DE2243217B2

DE2243217B2 - Ablenk- und Fokussieranordnung für einen Elektronenstrahl in einer Elektronenstrahlröhre

Info

Publication number: DE2243217B2
Application number: DE722243217A
Authority: DE
Inventors: Willem Meijndert Van Eindhoven Alphen (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1971-09-04
Filing date: 1972-09-01
Publication date: 1979-03-08
Also published as: CA983160A; FR2151122A1; JPS5520431B2; GB1407223A; FR2151122B1; DE2243217A1; US3794876A; NL7112210A; DE2243217C3; JPS4837017A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ablenk- und Fokussieranordnung 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 eine in Segmente aufgeteilte Elektrode enthaltende System mit einer Fokussierspannungsquelle und zum Ablenken in zwei Richtungen quer zur Röhrenachse mit zwei Ab!snksig,ia!generatoren verbunden ist.

In der US-PS 29 11 563 ist 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 Röhrenachse, wodurch der Elektronenstrahl abgelenkt wird.

Abgesehen vom Ausmaß, in dem die Fokussierung sowie die Ablenkung auf befriedigende Art und Weise entsprechend der genannten Patentschrift stattfinden können, was nicht groß ist, da beschrieben ist, daß die Ablenkung nur gering ist und für Nachsteuerungszwekke 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 Aufgabe nach der Erfindung bestand daher darin, eine Ablenkanordnung zu schaffen, mit der eine gute Fokussierung und eine gute Ablenkung erzielbar ist, während die Steuerung des Elektrodensystems möglichst einfach ohne gegenseitige unerwünschte Beein-

flussung der unterschiedlichen Spannungsquellen und Signalgeneratoren ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist daher eine Ablenkanordnung der eingangs genannten Art nach der Erfindung das Kennzeichen auf, daß die Verwendung einer Brückenschaltung mit Brückenzweigen zwischen vier Brückenanschlußpunkten, von denen jeweils zwei einander gegenüberliegende Punkte an zwei Anschlußklemmen jeweils eines anderen Ablenksignalgenerators angeschlossen and 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 Querzweig angeordnet ist, der mit einem Mittenanzapfpunkt zum Anschluß an die Fokussierspannungsquelle versehen ist

Aus der FR-PS 13 68 473 ist es an sich bekannt, ein aus stabförmigen Segmenten zusammengestelltes Elektrodensystem, das nur zum Ablenken dient, aus einer Brückenschaltung mit Widerständen und Anschlußpunkten versehenen Brückenzweigen zwischen den vier Anschiußpunkten 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) vorgesehenen Symmetriepunkt ergibt, daß immer vorhandene Segmentleckströme keine Asymmetriefehler verursachen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

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

F i g. 2 die nach der Erfindung mit einer Brückenschaltung ausgebildeten Steuermittel, die zum Gebrauch bei einer in acht Segmente aufgeteilten Elektrode geeignet sind,

Fig.3 wie Fig.2 eine Darstellung einer Briickenschaltung, mit der Ablenkfehlerkorrekturen durchgeführt werden können,

Fig.4 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 meistens mit denselben Bezugszeichen angedeutet

In F i g. 1 ist ein teilweiser, schematischer Schnitt durch eine Elektronenstrahlröhre K_x dargestellt In der Röhre K\ ist durch Ki eine sogenannte Auftreffplatte bezeichnet Die Auftreffplatte K₂ wird durch einen nicht dargestellten Elektronenstrahl abgetastet, der von einem Elektronenstrahlerzeugungssystem K₃ erzeugt wird. Von der Röhre K\ ist K₄ die Röhrenachse. Um den Elektronenstrahl die Treffplatte K₂ abtasten zu lassen, während dieser dabei gut fokussiert ist, ist ein aus drei Elektroden E_u Ei und E₃ aufgebautes Elektrodensystem E vorgesehen. Die Elektrode E\ ist in acht Segmente Si... 5« aufgeteilt, von denen einige in F i g. 1 dargestellt sind. In F i g. 2 sind alle Segmente S₁... S₈ der Elektrode E\ im Schnitt dargestellt, der quer auf dem aus F i g. 1 steht Die Elektrodensegmente S]... Ss liegen auf einem Kreisumfang, der sich an der Wand der Röhre Kt erstreckt.

In F i g. 1 ist angegeben, daß den Elektroden fi> und Ez eine Spannung Ua zugeführt wird, die von einer durch Da. angedeuteten Gleicispannungsquelle (u) geliefert wird. Den Elektroden Ei und Ei könnten auch unterschiedliche Spannungen zugeführt werden. Bei einer positiveren Spannung an der Elektrode £3 werden zwischen den Elektroden £2 und Ei die Elektronen beschleunigt

Die acht Segmente S\...Sg der Elektrode E\ sind in F i g. 1 an ein mit acht Leitungen L\... U versehenes Kabel L angeschlossen. Alle acht Leitungen L₁... Lg sind mit einem Widerstandsnetzwerk Nhv verbunden.

An das Netzwerk Nhv sind zwei durch Gh und Cy angedeutete Ablenksignalgeneratoren angeschlossen, die eine gemäß einer Sägezahnfunktion sich ändernde Spannung U'h bzw. U'v abgeben. Einige Leitungen, und zwar L\, L₃, Ls und Lj sind dabei an ein Widerstandsnetz werk Nfangeschlossen, dem eine Gleichspannungsquelle Dpeine Fokussierspannung i/f-abgibt

Der Unterschied zwischen den Spannungen U_A und Uf bestimmt die Fokussierung, die der Elektronenstrahl erfährt Sollten die Spannungen Ua und Uf einander entsprechen, so Findet keine Fokussierung statt und die Elektroden £2 und £3 sind nur als Ac/ide wirksam. Eine gute Fokussierung kann beispi. isweise mit Ua =+ 500 V und Uf= +100 V erhalten werden.

Zum Erhalten der Ablenkung d.?.s Elektronenstrahles wird beispielsweise zwei gegenüber der Röhrenachse Ka, einavder gegenüberliegenden Segmenten wie S\ und S5 eine Spannung + Uv und — Uv aufgeprägt welche Spannung Uv sägezahnförmig mit einer Amplitude von 50 V Spitze-zu-Spitze sich ändert Die Kombination der

jo Fokussierung und Ablenkung hat dann zur Folge, daß beispielsweise das Segment S\ eine Spannung von 100+25 V und das Segment Ss eine Spannung von 100-25 V führt

Die Elektronenstrahlröhre K, nach F i g. 1 ist mit der Auftreffplatte K2, die beispielsweise mit photoempfindlichem Material ausgebildet ist, als Fernsehaufnahmeröhre wirksam, wobei eine aufzunehmende Szene über ein nicht dargestelltes Objektiv auf der Auftreffplatte Ki abgebildet wird. Jede andere Ausbildung der Röhre Ki ist möglich. Zugleich können die dargestellten Elektroden E\, Ei und £3 im Elektrodensystem E ihren Plalz wechseln.

Bei der Beschreibung der F i g. 1 ist nicht in Einzelheiten angegeben, wie die außerhalb der Röhre K\ angegebenen Steuermittel wirksam sind und insbesondere nicht wie die Steuerung der Elektrode E₁ stattfindet; dazu dient F i g. 2. Aus F i g. 2 geht hervor, daß die Widerstandsnetzwerke Nhv und Nf nach F i g. 1 als kombinierte Brückenschaltung Nausgebildet sind. In der Brückenschaltung N sind mit R Widerstände, mit B Zweige und mit P Anschlußpunkte angegeben. Mit P_x, Pi, Pi und P₄ sind vier Brückenanschlußpunkte angegeben, von denen die Punkte P\ und P₃ bzw. Pi und P₄, die einander gegegenüberliegen, mit zwei Anschlußklemmen (+ und —) des Ablenksignalgenerators Gv bzw. Gh verbunden sind. Zwischen den Punkten t\ und Pi, Pi und Py, P₃ und P₄, P* und P\ sind Brückenzweige B_x, Bi, B₃ bzw. Bi, vorgesehen, die mit je zwei Widerständen R in Reihe versehen sind, die hintereinander durch R_x, R₂;.. Ri, R» angeoeutet sind. Die Brückenschaltung N nach Fig.2 ist mit zwei Querzweigen versehen, die zwischen den Punkten P\ und P₃ bzw. Pi und P₄ liegend, durch Bs und & angedeutet sind. Die Zwecke Bs und B₆ sind mit je vier Widerständen in Reihe R₉... Rn bzw.

h5 Λ13. . R\b versehen. Die Zweige B\... Be sind mit Anschlußpunkten P versehen, und zwar dort, wo rwei Widerstände R aneinandergelegt sind. Von den Zweigen B\, Bi, B₃ und B₄ sind auf diese Weise die

Anschlußpunkte Pn, Pu, Pie und Pie an die Segmente Si, Si, Sf, bzw. Si gelegt. Der Zweig O₅ liegt mit zwei Anschlußpunkten Pw und P15 an den Segmenten S\ bzw. S5. während vom Zweig B₆ zwei Anschlußpunkte Pu und P\i an den Segmenten 53 und 5? liegen. Mittenanschlußpunkte Ps und Pe der Zweige ft und β; sind miteinander verbunden und liegen an der Anschlußklemme der Fokussierspannungsquelle Df, welche die Fokussierspannung + i/pabgibt.

Es stellt sich heraus, daß das Netzwerk A/^nach F i g. 1 den Widerständen /?io, Rw, Rt* und R^ der Brückenschaltung /V entspricht. Die übrigen Widerstände R der Brückenschaltung N sind in das Netzwerk Nhv aufgenommen.

Die Brückenschaltung N gewährleistet, daß jedem der Elektrodensegmente S\ ... Sg eine erforderliche Kombination der durch die Spannungsquelle Dy und durch einen oder beide Signalgeneratoren Gh und Gv abgegebenen Spannungen aufgeprägt wird, während die Quelle Dpund die Generatoren Gh und G ineinander durchaus nicht beeinflussen, ohne daß dazu zusätzliche Maßnahmen notwendig sind. Dadurch, daß die Quelle Df an den Punkt Ps = P₆ angeschlossen wird, kommt die Brückenschaltung N die Fokussierspannung + Uy als Vorspannung aufgeprägt, die auf diese Weise über die Widerstände R\... R]₆ alle Segmente S\ ... Sg erreicht. Gegenüber der Fokussier(vor)spannung + i/rliefern die über die Brückenschaltung /V entkoppelten Generatoren Gh und Gvsich sägezahnförmig ändernde Spannungen U'n und Wv. deren Mittelwert der Spannung Ui entspricht.

Für die Größe der Spannungen, die den am Kreisumfang liegenden Elektrodensegmenten Si ... S_n aus Fig. I und 2 aufgeprägt werden müssen, um eine möglichst lineare Ablenkung des Elektronenstrahles in der Röhre K\ nach F i g. 1 zu erhalten, gilt folgendes. Es wird von einer Ablenkung des Elektronenstrahles ausgegangen, wobei der Auftreffpunkt auf der Auftreffplatte K2 aus der Achse Ka in der Röhre /Ci gesehen von rechts nach links eine Linie schreibt und einem Fernsehraster mit einer Ablenkung von oben nach unten entspricht. Außerhalb der Röhre K\ betrachtet fängt also die Ablenkung eines Rasters in der linken oberen Ecke der Auftreffplatte Ki an. Es läßt sich sagen, daß zum Ablenken des Elektronenstrahlauftreffpunktes nach oben eine Spannung + Uv am Segment Si und — t/i am Segment S5 notwendig ist. Für eine Ablenkung nach rechts folgt, daß eine Spannung -I- Uh am Segment S3 und — Uh am Segment S7 notwendig ist.

Zur Erhaltung einer recht linearen Zeilenablenkung, wobei von Verzeichnung abgesehen wird, sind die am Kreisumfang liegenden Segmente S2, S₄, Sf, und Sg vorgesehen und diesen Segmtnten muß eine Kombination der Spannungen Uv und Uh aufgeprägt werden. Aus der Kreismitte gerechnet (an der Stelie Pi = Pf, der Brijckenschaltung N)z. B. nach der Mitte des Segmentes S2 gehört zum Segment Si ein Winkel von 45° gegenüber den Zweigen Bs und Bf, und damit stimmt eine Ablenkung von

Uy

und

Ü'

überein.

Für die Kombination folgt:

Im allgemeinen gilt, daß für einen Winkel φ zwischei dem Zweig Bs und einer Richtung, die mit den Zeigen der Uhr verläuft, die Ablenkspannung an der Stelle dii Funktion:

cos 7 + U,i sin

hat. Unter Berücksichtigung der gegebenen Polaritätei der Spannungen Uv und Uh folgen für die Segmente & Sf, und Se die in F i g. 2 angegebenen Ablenkspannungen. Um zu verwirklichen, daß der mit dem Segment S verbundene Punkt Pn des Zweiges B\ der Brückenschal tung /Vdie Spannung

Wy + U₁₁)

fuhrt, müssen den Brückenanschlußpunkten P\ und P die Spannung Uv ■ i/2 und Un ■ i/2 aufgeprägt werden Denn, wenn vorausgesetzt wird, daß dem Punkt P7 kein« Spannung des Generators Gn aufgeprägt wird und di< Widerstände R₁ und Ri gleiche Werte aufweisen arbeiten die Widerstände R\ und Ri als Halbierer, so dal die Spannung am Punkt P\ die doppelle Spannunj

■—y sein muß. Auf diese Weise folgt:

Wv= Uvi/2.

Ähnliches ergibt sich für den Generator G//:
Wh= Uh ■ ]/2.

Aus dem Obenstehenden geht hervor, daß die Widerstände /?, und R₂ gleich sind und diese könner beispielsweise einen Wert von 70 kß aufweisen Dasselbe gilt für die Widerstände Ri... Rs- Dii Widerstände R₉ und Λ10 müssen einen derartigen Wer haben, daß eine Spannungsteilung von Uv ■ j/2~nach U< erfolgt, also

Wird für den Widerstand Rw ein Wert von 65 k£ gewählt, so folgt für den Widerstand Rg etwa 27 kß. Au: Symmetrie-Erwägungen folgt für den Querzweig ß₅ daß /?io=/?n und R₉ = Rn. Ähnliches gilt für dii Widerstände Λ,₃... Ä,₆ im Querzweig B₆, mi

U„)

Mit Hilfe der Brückenschaltung N bekommen die Elektrodensegmente Si... S₈ alle die Fokussierspan nung + Dp aufgeprägt, und jedes Segment bekomm eine andere Ablenkspannung, ohne daß irgendeine Beeinflussung stattfindet Dabei kann ohne wtere Maßnahmen der Generator Gv mit G_H die Lage wechseln. Die Brückenschaltung Af gewährleistet bei dei Einfachheit eine große Fokussierung und Ablenkunj wenn das Elektrodensystem E und das Elektronen Strahlerzeugungssystem K3 an sich keine Ablenkfehlei verursachen. Beispielsweise durch Symmetriefehler it der Konfiguration des Systems E und des Systems K gegenüber einander und gegenüber der Röhrenachse Ki, können in der Praxis spürbare Ablenkfehlei auftreten. In Fig.3 ist eine Brückenschaltung Λ dargestellt, wobei einige Ablenkfehlerkorrekturer durchgeführt werden können, während es gegenübei der Brückenschaltung Nnach Fig.2 keine grundsätzli chen Abweichungen gibt.

r_ r · _, -1 _:_ J O -i~,— DwnLnn^lra^a« D D

III Γ i g. O MIIU dUUCl UCll unn.n.i~ut.YW\.ig\-ll Lr\ . . . L*

und den zwei Querzweigen B₅ und B₆ zwei weitere Querzweige B₁ und Bt. vorgesehen. Der zwischen der

Anschlußpunkten Pn und Pm der Brückenzweige B\ und ft bzw. Pm und P\g der Brückenzweige ft und ft vorgesehene Querzweig B₇ bzw. ft enthält zwei Widerstände R\7 jnd R\g bzw. Λ19 und /?». Die Segmente S₂, 54, 5« und Sg liegen auf diese Weise an einem ~> Brückenzweig ßi, ft, ft oder ft sowie an einem Querzweig ft oder ft. Im Gegensatz zur Brückenschaltung .*.' nach F i g. 2 sind bei F i g. 3 die Punkte Ps und P₆ nicht unmittelbar miteinander verbunden, sondern sie liegen über ein Potentiometer R₂\ aneinander. Weiter in sind die Punkte Pi, und Pe über zwji in Reihe angeordnete Widerstände Rn und R₂₃ aneinandergelegt, während der Verbindungspunkt der Widerstände R72 und R₂₃ über einen Widerstand Rn an Masse liegt.

Der Zweig ft bzw. ft hat zwischen den Widerständen 1; Ru, Wie und /?|i), Rm einen Anschlußpunkt Ρη bzw. Pg. Wie bei den Punkten P₅ und Pt beschrieben wurde, sind bei den Punkten Pj und Pg ein Potentiometer R₂$, zwei Widerstände Ry. und /?_2? in Reihe und ein Wiripr.Oanrl R₂S nach Masse angebracht. Die Anzapfungen der :u Potentiometer R₂₁ und Ä25 sind beide an die Ausgangsklemme der Fokussierspannungsquelle Df gelegt. Das Potentiometer R_2t bzw. R₂₅ bildet einen Teil einer Brückenschaltung R₂], R₂₂, R₂₃ bzw. R_2i, R₂^ R₂₇.

Da die Potentiometer Λ21 und R₂₅ einen gleichartigen r> Effekt ergeben, wird dieser Effekt an Hand des Potentiometers Λ21 erläutert. Befindet vom Potentiometer R₂i die Anzapfung sich in der Mittelstellung, so führen die Punkte P₅ und Pe die gleiche positive Spannung, die als Fokussierspannung wirksam ist. jn Gegenüber dieser Fokussierspannung von beispielsweise 100 V führen die Punkte Pw und Pi5 beispielsweise eine mehr bzw. weniger positive Spannung von 25 V, die durch die Spannungen + Uv' und — l/t/ verursacht werden. Dasselbe gilt beispielsweise für die Punkte P\₃ 3-, und Pi 7 die unter dem Einfluß der Spannungen + U'n und - U'h die Spannung -f 125 V bzw. + 175 V führen.

Wird nun die Anzapfung des Potentiometers R₂\ in Richtung des Punktes P5 verschoben, so ist die Folge, daß die Spannung am Punkt P5 zunimmt und die am Punkt P₆ mit demselben Wert abnimmt Es wird nun eine Änderung von 2,6 V vorausgesetzt, also am Punkt P$ eine Spannung von 102,6 V und am Punkt Pe 97,4 V. Wenn vorausgesetzt wird, daß in F i g. 3 gilt:

so folgt, daß die Spannungszunahme um 2,6 V am Punkt Ps durch die Spannungsteilung an den Widerständen R₉ und /?io bzw. Ru und R\₂ die beiden Punkte Pn und P15 eine Spannungserhöhung um

50

50 + 68

χ 2,6 = 1,1 V

ergibt Für die Punkte P₎₃ und P17 folgt eine Spannungserniedrigung um 1,1 V. Die Folge ist, daß die Segmente Si und S5 bzw. 53 und S₇, die vor der Verstellung des Potentiometers Ä21 zwei gleichen elektrischen Polen entgegengesetzter Polarität entsprachen, nun beide einen zusätzlichen 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 Vierpoifeld gibt je nach der Stärke und der Polarität, also je nach dem Ausmaß und der Richtung der Verstellung der Anzapfung des Potentiometers R₂\ eine bestimmte Verformung des Elektronenstrahlauftreffpunktes auf der Auftreffplatte K₂ in der Röhre K\ nach Fig. 1. Diese durch das Vierpolfeld verursachte Verformung entspricht dem durch Toleranzen in der Röhre K\ verursachten statischen Astigmatismus, so daß die Korrektur desselben dadurch möglich ist, daß das Vierpolfeld eine gleich große entgegengesetzt gerichtete Verformung ergibt.

Es stellt sich heraus, daß das Potentiometer R₂₁ nach Fig. 3 je nach der Verstellung aus der Mitte ein Vierpolfeld erzeugt, dessen Polachsen in der Richtung der Segmente Si, S₅ und der Segmente S₃, S₇, (Fig. 2) liegt. Die Stärke des Vierpolfeldes und die Polarität ist dabei von der Größe und der Richtung der Verstellung der Anzapfung des Potentiometers Λ₂₎ abhängig. Zur Verwirklichung einer völlig richtig durchgeführten Fehlerkorrektur kann es erwünscht sein, auch die Rirhtiinc rlpr Pniarhvp rjps V!e.^rrO!fe!deS Zl! HP-dem. So sind in Fig.3 die Zweige B₇ und ft und die Brückenschaltung R₂₅, R₂t, Rv vorgesehen. ⁿamit kann auf dieselbe Art und Weise wie beim Potentiometer R₂\ beschrieben wurde, mit Hilfe des Potentiometers Λ25 ein zweites Vierpolfeld mit den Polachsen in der Richtung der Segmente S₂, Se und S», Se erzeugt werden (F i g. 2). Durch Überlagerung der beiden Vierpolfelder mit um 45° verschobenen Polachsen kann je nach der Richtung und dem Ausmaß der Verstellung der Potentiometer R₂\ und 7?25 jedes mit bestimmten Polachsrichtungen gewünschtes Vierpolfeld verwirklicht werden.

Es stellt sich heraus, daß das Potentiometer R₂\ und die Widerstände R₂₂, R₂₃ und R₂t eine Verteilschaltung R₂\... /?24 bilden, mit der die Fokussierspannung an den Punkten P₅ und P₆ verschieden gemacht werden kann, während es sich herausstellt, daß der Mittelwert derselbe ist. So gibt es auch eine Schaltung R₂₅... Rn-Wenn nun für die Widerstände R₂* und Rn ungleiche Werte gewählt werden, während die anderen gleiche Werte haben, kann bei einer gleich großen Verstellung der Anzapfungen der Potentiometer R₂\ und R₂₅ eine andere Spannung zwischen den Punkten P% und Pe als zwischen den Punkten P₇ und Pg auftreten. Die Verteilschaltungen R₂\... R₂* und R₂₅... R₂g haben dann eine unterschiedliche Empfindlichkeit.

Das Anordnen der Querzweige ft und ft nach F i g. 3 bietet noch einen zweiten Vorteil, wenn eine Korrektur einer Tonnen- oder Kissenverzeichnung notwendig ist, die in einem aufgezeichneten Raster auf der Auftreffplatte K₂ nach Fig. 1 auftritt. Aus Symmetrieerwägungen ist ein und derselbe Wert von beispielsweise 68 kH für die Widerstände Ri... R₉, R₁₂, Rn und R_t6 gewählt worden. Wie bereits angegeben, ist dabei für die Widerstände Äio, An, Ru und R_i5 ein Wert von 50 kfi gewählt worden. Aus Berechnungen folgt dann, daß die bei F i g. 2 gegebenen Spannungen an den Segmenten S auftreten, wenn die Widerstände Ru.-.R^ ebenfalls einen Wert von 50 kn haben. Wenn nun für die Widerstände Ä17...Ä20 statt 50 IcH ein davon abweichender Wert gewählt wird, dann die Spannung an den Segmenten S₂, St und S4, Sg derart geändert werden, daß die an den Ecken in der Nähe der Segmente S₂, S*, S₆ 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 S₂, S», Se und Sg weniger Spannung erhalten müssen, weiche Anforderung dadurch erfüllt werden kann, daß für die Widerstände Ru... R-2O ein geringerer Wert gewählt wird als für die

Widerstände /?io. An, Ru und R_IS. 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 Uv und Uh quadratisch abhängen und Summen- und Diiferenzglieder oder Produktglieder Ablenkspannungen enthalten. Derartige Korrekturen können als Spannungen, der Fokussierspannung überlagert, zwischen den Punkten Ps und Pt bzw. P₁ und Pg zugeführt werden.

In Fig. 3 ist abgegeben, daß abhängig von einer bestimmten Ausbildung von beispielsweise dem Ablenksignalgenerator Gv, eine Vorkehrung vorgesehen r, werden kann, um durch die Zweige ßs, B₇ und Bg der Brückenschaltung /Veinen Gleichstrom fließen zu lassen für Verschiebungszwecke in vertikaler Richtung. Der Generator Gv ist in Fig.3 mit zwei Generatoren Gv\ und Öv2 ausgebildet, die mit Klemmen entgegengesetzter Polarität an Masse gelegt sind, während restliche Klemmen über Kondensatoren G und C₂ wechselstrommäßig mit den Brückenanschlußpunkten P\ und Pz verbunden sind. Parallel zum Generator Gv liegt eine Reihenschaltung aus zwei Widerständen Ä29 und Rm, deren Verbindungspunkt die Spannung Uf zugeführt wird. Parallel zu den Widerständen Rn und R30 ist eine Gleichspannungsquelle vorgesehen, die eine Gleichspannungsquelle Ds und ein Potentiometer R₃\ enthält. Eine Verstellung der Anzapfung des Potentiometers jo R}\, die mit dem Widerstand R₃O verbunden ist, ergibt den Verschiebungsgleichstrom durch die Zweige Bs, B₇ und ßa. Durch die Brückenschaltungskonfiguration wird kein Gleichstrom im Zweig Be verursacht, wie dies auf einfache Weise aus Fig.2 hervorgeht. Wenn auf ähnliche Weise eine einstellbare Gleichspannungsquelle (Os, Rn■■■ Rj\) parallel an die Brückenanschlußpunkte Pi und Pt, angeschlossen wird, kann ein horizontaler Verschiebungsgleichstrom durch die Zweige Bs, B₇ und B% erhalten werden, während dann kein Gleichstrom durch den Zweig Bs verursacht wird.

Anstelle der gegebenen Ausbildung der einstellbaren Gleichspannungsquelle (Ds, /?».·. Rx) würde die erforderliche Gleichspannung auch unmittelbar der Fokussierspannung t/fentnommen werden können.

In Fig.3 ist angegegen, daß parallel zu den Widerständen R₂, Ri, Rt, R7, Rm und R\t Kondensatoren C₃... Ce vorgesehen sind. Diese Kondensatoren Cs... Cg sind im Grunde für die Erfindung nicht notwendig, aber sie müssen angeordnet werden, wenn, wie bei F i g. 1 angegeben, das Kabel L verwendet wird. Die Leitungen Li... L«des Kabels L haben nämlich eine Eigenkapazität, die zusammen mit der Kapazität des damit verbundenen Segmentes 5 in der Röhre K\ eine zusammengestellte Kapazität von etwa 40 pF ergeben können. Da, wie bei F i g. 2 angegeben, der Generator Gv für die Ablenkung in vertikaler Richtung eine r.^derfrequente 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 Gh eine hochfrequente sägezahnförmige Spannung von 15 625 oder 15 750Hz abgibt Da beispielsweise aus dem Punkt P13 gerechnet die zusammengestellte Kapazität der Leitung L₃ und des Segmentes S₃ am Brückenwiderstand R.? parallel vorhanden ist, muß für ein gutes Brückengleichgewicht der Kondensator C₇ parallel zum Widerstand R_i3 angeordnet weHen. Dasselbe gilt für alle Kondensatoren C₃... Q.

Dabei gilt, daß die genannten zusammengestellten Kapazitäten pro Segment 5 und zugehörende Leitung des Kabels L nicht alle denselben Wert zu haben brauchen, so daß die Kondensatoren C₃... Cg 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\ ... R20 einen großen Wert zu wählen. Die Folge ist, daß das Laden und Entladen der genannten zusammengestellten Kapazitäten über eine große flC-Zeitkonstante erfolgt. Für den Hinlauf in der hochfrequenten sägezahnförmigen Spannung i/'wgibt die Zeitkonstante keine Schwierigkeiten, aber beim kurzen Rücklauf kar.n das Entladen der genannten Kapazitäten nicht schne'l genug erfolgen. Zum Verwirklichen einer ausreichend schnellen Entladung der Kapazitäten ist der Gebrauch der Kondensatoren-Cs... Cg am meisten gewünscht.

Sollte das Kabel L in F i g. 1 eine vernachlässigbar kleine Kapazität aufweisen oder sollte dieses nicht vorhanden sein, und zwar dadurch, daß beispielsweise die in Fig.2 gegebene Brückenschaltung N in integrierter Form auf oder in der Nähe der Röhre K\ angeordnet ist, so brauchen die Kondensatoren C₃... Ck nach F i g. 3 nicht angeordnet zu werden.

Bei Integration der Widerstände /?der Brückenschaltung Λ/kann gedacht werden, daß dieses innerhalb oder außerhalb der Röhre K₁ auf der Wand derselben in der Nähe der Elektrode E\ angeordnet werden.

In F i g. 4 ist wie bei F i g. 2 eine Brückenschaltung N dargestellt, die jedoch zum Gebrauch bei einer Elektrode Ei geeignet ist, die aus sechs Segmenten S aufgebaut ist. Gegenüber F i g. 2 stellt es sich heraus, daß die Segmente S₃ und 57 fortgelassen sind und daß die übrigen sechs Segmente Si, S₂, S₄, S₅, S₆ und S3 am Kreisumfang gesehen, länger ausgebildet sind. Da die Segmente S3 und S? aus F i g. 2 nicht vorhanden sind, gibt es ebenfalls keinen Querzweig ifc.

Von der Kreismitte gerechnet, die den Anschlußpunkt Ps des Querzweiges Bs entspricht, dem die Fokussierspannung Uf zugeführt wird, gehört zum Segment S₂ in F i g. 4 ein Winkel φ = 60° (Punkt P\ 2).

Dabei bezieht sich der Winkel φ auf die bei der Beschreibung nach F i g. 2 gegebene Formei (1). Zu den folgenden Segmenten S4, Ss, St und Sg gehören Winkel, die ein ganzes Vielfaches von 60° sind. Unter Verwendung der bei F i g. 2 gegebenen Art und Weise für die Berechnung der erforderlichen und unterschiedlichen Spannungen in der Brückenschaltung N, wobei die Spannung Uh fiktiv vorhanden ist, und zwar dadurch, daß die Segmente S3 und S₇ in F i g. 4 nicht vorhanden sind, folgt für das Segment

S₂: Uv cos 60° + i/_Hsin60° = 1/2 Uv + '/2 U_H

Wenn im Punkt Pn eine Tangente am Kreisumfang, auf dem das Segment S₂ liegt, gezogen wird, können die Spannungen, die den Punkten P₁ und P₂ aufgeprägt werden müssen, um die gewünschten Spannungen an den Segmenten S zu erhalten, berechnet werden. Ausgehend von + Uv am Segment Si folgt für Punkt P_x eine Spannung + i/V = 2 Uv. Für den Punkt P₂ folgt, bei der Annahme der fiktiven Spannung + Uh an der

Stelle zwischen den Segmenten 52 und St,

= 2

Ϊ3

Wie bei F i g. 2 angegeben, folgen in F i g. 4 die Spannungen an den anderen Punkten Pdadurch, daß die + - und — -Polaritäten in Rechnung gebracht werden.

Da die Brückenzweige S₁, B₂, B₃, und B₄ identisch ausgebildet sind, sind nur vom Brückenzweig B\ mit R32 und R33 zwei Widerstände abgegeben. Da der Querzweig B₅ auf beiden Seiten des Punktes P₅ identisch ist., sind durch Ru und /?₃₅ zwei Widerstände angedeutet, die zwischen den Punkten P\ und P₁1 und P₅ liegen. Da die Widerstände R sich wie die Längen der Linienabschnitte der Brückenschaltung N, in denen sie gezeichnet sind, verhalten müssen, folgt, daß W₃₄ = R₃₅ und aus

Λ37 : R₃₃ = iß: -y folgt R_n = 3 R_n

Aul die bei K1 g. 2 und 4 beschriebene Art und Weise können je nach der Anzahl Segmente Sder Elektrode E₁ einfach die erforderlichen Verhältnisse der Widerstände R in der Brückenschaltung Λ/berechnet werden.

Wie bei F i g. 4 die Segmente Si und S₇ nach F i g. 2 nicht vorhanden sind, könnten bei F i g. 2 auch noch die Segmente S₁ und S₅ fortgelassen werden, obschon dabei, sogar bei Vergrößerung der restlichen Segmente S2, S₄, S₆ und S₈, die Ablenkung weniger linear erfolgen wird. Je nach den gestellten Anforderungen kann dies jedoch erlaubt sein. Wenn nur die Segmeme S2, S₄, Se und Ss vorhanden sind, fallen die Querzweige S₅ und Fk fort und müssen an deren Stelle die bei F i g. 3 gegebenen Querzweige S₇ und B» zwischen den Punkten P12, P16 und Pi₄, P\g angeordnet werden. Dabei wird die Fokussierspannung ίΛ· wieder den Mittenanschlußpunkten P₇ und Ps zugeführt.

Gegenüber einer konventionellen Anoidnung mit vier in den zwei Querablenkrichtungen liegenden Ablenkelektroden, die der Verwendung von nur den Segmenten Si, S₃, S₅ und S₇ nach F i g. 2 entsprechen, ergibt der Gebrauch von nur den Segmenten S2, S₄, Ss und Ss, 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.

Hierzu 3 Blatt ZeichnuncL'ii

Claims

Patentansprüche:

1. 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 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 gekennzeichnet, daß die Verwendung einer Brückenschaltung (N) mit Brückenzweigen (Bt, B₂, Bi, Ba) zwischen vier Brückenanschlußpunkten (P\, Pi, Py, P*), von denen jeweils zwei gegenüber einander liegende Punkte (Pi, P₃ bzw. P₂, P₄) an zwei Anschlußklemmen jeweils eines anderen Ablenksignalgenerators (Gv bzw. Gh) angeschlossen und wobei die Zweige (B) mit Widerständen (R) und weiteren Anschlußpunkten (P) versehen sind, die Fokussierung dadurch erfoigt, daß in der Brücke (N) mindestens ein mit Widerständen (R) und Anschlußpunkten (P) versehener Querzweig (B₅, B₆, B₇, B₉) angeordnet wird, der mit einem Mittenanzapfpunkt (Ps, Pe, Pr, Ps) zum Anschluß an die Fokussierspannungsquelle fA^versehen ist

2. Ablenkanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Querzweig (B₁ bzw. Bs) zwischen zwei einander gegenüberliegenden genannten Anschlußpunkten (P_i2, Pn bzw. Pi₄, Pib), die Ve.bindungspunkte zwischen den Widerständen f/y eines Brüdcenzw?iges (Bt, Bi bzw. B₂, Bt) sind, vorhanden ist (F i fr. 3).

3. Ablenkanordnung nach /nspruch 1, dadurch J5 gekennzeichnet, daß die Segmente der Elektrode (Ei), die in einer der genannten Querablenkrichtungen (S\, S₅ bzw. S₃, S₇) liegen, mit Anschlußpunkten (Pu, P\s bzw. P13, P\i) auf dem genannten Querzweig (Bi bzw. B₆) verbunden sind, der zwischen zwei einander gegenüberliegenden Brückenanschlußpunkten (Pu P₃ bzw. P₂, P₄) vorhanden ist (F i g. 2).

4. Ablenkanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei der genannten Querzweige (Bs, B₆, Bj, Bg) vorhanden sind (F ig. 2,3).

5. Ablenkanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Mittenanschlußpunkten (Ps, P₆ bzw. Pi, Pg) der zwei genannten Querzweige (Bs, B₆ bzw. B₁, Bs) eine Verteilschaltung (Rn, R₂₂, Rn, R₂* bzw. R₂₅, R₂₆, R₂₁, R_x) angeordnet ist, an die die Fokussierspannungsquelle (Df) angeschlossen ist, welche Verteilschaltung (R₂\, R₂₂, R₂₃, Ru bzw. R₂S, R₂₆, R21, R₂₉) eine Ungleichheit in den den Mittenanschlußpunkten (Ps, P₆ bzw. P₁, Pe) v> zugeführten Spannungen herbeiführt (F i g. 3).

6. Ablenkanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilschaltung (Rn, R₂₂, R23, Ru bzw. R₂S, R», R₂j, Rx) mit einer Brückenschaltung (R₂\, R₂₂, Rn bzw. R₂S, R₂₆, R₂₁) «> ausgebildet ist, in die ein Potentiometer (R₂\ bzw, R25) aufgenommen ist, das zwischen den genannten Anschlußpunkten (Ps, P₆ bzw. P₁, P₈) angeordnet ist, während eine Anzapfung des Potentiometers (R₂\ bzw. R₂S) an die Fokussierspannungsquelle (Df) <* angeschlossen ist (F i g. 3).

7. Ablenkanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Ablenksignalgenerators (G_v) mit Ausgangsklemmen, die wechselstrommäßig (Q, C₂) mit den Brückenanschlußpunkten (Pu P3) gekoppelt sind, denen parallel eine einstellbare Gleichspannungsquelle (Ds, R23, R30, Ä31) zum Liefern eines Verschiebungsgleichstromes angeordnet ist, die Fokussierspannungsquelle (Df) der genannten Gleichspannungsquelle (Ds, Rn, Rn) die Fokussierspannung (Uf) abgibt (F i g. 3).

8. Ablenkanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Widerständen (R) Kondensatoren (C₃, (X C₅, C₆, Cj, Cs) angeschlossen sind, die mit denjenigen Brückenanschlußpunkten (P₂, P₄) verbunden sind, die an diejenigen (Gh) der Ablenksignalgeneratoren (Gv, Gh) gelegt worden sind, die eine höher frequente Spannung abgeben (F i g. 3).

9. Ablenkanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brükkenschaltung (N) mit Widerständen (R) in integrierter Form in der Nähe bzw. auf der Elektronenstrahlröhre (Kt) angeordnet Ist

10. Elektronenstrahlröhre mit einer Ablenkanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (R) in integrierter Form an der Wand der Elektronenstrahlröhre (Kt) angeordnet sind.