DE894566C - Ablenkeinrichtung fuer Kathodenstrahlroehren - Google Patents

Description

• Ablenkeinrichtung für Kathodenstrahlröhren Die Erfindung betrifft Maßnahmen an Ablenkeinrichtungen für Kathodenstrahlröhren und eignet sich insbesondere für sogenannte Weitwinkelröhren, bei denen der Kathodenstrahl während des Betriebes aus der Ruhelage um einen weiten Winkel, beispielsweise mehr als ± 3o°, abgelenkt wird. Bei der Aufzeichnung von Oszillogrammen oder Fernsehbildern auf dem Leuchtschirm von derartigen Kathodenstrahlröhren zeigen sich vielfach Verzerrungen der Bildgeometrie durch ungleiche Schreibgeschwindigkeit des Elektronenstrahles (Tangensfehler) sowie Unschärfen in bestimmten Bildzonen. Letztere Bildfehler rühren daher, daß die Länge des Kathodenstrahls zwischen Ablenkeinrichtung und Fluoreszenzschirm bei verschiedenen Strahlauslenkungen verschieden ist. Um diese Fehler zu beseitigen, ist es zweckmäßig; sowohl das zur Strahlablenkung dienende Feld als auch das zur Strahlkonzentrierung dienende Feld in Abhängigkeit von dem jeweiligen Auslenkwinkel des Strahls zu ändern.
• Es sind zahlreiche Verfahren zur Lösung dieses Problems bekanntgeworden. Bei der praktischen Anwendung dieser Verfahren ergaben sich jedoch erhebliche Schwierigkeiten, weil entweder die Korrektur näherungsweise nur sehr mangelhaft erfolgte oder durch die Korrekturmittel anderweitige Bildfehler hervorgerufen wurden oder weil die Anwendung mit einem erheblichen Aufwand verbunden war. Insbesondere letzterer Umstand ist für die Anwendung bei für Massenherstellung vorgesehenen Geräten, beispielsweise Fernseh-Heimempfängern, von großer Bedeutung.
• Die vorliegende Erfindung bezweckt, die eingangs geschilderten Schwierigkeiten ohne zusätzlichen Aufwand mit einer für die meisten technischen Anwendungsgebiete hinreichenden Genauigkeit zu lösen. Zu diesem Zweck macht die Erfindung Gebrauch von einem bereits vorgeschlagenen Verfahren zur Erzeugung eines bogenförmigen Spannungsverlaufs. Bei diesem Verfahren wird eine periodische Impulsspannung von kurzer Impulsdauer, vorzugsweise kürzer als 2o °%o der Impulsperiode, einer Reihenschaltung von Selbstinduktivität und Kapazität zugeführt und die Selbstinduktion und die Kapazität im Hinblick auf die Kreisfrequenz der Impulsfolge derart bemessen, daß die Bedingung erfüllt wird: ioo > co2 - L - C > i, wobei die Selbstinduktivität L in Henry und die Kapazität C in Farad gemessen sind. Es ergibt sich dann an der Indüktivität L ein zeitlicher Spannungsverlauf, der aus steilflankigen kurzen Impulsen mit dazwischen befindlichen bogenförmigen Stücken besteht, und am Kondensator ein zeitlicher Spannungsverlauf, der aus bogenförmigen Teilstücken einer angenähert sinusartigen Schwingung besteht, deren Periodendauer doppelt so groß ist wie die Periodendauer der Impulsfolgefrequenz.
• Erfindungsgemäß wird dieses Verfahren in Verbindung mit einer Zeitablenkschaltung für Oszillographen- oder Fernsehzwecke derart verwendet, daß von einem Impulsgeber, beispielsweise einem Kippgerät, periodische Impulse kurzer Impulsdauer dem elektromagnetischen Strahlablenkungssystem einer Kathodenstrahlröhre zugeführt werden und daß in die Zuleitung zwischen Ablenksystem und Impulsgeber ein Kondensator eingeschaltet ist; dessen Kapazität im Hinblick auf die Kreisfrequenz co der Impulsfolge derart bemessen ist, daß die Bedingung erfüllt wird: ioo > a)2 - L - C > i, wobei die Selbstinduktivität L des elektromagnetischen Ablenksystems in Henry und die Kapazität C des Kondensators in Farad gemessen sind.
• Es ist vorteilhaft, eine Vorrichtung zu verwenden, mittels der die am Kondensator abgenommene Kondensatorspannung das Fokussierfeld der Kathodenstrahlröhre steuert. Zweckmäßigerweise wird die am Kondensator abgenommene Spannung als Steuerspannung einem Verstärker zugeführt, in dessen Ausgangskreis eine zurNächfokussierung des Kathodenstrahls dienende Spule liegt. Es ist günstig, zusätzlich zu der im Ausgangskreis des Verstärkers liegenden Fokussierspule noch eine weitere, von einem Gleichstrom durchflossene Hauptfokussierspule bzw. einen permanenten Ringmagnet anzuordnen. Die Schaltung wird mit besonderem Vorteil in Verbindung mit einer Kathodenstrahlröhre mit ebenem oder praktisch ebenem Schirm verwendet, wobei die zwischen Beginn und Mitte jedes Kippschwingungshinlaufes auftretende Änderung der Spannung an den Ablenkspulen, bezogen auf den Maximalwert der Spannung, die Selbstinduktion und die Kapazität derart bemessen sind, daß die Bedingung erfüllt ist Im nachstehenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren beschrieben. Es zeigt Fig. i das Prinzip der erfindungsgemäßen Schaltanordnung, Fig. 2 den an einzelnen Schaltelementen auftretenden Spannungsverlauf, Fig. 3 den Spannungsverlauf zur Beseitigung des sogenannten Tangensfehlers, Fig. q. den zeitlichen Verlauf des zusätzlichen Fokussierstroms.
• Fig. i stellt ein Anwendungsbeispiel der Erfindung dar, bei dem das Ablenkfeld für die Kathodenstrahlröhre R von den Ablenkspulen S1 und S2 erzeugt wird, die über den Kondensator C an das Kippgerät K angekoppelt sind. Die am Kondensator C auftretende Bogenspannung (Kurve a in Fig. 2) steuert eine Verstärkerstufe V, in deren Ausgangskreis eine Zusatzfokussierspule S3 liegt, die im Zusammenwirken mit der von einem Gleichstrom durchflossenen Fokussierspule S4 den Kathodenstrahl der Röhre R derart fokussiert, daß der Kathodenstrahl bei jedem Ablenkwinkel stets scharf gebündelt auf den ebenen Fluoreszenzschirm der Röhre R auftrifft. An den Ablenkspulen S1 und S2 ergibt sich ein zeitlicher Verlauf der Impulsspannung gemäß Kurve b in Fig. 2. Die zwischen den steilflankigen Impulsen befindlichen Kurventeilstücke sind angenähert sinusbogenförmig.
• In Fig. 3 ist als weiteres Anwendungsbeispiel der erforderliche Spannungsverlauf U an der Ablenkinduktivität L durch die Beziehung der Kurve a zur Entzerrung des sogenannten Tangensfehlers bei Verwendung einer Kathodenstrahlröhre mit Planschirm dargestellt, wobei den Sinus des Ablenkwinkels 99 und T die Periodendauer des Ablenkstromes bedeuten. Auch diese Kurve läßt sich mit sehr guter Annäherung durch eine sinusbogenförmige Spannung ersetzen, wie dies zum Beispiel in der gestrichelten Kurve b für einen Ablenkwinkel 99 = 55° geschehen ist. Die Größe des erforderlichen Produktes L - C ergibt sich aus der Bedingung, daß der für den Ablenkwinkel 9p erforderliche prozentuale Hub der Spannung von gleich der Differenz der Funktion für cot = 0 und 7v ist, also für 9p = 55° entsprechend Kurve b (Fig. 2) Sind also zum Beispiel L = o,= Hy; c)% = 2n- 15 000 sec-1, so ist die erforderliche Kapazität In Fig. 4 ist in Kurve a der erforderliche Nachfokussierstrom einer handelsüblichen Röhre für eine vorgegebene Fokussierspule in Abhängigkeit von der Auslenkung des Strahls über der Schirmbreite bzw. in Abhängigkeit von der Zeit und bei gegebener Kreisfrequenz des Ablenkstroms dargestellt. Kurve b zeigt die durch Anwendung der Erfindung erreichbare Kurvenform. Die geringen Abweichungen sind für die Korrektur bedeutungslos.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Zeitablenkschaltung für Oszillographen oder Fernsehzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Impulsgeber, beispielsweise einem Kippgerät, periodische Impulse kurzer Impulsdauer dem elektromagnetischen Strahlablenkungssystem einer Kathodenstrahlröhre zugeführt werden und daß in die Zuleitung zwischen Ablenksystem und Impulsgeber ein Kondensator eingeschaltet ist, dessen Kapazität im Hinblick auf die Kreisfrequenz (co) der Impulsfolge derart bemessen ist, daß die Bedingung erfüllt wird: ioo > co2 - L - C > i, wobei die Selbstinduktivität (L) des elektromagnetischen Ablenksystems in Henry und die Kapazität (C) des Kondensators in Farad gemessen sind.
2. 2. Schaltung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, mittels der die am Kondensator (C) abgenommene Kondensatorspannung das Fokussierfeld der Kathodenstrahlröhre steuert.
3. 3. Schaltung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die am Kondensator abgenommene Spannung als Steuerspannung einem Verstärker zugeführt wird, in dessen Ausgangskreis eine zur Nachfokussierung des Kathodenstrahls dienende Spule (S3) liegt.
4. 4. Schaltung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der im Ausgangskreis des Verstärkers liegenden Fokussierspule (S3) noch eine weitere, von einem Gleichstrom durchflossene Hauptfokussierspule bzw. ein permanenter Ringmagnet angeordnet ist.
5. 5. Schaltung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung in Verbindung mit einer Kathodenstrahlröhre mit ebenem oder praktisch ebenem Schirm, derart, daß die zwischen Beginn und Mitte jedes Kippschwingungshinlaufes auftretende Änderung der Spannung (d U) an den Ablenkspulen, bezogen auf den Maximalwert (U) der Spannung, die Selbstinduktion (L) und die Kapazität (C) derart bemessen sind, daß die Bedingung erfüllt ist: Angezogene Druckschriften Britische Patentschriften Nr. 463 896, 445 094; RCA-Review XI (195o), Nr. i, S. 17 und 18.