DE755101C

DE755101C - Circuit arrangement for eliminating the deflection errors in cathode ray tubes caused by voltage fluctuations in the network

Info

Publication number: DE755101C
Application number: DEF81436D
Authority: DE
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1936-07-13
Filing date: 1936-07-14
Publication date: 1953-01-26

Description

AUSGEGEBENAM 26. JANUAR 1953ISSUED JANUARY 26, 1953

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21g GRUPPE 1340CLASS 21g GROUP 1340

F 81436 VIII c/2igF 81436 VIII c / 2ig

Fernseh G.m.b.H., BerlinTV G.m.b.H., Berlin

KathodenstrahlröhrenCathode ray tubes

Patentiert im Deutschen Reich vom 14. Juli 1936 an Patenterteilung bekanntgemacht am 21. September 1944Patented in the German Reich on July 14, 1936, patent granted on September 21, 1944

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Betrieb von Kathodenstrahlröhren, bei denen Sammel- und Ablenkspulen übereinander angeordnet sind, so daß Ablenkfeld und magnetisches Sammelfeld einander durchdringen. Derartige Röhren werden z. B. als Bildzerlegerröhren beim Fernsehen verwendet.The invention relates to an arrangement for operating cathode ray tubes, in which Collecting and deflection coils are arranged one above the other, so that deflection field and magnetic Interpenetrate collecting field. Such tubes are z. B. as image decomposition tubes used in television.

■ Greift ein magnetisches Sammelfeld zur elektronenoptischen Abbildung etwa der Photokathode einer Farnsworth-Zerlegerröhre in die Ablenkfelder ein, so tritt eine Verdrehung der Ablenkrichtung ein, die von der Stärke des Sammelfeldes abhängt. Diese sowohl bei elektrischer als auch bei magnetischer Ablenkung auftretende Drehung beruht darauf, daß die Elektronen durch das Sammelfeld immer dann beeinflußt werden, wenn sie eine Geschwindigkeitskomponente quer zur Achse der Röhre besitzen. Eine solche Komponente entsteht aber bei der Ablenkung und hat also eine zusatzliehe sekundäre Ablenkung zur Folge. Die Drehung der Ablenkrichtung wirkt sich in einer Drehung des ganzen Bildes aus, die mit zunehmender Stärke des Sammelfeldes dem Grenzwert 9Ö⁰ zustrebt.If a magnetic collecting field for electron-optical imaging, for example the photocathode of a Farnsworth decomposing tube, intervenes in the deflection fields, the deflection direction is twisted, which depends on the strength of the collecting field. This rotation, which occurs with both electrical and magnetic deflection, is based on the fact that the electrons are influenced by the collecting field whenever they have a velocity component transverse to the axis of the tube. However, such a component arises during the distraction and thus results in an additional secondary distraction. The rotation of the deflection affects in a rotation of the whole image, which with increasing thickness of the accumulator array tends towards the limit 9Ö ^0th

Es ist bekannt, daß bei magnetischer Ab-It is known that with magnetic separation

lenkung eine Bilddrehung" auftritt, die man aber nicht als Störung auffassen kann, da das gedrehte Bild unverzerrt erscheint. Es ist ferner bekannt, Spannungsschwankungen, welche die Gleichmäßigkeit der Kippgeräte beeinflussen, durch bekannte Mittel zumSpannungsschwankungsausgleich, wie Eisenwasserstoffwiderstände, Stabilisatoren, herabzumindern. steering an image rotation "occurs, which can not be regarded as a disturbance, because the rotated image appears undistorted. It is also known that voltage fluctuations, which affect the evenness of the tilting devices, by known means for compensating for voltage fluctuations, like ferrous hydrogen resistance, stabilizers.

ίο Die Beeinflussung der Ablenkrichtung durch das Konzentrierfeldhat ferner bei magnetischer Ablenkung" eine Bildverzerrung zur Folge, da die sekundäre Ablenkung nicht linear erfolgt. Die Verzerrung äußert sich darin, daß die Koordinaten des Blickfeldes verwunden erscheinen. ίο Influencing the deflection direction by the concentration field also causes image distortion in the event of magnetic deflection, since the secondary deflection is not linear. The distortion manifests itself in the fact that the Coordinates of the field of view appear twisted.

Es ist auch bekannt, Randverzerrungen, die durch die größere Länge des Elektronenstrahles im Gegensatz zu den mittleren Bildteilen auftreten, durch eine besondere Kompensationsspannung, die der Konzentrationsspule zugeführt wird, auszugleichen.It is also known to have edge distortions caused by the greater length of the electron beam in contrast to the middle parts of the picture, due to a special compensation voltage, which is fed to the concentration coil to compensate.

Erst wenn die Stärke des Sammelfeldes so weit getrieben wird, daß die Bilddrehung ungefahr 90⁰ beträgt, verschwindet diese Verzerrung. Diese Bedingung ist also Voraussetzung für ein gutes Bild. Da andererseits die Stärke des Sammelfeldes durch die Röhrendimensionen und die Zugspannung für die Elektronen bestimmt ist, müssen auch diese Größen auf die erwähnte Bedingung abgestimmt werden.Only when the strength of the accumulator array so far that the image rotation is approximately 90 ^0, this distortion disappears. So this condition is a prerequisite for a good picture. Since, on the other hand, the strength of the collecting field is determined by the tube dimensions and the tensile stress for the electrons, these values must also be matched to the mentioned condition.

Bei solchen Anordnungen besteht nun ein gewisser Nachteil darin, daß die Ablenkempfmdlichkeit von der Stärke des Sammelfeldes abhängt. Bei Stromstörungen in der Sammelspule ändert sich also der Ablenkwinkel, so daß das Bild verzerrt wird. Umgekehrt ergeben nichtlineare Schwankungen der Ablenkfelder bei konstant bleibendem Sammelfeld ebenfalls eine Bildverzerrung. Handelt es sich um Störungen, die in einem ganzzahligen Verhältnis zu den Kippfrequenzen stehen, so tritt eine stehende Verzerrung im Bild auf. Handelt es sich um andere Störungen, so entsteht Unruhe. Die Störungen können sich bei Fernsehsendungen z. B. in Form eines gewellten Bildinhaltes auswirken, der den Bildeindruck sehr stört. Auch bei Röhren zur Schwingungsaufzeichnung können entsprechende Störungen auftreten, die sich dann in einer falschen Kurvenaufzeichnung auswirken.With such arrangements there is a certain disadvantage that the deflection sensitivity depends on the strength of the collecting field. In the event of current disturbances in the collecting coil, the deflection angle changes so that the picture is distorted. Conversely, there are non-linear fluctuations in the deflection fields if the collective field remains constant, there is also an image distortion. It is about Disturbances that are in an integer ratio to the breakover frequencies occur standing distortion in the picture. If it is a question of other disturbances, then restlessness arises. The interference can occur in television programs such. B. in the form of a wavy image content affect, which disturbs the image impression very much. Even with tubes for vibration recording Corresponding faults can occur, which then result in incorrect curve recording impact.

Gemäß der Erfindung werden alle beschriebenen Nachteile durch eine Schaltanordnung, bei der Sammel- und Ablenkspulen übereinander angeordnet sind, so daß Ablenkfeld und magnetisches Sammelfeld einander durchdringen, dadurch beseitigt, daß die Schwankungen hinter dem Netzgerät entsprechend dem Anteil des durch die Sammelvorrichtung und das Kippgerät fließenden Gleichstroms in gleicher Richtung auf das Sammelfeld und Ablenkfeld einwirken.According to the invention, all the disadvantages described are avoided by a switching arrangement, are arranged in the collecting and deflection coils, so that the deflection field and magnetic collecting field penetrate each other, thereby eliminating the fluctuations behind the power supply unit according to the proportion of the direct current flowing through the collecting device and the tilting device in act in the same direction on the collecting field and deflection field.

Der einfachste Weg zur Durchführung dieses Gedankens besteht darin, daß alle Felder aus einer gemeinsamen Spannungsquelle, also in der Regel einem gemeinsamen Netzanschlüßgerät gespeist werden. Es wurde gefunden, daß auf diese Weise eine einwandfreie Kompensation aller Störungen erzielt werden kann. Die Kompensation beruht darauf, daß der Ablenkwinkel bei Vergrößerung der Ablenkfeldstärke zunimmt, bei Vergrößerung der Sammelfeldstärke dagegen abnimmt. Beträgt die Bilddrehung 90⁰, so heben sich beide Einflüsse genau auf.The simplest way to implement this idea is that all fields are fed from a common voltage source, so usually a common network connection device. It has been found that a perfect compensation of all disturbances can be achieved in this way. The compensation is based on the fact that the deflection angle increases when the deflection field strength is increased, but decreases when the collecting field strength is increased. If the image rotation is 90 ⁰ , then both influences cancel each other out exactly.

Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß nur ein Netzgerät geringer Gleichstromsiebung benötigt wird, während bisher jedes der Netzanschlußgeräte äußerst sorgfältig gesiebt werden mußte.The invention achieves the advantage that only a power supply unit with little direct current filtering is needed, while previously each of the power supply units had to be screened extremely carefully.

Für die Durchführung der Erfindung kommen verschiedene Schaltungen in Frage. Die Auswahl richtet sich zum Teil danach, ob die Amplitude der Kippschwingungen von der an das betreffende Kippgerät angelegten Spannung oder von dem hindurchgehenden Strom abhängt. Im ersten Fall kommt eine Parallelschaltung von Kippgerät und Sammelspule in Frage, während im zweiten Fall sowohl Parallel- als auch Reihenschaltung möglich ist. Im Fall der Parallelschaltung ist es zweckmäßig, die Zeitkonstanten sämtlicher Zweige einander gleichzumachen.Various circuits can be used to carry out the invention. the The selection depends in part on whether the amplitude of the breakdown vibrations depends on the voltage applied to the respective tilting device or on the current passing through it. In the first case one comes Parallel connection of the tilting device and collecting coil in question, while in the second case both Parallel and series connection is possible. In the case of parallel connection it is expedient to make the time constants of all branches equal to one another.

Durch die Schwankungen des Sammelfeldes wird naturgemäß auch die Bildschärfe beeinflußt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß dieser Einfluß gering ist und die Wiedergabe in keiner Weise stört.The image sharpness is naturally also influenced by the fluctuations in the collecting field. However, it has been found that this influence is small and the reproduction in no way bothers you.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der die Fig. 1 bis 3 einige Ausführungsbeispiele zeigen.The invention is explained in more detail with reference to the drawing in which FIGS. 1 to 3 show some Show embodiments.

In Fig. ι ist an das Wechselstromnetz 1 ein Netzanschlußgerät 2 angeschlossen, dem an den Klemmen 4 und 5 Gleichstrom entnommen wird. Mit 9 ist eine Farnsworthbildzerlegerröhre bezeichnet, die eine Photokathode 12 und eine Anode 13 enthält. Eine Sammelspule 6 erstreckt sich über die ganze Länge no der Röhre und bewirkt die erforderliche elektronenoptische Abbildung. Außerdem sind Ablenkspulen 10 und 11 vorgesehen, die von sägezahnförmigen, den Kippgeräten 7 und 8 entnommenen Strömen durchflossen sind und zwei zueinander senkrechte Ablenkfelder erzeugen. Gemäß der Erfindung sind sowohl die Sammelspule 6 als auch die Kippgeräte 7 und 8 sämtlich an den Ausgang des Netzanschlußgeräts 2 angeschlossen.In Fig. Ι the AC network 1 is a Mains connection device 2 connected, which is taken from terminals 4 and 5 direct current will. Denoted at 9 is a Farnsworth image decomposing tube which is a photocathode 12 and an anode 13 contains. A collecting coil 6 extends over the entire length no of the tube and produces the required electron-optical imaging. Also are Deflection coils 10 and 11 are provided by sawtooth-shaped currents taken from the tilting devices 7 and 8 flowed through them and generate two mutually perpendicular deflection fields. According to the invention are both the collecting coil 6 as well as the tilting devices 7 and 8 all to the output of the power supply unit 2 connected.

Fig. 2 zeigt eine ähnliche Schaltung. Die mit I und II bezeichneten Zweige enthaltenFig. 2 shows a similar circuit. Contain the branches marked I and II

je ein Kippgerät. In Zweig I liegt an den Klemmen 15 und 16 die mit Störungen behaftete Gleichspannung. Über einen Widerstand 17 wird der Kippkondensator 18 langsam aufgeladen, so daß nur ein sehr geringer Strom fließt. Mit 19 ist schematisch eine Anordnung bezeichnet, die aus der Entladevorrichtung für den Kondensator 18 und einem Verstärker besteht, an den die Ablenkspule 20 für den Bildkippstrom angeschlossen ist. Die Anordnung 19 entspricht während der gegen die Entladung langen Aufladezeit einem sehr hohen Widerstand, kann also während dieser Zeit außer Betracht bleiben. Die Zeitkonstante dieses Zweigs ist dann gleich dem Produkt CR aus der Kapazität 18 und dem Widerstand 17. Der mit II bezeichnete Zweig stellt ein Ersatzschema für dieZeilenkippanordnung dar, bei der die Amplitude proportional dem hindurchfließenden Strom sein möge. Der mit III bezeichnete Zweig ist ein entsprechendes Ersatzschema für die Sammelspule. In beiden Fällen ist der Ohmsche Widerstand des Zweiges mit 22 bzw. 23 und die Selbstinduktion mit 21 bzw. 24 angedeutet. Um die Störungskompensation vollkommen und insbesondere frequenzunabhängig durchzuführen, ist es zweckmäßig, die Zeitkonstanten jedes der drei Zweige einander gleichzumachen. Das bedeutet, daß CR=L₂ZR₂=L₃ZR₃ sein muß, wobei mit L₂, R₂ usw. Selbstinduktion bzw. Widerstand des betreffenden Zweiges bezeichnet ist.one tilting device each. In branch I, the DC voltage, which is subject to interference, is applied to terminals 15 and 16. The breakover capacitor 18 is slowly charged via a resistor 17, so that only a very small current flows. With 19 an arrangement is schematically designated, which consists of the discharge device for the capacitor 18 and an amplifier to which the deflection coil 20 is connected for the image breakover current. The arrangement 19 corresponds to a very high resistance during the charging time, which is long against the discharge, and can therefore be disregarded during this time. The time constant of this branch is then equal to the product CR of the capacitance 18 and the resistance 17. The branch labeled II represents an equivalent scheme for the row toggle arrangement, in which the amplitude is supposed to be proportional to the current flowing through it. The branch labeled III is a corresponding substitute scheme for the collecting coil. In both cases, the ohmic resistance of the branch is indicated by 22 or 23 and the self-induction by 21 or 24. In order to carry out the interference compensation completely and, in particular, independently of the frequency, it is expedient to make the time constants of each of the three branches equal to one another. This means that CR = L ₂ ZR ₂ = L ₃ ZR ₃ must be, with L ₂ , R ₂ etc. denoting self-induction or resistance of the branch in question.

Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsmöglichkeit, bei der eine Parallelschaltung der beiden Kippgeräte I und II, die wiederum lediglich durch ein Ersatzschema angedeutet sind, in Reihe mit der Sammelspule III (ebenfalls durch ein Ersatzschema dargestellt) angeordnet ist. In diesem Fall arbeiten beide Kippgeräte in Abhängigkeit vom durchgehenden Strom. Es ist auch eine ähnliche Anordnung möglich, bei der jedoch das eine der beiden Kippgeräte auf die angelegte Spannung anspricht.Fig. 3 shows a third embodiment in which a parallel connection of the two tilting devices I and II, which in turn are only indicated by a substitute scheme are arranged in series with the collecting coil III (also shown by an equivalent scheme) is. In this case, both tilting devices work depending on the current through them. It's a similar one too Arrangement possible, but with one of the two tilting devices on the applied voltage appeals to.

Die Erfindung ist naturgemäß auch bei Fernsehempfangs- und bei Oszillographenröhren anwendbar.The invention naturally also applies to television reception and oscillograph tubes applicable.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Circuit arrangement for eliminating the voltage fluctuations caused by the Network-induced deflection fields in cathode ray tubes, in which collecting and deflection coils are arranged one above the other are, so that the deflection field and magnetic collecting field penetrate each other, especially for television purposes, thereby characterized in that the fluctuations behind the power supply correspond to the proportion of the through the collecting device and the tilting device flowing direct current in the same direction on the collecting field and deflection field.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the tilting device or the tilting devices and the collecting coil are fed from the same power supply unit.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that a tilting device or also a parallel connection of two tilting devices with the collecting coil connected in series are.

4. Arrangement according to claim 2, characterized in that the one or more tilting devices and the collecting coil are connected in parallel with each other.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the time constants of the branches connected in parallel are the same size.

To differentiate the subject matter of the invention from the state of the art, the granting procedure the following publications have been considered:

German Patent No. 618,975;
Television and sound film,

6th year 1935,

P.77;

Archives for Electrical Engineering, Vol. 20, 1928,
P. 607 ff.

1 sheet of drawings

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