DEN0010267MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 26. Februar 1955 Bekanntgemacht am 17. Mai 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bildwiedergabe, insbesondere zur Wiedergabe von Farbfernsehbildern, mit einer drei Elektronenstrahlquellen enthaltenden Elektronenstrahlröhre. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Elektronenstrahlröhre zur Verwendung in einer solchen Vorrichtung.

Für manche Zwecke ist es erwünscht, über eine Elektronenstrahlröhre mit drei Elektronenstrahlquellen zu verfügen. Dies ist insbesondere der Fall bei der Wiedergabe von Farbfernsehbildern. Es wurden daher bereits viele Bauarten solcher Röhren vorgeschlagen. Dabei ist die Anordnung der Elektrodensysteme zum Erzeugen der Elektronenstrahlen (diese Systeme werden im nachfolgenden als Elektronenspritze bezeichnet) abhängig von der Art und Weise, auf welche die Bilder erzielt werden. Eine der bekanntesten Röhren enthält drei Elek- · tronenstrahlsysteme, deren Achsen gemäß den Kanten eines gleichseitigen Prismas gerichtet sind. Es wurde auch eine solche Anordnung der drei Elektronenstrahlsysteme vorgeschlagen, daß ihre Achsen parallel verlaufen und in nur einer flachen Ebene liegen.

Röhren der zuletzt beschriebenen Art mit drei parallelen Elektronenspritzen sind sowohl für Oszülographiezwecke als auch für die Wiedergabe von Farbfernsehbildern bekannt. Die erste Röhren-

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art bezweckt, drei Oszillogramme gleichzeitig aufzeichnen zu können, und es ist daher verständlich, daß jedes Elektronenstrahlsystem zu diesem Zweck mit /einem oder mehreren Ablenksystemen versehen ist.

Bei den obenerwähnten Farbfernsehröhren mit drei Elektronenstrahlsystemen in nur einer Ebene besitzt jedes System einen eigenen Ablenkelektrodensatz. Mit Hilfe der drei Ablenkelektrodensätze können die drei Bündel auf einen Punkt einer »Auffangelektrode« gerichtet werden. Bei der betreffenden Vorrichtung .ist diese »Auffangelektrode« aus einem Leuchtschirm und einem vor diesem angeordneten Gitter mit parallelen Drähten aufgebaut, das ein Bild einer Zellenstruktur ergibt. Alle drei Elektronenbündel werden dabei auf dieselbe Stelle dieses Gitters gerichtet. In ' der nachfolgenden Beschreibung der Vorrichtung nach der Erfindung muß auch nicht unter »Auffangschirm« ausschließ-

ao lieh der Schirm verstanden werden, der zum Erzeugen des sichtbaren Bildes dient. Für gewisse Systeme ist der »Auffangschirm« tätsächlich nur der Leuchtschirm, bei anderen Systemen aber ist der »Auffangschirm« eine vor dem Leuchtschirm angeordnete durchbrochene Elektrode, z. B. ein Gitter. Bei den zuerst genannten Systemen müssen die drei Bündel daher auf denselben Punkt des Leuchtschirmes gerichtet werden, bei den anderen Systemen ist es mehr üblich, die Bündel auf dieselbe Stelle der durchbrochenen Elektrode zu richten.

Bei den obenerwähnten Earbfernsehröhren mit drei Elektronenspritzen müssen die drei Elektronenstrahlen auf denselben Punkt des Auffangschirmes gerichtet werden, auch wenn die Bündel über den Schirm abgebogen werden, damit das Bild rasterförmig aufgebaut wird. Dies ist verwirklichbar, da jedes Bündel ein eigenes Ablenksystem besitzt, aber diesen Systemen müssen dann Ablenkspannungen ganz besonderer Form zugeführt werden. Diese Spannungen müssen zum Aufzeichnen eines symmetrischen Rasters in hohem Maße unsymmetrisch sein. . . . ■

Eine Vorrichtung nach der Erfindung weist die obenerwähnten Nachteile in viel geringerem Maße auf und bietet außerdem noch andere Vorteile.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung zur Wiedergabe von Bildern, insbesondere zur Wiedergäbe von Farbfernsehbildern, enthält eine Elektronenstrahlröhre mit drei Elektronenspritzen, die drei Elektronenstrahlen erzeugen, die unter der Einwirkung eines für sämtliche Strahlen gemeinsamen Abbiegfeldes, das aus zwei zueinander nahezu senkrechten Komponenten besteht, einen . Auffangschirm abtasten, von den drei Elektronenspritzen ab immer konvergieren und beim Eintreten in das Abbiegfeld in einer Ebene liegen. Die Vorrichtung weist das Kennzeichen auf, daß eine der Komponenten des Abbiegfeldes parallel zur Schnittlinie einer . senkrecht zur Röhrenachse verlaufenden Ebene und der Ebene der Elektronenstrahlen ist, und ferner, daß zwei der drei Elektronenspritzen je ein elektrostatisches Ablenksystem enthalten, an das solche Spannungen angelegt werden, daß der Zusammentreffpunkt der drei Elektronenstrahlen immer auf dem Auffangschirm liegt.

Mit Abbiegen wird hier und im nachfolgenden das gemeinsame Abbiegen der drei Strahlen zum Aufbau des Bildrasters gemeint; mit Ablenkung wird die Beeinflussung der Elektronenstrahlen gemeint, die zum Richten dieser Strahlen vor dem Eintreten in das gemeinsame Abbiegfeld dient.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung bietet den Vorteil, daß dem Abbiegsystem einfache Spannungen oder Ströme der üblichen Form, z. B. der Sägezahnform, zugeführt werden können. Da die drei Elektronenstrahlen beim Eintreten in ,das Abbiegfeld in nur einer Ebene liegen, ergibt sich der Vorteil, daß, wenn die Strahlen bei einer bestimmten Stärke des Abbiegfeldes in einem Punkt zusammentreffen, dies, abgesehen vom Abbildungsfehler, der als Koma bezeichnet wird, immer der Fall ist, auch wenn die Abbildung geändert wird. Betrachtet man die drei Elektrorienstrahlen als Teile nur eines Bündels, so kann man also sagen, daß kein !Störender Astigmatismus auftritt. Es verbleibt dann aber noch ein Fehler, nämlich, daß die geometrisohe Stelle der Zusammentreffpunkte der drei Strahlen nicht eine.Ebene ist; dies stellt einen Nachteil dar, da der Auffangschirm meist in erster Annäherung als go eine Ebene zu betrachten ist.

Da zwei der Elektronenstrahlsysteme getrennte Ablenksysteme enthalten, kann erstens dafür Sorge getragen werden, daß die Strahlen bei 'einer bestimmten Stärke des Abbiegfeldes in einem, Punkt des Auffangschirmes zusammentreffen, und ferner können an diese Ablenksysteme die erforderlichen Korrektiohsspannungen angelegt werden, so daß die obenerwähnte gekrümmte Oberfläche derart verformt wird, daß sie mit dem Auffangschirm zusammenfällt. . '

In einem bestimmten Falle ist es sogar nicht notwendig, an die Ablenksysteme Spannungen anzulegen, um die drei Strahlen in einem Punkt des Auffangschirmes zusammenzubringen, nämlich dann nicht, wenn die drei Elektronenspritzen einen solchen Winkel miteinander einschließen, daß die Achsen der Systeme bereits ohne Spannungen an den Ablenksystemen in ,einem Punkt des Auffängschirmes zusammentreffen. In diesem Falle braucht man also an die Ablenksysteme ausschließlich einfache Korrektionsspannungen anzulegen, um zu gewährleisten, daß die Strahlen bei eingeschaltetem Abbiegfeld auch auf dem Auffangschirm zusammentreffen. : . .

Die Anordnung der Elektronenspritzen unter einem Winkel' stellt einen Nachteil dar, denn der von den Elektronenspritzen beanspruchte Raum ist groß gegenüber dem beanspruchten Raum- bei An-Ordnung der drei Systeme mit parallel verlaufenden Achsen. Es ist daher häufig, vorteilhafter, die drei Systeme mit parallel verlaufenden Achsen anzuordnen und durch Gleichspannungen an den Ablenksystemen dafür Sorge zu tragen, daß bei nicht eingeschaltetem Abbiegfeld die ...drei Strahlen in einem Punkt des Auffangschirmes zusammentreffen.

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Es ist naturgemäß gleichgültig/ welche zwei der

■■"' drei Elektronenspritzen mit Ablenkplatten versehen werden, denn man kann immer die Richtung eines der Elektronenstrahlen als die gute Richtung auffassen und also die anderen Strahlen auf den Punkt richten, an dem -der zuerst genannte Strahl auf den Auffangschirm auftrifft.

Liegen die Achsen der drei Elektronenspritzen parallel in einer Ebene, so ist es besonders günstig,

ίο die äußeren Systeme mit Ablenkplatten zu versehen. Das mittlere Elektronenstrahlsystem kann dann auf die Mitte des Auffangschirmes gerichtet werden. Der ganze Aufbau des Elektrodensystems wird auf diese Weise symmetrisch und also einfach.

Da die Elektronenstrahlen in einer Ebene liegen, brauchen sie nur in dieser Ebene abgelenkt zu werden. Sollten kleine Abweichungen vorliegen, so daß sie vor dem Erreichen der Ablenkelektroden außerhalb dieser Ebene gelangen, so läßt sich mit Hilfe von Magneten außerhalb der Röhre eine solche Korrektur durchführen, daß sie wieder in die Ebene geführt werden. Man wird dann im allgemeinen wieder die Richtung eines der Elektronenstrahlen als die gute Richtung betrachten und die anderen zwei magnetisch ablenken, so daß alle drei Strahlen in eine Ebene zu liegen kommen. Vorzugsweise werden die beiden äußeren Elektronenstrahlen auf diese Weise magnetisch beeinflußt. Dann ist es aber notwendig, den mittleren Elektronenstrahl magnetisch abzuschirmen. Diese Abschirmung kann z. B. aus einer wenigstens einen Teil der mittleren Elektronenspritze umgebenden ferromagnetischen Umhüllung bestehen; es ist aber auch möglich, eine der Elektroden der mittleren Elektronenspritze aus ferromagnetischem Werkstoff zu wählen.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der eine Elektronenstrahlröhre nach der Erfindung schematisch und teilweise im Schnitt dargestellt ist.

In der Figur hat die Elektronenstrahlröhre einen Zylinderhals 1 und einen an diesen anschließenden konischen Teil 2, der durch ein leicht gekrümmtes Fenster 3 verschlossen ist. Auf der Innenseite dieses Fensters befindet sich eine Leuchtschicht 4. Der Röhrenhals 1 enthält drei gerade, parallele Elektronenspritzen, deren Achsen in einer Ebene liegen. Alle drei Elektronenspritzien mit Ausnahme der Ablenkplatten der beiden äußeren sind gleichartig; deutlichkeitshalber ist daher nur ein System mit Bezugsziffern versehen. In diesem System ist mit 5 die Kathode, mit 6 das Steuergitter, mit 7 die Sauganode und mit 8 die Anode bezeichnet. Dieser Teil der Elektronenspritze ergibt einen bereits etwas gebündelten Elektronenstrom, der aber zur Erzielung eines sehr kleinen Brennpunktes noch weiter konzentriert wird. Dies erfolgt mittels der Elektroden 9 und 10, die mit der Elektrode 8 ein Linsensystem bilden. Naturgemäß müssen zu diesem Zweck an die Elektroden 5 bis ι ο einschließlich . geeignete Spannungen angelegt werden. Mit der Erfindung als solcher hat dies aber nichts zu tun, da die Elektronenspritze auf ganz übliche Weise aufgebaut ist und auch in bekannter Weise in eine Schaltung i aufgenommen wird. Es können daher z. B. auch sogenannte Triodensysteme verwendet werden, die also keine Sauganode aufweisen.

Die in der Zeichnung dargestellte Elektronenstrahlröhre enthält an den beiden äußeren Elektronenspritzen zwei Ablenkplattensätze 11 und 12. Ferner ist noch ein Spulensatz 13, 14 dargestellt, der die drei von den Elektronenspritzen erzeugten Strahlen in einer Richtung abbiegt und zum Aufzeichnen des Bildrasters auf dem Leuchtschirm 4 beiträgt. Deutlichkeitshalber ist der andere Spulensatz für die Ablenkung in der Zeichenebene nicht dargestellt. Dadurch, daß an die Ablenksysteme 11 und 12 geeignete Gleichspannungen angelegt werden, kann dafür Sorge getragen werden, daß in der Ruhelage die drei Elektronenstrahlen in der Mitte des Leuchtschirmes 4 in einem Punkt 1 5 zusammentreffen.

Ist die Vorrichtung einmal so eingestellt, so treffen die drei Strahlen immer in nahezu einem Punkt zusammen, auch wenn den Abbiegspulen Abbiegströme zugeführt werden. Um zu bewirken, daß diese Punkte immer auf dem. Leuchtschirm 4 liegen, müssen in vielen Fällen den Ablenksystemen 11 und 12 auch noch Korrektionsspannungen zugeführt werden, welche den Spannungen entnommen sind, die die Ströme in den Abbiegspulen ergeben. Es ist aber auch möglich, dem Leuchtschirm 4 eine solche Krümmung zu geben, daß der Zusammentreffpunkt der drei Strahlen ohne Korrektionsspannungen an den Ablenksystemen 11 und .12 immer auf dem Leuchtschirm liegt. Es brauchen dann nur Gleichspannungen an die Ablenksysteme 11 und 12 angelegt zu werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß Abbiegspulen besonderer Gestalt verwendet werden, wie sie bereits anderweitig vorgeschlagen worden sind. '

Claims (1)

·> PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung, insbesondere zur Wiedergabe von Farbfernsehbildern,· mit einer Elektronenstrahlröhre mit drei Elektronenspritzen, die drei Elektronenstrahlen erzeugen, die unter dem Einfluß eines für sämtliche Strahlen gemeinsamen, aus zwei zueinander nahezu senkrechten Komponenten bestehenden Abbiegfeldes einen Auffangschirm abtasten, von den drei Elektronenspritzen ab immer konvergieren und beim Eintreten in das Abbiegfeld in einer Ebene liegen, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Komponenten des Abbiegfeldes parallel zur Schnittlinie einer zur Röhrenachse senkrechten Ebene .und der Ebene der Elektronenstrahlen ist und zwei der Elektronenspritzen je ein elektrostatisches Ablenksystem enthalten, an das eine solche Spannung angelegt wird, daß der Zusammentreffpunkt der drei Elektronenstrahlen auf dem Auffangschirm liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der drei Elektronenspritzen such in einem Punkte des Auffangschirrnes schneiden.

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3. Vorrichtung nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der drei Elektronenspritzen parallel sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Elektronenspritzen je mit einem Ablenkelektrodensatz versehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Elektronenstrahlen in den beiden äußeren Elektronenspritzen in einer zur Korrekturrichtung senkrechten Richtung durch Magnete beeinflußt werden und der Elektronenstrahl der mittleren Spritze gegen die Einwirkung von Magnetfeldern abgeschirmt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Elektroden der mittleren , Elektronenspritze aus ferromagnetischenr Werkstoff besteht.

7. Elektronenstrahlröhre zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.

Angezogene Druckschriften:
VDE-Fachberichte, 1951, S. 298u.fr.;
USA.-Patentsehrift Nr. 2621244.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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