DE2243217A1

DE2243217A1 - Ablenkanordnung fuer einen elektronenstrahl in einer elektronenstrahlroehre

Info

Publication number: DE2243217A1
Application number: DE2243217A
Authority: DE
Inventors: Willem Meijndert Van Alphen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1971-09-04
Filing date: 1972-09-01
Publication date: 1973-03-08
Also published as: DE2243217C3; GB1407223A; FR2151122B1; US3794876A; DE2243217B2; NL7112210A; CA983160A; FR2151122A1; JPS4837017A; JPS5520431B2

Description

"Ablenkanordnung für einen Elektronenstrahl in einer Elektronenstrahlröhre",

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ablenkanordnung für einen Elektronenstrahl in einer Elektronenstrahlröhre, welche Anordnung mit einem Elektrodensystem versehen ist, das sich zum Fokussieren sowie Ablenken des Elektronenstrahles eignet, wozu
das eine in Segmente aufgeteilte Elektrode enthaltende System mit einer FokussierSpannungsquelle und zum Ablenken in zwei Richtungen quer zur Röhrenachse mit zwoi Ablenksignalgeneratoren verbunden ist.

In der U.S. Patentschrift 2.911.563 ist

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eine Elektronenstrahlröhre beschrieben, die ein Elektrodensystem zum Fokussieren sowie Ablenken des Elektronenstrahles zeigt. Dadurch, dass eine der Elektroden des Systems in Segmente aufgeteilt ist, können den Elektrodensegmenten unterschiedliche Spannungen zugeführt werden. Der Mittelwert dieser Spannungen an

den Elektrodensegmenten gegenüber der Spannung an einer anderen Elektrode im System bestimmt die Fokussierung. Der Unterschied zwischen den Spannungen an den Segmenten ergibt eine Feldstärke quer zur Röhren— achse, wodurch der Elektronenstrahl abgelenkt wird.

Abgesehen vom Ausmass, in dem die Fokussierung sowie die Ablenkung auf befriedigende Ai-1 und Weise entsprechend der genannten Patentschrift stattfinden können, was nicht gross ist, da beschz-ieben ist, dass die Ablenkung nur gering ist und für Nachsteuerungszwecke benutzt werden kann, ist nicht angegeben, wie das Elektrodensystem an die Fokussierungsquelle und die Ablenksignalgeneratoren angeschlossen werden muss, um dieses System die doppelte Aufgabe durchführen lassen zu können.

Die Erfindung bezweckt nun, eine Ablenkanordnung zu schaffen, mit der eine gute Fokussierung und eine gute Ablenkung erzielbar ist, während die Steuerung des Elektrodensysteins möglichst einfach ohne gegenseitige unerwünschte Beeinflussung der

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unterschiedlichen Spaniiungsqüelleu und Signalgene— ratoren ist.

Die Ablenkanordnung nach der Erfindung treist dazu das Kennzeichen auf, "dass die Verwendung ■■ einer BrackenWc^a'Äun^inx't Bruckenzweigen zwischen vier Brückenanschlüsspunkten von denen jeweils zwei gegenüber einander liegende Punkte an zwei" Anschlussklemmen jeweils eines anderen Ablenksignalgenerators angeschlossen und wobei die Zweige mit Widerständen und weiteren Anschlusspunkten versehen sind, die Fokussierung dadurch erfolgt, dass in der Brücke mindestens ein mit Widerständen und Anschlusspunkten versehener Querztieig angeordnet wird, der mit einem Mittenanzapfpunkt zum Anschluss an die Fokussierspannungsquelle versehen ist.

Aus der französischen Patentschrift Nr. I.368.473 ist es an sich bekannt, ein aus stabformigen Segmenten zusammengestelltes Elektrodensystem, das nur zum Ablenken dient, aus einer Brückenschaltung mit mit Widerständen und Anschlusspunkten versehenen Brückenzweigen zwischen den vier Anschlusspunkten zu speisen. Dabei tritt das Problem der kombiniert durchzuführenden Fokussierung überhaupt nicht auf.

Das erfindungsgemässe Zuführen der fokussierspannung zu einem über den (die) Querzweig(e)

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vorgesehenen Symmetriepunkt ergibt» dass immer vorhandene Segmentleckströme keine Asymmetriefehler verursachen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist

in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden

i näher beschrieben. Es zeigen: ι

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Elektronenstrahlröhre, die mit einem Elektrodensystem zum Fokussieren sowie zum Ablenken und mit Steuermitteln dazu versehen ist,

Fig. 2 die nach der Erfindung mit einer Brückenschaltung ausgebildeten Steuermittel, die zum Gebrauch bei einer in acht Segmente aufgeteilte Elektrode geeignet sind,

Fig. 3 wie Fig. 2 eine Darstellung einer Brückenschaltung mit der AbIenkfehlerkorrek türen durchgeführt werden können,

Bg. h wie Fig. 2 eine Darstellung einer Brückenschaltung, die sich zum Gebrauch bei einer in sechs Segmente aufgeteilten Elektrode eignet.

Entsprechende Teile, in den unterschiedlichen Figuren sind, insofern nützlich, mit denselben Bezugszeichen angedeutet.

In Fig. 1 ist ein teilweiser, schematischer Schnitt durch eine Elektronenstrahlröhre K₁ dargestellt. In der Röhre K₁ ist durch K^ eine

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sogenannte Auftreffplatte bezeichnet. Die Auftreffplatte K₂ wird durch einen nicht dargestellten Elektronenstrahl abgetastetf der von einem Elektronenstrahlerzeugungssystem K„ erzeugt wird. Von der Röhre K₁ ist Kr die Röhrenachse. Um den Elektronenstrahl die Treffplatte K_ abtasten zu lassen, während dieser dabei gut fokussiert ist, ist ein aus drei Elektroden E₁, E„ und E„ aufgebautes Elektrodensystem E vorgesehen. Die Elektrode E₁ ist in acht Segmente S........ S„ aufgeteilt, von denen einige in fig.1 dargestellt sind. In Fig. 2 sind alle Segmen-

r Ί

te S₁....Sg der Elektrode E-- im Schnitt dargestellt, der quer auf dem aus Fig. 1 steht. Die Elektroden-Segmente S₁...... So liegen auf! einem Kreisumfang, der sich an der Wand der Röhre K₁ erstreckt.

In Fig. 1 ist angegeben, dass den Elektroden E₂ und E- eine Spannung U zugeführt wird, die von einer durch D angedeuteten Gleichrpannungsquelle (u) geliefert wird'. Den Elektroden E und E könnten auch unterschiedliche Spannungen zugeführt werden. Bei einer positiveren Spannung an der Elektrode E., werden zwischen den Elektroden E und E die Elektronen beschleunigt.

Die acht Segmente S......S₀ der Elektrode

ι ö

Ε' sind in Fig_# 1 an ein mit acht Leitungen L......Lg versehene Kabel L angeschlossen. Alle acht Leitungen

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L₁....Lq sind mit einem Widerstandsnetzwerk N_1n. ver-Ί ο HV

bunden. An das Netzwerk N_u._r sind zwei durch G„ und

HV H

Gy angedeutete Ablenksignalgeneratoren angeschlossen, die eine gemäss einer Sägezahnfunktion sich ändernde Spannung U· bzw. U' abgeben. Einige Leitungen und zwar L.., L_, L_ und L_ sind dabei an ein Widerstandsnetzwerk N„ angeschlossen, dem eine Gleichspannungsquelle D_ eine Fokussierspannung U_ abgibt.

Der Unterschied zwischen den Spannungen U, und υ— bestimmt die Fokussierung, die der Elektronenstrahl erfährt. Sollten die Spannungen U. und U_x, einander entsprechen, so findet keine Fc-iussieruiif statt und die Elektroden E und E_ sind nur als Anode wirksam. Eine gute Fokussierung kann beispielsweise mit U. = +500 V und U„ = + 100 V erhalten werden.

A Jf

Zum Erhalten der Ablenkung des Elektronenstrahles wird beispielsweise zwei gegenüber der Röhrenachse K· einander gegenüberliegenden Segaer ten wie S. und S_ eine Spannung +U und -U„ aufgeprägt, welche Spannung U_v sägezahnförmig mit einer Amplitude von 50 V Spitze-zu-Spitze sich ändert. Die Kombination der Fokussierung und Ablenkung hat dann zur Folge, dass beispielsweise das Segment S₁ eine Spannung von 100 + 25 V und das Segment S_ eine Spannung von 100 - 25 V führt.

Die Elektronenstrahlröhre K, nach Fig. 1 ist

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* I

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mit del* Auftreffplatte K„, die beispielsweise mit photoempfindlichem Material ausgebildet ist, als Fernsehaufnahmeröhre wirksam, wobei eine aufzunehmende Szene fiber einen nicht dargestelltes Objektiv auf der Auftreffplatte K„ abgebildet wird. Jede andere Ausbildung der Röhre K₁ ist möglich. Zugleich können die dargestellten Elektroden E₁, E und E_ im Elektrodensystem E ihren Platz wechseln.

Bei der Beschreibung der Fig. 1 ist nicht in Einzelheiten angegeben, wie die ausserhalb der Röhre K₁ angegebenen Steuermittel: wirksam sind und insbesonderenicht, wie die Steuerung der Elektrode E₁ stattfindet j dazu dient Fig. 2. Aus Fig. 2 geht hervor, dass die Widerstandsnetzwerke N und N^, nach Fig. 1 als kombinierte Brückenschaltung N ausgebildet sind. In der Brückenschaltung N sind mit R Widerstände, mit B Zweige und mit P Anschlusspunkte angegeben. Mit P., P_?, P„ und P. sind vier Brückeßanschlusspüiikte angegeben, von denen die Punkte P und P bzw. P und P·, die einander ge-

1 __/ <C Η-

genüberliegen, mit zwei Anschlussklemmen (+ und -) des Äblenksignalgeneratoi-s G,₇ bzw. G_TT verbunden sind.

ν ti

Zwischen den Punkten P₁ und P , P und P„, P„ und P. , Pi und P₁ sind Brückenzweige B₁, B₁-,, B„ bzv. B. vorgesehen, die mit je zwei Widerständen .R..in Reihe versehen sind, die hintereinander durch R..., R₂;

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.... R₇, Rq angedeutet sind. Die Brückenschaltung N nach Fig. 2 ist mit zwei Querzweigen versehen, die zwischen den Punkten P₁ und P„ bzw. P„ und Pr liegend, durch B_ und B^- angedeutet sind. Die Zweige Β_ς und By- sind mit je vier Widerständen in Reihe R_q...R_1? bzw. R₁-....R₁^ versehen. Die Zweige B₁....B^ sind mit Anschlusspunkten P versehen und zwar dort, vo zwei Widerstände R aneinander gelegt sind© Von den Zweigen B₁, B_, B„ und B^ sind auf diese Weise die Anschlusspunkte P₁₂' ^iii· ^i6 ^unc* ^ιR ^an ^^^e ^^θ£»'~ mente S_, S., S^ bzw. Sn gelegt. Der Zweig B_ liegt mit zwei Anschlusspunkten P₁₁ und P₁_ an den Segmenten S₁ bzw. S_ während vom Zweig By- zwei Anschlusspunkte P₁„ und P₁₇ an den Segmenten S_ und S₇ liegen. Mittenanschlusspunkte P₁. und P^- der Zweige B_ und B^ sind miteinander verbunden und liegen an der Anschlussklemme der Fokussierspannungsquelle Dp, welche die Fokussierspannung +U_F abgibt.

Es stellt sich heraus dass das Netzwerk N_ nach Fig. 1 den Widerständen R₁-,, R,,, R-1, und

ΐ IUIiIh

R₁- der· Brückenschaltung N entspricht. Die übrigen Widerstände R der Brückenschaltung N sind in das Netzwerk N auf genominen.

Die Brückenschaltung N gewährleistet, das?

jedem der Elektrodensagmente ,S₁....S_Q eine erforder-

I σ

liehe Kombination der durch die Spannungsquelle D

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und durch einen oder beide Signalgeneratoren G„ und."

IT

G abgegebenen Spannungen aufgeprägt wird, "während.

die Quelle D₁-, und die Generatoren &„ und G_xdem durchaus nicht beeinflussen ohne dass dazsu aiusätzsliche Hassnahmen notwendig sind* Dadurch, dass die Quelle B-, an den Punkt F' =5 P^ angesahlösseiii wird» bekommt die Brückens¹ chaltung N die Fokussiert*«» spannung +ü_ als Vorspannung aufgeprägt-_s die auf diese Weise über die Widerstände R₁*.**R|g, öll© njente S^, *«»Sg erreicht* Gegenube-r dej? Fokussieir· (vor)spannung +ΐΓ_ liefern die über die tüng N entkoppelten Generatoren GjT^:und G„ zahnförmig ändernd© Spannungen U* und U' , defen Mittelwert der Spannung Up entspricht*

Für die Grosse der Spannungen, die den am Kreisuttifang liegenden Elektrodensegmenten $:*.#*Sq aus Fig. 1 und Z aufgeprägt werden nrassen um eine möglichst lineare Ablenkung des Ulektf onenstra^hl-^ es in der Röhre K₁ nach Fig« T zu erhalten, gilt folgendes. Es wird von einer Ablenkung des Elektronenstrahles ausgegangen, wobei der Auftreffpunkt auf der Auftreffplatte K₉ aus der Achse K. in der Röhre K₁ gesehen von rechts nach links eine Linie schreibt und einem Fernsehi-aster mit einer Ablenkung von oben nach unten entspricht. Äusserhalb der Röhre K₁ betrachtet fängt also die Ablenkung eines Rastet's

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in der linken oberen Ecke der Auftreffplatte K_ an. Mb lässt sich sagen, dass zum Ablenken dea Elektretnenstrahlauftreffpunktes nach oben eine Spannung +U_v am Segment S₁ und -U_v am Segment S_ notwendig ist. Für eine Ablenkung nach rechts folgt, dass eine Spannung +IL, am Segment ' S„ utld -U_H am Segment S_ notwendig ist.

Zur Erhaltung einer recht linearen Zeilenablenkung, wobei von Verzeichnung abgesehen wird, sind die am Kreisumfang liegenden Segmente S₃₁, S. , S/· und Sq vorgesehen und diesen Segmenten muss eine Kombination der Spannungen IL. und U_H aufgeprägt werden. Aus der Kreismitte gerechnet (an der Stelle P β P, der Brückenschaltung N) z.B. nach der Mitte des Segmentes S„ gehört zum Segment S-. ein Winkel von h5° gegenüber den Zweigen B« und B> und damit

^ÜV 'V stimmt eine Ablenkspannung von -*r und

V2 Überein.

(u_v ♦ u)

Für die Kombination folgt!

Im allgemeinen gilt, dass für einen Winkel W wischer. dem Zweig B₁. und einer Richtung, die mit den Zeigern der Uhr verläuft, die Ablenkspannung an der Stelle die Funktion : U_y cos ψ + U_H sin ψ (1) hat* Unter Berücksichtigung der gegebenen Polaritäten der Spannungen U und U„ folgen für die Sogmente S·, S^ und

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S₀ die in Fig. 2 angegebenen Ablenkspannungen, σ

Um zu verwirklichen, dass der mit dem Segment S_ verbundene Punkt P₁₀ des Zweiges B^ der

( ^UV ⁺ V Brückenschaltung N die Spannung. j führt,

müssen den Brückenanschlusspunkten P und P die

Spannung IL₇. ]/ 2 und IL₁. \/2 aufgeprägt werden. Denn, V Ji

wenn "vorausgesetzt wird, dass dem Punkt P„ keine Spannung des Generators G„ aufgeprägt wird und die Widerstände R₁ und Rp gleiche Werte aufweisen, arbeiten die Widerstände R₁ und R„ als Halbierer, so dass die Spannung am Punkt P₁ die doppelte Spannung

— cot η mi ice· Λ τι *f r1i ncn \J ω τ c: ω ¹TnI ccf · TT ___ _w

'v · \/—

sein muss. Auf diese Weise folgt: U'„ = TX,_r Y

Ähnliches ergibt sich für den Generator G„:

„:

Aus dem Obenstehenden geht hervor, dass die

Widerstände R und R gleich sind und diese können beispielsweise einen Wert von 70 k -^.2-auf we is en . Dasselbe gilt für die Widerstände R ...R„. Die Widerstände R und R' müssen einen derartigen Wert haben, dass eine Spannungsteilung von U_v.y 2 nach U_y erfolgt, also R₁₍₎:R = ί: ( V~~2 - 1). Wird für den Widerstand R_1n ein Wert von 63 k -i Z. gewählt, so folgt für den Widerstand R etwa 27 k-ii.. Aus Symmetrie-Erwägungen- folgt für den Querzweig B-, dass R_1n = R-,-ι und R_Q = R₁O* Ähnliches gilt für die

10 11 y 1 <c

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Widerstände R ...,R.g im Querzweig B^, mit R.« = R₁₆ = 27 k -Ω. und R^ = R₁- = 65 k SL,

Mit Hilfe der Brückenschaltung N bekommen die Elektrodensegmente S₁....Sn alle die Fokussierspannung +U aufgeprägt, und jedes Segment bekommt eine andere Ablenkspannung, ohne dass irgendeine Beeinflussung stattfindet. Dabei kann ohne weitere Massnahmen der Generator G_y mit G die Lage wechseln. Die Brückenschaltung N gewährleistet bei der Einfachheit eine grosse Fokussierung und Ablenkung wenn das Elektrodensystem E und das Elektronenstrahl erzeugungssystem K„ an sich keine Ablenkfehler verursachen. Beispielsweise durch Symmetriefehler in der Konfiguration des Systems E und des Systems K_ gegenüber einander und gegenüber der Röhrenachse K., können in der Praxis spürbare Ablenkfehler auftreten. In Fig. 3 ist eine Brückenschaltung N dargestellt, wobei einige Ablenkfehlerkorrekturen durchgeführt werden können, während es gegenüber der Brückenschaltung N nach Fig. 2 keine grundsätzlichen Abweichungen gibt.

In Fig. 3 sind ausser den Brückenzweigen B ...Β· und den zis'ei Querzweigen B und B- zwei weitere Querzweige B_ und Bg vorgesehen. Der zwischen den Anschlusspunkten P₁ „ und P^ der Brückenzveifjo B^ und B bzw. P^ und P _g der Brückonzweige B und

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B, vorgesehene Querzweig B_ bzw. Bg enthält zwei Widerstände R₁₇ und Rq bzw. R_1Q und Rp_n* Die Segmente S , Sj. S^ und Sq liegen auf diese Weise an einem Brückenzweig B₁, B₂, B„ oder Bl sowie an einem Querzweig B₇ oder B₀. Im Gegensatz zur Brückenschaltung N nach Fig. 2 sind bei Fig. 3 die Punkte P und P^ nicht unmittelbar miteinander verbunden sondern sie liegen über ein Potentiometer Rp.. aneinander. Weiter sind die Punkte P. und P^ über zwei in Reihe angeordnete Widerstände R und R„~ aneinander gelegt, während der Verbindungspunkt der Widerstände R und R über einen Widerstand R_pr an Masse liegt.

Der Zweig B₇ bzw. Bn hat zwischen den Widerständen R₁₇, R₁Q und RiQ> R?n ^ei-^nen Anschlusspunkt P₇ bzw. Pg. Wie bei den Punkten P„ und P^- beschrieben wurde, sind bei den Punkten P₇ und Po ein Potentiometer R _ς, zwei Widerstände R₅zr und R₉₇ in Reihe und ein Widerstand R _ft nach Masse angebracht. Die Anzapfungen der Potentiometer R₉₁ und R f. sind beide an die Ausgangsklemme der Fokussidrspannüngsquelle D_x, gelegt. Das Potentiometer R₀.,

JP <c I

bzw. R bildet einen Teil einer Brückenschaltung ^R21' ^R22' ^R23 ^bZW* ^R25' ^R26· ^R27* Da die Potentiometer R " und Roe einen

gleichartigen Effekt ergeben, vrird dieser Effekt

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an Hand des Potentiometers R . erläutert. Befindet vom Potentiometer R_?1 die Anzapfung sich in der Mittelstellung, so führen die Punkte P_ und P^ die gleiche positive Spannung, die als Fokussierspannung wirksam ist. Gegenüber dieser Fokussierspannung von beispielsweise 100 V führen die Punkte P und P beispielsweise eine mehr bzw. weniger positive Spannung von 25 V, die durch die Spannungen +U ' und -U_v' verursacht werden. Dasselbe gilt beispielsweise für die Punkte P₁^ und P₁₇ die unter dem Einfluss der Spannungen +U'„ und -U' die Spannung +125 V bzw. +17 5 V führen.

Wii'd nun die Anzapfung des Potentiometers R_?1 in Richtung des Punktes P_ verschoben, so ist die Folge, dass die Spannung am Punkt P_ zunimmt und die

arn Punkt P^ mit demselben Wert abnimmt. Es wird nun ο

eine Änderung von 2,6 V vorausgesetzt, also am Punkt P- eine Spannung von 102,6 V und am Punkt P^- 97» ^ V. Wenn vorausgesetzt wird, dass in Fig. 3 gilt: R = R.₍₂( = R₁₃ = R₁₆) = 68 k/lund R_1Q = R_n(= R₁/, = R₁₅) = 50 k λΙ. , so folgt, dass die Spannungszunahme um ?,6 V. am Punkt P_r durch die Spannungsteilung an den Widerständen R_Q und R_1n bzw. R₁₁ und R₁₉ die beiden Punkte P₁ und P eine Spannungserhöhung um

x 2,6 = 1,1 V ergibt. Für die Punkte P.„ 50 + 00 IJ

und P₁₇ folgt eine Spannung.serniedrigung um 1,1 V.

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Die Folge ist, dass die Segmente S und S bzw. S_ und S , die vor der Verstellung des Potentiometers R zwei gleichen elektrischen Polen entgegengesetzter Polarität entsprachen, nun beide einen zusätzliche: positiven bzw. negativen Pol erhalten haben» Dies entspricht einem konstanten elektrischen Vierpolfeld, das den beiden nach der Sägezahnfunktion sich ändernden Ablenkfeldern überlagert ist. Ein derartiges elektrisches Vierpolfeld gibt je nach der Stärke und der Polarität, also je nach dem Ausmass und der Richtung der Verstellung dei· Anzapfung des Potentiometers Rp₁ eine bestimmte Verformung des Elektronenstrahlauftreffpunktes auf der Auftreffplatte Kp in der Röhre K nach Fig. 1. Diese durch das Vierpolfeld verursachte Verformung entspricht dem durch Toleranzen in der Röhre K₁ verursachten statischen Astigmatismus, so dass die Korrektur desselben dadurch möglich ist. dass das Vierpolfeld eine gleich grosser entgegengesetzt gerichtete Verformung ergibt.

Es stellt sich heraus, dass das Potentiometer R„_n nach Fig. 3 je nach der Verstellung aus dei* Mitte ein Vierpolfeld erzeugt, dessen Polachsen in der* Richtung der Segmente S₁, S_r und der Segmente S , S,.,, (Fig. 2) liegt. Die Stäx-ke des Vierpolfeldes und die Polarität ist dabei von der grösse und flor Richtung der Verstellung der Anzapfung des

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Potentiometers R₂₁ abhängig. Zur Verwirklichung einer völlig richtig durchgeführten Fehlerkorrektur , kann es erwünscht sein, auch die Richtung der Polachse des Vierpolfeldes zu ändern. So sind in Fig. 3 die Zweige B₇ und Bq und die Brückenschaltung R„_, R /, R _ vorgesehen. Damit kann auf dieselbe Art und Weise wie beim Potentiometer R^₁ beschrieben wurde, mit Hilfe des Potentiometers R₁. ein zwei- ) tes Vierpolfeld mit den Polachsen in der Richtung der \

Segmente S₂, S^ und S., S„ erzeugt werden (Fig. 2). Durch Überlagerung der beiden Vierpolfelder mit um ^?

k5° verschobenen Polachsen kann je nach der Richtung '

und dem Ausmass der Verstellung der Potentiometer

Rp₁ und R jedes mit bestimmten Polachsrichtungen

gewünschtes Vierpolfeld verwirklicht werden.

Es stellt sich heraus, dass das Potentiometer R. und die Widerstände R_p?» Rpq ^unt* R_?j, eine ■ Verteilschaltung R .....R.l bilden, mit der die ; Fokussierspannung an den Punkten P_ und P/ verschieden gemacht werden kann, während es sich herausstellt, dass der Mittelwert derselbe ist. So gibt es auch eine Schaltung R _...R „. Venn nun für die Widerstände Rpj, und R_po ungleiche Werte gewählt werden, während die anderen gleiche Werte haben, kann bei einer gleich grossen Verstellung der Anzapfungen dor Potentiometer Ii. und R„_ eine andej e

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Spannung zwischen den Punkten P_ und Pg als zwischen

den Punkten P„ und P_Q auftreten. Die Verteilschal-7 ο

tungen R^₁..»R„, und R__...R_oQ haben dann eine unter· 21 24 «;.? <cö

schiedliche Empfindlichkeit.

Das Anordnen der Querzweige B„ und Bo nach Fig. 3 bietet noch einen zweiten Vorteil-, wenn eine Korrektur einer Tonnen- oder Kissenvea?zeichnung notwendig ist, die in einem aufgezeichneten Raster auf der Auf treffplatte K nach Fig. 1 auftritt... Aus Symmetrieerwägungen ist ein und derselbe Wert von beispielsweise 68 k--Cl für die Widerstände R . ..E , R₁₂, R₁,, und R₁^ gewählt worden. Wie bereits angegeben, ist dabei für die Widerstände R₁₀, R-i-i» P,j. und R₁,. ein Wert von 50 k-**· gewählt worden. Aus Berechnungen folgt dann dass die bei Fig. 2 gegebenen Spannungen an den Segmenten S auftreten wenn die Widerstände R . . . .R ebenfalls einen Wert von 50 k _Π. haben. Wenn nun für die Widerstände R₁₇..,. Ro(-v statt 50 k SX ein davon abweichender Wert gewählt wird, kann die Spannung an den Segmenten S , S^ und S., Sg derart geändert werden,_dass die an den Ecken in der Nähe der Segmente S_, Sr, S^ und Sg ausgeprägte Verzeichnung beeinflusst wird. Bei einer Kissenverzeichnung muss gegenüber der linearen Ablenkung die Ablenkung an den Ecken abgeschwächt werden, d.h., dass die'Segmente S„, S., S^ und S„

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weniger Spannung erhalten müssen» welche Anforderung dadurch erfüllt werden kann, dass für die Widerstände R₁-....R_?_ ein geringerer Wert gewählt wird als für die Widerstände R.,_o» R,,i R.r und R₁₅, Bei einer Tonnenverzeichnung gilt das umgekehrte.

Es dürfte einleuchten, dass ausser den beschriebenen statischen Korrekturen auch dynamische Ablenkfehlerkorrekturen möglich sind. Diese Korrekturen können für Bildfeldkrümmung und anisotropen Astigmatismus von den Ablenkspannungen U

und U quadratisch abhängen und Summen- und Di f-Ji

ferenzglieder oder Produktglieder der Ablenkspannungen enthalten. Derartige Korrekturen können als Spannungen, der Fokussierspannung überlagert, zwischen den Punkten P_ und P>- bzw. P_ und P₀ zuge-

50 7 ö

führt werden.

In Fig. 3 ist angegeben, dass abhängig von einer bestimmten Ausbildung von beispielsweise dem Ablenksignalgenerator G , eine Vorkehrung vorgesehen werden kann um durch die Zweige B ,B und B_R der BrückenSchaltung N ein Gleichstrom fliessen zu lassen für Verschiebungszwecke in vertikaler Richtung. Der Generator G„ ist in Fig. 3 mit zwei Generatoren G„₁ und G₂ ausgebildet, die mit Klemmen entgegengesetzter Polurität an Masse gelegt sind, wahrend restliche Klemmen über Kondensatoren C₁

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und C. wechselstrommässig mit deri BrückenanSchluss— punkter/ P^ und P~ verbunden sind* Parallel zürn Generator G liegt eine Reinenschaltung aus zwei Widerständen R__q und E ., deren Verbindungspunkt die Spannung U„ zugeführt wird. Parallel zu den Widerständen R„_Q und R„_n ist eine Gleichspannungsquelle vorgesehen, die eine Gleichspannung&quelle D„ und ein Potentiometer R enthält. Eine Verstellung der Anzapfung des Potentiometers R ^, die mit'dem Widerstand Ro₀ verbunden ist, ergibt den Verschiebung- ■ gleichstrom durch die Zweige B_,B„ und Bg. Durcii die Brückenschaltungskonfigiiration wird kein Gleichstrom im Zweig B^- verursacht, wie dies- auf einfache" Weise' aus Fig. 2 hervorgeht. Wenn, auf ähnliche Weise eine einstellbare Gleichspannungsquelle (ο_ς» ^oq'' ' · '^-si) parallel an die BrückenanschIusspunkte P₀ und P* ■' angeschlossen wird, kann ein horizontaler Verschiebungsgleichstrom durch die Zweige B^, B und B8 er-' halten werden, während dann' kein Gleichstrom durch den Zweig B verursacht wird. ·

Anstelle der gegebenen Ausbildung der einstellbaren Gloiclispannungsquelle (D , R₂q....R.»_q) würde die erforderliche Gleichspannung auch unmittelbar dor Fokussierspannung U_T, entnommen werden

Jb

können.

In Fiß·. 3 ist angegeben, dass parallel

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PHN 58 5 '

zu den Widerständen R„, R_, R^₁ R_, R..,. und R₁^ Kondensatoren C₀...C» vorgesehen sind. Diese Kondensatoren C„...Cq sind im Grunde für die Erfindung nicht notwendig aber sie müssen angeordnet werden, wenn, wie bei Fig. 1. angegeben, das Kabel L verwendet wird. Die Leitungen L₄...L₀ des Kabels L

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haben nämlich eine Eigenkapazität, die zusammen mit der Kapazität des damit verbundenen Segmentes S in der Röhre K₁ eine zusammengestellte Kapazität von etwa ho pF ergeben können. Da, wie bei Fig. 2 angegeben, der Generator G für die Ablenkung in vertikaler Richtung eine niederfrequente sägezahnförmige Spannung von beispielsweise 50 oder 60 Hz abgibt, ist der Einfluss der zusammengestellten Kapazität bei dieser niedrigen Frequenz vernachlässigbar. Dies gilt jedoch nicht für die Zeilenablenkung in der horizontalen Richtung, wozu der Generator G

JH

eine hochfrequente sägezahnförmige Spannung von 15625 oder I575O Hz abgibt. Da bei spielsveise aus dem Punkt P₁^ gerechnet die zusammengestellte Kapazität der Leitung L„ und des Segmentes S„ am Brückenwiderstand R , parallel vorhanden ist, muss für ein gutes BrttckongJeichgewicht der Kondensator C_ parallel zum Widerstand R₁ angeordnet werden, Dasselbe gilt für alle Kondensatoren C₀....C₀.

J ο

Dabei gilt, dass die genannten zusammen-

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PHN 58 5 '-i

gestellten Kapazitäten pro Segment S und zugehörende Leitung des Kabels' L nicht alle denselben Wert zu haben brauchen, so dass die Kondensatoren C„....C„ angepasst werden müssen und dazu einstellbar ausgebildet werden können.

Zur Erhaltung einer niedrigen Verlustleistung in der Brückenschaltung N ist es günstig, für die Widerstände.R ....R_o_ einen grossen Wert zu wählen. Die Folge ist, dass das Laden und Entladen der genannten zusammengestellten Kapazitäten übe-r eine grosso RC-Zeitkoristante erfolgt. Für den H:^!nlaiif in der hochfrequenten sägezahnförmigen Spannung U¹ gibt die Zeitkonstante keine Schwierigkeiten aber beim kurzen Rücklauf kann das Entladen der genannten Kapazitäten nicht schnell genug erfolgen. Zum Verwirklichen einor ausreichend schnellen Entladung der Kapazitäten ist der Gebrauch der Kondensatoren C„...C*. am meisten gewünscht.

Sollte das Ko bei L in Fig. 1 eine vernachläsf.j.gl>fir kJ oirie Kapazität aufweisen oder sollte dio.sus nicht, voj-handon so-iji und zwar dadurch, dass büi.sp i (.· 1 ,vei ho die in Fig. 2 gogubene Brückonschaltuji>y N in i inlegrier tor Form atif oder in der Nähe dor· iinlii-ii K angeordnet .ist, so brauchen die Komlon-CiJi Cj ... .Cy nach Fig, 'J ii.i.ch-t angcordnciL zu

WCl ί i < "1J .

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BAD ORIGINAL

PHN 58 3-

Bei Integration der Widerstände R der Brückenschaltung N kann gedacht werden, dass dieses innerhalb oder ausserhalb der Röhre K₁ auf der Wand derselben in flor Nähe der Elektrode E angeordnet werden.

In Fig. h ist wie bei Fig. 2 eine■Brückenschaltung N dargestellt, die jedoch zum Gebrauch bei einer Elektrode E geeignet ist, die aus sechs Segmenten S aufgebaut ist. Gegebüber Fig. 2 stellt es sich heraus, dass die Segmente S und S fortgelassen sind und dass die übrigen sechs Segmente S , S,₃, Sr, S_r, S^ und So am Kreisiunfang gesellen, langer ausgebildet sind. Da die Segmente S und S^ aus Fig. 2 nicht vorhanden sind, gibt es ebenfalls keinen Querzweig B^ .

Von der Kreismitte gerechnet, die dem Λπ-schlusspunkt P_r dos Querzweiges U entspricht, dein die Fokussierspannung U zugeführt wird, gohürt zum Segment S in Fig. '4 ein Winkel y* = 60° (Punkt P₁,,).

DaI)Oi bezieht sich i\or Winkel γ auf die bei der Beschreibung nach Fig. 2 gegebenen Formel (i). Zu den folgenden Segmenten S,, S_r, S und Sp gehören Winkel, die ein ganzes Vielfaches von OO-' sind. Unter¹ Von.ciKliiii;, dc-i* bei Fig. .'.' gi*gi'bt»iii-ii An und Weise für die liorec.hiiung dor or fort It; ν I ich. Ii iu.d un tersr:liiotJ ! iclifii Spaitiniiycn in dei" lu'ückcii.vcha I I im ■;

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BAD ORIGINAL

PHN

N, wobei die Spannung XL. fiktiv vorhanden ist, und zwar dadurch) dass die Segmente S und S₇ in Fig. nicht vorhanden sind, folgt für das Segment S : U . cos 60° + Ii sin 60° = -g- Vy + «| U · y3. Wenn im Punkt P₁ oine Tangente am Kreisumfang, auf dem das Segment S_ liegt, gezogen wird, können die Spannungen, die den Punkten P₁ und P„ aufgeprägt werden müssen um die gewünschten Spannungen an den Segmenten S zu erhalten, berechnet werden. Ausgehend von +U-y. am Segment S₁ folgt für Punkt P₁ eine Spannung +U« = Z ν_γ. Für den Punkt P_g folgt, bei der Annahme der fiktiven Spannung +U an der Stelle zw±-

^UH

sehen den Segmenten S-, und S. ,' +TJ' = 2. -τ=; . Wie

ti 4 n r j

bei Fig. 2 angegeben, folgen in Fig. h die Spannungen an den anderen Punkten P tia-iadurch, dass die + und - Polaritäten in Rechnung gebracht werden» Da die Brückenzweige B₁, B_?, B„ und B, identisch ausgebildet sind, sind nur vom Brückenzweig B₁ mit Ro₂ ^unt* -^t* zwei Widerstände abgegeben. Da der Querzweig B„ auf beiden Seiten des Punktes P„ identisch ist, sind durch R_. und R_o_ zwei Widerstände angedeutet, die zwischen den Punkten P₁ und P und P_r liegen. Da die Widerstände R sich wie die Längen der Linienabsclinitte der· Brückenschaltung N, in denen sie gezeichnet sind, verhalten müssen, folgt, dass R_, = R₁, und aus

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R₃₇ : R33 = \ß : -^ folgt R₃₂ « 3 R₃₃.

Auf die bei Fig. 2 und k beschriebene Art und Weise können je nach der Anzahl Segmente S der Elektrode E₁ einfach die erforderlichen Verhältnisse der Widerstände R in der Brückenschaltung N berechnet werden. '

Wie bei Fig. k die Segmente S„ und S₇ nach Fig. 2 nicht vorhanden sind, könnten bei Fig. 2 auch noch die Segmente S₁ und S_ fortgelassen werden, obschon dabei, sogar bei Vergrösserung der restlichen Segmente S„, S,, S^ und S₀, die Ablenkung

*d η ο ο

weniger linear erfolgen wird. Je nach den gestellten Anforderungen kann dies jedoch erlaubt sein. Wenn nur die Segmente S , S., S^ und Sg vorhanden sind, fallen die Querzweige B_ und B^- fort und müssen an deren Stelle die bei Fig. 3 gegebenen Querzweige B_ und Bq zwischen den Punkten Ρ,ο» Pi f. und P ., P-o angeordnet werden. Dabei wird die Fokussierspannung U„ wieder den Mittenanschlusspunkten

P_ und P₀ zugeführt.
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Gegenüber einer konventionellen Anordnung mit vier in den zwei Querablenkrichtungen liegenden Ablenkelektroden, die der Ver\tfendung von nur den Segmenten S₁, S^, S_ und S₇ nach Fig. 2 entsprechen, ergibt der Gebrauch von nur den Segmenten

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Sp, Si , Sx- und Sp, die zwischen den genannten Ablenkrichtungen liegen, den Vorteil, dass dort, wo die grössten Probleme für ein linear verlaufendes Ablenkfeld auftreten, und zwar in den Ecken, das Vorhandensein von Segmenten an dieser Stelle die Probleme verringert.

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Claims

PICi 585h

Patentansprüche:

fi Λ Ablenkanordnung für einen Elektronenstrahl in einer Elektronenstrahlröhre, welche Anordnung mit einem Elektrodensystem versehen ist, das sich zum Fokussieren sowie Ablenken des ElektronenStrahlers eignet, wozu das eine in Segmente aufgeteilte Elektrode enthaltende System mit einer Fokussierspannungsquelle und zum Ablenken in zwei Richtungen quer zur Röhrenachse mit zwei Ablenksignalgeneratoren verbunden ist, dadurch jekennzeichnet, dass die Verwendung einer Brückensclial tung mit Brückenzweigen zwischen vier Brückena^n.: schlusspunkten von denen jeweils zwei gegenüber einander liegende Punkte an zwei Anschlussklemmen jeweils eines anderen Ablenksignalgenerators angeschlossen und wobei die Zweige mit Widerständen und weiteren AnSchlusspunkten versehen sind, die Fokussierung dadurch erfolgt, dass in der Brücke mindestens ein mit Viderstän ¹On und Anschlusspunkten versehener Querzweig angeordnet wird, der mit einem Mittenanzapfpunkt zum Anschluss an die Fokussierspannungsquelle versehen ist. 2,, Ablenkanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Querzweig zwischen zwei einander gegenüberliegenden genannten Anschlusspunkten, die Vorbindungspunkte zwischen den Widerständen eines Brückenzweiges sind, vorhanden ist.

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3· Ablenkanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennz ei clone t, dass die Segmenten der Elektrode die in einer der genannten Querablenkrichtungen liegen, mit Anschlusspunkten auf dem genannten Querzweig verbanden sind, der zwischen zwei einander gegenüber liegenden Bruckenanschrusspunkten vorhanden _ist.

h. Ablenkanordnung nach Anspruch 2 oder 3? dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der- genannten Querzweige vorhanden sind.

5« Ablenkanordnung nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Mittejnans-hlusspunkten der zwei genannten Querzweige eine Verteilschaltung angeordnet ist, an die die Fokussierspannungsquelle angeschlossen ist, welcher Verteilschaltung eine Ungleichheit in den den Mittenanschlusspunkten zugeführten Spannungen herbeiführt. 6. Ablenkanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilschaltung mit einer Brückenschaltung ausgebildet ist, in die ein Potentiometer aufgenommen ist, daszwisehen den genannten Anschlusspunkten angeordnet ist, während eine Anzapfung des Potentiometers an die Fokussierspannungsquelle angeschlossen ist.

7· Ablenkanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwen-

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dung eines Ablenksignalgenerators mit Ausgangsklemmen, die wechselstrommässig mit den Brückenanschlusspunkten gekoppelt sind, denen parallel eine einstellbare Gleichspannungsquelle zum Liefern eines Ver-Schiebungsgleichstromes angeordnet ist, die Fokussierspannungsquelle der genannten Quelle die Fokussierspannung abgibt.

8. Ablenkanordnung nacn einem der vox-stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu den Widerständen Kondensatoren angeschlossen sind, die mit denjenigen Brückenanschlusspunkten verbunden sind, die an diejenigen der Ablenksignalgen jratoren gelegt wordr 1 sind, die eine höher frequente Spannung abgeben.

9· Ablenkanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenschaltung mit Widerständen in integrierter Form in der Nähe bzw. auf der Elektronenstrahlröhre! angeordnet ist. >

10. Elektronenstrahlröhre mit einer Ablenkanordnung nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände" in integrierter Form an der Wand der Elektronenstrahlröhre angeordnet sind.

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