Ablenkvorrichtung für Kathodenstrahlröhren. Die Erfindung bezieht sich auf eine Ab- lenkvorricUtung für Kathodenstrahlröhren.
Die Entwicklung des Fernsehens stellt. immer grössere Anforderungen an die zur Ablenkung eines Kathodenstrahlenbündels in einem Fernsehsender und -empfänger ver wendeten Ablenkmittel. Die hauptsächlich sten Anforderungen, welche die Ablenkmittel zu erfüllen haben, betreffen die Linearität der Ablenkung, die Fokussierung des Katho denstrahlenbündels und das Verhältnis der Amplitude der Abweichung und der den Ablenkmittel zugeführten Spannung. Bei Verwendung in einem Fernsehempfänger ist es weiter sehr wichtig, dass die Herstellungs kosten niedrig sind und die Ablenkmittel nur wenig Raum beanspruchen.
Nach der Erfindung wird eine Ablenk- vorrichtung verwendet, die wenigstens eine aus zwei einander diametral gegenüberliegen den Spulen bestehende Wicklung enthält, von welchen Spulen Teile der Windungs- gruppen, die in der Achseuriehtung einer zur Aufnahme der Röhre bestimmten kreiszylin drischen Öffnung liegen, über Teile des Um fanges der genannten Öffnung gleichmässig verteilt sind, während jede Windungsgruppe vollständig in einer kreiszylindrischen Ober fläche liegt,
welche Oberfläche sämtlichen Windungsgruppen der genannten Wicklung gemeinsam ist. Mit einer derartigen Ablenk- vorriehtung werden befriedigende Resultate erhalten in bezug auf die Linearität der Ab lenkung, und die Fokussierung des Katho denstrahlenbündels, während sie bekannten Vorrichtungen gegenüber den besonderen Vorteil hat, dass sie so hergestellt werden kann. dass sie billig ist und nur wenig Raum beansprucht.
Zweckmässig enthält die Ablenkvorrich- tung zwei Wicklungen, die im folgenden die waagrechten und senkrechten Wicklungen genannt werden. Bei Verwendung in einem Fernsehempfänger kann die erstgenannte Wicklung zur Steuerung der Abtastbewe- gung in einer Richtung parallel zu den Bild- teilen, die senkrechte Wicklung zur Steue rung der Abtastbewegung in einer Richtung senkrecht zu den Bildzeilen benutzt werden. Die beiden Wicklungen sind ferner zweck mässigerweise innerhalb eines Mantels aus magnetischem Material angeordnet und mit tels eines elektrostatischen Schirmes ge trennt.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstan des.
Fig. 1 ist ein Querschnitt einer Ablenk- vorrichtung längs der Linie I-1 in Fig. f . Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1 ; Fig. 3 veranschaulicht die Herstellung einer Ablenkspule; Fig. 4 zeigt. schaubildlich die senkrech ten Ablenkspulen, die bei dem in der Fig. 1 und 2 dargestellten Ablenkvorrichtuag zur Verwendung kommen.
In Fig. 5 ist die gesamte Ablenkvorrich- tung schaubildlich dargestellt; Fig. 6 ist ein Schaltbild, auf welches bei der Erläuterung der Erfindung näher Bezug genommen wird.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ab lenkvorriehtung enthält eine senkrechte Ab lenkwicklung, welche aus zwei diametral lie genden, nach Fig. 4 aufgebauten Ablenk- spulen 1 und 2 besteht. Jede Spule besitzt eine Anzahl, z. B. 8, konzentrisch gewunde ner Windungsgruppen, von denen jede Gruppe eine oder mehrere Windungen ent hält. Sämtliche Windungsgruppen sind im gleichen Sinne gewickelt und in Reihe ge schaltet. Die Ablenkspulen 1 und 2 können in Reihe oder parallel geschaltet werden.
Die Schaltung muss aber derart getroffen sein, dass sich die von den Spulen 1 und 2 erzeug ten Felder unterstützen.
Die Art und Weise, in der eine Ablenk- wicklung der vorerwähnten Gattung herge stellt wird, ist in Fig. 3 veranschaulicht, in der die dargestellte Spule nur sechs Win- dungsgruppen besitzt. Bei der Herstellung der Spule wird die innerste Windungsgruppe auf eine aus vier mit 3 bezeichneten und in Löchern eines Brettes angeordneten Stiften bestehende Form gewickelt. Die folgenden Windungsgruppen werden auf eine entspre chende Form gewickelt, wobei die Abmessun gen der Formen entsprechend zunehmen.
Wie bereits bemerkt, werden sämtliche Windungs- gruppen im gleichen Sinne gewickelt. In die sem Stadium des Herstellungsverfahren ist die Spule flach und befindet sich in der Ebene a der Zeichnung, während die Seiten ansicht der Spule mit b angedeutet ist. Beim folgenden Schritt der Herstellung wird die Spule imprägniert und von den Formen ab genommen, nach dem der Imprägnierstoff ab gekühlt und erstarrt ist.
Die imprägnierte, flache,Spule wird dann zwischen zwei nicht dargestellten Blöcken angeordnet. und durch Biegen derart ausgestaltet, dass das Spulen ende die mit c angedeutete Form aufweist. Gewünschtenfalls können die Windungs- gruppen statt der Verwendung von Imprä gnierstoff mit Isolierband umsszckelt wer den.
Die in Achsrichtung der zur Aufnahme der Röhre bestimmten kreiszylindrischen Üffnung liegenden Teile sämtlicher Win- dungsgruppen jeder Wicklung liegen voll ständig in einer kreiszylindrischen Fläche und sind über gewisse aus den Figuren zu entnehmende Teile de Umfanges gleich mässig verteilt angeordnet.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Ablenk- vorrichtung enthält drei koachsial angeord nete zylindrische Rohre 4, 6 und 7, von denen die zwei innern 4 und 6 aus Isolier stoff, z. B. Fiber, und das Aussenrohr oder der Mantel 7 aus magnetischem Material hergestellt sind. Zweckmässig ist der Mantel 7 ein nahtloses Stahlrohr.
Das Aussenfiber- rohr 6 ist mit zwei im Querschnitt recht eckigen diametral einander gegenüberliegen den Stäben 8 und 9 ans Isolierstoff ausge- stattet. Das eine Ende des Stabes 8 ragt etwas über das Rohr 6 hinaus. Der Zweck dieser Massnahme wird im folgenden erläu tert.
In Fig. 2 ist der Stab 9 weggelassen, um die Spule 2 sichtbar zu machen. Die senkrechten Ablenkspulen 1 und 2 werden durch das Fiberrohr 6 unterstützt und sind zwischen diesem Rohr und dem magnetischen Mantel 7 angeordnet. Die Stäbe 8 und 9 bezwecken die Ablenkspulen 1 und 2 im richtigen Abstand voneinander zu hal ten. Um Kurzschluss der Windungen der Spulen zu vermeiden, ist zweckmässig die innere Oberfläche des Mantels 7 mit einer Isolierstoffschicht 11 überzogen.
Durch das Innenrohr 4 werden zwei koachsial gewik- kelte, einander diametral gegenüberliegende und zweckmässig in der vorerwähnten Art und Weise hergestellte Spulen 12 und 13 unterstützt. An dem Fiberrohi 4 sind zwei diametral liegende Stäbe 14 und 16 aus Iso lierstoff befestigt, die den Abstand zwischen den Spulen 12 und 13 bedingen. Die Enden dieser Stäbe ragen ebenfalls etwas über das Rohr 4 hinaus.
Die von den Spulen 12 und 13 gebildete, im folgenden "waagrechte" genannte Wicklung steht senkrecht zu den senkrechten Ablenkspulen 1 und 2, wodurch die beschriebene Vorrichtung zum Abtasten eines Schirmes mittels eines Kathodenstrah lenbündels in zwei zueinander senkrechten Richtungen verwendet werden kann. Einer der Vorzüge der beschriebenen Ablenkvor- richtung besteht darin, dass ein Zylinder aus leitendem Stoff, z. B. Kupfer, zwischen der senkrechten Wicklung und der waagrechten Wicklung angeordnet werden kann.
Auf diese Weise kann jede ungewünschte elektro statische Kopplung zwischen den beiden Wicklungen vermieden werden. Es hat sich aber gezeigt, dass die bestehende elektrosta tische Kopplung so gering ist, dass der elek trostatische Schirm in manchen Fällen nicht verwendet zu werden braucht.
An den beiden Enden der Ablenkvor- riehtung sind die die Ablenkwicklungen schützenden Fiberplatten 18 und 19 vorge sehen. An der Abschlussplatte 18 sind die Anschlussklemmen 21 für die von den Spu len 12 und 13 gebildete waagrechte Ablenk- wicklung befestigt, und es sind. auf ihr au sserdem die Anschlussklemmen 22 für die senkrechten Ablenkwicklungen angeordnet.
Diese Abschlussplatte besitzt ausserdem eine Öffnung 23 und zwei zum Zentrieren der Ablenkwicklungen dienende Vertiefungen 24. Das vorstehende Ende des Stabes 8 passt in die Öffnung 23, wodurch die Lage der senkrechten Ablenkwicklung in bezug auf die Abschlussplatte 18 bedingt wird, wäh rend die vorstehenden Enden der Stäbe 14 und 16 in die Vertiefungen 24 passen,
wo durch die Lage der waagrechten Ablenk- wicklung in bezug auf die Abschlussplatte 18 und in bezug auf die senkrechte Ablenk- wicklung festgelegt wird. Die Abschluss platten 18 und 19 werden mittels der vor stehenden Teile 26 des magnetischen Mantels 7 geklemmt.
Neben dem Vorteil, dass sich die beschrie bene Ablenkvorrichtung billig herstellen lässt und wenig Raum beansprucht, wird auch der Vorteil erzielt, dass die Defokus- sierung des Kathodenstrahlenbündels auf ein Minimum beschränkt ist. Zur Verringe rung der Defokussierung des Kathodenstrah lenbündels muss das von der Ablenkwicklung erzeugte magnetische Feld in einer Ebene senkrecht zur Age des nicht abgelenkten Kathodenstrahlenbündele nahezu gleich mässig sein.
In dem in Fig. 6 dargestellten Schaltbild ist mit den verschiedenen Ziffern die relative Intensität des magnetischen Fel des bei den Ziffern angedeutet. Die dort veranschaulichte Feldverteilung wurde mit einer waagrechten Ablenkwicklung erhalten, die der in Fig. 1 dargestellten nahezu ent sprach, bei der aber die innerste Windungs- gruppe nicht vorhanden war.
Die zwei in- nern Windungnsgruppen besassen je vierzehn Windungen und die drei Aussenwindungs- gruppen je zwanzig Windungen.
Die Anzahl der verwendeten Wicklungen ist durch verschiedene Faktoren bestimmt. Es ist im allgemeinen erwünscht, den erfor derlichen sägezahnförmigen :
Strom über einen herabtransformierenden Transformator den Ablenkwicklungen zuzuführen, wodurch eine kleinere Windungszahl verwendet werden kann, als erforderlich wäre,
wenn die Ab lenkwicklungen unmittelbar in den Aus- gangskreis einer Entladungsröhre aufgenom men würden. Durch Verwendung eines Transformators und damit einer kleineren Anzahl von Windungen nimmt die Eigen- kapazität der Wicklung ab, und ist es leich ter, ein geeignetes Verhältnis zwischen der Abtaatperiode und der Rückkehrzeit zu er zielen.
Ein weiterer bei Verwendung eines herabtransformierenden Transformators er zielter Vorteil besteht in der Tatsache, dass die elektrostatische Kopplung zwischen der waagrechten und senkrechten Ablenkwick- lung infolge der zwischen den Wicklungen auftretenden niedrigen Spannung abnimmt.
Damit die senkrechte Ablenkwicklnng eine hinreichend hohe Selbstinduktion be sitzt, wird im allgemeinen die Anzahl von Windungen der senkrechten Ablenkwicklun- gen grösser als die der waagrechten Ablenk- wicklung sein.
Der magnetische Mantel i er höht die Selbstinduktion der senkrechten Ablenkwicklung aber mehr, als durch eine grössere Anzahl von Windungen erzielt wer den kann.
Da der magnetische Mantel viel dichter bei der senkrechten Ablenkwicklung als bei der waagrechten Ablenkwicklung liegt, ist der Einfluss dieses Mantels auf die waagrechte Ablenkwicklung verhältnismässig gering.
Es wird trotzdem die Selbstinduk tion der waagrechten Ablenkwicklung um einen bestimmten Betrag erhöht, und gleich zeitig tritt ein gewisser Betrag an Eisen verlusten in den beiden Ablenkschaltungen auf. was zur Vermeidung von Ein- und Aus schalterscheinungen erwünscht ist.
Die in Fig. 5 dargestellte Ablenkvorrich- tung kann über den Hals einer Kathoden- strahleniröhre geschoben werden und zur Ab lenkung das in der Röhre erzeugten Ka- thodenstrahlenbündels dienen.
Zweckmässig kommt die beschriebene Ablenkvorrichtung bei einer Kathodenstrahlenröhre zur Verwen dung, bei der elektrostatische Fokussierung des Kathodenstrahlenbündels angewendet wird.