DE2840115A1

DE2840115A1 - Schaltanordnung fuer eine elektromagnetische fokussier-bildaufnahmeroehre

Info

Publication number: DE2840115A1
Application number: DE19782840115
Authority: DE
Inventors: Kenichi Miyazaki; Tadayoshi Miyoshi; Koichiro Motoyama; Shintaro Nakagaki; Itsuo Takanashi; Kanagawa Yokohama; Sumio Yokokawa
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1977-09-16
Filing date: 1978-09-15
Publication date: 1979-03-22
Also published as: JPS5444824A; DE2840115B2; NL7809412A; DE2840115C3; AU504115B1; GB2006483B; JPS5624436B2; CA1130445A; FR2403641A1; FR2403641B1; GB2006483A; BR7806116A; US4198592A

Description

Dr.-Ing. Wilhelm Mohel - ,_qiqq

»ing. Wölbung Mchel

6 Frankfurt a. M. 1 ~ ⁴ " 14. 9.1978

Parkalraße 13

Victor Company of Japan, Ltd., No. 12,3-chome, Moriya-Cho,

Kanagawa-Ku, Yokohama-City, Kanagawa-ken, Japan

Schaltanordnung für eine elektromagnetische Fokussier-Bildaufnahmeröhre

Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung für eine elektromagnetische Fokussier-Bildaufnahmeröhre mit einer Hochspannung erzeugenden Schaltung zur Spannungsversorgung der Elektroden der Bildaufnahmeröhre, einer den Fokussierstrom erzeugenden Schaltung zur Versorgung einer einen Elektronenstrahl fokussierenden Spule der Bildaufnahmeröhre mit dem Fokussierstrom und mit einer Spannungsquelle für den Betrieb der Hochspannungs- und der Fokussierstromschaltung.

Die Erfindung liegt vor allem auf dem Gebiet der Schaltungsanordnungen für Bildaufnahmeröhren des .elektromagnetischen Fpkussiertyps und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine einfache Schaltungsanordnung zur Stabilisierung der Elektronenstrahlfokussierung in einer elektromagnetischen Fokussier-Bildaufnahmeröhre unter Anwendung der Beziehung zwischen der Spannung der Fokussierelektrode und des Stromes in der Fokussierspule der Bildaufnahmeröhre.

Es gilt allgemein, daß der Fokussierzustand des Elektronenstrahls einer elektromagnetischen Fokussier-Bildaufnahmeröhre durch die gegenseitige Beziehung zwischen dem Spannungswert der Fokussierelektrode und dem durch die Fokussierspule der Bildaufnahmeröhre fließenden Strom bestimmt ist.

Insbesondere besitzt das Fokussiermagnetfeld, das in der Fokussierspule durch den hindurchfließenden Fokussierstrom erzeugt wird und das elektrische Feld, das durch die an die Fokussierelektrode angelegte Spannung erzeugt wird,

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den größten Effekt auf die Veränderung des Brennpunktes (elektrischen Brennpunktes) des Elektronenstrahls. Der Einfluß der anderen Elektroden der Bildaufnahmeröhre auf den Fokussierzustand des Elektronenstrahls ist verhältnismäßig gering.

Um einen guten Fokussierzustand zu erreichen, wird in der Praxis im allgemeinen mit einer eigenen Hochspannung erzeugenden Schaltung für die Betriebsspannung der Bauteile/ wie zum Beispiel der Fokussierelektroden und einer eigenen Schaltung für die Stromversorgung der Fokussierspule gearbeitet, so daß die Stabilität dieser Größen erhöht wird. Jedoch ergibt sich bei der Anpassung dieser beiden Schaltungen zum Erreichen einer entsprechend hohen Stabilität das Problem, daß eine große Anzahl von teuren Bauteilen erforderlich ist, wodurch die Kosten und die Verkaufspreise dieser Schaltungen in nachteiliger Weise hoch werden.

Von Nachteil ist des weiteren, daß in dem Fall, in dem eine SpannungsSchwankung der Versorgungsquelle für die Betriebsspannung der Hochspannung erzeugenden Schaltung und der den Fokussierstrom erzeugenden Schaltung bewirkt, daß die Ausgangsspannung der Hochspannung erzeugenden Schaltung und der Ausgangsstrom der Fokussier-Versorgungsschaltung mit dem gleichen Schwankungsverhältnis sich verändern. Aus diesem Grund ändert sich der Fokussierzustand des Elektronenstrahls entsprechend der SpannungsSchwankung der Versorgungsquelle. Der Fokussierzustand des Elektronenstrahls wird auch noch durch andere Faktoren beeinflußt, die jedoch hier außer Betracht gelassen werden sollen. Dementsprechend ist es in nachteiliger Weise notwendig, daß die Bedienungsperson der Vorrichtung bei jeder Veränderung des Fokussierzustande des Elektronenstrahls infolge der SpannungsSchwankung der Versorgungsquelle oder aus einem sonstigen Grund jedesmal die Brennpunkteinstellknöpfe der Vorrichtung betätigen muß, um eine Einstellung in der Weise auszuführen, daß ein konstant guter Fokussierzustand erhalten wird.

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Aufgabe der Erfindung ist es eine Schaltanordnung zur Stabilisierung der Elektronenstrahl-Fokussierung einer elektronischen Fokussier-Bildaufnahmeröhre unter Vermeidung der voranstehenden Nachteile und unter Erhöhung der Fokussierstabilität des Elektronenstrahls zu schaffen, bei der es zu keiner Schwankung der Brennpunktposition des Elektronenstrahls selbst dann kommt, wenn eine Schwankung der Spannung der Versorgungsquelle auftritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den Fokussierstrom erzeugende Schaltung einen Operationsverstärker enthält, der einen mit der Fokussierspule verbundenen Ausgang aufweist, des weiteren einen Widerstand, der mit einem Ende mit der Fokussierspule einerseits und mit einem Inverter-Eingang des Operationsverstärkers andererseits verbunden ist und mit dem anderen Ende auf Masse liegt, einen ersten Widerstand, der zwischen die Spannungsquelle für die Betriebsspannung und einen Normaleingang des Operationsverstärkers geschaltet ist, eine Referenzspannungsquelle und einen zweiten Widerstand, der zwischen die Referenzspannungsquelle und den Normaleingang des Operationsverstärkers geschaltet ist.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 5.

Die Erfindung nutzt die Beziehung zwischen der Spannung der Fokussierelektrode und dem elektrischen Strom der Fokussierspule der elektromagnetischen Fokussier-Bildaufnahmeröhre in vorteilhafter Weise derart, daß der Beziehung zwischen der Snderungsgeschwindigkeit des Ausgangsstromes der Fokussierstrom-Schaltung und der Änderurigsgeschwindigkeit der Betriebsspannung der Versorgungsquelle ein vorgegebener Zusammenhang zugrundegelegt wird.

Im folgenden werden zeichnerisch dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

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Figur 1 - ein Schaltdiagramm einer ersten Ausführungsform der Schaltanordnung nach der Erfindung für eine elektromagnetische Fokussier-Bildaufnahmeröhre,

Figur 2 - ein Schaubild einer Charakteristik des Modulationsgrades in bezug auf die Regelung der Spannung der Versorgungsquelle,

Figur 3 - ein Schaltdiagramm einer zweiten Ausführungsform der Schaltanordnung nach der Erfindung,

Figur 4 - ein Schaltdiagramm eines Teils der Schaltung zur Lieferung des Fokussierstroms in einer dritten Ausführungsform der Schaltanordnung nach der Erfindung, und

Figur 5 - ein Schaltdiagramm einer vierten Ausführungsform der Schaltanordnung nach der Erfindung.

Bevor auf die Figuren im einzelnen näher eingegangen wird, werden die der Erfindung zugrundeliegenden analytischen Überlegungen erläutert. Die elektrische Brennweite f, wenn sich die elektromagnetische Fokussier-Bildaufnahmeröhre in ihrem optimalen Fokussierzustand befindet, wird durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt, in der V die Spannung der Fokussierelektroden und B die magnetische Flußdichte des Magnetfeldes in der Fokussierspule ist.

J B²XdX

«»CO

Die Konstante K in dieser Gleichung (1) ergibt.sich durch die folgende Gleichung, in der m die Elektronenmasse und e die Energie der Elektronen ist.

(2)

Die Große Bx im Nenner der rechten Seite der Gleichung (1) kann infolge der Tatsache als konstant angesehen werden, daß das Magnetfeld in der Fokussierspule gleichförmig ist. Dementsprechend wird die Gleichung (1) zu:

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f 4 K -^₂- - (3)

Die Größe der Magnetflußdichte B ist proportional zu der Größe des Stromes I, der durch die Fokussierspule fließt. Dementsprechend kann die zuvor angeführte elektrische Brennweite f für den optimalen Fokussierzustand durch die Fokussierelektrodenspannung V und den Fokussierstrom I ausgedrückt werden, so daß erhalten wird

Aus Gleichung (4) folgt, daß in einer elektromagnetischen Fokussier-Bildaufnahmeröhre die Position des elektrischen Brennpunktes so lange nicht schwankt, als die Größe —j kon-

stant ist. Somit ergibt sich, daß die Position des elektrischen Brennpunktes nicht schwanken kann, wenn die Beziehung zwischen der Stromregelung K des Stromes I der Fokussierspule und die Spannungsregelung K~. der Fokus sierelektro denspannung V durch die Gleichung -

(5)

A, V

gegeben ist.

Eine Näherung ersten Grades der Gleichung (5) lautet:

OtT 'τ? ι r \

I ~ V

Daraus kann geschlossen werden, daß in einer elektromagnetischen Fokussier-Bildaufnahmeröhre im wesentlichen keine Schwankung in der Position des elektrischen Brennpunktes selbst dann auftritt, wenn geringe Schwankungen in der Fokussierelektrodenspannung V und dem Strom I der Fokussierspule erscheinen, vorausgesetzt, daß die durch Gleichung (6) vorgegebene Beziehung Gültigheit hat. Dementsprechend beruht die Erfindung auf der Nutzung dieser Beziehung.

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Figur 1 zeigt die erste Ausführungsform der Schaltanordnung nach der Erfindung für eine elektromagnetische Fokussier-Bildaufnahmeröhre. Eine Hochspannung erzeugende Schaltung 10 umfaßt einen Transistor Q zur Durchführung eines Schaltvorganges entsprechend der an seine Basis angelegten Impulse, einen Zusatztransformator T, eine Diode D für die Gleichrichtung und einen Glättungskondensator C und besitzt einen Schaltungsaufbau ähnlich zu demjenigen wie er für eine Hochspannung erzeugende Schaltung bekannt ist.

In einer Versorgungsschaltung 12 für den Fokussierstrom ist ein Widerstand R1 zwischen einen Anschluß 13, an den■eine Betriebsspannung V einer Versorgungsquelle anliegt und einen Normaleingang eines Operatxonsverstärkers 14 geschaltet. Ein Widerstand R2 verbindet eine Referenzspannungsquelle 15 und den Normaleingang des Operatxonsverstärkers 14. Ein Widerstand R3 ist mit Masse und mit dem Anschlußpunkt zwischen den Widerständen R1 und R2 verbunden. Eine Reihenschaltung einer Spule 16 und eines Widerstandes R4 zum Feststellen eines Fokussierstroms liegt zwischen dem Ausgang des Operatxonsverstärkers 14 und Masse. Der Verbindungspunkt zwischen der Fokussierspule 16 und dem Widerstand R4 ist mit dem Inverter-Eingang des Operatxonsverstärkers 14 verbunden. Demgegenüber sind bei einer bekannten Schaltung die Referenzspannungsquelle 15 und der Widerstand R2 nicht miteinander verbunden.

In der die Hochspannung erzeugenden Schaltung 10 wird die durch die Versorgungsquelle an den Anschluß 13 angelegte Spannung V__ die Primärwicklung des Zusatztransformators

cc

T durchfließen und gelangt an den Kollektor des Transistors Q. Der Transistor Q führt die Schaltvorgänge AN und AUS entsprechend der an seine Basis über einen Anschluß 17 angelegten Impulse aus. Gemäß dieses Schaltvorganges wird die in der Sekundärwicklung des Zusatztransformators T erzeugte Spannung durch die Diode D gleichgerichtet und durch den Kondensator C geglättet und eine Ausgangsspannung V an dem Anschluß 11 erhalten. Da die Last an der die Hochspannung erzeugenden Schaltung 10 im wesentlichen konstant ist, schwankt der Wert der Aus-

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gangsspannung V mit einer Regelung, die im wesentlichen gleich der Betriebsspannung V der Ver;

cc

die Schaltung 10 geliefert wird.

der Betriebsspannung V der Versorgungsquelle ist, die durch

cc

Zunächst ist der Ausgangsstrom I des Operationsverstärkers 14 der Fokussxerstromschaltung 12 in der folgenden Gleichung durch eine Vergleichsspannung V1, die an dem Normal eingang des Operationsverstärkers 14 anliegt und dem Widerstandswert des Detektorwiderstandes R4 gemäß

π)

(7)

gegeben. Dann wird, um die Bedingung 2K_T = K^. gemäß Gleichung (6) zu erfüllen, die Spannungsregelung für die Vergleichsspannung V1, die an den Normaleingang des Operationsverstärkers 14 angelegt wird, gleich dem halben Wert der Spannungsregelung für die Betriebsspannung V der Versorgungsquelle eingestellt. Dies kann durch die geeignete Auswahl des Widerstandsverhältnisses der Widerstandswerte des Widerstandes R1, der an den Anschluß 13 der Versorgungsquelle für die Betriebsspannung V angeschlossen ist und des Widerstandes R2 ge-

schehen, der mit der Referenzspannungsquelle 15 verbunden ist.

Die Beziehung zwischen der Referenzspannung V1 und den Widerstandswerten der Widerstände R1, R2 und R3 zur Erfüllung der in Gleichung (6) vorgegebenen Bedingung wird durch die folgende Gleichung dargestellt:

_Λ _ R2-R3-Vcc + R1»R3-Vs .„.

^Vl R1-R2 + R2-R3 + R3-R1 ' ^löJ

in der Vs die Spannung der Referenzspannungsquelle 15 ist. Dementsprechend , zu der Zeit, wenn

ist,

VCC VS~

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Λ V1	Δ V1	1
V1	V1	2
A. VCC	AVs

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erfüllt die in Figur 1 dargestellte Schaltung die Bedingungen von Gleichung (6). Dies bedeutet, daß aus

die Gleichung (8) erhalten wird, wenn Vs = 0 ist. R2-R3-VCC

R2-R3-VCC + R1-R3-VS

=0,5 · (9)

MitAVcc = 0 wird aus Gleichung (8) erhalten: R1-R3-VS

R2-R3«Vcc + R1-R3-VS

= 0,5 . (10)

Durch die Wahl der Widerstandswerte der Widerstände R1, R2 und R3 in der Weise, daß die zuvorstehenden Gleichungen (9) und (10) erfüllt werden, ist auch der Gleichung (6) Genüge getan, und es wird ein konstanter optimaler Elektronenstrahl-Fokussierzustand erhalten, der durch eine Schwankung der Betriebsspannung V₁ _ der Versorgungsquelle nicht beeinflußt

et*

Ein Vergleich zwischen den Änderungen der Elektro- . nenstrahl-Fokussierzustände in bezug auf die SpannungsSchwankungen der Betriebsspannung V der Versorgungsquelle, die in der Schaltung nach der Erfindung auftreten mit denjenigen einer bekannten Schaltung, ist in Figur 2 dargestellt. In diesem Schaubild stellt die Abszisse die Schwankung in Prozent des Spannungswertes der Betriebsspannung V der Versorgungs-

OO

quelle dar, während die Ordinate den Modulationsgrad in Prozent des Ausgangssignals der Bildaufnahmeröhre in dem Zustand zeigt, in welchem sie ein Bild eines Objektes mit einem konstanten Raumfrequenzwert aufnimmt. Dieser Modulationsgrad wird mit 100 % im Falle des optimalen Zustands der Elektronenstrahlfokussierung der Bildaufnahmeröhre angenommen.

In Figur 2 ist die Kurve I die charakteristische Kurve der bekannten Schaltung, während die Kurve II, die im wesentlichen eine gerade Linie ist, die Charakteristik der

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Schaltung nach der Erfindung wiedergibt. Wie aus Kurve I.ersichtlich ist, sinkt der Modulationsgrad bis auf einen Wert von 90 % ab, dies bedeutet eine Störung um 10 %, wenn der Spannungswert der Betriebsspannung V der Versorgungsquelle um - 1 % beispielsweise schwankt. Schwankt die Spannung V

+ ^cc

um - 3 % beispielsweise, so wird, der Modulationsgrad 50 %, dies bedeutet 'eine sehr große Verminderung des Modulationsgrades um 50 %. Im Gegensatz dazu, wie dies aus Kurve II der erfindungsgemäßen Schaltung zu ersehen ist, unterliegt der Modulationsgrad im wesentlichen keiner Verschlechterung, auch dann nicht, wenn die Betriebsspannung V der Versorgungs-

OO

quelle schwankt. Wenn: z.B. die Spannung V sehr stark

cc ₊

schwankt bis zu einem Wert in der Größenordnung von - 5 % ist die Verschlechterung des Modulationsgrades extrem gering, nämlich in einer Größenordnung, die in den meisten Fällen gar nicht feststellbar ist. Dementsprechend ist es ersichtlich, daß durch die praktische Anwendung der Erfindung eine Stabilisierung der Elektronenstrahlfokussierung einer elektromagnetischen Fokussier-Bildaufnahmeröhre in sehr zufriedenstellender Weise durchgeführt werden kann.

Somit kann in der Schaltung nach der Erfindung die AusgangsSpannung V im wesentlichen mit der gleichen Regelung wie die Betriebsspannung V der Versorgungsquelle schwanken, und die Spannungen der Elektroden der Bildaufnahmeröhre schwanken gleichfalls im wesentlichen mit der gleichen Regelung wie die Spannung V , während der von der den Fokussierstrom lie-

OO

fernden Schaltung 12 zu der Fokussierspule 16 gelieferte Elektronenstrahl-Fokus sier strom mit einem Wert schwankt, der dem halben Wert der Schwankung der Spannung V entspricht. Somit sind die Bedingungen der Gleichung (6) erfüllt und selbst wenn eine Schwankung in der Spannung V auftritt, kommt es zu keiner Änderung des Brennpunktes des Elektronenstrahls der Bildaufnahmeröhre. Somit wird die Fokussierung des Elektronenstrahls kontinuierlich im optimalen Zustand unabhängig von Schwankungen der Betriebsspannung V der Versorgungsquelle

cc

gehalten.

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Bei genauer Betrachtung kann in einem Fall, bei dem die Sättigungsspannung zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors Q der die Hochspannung erzeugenden Schaltung 10 als Ergebnis einer Temperaturänderung schwankt oder bei dem die Widerstandswerte der Wicklungen des Zusatztransformators T als Ergebnis einer Temperaturänderung schwanken, die Möglichkeit bestehen, daß die Gleichung (6) nicht länger erfüllt ist. Dies kann beispielsweise durch Maßnahmen verhindert werden, wie die Verwendung eines Transistors, bei dem die änderung infolge der Temperatur des Sättigungsspannungswertes zwischen dem Kollektor und dem Emitter klein ist für den Transistor Q oder durch die Verwendung eines dicken Drahtes für die Wicklungen des Zusatztransformators T.

Da jedoch eine Anforderung an eine Vorrichtung,wie beispielsweise einer Farbfernsehkamera für den Heimgebrauch, darin besteht, daß ihr Aufbau so kostengünstig wie nur möglich gestaltet ist, ist die Verwendung eines Transistors Q und eines Zusatztransformators T mit sehr geringer Temperaturempfindlichkeit für die Anwendung in einer derartigen Farbfernsehkamera in mehreren Fällen nicht möglich. In solch einem Fall kann der Elektronenstrahlfokussierzustand schwanken, zwar nur leicht, als ein Ergebnis einer Schwankung der Betriebsspannung V der Versorgungsquelle.

OC

Um dieses Problem zu lösen, ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, die in'Figur 3 dargestellt ist und nachstehend.beschrieben wird. In Figur 3 sind diejenigen Bauteile, die mit entsprechenden Teilen in Figur 1 übereinstimmen, mit den gleichen Bezugszahlen und -zeichen belegt. Eine nochmalige detaillierte Beschreibung dieser Teile wird nicht mehr gegeben. Die Hochspannung erzeugende Schaltung 1OA bei dieser Ausführungsform hat den gleichen Schaltungsaufbau wie die Schaltung 10 der ersten Ausführungsform nach der Erfindung. Eine Betriebsspannung V_ccl der Versorgungsquelle wird über einen Anschluß 20 an die Primärwicklung des Zusatztransformators T angelegt. Die Autujnngsspannung V der Hochspannung erzeugenden Schaltung 10A wii.d in die den

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Fokussierstrom liefernde Schaltung 12A eingespeist und nach dem Durchgang durch den Widerstand R1 als eine Spannung V1 an den Normaleingang des Operationsverstärkers 14 angelegt. Die den Fokussierstrom liefernde Schaltung 12A weist den gleichen Schaltungsaufbau wie die Schaltung 12 der zuvor beschriebenen Ausführungsform auf. Eine Spannung V ~ der Versorgungsquelle gelangt über einen Anschluß 21 an den Operationsverstärker 14. Die Widerstandswerte der Widerstände R1 und R2 werden so gewählt, daß der Ausgangsstrom I der Fokussierstrom-Versorgungsschaltung 12A mit der Regelung der Ausgangsspannurig V der Hochspannung erzeugenden Schaltung 1OA schwankt, das bedeutet, mit einer Regelung, die gleich dem halben Wert der Regelung der Elektrodenspannung der Bildaufnahmeröhre entspricht. Als ein Ergebnis wird mit der in Figur 3 dargestellten Schaltung erreicht, auch wenn die charakteristischen Werte der Bauelemente der Hochspannung erzeugenden Schaltung 12A als ein Ergebnis einer übermäßigen Schwankung sich ändern, daß die Position des Brennpunktes des Elektronenstrahls der Bildaufnahmeröhre nicht variiert. Dies ergibt sich aus der Betrachtung der Gleichungen (8), (9) und (10) in Verbindung mit der Beschreibung des zuvor abgehandelten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wenn die Betriebsspannung

V der Versorgungsquelle in diesen Gleichungen durch die cc

Ausgangsspannung V der Hochspannung erzeugenden Schaltung 10A ersetzt wird.

Durch die Auswahl der Widerstandswerte der Widerstände R1 und R3 in der Weise, daß die Gleichung (6) erfüllt ist und dadurch, daß die an den Normaleingang des Operationsverstärkers 14 angelegte Vergleichsspannung Vl so ausgewählt ist, daß sie im Verhältnis 1 zu 2 sowohl zu der Wirkung infolge der Ausgangsspannung V der Hochspannung erzeugenden Schaltung 1OA und der Wirkung infolge der Spannung V der Referenzspannungsquelle 15 steht, wird verhindert, daß die Brennpunktposition des Elektronenstrahls schwankt, selbst dann, wenn die Betriebsspannung der Versorgungsquelle fluktuiert .

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In den in Figur 3 gezeigten Schaltkreisen kann es sich bei der Versorgungsquelle V ₁ und der Versorgungsquelle V 2 ¹^¹¹ getrennte Versorgungsquellen oder um eine gemeinsame Versorgungsquelle handeln.

Die voranstehend beschriebenen zwei Ausführungsformen der Erfindung betreffen den Fall, bei dem die Elektrodenspannungen, die von der Hochspannung erzeugenden Schaltung an die Elektroden der Bildaufnahmeröhre gelegt werden, alle mit dem gleichen Verhältnis schwanken und in die gleiche Richtung entsprechend der Schwankung der Betriebsspannung der Versorgungsquelle. Dies ist.sehr zweckdienlich in dem Fall eines gewöhnlichen Schaltungsaufbaus, bei dem die■an die Elektroden der Bildaufnahmeröhre angelegten Spannungen von der gleichen Hochspannung erzeugenden Schaltung erhalten werden. Jedoch in dem Fall, bei dem die Spannung der Elektroden der Bildaufnahmeröhre häufig und getrennt von einer Schwankung der Versorgungsspannung sich ändern, kann eine leichte Schwankung in der Brennpunktposition des Elektronenstrahls infolge der Fluktuation der Versorgungsspannung auftreten. Ebenso kann eine Änderung der Brennpunktposition des Elektronenstrahls durch eine Änderung in den anfänglichen Geschwindigkeitsbedingungen bewirkt werden, die auftreten, wenn die Elektronenstrahlgröße durch die Einstellung der ersten Gitterspannung der Bildaufnahmeröhre eingestellt wird.

Eine Fokussierstrom-Versorgungsschaltung 12B bildet einen wesentlichen Teil einer Ausführungsform der Erfindung, die dieses Problem löst und in Figur 4 dargestellt ist. In dieser Schaltung 12B liegt eine Spannung Vp einer Fokussierelektrodenspannungsquelle der Bildaufnahmeröhre an einem Anschluß 30 an, der mit dem Widerstand R1 verbunden ist. Eine Spannung V_ß einer Versorgungsquelle zum Einstellen der Adjustierung der Elektronenstrahlgröße wird einem Anschluß 31 eingespeist. Ein Widerstand. R5 verbindet den Anschluß 31 und den Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R1, R2 und R3. Durch geeignete Auswahl der relativen Widerstandswerte der Widerstände

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R1, R2 und R3 kann eine Schwankung des Brennpunktes des Elektronenstrahls der Bildaufnahmeröhre verhindert werden, unabhängig von Schwankungen der Versorgungsspannung.

In jeder der Schaltungen der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ist die Referenzspannungsquelle 15, die nur durch ein Symbol für eine Gleichspannungsquelle angezeigt ist, im allgemeinen schaltungsmäßig so aufgebaut, daß sie für die Erzeugung einer Konstantspannung durch die Verwendung einer Zenerdiode ausgelegt ist. Wie es allgemein bekannt ist, ändert sich die Zenerspannung einer Zenerdiode mit der Temperatur.

Dementsprechend sind in der Äusführungsform der Erfindung, die nachstehend unter Bezugnahme auf Figur 5 beschrieben wird, die Schaltungen so ausgelegt, daß die Referenzspannung V der Referenzspannungsquelle 15 sich nicht ändert, auch nicht wenn eine Temperaturschwankung auftritt. Die Referenzspannungsquelle 15A der Fokussierstrom-Versorgungsschaltung 12C umfaßt einen Transistor Q , Widerstände R6, R7 und R8, und eine Zenerdiode ZD. Der Spannungsteiler aus den Widerständen R6 und R7 ist so angepaßt, daß die Änderung der Zenerspannung infolge einer Temperaturänderung der Zenerdiode ZD gerade durch die Änderung der Spannung V_„ zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors Q , die die Temperaturänderung begleitet, kompensiert wird. Am Emitter des Transistors Q tritt die Referenzspannung V mit konstantem Wert, unbeeinflußt von einer Temperaturänderung, auf. Diese Ausgangsreferenzspannung V der Referenzspannungsquelle 15A wird über den Widerstand R2 ebenso wie die Spannung V, an den Normaleingang des Operationsverstärkers 14 angelegt.

Des weiteren ist die Hochspannung erzeugende Schaltung 1OB dieser Ausführungsform der Erfindung so ausgelegt, daß die Spannung V über die Diode D dem einen Anschluß der Sekundärwicklung des Zusatztransformators T eingespeist wird.

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Zusätzlich ist ein Zwischenteil der Sekundärwicklung dieses Zusatztransformators T geerdet.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, vielmehr sind verschiedene Änderungen und Modifikationen denkbar, ohne daß von dem Erfindungsgedanken abgewichen wird.

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Claims

. WiiJielm JBeicbal Re-_Zr/9i99

6 Jv^tag ^

i . M. J

6 FkJv^tag ^ 14. 9.1978

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Patentansprüche

Ii Schaltanordnung für eine elektromagnetische Fokussier-BiIdaufnahmeröhre mit einer Hochspannung erzeugenden Schaltung zur Spannungsversorgung der Elektroden der Bildaufnahmeröhre, einer den Fokussierstrom erzeugenden Schaltung zur Versorgung einer einen Elektronenstrahl fokussierenden Spule der Bildaufnahmeröhre mit dem Fokussierstrom und mit einer Spannungsquelle für den Betrieb der Hochspannungs- und der Fokus sierstromschaltung,

dadurch gekennzeichnet, daß die den Fokussierstrom erzeugende Schaltung (12, 12A-12C) einen Operationsverstärker (14) enthält, der einen mit der Fokussierspule (16) verbundenen Ausgang aufweist, des weiteren einen Widerstand (R4), der mit einem Ende mit der Fokussierspule (16) einerseits und mit einem Inverter-Eingang des Operationsverstärkers (14) andererseits verbunden ist und mit dem anderen Ende auf Masse liegt, einen ersten Widerstand (R1), der zwischen die Spannungsquelle für die Betriebsspannung und einen Normaleingang des Operationsverstärkers (14) geschaltet ist, eine Referenzspannungsquelle (15, 15A) und einen zweiten Widerstand (R2), der zwischen die Referenzspannungsquelle (15, 15A) und den Normaleingang des Operationsverstärkers (14) geschaltet ist.
2. Schaltanordnung für eine elektromagnetische Fokussier-Bildaufnahmeröhre mit einer Hochspannung erzeugenden Schaltung zur Spannungsversorgung der Elektroden der Bildaufnahmeröhre, einer den Fokussierstrom erzeugenden Schaltung zur Versorgung einer einen Elektronenstrahl fokussierenden Spule der Bildaufnahmeröhre mit dem Fokuasaerstrom und mit einer

. 9 0 9 8 1 21 TO b I

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Spannungsquelle für den Betrieb der Hochspannungs- und der Fokussierstromschaltung,

dadurch gekennzeichnet, daß die den Fokussierstrom erzeugende Schaltung (12A) einen Operationsverstärker (14) enthält/ der einen mit der Fokussierspule (16) verbundenen Ausgang aufweist, des weiteren einen Widerstand (R4), der mit einem Ende mit der Fokussierspule (16) einerseits und mit einem Inverter-Eingang des Operationsverstärkers (14) andererseits verbunden ist und mit dem anderen Ende auf Masse liegt, einen ersten Widerstand (R1), der zwischen eine Ausgangsseite der Hochspannung erzeugenden Schaltung (10A) und einen Normaleingang des Operationsverstärkers (14) geschaltet ist, eine Referenzspannungsquelle (15) und einen zweiten Widerstand (R2), der zwischen die Referenzspannungsquelle und den Normaleingang des Operationsverstärkers (14) geschaltet ist.
3. Schaltanordnung für eine elektromagnetische Fokussier-Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Widerstandswerte des ersten und zweiten Widerstandes (R1; R2) so gewählt ist, daß die Stromregulierung K_T des durch die Fokussierspule (16) fließenden Stromes I und die Spannungsregulierung IC^ der Spannung V der Fokussierelektroden durch die Beziehung 2K = K_v miteinander verknüpft sind.
4. Schaltanordnung für eine elektromagnetische Fokussier-BiIdaufnahmeröhre mit einer Hochspannung erzeugenden Schaltung zur Spannungsversorgung der Elektroden der Bildaufnahmeröhre, einer den Fokussierstrom erzeugenden Schaltung zur Versorgung einer einen Elektronenstrahl fokussierenden Spule der Bildaufnahmeröhre mit dem Fokussierstrom, einer Spannungsquelle für den Betrieb der Hochspannungs- und der Fokus sier schaltung, einer Spannungsquelle für die Spannungsversorgung einer Fokussierelektrode, und mit einer Stromquelle zum Regeln und zum Einstellen der Elektronenstrahlgröße,

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dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierstrom-Schaltung (12B) einen Operationsverstärker (14) mit einem Ausgang enthält, an den die Fokussierspule (16) angeschlossen ist, einen Widerstand (R4) , der mit einem Ende mit der Fokussierspule (16) einerseits und mit einem Inverter-Eingang des Operationsverstärkers (14) andererseits verbunden ist und mit dem anderen Ende auf Masse liegt, einen ersten Widerstand (R1), der zwischen die Spannungsquelle (30) für die Betriebsspannung der Fokussierelektrode und einen Normaleingang des Operationsverstärkers (14) geschaltet ist, eine Referenzspannungsquelle (15), einen zweiten Widerstand (R2), der zwischen die Referenzspannungsquelle und den Normaleingang des Operationsverstärkers geschaltet ist, und einen dritten Widerstand (R5), der zwischen die Stromquelle zum Regeln und zum Einstellen der Elektronenstrahlgröße und den Normaleingang des Operationsverstärkers geschaltet ist.
5. Schaltanordnung für eine elektromagnetische Fokussier-Bildaufnahmeröhre nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannungsquelle (15A) einen Transistor (Q₀) enthält, an dessen Basis-Emitter-Strecke die Spannung einer Versorgungs-Spannungsquelle (13) anliegt, und daß in den Basiskreis des Transistors (Q_g) eine Zenerdiode (Z_D) geschaltet ist.
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