DE684025C - Anordnung zur Helligkeitssteuerung von Braunschen Hochvakuumroehren fuer Fernseh- und Tonfilmzwecke - Google Patents

Description

• Anordnung zur Helligkeitssteuerung von Braunschen Hochvakuumröhren für Fernseh- und Tonfilmzwecke Bei Braunschen Röhren für Fernsehzwecke wird die Helligkeitssteuerung in der Regel durch Anlegen der Modulationsspannung an den Wehnelt-Zylinder erreicht. Dabei besteht der Nachteil, daß zur vollen Aussteuerung verhältnismäßig große Spannungsschwankungen notwendig sind. Außerdem stellt es eine Erschwerung beim Aufbau der Schaltung des Empfängers dar, daß die Steuerpotentiale in der Nähe des Kathodenpotentials liegen müssen. Schließlich ist es bei der Wehnelt-Steuerung unmöglich, mit dem Sättigungsstrom der Kathode zu arbeiten.
• Alle diese Nachteile werden durch die an sich bekannte Ablenksteuerung des Strahles vermieden, bei der der Strahl über einer festen Blende hin und her gelenkt wird, so daß ein zeitlich veränderlicher Stromanteil zum Bildschirm gelangt. Es genügen hier kleinere Spannungsschwankungen zur vollen Äussteuerung als bei der Wehnelt-Steuerung, wobei diese Schwankungen 'um das Anodenpotential, also meist Erdpotential, erfolgen. Gegenüber einem dritten Verfahren zur Helligkeitssteuerung, bei dem der Durchmesser des Strahlbündels in einer Blendenebene geändert wird, so daß immer nur ein Teil der Elektronen durchtreten kann, besteht der Vorteil, daß bis auf vollständige Dunkelheit herunter gesteuert werden kann. Bei der Steuerung mit veränderlicher Konzentration ist dies nicht möglich.
• Während die Durchführung der Ablenksteuerung bei gasgefüllten Röhren wegen des dort praktisch parallel begrenzten Strahlenbündels keine besonderen Maßnahmen erfordert, muß bei Hochvakuumröhren die Elektronenoptik für die Ablenksteuerung besonders durchgebildet werden. Dies geschieht nach der Erfindung dadurch, daß eine der Kathode benachbarte Elektronenlinse das Bild eines definiert begrenzten Elektronenstrahlquerschnittes in der Öffnung einer zweiten Elektronenlinse, die als Aperturblende zur Ausblendung der Elektronenstrahlen dient, erzeugt und daß die zweite Elektronenlinse die Öffnung der ersten Linse als Bildpunkt auf den Schirm abbildet. Eine Helligkeits-. steuerurig, die von völliger Dunkelheit bis zur größtmöglichen Helligkeit eine geradlinige Kennlinie aufweist, kann dabei dadurch erhalten werden, daß ein rechteckig begrenztes Strahlenbündel konstanter Intensität über einer Blende von genau gleicher Forrn parallel zu einer Rechteckseite abgelenkt wird.
• Bei dieser Steuerung kann mit dem Sättigungsstrom der Kathode gearbeitet werden. Es wird eine hohe Steuerempfindlichkeit erzielt, wobei durch die Verwendung der zugleich als Bildpunktblende dienenden ersten

  Linse noch eine Helligkeitssteigerung bewirkt,-,

  wird. Ferner besitzt die Anordnung den

  teil, daß der elektronenoptische Strahleng,

  kurz ist, und schließlich ist es bei ihr mögl

  einen Leuchtfleck auf dem Schirm zu erziele

  dessen Form und Größe unabhängig von der Fleckhelligkeit konstant bleiben.
• Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung. Abb. i stellt den Strahlengang bei einer Hochvakuumröhre dar, während Abb. a eine nähere Ausführungsform einer Röhre zeigt.
• Um einen exakt rechteckigen Bündelquerschnitt vorgegebener Größe über der Steuerblende zu erreichen, wird gemäß Abb. i eine aus einer rechteckigen Fläche gleichmäßig emittierende Kathode i oder ein durch eine rechteckige Blende 2 begrenzter homogener Strahlquerschnitt durch eine erste Elektronen-, linse 3 auf einer Blende 4 von der genauen Form des Elektronenbildes abgebildet. Diese Blende 4 ist erfindungsgemäß gleichzeitig Aperturblende einer zweiten Elektronenlinse 5, die den Strahlquerschnitt in der ersten Linse 3 als Bildpunkt 6 auf dem Schirm 7 abbildet. Um einen scharf begrenzten Bildpunkt zu erzielen, erhält die erste Linse eine Bildpunktblende 8 von runder, rechteckiger oder sechseckiger Form.
• Die Quersteuerung des Strahls kann durch Auslenkplatten g, 1o unmittelbar vor oder hinter der ersten Elektronenlinse 3 erfolgen. Diese Platten werden zur Empfindlichkeitssteigerung zweckmäßig so ausgebildet, daß nur die eine Plätte, nach- der hin die Strahlauslenkung erfolgt, etwas schief gestellt wird. In der unausgelenkten (Hell-) Lage streift der Strahl an der zu ihm parallelen anderen Platte entlang. Sollen die Steuerplatten vor der ersten Linse zur Anwendung kommen, so müssen sie entweder relativ kurz bemessen sein, damit nur eine Richtungsänderung des die Bildpunktblende durchsetzenden Strahles erzeugt wird, ohne daß der Strahlquerschnitt schon merklich seine Lage über der Bildpunktblende 8 ändert: Man kann aber auch, außer die Ausblendung an der zweiten Linse zur Steuerung zu verwerten, eine weitere Ausblendung an der ersten Linse vornehmen, indem man die Steuerplatten so weit vor diese Linse legt, daß-die Querschiebung des Strahls entweder bei dauernd vollbeaufschlagter Bildpunktblende eine Änderung der Intensität über der Blende bewirkt (relativ zur Blende großer Strahlquerschnitt mit über dem. Achsenabstand glockenfärmiger Intensitätsverteilung) oder daß die Bildpunktblende mehr oder weniger vom Strahlquerschnitt bedeckt wird (Strahlquerschnitt gleichmäßiger Dichte von der Größe der Bildpunktblende). Durch Superposition der Ausblendung an der ersten und der zweiten Linsenblende kann entweder

  :;eine größere Steilheit oder eine bessere Line-

  ^tat der Steuerung erreicht werden. Es ist

  ;allen Fällen zweckmäßig, die Strahlstrom-

  '-`°dichte über der Bildpunktblende durch eine

  Elektronenlinse i i in Kathodennähe zu steigern.
• Bei Verwendung magnetischer Spulen als Elektronenlinsen können die aus unmagnetischem Material bestehenden Blenden, ohne zu stören, in das Linsenfeld gebracht werden.
• Elektrische Linsen können entweder wie in Abb. 2 als Dreielektrodenlinsen 12, 13 mit symmetrischer Spannung bei zeckmäßig negativen Mittelelektroden 2i2, 213 ausgeführt werden oder als Beschleunigungs- bzw. Verzögerungslinsen mit jeweils zwei Lochelektroden. Bildet man beispielsweise die erste Linse als Verzögerungslinse, die zweite als Beschleunigungslinse aus, so erhält man im Steuerraum eins kleinere Elektronengeschwindigkeit, so daß die Steuerung entsprechend empfindlicher wird. Bei der Anwendung elektrischer Linsen kann'jeweils eine Außenelektrode (in Abb. 2, 112 oder 3 1.2 bzw. 113 oder 313) gleichzeitig als Aperturblende dienen. Das Linsenfeld der symmetrischen Linse wird auch bei unrunder Aperturblendenöffnung praktisch nicht gestört, da der durch diese Blende geformte Feldbereich der zerstreuende Teil des im ganzen sammelnden Linsenfeldes ist und daher seine Wirkung gegenüber der Gesamtwirkung vernachlässigt werden kann.
• In der Ausführungsform nach Abb. 2 sind die die Quersteuerung hervorrufenden Ablenkplatten 14, 15 unmittelbar vor der ersten Elektronenlinse. 12 angeordnet. Außerdem sind noch hinter der zweiten Elektronenlinse 13 die beiden normalerweise der Bild- und Zeilensteuerung dienenden Plattenpaare 16 und 17 angeordnet.
• Die schon geschilderte zweckmäßige Steigerung der Stromintensität wird beispielsweise gemäß Abb. 2. von der den Strahl formenden, durch die erste Linse abgebildeten Blende i8 in Kombination mit einer zweiten Lochelektrode 4übernommen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Helligkeitssteuerung von Braunschen Hochvakuumröhren für Fernseh- und Tonfilmzwecke mittels Querablenkung durch elektrostatische oder magnetische Felder, dadurch gekennzeichnet, daß eine- der Kathode- benachbarte Elek-. tronenlinse (3 bzw. 12) das Bild eine' definiert begrenzten Elektronenstrahlquerschnittes zeitlich konstanter Stromdichte in der Öffnung einer zweiten Elektronenlinse (5 bzw. 13), die als Apertuiblende (4) zur Ausblendung der Elektronenstrahlen dient, erzeugt, und daß die zweite Elektronenlinse die Öffnung (8) der ersten Linse als Bildpunkt auf dem Schirm abbildet.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein rechteckiger Strahlquerschnitt über eine als Aperturblende (4) wirkende Blende von gleicher Form parallel zu einer Rechteckseite abgelenkt wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des das Strahlerzeugungssystem verlassenden Strahls entweder durch eine entsprechend begrenzte emittierende Fläche oder durch eine vor der Kathode liegende Blende (2) begrenzt ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1, = dadurch gekennzeichnet, daß die Linsen als Einzellinsen oder verzögernde bzw. beschleunigende Immersionslinsen ausgebildet sind.
5. 5. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Bildpunktblende eine Blende (8) mit runder, rechteckiger oder sechseckiger Form verwendet wird.
6. 6. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlerzeugungssystem die von der Kathode austretenden Elektronen auf der Blende der zunächst liegenden Linse sammelt.
7. 7. Anordnung nach Anspruch i und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vor der Kathode liegende Blende (18) zusammen mit einer Lochelektrode (ig) als den Strahlstrom steigernde Linse ausgebildet ist. B. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenkplattenpaar vor oder hinter der mehr nach der Kathode zu liegenden Linse (3, 12) angeordnet ist. g. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung der Platten hinter der Linse (3, i2@ diese als Verzögerungslinse ausgebildet ist. io. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ablenkplatte parallel zur Strahlachse und- die andere entsprechend dem maximalen Ablenkwinkel geneigt angeordnet ist. i i. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Anordnung der Ablenkplatten vor der- mehr nach der Kathode zu liegenden Linse (3, 12) außer der Ausblendung an der zweiten Linse (5, 13) eine zusätzliche Ausblendung an der ersten Linse (3, 12) erfolgt.