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Anordnung zur Kompensation von kissenförmigen oder tonnenförmigen
Verzerrungen Bei Kathodenstrahlröhren, insbesondere für Fernsehzwecke, treten am
Rande der Bildfläche des Leuchtschirmes oft Verzerrungen auf, die die einwandfreie
Wiedergabe des Bildes stören. Diese Verzerrungen können kissen- oder tonnenförmig
sein und sind auf die Krümmung der Schirmfläche zurückzuführen, nämlich dann, wenn
der Schirmkrümmungshalbmesser größer oder kleiner ist als die Länge des abgelenkten
Kathodenstrahls.
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Es sind Anordnungen zur Kompensation von kissen- und tonnenförmigen
Verzerrungen bekannt, bei denen die Stirnleiter der Ablenkspulen einen vom Röhrenhalbmesser
verschiedenen Krümmungsradius besitzen. Es wird dabei eine derartige Kröpfung der
Stirnleiter vorgenommen, daß der Krümmungsradius der Stirnleiter kleiner ist als
der Röhrenhalbmesser, so daß das durch die Stirnleiter ausgebildete Feld den Kathodenstrahl
möglichst wenig beeinflußt. Bei dieser Anordnung muB der abgelenkte Kathodenstrahl
ein verhältnismäßig langes irrhomogenes Feld durchlaufen: Es ist jedoch vorteilhaft,
die Einwirkung der zur Verzerrungskompensation
erforderlichen inhomogenen
Felder auf den Kathodenstrahl möglichst kurz und an einer solchen Stelle vorzunehmen,
wo der Strahlduerschnitt bereits klein ist, also möglichst in schirmnahen Gebieten.
Im bekannten Fall beeinflußt das inhomogene Feld den Strahl auch in Gebieten, in
denen sein Querschnitt verhältnismäßig groß ist (kathodennahe Gebiete). Somit wird
in diesem Fall eine starke Strahldekonzentrierung eintreten, was unerwünscht ist.
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Weiter sind Anordnungen bekannt, bei denen ein Hineinsteuern in die
Gegenfeldgebiete der Stirnleiter in geringem Maße möglich ist: Hierbei handelt es
sich jedoch nicht um Anordnungen zur Beseitigung von kissen- bzw. tonnenförmigen
Verzerrungen, sondern es würde im Gegenteil, falls der Kathodenstrahl bewußt in
die Gegenfeldgebiete der Stirnleiter hineingesteuert würde, eine Erhöhung der Verzerrung
erreicht werden. Diese Anordnungen enthalten Kathodenstrahlröhren mit stark gekrümmtem
Schirm (der Schirmkrümmungsradius ist dort kleiner als der Ablenkungsradius des
Kathodenstrahls). Es könnten dort demgemäß höchstens tonnenförmige Verzerrungen
vorhanden sein, die durch die vorhandene Ausbildung des Stirnleiterfeldes jedoch
nichtkompensiert würden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Kathodenstrahl durch das
kathodennahe Ablenksvstem in verschieden starke, um die Stirnleiter verlaufende,
dem Hauptablenkfeld entgegenwirkende Streufelder des halbzylinderförmigen Ablenkspulensvstems
hineingesteuert.
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Die Erfindung sei an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In Fig. i ist eine Kathodenstrahlröhre i in Seitenansicht dargestellt, die mit den
Zeilenablenkspulen 2 versehen ist. Diese Ablenkspulen besitzen an ihren beiden Enden
Kröpfungen 3, die durch die Stirnleiter gebildet sind. Die halbzvlinderförmige Ablenkspule
bewirkt an sich ein magnetisches Feld 4., das die in der Figur eingezeichnete Richtung
besitzen möge. Durch die Stirnleiter wird nun ein Magnetfeld erzeugt, das an der
Innenseite der Spule die gleiche Richtung wie das Magnetfeld q., an der Außenseite
jedoch die entgegengesetzte Richtung besitzt und dadurch ein Gegenfeld 6 erzeugt.
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In Fig. 2 ist diese Kathodenstrahlröhre i reit den beiden Ablenkspulen
2 in Ansicht von der Schirmseite her dargestellt, und es sind wieder die Kraftlinien
eingezeichnet, so daß sieh einerseits das homogene Magnetfeld 4 und andererseits
das durch die Stirnleiter hervorgerufene Gegenfeld 6 ergibt. Die vom Kathodenstrahl
in der Stirnleiterebene bestrichene Fläche 7 ist gestrichelt eingezeichnet. Wird
nun der Kathodenstrahl s in derartige Gebiete des Magnetfeldes gesteuert, daß er
auch die Gegenfeldgebiete 6 durchlaufen muß, so tritt an diesen Stellen eine Schwächung
der durch die Spulen 2 hervorgerufenen Ablenkwirkung ein. Ist nun z. B. eine durch
Schirmkrümmung geometrisch bedingte kissenförmige Verzerrung des Rasterrandes 8
vorhanden, so kann durch die beschriebene Steuerung des Kathodenstrahls in die Gebiete
des Gegenfeldes bzw. durch die gewählte Ausbildung der Ablenkspule eine Kompensierung
dieser Verzerrung erreicht werden. Es zeigt sich, daß durch die dargestellte Einwirkung
des Gegenfeldes allein eine tonnenförmige Verzerrung des Rasterrandes erreicht wird.
Die Stärke dieser tonnenförmigen Wölbung kann beliebig gewählt werden, je nachdem
wie stark der Kathodenstrahl in die Randgebiete gesteuert wird und wie stark die
ungleichmäßigeAusbildung des Gegenfeldes an den Rändern und in der Mitte der Rasterseite
8 ist. Man ersieht ohne weiteres, daß je größer die Wölbung der Spule 2 ist, um
so stärker die Beeinflussung des Kathodenstrahls an den beiden Enden der Begrenzungslinie
8 durch das Gegenfeld, z. B. die Kraftlinien 9, ist.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung kann auch eine kissenförmige
Ausbildung des Bildrandes erzielt bzw. dadurch eine bereits vorhandene tonnenförmige
Verzerrung kompensiert werden. In diesem Fall müßte die Spule in entgegengesetzter
Weise gewölbt sein, also konvex zur Kathodenstrahlröhre ausgebildet sein.
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Auch die übrige Bemessung der Spule gestattet es, eine gewünschte
Stärke des Gegenfeldes zu erzeugen, z. B. kann mittels besonders kurzer Spulen,
bei denen infolgedessen durch die Stirnleiter im Verhältnis zum übrigen Magnetfeld
ein starkes Gegenfeld ausgebildet wird, eine besonders starke Beeinflussung des
Kathodenstrahls in den Gegenfeldgebieten hervorgerufen werden. Es ist zweckmäßig,
die Spulen nur wenig länger als den Röhrenhalsdurchmesser zu machen, z. B. den i,.4-bis
i,8fachen Röhrendurchmesser.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, die Spulen sehr
nahe dem Röhrenhalsknick io, d. h. dem Beginn der konischen Röhrenerweiterung anzuordnen
und den Öffnungswinkel der Röhre so groß zu wählen, daß der Kathodenstrahl weit
in das Gegenfeldgebiet durch das Vorablenksystem gesteuert werden kann, ohne dadurch
an der Röhrenwand anzustoßen.
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Die Vorablenkung des Kathodenstrahls, durch die die Steuerung in die
Randgebiete bewirkt wird, kann beliebig erfolgen, z. B. gleichfalls mittels Ablenkspulen
oder auch mittels Ablenkjochen oder auch auf elektrostatische Weise. Auch kann erfindungsgemäß
nicht nur die beschriebene kissen- oder tonnenförmige Verzerrung in Vertikalrichtung
vermieden werden, sondern auch in Horizontalrichtung, und zwar in gleicher Weise,
nämlich durch entsprechende Ausbildung des Gegenfeldes und Steuerung des Elektronenstrahls
durch ein Voräblenksystem in die gewünschten Gebiete des Gegenfeldes.
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Die Erfindung ist vor allem für Fernsehaufnahme- oder -empfangsgeräte
geeignet, bei denen eine kissen- oder tonnenförmige Verzerrung ausgeglichen werden
soll. Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, kissen- oder tonnenförmige Verzerrungen
zu kompensieren, die sich gerade auf dem Schirm der Braunschen Röbre ausbilden,
sondern kann z. B. auch dazu dienen, auf beliebigen
Projektionsflächen
eine vollständige lineareBegrenzung des Bildrasters zu gewährleisten.