DE967353C - Ablenk- und Fokussierungsspulenanordnung fuer Elektronenstrahlen geringer Geschwindigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ablenkungsund Fokussierungsspulenanordnung für Elektronenstrahlen geringer Geschwindigkeit in einer Fernsehkameraröhre mit getrennten Spulenpaaren für die zwei zueinander senkrechten Ablenkrichtungen, bei der die Fokussierungsspule sich über die ganze in der Achsenrichtung der Röhre gemessene Länge der Ablenkspulen erstreckt und diese Länge noch überragt.

Bei diesen Röhren mit langsamem Abtaststrahl treten bei der Fokussierung und der Ablenkung gewisse Schwierigkeiten auf, die bei Röhren

mit schnellem Abtaststrahl nicht zu beobachten sind.

Langsame Elektronen sind nämlich schon durch schwache elektrische oder magnetische Felder beeinflußbar. Daher haben Streufelder bereits eine Wirkung, die ausgeschaltet werden muß, und es ist ein Ziel der Erfindung, einen Kathodenstrahl so geringer Geschwindigkeit in einer Bildsenderöhre zu fokussieren und abzulenken.

Zwei Effekte haben bei den bekannten Einrichtungen zu erheblichen Schwierigkeiten geführt. Der erste besteht darin, daß eine elektrostatische Kopp-

lung zwischen den Zeilen und den Bildspulen und möglicherweise innerhalb gewisser Grenzen durch einen Einfluß der Ablenkspulen auf die Fokussierungsspule hervorgerufen wird.

Es treten aber auch noch unerwünschte Einflüsse dadurch auf, daß eine elektrostatische Kopplung zwischen den Zeilenspulen und anderen Bestandteilen innerhalb der Röhre besteht.

Es ist eine Abschirmeinrichtung· bekannt, die ίο zylinderförmige Gestalt hat und unterhalb der Ablenkspulen auf dem Röhrenhals einer Kathodenstrahlsenderöhre mit schnellem Abtaststrahl angebracht wird. Sie besteht aus einem Gewebe aus zueinander senkrecht verlaufenden Baumwollfäden und Kupferdrähten. Die Kupferdrähte müssen jeder einzeln am Rand des Gewebes mit einem gemeinsamen Streifen verlötet werden; die Abschirmwirkung dieser Einrichtung ist aber für Röhren mit langsamem Abtaststrahl ungenügend, da zwisehen den Kupferdrähten noch elektrische Kraftlinien hindurchtreten.

Unter den bisher bekannten Anordnungen befindet sich auch eine solche, in welcher die Zuleitungen zu den Ablenkspulen durch das Innere eines isolierenden Spulentragkörpers hindurchgeführt werden und daher unmittelbar der Abtaströhre benachbart sind. Dies trägt zu einer Kopplung zwischen den Röhrenelementen und den Ablenkspulen bei. Da der Ablenkspulenstrom verhältnismäßig hoch ist, kann aus diesem Grund schon eine merkliche Verzerrung hervorgerufen werden. Die Erfindung bezieht sich auf eine Ablenk- und Fokussierungsspulenanordnung mit elektrostatischen Abschirmungen und ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Abschirmung aus zwei Sätzen von parallelen Streifen einer dünnen Metallfolie besteht, die sich, in der Achsenrichtung der Röhre gemessen, über die ganze Spulenlänge erstrecken, daß die Streifen jedes Satzes an beiden Enden aneinandergeklemmt sind, daß aber jeder Streifen etwa in der Mitte seiner Länge eine Unterbrechung aufweist, daß die beiden Streifensätze jeder Abschirmung auf den beiden einander gegenüberliegenden Seiten eines blattförmigen Isoliermaterials angebracht sind und daß die Zwischenräume zwischen den Streifen auf einer Seite dieses Materials sowie die Unterbrechung innerhalb eines Streifens gegenüber den Zwischenräumen und Unterbrechungen auf der anderen Seite des blattförmigen Isoliermaterials versetzt sind.

Durch diese gegenseitige Versetzung der Zwischenräume und der Unterbrechungen wird eine sehr wesentliche Verbesserung der Abschirmung erreicht, die es gestattet, auch Fernsehkameraröhren mit langsamem Elektronenstrahl einwandfrei zu betreiben.

Fig. ι zeigt eine teilweise im Schnitt gezeichnete Anordnung, in der die beschriebene Abschirmung Verwendung finden kann;

Fig. 2 zeigt die Abschirmung im einzelnen.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform eignet sich besonders für ein sogenanntes Bildorthikon. In diesen Aufnahmeröhren wird ein Bildschirm durch einen auf diesen fokussierten langsamen Elektronenstrahl abgetastet, ein aus den vom Schirm zurückströmenden Elektronen bestehender zweiter Elektronenstrahl muß auf die Eingangselektrode eines Elektronenvervielfachers fokussiert werden.

Die Fokussierspulen sind auf einem zylindrisehen Tragkörper 10· angeordnet. Dieser trägt an jedem Ende einen kurzen, metallischen Zylinder 11, der mit einem Flansch versehen ist. Die Zylinder 11 sind im Tragkörper 10 eingelassen. Die Flansche 11 greifen in eine Aussparung zweier weiterer Flansche 12. Die Aussparung der Flansche 12 ist etwas größer als die Flansche 11, so daß eine Folie eingeklemmt werden kann. Auf dem Tragkörper 10 ist eine Abschirmung 13 angebracht, deren Ausbildung den Gegenstand der Erfindung bildet und die in Verbindung mit Fig. 2 näher beschrieben werden wird. Die Enden der Abschirmung 13 sind aufgebogen und in dem Zwischenraum zwischen Flansch 11 und 12 eingeklemmt. Auf dem abgeschirmten Tragkörper 10 liegen drei Teile 15, 16 und 17 der Fokussierspulenanordnung, sie sind durch KunststofFscheiben 18, 19, 21, 22 und 23 begrenzt. Zwischen den Scheiben 18 und 19 befindet sich ein Ring 20 aus hochpermeablem Material. Mit dieser Anordnung läßt sich eine gute Fokussierung erreichen. Auf den Spulen 15 bis 17 befinden sich Umhüllungen aus Isolierfolie 25, Leinwand 26, mehrere Lagen von durch Wachsfäden 28 getrennte Siliziumstahlstreifen 27, zwischen denen sich eine Trennschicht 29 befindet, und schließlich von Azetatseide 30.

Ein zweiter Spulenkörper aus Kunstharz oder einem anderen geeigneten Isoliermaterial in der Form eines hohlen Zylinders 40· dient zur Aufnahme der Ablenkspulen. Ein Teil des äußeren Um- 1°° fangs dieses Zylinders 40· ist mit einer Abschirmung 41 umgeben, die an Hand der Fig. 2 genauer beschrieben werden wird. Die äußere Oberfläche dieser Abschirmung ist mit einem doppelten Überzug 42 aus Isolierpapier oder Vulkanfiber bedeckt. i°5 Die Zeilenablenkspulen 43 sind dann an demjenigen Ende des Zylinders 40 angebracht, welches dem Röhrenkolben, d. h. dem Bildschirm benachbart ist. An diesem Ende ist auch ein Metallzylinder 44 vorhanden, der in einen Ring oder Flansch 45 ausläuft. Der Zylinder 44 muß an dem isolierenden Zylinder 40 befestigt sein. An den ringförmigen Flansch 45 legt sich ein weiterer Ring 46 an, der eine Einsenkung aufweist. Die eine Kante der Abschirmung 4r kann geschlitzt werden, so daß sie sich nach außen biegen läßt und zwischen den Ringen 45 und 46 eingeklemmt wird. Die Zeilenspulen werden vom Ring 46 durch einen Isolierring 47 getrennt.

An dem anderen Ende der Zeilenablenkspulen liegt ein weiterer Isolierring 48. An diesen grenzt ein Metallring 49 an, der an seinen beiden Oberflächen ebenfalls je eine Einsenkung aufweist. In die eine derselben greift ein zylindrischer Metallring 50 ein. Die zweite geschlitzte Kante der Abschirmung 41 kann ebenfalls nach außen gebogen werden, so daß sie sich zwischen die Ringe 49 und

5o einklemmen läßt. Hierdurch wird gleichzeitig eine Erdung bewirkt, da der Ring das metallische Ende der Fokussierungsspulenanordnung berührt. Über den Zeilenablenkspulen 43 ist eine abermals doppelte Lage von Isolierpapier oder Vulkanfiber 55 angebracht und darüber eine zweite Abschirmung 56, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Auch die Abschirmung 56 ist wieder mit einer einfachen Schicht von Isolierpapier oder Vulkanfiber 57 umhüllt. Die geschlitzten Kanten der Abschirmung 56 können nach oben gebogen werden, und eine Kante kann zwischen den Ringen 46 und einem zweiten, nicht besonders bezeichneten Ring eingeklemmt werden. Die andere Kante der Abschirmung 56 wird in gleicher Weise zwischen dem Ring 49 und einem ebenfalls nicht besonders bezeichneten Metallring gehalten. Beide unbezeichneten Teile werden von der Vertikalablenkspule 60, die nur zum Teil dargestellt ist, durch Isolierringe getrennt.

Die äußere Oberfläche der Vertikalablenkspulen ist mit einer einfachen Lage von Isolierpapier oder Vulkanfiber 61 bedeckt und mit einer Umhüllung von Azetatleinwandband 62.

In Kontakt mit der Kante der Abschirmung und dem Metallring 50 liegt ein weiteres metallisches Element 65, welches ein in den Zylinder 10 eingeschobener hohler Zylinder ist, der an seinem einen Ende einen Flansch trägt.

Die elektrostatische Abschirmung 41 zwischen den Ablenkspulen 43 und 60 und der Röhre ist deshalb notwendig, weil in den Ablenkspulen starke Ströme fließen. Die Einschaltspannung oder die Rücklauf spannung der Zeilenspulen kann erhebliche Spannungen in den Bildablenkspulen induzieren, so daß ein merklicher Strom auf kapazitivem Wege durch sie hindurchfließt und somit auf dem Röhrenschirm eine Überlagerung einer Zeilenablenkkomponente über die Bildablenkung als eine vertikale Schwingung in der Bildablenkrichtung erscheint. Die besondere Form der Abschirmung zwischen beiden Spulenpaaren verhindert diesen Effekt. Ähnliche Verhältnisse bestehen zwischen den Ablenkspulen und der Fokussierungsspule und können zu Änderungen des Fokussierungsstromes führen, die einen Verlust an Schärfe mit sich bringen.

Ein weiterer Grund für die Anbringung einer Abschirmung zwischen den Ablenkspulen und der Röhre ist die Tatsache, daß auf kapazitivem Wege Spannungen auf die Zuführungsleitungen zur Röhre in der Nähe des Sockels übertragen werden können. Diese Spannungen machen sich als der Ausgangsspannung der Röhre überlagerte Welligkeit bemerkbar und werden durch die erwähnte Abschirmung ebenfalls beseitigt.

Eine kapazitive Kopplung der in den Ablenkspulen auftretenden Überspannung zum Bildwandlerteil der Röhre kann ebenfalls Spannungen auf den elektrostatischen Elementen in diesem Teil der Röhre hervorrufen, welche die Fokussierung des Bildes auf dem Röhrenschirm störend beeinflussen. Durch gute Abschirmung der Ablenkspulen gegen den Bildwandlerteil werden auch diese Störungen beseitigt.

Ferner wird durch die Anbringung der Rücklenkspule 70 in ihrem Kupfergehäuse ebenfalls eine unentbehrliche Abschirmung bewerkstelligt. Die Rücklenkspule würde nämlich anderweitig durch die Ablenkspulen beeinflußt werden und würde zu einer der gewünschten Ablenkung überlagerten Welligkeit führen. Durch die in dem Kupfermantel entstehenden Wirbelströme wird dies jedoch verhindert.

In Fig. 2 ist eine der elektrischen Abschirmungen, die in Fig. 1 mit 13, 41 und 56 bezeichnet wurden, dargestellt. Die Abschirmung besteht aus einem Papierblatt 130, welches auf beiden Seiten mit einer Metallschicht, und zwar mit einer Zinnfolie überzogen ist. Dieser Überzug ist nur in einem Teil der Figur dargestellt. Die ausgezogenen Linien zeigen diesen leitenden Überzug auf der Vorderseite und die punktierten Linien auf der Rückseite des Blattes 130 an, nachdem dieser Überzug geschnitten worden ist. Die Abschirmung wird auf folgende Weise hergestellt:

Zunächst wurde ein sehr schmaler Streifen 131 aus der Zinnfolie herausgeschnitten und auf der gegenüberliegenden Seite ein entsprechender schmaler Streifen 132. Diese beiden Stellen dürfen nicht übereinanderliegen.

Sodann wird eine Reihe von schmalen Schlitzen in dem leitenden Überzug angebracht, die mit 133 bezeichnet sind. Auch auf der Rückseite des Papiers werden derartige Schlitze 134 angebracht, die sich ebenfalls nicht mit den Schlitzen 133 decken dürfen. Die Schlitze 134 liegen vielmehr ungefähr in der Mitte der stehengebliebenen leitenden Streifen auf der Vorderseite.

Es werden also auf jeder Seite des Papiers eine Reihe von Streifen gebildet, die nur am Ende an der Papierkante miteinander zusammenhängen. Der Deutlichkeit halber sind zwei dieser Streifen auf der Vorderseite, nämlich die Streifen 135 und 136, noch von dem Papier abgehoben dargestellt.

Die Seitenkanten des Papierblattes können dann ebenfalls geschlitzt werden, so daß, wenn die untere Kante zur Berührung mit der oberen Kante gebracht wird und somit aus dem Papier ein Zylinder gebildet wird, die seitlichen Kanten nach außen gebogen werden können, so daß sie rechtwinklig zur Zylinderachse stehen. Dies erlaubt die Einklemmung der seitlichen Kanten zwischen die Ringe 45 und 46 bzw. die Ringe 49 und 50 in Fig. 1, so daß die Abschirmung durch Anschluß an das Chassis der ganzen Anordnung gut geerdet werden kann und eine wirksame Abschirmung bildet.

Der Vorteil der in Fig. 2 dargestellten Anordnung besteht darin, daß kein zusammenhängender Stromweg senkrecht zu der Längsrichtung der Streifen besteht, und ferner darin, daß die einen gewissen Abstand aufweisenden Streifen auch so gut wie keinen Strom von oben nach unten oder umgekehrt in Fig. 2 fließen lassen. Dadurch werden Wirbelströme auf ein Minimum reduziert bei gleichzeitig maximaler elektrostatischer Abschirmung. Dies ist für die Vermeidung der Kopplung nicht nur zwischen den Ablenkspulen selbst, son-

dern auch zwischen den Ablenkspulen und der Fokussierungsspule sowie zwischen den Ablenkspulen und den Röhrenelektroden sehr wichtig. Außerdem werden Streufelder in der Nähe der Röhre hierdurch entweder völlig ausgeschaltet oder auf eine unschädliche Größe verkleinert.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Ablenk- und Fokussierungsspulenanordnung mit elektrostatischen Abschirmungen für Elektronenstrahlen geringer Geschwindigkeit in einer Fernsehkameraröhre mit getrennten Spulenpaaren für die zwei zueinander senkrechten Ablenkrichtungen, bei der die Fokussierungsspule sich über die ganze in der Achsenrichtung der Röhre gemessene Länge der Ablenkspulen erstreckt und diese Länge noch überragt, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abschirmung aus zwei Sätzen von. parallelen Streifen einer dünnen Metallfolie besteht, die sich, in der Achsenrichtung der Röhre gemessen, über die ganze Spulenlänge erstrecken, daß die Streifen jedes Satzes an beiden Enden aneinander geklemmt sind, daß jeder Streifen etwa in der Mitte seiner Länge eine Unterbrechung aufweist, daß die beiden Streifensätze jeder Abschirmung auf den beiden einander gegenüberliegenden Seiten eines blattförmigen Isoliermaterials angebracht sind und daß die Zwischenräume zwischen den Streifen auf einer Seite dieses Materials sowie die Unterbrechung innerhalb eines Streifens gegenüber den Zwischenräumen und Unterbrechungen auf der anderen Seite des blattförmigen Isoliermaterials versetzt sind.
2. 2. Spulenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei elektrostatische Abschirmungen an ihrem einen Ende mittels eines mit einem Flansch versehenen leitfähigen Ringes miteinander verbunden sind.
3. 3. Spulenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen innerhalb jeder elektrostatischen Abschirmung zwisehen Metallringen eingeklemmt sind, welche elektrostatische Abschirmungen für die Stirnleiter der Ablenkspulen bilden.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Zeitschrift »Electronics and Television«, Dezember 1940, S.568;

   Zeitschrift »Fernseh-Hausmitteilung«, 1939, Bd. i, Heft 4, S. 133; 1939, Bd. 1, Heft 3, S. 82/83.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   709 752/74 1i.