DE765498C

DE765498C - Gasgefuellte oder Gasreste enthaltende Braunsche Roehre mit elektrostatischem Ablenkorgan fuer die Ablenkung des Kathodenstrahls in wenigstens einer Koordinate

Info

Publication number: DE765498C
Application number: DER85455D
Authority: DE
Original assignee: Opta Radio A G
Current assignee: Opta Radio A G
Priority date: 1932-07-20
Filing date: 1932-07-20
Publication date: 1955-08-04
Also published as: GB427703A; US2118867A; US2053537A; FR758616A

Description

AUSGEGEBEN AM 4. AUGUST 1955

RE ICHS PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21g GRUPPE 13

R 85455 VIII c/21g

Opta Radio A. G., Berlin

(Ges. v. 15.7. 1951) Patenterteilung bekanntgemacht am I.Februar 1945

Die Erfindung· betrifft gasgefüllt«: oder Gasireste enthaltende Braunsche Röhren mit elektrostatischem Abdenkorgan für die Ablenkung des Kaithodenstrah-ls in wenigstens einer Koordinate, deren sämtliche den Strahl beeinflussenden Systemteile mit ihrer Längs-adhee parallel ztir MitteLsenkreahten auf dem Fluoreszenzschirm Hegen.

Das Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der durch Ionen verursachten Störungen. Diese machen sich bei den bekannten Röhren durch den sogenannten Nullpunktsfehler bemerkbar. Fernsehröhren zeigen z. B. bei der Aufzeichnung eines Zeileniraisters in der Mitte des. Bildfeldes ein helles Kreuz, dias sogenannte Iomenkre-uz. Außerdem erscheint das Bild selbst stark verzeichnet. Die Verzeichnungen sind' auch bei .solchen Röhren sehr störend, die nur für Meßzwecke verwendet werden. :

Der eben beschriebene Fehler entsteht dadurch, daß die Empfindlichkeit der Ablenkung

bei geringen Ablenkfeldstärken herabgesetzt ist. Es ist bekannt, ihn dadurch zu beseitigen, daß man einer der Ablenkplatten eine solche Vorspannung erteilt, daß die Feldstärke des Ablenkkondensators auch dann nicht den kritischen Wert unterschreitet, wenn die eigentliche Ablenkspannung durch XuIl geht. Dabei tritt eine erhebliche Verlagerung des Bildfeldes auf, die bei der bekannten Anordnung durch eine nachträgliche Rücklenkung des Strahls wieder ausgeglichen werden soll. Es ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, da das rücklenkende Feld den Strahl erst beeinflußt, nachdem er das Hauptablenksystem durchlaufen hat.

Gegenstand der Erfindung ist eine Röhre der oben bezeichneten Art, bei der im Strahlengang zwischen der Anode und den. zur veränderlichen Strahlablenkung dienenden Ablenksystemen ein den Strahl um einen festen Betrag aus dar Achsrichtung hinauslenkendes Hilfsablenksystem angeordnet ist und bei der die Einfallsrichtung des Kathodenstrahls in das Hauptab.lenksystem und die Gleichspanliungskomponente der Hauptablenkspannung so' gewählt sind, daß der Strahl das Hauptablenksystem in der Ruhelage in einer zur Röhrenachse parallelen Richtung verläßt.

Es gibt gewisse bekannte Einrichtungen zur StraMsperrung, bei denen gleichfalls eine Vorabtenkung des Strahls stattfindet. Diese Einrichtungen dienen jedoch zur Lösung einer von der oben beschriebenen, gänzlich verschiedenen Aufgabe. Sie sind auch zufolge ihrer Ausbildung und Betriebsweise zur Erreichung der durch die Erfindung angestrebten Wirkung nicht geeignet.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung besteht das Hilfsablenksystem aus einer Anzahl hintereinander angeordne- j ter Hilfsablenkorgane, welche den Strahl in entgegengesetzten Richtungen ablenken. Dabei sind vorteilhafterweise die verschiedenen Hilfsablenkorgane und das Hauptablenksystem derart in bezug aufeinander und auf die Anode angeordnet, daß sowohl die Achse des aus dem Hauptablenkraum austretenden Strahls in der Ruhelage wie auch die des in das erste Hilfsablenkorgan eintretenden Strahls praktisch mit der Röhrenachse zusammenfällt.

Das Hilfsablenksystem bewirkt also eine konstante Vorablenlcung des Strahls in der Weise, daß dieser in das Hauptablenksystem mit einem von Null verschiedenen Winkel gegenüber der Röhrenaehse eintritt und durch die Gleichspannung bzw., wie weiter unten noch erläutert werden wird, die Gleichstromkomponente der Hauptablenkspannung bzw. des Hauptablenkstroms wieder in die Röhrenachse zurückgebogen wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die zur Vorablenkung, achs parallelen Verschiebung bzw. Rücklenkung ! des Kathodenstrahls dienenden Systeme derart bemessen, daß eine einzige Spannung und j dementsprechend eine einzige Zuleitung mit Sicherheit zur Herstellung des richtigen StraMenganges in sämtlichen Ablenkfeldern ausreicht.

Eine rein schematische Yeranschaulichung einer Anordnung gemäß der Erfindung zeigt ! als Beispiel die Abb. 1. Dieses System ist j geradsichtig, aber der Strahl wird noch paralle! zu sich selbst verschoben. Aus der J Anodenblende 5 tritt der Kathodenstrahl senkrecht zur Anodenebene heraus. Seine normale Bahn wäre die Röhrenachse bis zum Schirm 1, den er in dem Mittelpunkt 3 treffen würde. Hinter der Anode ist ein aus zwei Winkeln bestehendes Kastensystem 10. 11 angeordnet. Der Winkel 10 dieses Systems liegt an derselben Zuleitung 12 wie die Anode. d. h. im Ausführungsbeispiel an Erde. Dt-r Winkel 11 des Kastensystems liegt an einer Leitung 13, welche eine gegen die Anode η j leitung 12 negative Spannung führt. Infolgedessen wird der Strahl in der Diagonalrichj -tung des Kastenquerschnitts um den Winkel α gegen die Röhrenachse 2 abgelenkt. Diese Ablenkung ist so· groß, daß der Strahl gerade an der von außen gesehen rechten unteren Bildecke auftreffen würde, wenn keine weiteren Kräfte auf ihn wirkten. Mit der durch die Vorablenkung bewirkten Neigung, deren Größe durch die Spannung zwischen 12 und 13 einstellbar ist, tritt der Strahl in den Raum der zur veränderlichen Strahlablenkung dienenden Platten 14 und 15 ein. Die Platte 15 ist, wie üblich, nach außen geführt, zweckmäßig durch einen gemeinsamen Röhrenfuß an eine Klemme, an welcher der bei Fernsehröhren die Zeilenablenkung besorgende und stets wechselstrommäßig geerdete Ablenkgenerator angeschlossen ist. Das mittlere Potential der Platte 15 ist daher das der Anode 12. Man legt nun an die Platte 14, die der Platte 13 gegenübersteht, ein gegenüber der Anode negatives Potential und erreicht damit, daß die horizontale Komponente der Vorablenkung wieder rückgängig gemacht wird. In entsprechender Weise wird die vertikale Komponente der Vorablenkung durch eine Gleichspannung an der Platte 17 des zweiten Hauptablenksystems 16. 17 wieder aufgehoben. Der Strahl trifft also den Leuchtschirm in der Ruhelage wieder in der Nähe des Mittelpunktes, wenn auch seine Bahn zwischen den Ablenksystemen und dem Leuchtschirm um einen gewissen Betrag gegenüber der Röhrenachse parallel verschoben ist. Die parallele Verschiebung rührt

daher, daß die drei beschriebenen Ablenksysteme hintereinander angeordnet sind, also von dem Strahl auch nacheinander durchlaufen werden.

Werden die Ablenkungsempfindlichkeiten in den entsprechenden Koordinaten des Kastensystems io, ii und der Hauptablemkuogssysteme 14, 15 und 16, 17 einander gleich gewählt, so> kann man. die Platten 14 und 17 'direkt an die Leitung 13 anschließen und erreicht automatisch, daß der Strahl in die gewünschte Richtung kommt. Wird die Spanmunig an 13 verändert, und zwar beginnend vom Eridpotential bis zu einem Wert von etwa —200 Voilt, so 'beobachtet man ohne die veränderliche Strahlablenkung an dem Bildpuinkt3 nichts anderes .als eine geringe, etwa 5 bis 6 mm betragende Verschiebung in Richtung auf die eine Ecke des Bildes. Läßt man diaigegen dien Strahl ein Raster aufzeichnen, so beobachtet man bei der gleichen Maßnahme (Änderung der Spannung an 13), daß sich das störende helle Kreuz des Mittelpunktfehlers stetig gegen eine Ecke des Bildes bewegt und !schließlich aus dem Bildfeld herausfällt. Hiermit ist der gewünschte Effekt der Fehlerbeseitigung· erreicht, ohne daß sich die Empfindlichkeit der Röhre geändert hat; nur das Raster hat sich parallel mit sich selbst uim einigie Millimeter verlagert.

Dieser Nachteil kann durch Verwendung der in Abb. 2 rein schematisch dargestellten Ausfühirungsfoon der Erfindung mit zwei VoTiaiblenkkondensatoiren und mit mehrmaliger Strahlknickung vermieden werden. In einer Koordinate (die Erweiterung auf den Raum ist ohne weiteres verständlich) sieht man in Abb. 2 im Schnitt die Hauptanode5 der Röhre, anschließend ein erstes Kastenisystem mit den Platten 18 und 19. Die Platte 19 liegt an der Anodensponnungsleitung 12, Platte 18 dagegen an einer Leitung 13, welche gegenüber der Leitung 12 die Vorablenkspannung, d. h. eine gegen das AnodenpO'bentiail etwas negative und im übrigen regulierbare Spannung von beispielsweise etwa—100 Volt führt. Auf das Vorablenksystem 18, 19 folgt ein weiteres Vor ablenksystem 21, 22, dessen Platten die doppelte Länge der Platten 18 und 19 aufweisen und umgekehrt gepolt sind. Infolge 'des gegenüber dem ersten System 18, 19 doppelt so großen

Verhältnisses -=- in dem System 21, 22 kehrt

daher der Strahl bei gleichem Plattenabstand der beiden Vorablenksysteme seine Richtung gegen die Röhrenachse. Er verhält sich nun SO', als ob er geradlinig von einem Strahlerzeugungssystem außerhalb der Röhrenachse hergekommen wäre. Durch Veränderung der Spannung an 13 kann man erreichen, daß dieser scheinbare Ausgangspunkt des Strahls mehr oder weniger exzentrisch zur Röhrenachse liegt. Man stellt nun- wieder, wie oben erwähnt, die Spannung an 13 so ein, daß die geradlinige Verlängerung der neuen Strahlbahn gerade außerhalb des Bildfeldes zu liegen kommt. Mit dieser Neigung¹ tritt der Strahl in den Plattemraum 14, 15 ein: Wenn die Empfindlichkeiten aller Kondensatorfelder gleich sind, kann man die Platte 15 über den Ablenkgenerator 7 erden und die Platte 14 an 13 anschließen. Dann verläßt der Strahl das bisher durchlaufene. System in einer mit der Rohrenachse 2 zusammenfallenden Riehtung. Führt man sowohl Vorablenkung wie Rücklenkung in beiden Ablenkkoordiinaten durch, wie es grundsätzlich in Abb. 1 an einem Ausführungsbeispiel gezeigt ist, dann wandert bei entsprechender Einstellung der Voirablenkspannung an 13 das Ionenkreuz aiuis dem Bildfeld hinaus, während sich die Lage des Bildmittalpunktes auf dem Schirm überhaupt nicht ändert.

Infolge der verschiedenen Abstände der Ablenkplatten von der Anode bei hintereinander angeordneten Kondensatoren sind auch die Querschnitte der Kasten'kondensatoren keine Quadrate, sondern Rechtecke. Derartige Einzelheiten ändern jedoch nichts an dem Grundgedanken· der Erfindung, ebensowenig wie die Tatsache, daß man in umständlicherer Weise natürlich auch Vorablenksysteme. verschiedener Empfindlichkeiten verwenden kann, wenn man dafür entsprechend viele verscbiedene Rücklenkgleichspaniniungen herstellt und zuführt. Es soll noch 'besonders darauf hingewiesen werden, daß sämtliche mit elektrischen Vorablenk- und Rüoklenkf eidern erzielten Ergebnisse sich unschwer auch durch magnetische Vorablenk- und Rücklenkfelder erreichen lassen. Man. kann mit Hilfe schräg gegen die Bildkoordinaten gestellter, außerhalb¹ oder auch innerhalb der Röhre angeordneter Spulen magnetische Querfelder erzeugen, die dien beschriebenen Strahlengang hervorrufen. Man kann auch leicht, beispielsweise durch entsprechende Bewicklung und Erregung mit dem gleichen Strom, die Bedingung erfüllen, daß die Beträge der aufeinanderfolgenden Ablenkungen im Endergebnis wieder die Achsrichtung oder eine achsparallele Richtung des Strahles ergeben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Gasgefüllte oder Gasreste enthaltende Braunsche Röhre mit elektrostatischem Ablenkorgan für die Ablenkung des Katbodenstrahls in wenigstens einer Koordinate, deren sämtliche den Strahl be-

einflussenden Systemteile mit ihrer Längsachse parallel zur Mittelsenkrechten auf dem Fluoreszenzschirm liegend, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang zwischen der Anode und den zur veränderlichen Strählablenkung dienenden Ablenksystemen ein den Strahl um einen festen Betrag aus der Achsrichtung heraus lenkendes Hi If s ablenksy stern angeordnet ist und daß die Einfallsrichtung des Kathodenstrahls in das Hauptablenksystem und die Gleichspannungskomponente der Hauptafafcnkspannung so gewählt sind, daß der Strahl das Hauptablenksystem in der Ruhelage in einer zur Röhrenachse parallelen Richtung verläßt.
2. Braunsche Röhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsablenksystem aus einer Anzahl hintereinander angeordneter Hilfsablenkorgane besteht, welche den Strahl in entgegengesetzten Richtungen ablenken und dann die verschiedenen Hilfsablenkorgane und das Hauptablenksystem derart in. bezug aufeinander und auf die Anode angeordnet sind, daß sowohl die Achse des aus dem Hauptablenkraum austretenden Strahls in der Ruhelage wie auch die des in das erste Hiilfsablenkorgan eintretenden Strahls praktisch mit der Röhrenachse zusammenfällt.
3. Braunsche Röhre nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Ablenkung des Strahls aus der Achsrichtung dienende Ablenksystem aus einem kastenförmigen System mit zw'ei rechtwinklig abgebogenen Platten (io, ii) besteht.
4. Braunsche Röhre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der zur Vorablenkung bzw. achsparallelen Verschiebung des Kathodenstrahls dienenden Ablenksysteme als kastenförmige Ablenkplattenpaare gemäß Anspruch 3 ausgebildet sind.
5. Braunsche Röhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelplatten des zweiten zur Vorablenkung dienenden Systems bei sonst gleichen Abmessungen des Systems etwa doppelt so lang sind wie die des ersten und an der gleichen Spannung wie das erste liegen, jedoch mit umgekehrter Polarität.
6. Braunsche Röhre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines oder beide der zur veränderlichen Strahlablenkung dienenden Ablenksysteme gleichzeitig das oder die den Strahl in eine achsparallele Richtung zurücklenkende System oder Systeme ist oder sind.
7. Braunsche Röhre nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß gleidistrommäßig je eine der Winkelplatten an Anodenpotential liegt, während die gegenüberliegende W^rinkelplatte an einem von dem Anodenpotential verschiedenen, konstanten, vorzugsweise negativen Potential liegt.
8. Braunsche Röhre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für sämtliche Ablenksysteme für die Vorablenkung, achsparallele Verschiebung bzw. Rücklenkung des KathodenstraMs in die Achsrichtung eine einzige Hilfsspanmung bzw. ein einziger Hilfsstrom vorgesehen ist.

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

USA.-Patentschrift Nr. 1 719 756; Zeitschrift »Physical Review«, Bd. 36,

1930, S. 993;
Alber ti, Braunsche Kathodenstrahlröhren und ihre Anwendung, S. 92 und 93 ff.; Arbeit von Piep low und S ten del, Zeitschrift »Archiv für Elektrotechnik«, Bd. 32, 1938, S. 627 ff.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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