NL9001171A - Televisieopneembuis en afbuigsysteem voor toepassing in een televisieopneembuis. - Google Patents

Description

Televisieopneembuis en afbuigsysteem voor toepassing in een televisieopneembuis.

De uitvinding heeft betrekking op een televisieopneembuis omvattende een elektronenbron voor uitzending van een elektronenbundel naar een beeldopneemvlak, een lijnafbuiginrichting voor afbuiging van de elektronenbundel over het beeldopneemvlak langs een beeldlijn en een beeldafbuiginrichting voor afbuiging van de elektronenbundel in een dwars op de beeldlijn gelegen dwarsrichting.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een afbuigsysteem voor toepassing in een televisieopneembuis.

Een dergelijke televisieopneembuis is bekend uit het Duitse Offenlegungsschrift DE 34 19 043.

In dit Offenlegungsschrift is een televisieopneembuis beschreven, die is voorzien van afbuigspoelen voor deflectie van de elektronenbundel in twee onderling loodrechte richtingen over een beeldopneemvlak. Het beeldopneemvlak wordt bijvoorbeeld lijnsgewijs afgetast, waarbij een beeld is opgebouwd uit twee geïnterlinieerde rasters met elk 312,5 lijnen. Ter afbuiging van de elektronenbundel wordt aan de afbuigspoelen een zaagtandspanning aangeboden, waarbij een frekwentie van de zaagtandspanning over de in vertikale richting afbuigende spoel 50 Hz en een frekwentie van de zaagtandspanning over de in horizontale richting afbuigende spoel 15.6 kHz bedraagt. Ter correctie van vertekeningen van het beeld op het beeldopneemvlak wordt aan de horizontale en de vertikale afbuigspanning een correctiespanning toegevoegd. Hierdoor tast de elektronenbundel het beeldopneemvlak niet langer lijnsgewijs af, maar volgt deze een dusdanig traject over het beeldopneemvlak, dat het opgewekte videosignaal bij een weergave die synchroon is met de horizontale en de vertikale zaagtandvormige afbuigspanningen, op een televisiemonitor als een onvertekend beeld wordt weergegeven. In het geval dat een televisieopneembuis met een, ten opzichte van de bundeldiameter, relatief groot beeldopneemvlak wordt toegepast, bijvoorbeeld in medische beeldvormende systemen, kan daarop tussen de beeldlijnen lading achterblijven die niet door de elektronenbundel wordt gecompenseerd. Door een positieve ladingsopbouw wordt de elektronenbundel op ongewenste wijze aangetrokken waardoor een hinderlijk locaal flikkereffect in het televisiebeeld ontstaat. De uitvinding heeft onder meer als doel te voorzien in een televisieopneembuis waarin bovengenoemd effect wordt tegengegaan.

Hiertoe heeft een televisieopneembuis volgens de uitvinding tot kenmerk, dat de beeldafbuiginrichting is ingericht voor periodieke afbuiging van de elektronenbundel tussen aan weerszijden van de beeldlijn gelegen dwarsposities tijdens afbuiging van de elektronenbundel langs de beeldlijn.

Door toevoeren van een relatief hoogfrekwente afbuigspanning aan de in vertikale richting afbuigende beeldafbuiginrichting (hoger dan de frekwentie van de afbuigspanning over de in horizontale richting afbuigende lijnafbuiginrichting), legt de elektronenbundel een rond een beeldlijn slingerend traject over het beeldopneemvlak af. Hierdoor wordt de lading op het beeldopneemvlak die zich tussen twee naburige beeldlijnen bevindt, gecompenseerd en worden negatieve effecten ten gevolge van ladingsopbouw tegengegaan zonder dat de beeldresolutie noemenswaardig wordt aangetast.

Een voorkeursuitvoering van een televisieopneembuis volgens de uitvinding waarbij de beeldafbuiginrichting een afbuigelement omvat, heeft als kenmerk, dat de beeldafbuiginrichting een verder, magnetisch, afbuigelement omvat dat bij hogere afbuigfrekwenties werkt dan het afbuigelement.

Door toepassing van een extra, magnetisch, hoogfrekwent afbuigelement kan - in het geval het afbuigelement magnetisch is - een hoogfrekwent magneetveld worden gesuperponeerd op het magneetveld van het laagfrekwente magnetisch afbuigelement dat de afbuiging in de dwarsrichting (vertikale afbuiging) bewerkstelligt. Bij voorkeur is de impedantie van het verdere hoogfrekwente afbuigelement voor lage frekwenties zo hoog, dat een wederzijdse beïnvloeding van het laagfrekwente magnetisch afbuigelement en het hoogfrekwente afbuigelement klein is. Wanneer het laagfrekwente afbuigelement een elektrostatisch afbuigelement is, werkt het hoogfrekwente magneetveld van het verdere, magnetische, afbuigelement samen met het elektrische veld van het elektrostatische afbuigelement.

Een verdere voorkeursuitvoering van een televisieopneembuis volgens de uitvinding waarbij de televisieopneembuis een omhulling omvat ter omsluiting van de elektronenbundel en waarbij het afbuigelement een magnetisch afbuigelement is dat zich buiten de omhulling bevindt, heeft als kenmerk, dat het verdere afbuigelement zich tussen het afbuigelement en de omhulling bevindt.

Door plaatsing van het verdere hoogfrekwente magnetische afbuigelement buiten de omhulling van de televisieopneembuis, kan zonder verandering in het fabricageproces van binnen de omhulling gelegen onderdelen, de televisieopneembuis worden aangepast. Reeds bestaande buizen kunnen eveneens op eenvoudige wijze worden voorzien van een extra hoogfrekwent magnetisch afbuigelement.

Een weer verdere voorkeursuitvoering van een televisieopneembuis volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat het verdere afbuigelement een zadelvormige spoel omvat.

Een zadelvormige spoel, bijvoorbeeld gevormd uit een stroomgeleidende strip, is bijzonder goed geschikt voor toepassing als compacte hoogfrekwente afbuiginrichting. Ter verkrijging van een homogeen magneetveld kan een H-vormige of ü-vormige gesloten lus op een cilindermantelvlak worden aangebracht, bijvoorbeeld direct op de omhulling van de televisieopneembuis door opdampen, waarbij de lange zijde van de lus zich in axiale richting uitstrekt. Per poot van de lus bedraagt op het cilindermantelvlak de hoekafstand tussen naburige lange zijden 120°. Hierdoor wordt een goede homogeniteit van het magneetveld verkregen.

Een verder voorkeursuitvoering van een televisieopneembuis volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat de strip in twee contactpunten is verbonden met respectieve stroomgeleiders, waarbij een gezamenlijke capaciteit van de stroomgeleiders in samenwerking met een zelfinductie van de strip een resonantiecircuit vormt.

Door toepassing van stroomgeleiders met een aan het frekwentiebereik van de verdere afbuiginrichting aangepaste capaciteitswaarde (bijvoorbeeld twee op geringe onderlinge afstand gelegen stripvormige geleiders), kan een additionele afstemcondensator achterwege blijven, hetgeen vanwege de beperkte ruimte tussen het laagfrekwente magnetische afbuigelement en de omhulling van de televisieopneembuis van groot voordeel is.

Een verdere voorkeursuitvoering van een televisieopneembuis volgens de uitvinding heeft tot kenmerk, dat de zadelvormige spoel en het magnetische afbuigelement zich nagenoeg over een zelfde lengte uitstrekken.

Een maximale invloed van de zadelvormige spoel op de elektronenbundel treedt op wanneer de magneetvelden van de zadelvormige spoel en het afbuigelement op dezelfde plaats in de televisieopneembuis voorkomen. Dit wordt bewerkstelligd door beide afbuigelementen langs eenzelfde lengtedeel van de televisieopneembuis te positioneren.

Enkele uitvoeringsvormen van een televisieopneembuis en een afbuigsysteem volgens de uitvinding zullen nader worden toegelicht aan de hand van bijgevoegde tekening. In de tekening toont:

Figuur 1 een schematische weergave van een bekende televisieopneembuis,

Figuur 2a en 2b een elektronenbundeltraject over een beeldopneemvlak in een televisieopneembuis,

Figuur 3 een televisieopneembuis voorzien van een verder magnetisch afbuigelement volgens de uitvinding,

Figuur 4 een zadelvormige spoel volgens de uitvinding,

Figuur 5 een H-vormige lus ter vorming van een zadelvormige spoel zoals getoond in Figuur 4, en

Figuur 6 een ü-vormige lus ter vorming van een zadelvormige spoel.

Figuur 1 toont een televisieopneembuis met een binnen een omhulling 2 gelegen elektronenbron 3 en focusseringselektroden 5. Een door de elektronenbron 3 uit te zenden elektronenbundel 4 wordt met behulp van de focusseringselektroden 5 op een beeldopneemvlak 7 afgebeeld. Het beeldopneemvlak 7 omvat een laag fotogeleidend materiaal, zoals bijvoorbeeld PbO, op welke laag een van de lokale lichtintensiteit op het beeldopneemvlak 7 afhankelijk ladingspatroon wordt opgebouwd. In beeldpunten van het beeldopneemvlak 7 accumuleert zich over een intrinsieke capaciteit van de fotogeleidende laag een positieve lading. Wanneer de elektronenbundel 4 op een beeldpunt valt, ontlaadt het beeldpunt tot de cathodepotentiaal die in dit voorbeeld 0 V bedraagt. Over de weerstand R ontstaat hierdoor een spanningsval ten opzichte van de spanningsbron 9 die bijvoorbeeld een klemspanning van 30 V heeft.

Deze spanningsval wordt in het punt A afgenomen en vormt het videosignaal dat op een monitor kan worden weergegeven. Met behulp van een lijn- en een beeldafbuiginrichting 11 en 1Γ, die in dit voorbeeld worden gevormd door magnetische afbuiginrichtingen, maar waarvan bijvoorbeeld ten minste één afbuiginrichting kan worden vervangen door een binnen de omhulling 2 gelegen elektrostatische afbuiginrichting, wordt de elektronenbundel 4 over het beeldopneemvlak 7 afgebogen.

Figuur 2a toont het traject dat de elektronenbundel 4 over het beeldopneemvlak 7 aflegt. De elektronenbundel beweegt langs beeldlijnen B van een eerste naar een tweede rand van het beeldopneemvlak 7, onder invloed van een magneetveld dat wordt opgewekt door de lijnafbuiginrichting 11. Een zelfinductie van de lijnafbuiginrichting 11 bedraagt bijvoorbeeld 1 mH. Na langs een beeldlijn B1 te zijn verplaatst, wordt de elektronenbundel met behulp van de beeldafbuiginrichting 11', in een dwarsrichting verplaatst (in de Figuur aangegeven met de letter Y), zodat de elektronenbundel zich op het beeldopneemvlak aan het begin van de beeldlijn B2 bevindt. Een zelfinductie van de beeldafbuiginrichting 1Γ ligt bijvoorbeeld tussen 1 en 30 mH. Bij een beeld dat is opgebouwd uit twee geïnterlinieerde beeldrasters, in de Figuur weergegeven door de getrokken lijnen en de onderbroken lijnen, met ieder 312,5 beeldlijnen, is een afbuigfreguentie in de Y-richting 50 Hz en een afbuigfreguentie in de richting van de beeldlijnen (X-richting) 50 x 312,5 = 15.6 kHz. De twee afbuiginrichtingen 11 en 11' zijn aan deze frekwenties aangepaste spoelen. In het geval dat de beeldlijnen B, ten opzichte van een bundeldiameter van de elektronenbundel 4, relatief ver uiteen gelegen zijn, hetgeen bij televisieopneembuizen met een 2 inch diameter bij medische toepassingen voorkomt, blijft er tussen de beeldlijnen een positieve lading achter. Hierdoor wordt de elektronenbundel op ongewenste wijze afgebogen en treden hinderlijke helderheidsfluctuaties in het televisiebeeld op. Door de elektronenbundel 4 langs een in Figuur 2b gegeven traject over het beeldopneemvlak 7 af te buigen, kan dit negatieve effect worden tegengegaan. Voor een dergelijke afbuiging is de beeldafbuiginrichting 11' met een magnetisch of elektrostatisch hoogfrekwent afbuigelement uitgerust, zodat een additionele afbuigfrequentie in de Y-richting bijvoorbeeld 75 MHz bedraagt. Bij deze frekwentie bedraagt het aantal uitwijkingen van de elektronenbundel tussen de aan weerszijden van eenbeeldlijn B gelegen dwarsposities B' en B" 2400.

Figuur 3 toont een extra magnetisch afbuigelement 13 van de beeldafbuiginrichting 1Γ dat tussen de lijnafbuiginrichting 11, Het magnetisch afbuigelement 12 van de beeldafbuiginrichting 1Γ en de omhulling 2 is opgenomen, bijvoorbeeld bevestigd aan een binnenzijde van een kokervormige drager 14. Het afbuigelement 13 is verbonden met een oscillator 17, die ten opzichte van met de lijnafbuiginrichting 11 en het magnetisch afbuigelement 12 van de beeldafbuiginrichting 1Γ verbonden zaagtandgeneratoren 15 en 19 een hoge frekwentie heeft.

Een verder magnetisch afbuigelement 13 in de vorm zoals getoond in Figuur 4, is zeer geschikt om tussen de omhulling 2 van de televisieopneembuis, de lijnafbuiginrichting 11 en het magnetisch afbuigelement 12 van de beeldafbuiginrichting 11' te passen. De zadelvormige spoel 13, die een zelfinductie van bijvoorbeeld 100 nH heeft, omvat een op een cilindermantelvlak gelegen geleidende strip 21. De strip 21 is bijvoorbeeld vervaardigd uit koperfolie met een dikte van ongeveer 10 pm (de diepte onder het oppervlak van een geleider waarop de stroom bij 75 MHz loopt, is 7.6 pm). Voor een homogeen magneetveld in de lijnrichting (in de figuur aangegeven met een X), heeft de zadelvormige spoel bij voorkeur een gedaante waarbij de strip in een radiale doorsnede van het mantelvlak in punten K, L, M en N is gelegen op een cirkel. Stralen die de punten K, L, M en N met een cirkelmiddelpunt 0 verbinden, hebben een onderlinge hoekafstand van 120° en 60°. Tussen de punten P en Q van de zadelvormige spoel 13 is een afstemcondensator C opgenomen, met een dusdanige impedantie, dat de door de zadelvormige spoel 13 en de condensator C gevormde resonantiekring bij frekwenties rond 50 Hz zich nagenoeg als een open circuit gedraagt. Een hoge afbuigfrequentie is mogelijk met een dergelijke spoel doordat de lussen van de spoel parallel zijn geschakeld. Bij voorkeur wordt de condensator C gevormd door stripvormige geleiders die in punten P en Q met de strip 21 zijn verbonden en op geringe onderlinge afstand zijn gelegen. Door toevoeging van een additionele condensator, parallel aan de condensator C, kan een resonantiefrekwentie van de door de spoel 13 en de condensatoren gevormde resonantiekring op 30 MHz worden ingesteld. Hierdoor treden minder wervelstromen in de omhulling 2 op en wordt minder elektromagnetische straling door de spoel uitgestraald, waardoor een verbetering van de kwaliteitsfactor kan worden bereikt ten opzichte van een frekwentie van 75 MHz.

De zadelvormige spoel 13 kan bevestigd zijn aan de binnenzijde van de kokervormige drager 14 die de omhulling 2 omgeeft, of aan een binnenzijde of buitenzijde van de omhulling 2. Bevestiging aan de binnenzijde van de kokervormige drager 14 heeft als voordeel dat de zadelvormige spoel 13, het magnetisch afbuigelement 12 en de lijnafbuiginrichting 11 tesamen met de koker 14 een geïntegreerd afbuigsysteem vormen, dat van de omhulling 2 losneembaar is.

Figuur 5 toont de H-vormige lus waaruit de zadelvormige spoel 13 is gevormd. Bij voorkeur is de koperen strip 21 op een flexibel substraat 27 bevestigd. In de punten P en Q is de H-vormige lus verbonden met de aan weerszijden van het substraat 27 gelegen stripvormige geleiders 23 en 25, die tesamen een zeer vlakke condensator vormen, hetgeen van voordeel is bij plaatsing van de zadelvormige spoel 13 tussen de omhulling 2 van de televisieopneembuis en de afbuigelementen 11, 11'.

Figuur 6 toont de ü-vormige lus waaruit de zadelvormige spoel 13 kan zijn gevormd.

Claims (13)

1. Televisieopneembuis omvattende een elektronenbron voor uitzending van een elektronenbundel naar een beeldopneemvlak, een lijnafbuiginrichting voor afbuiging van de elektronenbundel over het beeldopneemvlak langs een beeldlijn en een beeldafbuiginrichting voor afbuiging van de elektronenbundel in een dwars op de beeldlijn gelegen dwarsrichting, met het kenmerk, dat de beeldafbuiginrichting is ingericht voor periodieke afbuiging van de elektronenbundel tussen aan weerszijden van de beeldlijn gelegen dwarsposities tijdens afbuiging van de elektronenbundel langs de beeldlijn.

2. Televisieopneembuis volgens conclusie 1, waarbij de beeldafbuiginrichting een afbuigelement omvat, met het kenmerk, dat de beeldafbuiginrichting een verder, magnetisch, afbuigelement omvat dat bij hogere afbuigfrequenties werkt dan het afbuigelement.

3. Televisieopneembuis volgens conclusie 2, waarbij de televisieopneembuis een omhulling omvat ter omsluiting van de elektronenbundel en waarbij het afbuigelement een magnetisch afbuigelement is dat zich buiten de omhulling bevindt, met het kenmerk, dat het verdere afbuigelement zich tussen het afbuigelement en de omhulling bevindt.

4. Televisieopneembuis volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat het verdere afbuigelement een zadelvormige spoel omvat.

5. Televisieopneembuis volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de zadelvormige spoel een op een cilindermantelvlak gelegen stroomgeleidende strip omvat.

6. Televisieopneembuis volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat in een radiale doorsnede van het cilindermantelvlak de strip in punten is gelegen op een cirkel, welke punten ten opzichte van een referentiestraal een hoekafstand hebben van respectievelijk nagenoeg 60°, 120°, 240° en 300°.

7. Televisieopneembuis volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat in een plat vlak de strip een H-vormige gesloten lus vormt.

8. Televisieopneembuis volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat in een plat vlak de strip een U-vormige gesloten lus vormt.

9. Televisieopneembuis volgens conclusie 5, 6 of 7, met het kenmerk, dat de strip in twee contactpunten is verbonden met respectieve stroomgeleiders, waarbij een gezamenlijke capaciteit van de stroomgeleiders in samenwerking met een zelfinductie van de strip een resonantiecircuit vormt.

10. Televisieopneembuis volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de stroomgeleiders stripvormig zijn.

11. Televisieopneembuis volgens één der conclusies 4 tot en met 9, met het kenmerk, dat de zadelvormige spoel en het magnetische afbuigelement zich nagenoeg over een zelfde lengte uitstrekken.

12. Televisieopneembuis volgens conclusie 1, waarbij de beeldafbuiginrichting een afbuigelement omvat, met het kenmerk, dat de beeldafbuiginrichting een verder, elektrostatisch, afbuigelement omvat dat bij hogere afbuigfrekwenties werkt dan het afbuigelement.

13. Afbuigsysteem voor toepassing in een televisieopneembuis, met het kenmerk, dat het afbuigsysteem een kokervormige drager omvat op een binnenzijde waarvan een zadelvormige spoel is bevestigd.