DE2300554A1

DE2300554A1 - Fernsehkamera mit einer stoerungsfreien gazeanschlussleitung

Info

Publication number: DE2300554A1
Application number: DE19732300554
Authority: DE
Inventors: Benedictus Timotheus Jo Holman
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1971-05-22
Filing date: 1973-01-08
Publication date: 1973-08-02
Also published as: NL7107038A; GB1422052A; DE2300554B2; GB1422051A; NL7201226A; FR2138903A1; US3919586A; CA952960A; FR2169395A1; USB461872I5; US3811066A; FR2169395B1; GB1393998A; FR2138903B1; DE2221579A1; DE2300554C3; CA963063A

Description

PHN. 6099. Sche/Va/RV.

k.: /diet

A. ,.u.^T. JVJ. γ. j Pli-l.'j V, i- ..i v.,,>.pst.

Akte No. ?FI^T- eO^Q(>
Anmeldung VCHftt ^κ JnIl. "O"7¹^

Fernsehkamera mit einer störungsfreien Gazeanschlussleitung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernsehkamera, die ein elektromagnetisches Abtastsystem, eine in diesem System zu montierende
Fernsehaufnahmeröhre mit einer von einem Elektronenstrahl abzutastenden
Auftreffplatte und eine in der Nähe der Auftreffplatte liegende Gazeelektrode enthält, in welcher Fernsehkamera sich zum Anlegen einer Gleichspannung zwischen der Gazeelektrode und der Auftreffplatte eine Gazeanschlussschleife befindet, die eine innerhalb der Aufnahmeröhre liegende Gazeanschlussleitung und eine ausserhalb der Aufnahmeröhre liegende Gazezufuhrleitung enthält.

Eine derartige Fernsehkamera ist aus der niederländischen
Patentanmeldung 6509079 bekannt. In einer darin beschriebenen Fernsehaufnahmeröhre ist zur Herabsetzung von von dem Zeilenablenkfeld herrührenden otörspannungen ein bereits bekannter, einfacher sich geradeaus erstrecken-

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der Gazeanschlussdraht mehrfach, und zwar in Paaren^'Ome ZvqtJrt olef Röhre liegender Gazeanschlussdrähte, ausgeführt. In der genannten Patentanmeldung wird "bemerkt, dass angeblich, obgleich nicht bewiesen, von den Ablenkfeldern Spannungen über der Gazeanschlussleitung induziert werden. Mit diesen mehrfachen Gazeanschlussdrähten wurde eine Verbesserung im Vergleich zu dem einfach ausgeführten Drahtanschluss erhalten. Diese Konstruktion hat jedoch einige Nachteile, die sich insbesondere bei Farbfernsehkameras von dem üblichen Dreiröhrentyp äussern. In einer derartigen Farbfernsehkamera lässt sich die Ueberlagerung der Farbteilbilder nicht stets optimal verwirklichen. Die Abweichungen dabei entstehen u.a. dadurch, dass in·der durch die Gazeanschlussdrähte gebildeten Schleife (oder den Schleifen) verhältnismässig hohe Ströme erzeugt werden können. Die Ströme erzeugen ein die Ablenkung des Elektronenstrahls zusätzlich beeinflussendes Magnetfeld, wodurch Abweichungen im Abtastmuster der Fernsehaufnahmeröhre auftreten. Diese Störsignale können hier nur durch die Wahl einer bestimmten Winkelorientierung der Drahtschleife in dem Zeilenablenkfeld verringert werden. Die Anwendung mehrerer Schleifen ergibt eine verhältnismässig verwickelte Konstruktion.

Die Erfindung bezweckt, eine Fernsehkamera zu schaffen,

in der alle durch ein Zeilenablenkfeld herbeigeführten Störspannungen im Videosignal - erwünschtenfalls unabhängig von der Orientierung der Aufnahmeröhre im Abtastfeld - beseitigt sind. Nach der Erfindung ist eine Fernsehkamera der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass in der Gazeanschlusschleife derartige Gebilde angebracht sind, dass das Auftreten von durch das Zeilenablenkfeld herbeigeführten Störspannungen zwischen der Gazeelektrode und der Auftreffplatte vermieden und auch das Auftreten störender Induktionsströme in der Gazeanschlussleitung verhindert wird.

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Der Erfindung liegt ein besseres Verständnis in bezug auf die Bildung der betreffenden Störsignale zugrunde. Dabei muss die Tatsache berücksichtigt werden, dass bekannte Fernsehkameras eine rings um das Spulensystem montierte ferromagnetische Abschirmbuchse enthalten. Eine Anschlusschleife für die Gazeelektrode umgibt auch die Wand dieser Abschirmbuchse. Die Gazezufuhrleitung der Anschlusschleife, unter der stets ein ausserhalb der Aufnahmeröhre liegender Teil der Gazeanschlusschleife zu verstehen ist, liegt ausserhalb der Abschirmbuchse. In vielen Fernsehkameras enthält die Gazezuführleitung neben Spannungsquellen für die Gazeelektrode und die Auftreffplatte· einen Signalwiderstand und die Masse der Kamera. Die Gazeanschlussleitung, d.h. ein innerhalb der Aufnahmeröhre liegender Teil der Gazeanschlusschleife, liegt innerhalb der Abschirmbuchse.

Bei der Bestimmung des von der Gazeanschlusschleife umschlossenen Magnetfeldes muss daher neben dem Zeilenablenkfeld selber stets auch das in der Wand der ferromagnetischen Abschirmbuchse auftretende Feld berücksichtigt werden. Schnelle Flussänderungen, die insbesondere in dem von der Gazeanschlusschleife umschlossenen Zeilenablenkfeld auftreten, werden Störspannungen über der Unterbrechung zwischen der Gazeelektrode und der Auftreffplatte in der Gazeanschlusschleife zur Folge haben. lieber die Kapazität zwischen Gazeelektrode und Auftreffplatte wird somit ein Störstrom erzeugt, der eine dem Zeilenablenkfeld entsprechende Wiederholungsfrequenz aufweist und einem der Auftreffplatte entnommenen Videosignal hinzugefügt wird. Nach der Erfindung werden diese Störsignale unterdrückt, ohne dass in der Gazeanschlussleitung das Ablenkfeld störende Ströme induziert werden.

Dadurch, dass die Ursache der Störsignale nun genau bekannt

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ist, können zur Herabsetzung der Störsignale verschiedene Ausführungsformen angegeben werden. Bei einer zunächst zu beschreibenden Gruppe bevorzugter Ausführungsformen ist die Oberfläche der Gazeanschlusschleife klein gemacht. Dadurch ist der von der Gazeanschlusschleife umschlossene Fluss gering. Insbesondere muss dabei verhindert werden, dass die Schleife die Wand einer etwa vorhandenen Abschirmbuchse umgibt. Da bei dieser bevorzugten Ausführungsform die Bauart der Gazeanschlussleitung in der Aufnahmeröhre nicht oder nahezu nicht von bekannten Bauarten abweicht, kann diese bevorzugte Ausführungsform in bekannten Kameras Anwendung finden.

Eine weitere Gruppe bevorzugter Ausführungsformen enthält insbesondere Verbesserungen des genannten Doppeldrahtanschlusses. Unter Beibehaltung aller Vorteile des Doppeldrahtanschlusses sind darin die genannten Nachteile vermieden.

Bei einer neuzeitlicheren Gruppe bevorzugter Ausführungsformen sind, insbesondere durch die Konstruktion der Gazeanschlussleitung die gestellten Anforderungen erfüllt. Bekannte Aufnahmeröhren sind in diesem Falle daher nicht geeignet, aber bekannte Aufnahmeröhren können meistens ohne weiteres durch Aufnahmeröhren nach einer dieser bevorzugten Ausführungsformen ersetzt werden. Diese Gruppe bevorzugter Ausführungsformen umfasst Ausführungsformen, in denen mit einer einfachen Bauart der Gazeanschlussleitung alle Störsignale unterdrückt werden. Dies gilt insbesondere unabhängig von der Winkel- oder Axiallage der Aufnahmeröhre im Ablenkfeld.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 skizzenweise eine Fernsehaufnahmeröhre mit einem Spulensystem, einer ferromagnetisehen Abschirmbuchse und einer Gazean-

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schlusschleife,

Figuren 2 und 3 skizzenweise einen Querschnitt durch eine Pernsehaufnahmeröhre mit einem Spulensystem, einer Abschirmbuchse und je einer verschieden ausgeführten Gazeanschlusschleife nach der Erfindung,

Fig. 4 skizzenweise einen Längsschnitt durch eine Fernsehaufnahmeröhre mit bevorzugten Ausführungsformen von Zweidrahtanschlussleitungen nach der Erfindung,

Fig. 5 skizzenweise den Kraftlinienverlauf eines symmetrischen Vierpolfeldes,

Fig. 6 skizzenweise einen Längsschnitt durch eine Fernsehaufnahmeröhre mit einer bevorzugten Ausführungsform einer Eindrahtanschlussleitung nach der Erfindung,

Figuren 7-11 perspektivisch bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfindung, in denen die Gazeanschlussleitung einen Gazeanschlussdraht mit einer oder mehreren sich in dem Ablenkfeld befindenden TJeberquerungen enthält,

Figuren 12 - 14 ebenfalls perspektivisch bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfindung, in denen die Gazeanschlussleitung einen Gazeanschlussdraht in Form eines schraubenlinienförmigen Drahtes enthält, und

Fig. 15 skizzenweise einen Längsschnitt durch eine Fernsehaufnahmeröhre mit einer Gazeanschlussleitung, die zum Teil aus zylindrischen Buchsen und zum Teil aus einer schraubenlinienförmigen Wicklung aufgebaut ist.

In Fig. 1 sind die für die Erfindung wesentliche Teile

einer Fernsehkamera sehr schematisch dargestellt. Eine Fernsehaufnahmeröhre 1 enthält, innerhalb einer zylindrischen Umhüllung 2, eine Vorzugs-

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weise auf einem Eingangsfenster 3 angebrachte Auftreffplatte 4. Die Auftreffplatte kann einen photoleitenden Werkstoff, wie Antimonsulfid oder Bleimonoxyd', enthalten, der auf der Innenseite des Fensters 3 angebracht ist. Die Auftreffplatte kann auch aus einer in der Umhüllung montierten Scheibe aus Halbleiterwerkstoff, wie Silizium, bestehen, in der ein Ilosaik diskreter pn-Uebergänge angebracht ist. In verhältnismässig geringer Entfernung von z.B. einigen Millimetern von der Auftreffplatte 4 befindet si parallel zu der Auftreffplatte 4» eine Gazeelektrode 5· Ueber eine Gazeansehlussleitung 6 ist die Gazeelektrode 5 ciit einem in einen Röhrensockel 7 eingeschmolzenen Anschlusstift 8 verbunden. In der Fernsehaufnahmeröhre befindet sich weiter ein nicht dargestelltes Elektronenstrahlerzeugungssystem zum Erzeugen eines Elektronenstrahls, mit dem die Auftreffplatte 4 abgetastet werden kann. Die Aufnahmeröhre 1 ist von einem Spulensystem 9 umgeben, das nicht gesondert dargestellte Spulen zur Zeilen- und Rasterablenkung enthält.

Es ist für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich, ob der abtastende Elektronenstrahl auf magnetischem oder elektrostatischem Wege fokussiert wird. Das Spulensystem 9 ist von einer ferromagneticchen Abschirmbuchse 10 umgeben, die z.B. aus einem Mumetall besteht. Der Gazeelektrode 5 und der Auftreffplatte 4 werden von in eine Gazezufuhrleitung 11 aufgenommenen Spannungsquellen 12 bzw. 13 die gewünschten Gleichspannungen zugeführt. Die Gazezufuhrleitung 11 enthält neben den Spannungsquellen 12 und 13 einen Signalwiderstand 14» über dem mittels einer Klemme 15 ein Videosignal entnommen werden kann. Die Gazeanschlussleitung 6 und die Gazezufuhrleitung 11 bilden zusammen eine gleichstrommässige Anschluss schleife 16 mit einer kapazitiven Unterbrechung 17 zwischen der Gazeelektrode 5 und der Auftreffplatte 4·

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Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umschliesst die Gazeanschlusschleife 16 einen Vandteil der Abschirmbuchse 10. In bekannten Fernsehkameras bilden metallische Gehäuseteile der Kamera einen Teil der Garsezufuhrleitung, was mit dem Erdungszeichen 18 angedeutet ist. In Fig. 1 ist weiter mit schraffüren ein Gebiet 19 angegeben, in dem ein wirksames durch Kraftlinien 20 dargestelltes Ablenkfeld erzeugt werden kann. In der Wand der Abschirmbuch.se 10 geht das Zeilenablenkfeld 20 in ein Rückflussfeld über, das mit Punkten 21 angegeben ist. Die Winkellage der Gazeanschlussleitung 6 bestimmt, ob und bejahendenfalls in welchem Masse ein iiagnetfluss des Zeilenablenkfeldes 2U oder des Rückflussfeldes von der Gazeanschlusschleife umschlossen wird. Aenderungen, die in dem umschlossenen Fluss auftreten, werden in der Gazeanschlusschleife 16 Spannungen hervorrufen. Diese Spannungen treten über der kapazitiven Schleifenunterbrechung 17 auf.

Ein mögliches Verfahren zur Unterdrückung der Störsignale

besteht darin, dass jede magnetische Induktion innerhalb der Gazeanschlussschleife möglichst vermieden wird, indem verhindert wird, dass diese Schleife Kraftlinien 20 des Zeilenablenkfeldes oder Hückflusslinien 21 umschliesst. In einer an sich bekannten Konstruktion ist dies dadurch erzielt, dass vor der Gazeelektrode eine elektrisch leitende Glasdurchführung auf der Fensterseite der Aufnahmeröhre angebracht wird. Es besteht dann keine, Kraftlinien des Ablenkfeldes umschliessende, Gazeanschlusschleife mehr. Eine zusätzliche Glasdurchführung in der Nähe der Auftreffplatte, wo die elktrostatischen Felder besonders kritisch sind, bildet jedoch offenbar ein hindernis für die Anwendung dieser Konstruktion.

Nach der Erfindung kann eine Konstruktion angegeben werden, bei der der von der Gazeanschlusschleife umschlossene Fluss verhältnis-

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massig gering ist, ohne dass eine zusätzliche Glasdurchführung auf der Pensterseite benötigt wird. Ein derartig bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 dargestellt. Die Gazezuführleitung diese bevorzugten Ausführungsbeispieles enthält einen innerhalb der Abschirmbuchse 10 und direkt an der Aussenwand der Aufnahmeröhre anliegenden Gazezufuhrdraht 22, der sich von der Rohrenfensterseite zu der Röhrensockelseite erstreckt und dort mit der Gazeanschlussleitung verbunden ist. Ein Gazeanschlussdraht 23 der Gazeanschlussleitung liegt an der Innenwand· der Aufnahmeröhre an, möglichst nahe bei dem Gazezufuhrdraht und mit diesem Draht in einer radialen Ebene 24. Ein Nachteil dieser Konstruktion ist der, dass die Störspannungen, die nun al'so nur durch das eigentliche Ablenkfeld 20 herbeigeführt werden, nur dann völlig beseitigt werden, wenn für die in Fig. 2 mit «/^bezeichnete Orientation gilt, dass ψ = 0 oder ψ - 7Tist. Die gewünschte Winkellage der Aufnahmeröhre im Ablenkfeld ist dadurch also mehr oder weniger definiert. Eine in dieser Hinsicht günstigere Lösung schafft eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist. Darin ist ein von der Gazezufuhrleitung einen Teil bildender Gazezufuhrdraht 25 fest im Spulensystem montiert. Dieser Draht ist auf der Fensterseite mit der Spannungsquelle 12 und auf der Röhrensockelseite mit dem Durchführungsstift 8 verbunden. Auch in diesem Falle bestimmt die gewünschte Mindeststörung die Winkellage der Aufnahmeröhre im Ablenkfeld, aber in der Orientierung, bei der die Störspannung - 0 ist, ist nun auch die Ableitung der St8rspannung au den Orientierungewinkel f » 0. Ein die Gazeanechlueschleife ergänzender Gazeanschlussdraht 26 auss zu diesem Zweck in einer Ebene quer zu den Kraftlinien 20 liegen} die durch ein· optische Achse 27 des Systems geht» Der Gazexufuhrdraht 25 ausβ dann in einer zu den Kraftlinien 20 parallelen und durch den Aneehlussdr&ht 26 gehenden Ebene 2Θ liegen. Die WinkeIste1-

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lung, bei der die Störspannung = O ist, ist dadurch weniger kritisch als bei der vorerwähnten Konstruktion, bei der eine Rohrenlage mit minimaler Störspannung gerade einen Höchstwert für die Ableitung zu ψ ergibt.

In einer an sich bekannten Konstruktion (siehe z.B. die

niederländische Patentanmeldung 6509079) ist die Gazeanschlussleitung als eine Doppeldrahtleitung ausgeführt. Um die Wirkungsweise dieser Konstruktion im Licht der nun erworbenen Einsicht zu veranschaulichen, zeigt Pig. skizzenweise eine Doppeldrahtkonstruktion. Die Gazeanschlussleitung enthält zwei Gazeanschlussdrähte 29 und 30, die beide mit der elektrisch leitenden Gaze 5 und beide mit einem Röhrensockelstift 8 verbunden sind, welcher Stift in dieser Figur mit der Achse 27 des Systems zusammenfällt, !»ie Gazeanschlussdrähte bilden daher eine Gazedrahtschleife 31» die sich auch über das Gebiet 19 erstreckt, in dem das Ablenkfeld wirksam ist. Die Gazezufuhrleitung 11 bildet zusammen mit dieser Gazedrahtschleife 31 die Gazeanschlusschleife 16. Es lässt sich nachwiesen, dass für jede Lage der Gazedrahtschleife 31 eine in der durch die Gazezufuhrleitung 11 und den Gazeanschlussdraht 30 gebildeten Schleife erzeugte Induktionsspannung von einer halben in der Gazedrahtschleife 31 erzeugten Induktionsspannung ausrgeglichen wird. Ueber der Unterbrechung 17 zwischen der Gaze und der Auftreff platte wird dann keine Störspannung auftreten. Im allgemeinen geht der erwähnte Ausgleich jedoch mit einem durch Induktion erzeugten Strom in der Gazedrahtschleife 31 einher. In praktischen Beispielen kann diesel Strom eine verhältnismässig hohe Stromstärke von z.B. bis zu einigen Hundert mA erreichen. Ein die Gazeanschlussdrähte 29 und 30 durchfliessender Strom erzeugt rings um die Drähte ein Magnetfeld, das die Abtastung beeinträchtigen kann. Damit ist eine der Ursachen der in der Einleitung genannten Nachteile dieser Konstruktion angegeben. Dieser Nachteil lässt

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sich nach der Erfindung dadurch beheben, dass nun, da die Ursache bekannt ist, der elektrische Widerstand der Gazedrahtschleife 31 z.B. von O,5_/lauf 100 JT. erhöht wird. Um einen befriedigenden Ausgleich beizubehalten, muss in die beiden Drähte ein gleicher Widerstand aufgenommen werden. So können z.B* in Figt 3 gestrichelt angegebene Widerstände 32 und 33 in die Drähte aufgenommen sein. Auch kann jeder der Drähte gesondert mit einpin Durchführungsstift verbunden-und zwischen diesen Durchführungsstif-len kann ausserhalb der Aufnahmeröhre ein gleichfalls gestrichelt angegebener Widerstand 34 angeordnet werden.

Dadurch, dass ein elektrischer Kontakt 35 als Potentiometerläufer ausgebildet und mit der Gazezufuhrleitung verbunden wird, wird eine Möglichkeit zur Durchführung einer externen Störrestkorrektur erhalten. Eine derartige Störrestkarrektur kann z.B. günstig sein, wenn Drähte der Gazeanschlussleitung nichtsymmetriseh in der Aufnahmeröhre montiert sind. Ein dadurch erhaltenes Ungleichgewicht in dem Ausgleich kann eine vollständige Unterdrückung des Störsignals, das von dem primären Zeilenablenk— feld herrührt, verhindern. IiLt dem Potentiometer kann dann das elektrische Gleichgewicht wiederhergestellt werden.

Das primäre Zeilenablenkfeld für die Zeilenablenkung in

einer Fernsehkamera wird durch ein symmetrisches Zweipolfeld gebildet. Es stellt sich heraus, dass übliche Spulensysteme häufig jedoch auch ein Vierpolfeld erzeugen. Das Auftreten eines solchen Feldes kann meistens nicht vermieden werden, ohne dass die gewünschten Eigenschaften des Spulensystems beeinträchtigt werden. Auch sind Spulensysteme, z.B. für Ablenkverstärkung, bekannt, bei denen das gewünschte Hauptablenkfeld ein Vierpolfeld ist. In Fig. 5 sind Kraftlinien 36 eines Vierpolfeldes dargestellt. Auch treten in Spulensystemen für die Abtastung der Auftreffplatte einer

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Fernsehaufnahmeröhre Störfelder noch höherer Ordnung, wie Achtpolfelder, auf. Eine Gazedrahtschleife 31 wird, fur einen beliebigen Orientierungswinkel ψ , durch derartige Felder höherer Ordnung herbeigeführte Störsignale nicht effektiv unterdrücken. Wie nachstehend noch nachgewiesen werden wird, ist eine einfache bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung auch bei der Unterdrückung von Störfeldern höherer Ordnung wirkungsvoll.

Eine nur für Zweipolfelder wirksame bevorzugte Ausführungsform ist in Fig. 6 dargestellt und enthält einen Gazeanschlussdraht 37» der, in axialer Richtung gesehen, auf der Hälfte des Gebietes 19t in dem das Zeilenablenkfeld wirksam ist, eine symmetrische Ueberquerung 38 aufweist. In Fig. 7 ist der Gazeanschlussdraht 37 perspektivisch gezeigt. Die axialen Begrenzungen des Gebietes 19 sind mit Strichen 19 auf dem Draht angedeutet. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist für jede Winkellage die durch das Zweipolzeilenablenkfeld herbeigeführte Störspannung unterdrückt, ohne dass in dem Gazeanschlussdraht 37 die Abtastung beeinträchtigende Ströme fliessen. Die Unterdrückung der Störspannuhg ist der Tatsache zuzuschreiben, dass die Gazeanschlusschleife für jede Winkellage im Zeilenablenkfeld keinen resultierenden Fluss uraschliesst. Der vom Zeilenablenkfeld umschlossene Fluss wird nämlich stets von dem in der Wand der Abschirmbuchse konzentrierten"Rückfluss ausgeglichen. Bei Rotation niamt der Fluss in dem Teil der Schleife zwischen dem Röhrensockel und der Ueberquerung 38 z.B. ua einen gleichen Betrag zu wie der Fluss in dem Teil der Schleife zwischen der Ueberquerung 38 und de» Röhrenfenster dabei abnimmt. Diese Konstruktion ist also umempfimdliBh bei Winkelverschiebungen der Aufnahmeröhre im Spuleneystem.

Aus O sens teilendem geht hervor, das β diese bevorzugte Ausführung« for» aber für axiale Verschiebung der Aufnahmeröhre im Spuleneys-

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tem empfindlich ist. Dabei wird die Ueberquerung 38 in das Feld hineingeschoben. Da praktische Spulensysteme ein genau definiertes Feld liefern und die axiale Lage der Aufnahmeröhre in bezug auf andere Eigenschaffen darin nicht besonders kritisch ist, kann diese axiale Empfindlichkeit auch als vorteilhaft betrachtet werden. Durch eine geringe axiale Verschiebung, kann nun wieder eine Restkorrektur in bezug auf eine etwaige Asymmetrie in der Lage des Gazeanschlussdrahtes 37 vorgenommen werden. Auch diese bevorzugte Ausführungsform unterdrückt die durch Felder mit Polen höherer Ordnung herbeigeführten Störsignale nicht effektiv.

Die Konstruktion nach den Figuren 6 und 7 kann für axiale

Verschiebung dadurch unempfindlich gemacht werden, dass die Gazeanschlussleitung doppelt ausgeführt wird. Diese Konstruktion ist in Fig. 8 perspektivisch gezeigt. Bei einer axialen Verschiebung der Aufnahmeröhre im Ablenkfeld wird in jedem der Drähte 39 und 40 ein Induktionsstrom erzeugt. Der dabei auftretende Induktionsstrom ist, unter übrigens gleichbleibenden Bedingungen, aber um eine Ordnung kleiner als der in dem bekannten Doppeldrahtanschluss auftretende Induktionsstrom. Hinzu kommt noch, dass der Induktionsstrom, in axialer Richtung gesehen, für zwei nahezu gleiche Feldlängenteile entgegengesetzt gerichtet ist. Dadurch ist auch eine etwaige störende Ablenkung des Elektronenstrahls für die beiden Teile entgegengesetzt.* was auch wieder eine ausgleichende Wirkung zur Folge hat. Durch die Doppeltausführung des Gazeanschlussdrahtes wird der Einfluss von Feldern mit Polen höherer Ordnung auf jeden der Gazeanschlussdrähte nicht geändert, so dass auch diese bevorzugte Ausführungsform diesen Einfluss nicht wirkungsvoll beseitigt.

Unterdrückung von Störsignalen, die von symmetrischen Vierpolfelderri herrühren, wird bei einer bevorzugten Ausführungsform erreicht,

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die in Fig. 9 skizzenweise dargestellt ist. Diese bevorzugte Ausführungsform enthält zwei Gazeanschlussdrähte 4I und 42. Jeder dieser Drähte bildet in der Feldinitte eine Vinkelüberquerung von 180°. Die Drähte sind gegeneinander über einen Winkel von 90^p verschoben in der Aufnahmeröhre montiert. Für jeden einzelnen Draht ist die von dem Zweipolfeld herrührende Störspannung von der Winkelüberquerung von 180° in der Feldmitte unterdrückt. Dabei treten in den Drähten keine Induktionsströme auf. Unterdrückung von Störsignalen_f die von symmetrischen Vierpolfeldern herrühren, kann nun wohl mit einem, übrigens verhältnismässig geringen, Strom durch die Drähte einhergehen.

In Fig. 10 ist, wieder schaubildlich, eine bevorzugte Ausführungsform gemäss der Erfindung gezeigt, mit der Störungen, die von einem symmetrischen Vierpolfeld herrühren, unterdrückt werden, ohne dass Induktionsströme erzeugt werden. Ein einziger Gazeanschlussdraht 43 weist zu diesem Zweck in der Feldmitte eine Ueberquerung 44 von 90° auf. Für Zweipolfelder ist diese Konstruktion nicht effektiv. In dem Draht 43 tritt, gleich wie bei der Konstruktion nach Fig. 7 für Zweipolfelder, kein von einem Vierpolfeld herrührender Induktionsstrom auf. Die Konstruktion ist, wieder gleich wie die Eindrahtkonstruktion mit einer Ueberquerung von 180° für das Zweipolfeld, für axiale Verschiebung empfindlich, aber für die Winkellage des Gazeanschlussdrahtes unempfindlich. Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 8 kann die bevorzugte Ausführungsform nach Fig. 10 dadurch für axiale Verschiebung unempfindlich gemacht werden, dass zwei Anschlussdrähte verwendet werden, die sich auf einem Viertel des Umfangs aneinander anschliessen und je eine Ueberquerung von JQ° in der Feldmitte aufweisen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der Er-

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findung besteht die Gazeanschlussleitung aus drei sich geradeaus erstreckenden Drähten, die in einem gegenseitigen Winkelabstand von 120° in der Bohre montiert sind. Dadurch werden, unabhängig von der Winkellage in der Röhre, alle Storsignale, die von Zweipol-, Vierpol-, Achtpolfeldern usw. herrühren,, unterdrückt. In den drei Drähten wird beim Betrieb der Röhre ein Strom fliessen, der eine geringe Ablenkfeldstörung zur Folge hat. Dieser Nachteil kann dadurch behoben werden, dass entsprechend Obenstehendem ein einziger Gazeanschlussdraht verwendet wird, der auf einem Drittel und auf zwei Dritteln der wirksamen Feldlänge des Ablenkfeldes jeweils einen Schritt von 1.20° macht, also insgesamt 24Ο⁰.

Die Empfindlichkeit dieser Konstruktion für axiale Verschiebung der Röhre im Ablenkfeld kann durch die Anwendung zweier Drähte mit je zwei Ueberquerungen beseitigt werden. Diese beiden Drähte werden vorzugsweise um 180° gegeneinander verschoben in der Röhre montiert. Durch die letztere Konstruktion werden auch von Sechspolfeldern und höheren Harmonischen dieser Felder herrührende Störfelder unterdrückt.

Es stellt sich heraus, dass in praktischen Beispielen von

Fernsehkameras auch nichtsymmetrische Vierpolfelder auftreten. Eine Analyse dieser Felder hat nachgewiesen, dass diese Felder in guter Annäherung als eine Ueberlagerung eines symmetrischen Vierpolfeldes und eines symmetrischen Achtpoifeldes betrachtet werden können. Zur Unterdrückung in derartigen Fernsehkameras auftretender Storsignale müssen also auch von symmetrischen Achtpölfe'ldern herrührende Störspannungen unterdrückt werden.

Entsprechend dem Schritt von dem Zweipolfeld zu dem Vierpolfeld wird dann eine Konstruktion erhalten, die aus vier Gazeanschlussdrähten besteht, die in der Feldmitte je eine Ueberquerung von 180° aufweisen und gegeneinander über einen Winkel von 45° verschoben in der Auf-

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nahmeröhre montiert sind. Diese Konstruktion ist empfindlich für axiale Verschiebung. Aus diesem Gedanken ergibt sich, dass Störsignale, die von Feldern mit Polen bis zur η-ten Ordnung herrühren, durch Anwendung von j> η Drähten unterdrückt werden, die in der Peldmitte je eine TTeberquerung von 180° aufweisen und sich über einen Winkel von 360° aneinander anschliessen.

η Dies ergibt jedoch eine nicht besonders praktische Konstruktion.

Man kann jedoch auch ein Verfahren anwenden, mit dem, wie nachgewiesen werden wird, praktischere Lösungen erzielt werden. Es wurde bereits nachgewiesen, dass die durch ein Zweipolfeld herbeigeführten Störspannungen von einem Gazeanschlussdraht unterdrückt werden, der in der Feldmitte eine Ueberquerung von 180° aufweist. Gemäss demselben Gedanken werden unter Berücksichtigung der Lösung nach Fig. 7 Störungen, die durch Zweipolfelder herbeigeführt werden, und Störungen, die durch Vierpolfelder herbeigeführt werden, von einem Gazeanschlussdraht unterdrückt, der mit drei Ueberquerungen von je 90° die in axialer Richtung gemessene Länge des wirksamen Zeilenablenkfeldes in vier gleiche Teile unterteilt. Der Gazeanschlussdraht weist dabei also eine Winkelverschiebung von 270° auf. In Fig. 11 ist diese Konstruktion mit einem Gazeanschlussdraht 45 gezeigt. Ebenso werden Störsignale, die von Feldern mit Polen bis zur η-ten Ordnung herrühren, von einem Gazeanschlussdraht unterdrückt, der mit sieben Ueberquerungen von je 560°, also 45°» die in axialer Richtung gemessene Lange

des Zeilenablenkfeldes in acht gleiche Teile unterteilt. Die sieben Ueberquerungen erteilen dem Draht eine Winkelverschiebung von 315*· Wenn dieser Gedanke auf η bis unendlich erweitert wird, wird ein in Fig. 12 dargestellter Gazeanschlussdraht 46 erhalten, der über die axiale Feldlänge eine Schraubenlinie mit einem Gang gleich der axialen Feldlänge beschreibt. Difase bevorzugte Ausführungsform schafft eine praktische Lösung für die

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Unterdrückung aller durch das Zeilenablenkfeld herbeigeführter Störspannungen. Mit dieser bevorzugten Ausführungsform werden also auch Störsignale, die von durch das Zeilenablenkfeld herbeigeführten Störfeldern höherer Ordnung herrühren, unterdrückt. Der Draht 46 kann dabei gegen die Innenseite der Umhüllung der Aufnahmeröhre gelegt werden. Diese Eindraht-

ausführungen sind unempfindlich für die Winkellage des Gazeanschlussdrahtes im Ablenkfeld, aber empfindlich für axiale Verschiebung. Diese axiale Empfindlichkeit kann grösstenteils dadurch beseitigt werden, dass z.B. diametral in der Aufnahmeröhre eine gleiche Drahtkonstruktion hinzugefügt wird. Die bevorzugte Ausführungsform mit der schraubenlinienförmigen Wicklung kann grundsätzlich für axiale Verschiebung dadurch völlig unempfindlich gemacht werden, dass die Schraubenlinie des einzigen Drahtes zu beiden Seiten des Ablenkfeldes fortgesetzt wird. Diese bevorzugte Ausführungsform, die einen auch ausserhalb des Gebietes, in dem das Ablenkfeld wirksam ist, sich schraubenlinienförmig erstreckenden Gazeanschlussdraht 47 enthält, ist in Pig. I? dargestellt. Bei axialer Verschiebung befindet sich dann stets eine alle Stßrspannungen unterdrückende schraubenlinienförmig© Schleife von 36O· im Ablenkfeld. In praktischen Spulensystemen weist das Ablenkfeld eine axiale LSnge von z.B. 96 ö^m auf. Die schraubenlinienförmige Wicklung muss dann vorzugsweise auch einen Gang von etwa 96 mm aufweisen. Aus weiteren Erwägungen geht hervor, dass ein Gazeanschlussdraht 48, der in Fig. 14 dargestellt ist und der einen Gang aufweist, von dem die Länge des Zeilenablenkfeldes ein ganzes Vielfaches ist, auch alle Störspannungen unterdrückt. Die beiden letzteren Konstruktionen können für Abweichungen in der Grosse des Wicklungsganges in bezug auf die Feldlänge gröestenteils dadurch korrigiert werden, dass ein gleicher sich schraubenlinienförmig erstreckender Draht hinzugefügt wird» der in der

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Aufnahmeröhre gegen den ersten Draht über 180° verschoben montiert ist.

Wenn in einer der obenbeschriebenen bevorzugten Ausführungsformen mit einem schraubenlinienförmigen Draht der Vicklungsgang nicht optimal an die Axiallänge des Ablenkfeldes angepasst ist, treten infolge von Vierpolfeldern Reststörungen auf, für die die Hinzufügung mehrerer entsprechender schraubenlinienförmiger Drähte keine Lösung bietet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind diese Reststörungen grösstenteils dadurch beseitigt, dass zwei schraubenlinienförmige Drähte verwendet werden, die zwischen einem gemeinsamen Anfangspunkt und einem gemeinsamen Endpunkt mit entgegengesetztem Vicklungssinne verlaufen. In einer Fernsehaufnahmeröhre können, wenn dies erforderlich ist, mehrere solcher Paare schraubenlinienförmiger Drähte angebracht werden, die dann wieder gleichmassig über den Umfang verteilt sein müssen, z.B. zwei diametral angebrachte Paare.

In vielen Fernsehaufnahmeröhren ist die Gazeelektrode, wie in Fig. 15 dargestellt ist, mehr oder weniger buchsenförmig gestaltet. Ein Gazeanschlussdraht 49» der wieder schraubenlinienförmig ist, ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit dieser Buchse 50 verbunden. In der Aufnahmeröhre 1 ist auf der Röhrensockelseite eine weitere elektrisch leitende Buchse 51 montiert. Diese Buchse ist mit dem Durchführungsstift verbunden und ist rings um ein Elektronenstrahlerzeugungssystem angeordnet, das eine Kathode 52, eine Steuerelektrode 531 eine erste Anode 54 und eine BeschleunigungBanode 55 enthält. Der Abstand zwischen den einander zugekehrten Enden der Buchsen ist nun derart gewählt, dass das Zeilenablenkfeld zwischen den Buchsen sehr homogen ist. Ueber die Abfallgebiete des Ablenkfeldes, die an dessen axialen Enden stets auftreten, erstrecken sich dann die Buchsen 50 und 5I. Da diese Buchsen als fiktive, mit der optischen

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Achse des Systems zusammenfallende Anschlussdrähte wirken, können Unregelmässigkeiten in den Abfallfeldern keine Störungen herbeiführen, Der Gazeanschlussdraht 49 ist, nachdem er eine Schraubenlinie von 360° oder einem ganzen Vielfachen von 360° durchlaufen hat, mit der Buchse 51 verbunden und ist in Fig. 15 wieder schaubildlich dargestellt. Diese bevorzugte Ausführungsform ist grundsatzlich unempfindlich für die Winkellage der Aufnahmeröhre und auch unempfindlich bei einer axialen Verschiebung. Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform ist der, dass gegenseitige Unterschiede der Ablenkfelder verschiedener Spulensysteme kein nachteiligen Folgen haben. Statt des Gazeanschlussdrahtes 49 können auch in diesem Falle mehrere Gazeanschlussdrähte verwendet werden.

In einer weiteren, nicht dargestellten bevorzugten äus-

führungsform der Erfindung enthält die Gazeanschlussleitung mehrere, vorzugsweise drei, zwischen dem Röhrensockel und der Gazeelektrode sich geradeaus erstreckende Gazeanschlussdrähte, die homogen über den Umfang der Aufnahmeröhre verteilt sind, aber keine Paare diametral angeordneter Dräute. bilden. Bei Anwendung von drei Drähten folgen diese, am Umfang der Aufnahmeröhre gemessen, über jeweils einen Winkel von 120° aufeinander. Diese bevorzugte Ausführungsform ist wirkungsvoll bei der Unterdrückung von durch alle in Fernsehkameras auftretenden Felder höherer Ordnung herbeigeführten Störfeldern und ist unempfindlich für die Winkellage und bei einer axialen Verschiebung der Aufnahmeröhre im Ablenkfeld. Naturgemäss können diese Gazeanschlussdrähte auch wieder zwischen den Buchsen 50 und 51 auf die in Fig. 15 angegebene Weise angebracht sein.

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Claims

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230055Α

PATENTANSPRÜCHE :

1«/ Fernsehkamera, die ein elektromagnetisches Abtastsystem,

eine in diesem System zu montierende Pernsehaufnahmeröhre mit einer" von einem Elektronenstrahl abzutastenden Auftreffplatte und eine in der Nähe der Auftreffplatte liegende Gazeelektrode enthält, in welcher Fernsehkamera sich zum Anlegen einer Gleichspannung zwischen der Gazeelektrode und der Auftreffplatte eine Anschlusschleife befindet, die eine innerhalb der Aufnahmeröhre liegende Gazeanschlussleitung und eine ausserhalb der Aufnahmeröhre liegende Gazezufuhrleitung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gazeanschlusschleife derartige Gebilde angebracht sind, dass das Auftreten von durch das Zeilenablenkfeld herbeigeführten Störspannungen zwischen der Gazeelektrode und der Auftreffplatte vermieden und das Auftreten störender Induktionsströme in der Gazeanschlussleitung verhindert wird.
2. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die GazeanschluBsleitung einen Gazeanschlussdraht mit einer Ueberquerung von 180^e an der Stelle der - in axialer Richtung gemessenen - Mitte des Zeilenablenkfeldes enthält.
3. Fernsehkamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gazeanschlussleitung zwei gegeneinander über einen Winkel von 180° verschoben in der Aufnahmeröhre montierte Gazeanschluesdrähte mit je an der Stelle der Feldmitte einer Ueberquerung von 180* enthält.
4. Fernsehkamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gazeanschlussleitung zwei Gazeanschlussdrähte enthält, die je eine Ueberquerung von 180* an der Stelle der Feldmitte aufweisen und gegeneinander über einen Winkel von 90* verschoben in der Aufnahmeröhre montiert sind.

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5· Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

die Gazeanschlussleitung einen Gazeanschlussdraht mit drei Ueberquerungen von je 90° enthält, die die axial gemessene Länge des Zeilenablenkfeldes in vier gleiche Teile unterteilen.
6. Fernsehkamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gazeanschlussleitung einen Gazeanschlussdraht mit n-1 Ueberquerungen

von 360° enthält, die die axial gemessene Feldlänge in η gleiche Teile η

unterteilen.
7. Fernsehkamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gazeanschlussleitung einen Gazeanschlussdraht enthält, der sich in Form einer Schraubenlinie von 360° über die axial gemessene Länge des Zeilenablenkfeldes erstreckt.
8. Fernsehkamera nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schraubenlinie in axialer Richtung ausserhalb des Gebietes fortsetzt, in dem das Zeilenablenkfeld wirksam ist.
9. Fernsehkamera nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gazeanschlussleitung eine schraubenlinienformige Wicklung mit einem derartigen Gang aufweist, dass die axial gemessene Feldlänge ein ganzes Vielfaches dieses Ganges ist.
10. Fernsehkamera nach Anspruch 7t 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, dass die Gazeanschlussleitung zwei schraubenlinienformige Wicklungsdrähte mit einem gemeinsamen Anfangspunkt und einem gemeinsamen Endpunkt, aber mit entgegengesetztem Wicklungssinne enthält.
11. Fernsehkamera nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gazeanschlussleitung eine mit einem Röhrensockelstift verbundene Buchse, einen Gazeanschlussdraht und eine mit der Gazeelektrode verbundene Buchse enthält, dass die Buchsen, in axialer Richtung

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gesehen, in einem gegenseitigen Abstand höchstens gleich der Länge des Gebietes, in dem das Zeilenablenkfeld wirksam ist, in der Aufnahmeröhre montiert sind und dass der Gazeanschlussdraht zwischen den Buchsen eine schraubenlinienförmige Schleife von 360° oder einem ganzen Vielfachen von 360° bildet.
12. Fernsehkamera nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch

gekennzeichnet, dass die Gazeanschlussleitung einen zweiten Gazeanschlussdraht enthalt, der auf gleiche Weise wie der in jedem der Ansprüche 2 bis 11 genannte Gazeanschlussdraht verläuft und unter einem Winkel von 180° zu dem letzteren Draht in der Aufnahmeröhre montiert ist.
13· Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die Gazeanschlussleitung wenigstens drei sich geradeaus erstreckende Gazeanschlussdrähte enthält, die, über den Umfang der Aufnahmeröhre gemessen, in gleichen gegenseitigen Abständen montiert sind, ohne dass sie Paare diametral angeordneter Drähte bilden.
14. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gazeanschlusschleife einen innerhalb der Aufnahmeröhre liegenden Gazeanschlussdraht und einen ausserhalb der Aufnahmeröhre liegenden Zufuhrdraht enthält, welche beiden Drähte in möglichst geringer gegenseitiger Entfernung an der Röhrenwand in einer Symmetrieebene des Zeilenablenkfeldes liegen, auf der Röhrensockelseite gleichstrommässig miteinander verbunden sind und weiter in der genannten Reihenfolge gleichstrommässig mit der Gazeelektrode und mit einer Spannungsquelle für die Gazeelektrode in Kontakt sind.
15. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gazeanschlusschleife neben einem innerhalb der Aufnahmeröhre liegenden Gazeanschlussdraht wie im Anspruch I4 einen ausserhalb der Aufnahmeröhre

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liegenden Gazezufuhrdraht enthält, der axial im Spulensystem montiert ist, auf der Röhrensockelseite gleichstrommässig mit dem Gazeanschlussdraht verbunden ist und auf der Röhrenfensterseite gleichstrommässig mit einer Gazespannungsquelle verbunden ist, wobei der Gazeanschlussdraht in einer die Achse des Systems enthaltenden Ebene quer zu der Symmetrieebene des Zeilenablenkfeldes liegt und der Gazezufuhrdraht in einer Ebene liegt, die sich parallel zu den Zeilenablenkfeldlinien erstreckt und durch den Gazeanschlussdraht geht.
16. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

die Gazeanschlussleitung zwei diametral in der Aufnahmeröhre liegende Gazeanschlussdrähte enthält und dass in jeden dieser Drähte ein gleicher Widerstand aufgenommen ist.
17· Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

die Gazeanschlussleitung zwei diametral in der Aufnahmeröhre liegende Drähte enthält, die mit je einem Durchführungsstift im Röhrensockel verbunden sind, welche Röhrensockelstifte ausserhalb der Aufnahmeröhre mit einem Potentiometerwiderstand verbunden sind, während ein Ende der Gazezufuhrleitung über einen Potentiometerläufer mit dem Potentiometerwiderstand verbunden ist.
18. Fernsehaufnahmeröhre mit einer Gazeanschlussleitung zur Anwendung in einer Fernsehkamera nach einem der vorstehenden Ansprüche.
19. Elektronenoptisches System mit einem elektromagnetischen System zum Abtasten einer Auftreffplatte mittels eines Elektronenstrahls und mit einer parasitären kapazitiv mit der Auftreffplatte gekoppelten Hilfselektrode, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anlegen eines gewünschten Potentials an die Hilfselektrode eine Anschlussleitung nach einem der vorstehenden Ansprüche verwendet wird.

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