DE1537305B2 - Ablenkeinheit für eine Elektronenstrahlröhre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ablenkeinheit für eine Elektronenstrahlröhre, bei welcher die miteinander verbundenen Ablenkspulen auf einem dielektrischen rohrförmigen Träger aufgedruckt sind und der Träger den Röhrenhals umgibt.

Derartige Ablenkeinheiten eignen sich im Gegensatz zu Einheiten mit gewickelten Ablenkspulen besser für eine automatische Fertigung. Außerdem sind gewickelte Spulen relativ groß und schwer und sind nur schwierig mit der beispielsweise für eine Bildaufnahmeröhre erforderlichen Genauigkeit herzustellen, die für eine einwandfreie Abtastung der Bildelektrode benötigt wird. Gewickelte Spulen nehmen ferner eine beachtliche Leistung auf und haben demgemäß ziemlich hohe Wärmeverluste.

Man hat daher Ablenkspulen entwickelt, die aus auf dielektrische Träger aufgedruckten Leitern bestehen und sich wesentlich einfacher mit der erwünschten Genauigkeit herstellen lassen. Durch Übereinanderstapeln und Zusammenschalten einer Anzahl dieser Spulen erhält man dann eine komplette Ablenkeinheit. Zur Verbesserung des Ablenkwirkungsgrades läßt sich auf der Außenseite der so zusammengefügten Einheit ein magnetisches Joch anordnen, welches als magnetischer Rückschluß wirkt. Dadurch vergrößern sich jedoch Gewicht und Abmessungen der Ablenkeinheit, und außerdem wird das Wärmeabstrahlungsvermögen verringert. Es sind Ablenkeinheiten mit mehrlagig ausgeführten gedruckten Spulen bekannt, wobei die Teilspulen nebeneinander auf einem dielektrischen Streifen aufgedruckt sind, der dann zu einem Hohlkörper quadratischen Querschnittes geknickt wird, so daß die fünfte Seite wieder auf die erste Seite zu liegen kommt und so fort. Ein Teil der Seiten dieses Hohlkörpers wird dann noch rechtwinklig nach außen weggeknickt, so daß die Form üblicher gewickelter Spulen angenähert wird. Die ganze Einheit wird dann auf den Hals einer Bildröhre bis zu dem trichterförmigen Kolben aufgeschoben. Eine derartige Ablenkeinheit erzeugt jedoch relativ starke Streufelder. Auch ist es wegen des quadratischen Querschnittes der Einheit erforderlich, die Leiterabstände innerhalb der Teilspulen in einer ganz bestimmten Weise zu wählen, damit wenigstens eine angenähert lineare Ablenkung erreicht wird. Ferner sind relativ hohe Ablenkströme erforderlich, da zwischen den Ecken der Ablenkeinheit und dem Röhrenhals relativ große Lufträume vorliegen. Für eine Bildaufnahmeröhre ist eine derartige Ablenkeinheit wegen den Genauigkeitsanforderungen und der mit einer entsprechenden Wärmeentwicklung verbundenen Leistungsaufnahme nicht geeignet.

Es sind weitere Ablenkeinheiten bekannt, bei welchen die Horizontal- und Vertikalablenkspulen auf je einem eigenen dielektrischen Träger aufgedruckt sind und diese Träger dann zur Bildung der fertigen Ablenkeinheit zusammengefügt werden. Horizontal- und Vertikalspulen sind hierbei unterschiedlich ausgebildet. Diese unterschiedliche Ausbildung und auch das erforderliche Zusammenfügen der Einzelteile führt jedoch zu beachtlichen Herstellungskosten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber in der Schaffung einer Ablenkeinheit, welche sich relativ einfach und preiswert herstellen läßt und dennoch die für eine Bildaufnahmeröhre erforderliche Genauigkeit hinsichtlich Toleranzen und Ablenkung zeigt und außerdem nur eine relativ geringe Ablenkleistung benötigt.

Diese Aufgabe wird bei einer Ablenkeinheit für eine Elektronenstrahlröhre, bei welcher die miteinander verbundenen Ablenkspulen auf einen dielektrischen rohrförmigen Träger aufgedruckt sind und der Träger den Röhrenhals umgibt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für eine Bildaufnahmeröhre zwei Spulenpaare mit identischen Spulen auf gegenüberliegenden Oberflächen des Trägers so angeordnet sind, daß die Spulen eines Paares sich auf gegenüberliegenden Spulen des Röhrenhalses befinden und die beiden Spulenpaare um 90° gegeneinander versetzt sind, und daß die Außenseite des Trägers mit einer magnetischen Schicht derart umgeben ist, daß diese eine den Wicklungsraum umschließende Abschirmung bildet. Durch die identische Ausbildung der beiden Spulenpaare wird die Ablenkeinheit wesentlich vereinfacht. Ferner vereinfacht sich ihre Herstellung dadurch, daß der Träger einfach zur fertigen Einheit aufgerollt wird, wobei die Ablenkspulenpaare dann

automatisch die gewünschte gegenseitige Lage (90°) einnehmen. Da die Ablenkeinheit den Röhrenhals so dicht wie möglich umgibt, ist auch der Ablenkwirkungsgrad sehr gut.

Bei der erfindungsgemäßen Ablenkeinheit können beispielsweise die Horizontalablenkspulen auf der Innenseite des Trägers und die Vertikalablenkspulen auf der Außenseite des Trägers angeordnet sein. Als zylindrischer Träger kann ein Stück flexibles dielektrisches Material verwendet werden, welches sich gut zur Bildung der Ablenkeinheit aufwickeln oder zusammenrollen läßt. In besonderer Ausgestaltung der Erfindung können die beiden Spulen eines Paares auf einem einzigen Streifen des flexiblen dielektrischen Materials ausgebildet sein, der mit einer Umschlingung den Röhrenhals umgibt, wobei die Abstände der Spulen so gewählt sind, daß die beiden Spulen des Paares bei um den Röhrenhals gewickelten Streifen einander gegenüberliegen. Alternativ können die beiden Spulenpaare auch auf einem einzigen Streifen des flexiblen dielektrischen Materials ausgebildet werden, welcher den Röhrenhals mit zwei Umschlingungen umgibt, wobei der Abstand der beiden Spulenpaare auf dem Streifen so gewählt ist, daß bei um den Röhrenhals gewickeltem Streifen die beiden Spulenpaare um 90° gegeneinander versetzt sind.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Darstellungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Abwicklung der erfindungsgemäßen Ablenkeinheit,

F i g. 2 eine Schnittansicht einer Fernsehaufnahmeröhre mit der erfindungsgemäßen Ablenkeinheit, welche der besseren Veranschaulichung halber in stark vergrößertem Maßstab dargestellt ist, und

F i g. 3 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2.

F i g. 1 zeigt die Grundbestandteile der Ablenkeinheit in einer Abwicklung, so wie die Ablenkeinheit auch hergestellt wird. Der Träger 11 für die Ablenkspulen besteht aus einem dünnen Streifen flexiblen dielektrischen Materials. Ein Paar identischer Leitermuster 12 und 13 sind nebeneinander in der Nähe eines Endes des dielektrischen Streifens 11 angeordnet. Diese Leitermuster 12 und 13 enthalten Anfangsleiter 14 bzw. 15 und Endleiter 16 bzw. 17. Jedes der Leitermuster besteht aus einer Reihe rechteckiger Windungen oder Schleifen 18, die aus einem guten elektrischen Leiter wie Kupfer auf dem dielek-

irischen Streifen 11 in bekannter Weise in gedruckter Schaltungstechnik ausgebildet sind. Die Größe dieser Schleifen 18 nimmt vom Anfangsleiter 14 zum Endleiter 16 zu ab. Die Leitermuster 12 und 13 können beispielsweise die Horizontalablenkspule des Joches darstellen. Sie sind auf dem dielektrischen Streifen 11 mit Abstand angeordnet. Wenn dieser Streifen 11 zu einem Hohlzylinder gebogen wird, dessen Durchmesser etwa gleich dem Innendurchmesser der Kameraröhre ist, so liegen die beiden Leitermuster 12 und 13 sich genau gegenüber.

Die in F i g. 1 dargestellte Anordnung ist mit einer Winkelskala versehen, nach der sich die Mittelabschnitte 19 und 21 der Leitermuster 12 bzw. 13 bei 90 bzw. 270° befinden. Die beiden Leitermuster 12 und 13 werden durch Anschluß an eine geeignete Ablenkschaltung an die Anfangsleiter 14 und 15 beaufschlagt. Die Schaltung wird vervollständigt durch die elektrische Verbindung der Endleiter 16 und 17 mit Hilfe eines Leiters 22.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein zweites Paar von Leitermustern 23 und 24 auf dem gleichen dielektrischen Streifen 11 in der Nähe von dessen anderem Ende angeordnet. Das zweite Paar der Leitermuster 23 und 24 ist identisch mit dem ersten Paar 12 und 13. Die Leitermuster 23 und 24 haben ebenfalls Anfangsleiter 25 bzw. 26 und Endleiter 27 bzw. 28, die elektrisch durch einen Leiter 29 verbunden werden.

Das zweite Paar der Leitermuster 23 und 24 hat ebenfalls einen gegenseitigen Abstand, so daß seine Mittelfiächen 30 und 31 auf der Gradeinteilung des abgerollten dielektrischen Streifens 11 die Stellungen 180 bzw. 360° einnehmen. Auf diese Weise bildet das Paar 23, 24 die Vertikalablenkspulen des Joches, wobei die beiden Teilspulen beim zusammengebauten Joch einander gegenüberliegen.

Das zweite Leitermuster 23 ist von dem ersten Leitermuster 13 durch einen Abschnitt 32 des dielektrischen Streifens 11 getrennt. Die Breite des Ab-Schnitts 32 ist so gewählt, daß die Spulenmittelflächen 30 und 21 an den 180°- und 270°-Punkten des zylindrischen Trägers liegen. Wegen der beschriebenen Winkellage der Leitermuster 12 und 24 zu ihren Gegenstücken 13 bzw. 23 befinden sich diese Leitermuster 12 bzw. 24 an den Winkelpunkten 90 bzw. 360°. Das Leitermusterpaar 23 und 24 ist somit gegenüber dem Leitermusterpaar 12 und 13 gerade um 90° versetzt.

Der dielektrische Streifen 11 nach F i g. 1 wird in sich selbst aufgerollt, so daß er einen hohlen zylindrischen Träger für das Ablenkjoch 33 nach F i g. 2 bildet, das auf der Fernsehaufnahmeröhre befestigt ist. Diese Röhre kann beispielsweise ein Vidikon 34 sein. F i g. 3 läßt ferner erkennen, daß die Ablenkeinheit etwas mehr als nur zwei konzentrische Lagen des dielektrischen Materials aufweist. Die innere Schicht 35 trägt das erste Paar der Leitermuster 12 und 13, welche die Horizontalablenkspulen bilden.

Aus dem dielektrischen Streifen 11 nach F i g. 1 ist ferner eine zweite Schicht 36 gebildet, die konzentrisch zur inneren Schicht 35 verläuft und das zweite Paar der Leitermuster 23 und 24 trägt, welches die Vertikalablenkspulen bildet. Alternativ kann auch jedes Paar der Leitermuster auf einen besonderen Streifen dielektrischen Materials gebildet werden, wobei diese beiden Streifen dann zu einer vollständigen Ablenkeinheit zusammengebaut wird, die zwei in Umfangsrichtung um 90° gegeneinander versetzte Leitermuster hat.

Bei der Darstellung ist die Dicke der beiden konzentrischen Schichten 35 und 36 der Übersichtlichkeit halber stark vergrößert; in Wirklichkeit sind sie erheblich dünner und nicht so weit voneinander entfernt, wie es F i g. 2 zeigt.

Das Joch 33 enthält auch eine dünne Schicht 37 aus magnetischem Material, die auf die Außenseite der äußeren Schicht 36 des dielektrischen Materials aufgebracht ist. Das magnetische Material kann in Form eines Bandes um das zylindrische Joch herumgewickelt sein und auf ihm befestigt sein, indem es beispielsweise als bei Anwendung von Druck klebendes Band ausgebildet ist. Diese Schicht magnetischen Materials bildet einen magnetischen Rückschluß für den magnetischen Fluß der Ablenkspulen, so daß die Gesamtlänge des magnetischen Weges halbiert wird. Die Ablenkempfindlichkeit wird damit verdoppelt.

Bei einer praktischen Ausbildung der Ablenkeinheit für ein 1" Vidikon betragen die Gesamtabmessungen der Ablenkeinheit etwa 3" Umfangslänge und 1,1" Außendurchmesser. Jedes der Leitermuster 12, 13, 23 und 24 hat etwa 40 Windungen, und sein Widerstand beträgt etwa 12 Ohm, seine Induktivität 175 Mikrohenry.

Im Betrieb werden die in Reihe geschalteten Leitermuster 12 und 13, welche die Horizontalablenkwicklung darstellen, von einem Sägezahnstrom einer Größe von etwa 130 Milliampere von Spitze zu Spitze gemessen betrieben. Die Vertikalablenkwicklungen 23 und 24 werden von einem Sägezahnstrom von lOOMilliampere _ss durchflossen. Ein Bildseitenverhältnis von 4:3 der abgetasteten Fläche der Bildelektrode des Vidikons 34 wird durch eine Beaufschlagung der gleichausgebildeten Leitermuster mit Strömen von entsprechend verschiedener Größe erreicht.

F i g. 3 zeigt stark vergrößert die beiden Windungen des dielektrischen Streifens und die gegenseitige Anordnung der Leitermuster 12, 13, 23 und 24. Für einen leichteren Vergleich mit Fig. 1 sind die Winkellagen der verschiedenen Bestandteile angezeigt.

Die Erfindung umfaßt auch Abwandlungen: Beispielsweise kann der dielektrische Streifen, der die beiden Leiterpaarmuster trägt, bleibend auf der Kameraröhre befestigt sein, beispielsweise durch topfartiges Festlegen. Auch können die Leitermuster unmittelbar auf den Glaskolben der Röhre aufgedruckt sein, wobei beispielsweise ein Leitermuster innen und ein Leitermuster außen angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Ablenkeinheit ist klein, kompakt, leicht, einfach und daher billig herzustellen. Sie hat einen relativ niedrigen Widerstand und eine niedrige Induktivität und läßt sich sehr wirksam mit niedriegen Spannungen und hohen Strömen betreiben, so daß sie sich besonders gut für Transistorschaltungen eignet. Die erforderliche Leistung beträgt einschließlich der Verluste nur etwa V2 Watt. Auch dies macht sie für Transistorschaltungen sehr geeignet. Die erfindungsgemäße Ablenkeinheit läßt sich nicht nur bei Vidikons und anderen nach dem Photoleitungsprinzip arbeitenden Kameraröhren verwenden, sondern auch bei Röhren wie Image Orthicons. Sie läßt sich bei jeder Kameraröhre verwenden, die entweder magnetische oder elektrische Strahlfokussierungs-Vorrichtungen benutzt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Ablenkeinheit für eine Elektronenstrahlröhre, bei welcher die miteinander verbundenen Ablenkspulen auf einem dielektrischen rohrförmigen Träger aufgedruckt sind und der Träger den Röhrenhals umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Bildaufnahmeröhre (34) zwei Spulenpaare (19, 21 bzw. 30, 31) mit identischen Spulen auf gegenüberliegenden Oberflächen des Trägers so angeordnet sind, daß die Spulen eines Paares sich auf gegenüberliegenden Seiten des Röhrenhalses befinden und die beiden Spulenpaare (19, 21 bzw. 30, 31) um 90° gegeneinander versetzt sind, und daß die Außenseite des Trägers mit einer magnetischen Schicht (37) derart umgeben ist, daß diese eine den Wicklungsraum umschließende Abschirmung bildet.

2. Ablenkeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalablenkspulen auf der Innenseite des Trägers und die Vertikalablenkspulen auf der Außenseite des Trägers angeordnet sind.

3. Ablenkeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Träger aus einem Stück flexiblen, dielektrischen Materials (11) aufgewickelt ist.

4. Ablenkeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spulen eines Paares (19, 21; 30, 31) auf einem einzigen Streifen (11) des flexiblen, dielektrischen Materials ausgebildet sind, der mit einer Umschlingung den Röhrenhals umgibt, und daß die Abstände der Spulen so gewählt sind, daß die beiden Spulen des Paares bei um den Röhrenhals gewickeltem Streifen (11) einander gegenüberliegen.

5. Ablenkeinheit nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Spulenpaare (19, 21; 30, 31) auf einem einzigen Streifen (11) des flexiblen, dielektrischen Materials ausgebildet sind, welcher den Röhrenhals mit zwei Umschlingungen umgibt, und daß der Abstand der beiden Spulenpaare auf dem Streifen so gewählt ist, daß bei um den Röhrenhals gewickeltem Streifen die beiden Spulenpaare um 90° gegeneinander versetzt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen