DE727477C

DE727477C - Device for eliminating the distortion of the figure described by the cathode ray in a cathode ray tube

Info

Publication number: DE727477C
Application number: DEN41901D
Authority: DE
Inventors: Dr Johannes De Gier; Dr Arie Andries Kruithof; Dr Frans Michel Penning
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1938-04-25
Filing date: 1938-04-26
Publication date: 1942-11-04

Description

Einrichtung zur Beseitigung der Verzerrung der bei einer Kathodenstrahlröhre vom Kathodenstrahl beschriebenen Figur Bei Kathodenstrahlenröhren können durch mehrere Ursachen Verzerrungen der vom Kathodenstrahlenbündel an der Prallstelle beschriebenen Figur entstehen. Eine dieser Ursachen ist bei elektrostatischer Ablenkung des Bündels die Einwirkung des elektrischen Feldes zwischen dem einen Plattenpaar auf das Feld zwischen dem zweiten Plattenpaar, wenn z. B. die eine Platte von einem Plattenpaar ein festes Potential mit Bezug auf die Kathode der Kathodenstrahlenröhre und die andere Platte ein schwankendes Potential hat.Device for eliminating the distortion of a cathode ray tube from the cathode ray described figure With cathode ray tubes can through several Causes distortions of the described by the cathode ray beam at the point of impact Figure emerge. One of these causes is electrostatic deflection of the bundle the effect of the electric field between the one pair of plates on the field between the second pair of plates, if e.g. B. the one plate from a pair of plates a fixed potential with respect to the cathode of the cathode ray tube and the other plate has a fluctuating potential.

Soll z. B. durch das Bündel ein Rechteck ausgefüllt werden, so wird durch die genannte bildverzerrende Ursache das Bildfeld statt einer rechteckigen eine trae-zförmige Gestalt zeigen. Auch durch geneigte Aufstellung des Prallschirmes zur Achse des Elektrodensystems, wie dies bei Röhren zur Bildzerlegung auf der Senderseite vorkommt, wird das Bild trapezförmig verzerrt.Should z. B. be filled by the bundle a rectangle, so will due to the mentioned image distorting cause the image field instead of a rectangular one show a trapezoidal shape. Also by setting up the deflector at an angle to the axis of the electrode system, as is the case with tubes for image decomposition on the transmitter side occurs, the image will be distorted in a trapezoidal shape.

Es ist für den letztgenannten Fall bereits bekannt, in der Nähe der Ablenkstelle einen permanenten Magneten anzuordnen, der unmittelbar hinter dem Biegepunkt des Strahlenbündels ein korrigierendes Magnetfeld erzeugt. Das feste magnetische Feld ergibt zusammen mit dem Felde der Ablenkspulen ein resultierendes magnetisches Feld, dessen Kraftlinien so gerichtet und verteilt sind, daB der Strahl in einer senkrecht zur Röhrenachse verlaufenden Ebene eine umgekehrt trapezförmige Fläche abtastet, die auf dem Bildschirm dann zufolge der geneigten Aufstellung desselben als Rechteck erscheint.It is already known for the latter case, close to the Deflection point a permanent magnet should be placed immediately behind the bending point of the beam generates a corrective magnetic field. The solid magnetic Field together with the field of the deflection coils gives a resulting magnetic Field whose lines of force are so directed and distributed that the beam is in a perpendicular to the tube axis plane has an inverted trapezoidal surface scans that on the screen then according to the inclined position it appears as a rectangle.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es nicht günstig ist, solche korrigierenden Magnetfelder in der Nähe der Ablenkmittel auf das Strahlenbündel einwirken zu lassen. Diese Felder bedingen nicht nur die gewünschte Korrektion. sondern verursachen auch eine zusätzliche Abbiegung des ganzen Bündels, die sich auf dem Bildschirm in einer Verschiebung des ganzen Bildes auswirkt, die um so größer ist, je stärker das Korrektionsfeld ist.The invention is based on the knowledge that it is not favorable such corrective magnetic fields in the vicinity of the deflecting means act on the beam let it take effect. These fields not only require the desired correction. but also cause an additional bend of the whole bundle, which is on the screen results in a shift of the whole picture, which is all the larger is, the stronger the correction field is.

Erfindungsgemäß sind für die Korrektion der Verzerrung der bei einer Kathodenstrahlröhre vom Kathodenstralilbündel beschriebenen Figur mit Hilfe von Magnetpolen diese Magnetpole voll der Ablenkstelle entfernt in der Nähe der Prallstelle angeordnet. Für die Korrektion kommt es nicht auf die mittlere Intensität des 'Magnetfeldes über das Bildfeld genommen, sondern auf die Intensitätsunterschiede an. Genügend große Intensitätsunterschiede lassen sich in der Nähe der Ablenkstelle nur durch starke magnetische Felder erzeugen, so daß hierbei eine bedeutende Bildverschiebung mit in Kauf genommen werden muß, wenn es überhaupt gelingt, eine hinreichende Inhornogenität des :Magnetfeldes zu erreichen. Gemäß der Erfindung wirken die korrigierenden Felder an einer Stelle, «-o der Bündelkanal einen verhältnismäßig großen Ouerschnitt hat, so daß es möglich ist, starke Intensitätsunterschiede bei geringer mittlerer Intensität zu schaffen.According to the invention are for the correction of the distortion in a Cathode ray tube from Kathodenstralilbündel described figure with the help of Magnetic poles these magnetic poles fully removed from the deflection point near the impact point arranged. The correction does not depend on the average intensity of the magnetic field taken across the image field, but rather on the differences in intensity. Enough large differences in intensity can only be passed through in the vicinity of the deflection point generate strong magnetic fields, causing a significant shift in the image A sufficient inhomogeneity must be accepted, if it succeeds at all des: to achieve a magnetic field. According to the invention, the corrective fields act at a point where the bundle canal has a comparatively large cross section, so that it is possible to have strong differences in intensity with a low average intensity to accomplish.

Eine nähere Erklärung der Erfindung und Angabe von zweckdienlichen Weiterbildungen erfolgt mit Bezugnahme auf die ein Ausführungsbeispiel darstellende Zeichnung. In derselben zeigt: Fig. i schematisch eine Kathodenstrahlenröhre mit einer magnetischen Anordnung gemäß der Erfindung: Fig.2 ist eine Draufsicht auf den Bildschirm einer Kathodenstrahlenröhre nach der Kathode hin.A more detailed explanation of the invention and details of useful ones Developments are made with reference to the one representing an embodiment Drawing. In the same shows: FIG. 1 schematically a cathode ray tube with of a magnetic arrangement according to the invention: Fig.2 is a plan view of the screen of a cathode ray tube towards the cathode.

Die Kathodenstrahlenröhre hat eine evakuierte Glashülle mit einem zylindrischen Teil i und einem trichterförmig sich erweiternden Teil z. Für die Erzeugung des Kathodenstralilbündels dient die indirekt geheizte Kathode 3 mit der sie umgebenden Steuerelektrode .I, die Sauganode 5 und die Beschleunigungselektrode 6. Die Röhre enthält ferner zwei Paare Ablenkplatten 7, 8 und 9 und einen Leuchtschirm io.The cathode ray tube has an evacuated glass envelope with a cylindrical part i and a funnel-shaped widening part z. For the The indirectly heated cathode 3 with the is used to generate the cathode stralil bundle they surrounding control electrode .I, the suction anode 5 and the acceleration electrode 6. The tube also contains two pairs of baffles 7, 8 and 9 and a fluorescent screen ok

Ein der Form der Hülle angepaßter Metallmantel i i aus Eisen umgibt die Röhre mit einem kleinen Zwischenraum und schützt sie gegen die Einwirkung von äußeren elektrischen oder magnetischen Feldern. Beim Betriebe wird von beiden Ablenkplattenpaaren je eine Platte mit der Beschleunigungselektrode 6 verbunden, und an die anderen Platten werden jeweils verschiedene. mit Bezug auf die Spannung der Elektrode 6 schwankende Potentiale angelegt. Wenn keine weiteren Mittel vorgesehen sind, wird zufolge der unsymmetrischen Potentialverteilung die Ablenkung, welche das Kathodenstrahlenbündel erhält, gestört, so daß sie nicht genau den zwischen den Platten herrschenden Spannungen entspricht. Wenn z. B. die Ablenkspannungen so gewählt werden, daß eine rechteckige Figur auf dein- Leuchtschirm io der Röhre erscheinen sollte, so ergibt sich, daß anstatt eines Rechteckes eine trapezförmige Figur aufgezeichnet wird. In Fig. 2 ist diese Figur mit ABCD angegeben.A metal jacket i i made of iron and adapted to the shape of the shell surrounds it the tube with a small gap and protects it against the action of external electric or magnetic fields. When operating, both pairs of deflector plates one plate each connected to the accelerating electrode 6, and to the other Plates are each different. with reference to the voltage of the electrode 6 fluctuating potentials applied. If no further funds are foreseen, will according to the asymmetrical potential distribution, the deflection caused by the cathode ray beam receives, disturbed, so that they do not exactly match the stresses prevailing between the plates is equivalent to. If z. B. the deflection voltages are chosen so that a rectangular Figure should appear on your fluorescent screen io of the tube, it follows that instead of a rectangle, a trapezoidal figure is drawn. In Fig. 2 this figure is indicated with ABCD.

Erfindungsgemäß werden in der Nähe der Prallstelle, also in der Nähe des Leuchtschirmes io, Magnetpole 12, 13, 14, 15, 16 und 17 angeordnet, die stark inhomogene 'Magnetfelder erzeugen. Diese Magnetfelder sind sog gerichtet und über die Bildfläche verteilt, daß sie auf die Kathodenstrahlen Kräfte ausüben, die eine Korrektion der verzerrten Teile herbeiführen. Diese Kräfte müssen z. B. an den Ecken .-i und B entgegensetzt gerichtet und das magnetische Feld muß, über die ganze Bildfläche genommen, stark inhomogen sein. Das kann man mit einem Korrektionsfeld nahe an der Ablenkstelle, an der der Querschnitt des Bündelkanals noch sehr klein ist. nicht erreichen. Um dort die nötige inhornogenität zu erhalten, würde man ein so starkes Feld brauchen, daß eine starke Verschiebung des Bündelkanals mit in Kauf genommen werden müßte. Die dadurch verursachte Störung würde größer sein als die durch das Magnetfeld zu beseitigende Verzerrung.According to the invention, in the vicinity of the impact point, that is, in the vicinity of the fluorescent screen io, magnetic poles 12, 13, 14, 15, 16 and 17 arranged, the strong generate inhomogeneous' magnetic fields. These magnetic fields are so-called directed and over the image area distributed so that they exert forces on the cathode rays, the one Correct the distorted parts. These forces must z. B. at the corners .-i and B are directed in opposite directions and the magnetic field must cover the entire image area taken, be very inhomogeneous. You can do that with a correction field close to the Deflection point at which the cross-section of the bundle canal is still very small. not reach. In order to get the necessary inhornogenicity there, you would have such a strong one Field need that a strong shift of the bundle channel is accepted would have to be. The interference caused by this would be greater than that caused by the Magnetic field distortion to be eliminated.

Die im Ausführungsbeispiel vorgesehenen 'Magnetpole sind an dem Schutzmantel i i befestigt, der als Magnetjoch dient. '-Man kann zu beiden Seiten der Grundlinie AB des Trapezes symmetrisch zur Mittellinie vi, je zwei Magnetpole verschiedener Polarität anordnen. Auf der einen Seite der Grundlinie liegen die Magnetpole 12 und 13 und auf der anderen Seite die Magnetpole 14 und 17. In vielen Fällen werden diese vier Pole genügen, und es wird hiermit eine befriedigende Korrektion der Bildverzerrung erhalten. In der Hauptsache ist der erzielte Effekt von der Aufstellung der beiden Pole 14. und 17 abhängig. Sind sie den Polen 12 und 13 zu nahe angeordnet, so ist das Streufeld dieser beiden Pole zu gering, und dieses kann die Verzerrung außerhalb des Bereiches des magnetischen Kraftstromes zwischen den Polen 12-17 und 13-4 nicht vollständig aufheben. Bei etwas größerer Entfernung findet eine :@bschwächung des direkten magnetischen Kraftstromes statt, und der Einfluß des Streufeldes -wird gesteigert. Wird nach diesen Hinweisen die Anordnung der Pole vorgenommen, so wird also das Feld zwischen den Polen 12 und 17 und das Feld zwischen den Polen 13 und 14 bedeutend stärker sein als das Feld zwischen 12 und 13 und zwischen 14 und 17, das möglichst wenig Einfluß haben soll.The magnetic poles provided in the exemplary embodiment are on the protective jacket i i attached, which serves as a magnet yoke. '-You can go to either side of the baseline AB of the trapezoid symmetrical to the center line vi, two different magnetic poles each Arrange polarity. The magnetic poles 12 lie on one side of the base line and 13 and on the other hand the magnetic poles 14 and 17. In many cases these four poles suffice, and it becomes a satisfactory correction of image distortion obtain. In the main the effect achieved is from the lineup of the two Poles 14th and 17th depending. If they are too close to the poles 12 and 13, so is the stray field of these two poles is too small and this can cause the distortion outside of the area of the magnetic force current between the poles 12-17 and 13-4 is not cancel completely. At a somewhat greater distance there is a: @ attenuation of direct magnetic force current instead, and the influence of the stray field -will increased. If the poles are arranged according to these instructions, then thus the field between poles 12 and 17 and the field between poles 13 and 14 be significantly stronger than the field between 12 and 13 and between 14 and 17, that should have as little influence as possible.

Die Korrektion kann noch dadurch verbessert werden, daß auch die kurze Parallelseite des Trapezes CD zwischen vier Magnetpolen eingeschlossen wird. In Fig. 2 sind dies also die Pole 1q., 15, 16 und 17. Die eingezeichneten Kurven geben den Verlauf jeweils einer Kraftlinie an, die durch die Magnetfelder auf die Elektronen ausgeübten Kräfte sind dabei in der Figur durch Pfeile angedeutet. Es ergibt sich, daß durch diese Kräfte die stehenden Seiten des Trapezes etwas um ihre Mitte gedreht werden, so daß aus dem unerwünschten Trapez ein Rechteck entsteht.The correction can be further improved by including the short parallel side of the trapezoid CD between four magnetic poles. In FIG. 2, these are poles 1q., 15, 16 and 17. The curves shown each indicate the course of a line of force, the forces exerted on the electrons by the magnetic fields are indicated in the figure by arrows. The result is that the standing sides of the trapezoid are rotated somewhat about their center by these forces, so that a rectangle is created from the undesired trapezoid.

In der Mitte der Seiten AD und BC dürfen keine Magnetkräfte wirken. Um die an dieser Stelle etwa noch vorhandenen Kräfte unschädlich zu machen, kann man die Magnetpole 1q. und 17, wie aus der Zeichnung ersichtlich, etwas gegen die anderen Pole in der Richtung der Röhrenachse über den Bildschirm hinaus verschieben, so daß das zwischen den genannten Polen bestehende magnetische Feld eine Komponente in der Strahlenrichtung bekommt, die keine Strahlablenkung verursacht, während die quer zur Strahlenrichtung gerichtete Komponente in der Mitte zwischen A und D bzw. B und C geringer wird oder sogar gleich Null werden kann.No magnetic forces are allowed to act in the middle of the sides AD and BC. In order to render the forces still present at this point harmless, the magnetic poles 1q. and 17, as can be seen from the drawing, shift slightly towards the other poles in the direction of the tube axis beyond the screen, so that the magnetic field existing between said poles gets a component in the beam direction which does not cause any beam deflection, while the transverse component directed towards the beam direction in the middle between A and D or B and C becomes smaller or can even become equal to zero.

Ein wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, daß man für asymmetrisch zur Anodenspannung sich ändernde Ablenkspannungen dieselben Röhren verwenden kann wie für symmetrisch schwankende Ablenkspannungen. Man braucht nur die Röhrenhülle mit einem geeigneten Satz Magnetpolen zu versehen. Bei vielen Röhren, die nur mit asymmetrischen Ablenkspannungen betrieben werden, ist eine Platte der beiden Ablenkplattenpaare innerhalb der Röhre mit einer ein festes Potential aufweisenden Elektrode verbunden. Dadurch werden zwei Wanddurchführungen erspart. Auch sind die Korrektionsmittel zur Kompensierung der Verzerrung, wie z. B. Hilfselektroden, innerhalb der Röhre angeordnet. Wollte man eine für symmetrische Ablenkspannungen gebaute Röhre mit unsymmetrischer Spannung betreiben, so wären die Nachteile dieser Betriebsweise mit in Kauf zu nehmen, und diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt.An important advantage of the invention is that one for asymmetrical deflection voltages changing for the anode voltage can use the same tubes as for symmetrically fluctuating deflection voltages. You only need the tube cover to be provided with a suitable set of magnetic poles. With many tubes that only come with asymmetrical deflection voltages are operated, is one plate of the two pairs of deflection plates connected within the tube to an electrode having a fixed potential. This saves two wall ducts. Also are the means of correction to compensate for distortion, such as B. auxiliary electrodes, inside the tube arranged. If you wanted a tube built for symmetrical deflection voltages operate with asymmetrical voltage, the disadvantages of this mode of operation would be to be accepted with, and these disadvantages are eliminated by the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Means to eliminate the distortion of the in a cathode ray tube from the cathode ray described figure with the help of Magnetic poles, characterized in that these magnetic poles are removed from the deflection point are arranged in the vicinity of the impact point.

2. Device according to claim i, for Compensating for a trapezoidal distortion, characterized in that on both Sides of at least one of the baselines of the trapezoidal image field symmetrically two magnetic poles are arranged on this base line to the center perpendicular.

3. Device according to claim 2, characterized in that the distance between the magnetic poles lying on both sides of the base line of the trapezoid is greater than the distance between two on the same side of the mid-perpendicular on that baseline attached magnetic poles.

4 .. Device according to claim 1: 2 or 3, characterized in that that the magnetic lines of force in places where no corrective forces are desired by mutual displacement of the magnetic poles in the direction of Cathode rays are bent.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic poles of a serving as a magnetic yoke, the Protective iron jacket surrounding the tube.