DE2938295A1 - Bildaufnahmegeraet - Google Patents

Description

RCA 72, 989 Ks/li

U.S. Serial No: 944,338

Piled: September 21, 1978

ECA Corporation
New York,,N.T., V.St.v.A,

Bildaufnahmegerät

Die Erfindung bezieht sich auf Bildaufnahmegeräte und betrifft insbesondere eine Einrichtung zum Pesthalten einer Bildaufnahmeröhre im Zentrum eines Ablenkjoches einer Fernsehkamera.

Es ist bekannt, daß die geometrische Verzerrung eines Bildes auf einer Bildaufnahmerohre in gewissem Maß proportional dem Quadrat und der dritten Potenz ihres Abstandes von der Mittelachse der Ablenkspule ist. Die Achse der Spule muß mit der Achse der Bildaufnahmeröhre und der optischen Achse innerhalb enger Toleranzen ausgerichtet sein. Die optische Achse der Kamera und die Spulenachse fluchten mit großer Genauigkeit, jedoch bereitet die Ausrichtung der Bildaufnahmeröhre mit dem Spulenaufbau Schwierigkeiten, da es herstellungsbedingte Unterschiede in der Dicke und dem äußeren Durchmesser der Aufnahmeröhren gibt. Außerdem ist die Gefahr von Beschädigungen vorhanden, weil die Röhre aus Glas besteht. Ferner können durch leichte Stösse an der Kamera während des Gebrauchs oder beim Einbau neuer Bohren Fehlausrichtungen verursacht werden, so daß die Kamera neu einjustiert werden muß.

In der US-Patentschrift 4 039 986 sind verschiedene Lösungen offenbart, um die Bohre in den Spulen festzuhalten. Gemäß der Figur 1 der genannten Patentschrift wird elastisches Material wie etwa Gummi an zwei Punkten längs der Bohre (nicht an den entfern-

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ten Enden) verwendet, um die Bohre zu halten. Wie in Figur 2 der Patentschrift dargestellt, kann das elastische Material in einen Halter eingebettet sein. Bas elastische Material hat im bekannten Fall einen Mindest-Innendurchmesser, der kleiner ist als der äußere Durchmesser der Aufnahmeröhre, um kraft seiner Elastizität die Unregelmäßigkeit des Außendurchmessers der Aufnahmeröhre aufzufangen. Diese Stücke aus elastischem Material müssen eine spezielle Form haben und sind nicht nur teuer in der Fertigung sondern auch schwer mit hoher Genauigkeit ihrer Abmessungen herzustellen. Dies führt zu Schwierigkeiten bei der Ausrichtung der Mittelachse des Spulenaufbaus mit der Mittelachse der Bildaufnahmeröhre. Außerdem nutzen sich solche elastischen Glieder bekanntlich ab, und es besteht die Gefahr, daß die Rückstellkräfte nicht vollständig zurückkehren. Dadurch wird die Ausrichtung schwierigem wenn eine neue Bohre eingesetzt oder wenn die Kamera beim Gebrauch gestoßen wird. Eine andere, in der US-Patentschrift 4- 039 986 beschriebene Methode besteht darin, die Bildaufnahmeröhre mit Hilfe von O-Bingen zu halten, die aus elastischem Material bestehen und entlang der Länge der Bohre angeordnet sind. Diese O-Binge bringen jedoch im wesentlichen die gleichen Probleme mit sich wie die anderen elastischen Glieder. Sie lassen sich schwer mit hoher Genauigkeit ihrer Abmessungen herstellen, nutzen sich ab, und die Bückstellkräfte kehren unter Umständen nicht vollständig zurück, wenn die Bohre beim Gebrauch gestoßen wird oder wenn eine Bohre ersetzt wird. Ein weiterer Nachteil der bekannten Lösungen besteht darin, daß die Bohren gegen axiale Bewegung bezüglich des Jochs nicht sicher gehalten werden. Diese axiale Bewegung führt zu Fokussierungs- und Ausrichtungsproblemen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer verbesserten Einrichtung zum Festhalten einer Bildaufnahmeröhre im Zentrum eines AbIenkspulenaufbaus. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch ^Λ angegebenen Merkmalen gelöst. Besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zum Halten der Bildaufnahmeröhre ein aus hartem Material bestehendes verstellbares Klemmelement vorgesehen, das am Spulenaufbau befestigt ist. Das Klemmelement liegt um den Band der flachen Platte am targetelektrodenseitigen Ende der Röhre, so daß es sich, wenn es zum Haltern der Röhre eingestellt wird, um den Band der Platte preßt. Das gegenüberliegende Fußende der Eöhre wird am Spulenaufbau zentriert und gelagert.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Figur 1 zeigt in einer Schnittansicht eine erfindungsgemäß ausgebildete Bildaufnahmeeinrichtung;

Figur 2 veranschaulicht in einer Schnittansicht, wie die Frontplatte einer Bildaufnahme montiert ist;

Figur 3 ist eine Draufsicht auf das vordere, targetelektrodenseitige Ende der Einrichtung nach Figuri;

Figur 4 zeigt das vorderseitige Klemmglied im Querschnitt gemäß der Ebene 4-4 der Figur 1;

Figur 5 zeigt auseinandergezogen und im Längsschnitt die Haltevorrichtung am rückwärtigen Teil der Einrichtung nach Figur 1;

Figur 6 zeigt das in Figur 5 enthaltene Keilglied in Stirnansicht;

Figur 7 zeigt ebenfalls in Stirnansicht das in den Figuren 1 und 5 dargestellte zentrierende Lagerglied.

Die Figur 1 zeigt in Schnittansicht den gemeinsamen Aufbau eines Ablenkjochs und einer Bildaufnahmeröhre für eine Farbfernsehkamera. Die Bildaufnahmeröhre 10 umfaßt einen langgestreckten evaku-

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ierten Kolben 11. Der Kolben 11 hat einen hohlen rohrförmigen Teil 11a, ein vorderes oder kopfseitiges Ende 12, wo die Targetelektrode sitzt, und ein hinteres oder fußseitiges Ende 13. Der hohle Röhrenteil 11a ist am Fußende 13 durch eine Glasdichtung verschlossen, die z.B. durch Schmelzen des Glases gebildet worden ist. Durch den Fußteil 13 führen Zuleitungsstifte 15. Das vordere Ende 12 enthält eine transparente Frontplatte 16, auf deren äußerer Oberfläche eine relativ dicke gläserne Lichthofschutzscheibe 16c (transparentes Glas) befestigt ist, die als Teil der Frontplatte angesehen werden kann. Die Scheibe 16c hat einen etwas kleineren Durchmesser als die Frontplatte 16 und ist mit dieser zentriert. Die Frontplatte 16 trägt auf der Innenseite der Bohre eine photoelektrische Targetelektrode (siehe Figur 2). Die Targetelektrode besteht aus einer transparenten leitenden Elektrodenschicht 16a auf der inneren Oberfläche der Frontplatte und einem leitenden Film 16b auf dieser Schicht. Nähere Einzelheiten können z.B. der US-Patentschrift 2 984 759 entnommen werden. Die Frontplatte 16 ist ein optisch transparentes Glas und mittels bekannter Linsenschleif- und Polierverfahren hergestellt. Die Dichtung zwischen der Frontplatte und dem rohrförmigen Teil 11a ist eine Glas-Metall-Glas-Dichtung. Sie ist gebildet durch einen Indium-Dichtungsring 14, dessen Material unter Druck durch plastische Verformung nach innen fließt, um eine Dichtung zwischen der Frontplatte 16 und dem Teil 11a zu bilden. Das Indium überlappt die transparente leitende Schicht 16a, und diese Überlappung stellt eine elektrische Verbindung zu den Elektroden her. Das Indium bildet einen Metallkranz 14 um die Röhre nahe ihrem vorderen Ende. Um diesen Kranz 14 ist ein Hartmetallring 14a gelegt, wie es in der oben genannten US-Patentschrift beschrieben ist.

Vie in Figur 1 zu erkennen, sitzt die Röhre 10 innerhalb eines Spulenaufbaus 24, der eine die Spulen umschließende elektromagnetische Abschirmung 40 enthält. Der Spulenaufbau 24 bildet ein zylindrisches Stück mit einer Durchgangsöffnung, die etwas großer ist als die Höchstabmessungen der Röhre 10. Der Spulenaufbau 24 enthält ferner Fokussierungsspulen 24a und Ablenkspulen 24b und

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24c. Die Ablenkspulen 24b und 24c sind an ihren gegenüberliegenden Enden durch zylindrische Blöcke 45 und 44, z.B. aus Aluminium, räumlich abgeschlossen. Der am vorderen Ende 12 sitzende Block 45 ("vorderes" Ende bedeutet das der Frontplatte 16 nächstliegende Ende) ist mit einer Nut 45a versehen. In dieser Nut 45a sitzt ein einstellbares Klemmglied 14 aus hartem Material in Form eines Spaltringes aus DeIrin (vgl. Figuren 1,3 und 4). Das Klemmglied 17 hat einen Innenkranz 17e, der von der Innenrandflache des Klemmgliedes nahe dessen auswärts liegendem Ende vorsteht, und zwar so, daß wenn das Klemmglied zum Halten der Röhre festgezogen ist, nur die Lichthofschutzscheibe 16a durch diesen Kranz 17e hindurchgreifen kann. Der Kranz 17e bildet einen Endanschlag in Längsrichtung für die Bohre 10.

Vie in den Figuren 3 und 4 dargestellt, ist das Klemmglied als Spaltring ausgebildet, und das eine der den Spalt begrenzenden Enden des Binges (das Ende 18b) ist mit einem Gewindeloch versehen. Eine verstellbare Schraube 19 greift vom gegenüberliegenden Ende 18a des Spaltringes in dieses Gewinde. Die Enden 18a und 18b werden durch Verstellen der Schraube 19 zueinander hin oder voneinander fort bewegt, so daß der Zwischenraum 20 zwischen den Enden kleiner oder größer und dadurch der Durchmesser des Binges verkleinert oder vergrößert wird. Das Klemmglied 17 enthält drei Bohrenkontaktstücke 17a, 17b und 17c, wie es im Querschnitt der Figur 4 zu erkennen ist. Die Kontaktstücke 17a, 17b und 17c erstrecken sich vom Innenrand des Rings zur Bohre hin. Sie sind in gleichmäßigem Winkelabstand längs der runden Innenfläche 17d des Binges verteilt. Die Kontaktstücke 17a und 17b befinden sich z.R, wie in Figur 4 dargestellt, unterhalb der die Mittellinie der Bohre schneidenden horizontalen Linie H, und das Kontaktstück 17c "befindet sich oberhalb der horizontalen Linie H und ist mit der vertikalen Achse V zentriert. Die Kontaktstücke 17a und 17b liegen in gleichem Abstand auf gegenüberliegenden Seiten der vertikalen Achse V der Bohre 10 und des Spulenaufbaus, wie es in Figur 4 zu erkennen ist. Die Kontaktstücke 17a und 17b und 17c bilden Kontakt mit dem um den Band der Frontplatte 16 liegenden Hartme-

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tallring 14a. Dadurch daß die Röhre zum Einspannen an der Front* platte 16 und nicht am hohlen Röhrenteil umgriffen wird, ist es möglich, wesentlich stärkere Kompressionskräfte auf die Röhre auszuüben und dadurch die Festigkeit der Halterung zu erhöhen· Es ist genausogut möglich, diesen Klemmmechanismus an der Lichthofschutzscheibe 16c angreifen zu lassen, die praktisch eine Verlängerung der Frontplatte ist. Die Kontaktstücke 17a, 17b und 17c können auch vom Kranz 17e fortstehen und die Scheibe 16c berühren. Außerdem sei angemerkt, daß die Frontplatte 16 und die Lichthof schutz scheibe 16c mit engeren Toleranzen als die Dicke einer Röhre hergestellt werden können, sodaß Zentrierfehler der Röhre kleiner werden.

Vie in Figur 3 zu erkennen ist, halten zwei Schrauben 21 und 23 das Klemmglied 17 am Block 45. Diese beiden Schrauben halten das aus hartem Material bestehende Klemmglied in einer solchen Weise fest, daß sich, wenn die verstellbare Schraube 19 zum Verengen oder Verbreitern des Schlitzes zwischen den Enden 18a und 18b bewegt wird, nur das mit der vertikalen Achse zentrierte Kontaktstück 17c bewegt, und zwar nur in einer vertikalen Richtung. Die Schrauben 21 und 23 sitzen auf gegenüberliegenden Seiten der vertikalen Achse, und zwar die eine Schraube 23 unter der horizontalen Achse und die andere Schraube nur wenig über der horizontalen Achse und nahezu direkt gegenüber dem Spalt 20 des Ringes, so daß sie wie ein Gelenkpunkt wirkt. Bei dieser Anordnung bleibt die horizontale Mitte der Röhre unverändert, denn die Lage der horizontalen Mitte wird durch die Kontaktstücke 17a und 17b bestimmt, die nicht bewegt werden. Es wird also nur die vertikale Zentrierung justiert. Venn eine Röhre ersetzt wird, muß als einzige Toleranz die vertikale Zentrierung Justiert werden. Die vertikale Zentrierung ändert sich gemäß der Toleranz des Außendurchmessers der Frontplatte und deren Befestigung am hohlen Teil der Röhre Der Zentrierfehler ist gleich der Hälfte des Röhren-unterschiedes· Bei 30 mm- Röhren mit einem maximalen Außendurchmesser-Unterschied von 0,304 mm ist daher der maximale vertikale Zentrierfehler gleich 0,152 mm.

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Eine Masseverbindung mit dem Metallring 14a wird über eine Schraube 41 hergestellt, die durch das Klemmglied 17 in den Block 45 greift, wie es in Figur 1 zu erkennen ist. Mit der Schraube 41 ist ein Metallstreifen 43 verbunden, der Kontakt mit dem Hartmetallring 40a herstellt.

Das Material des Klemmringes 17 ist ein technischer Kunststoff, der unter der Bezeichnung Delrin bekannt ist. Delrin ist ein Acetalharz, das häufig als Ersatzstoff für Metall verwendet und von der E.I. duPont de Nemours & Co. auf den Markt gebracht wird. Dieses Material ist ein harter und temperaturbeständiger Kunststoff mit Eigenschaften ähnlich wie Stahl. Metall wird deswegen nicht verwendet, weil sich das Klemmglied dann wie ein Transformator mit einer Windung verhalten würde. Delrin gehört nicht zu den elastischen Stoffen, ist jedoch biegsam genug, um die Enden 18a und 18b unter ausreichendem Druck wie bei einem stählernen Spaltring zusammenzuführen. Dieses Material fließt nicht wie manche Kunststoffe unter Wärmeeinwirkung, sondern ist relativ unempfindlich und hat auch kein Fließvermögen in der Kälte (es verliert unter Druck nicht die Stabilität seiner Abmessungen).

Das rückwärtige oder fußseitige Lager für die Röhre 10 besteht aus drei Teilen, die in den Figuren 1, 5» 6 und 7 dargestellt sind· Die drei Teile, die für Zentrierung und Halterung sorgen, sind ein rückwärtiges Joch 30, ein Röhrenkeil 35 und ein Zentrierlager 37. Das rückwärtige Joch 30 ist mit einer elektrostatischen Abschirmung 25 verbunden (siehe Figur 1), die an den Ablenkspulen und am Block 44 befestigt ist. Das rückwärtige Joch besteht aus einer Aluminumlegierung. Es ist ein hohler Zylinder mit einem Konus 31 von etwa 30° in seiner Innenfläche und mit einem Flanschteil 32 am Ende. Der Flanschteil 32 hat einen longitudinal fortstehenden Bord 32a.

Der Röhrenkeil ist ein als Spaltring ausgebildeter Paßring mit konusformiger Außenfläche, die bei zusammengebauter Anordnung zum Konus 31 des rückwärtigen Jochs 30 gewandt ist und mit diesem

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fluchtet, wie es in den Figuren 1 und 5 zu erkennen ist. Die Konusfläche des Röhrenkeils 35 hat ebenfalls einen Winkel von 30? In Figur 5 ist ferner zu erkennen, daß die Innenfläche des Röhrenkeils nicht konusförmig ist, und daß der Röhrenkeil einen Spalt 35a hat. Dieser Spalt erlaubt es, daß die einzubringenden Bohren trotz der möglichen Durchmesserunterschiede von 0,6mm zentriert werden können. Das die Röhre zentrierende Lager besteht aus zwei Halbringen 37a und 37b, die zusammen einen Ring bilden, dessen Innendurchmesser so groß ist, daß die Röhre hindurchpaßt, und dessen Außendurchmesser größer ist als derjenige des Flanschteils 32 des Jochs 30. Jeder der beiden Halb-ringe 37a und 37b hat einen ausgetieften äußeren Randteil 38, der über den Flananteil 32 einschließlich des Bords 32a des rückwärtigen Jochs 30 paßt. Die Halbringe 37aund 37b sind mit schmalen Schlitzen versehen, die vom Innenrand des Ringes ausgehen, um federähnliche Finger 39 zu bilden, die, wenn die Halbringe 37a und 37b an Ort und Stelle sind, den Keil 35 zwischen das rückwärtige Joch 30 und die Röhre drücken. Die Halbringe 37a und 37b können jeweils nahe ihrem einen Ende schwenkbar am rückwärtigen Joch angehängt sein, so daß sie sich nach außen schwenken lassen, wenn die Röhre herausgenommen wird. Die Finger 39 zwischen den Schlitzen 39a drücken den Keil 35 gegen das rückwärtige Joch 30. Das zentrierende Lager gestattet unterschiedliche Längspositionen bei unterschiedlichen Durchmessern von Röhre zu Röhre. Dieses System bringt einen Zentrierfehler von praktisch gleich Null im hinteren Teil der Röhre und nimmt weniger Platz ein als andere Konstruktionen. Der Keil 35 und die Lagerelemente 37a und 37b bestehen aus DeIrin.

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Claims (4)

1. DR. I)XETKR V. BEZOLD

   DlPL. ING. WOLFGANG HEUSLER

   MAHIA-TIIHHKSIA-STItASSIi 23 POKTI-At U H(KMlUS

   IJ-SOOO MUENCHEN 80

   BCA 72,989 Ks/li

   U.S. Serial No: 944,538

   Filed: September 21, 1978

   BCA Corporation
   New York, Ν.Ϊ., V.St.v.A.

   Bildaufnahmeeerät

   Patentansprüche

   J^ Bildaufnahmegerät mit einer zylindrischen Bildaufnahmeröhre, die an ihrem vorderen, targetelektrodenseitigen Ende eine feste flache transparente Platte aufweist, und mit einem um die Bohre liegenden Spulenaufbau, dadurch gekennzeichnet, daß am Spulenaufbau (45) ein aus hartem Material bestehendes einstellbares Klemmglied (17) befestigt ist, das die Bohre (10) an einer Stelle rund um den Umfang der flachen Platte (16) umgreift und im Betriebszustand so eingestellt ist, daß es fest genug um den Umfang der flachen Platte drückt, um eine starre Halterung zwischen Spulenaufbau und Bohre zu bilden, und daß nahe dem hinteren, von der Platte (16) abgewandten Ende der Bohre ein hinteres Lager (30, 35» 37) vorgesehen ist, um die Bohre im Spulenaufbau zu zentrieren und zu stützen.
2. 2. Bildaufnahmegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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   ORIGINAL INSPECTED

   das Klemmglied (17) als Spaltring mit einer Vorrichtung (18, 19) zum Verstellen der Spaltbreite (20) zwischen den Enden des Rings ausgebildet ist, und daß der Spaltring zwei Kontakt stücke (17a, 17b) aufweist, die von der Innenfläche des Rings vorstehen, um die Röhre (10) in einer ersten Bezugsebene (H) zu zentrieren, sowie ein drittes Kontaktstück (17c), das von der Innenfläche des Rings vorsteht, um die Röhre in einer zweiten Bezugsebene (V) zu zentrieren, die zur ersten Bezugsebene senkrecht ist.
3. 3. Bildaufnahmegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltring (17) so am Spulenaufbau (45) befestigt ist, daß er nur in der zweiten Ebene (V) verstellbar ist.
4. 4. Bildaufnahmegerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenaufbau einen nahe dem hinteren Ende der Röhre (10) liegenden Jochteil (30) enthält, der eine konische Innenfläche (31) und einen Flansch (32) aufweist, und daß das hintere Lager edrai als Spaltring ausgebildeten Keil (35) und einen um die Röhre gepaßten Keilhalter (37) aufweist, und daß der spaltringförmige Keil (35) eine in den Konus des hinteren Jochteils (30) passende konische Außenfläche hat und mit einem Spalt versehen ist, damit sich der Durchmesser des Keils verschiedenen Röhrendurchmessern unter Beibehaltung der Zentrierung der Röhre im Spulenaufbau anpassen kann, und daß der Keilhalter (37) ausgetiefte Ränder (38) hat, die um den Flansch (32) des hinteren Jochteils (30) passen, und daß der Keilhalter federähnliche Finger (39) aufweist, die den Keil (35) eng zwischen die Röhre (10) und den hinteren Jochteil (30) drücken.

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