DE2337088C3 - Schaltungsanordnung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Magnetsteuerung eines Elektronenstrahls, insbesondere eine Schaltungsanordnung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I.

Zur Magnetsteuerung eines Elektronenstrahles, insbesondere zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahles eines Elektronenstrahlgerätes, muß ein stabilisiertes, der Größe nach regelbares, konstantes fokussierendes und ein abtastendes (ablenkendes) Feld gewährleistet werden, das in Übereinstimmung mit der jeweils gewählten Abta^tfolge der Speicherplatte zeitabhängig zu verändern ist.

In einer bekannten Schaltungsanordnung (vgl. DT-OS 25 172) werden zum Fokussieren und zum Ablenken des Elektronenstrahles mindestens zwei koaxial angeordnete Wicklungen verwendet, die mit dem Ausgang eines Speisegenerators verbunden sind, der eine getrennte, an die Wicklungen durch Abgleichwiderstände angeschlossene Speisespannungsquelle mit fokussierendem Gleichstrom und einen an dieselben Wicklungen oder an ihre Teile durch Trennkondensatoren' angeschlossenen Sägezahngenerator enthält. Somit sind zwei getrennte Speisespannungsquellen vorzusehen und sind folglich zwei derartige Ausgangsstufen erforderlich.

Bei einer Schaltungsanordnung mit einer Transistoren aufweisenden Speiseschaltung für die Fokussierspule wird zur Gewährleistung des Fokussierstronx-s und der Spannung an der Fokussierspule eines Elektronenstrahlgerätes ebenfalls die Erzeugung nur einer konstanten Fokussierstromstärke erreicht, wozu eine getrennte Ausgangsstufe vorgesehen ist. Eine Erzeugung des Ablenkstroms für den Elektronenstrahl ist jedoch nicht vorgesehen (vgl. DT-AS 15 63 633). Bei der Verwendung dieser Schaltungsanordnung muß dazu eine getrennte Schaltung vorgesehen werden. Bei einer

anderen Schaltungsanordnung (vgl. US-PS 2691 119) werden für den gleichen Zweck an die Fokussierspule angeschlossene Widerstände verwendet, wodurch der Gleichstrom in den zwei Spulenteilen zum Erzielen einer opiimalen fokussierenden Magnetfeldgröße neu

aufgeteilt wird. Zur Erzeugung des Abtastfeldes sind ebenfalls weitere Schaltungen vorzusehen.

In einer weiteren bekannten Schaltungsanordnung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts sind mindestens zwei Wicklungen aneinander so befestigt, daß sie ein Fokussieren des und Abtasten mittels des Elektronenstrahls auf einer Arbeitsfläche des Elektronenstrahlgeräts gewährleisten, und mit den Ausgängen eines Speisegenerators verbunden, der Former- und Aus-

gangsstufen enthält, die an die Speisequelle angeschlossen sind (vgl. z.B. A.G. Kondratjew und M. 1. Lukin, »Technika promyschlennogo telewidenja« [Technik des Industriefernsehens], Lenisdai fl.eningrader Staatsverlag] i97O, S. 94 und 204).

Nachteilig bei den bekannten Schaltungseinrichtungen zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts ist deren komplizierter Aufbau, der dadurch bedingt ist, daß zum Fokussieren und Abtasten getrennte Wicklungen verschiedener Bauart und an verschiedenen Stufen des Speisegtnerators angeschlossen verwendet werden. Außerdem ist der Fertigungsaufwand wegen der notwendigen Herstellung einer besonderen Schaltung und besonderer Spulenkörper für die Ablenkwicklung sowie durch deren schwieriges Aufwickeln groß. Die bekannten Schaltungsanordnungen haben weiter große Abmessungen und hohes Gewicht, bedingt durch die besondere Bauart und die Anwendung verschiedener Ausgangsstufen des Speisengenerators zum Fokussieren und zum Abtasten Weiter ist deren komplizierte Einstellung durch die notwendige Kompensation der Rasterdrehung auf der Arbeitsfläche des Elektronenstrahlgeräts nachteilig, die durch die Trennung des fokussierenden und des ablenkenden Feldes hervorgc rufen wird. Als nachteilig muß auch angesehen werden, daß das Auflösungsvermögen an den Rasterrändern schlechter ist als im Zentrum, was gleichfalls durch die getrennte Fokussierung und Ablenkung hervorgerufen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung der genannten Mangel eine Schaltungsanordnung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts zu schaffen, in der die Anordnung der Wicklungen einen geringeren Fertigungsaufwand für die gesamte Schaltungsanordnung sowie eine Herabsetzung des Gesamtgewichts und der Abmessungen bei einen hohen Auflösungsvermögen gewährleistet.

Die Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung wicklung 22, die zwischen der ersten und der zweiten

gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsge- Wicklung 4 bzw. 5 angeordnet ist

maß durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. _Die Windungsflächen der Zusaizwicklung 22 sind

Die erfindungsgemaße Schaltungsanordnung wird senkrecht zur Achse 6 orientiert, und die Wicklung 22 ist

weitergebildet durch zumindest eine Zusatzwicklung, 5 direkt an die Speisespannungscueüe 9 angeschlossen,

koaxial zu den genannten beiden Wicklungen, deren _Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum

Windungsflachen senkrecht zur Ac'tse der Wicklungen Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines

orientiert sind. Elektronenstrahlgeräts arbeitet folgenderweise.

Die erfindungsgemaße Schaltungsanordnung zum Beim Anschließen der Speisespannungsquelle 9

Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahl;, eines io erzeugt die Formerstufe 10 Steuersignale in Form einer

Elektronenstrahlgerats kann in tragbaren Fernsehka- Sägezahnspannung mit der Abtastfrequenz. Diese

meras verwendet werden, wo neben einem geringen Signale gelangen an die Basis des Transistors 11 und

Gewicht und kleinen Abmessungen eine hohe Arbeits- ändern den Abgleich der durch die erste und zweite

qualitat verlangt wird Wicklungen 4, 5 den ersten und zweiten Widerstand 12,

Im folgenden wird die Erfindung durch die Beschrei- 15 13 und den Transistor 11 gebildeten Brücke, wodurch in

bung von Ausfuhrungsbeispielen anhand der Zeichnung d<;n Wicklungen 4 und 5 gleichgroße Gegenphasenströ-

erlautert. Es zeigt _{me emstenen Durcn den} dritten Widerstand 16, die

Fig. 1 das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Wicklungen 4 und 5 und den fünften Widerstand 20

Schaltungsanordnung zum Fokussieren und Ablenken fließt ein gleichgroßer Strom. Bei Stromstärkeänderung

des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts (das 20 dieses Stroms ändert sich der Spannungsabfall am

Elektronenstrahlgerat ist im Schnitt dargestellt). fünften Widerstand 20: diese Spannung gelangt durch

F1 g. 2 das Prinzipschaltbild der Ausgangsstufe des die Diode 19 und den vierten Widerstand 18 zur Basis

Speisegenerators und dessen Verbindung mit den des Transistors 11 und ändert die Gleichstromkompo-

anderen Blocken der erfindungsgemäßen Schaltungsan- nente durch den Transistor 11, wodurch die Stromstärke

Ordnung zum Fokussieren und Ablenken des Elektro- 25 des Gleichstroms durch die Wicklungen 4, 5 stabilis-ert

nenstrahls, und wird, alsa bei einem Anstieg des Stroms durch die

Fig. 3 das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Wicklungen 4, 5 der Spannungsabfall am fünften

Schaltungsanordnung zum Fokussieren und Ablenken Widerstand 20 ansteigt und der durch den Transistor 11

des Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts mit fließende Strom größer wird. Das führt zu einem

zusätzlicher Wicklung. 30 Anstieg des Spannungsabfalls am dritten Widerstand 16

Es sei nun d:e erfindungsgemäße Schaltungsanord- und /u einer Verringerung des Gleichstroms durch die

nung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronen- Wicklungen 4,5

Strahls eines Elektronenstrahlgeräts näher betrachtet. Der durch die Wicklungen 4, 5 fließende stabilisierte

Ein Elektronenstrahlgerat 1 (Fig. 1), das gegebenen- Gleichstrom erzeugt ein Magnetfeld, das den Elektro-

fallseine Vidikonröhredarstellt,hat eine Arbeitsfläche2 35 nenstrahl auf der Arbeitsfläche 2 (Fig. 1) des Elektro-

und einen Strahlerzeuger 3. Wicklungen 4 und 5 sind nensuahlgeräts 1 fokussiert.

koaxial zur Achse 6 angeordnet und aufeinander Die in den Wicklungen 4, 5 fließenden, gleichgroßen

gewickelt. Die Windungsflächen jeder der Wicklungen 4 Gegenphasenströme ändern die Richtung des Magnet-

und 5 sind symmetrisch unter dem gleichen Winkel α in feldes, das durch den Gleichstrom erzeugt wird,

bezug auf die Achse 6 geneigt. Die Wicklungen 4 und 5 40 Dadurch wird mittels des fokussierten Elektronen-

sind in Reihe geschaltet und an eine Ausgangsstufe 7 Strahls ein Abtasten der Arbeitsfläche des Elektronen-

eines Speisegenerators 8 angeschlossen, der eine Strahlgeräts in einer Fläche gewährleistet. Zum

Speisespannungsquelle 9 und eine Formerstufe 10 Abtasten einer zweiten Fläche mittels des Elektronen-

enthält. Die Speisespannungsquelle 9 ist an die Strahls muß man noch zwei weitere Wicklungen mit

Ausgangsstufe 7 und die Formerstufe 10 angeschlossen. 45 ihrer Former- und Ausgangsstufe (nicht gezeigt)

Die Ausgangsstufe 7, dargestellt in Fig. 2, enthält verwenden, die entsprechend der gewünschten Abtasteinen Transistor 11, an dessen Emitter bTw. Kollektor fläche orientiert sind.

der erste Anschluß eines ersten bzw. zweiten Wider- Bei Verwendung der Zusatzwicklung 22 (Fi g. 3) fließt

stands 12 bzw. 13 angeschlossen ist. Ein Verbindungs- durch diese ein Gleichstrom, der ein zusätzliches

punkt 14 der Wicklungen 4 und 5 ist mit dem Kollektor 50 fokussierendes Magnetfeld erzeugt, das sich zu dem

des Transistors 11 durch einen ersten Kondensator 15 durch die Wicklungen 4,5 erzeugten Hauptfokussierfeld

verbunden, während der zweite Anschluß des zweiten addiert. Durch Änderung der Stromstärke in der

Widerstands 13 mit dem zweiten Anschluß der ersten Zusatzwicklung 22 erreicht man einen besseren

Wirklung 4 verbunden und durch eine Parallelschaltung Abgleich der Wicklungen 4, 5 mit der Ausgangsstufe 7

eines dritten Widerstands 16 und eines zweiten 55 des Speisegenerators 8.

Kondensators 17 an den negativen Pol der Speisepsan- Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum

nungsquelle 9 angeschlossen ist. Fokussieren und Ablenken des Elektronenstrahls eines

Die Basis des Transistors 11 ist durch eine Elektronenstrahlgeräts kann dort verwendet werden,

Reihenschaltungeines vierten Widerstands 18 und einer wo eine hohe Bildgüte, eine einfache Konstruktion, Diode 19 an den zweiten Anschluß der zweiten 60 niedrige Fertigungskosten und ein geringes Gewicht

Wicklung 5 angeschlossen, welche durch eine Parallel- verlangt werden.

Schaltung eines fünften Widerstandes 20 und eines Die Vorteile der erfindungsgemäßen Schaltungsan-Kondensators 21 an den positiven Pol der Speisespan- Ordnung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronungsquelle 9 angeschlossen ist, an den auch der zweite nenstrahls eines Elektronenstrahlgeräts sind besonders Anschluß des ersten Widerstandes 12 angeschlossen ist. 65 groß bei deren Verwendung in tragbaren Reporter-

F i g. 3 zeigt das Blockschaltbild der Schaluingsanord- Fernsehaufnahmekameras, die mit einem Videomagne-

nung zum Fokussieren und Ablenken des Elektronen- tophon ausgerüstet sind, sowie im industriellen Fernse-

strahls eines Elektronenstrahlgeräts mit einer Zusatz- hen in Fernsehaufnahmekameras zur Untersuchung von

Rohren kleiner Durchmesser.

Die genannten Vorzüge bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind bedingt durch ihre geringen Abmessungen, die einfache Bauart sowie den geringen Fertigungsaufwand.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Fokussieren des Elektronenstrahls eines Elelctronenstrahlgeräts, in der mindestens zwei koaxial angeordnete Wicklungen mit den Ausgängen eines Speisegenerators verbunden sind, der zur dynamischen Fokussierung geeignete Former- und Ausgangsstufen enthält, die an eine Speisespannungsquelle angeschlossen sind, wobei die Windungsflächen von jeweils zwei in Reihe geschalteten Wicklungen symmetrisch unter dem gleichen Winkel zur Wicklungsaciise geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgangsstufe (7) für jeweils zwei Wicklungen (4,5) einen Transistor (II) hat, an dessen Emitter bzw. Kollektor der erste Anschluß eines ersten bzw. eines zweiten Widerstandes (12,13) angeschlossen ist. daß dei Verbindungspunkt (14) von jeweils zwei Wicklungen (4, 5) durch einen ersten Kondensator (15) an den Kollektor des Transistors (11) angeschlossen ist, daß der zweite Anschluß des zweiten Widerstandes (13) an den zweiten Anschluß der ersten Wicklung (4) und durch eine Parallelschaltung eines dritten Widerstandes (16) und eines zweiten Kondensators (17) an den negativen Pol der Speisespannungsqueüe (9) angeschlossen ist, und daß zur Stabilisierung des Gleichstromes in den Wicklungen (4,5) die Basis des Transistors (11) durch eine Reihenschaltung eines vierten Widerstands (18) und eine Diode (19) an den zweiten Anschluß der zweiten Wicklung (5) angeschlossen ist, der durch eine Parallelschaltung eines fünften Widerstands (20) und eines dritten Kondensators (21) an den positiven Pol der Speisespannungsquelle (9) angeschlossen ist, an den auch der zweite Anschluß des ersten Widerstands (12) angeschlossen ist.

2.Schaltungsanordnung nach Anspruch !,gekennzeichnet durch zumindest eine Zusatzwicklung (22), koaxial zu den beiden Wicklungen (4, 5), deren Windungsflächen senkrecht zur Achse (6) der Wicklungen (4,5) orientiert sind.