DE758533C - Verfahren zur Kompensation der durch das Streufeld der elektro-magnetischen Vorabbildungsspulen hervorgerufenen Verzerrungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Kompensation der diurch das Streufeld der elektromagnetischen Vorabbildungsspulen hervorgerufenen Verzerrungen der vom Abtaststrahl überstrichenen Rjasterfläche bei einseitig speichernden Kathodenstrablbildabtastern mit Vorabbildung.

Bei den für die Aufnahme von Fernsehsendungen verwendeten Bildspeicherröhren wird zwecks "Steigerung der Lichtempfindlichkeit vielfach die sog. Vorabbildung verwendet. Die Umsetzung der Lichtenergie in

elektrische Energie wird nicht mehr vom Mosaik, sondern von einer getrennten Photo· kathode vorgenommen, die auf einer planparallelen Abschlußplatte des Röhrenkolibens als durchsichtige Photokathode ausgebildet ist. Die dort ausgelösten Photoelektronen werden zur Mosaikplatte hin beschleunigt und erzeugen dort Sekundärelektronen, die abgesaugt wenden und so das Speicherbild hervorrufen. Dieses Speicherbild wird von einem Elektronenstrahl abgetastet, der in einem besonderen S trahlerzeugungs system erzeugt

wird und mit Hilfe geeigneter Ablenkeinrichtungen zeilenweise ein Raster auf der Speicherelektrode-beschreibt. Zur elektronenoptischen Abbildung der Photokathode auf die Mosaikplatte wird eine magnetische Elektronenlinse verwendet.

Verwendet man für die Fernsehübertragungen Speicherröhren mit Vor abbildung, bei denen die Speicherelektrode, auf welche die to Photokathode elektronenoptisch abgebildet wird, von derselben Seite abgetastet wird, dann zeigen sich empfangsseitig die in Fig. ι angedeuteten Verzerrungen des rechteckförmigen Bil'drasters. Bisher wurde vermutet, daß diese Verzerrungen durch Unvollkomnienheiten oder Fehler der elektronenoptischen Abbildung auf die Mosaikplatte entstehen. Doch alle Versuche, die elektronenoptische Abbildung zu verbessern und ebenso alle Versuche durch entsprechende Abschirmung das etwaige Eindringen störender Fremdfelder in den von Photoelektronen durchsetzten Raum zu. verhindern, führte zu keinem befriedigenden Ergebnis.

Versucheliaben das überraschende Ergebnis gezeitigt, daß die Verzerrungen nicht durch äußere Störfelder und auch nicht durch Fehler des elektronenoptischen Abbildungssystem bewirkt werden, sondern daß diese Verzerrungen durch Streukraftlinien der Elektronenlinse verursacht werden, welche in den vom abtastenden Kathodenstrahl durchsetzten Raum eindringen.

Es bildet den Gegenstand der Erfindung, die obenerwähnten, am Mosaik auftretenden Rasterverzerrungen zu beseitigen.

Erfindungsgemäß wird zur Kompensation der durch das Streufeld der elektromagnetischen Vorabbildungsspulen hervorgerufenen Rasterverzerrungen bei einseitig speichernden Kathodenstrahlabtastern mit Vorabbildung ein Verfahren verwendet, bei welchem in der Nähe des Strahlerzeugungssystems für den abtastenden Kathodenstrahl Gleichstrom durchflossene Spulen angewendet sind, deren Kraftfelder dem Streufeld des zur Abbildung der Photokathode auf die Mosaikplatte dienenden Spulensystems derart in dem vom abtastenden Kathodenstrahl durchsetzten Raum entgegenwirken, daß die von dem Streufluß hervorgerufenen störenden Rasterverzerrungen kompensiert werden. In gewissen Fällen ist es zweckmäßig, die Spulen koaxial zu der die Photokathode abbildenden magnetischen Linsenspule anzuordnen. Es kann ferner vorteilhaft sein, die das Hilfsfeld erzeugende Gleichstrom durchflossene Spule mit einem ferromagnetischen Kern zu versehen und zwischen dem zur Erzeugung des Abtaststrahls dienenden System und der magnetischen Elektronenlinse anzuordnen. Hierbei dient die Abschirmung der magnetischen Elektronenlinse als magnetischer Rückschluß für einen Teil des Hilfsfeldes und verhindert so das Eindringen des von der Hilfsspule erzeugten Kraftfeldes in den von den Photoelektronen durchsetzten Raum. Bei gewissen Ausführungsformen der Vorabbilidungsspeicherröhre wird die entzerrende Wirkung des Hilfsfeldes zweckmäßigerweise durch ein zweckentsprecbend geformtes besonderes Hilfsjoch verbessert.

Im nachstehenden wird die Erfindung an Hand der Ausführungsbeispiele darstellenden Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. ι die Rasterverzerrung durch das Streufeld der magnetischen Linse,

Fig. 2 eine Vorabbildungsspeicherröhre mit Kompensationsspule in Seitenansicht, Fig. 3 die Vorderansicht hierzu,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Kompensationsspule,

Fig. 5 eine entzerrende Jochanordnung. Fig. ι zeigt, wie bei den bisher benutzten j Bildspeicherröhren mit Vorabbildung das rechteckige Raster verzerrt wurde. Die obersten Zeilen des Rasters erscheinen nicht mehr als gerade Linie, sondern gekrümmt, etwa nach Art eines liegenden S. Die mehr in der Mitte der Rasterfläche liegenden Zeilen werden weniger stark verzerrt, und die am unteren Rande des Rasters liegenden Zeilen werden im allgemeinen überhaupt nicht störend beeinflußt. Gleichzeitig mit dieser Krümmung der Zeilen erfolgt auch eine seitliche Verschiebung der Rasterfläche, welche besonders im oberen Teil des Rasters auffällig ist. Die stärksten Verzerrungen ergeben sich somit am oberen Mosaikrand, und da das Mosaik in üblicher Weise von unten nach oben abgetastet wird, erscheinen bei der Wiedergabe die größten Verzerrungen am Fuß des Bildes. Hierbei erfolgt eine entsprechende L^Tmkehr der Verzerrungserscheinungen, indem eine Dehnung der abgetasteten Rasterfläche in der Speicherröhre als Zusammendrückung der entsprechenden Fläche im Empfangbild zum Ausdruck kommt.

Fig. 2 stellt schematisch eine Vorabbildungsspeicherröhre dar, bei welcher das zu ül>ertragende Objekt 1 mit Hilfe der Optik 2 auf die an der vorderen Frontplatte der Röhre befindliche durchsichtige Photokathode 3 abgebildet wird. Das Elektronenbild der Photokathode wird mit Hilfe der abgeschirmten elektromagnetischen Linse 4 (Vergrößerungslinse) vergrößert auf dem Mosaik 5 abgebildet. Auf dem Mosaik 5 wird das elektrische Ladungsbild gespeichert und das gespeicherte Bild durch einen Kathodenstrahl zeilenweise abgetastet. Dieser Kathodenstrahl wird in einem Strahlerzeugungssystein 6 in l>ekannter

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Weise erzeugt und mittels Ablenkplatten 7 in entsprechen der Weise über die Mosaikplatte bewegt. Das Streufeld der Vergrößerungslinse 4 durchsetzt, wie durch Eitizeichnung einiger Kraftlinien schematisch !angedeutet ist, den Raum, den der abtastende Kathodenstrahl durchfährt.' Dieses Streufeld bewirkt die in Fig. ι dargestellten eigenartigen S-förmigen Verzerrungen. Zwischen der Elektronenlinse 4 und der Mosaikplatte S ist koaxial dazu eine als Luftspule ausgebildete Hilfsspule 8 angeordnet, welche ein Feld erzeugt, das in dem vom abtastenden Kathodenstrahl durchsetzten Raum die vorerwähnte verzerrende Wirkung aufhebt. Durch entsprechende Bemessung der Spule 8 ist dafür Sorge getragen, daß das von ihr erzeugte Feld die elektronenoptische Abbildung nicht nennenswert beeinflußt und keine störende Wirkung auf diese ausübt. Die Lage der Spule 8 auf dem Röhrenhals 9 hängt von den jeweils vorhandenen geometrischen Abmessungen der Röhre und des Abbilduugssystems ab; insbesondere kann der Abstand zwischen den Spulen 4 und 8 auch etwas größer sein als in der Zeichnung dargestellt.

Fig. 3 zeigt die Vorderansicht der in Fig. 2

■ in Seitenansicht dangestellten Vorabbildungsröhre. Einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren . mit den, gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die eingezeichneten Pfeile zeigen schematisch die Richtung des Streufeldes der abbildenden elektromagnetischen Linse.

Fig. 4 zeigt eine weitere Anordnung zur Kompensation der vom Streufluß der Elektronenlinse 4 „ hervorgerufenen Raster Verzerrungen. Einander entsprechende Teile sind in Fig. 2 und 4 mit gleichen Nummern bezeichnet. Zwischen der magnetischen Elektronenlinse 4 und dem das Strahlerzeugungssystem enthaltenden Röhrenhals 11 ist eine Hilfsspule 10 angeordnet, welche das dem Spulenstreufeld (voll ausgezogen) entgegenwirkende Hilfsfeld ('gestrichelt) erzeugt. Aus der rein schematischen Figur läßt sich ersehen, daß in dem vom abtastenden Kathodenstrahl durchsetzten Raum auf diese Weise praktisch eine völlige Kompensation des vorstehend erwähnten Streufeldes möglich ist. Die Hilfsspule i>o enthält einen ferromagnetischen Kern. Die ferromagnetische Abschirmung der Spule 4 wirkt für einen Teil des von der Hilfsspule ίο erzeugten Feldes als magnetischer Rückschluß und verhindert auf diese Weise eine störende Beeinflussung der Feldverhältnisse innerhalb des Röhrenhalses 9.

Fig. 5 erläutert schematisch das Prinzip, die entzerrende Wirkung der Hilfsspule bzw. Hilfsspulen durch die zusätzliche" Anordnung eines Joches zu verbessern. Der das Strahlerzeugungssystem 6 und die Ablenkplatten 7 (der besseren Deutlichkeit halber nicht eingezeichnet) enthaltende Hals 11 der Speicherröhre ist von einem geschlossenen ferromagnetischen Joch'12 umgeben. Dieses Joch ist auf der einen Seite dem Röhrenhals derart genähert, daß dieser Teil des Joches als eine Art Polschuh wirkt. Auf der gegenüberliegenden Seite des Röhrenhalses ist das Joch bogenförmig geformt, wobei die konkave Seite dem Röhrenbals zugewendet ist, dadurch bildet sich in dem zwischen diesen beiden Teilen dieses Joches liegenden Röhrenbals ein strahlenförmiger Kraftlinienverlauf entsprechend den gestrichelt eingezeichneten Kraftlinien aus, sobald die auf dem Joch befindlichen Spulen 13 von einem Gleichstrom durchflossen werden. Diese strahlenförmig verlaufenden Kraftlinien wirken den in Fig. 1 dargestellten, im wesentlichen ebenfalls strahlenförmig verlaufenden Kraftlinien entgegen. Ein derartig geschlossenes ferromagnetisches Joch streut nach außen nur wenig, und die Gefahr ist nur sehr gering, daß Streukraftlinien dieses Joches in den vom Vorabbildungssystem umschlossenen Raum der Bildfäingerröhre eindringen und den Photoelektronenstrom störend beeinflussen können.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Kompensation der durch das Streufeld der elektromagnetischen Vorabbildungs'spulen hervorgerufenen Verzerrungen der vom Abtaststrahl überstrichenen Rasterfläche bei einseitigen speichernden Kathodenstrablbildabtastern mit Vorabbildung, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des Strahlerzeugungsisystems für den abtastenden Kathodenstrahl Gleichstrom durchflossene Spulen angeordnet sind, deren Kraftfelder dem Streufeld des zur Abbildung der Photokathode auf die Mosaikplatte dienenden Spulensystems derart in dem vom abtastenden Kathoden · strahl durchsetzten Raum entgegenwirken, daß die von dem Streufluß hervorgerufenen störenden Rasterverzerrungen kompensiert werden.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch ge-

• kennzeichnet, daß eine Gleichstrom durchflossene Spule koaxial zu der die Photokathode abbildenden Linsenspule in der Nähe dieser Linsenspule angeordnet ist.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einem ferromagnetischen Kern versehene Gleichstrom durchflossene Spule derart zwischen dem zur Erzeugung des Abtaststrahls dienenden System und der elektromagnetischenLinse

angeordnet ist, daß das von dieser Spule erzeugte Kraftfeld einerseits in dem vom abtastenden Kathodenstrahl durchsetzten Raum die kompensierende Wirkung ausübt, andererseits das Eindringen des von ihr erzeugten Kraftfeldes in den von den Photoelektronen durchsetzten Raum durch die Abschirmung der elektromagnetischen Linse verhindert wird.

4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Streufeld sowie vom abtastenden Kathodenstrahl durchsetzte Raum von einem ferromagne-Hschen Joch umgeben ist, auf dem Gleichstrom durchflossene Spulen angeordnet sind, und daß das Joch derart geformt ist, daß die vom Joch herrührenden Kraftlinien in dem Raum, in welchem der die störenden Rasterverzerrungen verursachende Streunuß kompensiert werden soll, diesem Streufluß entgegengerichtet sind, und daß ferner die Stromstärke in den Gleichstrom durchflossenen Spulen derart gewählt ist, daß die Intensität des Kompensationsfeldes in dem Gebiet, in welchem die Kompensationswirkung auftreten soll, praktisch gleich der Intensität des störenden Kraftfeldes ist.

5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenspule eisengekapselt, die Gleichstrom durchflossene Kompensationsspule jedoch als Luftspule ausgebildet ist.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden:

Französische Patentschrift Nr. 789 938.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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