DE2806844C2 - Bildaufnahmeröhre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildaufnahmeröhre mit einem magnetischen Ablenk- und Fokussiersystem und einer aus einem zylindrisch geformten Werkstoff ha'rtr Permeabilität, vorzugsweise einer Legierung mit 78,5% Nickel und 21,5% Eisen, gebildeten magnetischen Abschirmung zum Unterdrükken unerwünschter Einwirkunger äußerer Magnetfeider auf den Elektronenstrahl in dt-r Bildaufnahmeröhre.

Zum Betreiben einer Bildaufnahmeröhre muß ein Elektronenstrahl fokussiert und abgelenkt werden. Zum magnetischen Durchführen des Fokussierens und des Ablenkens wird eine Jochanordnung mit einer Fokussierspule und mit Ablenkspulen verwendet. Bei einer Fernseh-Bildaufnahmeröhre kann ein hervorragendes Bild eines Objekts oder Gegenstands nicht wahrheitsgetreu reproduziert werden, wenn nicht der Elektronenstrahl in der Bildaufnahmeröhre ausschließlich durch das Magnetfeld der Jochanordnung ohne nachteilige Beeinflussung durch ein äußeres Magnetfeld gesteuert wird. Zu diesem Zweck ist die Jochanordnung im allgemeinen von einer Magnetabschirmung umgeben, die aus einem Werkstoff hoher magnetischer Permeabilität, wie Permalloy (international eingetragenes Warenzeichen), zum Abschirmen der Jochanordnung gegenüber einem äußeren Magnetfeld besteht. Für eine Mehrröhren-Farbaufnahmeanordnung ist die Magnetabschirmung insbesondere wesentlich, weil nämlich relative Unterschiede der geometrischen Verzerrung von Bildern, die durch die jeweiligen Röhren aufgenommen worden sind, einen Aufzeichnungsfehler oder einen Farbgradationsfehler ergeben. Die Mehrröhren-Farbaufnahmeanordnung verwendet deshalb im allgemeinen m> eine Magnetabschirmung aus Permalloy, die 0,8 bis 1,0 mm dick ist. Der Werkstoff hoher Permeabilität, wie Permalloy, ist im allgemeinen schwer bearbeitbar, weshalb die Magnetabschirmung im allgemeinen zylindrisch und durch Runden und Verschweißen einer ebenen t» Platte geformt ist. Eine derartige Permalloy-Abschirmung mit einer Verbindungsnaht erniedrigt selbst bei zufriedenstellendem Ausglühen unvermeidbar die Gleichförmigkeit der Permeabilität an der Verbindungsnaht Folglich unterliegt eine übliche Bildaufnahmeröhre, bei der eine Jochanordnung mit einer derartigen zylindrischen Abschirmung befestigt ist, üblicherweise geometrischen Bildverformungen (vgL dazu beispielsweise the Journal of the Institute of Television Engineers of Japan, Bd. 28 [Oktober 19741 Nr. 11, S. 930-934).

Es ist außerdem eine Bildaufnahmeröhre dpr eingangs genannten Art bekannt (DE-AS 12 92 173), bei der die durch eine Inhomogenität der zylindrischen magnetischen Abschirmung verursachte geometrische Asymmetrie von Bildern auf einem Fernseh-Bildschsrm durch um die Röhrenachse verdrehbare unmagnetische Metallstreifen kompensiert werden soll, die an der Innenseite der hierzu drehbaren magnetischen Abschirmung angeordnet sein können. Der in den Metallstreifen fließende Wirbelstrom beeinflußt jedoch nicht nur das Magnetfeld zum Steuern des Elektronenstrahls in der Bildaufnahmeröhre, sondern auch die Ablenkschaltung.

Andererseits ist eine magnetische Abschirmung aus einem pyramidenstumpfförmigen, vorzugsweise aus zwei gleichen, miteinander vernieteten Teilen bestehenden Blech bekannt (DE-OS 15 64 058), das um den trichterförmigen Röhrenkolben, diesen berührend, angeordnet ist, wobei auf die Bildverzerrung oder Inhomogenität der magnetischen Abschirmung nicht eingegangen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bildaufnahmeröhre der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die geometrische Bildverzerrung ohne zusätzliche, die Ablenkschaltung beeinflussende Teile möglichst gering gehalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Richtung einer nahezu linearen Verbindungsnaht der aus einer zylindrisch geformten Platte bestehenden Abschirmung nahezu parallel zur Achse der Bildaufnahmeröhre ist und daß der Winkel <x zwischen einerseits der Ebene, dit di? Verbindungsnaht und die Achse der Bildaufnahmeröhre enthält, und andererseits der Ebene, die die Richtung des den Elektronenstrahl horizontal ablenkenden Magnetfeldes und die Achse der Bildaufnahmeröhre enthält, nicht größer als etwa 30° ist.

Durch diese Maßnahmen wird in einfacher Weise erreicht, daß die geometrische Bildverzerrung in tolerierbaren Grenzen liegt, d. h. daß der Aufzeichnungsfehler in einer Mehrröhren-Farbaufnahmeanordnung auf einen praktisch vernachlässigbaren kleinen Pegel verringert ist.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in Seitenansicht und im Teilschnitt eine Bildaufnahmeröhre als Ausführungsbeispiel der Erfindung,

F i g. 2 den Schnitt H-II in F i g. 1.

F i g. 3 schematisch ein Blockschaltbild zur Messung der Kopplung zwischen Horizontalablenkspule und Vertikalablenkspule,

Fig.4 eine Darstellung des Meßergebnsises bezüglich der Beziehung zwischen der Winkellage der Magnetabschirmung und dem Übersprechen zwischen der Horizontal- und der Vertikalablenkspule unter Verwendung der Meß-Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3.

In F i g. 1 und 2 sind eine Horizontalablenkspule 2 und

eine Yertikalablenkspule 3 um eine Bildaufnahmeröhre 1 angeordnet Weiter ist um die Ablenkspulen 2,3 eine Fokussierspule 4 von diesen isoliert vorgesehen. Weiterhin ist eine zylindrische Magnetabschirmung 5 vorgesehen, die eine im wesentlichen lineare Verbindungsnaht 7 besitzt Damit ein von einem (nicht dargestellten) Elektronenstrahlerzeuger, der in der Aufnahmebildröhre 1 angeordnet ist, abgegebener Elektronenstrahl nicht nachteilig durch ein äußeres Magnetfeld beeinflußt werden kann, ist die zylindrische Magnetabschirmung 5 außerhalb und um die Fokussierspule 4 angeordnet Die Magnetabschirmung 5 besteht aus einem Werkstoff hoher Permeabilität, wie Permalloy. Bei der Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Erfindung ist dabei unter Jochanordnung eine Anordnung zu verstehen, die die Ablenkspulen 2, 3, die Fokussierspule 4 und die Magnetabschirmung 5 enthält Weiter ist eine Justier- oder Ausrichtspule 6 vorgesehen. Der Innenaufbau der Bildaufnahmeröhre 1 steht in keiner direkten Beziehung mit der Erfindung und ist daher in der Zeichnung nicht dargestellt. Eine Linie Z-Z bezeichnet eine Achse, die die Mitieiiinie der Bildaufnahmeröhre 1 darstellt Eine Linie Y-Y stellt die Richtung des Horizontalablenk-Magnetfeldes ii, der Bildaufnahmeröhre 1 dar, und eine Linie X-X stellt die Richtung senkrecht zur Linie Y- Y dar, wie das in der Zeichenebene der F i g. 2 dargestellt ist

Zur Untersuchung der angeführten Nachteile hat der Erfinder die Beziehung zwischen der geometrischen Bildverzerrung, die der Jochanordnung zuzurechenen ist, und der linearen Verbindungsnaht 7 der zylindrischen Abschirmung 5 untersucht und hat festgestellt, daß durch Anordnen der linearen Verbindungsnaht der zylindrischen Abschirmung parallel zur Mittelachse der Bildaufnahmeröhre 1 und unter einem bestimmten Winkel gegenüber der Mittelachse der Bildaufnahmeröhre die geometrische Bildverzerrung aufs äußerste verringert werden kann.

Eine Schaltungsanordnung zur elektrischen und quantitativen Messung der Kopplung zwischen Hori- zontal- und Vertikalablenkspule 2, 3 in der Jochanordnung ist in Fig.3 dargestellt. Wechselstrom einer Frequenz im Bereich von etwa 1 bis 16 kHz (z.B. 16 kHz) wird von einem Oszillator 10 der Horizontalablenkspule 2 so zugeführt, daß eine in der Vertikalablenk- ι spule 3, deren Mittelachse senkrecht zu der der Horizontalablenkspule 2 angeordnet ist, auftretende elektromotorische Kraft mittels eines Oszilloskops 12 gemessen wird. Das heißt, durch Messen der Quantität oder Größe des Übersprechens von der Horizontalab- ■ lenkspule 2 zur Vertikalablenkspule 3 kann auf die Tendenz oder auf die Größe der geometrischen Bildverzerrung geschlossen werden. Wenn die Jochanordnung in der Soll-Lage angeordnet ist, wird die Größe desjenigen Teils des Magnetflusses, der durch den > Wechselstromfluß in der Horizontalablenkspule 2 erzeugt ist, der mit der Vertikalablenkspule 3 verkettet ist, zu Null, mit der Folge, daß keine elektromotorische Kraft in der Vertikalablenkspuie 3 erzeugt wird. Wenn das in der Horizontalablenkspule 2 erzeugte Magnetfeld t> gestört oder verzerrt wird, weil nämlich ein Teil der Magnetabschirmung 5 sich in der Permeabilität vom

übrigen unterscheidet, so kann diejenige Größe oder derjenige Befxag des Teils des Magnetflusses, der durch die Horizontalablenkspule 2 erzeugt ist der mit der Vertikalablenkspuie 3 verkettet ist, nicht zu Null werden, abhängig von der relativen Lage dieses besonderen Teils der Magnetabschirmung 5 gegenüber den Ablenkspulen 2, 3. In diesem Fall sind die Horizontal- und die Vertikalablenkspulen 2,3 miteinander gekoppelt über die Magnetabschirmung 5, wodurch eine geometrische Bildverzerrung proportional zum Ausmaß der Kopplung zwischen den Ablenkspulen 2 und 3 hervorgerufen wird.

Die Darstellung in Fig.4 zeigt das Obersprechen zwischen den Ablenkspulen 2 und 3 mittels der Meßschaltung gemäß Fig.3. In Fig.4 zeigt die Abszisse den Winkel zwischen der Ebene, die die Richtung Y- Y des den Strahl horizontal ablenkenden Magnetfeldes und die Achse Z-Z der Bildaufnahmeröhre 1 enthält, und der Ebene, die die lineare Verbindungsnaht 7 oder T der zylindrischen Abschirmung 5 und die Achse Z-Z der Bildaufnahmeröhre 1 enthält, d. h, die Winkellage α in Grad eier linearen Verbindungsnaht 7 bzw. T (vgl. Fig. 1, 2), während die Ordinate die elektromotorische Kraft £(mV) darste'lt, die in der Vertikalablenkspule 3 bei Anlegen einer Wechselspannung von 2 V mit 16 kHz an der Horizontalablenkspule 2 induziert wird. Die Magnetabschirmung 5 besteht hier aus Permalloy. Wie in Fig.4 dargestellt wird die in der Vertikalablenkspuie 3 erzeugte elektromotorische Kraft oder das Übersprechen am geringsten, wenn die Winkellage der linearen Verbindungsnaht 7 der zylindrischen Abschirmung 5 0° beträgt, d. h. wenn die Abschirmung 5 so angeordnet ist, daß die Richtung der Verbindungsnaht 7 mit der des Magnetfeldes für Horizontalablenkung zusammenfällt. Um den Aufzeichnungsfehler in einer Mehrröhren-Farbaufnahmeanordnung auf einen praktisch vernachlässigbaren kleinen Pegel zu verringern, ist es erforderlich, daß das Übersprechen nicht großer als -36 dB ist. Folglich gilt:

- ^6 > 20 log

_£
2

daraus folgt:

£<32(mV).

Daraus ergibt sich, daß die Winkellage der linearen Verbindungsnaht 7, T der zylindrischen Magnetabschirmung 5 so angeordnet sein muß. daß der Winkel nicht kleiner ist als annähernd -30° und nicht größer ist als annähernd +30°.

Bei der Erfindung ist somit erreicht, daß selbst dann, wenn die Magnetabschirmung der Jochanordnung einer Bildaufnahmeröhre du;ch Runden einer Plane aus einem Werkstoff hoher magnetischer Permeabilität und geringer Bearbeitbarkeit, wie Permalloy, hergestellt ist. die geometrische Biidverzerrung unter beträchtlicher Verringerung der Farbverzerrung oder des Farbgradaiionsfehier bei einer Mehrröhren-Farbaufnahmeanordnung vermindert ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Bildaufnahmeröhre mit einem magnetischen Ablenk- und Fokussiersystem und einer aus einem zylindrisch geformten Werkstoff hoher Permeabilität, vorzugsweise einer Legierung mit 78,5% Nickel und 21,5% Eisen, gebildeten magnetischen Abschirmung zum Unterdrücken unerwünschter Einwirkungen äußerer Magnetfelder auf den Elektronen- _!0 strahl in der Bildaufnahmeröhre, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Richtung einer nahezu linearen Verbindungsnaht (7, T) der aus einer zylindrisch geformten Platte bestehenden Abschirmung (5) nahezu paral- ι -, IeI zur Achse (Z-Z) der Bildaufnahmeröhre (1) ist und

   daß der Winkel (ar) zwischen einerseits der Ebene, die die Verbindungsnaht (7, T) und die Achse (Z-Z) der Bildaufnahmeröhre (1) enthält, und andererseits der Eben*, die die Richtung (Y-Y) des den Elektro-

   » ui τ._Λ_:..~~·*«ι »ui_Ani»_A.%,j_n» i/_{A a}*c_s\A ■

   llCliaiiaxil nuiiiAJiiiai aLrtijiiitviiuvii iviagllcllGlUGa UIlU die Achse (Z-Z) der Bildaufnahmeröhre (I) enthält, nicht größer als etwa 30° ist.