DE750159C

DE750159C - Kathodenstrahlroehre mit einem abzutastenden Schirm

Info

Publication number: DE750159C
Application number: DEM136965D
Authority: DE
Inventors: George Baldwin Banks
Original assignee: Marconi Co Ltd
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1936-01-24
Filing date: 1937-01-26
Publication date: 1944-12-18
Also published as: US2203483A; GB469420A; USB386699I5

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBH?! A?

18. DEZEMBER 1944

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JA 750159 KLASSE 2t g GRUPPE 13

M 136965 VIII el21g

George Baldwin Banks in Chelmsf ord, Essex, England,

ist als Erfinder genannt worden

Marconi's Wireless Telegraph Co. Ltd. in London Kathodenstrahlröhre mit einem abzutastenden Schirm

Patentiert im Deutschen Reich vom 26. Januar 1937 an Patenterteilung bekanntgemacht am 18. Mai 1944

ist in Anspruch genommen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kathodenstrahlröhren, und zwar sowohl auf sogenannte Senderöhren, wie sie bei Fernsehsendern verwendet werden, 'als auch auf Bildwiedergaberöhren und Oszillographenröhren. Bei der einen Art von Röhren, z. B. beim sogenannten Ikonoskop, wird ein Schirm, der aus einem Mosaik von winzigen lichtelektrisch empfindlichen Zellen besteht, von einem Kathodenstrahl abgetastet, im anderen Fall ein Fluoreszenzschirm.

Bei derartigen Kathodenstrahlröhren ist es im allgemeinen erwünscht, an die abzutastende Schirmelektrode ein verhältnismäßig hohes Potential zu legen. Bei den Röhren mit einem Fluoreszenzschirm wird das Fluoreszenzmaterial auf einer Metallplatte abgesetzt, um eine große Beleuchtungsstärke zu erhalten, ohne daß der Schirm zerstört wird. Bei Kathodenstrahlröhren für Fernsehempfänger, die für Projektionszwecke verwendet werden, ist diese Metallunterlage meist notwendig. Bei dem Ikonoskopschirm wirkt eine metallische Unterlage mit den winzigen Teilchen des photoelektrisch aktiven Mosaiks zusatnmen, um eine Vielzahl von kleinen Kondensatoren mit einer gemeinsamen Elektrode zu bilden. Bei Verwendung einer derartigen Metallplatte als Teil des Schirmes wird der Schirm gewöhnlich unter einem Winkel von 45° gegen die Achse der Einrichtung zur Erzeugung des Kathodenstrahles angeordnet, um einerseits die Projektion von Bildern auf den Mosaikschirm leichter durchführen zu können oder um andererseits ein Fluoreszenzbild besser betrachten oder besser projizieren zu können. Bei einem derartigen Schirm, der unter 45° gegen die erwähnte Achse angeordnet ist, ergeben sich eine Reihe von ernsten Schwierigkeiten. Einer dieser Nachteile ist aus der Abb. 1 zu erkennen. Wie ein Vergleich der Längen OA und OB zeigt, ist die Weglänge der Elektronen von der Quelle bis zum Schirm nicht konstant. Dies bedingt, daß nicht über die ganze abgetastete Schirmfläche scharf fokussiert werden kann. Eine Kompensation dieses Fehlers ist verhältnismäßig schwierig, besonders dann, wenn ma-

gnetische Fokussierung verwendet wird. Ein zweiter Xachteil ist der, daß auf dem Schirm, der nicht senkrecht auf der Achse der Anordnung steht, keine rechteckige Fläc
getastet wird, sondern eine trapezförn
Auch dieser Fehler ist verhältnism?
schwierig zu korrigieren und erfordert jed'
falls zu seiner Beseitigung zusätzliche Einrichtungen, beispielsweise Ablenkplatten, die

ίο unter einem Winkel zueinander geneigt sind bzw. parallel zueinander stehen, dann aber trapezförmig ausgebildet sind. Dann ist zwar die Trapezverzerrung beseitigt, nicht aber die ungleichmäßige Fokussierung. Außerdem können die genannten Anordnungen nach dem Einbau in die Röhre nicht mehr verändert werden.

Die Erfindung besteht nun darin, bei einer Kathodenstrahlröhre mit einem abzutastenden Schirm, der nicht senkrecht zur Achse der Kathodenstrahlerzeugungseinrichtung angeordnet ist, hinter der die Abtastung des Schirmes nach zwei Koordinaten bewirkenden Ablenkeinrichtung für das Kathodenstrahlbüschel ein zusätzliches konstantes, magnetisches Feld vorzusehen, dessen Kraftlinien senkrecht zu einer die Achse der Kathodenstrahlerzeugungseinrichtung enthaltenden und gleichzeitig senkrecht auf der Scliirmfläche stehenden Ebene verlaufen. Dieses konstante, magnetische Feld wird nach der Seite der Kathodenstrahlerzeugungseinrichtung hin durch eine Ebene begrenzt, die schräg zur Achse der Kathodenstrahlerzeugungseinrichtung liegt und auf. der dem Schirm zugewandten Seite dieser Achse weiter von der Kathodenstrahlerzeugungseinrichtung entfernt ist als auf der dem Schirm abgewandten.
Vorzugsweise wird nun der Schirm par-"allel zu der Achse der Einrichtung zur Erzeugung des Kathodenstrahles angeordnet. Das obenerwähnte Feld ist vorzugsweise ein im wesentlichen homogenes, magnetisches FtIiJ, dessen Querschnitt (senkrecht zu den Kraftlinien) dreieckig ist.

Bei einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, die in Abb. 2 dargestellt ist, besteht die Hülle der Kathodenstrahlröhre aus zwei zylindrischen Teilen 1 und 2, die miteinander verschmolzen sind und deren Achsen aufeinander senkrecht stehen. Die gesamte Hülle hat also ungefähr die Form eines Hammers. Der Teil 2, der dem tlammerkopf entspricht, ist wesentlich kurzer als der andere. Dieser kürzere zylindrische Teil der Röhrenhülle liegt, wie aus der Abbildung zu erkennen ist, nicht symmetrisch zu der Achse des anderen zylindrischen Teiles, der dem Hammerstiel entspricht. An dem Ende des Teiles 1, das von dem Teil 2 weiter entfernt ist, ist die Einrichtung zur Erzeugung des Kathoden-

strahles angebracht. Diese Einrichtung ist in der Zeichnung nicht weiter dargestellt, sondern nach ihrer Lage durch das Bezugszei-

(J gekennzeichnet. Die Achse der Einltung zur Erzeugung des Kathodenstrahles _Tramt überein mit der Achse des zylindrischen Teiles 1, in dem sie montiert ist. Der Schirm 4 kann entweder aus einer Metallplatte und einer daraufbefmdlichen Schicht aus fluoreszierendem Material bestehen oder, wie es in Fernsehsenderöhren u. dgl. der Fall ist, aus einem Mosaikschinn. Der Schirm 4 ist senkrecht zu der Achse des zylindrischen Teiles 2 angeordnet, und zwar in der Xähe des weiter von der Achse des zylindrischen Teiles 1 entfernten Endes. Das Ende des zylindrischen Teiles 2, das weiter von 'dem Schirm 4 entfernt ist und parallel dazu liegt, wird vorzugsweise aus einer getrennten, kreisförmigen Platte 5 gemacht. Diese Platte 5 soll gute optische Eigenschaften haben, damit man einerseits ungestört Licht auf den Schirm projizieren kann, wenn der besagte Schirm ein Mosaikschinn ist. oder damit mau audeinerseits die auf dem Fluoreszenzschirm aufzuzeichnenden Kurven oder Bilder einwandfrei abbilden kann. Ferner sind die an sich bekannten normalen Ablenkmittel vorgesehen, die den Kathodenstrahl so ablenken, daß er auf einem Schirm, der senkrecht auf der Achse des Strahlerzeugungssystems steht, eine rechteekförmige Fläche abtastet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt der Schirm parallel zu der erwähnten Achse. In diesem Fall ist ein elektromagnetisches Feld vorgesehen, dessen Querschnitt senkrecht zu den Kraftlinien Dreiecksform hat. Das elektromagnetische Feld wird von dreieckigen Polschuhen, von denen nur einer, nämlich 6, durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, erzeugt. Der zylinderförmige Teil 2 der Hülle ist zwischen diesen dreieckigen Polen in der Weise angeordnet, daß die elektromagnetischen Kraftlinien parallel zu der Fläche des abzutastenden Schirmes, also senkrecht zu der Zeichenebene der Abb. 2 verlaufen. Der Querschnitt senkrecht zu den Kraftlinien ist ein gleichschenklig rechtwinkliges Dreieck. Die Hypotenuse 7 dieses Dreiecks verläuft unter 45° gegen die beiden aufeinander senkrecht stehenden Achsen der zylindrischen Teile 1 und 2. Man sieht, daß dieses dreieckige magnetische Feld ähnlich dem eines Prismas in der Optik wirkt. Der Kathodenstrahl, der in den Lagen OA, OB, OC in dieses Feld eintritt, wird mehr oder weniger gebogen, wie aus der Abbildung zu erkennen ist. Ein Strahl, der ursprünglich die Richtung OA hat, wird durch das dreieckige Feld so gebogen, daß er es in einer Richtung verläßt, die auf den Schirmrand A', welcher der

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Einrichtung zur Erzeugung des Kathodenstrahles näher liegt, hinzielt. In gleicher Weise wird ein Strahl, der ursprünglich die Richtung OB hat, von dem zusätzlichen Feld so abgelenkt, daß er auf den Schirmrand B', der weiter von der Einrichtung zur Erzeugung des Kathodenstrahles entfernt ist, gelangt. Wenn die Röhre in der angegebenen Weise zwischen den Polschuhen angeordnet

ίο ist, wird erreicht, daß der Kathodenstrahl auf dem Schirm eine Fläche abtastet, welche die gleiche Form hat' wie die Fläche, die er auf einem Schirm senkrecht zur Achse der Strahlerzeugungseinrichtung abtasten würde, wenn dieses zusätzliche Feld nicht vorhanden wäre. Bei der in Abb. 2 dargestellten Ausführung ist außerhalb der Röhre in der Nähe der Glasplatte 5 ein Linsensystem S so angeordnet, daß seine optische Achse mit der optisehen Achse des zylindrischen Teiles 2. zusammenfällt. Gegebenenfalls kann diese Abschlußwand 5 selbst als Linse ausgebildet sein. Die optische Projektion auf den Schirm oder von dem Schirm ist hier besonders einfach, da sie senkrecht zu der Endwand 5 des zylindrischen Teiles 2 stattfindet. Vorzugsweise wird der zylindrische Teil 2 innen mit einer leitenden Schicht 9 versehen. Außerdem sind Mittel vorgesehen, um an diesen Innenüberzug ein bestimmtes festes Potential zu legen. Die Innenauskleidung kann etwa aus einem Silberüberzug bestehen.

Claims

Patentansprüche:

i. Kathodenstrahlröhre mit einem abzutastenden Schirm, der nicht senkrecht zur Achse der Kathodenstrahlerzeugungseinrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der die Abtastung des Schirmes nach zwei Koordinaten bewirkenden Ablenkeinrichtung für ■ das Kathodenstrahlbüschel ein zusätzliches konstantes, magnetisches Feld vorgesehen ist, dessen Kraftlinien senkrecht zu einer die Achse der Kathodenstrahlerzeugungseinrichtung enthaltenden und gleichzeitig senkrecht auf der Schirmfläche stehenden Ebene verlaufen, und daß dieses konstante, magnetische Feld nach der Seite der Kathodenstrahlerzeugungseinrichtung hin durch eine Ebene begrenzt ist, die schräg zur Achse der Kathodenstrahlerzeugungseinrichtung liegt und auf der dem Schirm zugewandten Seite dieser Achse weiter von der Kathodenstrahlerzeugungseinrichtung entfernt ist als auf der dem Schirm abgewandten.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Magnetfeldes senkrecht zu den Kraftlinien dreieckig ist, z. B. die Form eines rechtwinklig gleichschenkligen Dreiecks hat, dessen Hypotenuse dem unabgelenkten Strahl zugekehrt ist.
3. Kathodenstrahlröhre nach An- 6g Spruch ι und 2 mit parallel zur Achse des Kathodenstrahlerzeugungssystems liegendem Schirm, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Kathodenstrahl zugewandte Begrenzungsebene des zusätzlichen konstanten Magnetfeldes unter einem Winkel von 45° gegen den Schirm und die Achse des Kathodenstrahlerzeugungssystems angeordnet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Magnetfeldes Polschuhe vorgesehen sind, welche senkrecht zur Richtung des Magnetfeldes einen dreieckigen Querschnitt haben.
5. Einrichtung nach Anspruch ϊ und 3, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber und parallel zu dem Schirm eine ebene, als Röhrenwand dienende Glasplatte oder eine Glaslinse angebracht ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der ■ Röhrenhülle, in dem der Schirm untergebracht ist, mit einer leitenden, an einem festen Potential liegenden Schicht ausgekleidet ist.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

österreichische Patentschrift Nr. 141 803;

schweizerische - - 177050;

französische Patentschriften - 726 941, 768 962, 801 713.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen