DE961644C - Anordnung zur Halterung und Justierung einer Kathodenstrahlroehre mit ebenem Schirm, die in einer Projektionsanlage zusammen mit einem optischen System verwendet ist - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 11. APRIL 1957

(Großbritannien)

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Halterung einer Elektronenstrahlröhre mit ebenem Schirm, die in einer Projektionsanlage zusammen mit einem optischen System verwendet ist. Insbesondere bei Projektionsröhren, Kameraröhren und Blauschriftröhren, die bei der Projektion von Radaraufzeichnungsdiagrammen verwendet werden, muß ein Teil der Anordnung, beispielsweise der Schirm einer Kathodenstrahlröhre, exakt in bezug auf ein zugehöriges optisches System justiert werden.

Um irgendeine Fläche in die einzige korrekte Lage zu einem optischen System zu bringen, ist es erforderlich, die Fläche in bezug auf das System in einer von drei zueinander senkrechten Richtungen zu verschieben und um drei zueinander senkrechte Achsen zu drehen. Da viele Kathodenstrahlröhren achsensymmetrisch sind, wird eine dieser Justierungen, nämlich die Drehung um die optische Achse, unnötig bzw. braucht nur annähernd zu erfolgen, während die restlichen aber exakt und vorzugsweise unabhängig voneinander ausgeführt werden müssen.

Es ist bereits eine Anordnung zur Justierung einer Kathodenstrahlröhre mit sphärisch gekrümmtem Schirm bekanntgeworden, bei der außer drei zueinander senkrecht wirkenden Translationen eine Drehung um den Krümmungsmittelpunkt des Schirmes vorgesehen ist. Da der Schirm im vorliegenden Falle eben ausgeführt ist, kommt diese Justierung nicht in Betracht, und zwar schon aus dem Grunde nicht, weil ein ebener Schirm keinen ίο fixierbaren Krümmungsmittelpunkt hat, besonders aber deshalb nicht, weil dann, wenn eine Ebene durch Drehung in eine zu einer zweiten Ebene parallele Lage gebracht werden soll, grundsätzlich zwei Drehachsen notwendig sind; denn im allgemeinen Fall wird die Voraussetzung, unter der nur eine einzige Achse erforderlich wäre, nämlich die von vornherein bestehende Parallelität von Drehachse und zweiter Ebene, nicht gegeben sein. Es besteht gleichwohl die Notwendigkeit, den Schirm genau in die Brennebene des Abbildungssystems zu justieren.

Die Erfindung schlägt daher eine verbesserte

Haltevorrichtung für eine Kathodenstrahlröhre vor, bei der eine exakte Justierung der Anordnung in bezug auf ein zugehöriges optisches System in jeder der fünf Arten erleichtert wird.

Erfindungsgemäß sind Mittel vorgesehen, um die Lage eines Teiles einer Kathodenstrahlröhre exakt auf ein optisches System auszurichten, und zwar einerseits durch im wesentlichen unabhängig voneinander wirkende Verschiebungen in drei zueinander senkrechten Richtungen, wobei die eine Richtung annähernd mit der Richtung der Achse des optischen Systems zusammenfällt, und andererseits durch Drehung· um zwei Achsen, die senkrecht aufeinander und auf der optischen Achse stehen und sich alle drei in dem Teil O der Anordnung schneiden.

Zum besseren Verständnis wird die Anordnung im folgenden an Hand der Fig. 1 bis 5 beschrieben, wobei

Fig. ι die prinzipielle Wirkungsweise zeigt, während die

Fig. 2 bis 5 Ausfuhrungsbeispiele darstellen. Fig. ι zeigt eine Entladungsröhre r mit der Stirnseite 2, auf die oder von der aus ein optisches Bild mittels eines optischen Systems, das einen konkaven Spiegel 3 enthält, projiziert wird. Damit die optischen Fehler auf einem Minimum gehalten werden, ist es notwendig, die Stirnseite 2 der Anordnung exakt koaxial zur und senkrecht auf der optischen Achse 4 des Spiegels 3 und genau in dem erforderlichen Abstand von der Spiegelfläche einzustellen. Sie muß daher in jeder der drei mit den Pfeilen A-A', B-B' und C-C bezeichneten Ebenen bewegt und um den Punkt O, bei der sie die optische Achse schneidet, in jeder der beiden zueinander senkrechten und mit den Pfeilen D-D' und E-E' bezeichneten Richtungen gedreht werden können.

In den Fig. 2 und 3 sind die Schrauben, welche die Bewegungen der Einstellungen in den gewünschten Richtungen bewirken, mit denselben Buchstaben bezeichnet, wie die Pfeile in Fig. 1, die die Bewegungsrichtungen angeben.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht, halb im Querschnitt in der Richtung B-B', eines Ausführungsbeispiels für eine Halterung einer Kathodenstrahlröhre, während Fig. 3 eine Seitenansicht, halb im Querschnitt in der Richtung A-A', derselben An-Ordnung zeigt.

Die ganze Anordnpng wird von einer stabilen topfförmigen Halterung S getragen, die zu den anderen Teilen des optischen Systems in einer genauen Beziehung steht. In der Nähe des unteren Endes dieses Topfes 5 sind die beiden Schrauben 6-6' angebracht, die mit dem unteren Ende der beiden Arme J-¹J' verbunden sind. Diese Arme sind aus Federstahl und an ihren oberen Enden über die Arme 8-8' an entgegengesetzten Punkten eines ringförmigen Bügels 9 befestigt. Dieser ist somit auf zwei Arten beweglich, nämlich durch Drehung um die Achse 6-6' oder durch Parallelverschiebung zu sich selbst infolge Durchbiegung der Arme j-j'. Die letzte Bewegung wird mittels einer Schraube A, die über den Arm 8 wirkt und deren Ende in den Backen eines Armes 10 gehalten wird, der an der Wand der Halterung 5 befestigt ist, geregelt.

Die Klauen des Armes 10 bilden einen gebogenen Schlitz, welcher die Verschiebung der Schraubet in Abhängigkeit von der Drehung des Ringes 9 um die Achse 6-6' ermöglicht. Diese Bewegung wird mittels einer Schraube E geregelt, die in einem Arm 11 gehalten wird, der an der Wand des Topfes 5 befestigt ist. Die Schraube E arbeitet in einer Nase, welche vorspringende Schrauben 12 hat, durch die sie in einem geschlitzten, mit dem ringförmigen Bügel 9 verbundenen Arm 13 gehalten wird.

An zwei entgegengesetzten Seiten des Ringes 9 sind Verstellschrauben 14-14' angebracht, die die geschlitzten Arme 15-15' mit dem Ring verbinden. Die Schlitze in diesem Arm sind gebogen und haben ihren Krümmungsmittelpunkt in dem Punkt 0, bei dem die optische Achse die Achse 6-6' schneidet. In diesen Schlitzen bewegen sich die Bolzen 16, die von den mit einem zweiten ringförmigen Bügel 18 verbundenen Armen 17-17' wegragen. Wenn die Bolzen 16 in den Schlitzen 15-15' gleiten, wird der Ring 18 gezwungen, sich um eine Achse durch den Punkt 0, die senkrecht zu der Achse 6-6' und der optischen Achse steht, zu drehen. Die Bewegung in dieser Richtung wird von einer Schraube D, die in einem zylindrischen, in dem Arm 15' drehbaren Teil 19 gehaltert wird, geregelt, wobei die Schraube in einer zylindrischen Nut 20 am Ende des Armes 17' arbeitet.

Der Ringbügel 18 trägt ein dreibeiniges Stativ 21, das an einem Ring 22 endet.. Die drei Zapfen, die von dem Ring 22 nach unten ragen, tragen einen biegsamen Ring 23, der mit einer ringförmigen Klammer 24, die fest auf einer langen isolierenden Röhre 25 sitzt, durch die der Hals der Entladungsröhre 26 hindürchragt, verbunden ist. Die Röhre 25 wird in zentraler Stellung zum Ringbügel 18 mittels einer dreiarmigen sternartigen Haltevorrich-

tung gehalten, deren einer Arm 27 in Fig. 3 sichtbar ist. Diese Vorrichtung und der Ring 23 erlauben die vertikale Bewegung des Rohres 25 und damit auch der Entladungsröhre unter Kontrolle der Schraube C, die von einem Ring 22 gehalten wird und in einer Nut eines Armes 28, der von der ringförmigen Klammer 24 wegragt, arbeitet. Die restliche Bewegung, nämlich die Verschiebung in Richtung B-B' gemäß Fig. i, wird in guter Näherung durch Kippen des Ringbügels 18 um die Achse 14-14' unter der Kontrolle einer Schraube 5, die in dem Kopf eines zylindrischen Bolzens gehaltert wird, erzielt. Dieser Bolzen ist frei drehbar und gleitet in einem Arm 30, der mit dem Ring 18 verbunden ist. Ferner kann die zylindrische Nut 31, in der die Schraube B arbeitet, frei rotieren und in dem Arm 13 verschoben werden, so daß sie der Bewegung des Ringes 18 in Richtung B und D nachgeben kann.

Die Verwendung der Regelvorrichtung B erfolgt in gewissem Zusammenhang mit der Regelvorrichtung E, da die Verschiebung der Stirnseite der Anordnung 26 in Richtung B-B' auf Kosten einer gewissen Drehung um die Achse 14-14' erfolgt, die durch eine gleiche aber entgegengesetzte Drehung um die Achse 6-6' kompensiert werden muß, wobei jedoch die notwendige Korrektur sehr klein ist. Indem zunächst die Justierung von B in normaler Weise erfolgt, wird durch die normale Einstellung der Regelvorrichtung E die notwendige Korrektur erzielt. Wenn jedoch die geringe Beeinflussung unerwünscht ist, kann die beschriebene Anordnung leicht dahingehend abgeändert werden, daß die relative Bewegung zwischen den Ringen 18 und 9 in Richtung B-B' durch parallele Verschiebung zueinander erfolgt. Hierzu müßten die Verstellschrauben 14-14' durch Bolzen ersetzt werden, die in geradegeschlitzten Leitern beweglich sind, und die Schraube B so montiert werden, daß der Ring in der gewünschten Art bewegt werden kann.

Am oberen Ende des Rohres 25 ist ein Ring 32 mit ihm verbunden, auf dem die Schrauben 33 ruhen, die in einem weiteren Ring 34 arbeiten, der mit dem Hals der Entladungsröhre durch einen Klammerring 35 verbunden ist. Der Druck der Schrauben 33 drückt die Ringe 32 und 34 auseinander und hält somit die Anordnung 26 fest im Rohr 25.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird an Hand der Fig. 4 und 5 beschrieben, wobei Fig. 4 eine Seitenansicht, zur Hälfte im Querschnitt, und Fig. 5 eine weitere Seitenansicht, ebenfalls zur Hälfte im Querschnitt, zeigt, die rechtwinklig zu der der Fig. 4 steht.

Bei dieser Ausführungsform wird der Nachteil der gegenseitigen Beeinflussung der beiden Regelschrauben B und E dadurch gänzlich vermieden, daß man einen weiteren technischen Aufwand bei der Herstellung in Kauf nimmt. Die Kathodenstrahlröhre 26 wird starr getragen von dem· äußeren Ring 18, auf dem ein Dreibein 21 sitzt, das mit dem Ring 22 verbunden ist, und in einer Röhre 25 aus Isoliermaterial gehalten, welche in dem Ring 18 mittels einer dreiarmigen Halterung 27, ebenfalls aus Isoliermaterial, befestigt ist. Die Halterung 27 ist vorteilhaft so geformt, daß je ein Arm und ein Stativbein in einer Ebene liegen, die parallel zu dem Licht, das von dem optischen System kommt, verläuft. Die Röhre 25 ist auch mit dem Ring 22 durch einen Federring 23 verbunden, der auf drei Stützen des Ringes 22 ruht und das Rohr 25 mittels des Bandes 24 umfaßt. An diesem Band ist eine Verlängerung 28 angebracht, die eine Mutter zur Justierung der Schraube C darstellt. Die Schraube C ist in dem Ring 22 befestigt und regelt die Justierung der Röhrenlage in vertikaler Richtung.

. Die Kathodenstrahlröhre wird in dem Rohr 25 durch eine Federanordnung gehalten, welche sie im Innern des Rohres 25 nach oben drückt und sie so gegenüber dem unteren Ende dieses Rohres festlegt. Diese Anordnung enthält ein Band 36, das das obere Ende des Rohres 25 umfaßt und das mit einem weiteren Band 37, das den oberen Teil der Kathodenstrahlröhre 26 umfaßt, mittels drei doppelt gebogener Federn verbunden ist, von denen eine, in der Zeichnung mit 38 beziffert, dargestellt ist, wobei sich die Federn in eine Einschnürung 39 im Hals der Kathodenstrahlröhre einlegen.

Der äußere Ringbügel 18 wird von einem inneren Ringbügel 9 durch zwei Paar Federglieder 40-40', 41-41' getragen, die von jedem Ring herabhängen und über die Zapfen 42-42' zusammen drehbar gelagert sind, so daß der äußere Ring in bezug auf den inneren Ring bewegt werden kann, und zwar einmal durch Rotation um die durch den Punkt 0 gehende Achse 42-42' und zweitens durch Längsbewegung in der Richtung 42-42'.

Die Rotation um die Achse 42-42' wird durch die Schraube D geregelt, die in einem zylindrischen Teil 43 gehaltert wird und die in einem Arm 44, der mit dem Ring 18 verbunden ist, drehbar gelagert ist, wobei sie in einer zylindrischen Nut 45, die von einem gabelförmigen Glied 46 gehalten wird, arbeitet. Das untere Ende des Gliedes 46 bildet einen Zapfen, der in einem Schlitz des Ringes 9 gleitet, um eine translatorische Bewegung des Ringes 18 in bezug auf den Ring 9 in Richtung 42-42' zu erlauben. Diese Bewegung ist möglich infolge der Biegsamkeit der Glieder 40-40', 41-41' und wird gesteuert durch die Schraube B,- die in dem Ring 18 arbeitet und deren vorderes Ende in einem Schlitz des Armes 47, der an dem Ring 9 befestigt ist, gehalten wird. Der Schlitz ist kurvenförmig ausgebildet, so daß er eine relative Bewegung der beiden Ringe um die Achse 42-42' erlaubt.

Der Ring 9 ist an dem Topf 5 mittels der Federglieder 7-7' befestigt, die in bezug auf den Topfs durch.die Schrauben 6-6' über Distanzstücke drehbar gelagert sind. Die Längsbewegung des Ringes 9 und damit auch der Kathodenstrahlröhre in der Richtung 6-6' wird infolge Durchbiegung der Glieder j-y' ermöglicht, wobei die Durchbiegung durch die Schraube A gesteuert wird. Die Schraube A arbeitet in einem Arm 48, der von

dem Ring 9 herabreicht. Ihr vorderes Ende spielt in einem Schlitz eines Armes 49, der an dem Topf 5 befestigt ist. Dieser Schlitz ist so geformt, daß er eine Rotation des Ringes 9 um die Achse 6-6' erlaubt. Diese letzte Bewegung wird durch die Schraube E, die von einem zylindrischen, in einem Arm 51 drehbar gelagerten Teil 50 gehalten wird, gesteuert, wobei der Arm 51 mit dem Ring 9 verbunden ist. Die Schraube E arbeitet in einer zylindrischen Nut 52, die in einem gabelförmigen, von einem Arm 54 gehaltenen Teil 53 drehbar gelagert ist, wobei der Arm 54 mit dem Topf 5 verbunden ist. Der untere Teil des Gliedes 53 bildet einen Zapfen, der in einem Schlitz des Armes 54 gleitet, um eine Längsbewegung des Ringes in bezug auf die topfförmige Halterung 5 in der Richtung 6-6' zu erlauben.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Anordnung zur Halterung einer Kathodenstrahlröhre mit ebenem Schirm, die in einer Projektionsanlage zusammen mit einem optischen System verwendet ist, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Lage eines Teils (0) dieser Elektronenstrahlröhre exakt auf ein optisches System (3) auszurichten, und zwar einerseits durch im wesentlichen unabhängig voneinander wirkende Verschiebungen in drei zueinander senkrecht stehenden Richtungen (A-A', B-B', C-C), wobei die eine Richtung annähernd mit der Richtung der Achse des optischen Systems zusammenfällt, und andererseits durch Rotation um zwei Achsen, die senkrecht aufeinander und auf der optischen Achse stehen und sich alle drei in dem Teil (0) der Anordnung schneiden.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ringbügel (9, 18) vorhanden sind, von denen der erstere (9) mit einem starren Glied (5) des optischen Systems durch drehbar gelagerte und in einer Ebene biegsame Bauteile (7-7') verbunden ist, so daß er unabhängig in bezug auf das starre Glied justierbar ist, und zwar einerseits durch Ver-Schiebung (Schraubet) in einer ersten Richtung (A-A') senkrecht zur optischen Achse und andererseits durch Rotation (Schraube E) um eine erste Achse durch (6-6'), die parallel zu der besagten ersten Richtung verläuft und die optische Achse schneidet, während der zweite Ringbügel (18) derart an dem ersten Ringbügel befestigt ist, daß er einerseits um eine zweite, mit der ersten nicht zusammenfallende Achse (14-14') drehbar ist (Schraubet), so daß sich eine Verschiebung des Punktes 0 der Elektronenstrahlröhre in einer senkrecht auf der ersteren stehenden Richtung ergibt, und andererseits eine Gleitbewegung (Schraube D) unter dem Einfluß von Kurvenführungen ausführen kann, und zwar so, daß eine effektive Rotation um eine dritte Achse senkrecht zu .der ersten Achse, die sich mit dieser und der optischen Achse schneidet, erreicht ist, und daß ferner Mittel zur Halterung der Elektronenstrahlröhre mit Hilfe des genannten zweiten 65, Ringbügels und zur Justierung des Punktes 0 der Anordnung in bezug auf den zweiten Ringbügel in einer im wesentlichen mit der optischen Achse zusammenfallenden Richtung vorgesehen sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte zweite Ring-

   - bügel (18) mit dem ersten Ringbügel (9) durch drehbar gelagerte und in einer Ebene biegsame Glieder (40-40', 41-41') so verbunden ist, daß der zweite Ringbügel unabhängig von dem ersten justierbar ist, und zwar einmal durch Verschiebung in einer Richtung senkrecht zu der erwähnten Richtung (A-A') und zur optischen Achse, außerdem aber durch Rotation um eine zweite Achse durch (42-42'), die, senkrecht zur ersten Richtung und zur optischen Achse stehend, sich mit diesen schneidet.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ring mit einem Dreibein versehen ist und die Elektronenstrahlröhre mit dem genannten Ringbügel und dem Dreibein durch biegsame Arme verbunden ist, so daß eine Bewegung des Ringbügels im wesentlichen nur in Richtung der optischen Achse möglich ist.
5. 5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch von Hand zu betätigende Mittel, um eine Bewegung des genannten Teiles der Anordnung durch Verschieben in jeder der drei Koordinatenrichtungen und durch Rotation um Achsen parallel zu zweien der drei Koordinatenrichtungen zu bewirken.
6. 6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Braunschen Röhre der Fluoreszenzschirm in bezug auf das optische System justiert ist.
7. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 105 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Fernsehaufnahmeröhre die Photokathode in bezug auf das optische System justiert ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 822 247.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

   © 609 656/402 9.56 (609 855 4. 57)