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Elektrostatische Ablenkeinrichtung für Kathodenstrahlröhren Die Mosaikelektrode
einer einseitigen Bil,dsenderöhre, auf die das zu sendende Bild projiziert wird,
steht senkrecht zur optischen Achse und damit unter einem von 9o° abweichenden Winkel
zum unabgelenkten abtastenden Kathodenstrahl. Bei Verwendung der üblichen Ablenkplatten
würde bei vollkommen zeitproportional verlaufenden Sägezahnspannungen auf der Mosaikelektrode
an Stelle eines rechteckigen Rasters ein trapezförmiges entstehen. Zur Übertragung
eines einwandfreien Fernsehbildes ist es jedoch notwendig, daß das auf der Mosaikelektrode
entstehende Raster eine vollkommen rechteckige Gestalt hat, da andernfalls Geometrieverzerrungen
des Bildes,die Folge wären. Das gleiche gilt für Kathodenstrahlröhren mit .Aufsichtsleuchtschirmen,
wie sie für Projektionszwecke Verwendung finden.
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j Durch die Technik des heutigen Röhren- und Gerätebaues ergeben sich
für die Entzerrung eines solchen trapezförmigen Rasters noch folgende Bedingungen:
Es ist in der Fernsehtechnik üblich, das Bild in waagerechte Zeilen zu zerlegen
und dementsprechend von einer Zeilenablenkung zu sprechen. Die dazu senkrecht stehende
Ablenkung wird mit Bildablenkung bezeichnet. Bei der Bildsenderöhre mit einseitigem
Mosaik und bei den Kathodenstrahlröhren
mit Aufsichtsleuchtschirm
liegt der schräge, das Kathodenstrahlerzeugungssystem enthaltende Röhrenansatz aus
konstruktiven Gründen unterhalb der Röhre. Dies bedingt, daß die parallelen Trapezkanten
waagerecht, und zwar die lange Kante oben, liegen und daß die Zeilenabstände am
oberen Rand des Bildes größer als am unteren sind. Dementsprechend müssen dann die
Entzerrungsmaßnahmen gewählt werden.
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Es ist bereits bekannt, :das auf dem Schirm entstehende trapezförmige
Raster durch einen geeigneten Verlauf der Sägezahnspannungen bzw. Ströme zu entzerren.
Dies wird durch eine entsprechende Schaltungsmaßnahme innerhalb ,der Kippgeräte
erreicht. Wenn diese Trapezentzerrung sauber sein soll, erfordert sie einen verhältnismäßig
großen schaltungstechnischen Aufwand.
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Zur Vermeidung dieses Aufwandes ist es bereits bekannt, bei elektrostatischer
Ablenkung das Trapezraster durch Schrägstellung der Zeilenablenkplatten quer zur
Strahlrichtung zu entzerren. Die Wirkung dieser Anordnung beruht darauf, daß durch
die durch das erste Plattenpaar bewirkte Strahlablenkung (Bildablenkung) der Strahl
im zweiten Plattenpaar Bereiche verschiedener Ablenk--empfindliehkeit durchläuft.
Erfahrungsgemäß arbeitet diese Anordnung jedoch nicht einwandfrei, da infolge des
,gekrümmten Feldlinienverlaufes zwischen den schräg stehenden Ablenkplatten eine
bogenförmige Ablenkung des Kathodenstrahles eintritt. Daher entsteht auf dem Mosaikschirm
bzw. auf dem Leuchtschirm ein Raster, das zwar keine Trapezverzerrung mehr aufweist,
bei dem dafür aber die waagerechten Seiten durchgebogen sind, was erst wieder durch
besondere Entzerrungsmaßnahmen beseitigt werden muß. Wie schon kurz erwähnt, muß
bei einer solchen Ausbildung der Ablenkplatten 'unter Zugrundelegung der heute üblichen
Anordnung der Bildsenderöhre bzw. ,der Projektionsröhre in Strahlrichtung gesehen
das Bildablenkfeld vor, d. h. kathodenseitig von dem Zeilenablenkfeld liegen.
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Zum Verständnis der Erfindung ist es noch nötig, auf folgendes hinzuweisen.
Bei der Kathodenstrahlablenkung werden Ablenkfelder unterschieden, die zu einer
oder zwei Symmetrieebenen symmetrisch sind. Das zu zwei Symmetrieebenen symmetrische
Feld sei im folgenden doppeltsymmetrisches Ablenkfeld und das andere einfachsymmetrisches
Ablenkfeld genannt. Ein Beispiel für .das doppeltsymmetrische Ablenkfeld ist für
.den Fall elektrostatischer Ablenkung ein Feld, das durch zwei ebene Ablenkplatten
erzeugt wird, denen die Ablenkspannungen symmetrisch zugeführt werden. Verbindet
man eine dieser Platten mit der Anode der Kathodenstrahlröhre, so erhält man ein
einfachsymmetrisches Ablenkfeld.
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Bei magnetischer Strahlablenkung ist es bekannt, das Zeilenablenkfeld
@doppeltsymmetrisch und das Bildablenkfeld einfachsymmetrisch auszubilden und in
Strahlrichtung gesehen das Zeilenablenkfeld vor dem Bildablenkfeld anzuordnen. Zur
Ausbildung des einfachsymmetrischen Bildablenkfeldes sind die Polschuhe der Bildablenkspule
gegeneinander; geneigt angeordnet, so daß sich gekrümmte Kraftlinien ergeben.
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Demgegenüber besteht die Erfindung darin, bei einer elektrostatischen
Ablenkeinrichtung für Kathodenstrahlröhren mit in einem Ansatz unterhalb des Röhrenkörpers
angeordneter Strahlerzeugungseinrichtung und mit schräg zur Strahlruhelage liegendem
Auffangschirm, bei welcher zur Trapezentzerrung gas Zeilenablenkfeld doppeltsymmetrisch
und das Bildablenkfeld einfachsymmetrisch ausgebildet und in Strahlrichtung eschen
das Zeilenablenkfeld vor dem Bildablenkfeld angeordnet ist, die Bildablenkplatten
gleichsinnig gekrümmt auszubilden..
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Die gekennzeichnete Anordnung und Ausbildung der Ablenkfelder gilt
also nur für die heute übliche Abtastung und Anordnung der Bildsenderöhre und der
Projektionsröhre, bei welcher, der das Kathodenstrahlerzeugungssystem enthaltende
Röhrenansatz unterhalb der Röhre liegt. Würde man z. B. im Sender die Bildsenderöhre
um cgo° drehen und die Zeilenablenkung wieder waagerecht und die Bildablenkung wieder
senkrecht vornehmen, so würde das für die erfindungsgemäße Trapezentzerrung bedeuten,
.daß das Bildablenkorgan mit dem Zeilenablenkorgan die Plätze wechseln müßte. Es
müßte dann das Zeilenablenkfeld einfachsymmetrisch und das Bildablenkfeld doppeltsymmetrisch
sein.
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Es ist auch bereits bekannt, bei einer Braunschen Röhre mit senkrecht
zur Strahlruhelage stehendem Schirm und mit unsymmetrischer Spannungszuführung zu
den Ablenkplatten, die unmittelbar auf die Anode folgen, eine gewisse trapezförmige
Verzeichnung des Bildes durch gleichsinnige Krümmung der Ablenkplatten zu beseitigen.
Diese trapezförmige Verzeichnung rührt aber nicht von einer schrägen Lage des Auffangschirms
zum ruhenden Strahl her, sondern vielmehr davon, daß bei verschiedenen Spannungsdifferenzen
zwischen den Ablenkplatten bei unsymmetrischer Spannungszuführung zu den Platten
die die Anode passierenden Elektronen auf verschiedene Geschwindigkeiten abgebremst
werden. Mit den heim Gegenstand der Erfindung vorliegenden Verhältnissen hat ,dies
jedoch nichts zu tun, denn es sollen ja gemäß der Erfindung nicht etwa unmittelbar
auf .die Anode folgende und unsymmetrisch gespeiste Ablenkplatten zum Zwecke der
Aufzeichnung auf einem senkrecht stehenden Schirm gleichsinnig gekrümmt werden,
sondern vielmehr symmetrisch gespeiste Bildablenkplatten,die von der Anode durch
das Zeilenablenkfeld getrennt sind, zu dem Zweck, auf einem schräg stehenden Schirm
ein rechteckiges Bildfeld zu beschreiben.
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Gegenüber den bekannten gegeneinander geneigten Ablenkplatten hat
die erfindungsgemäße Ausbildung der Ablenkplatten den Vorteil, .daß die bei den
bekannten Ablenkplatten auftretende bogenförmige Ablenkung des Strahles vermieden
wird.
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Ein Ausführungsbeispiel zeigt die Abb. i. Hierin bedeuten i und 2
.die beiden Ablenkplatten des ersten Ablenkplattenpaares, die eben sind und denen
die
Zeilenablenkspannungen symmetrisch zugeführt werden, so daß ein doppeltsvmmetrisches
Zeilenablenkfeld entsteht. Das folgende Plattenpaar, das die Bildablenkung bewirkt,
besteht aus den zwei zylindermantelförmig im gleichen Sinn gebogenen Ablenkplatten
3 und .4. Durch diese Plattenform wird ein einfachsymmetrisches Bildablenkfeld erzeugt.
Die Zuführung der Bildablenkspannungen erfolgt ebenfalls symmetrisch.
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Beim elektrostatischen Ablenkfeld wirkt die den Kathodenstrahl ablenkende
Kraft stets in Richtung der Kraftlinien und senkrecht zu den Äquipotentialfläc'hen.
Durch die Einwirkung des in Strahlrichtung gesehen vor dem Bildablenkfeld liegenden
Zeilenablenkfeldes entsteht innerhalb des Bildablenkplattenpaares 3, .1 der in Abt>.
2 durch die Linie A-B-C angedeutete Kathodenstrahlfächer. Durch den erfindungsgemäßen
Verlauf der Kraftlinien zwischen den Ablenkplatten werden die Randstrahlen dieses
Fächers anders abgelenkt als z. 13. die mittleren Strahlen. Dies ist durch die Linien
A'-A-.9" und C'-C-C" angedeutet. Die Mittellinie des entstehenden Rasters ist mit
B'-B-13" bezeichnet. Würde jetzt die Mosaikelektrode bzw. der Leuchtschirm senkrecht
zum un.abgelenkten Kathodenstrahl stehen, so würde auf ihm ein dein Trapezraster
A' B' C C C" B" .9" <1 ähnliches Raster entstehen. Da jedoch
der Schirm zu dem Kathodenstrahl .geneigt angeordnet ist, kompensiert das entstehende
Trapezraster gerade das durch die Schräglage des Schirmes erzeugte. Durch eine größere
oder kleinere Krümmung der Ablenkplatten 3 und 4 kann jedes beliebige Trapezraster
ausgeglichen werden.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Trapezentzerrung ist, claß
auch bei bereits eingebauten Ablenkplatten bestimmter Krümmung,die Flankensteilheit
des Trapezes noch nachträglich dadurch verändert werden kann"daß an die das einfachsymmetrische
Ablenkfeld .erzeugenden Ablenkplatten eine gemeinsame konstante Spannung gegen die
Anode angelegt wird. Daher ist es mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Ablenkorgane
möglich, die durch die Schräglage der Mosaikelektrode oder des Leuchtschirmes erzeugte
Trapezverzerrung mit einfachen Mitteln vollständig auszugleichen.