Anordnung zur magnetischen Ablenkung von Kathodenstrahlen in Kathodenstrahlröhren
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur magnetischen Ablenkung von Kathodenstrahlen
in Kathodenstrahlröhren, bei der vier Permanentmagnete zur Vermeidung von Bildverzeichnungen
an einer den Bildecken entsprechenden Stelle vorgesehen sind, wobei das permanente
Magnetfeld etwa parallel zur Diagonalen des Bildrasters verläuft, so daß die Ablenkung
des Kathodenstrahles in den Diagonalen verringert wird.Arrangement for the magnetic deflection of cathode rays in cathode ray tubes
The invention relates to an arrangement for the magnetic deflection of cathode rays
in cathode ray tubes with four permanent magnets to avoid image distortion
are provided at a location corresponding to the corners of the image, the permanent
Magnetic field runs approximately parallel to the diagonal of the image grid, so that the deflection
of the cathode ray is reduced in the diagonals.
Für die Wiedergabe von Fernsehbildern werden bei Kathodenstrahlröhren
mit magnetischer Ablenkung in zwei zueinander senkrechten Richtungen Ablenkspulen
mit großer Punktschärfe bei verzerrungsfreiem Raster angestrebt. Die Bildpunktschärfe
wird jedoch mit zunehmendem Ablenkwinkel durch die Ablenkfehler - vor allem
Astigmatismus und Koma - herabgesetzt. Mit Hilfe von kosinusförmigen Wicklungen
für ein oder beide Ablenkrichtungen kann zwar eine im wesentlichen richtungsunabhängige
Feldform - gleiche Feldform z. B. auch bei diagonaler Ab-
lenkung
- erreicht werden, doch führt diese Feldform zu einem astigmatischen Ablenkfehler.
Wenn auch durch eine Abweichung von dieser Spulenforin der Astigmatismus in zwei
Richtungen, z. B. bei diagonaner Ablenkung, vermieden werden kann, so tritt doch
bei horizontaler und vertikaler Ablenkung durch die dabei unterschiedliche Feldform
Astigmatismus auf. Die anastigmatische Auslegung der Ablenkspulen in horizontaler
und vertikaler Richtung führt zu Fehlern bei diagonaler Auslenkung. Außerdem ergeben
diese bekannten Auslegungen der Ablenkspulen eine kissenförmige Verzeichnung des
Rasters. Zur Vermeidung dieses Fehlers ist es bekannt, Kissenentzerrungsmagnete
seitlich oder seitlich oben und unten am Bildschirm oder an der Ablenkspuleneinheit
anzubringen. Dadurch wird das Raster durch entsprechende zusätzliche Ablenkung des
Strahls nach dem Austritt aus der Ablenkspule entzerrt. Da der Strahl dabei in ein
zunehmendes Feld hineingelenkt wird, treten zusätzliche Ablenkfehler auf, die in
gleicher Richtung wie die der Ablenkspule - Längsastigmatimus in Ablenkrichtung
- orientiert sind, also zu einer geringeren Schärfe gegenüber dem nicht entzerrten
Raster führen. Es ist auch bekannt, eine kissenförmige Bildverzeichnung nur durch
Verformung der Ablenkspulen zu vermeiden, doch weisen solche Ablenkspulen ebenfalls
Nachteile bezüglich der Bildschärfe auf, da die Entzerrung in der Spule bei großem
Strahldurchmesser vorgenommen wird. Es ist auch zur Verineidung kissenförmigerVerzeichnungen
bekannt, neben dem Bildschirm an den Bildecken Permanentmagnete anzuordnen. Die
bekannte Anordnung erfordert relativ große Permanentmagnete. Eine weitgehende Herabsetzung
der Ablenkfehler bei einem unverzerrten Raster wird bei einer Anordnung zur magnetischen
Ablenkung von Kathodenstrahlen in Kathdenstrahlröhren, bei der vier Permanentmagnete
zur Vermeidung von Bildverzeichnungen an einer den Bildecken entsprechenden Stelle
vorgesehen sind, wobei das permanente Magnetfeld etwa parallel zur Diagonalen des
Bildrasters verläuft, so daß die Ablenkung des Kathodenstrahles in den Diagonalen
verrringert wird, erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß jeder Permanentmagnet an
der Ablenkeinrichtung so angeordnet ist, daß sein Feld wenigstens teilweise in das
Ablenkfeld eingreift, und daß jeder Permanentmagnet zwei Polschuhe aufweist, die
parallel zu jeweils einer Bildkante angeordnet sind. Außerdem gestattet diese Anordnung
eine besonders leichte Einstellung des Feldverlaufs. Die Ablenkspule wird dabei
so bemessen, daß in horizontaler und vertikaler Ablenkrichtung praktisch kein Astigmatismus
auftritt. Dabei entsteht ein kissenförmig verzerrtes Raster und zunehmender Astigmatismus
bei Änderung derAblenkrichtungen, der diagonal, wie üblich, seinen Größtwert hat.
Zur Kissenentzerrung und zur Vermeidung des Astigmatismus werden die Magnetanordnungen
vorgesehen, die den Strahl von den diagonal liegenden Ecken des Rasters her in Richtung
Bildmitte zurücklenken.In cathode ray tubes with magnetic deflection in two mutually perpendicular directions, deflection coils with high point definition and a distortion-free raster are sought for the reproduction of television images. The pixel sharpness but with increasing deflection by the deflection error - especially astigmatism and coma - reduced. With the help of cosine-shaped windings for one or both deflection directions, an essentially direction-independent field shape - the same field shape z. B. steering even at diagonal waste - can be achieved, but this field shape results in an astigmatic deflection errors. Even if a deviation from this coil shape causes the astigmatism in two directions, e.g. B. in the case of diagonal deflection, but with horizontal and vertical deflection, astigmatism occurs due to the different field shape. The anastigmatic design of the deflection coils in the horizontal and vertical directions leads to errors in the case of diagonal deflection. In addition, these known designs of the deflection coils result in a pincushion distortion of the grid. To avoid this error, it is known to attach cushion rectification magnets laterally or laterally at the top and bottom of the screen or on the deflection coil unit. As a result, the raster is rectified by corresponding additional deflection of the beam after exiting the deflection coil. Since the beam is deflected into an increasing field, additional deflection errors occur which are oriented in the same direction as that of the deflection coil - longitudinal astigmatism in the deflection direction - and thus lead to a lower sharpness compared to the non-rectified raster. It is also known to avoid pincushion-shaped image distortion only by deforming the deflection coils, but such deflection coils also have disadvantages with regard to image sharpness, since the distortion correction is carried out in the coil when the beam diameter is large. In order to avoid pillow-shaped distortions, it is also known to arrange permanent magnets next to the screen at the corners of the image. The known arrangement requires relatively large permanent magnets. A far-reaching reduction in deflection errors with an undistorted raster is achieved with an arrangement for the magnetic deflection of cathode rays in cathode ray tubes, in which four permanent magnets are provided at a point corresponding to the image corners to avoid image distortion, the permanent magnetic field running approximately parallel to the diagonal of the image raster, so that the deflection of the cathode ray in the diagonals is reduced, achieved according to the invention in that each permanent magnet is arranged on the deflection device so that its field at least partially engages in the deflection field, and that each permanent magnet has two pole pieces, each parallel to a picture edge are arranged. In addition, this arrangement allows the field profile to be set particularly easily. The deflection coil is dimensioned so that practically no astigmatism occurs in the horizontal and vertical deflection directions. This creates a pincushion-shaped, distorted grid and increasing astigmatism when the deflection directions change, which diagonally, as usual, has its greatest value. To rectify the pillow and avoid astigmatism, the magnet arrangements are provided, which direct the beam back from the diagonal corners of the grid towards the center of the image.
Zur näheren Erläuterung der beschriebenen Anordnung wird im folgenden
ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung beschrieben. In F i g. 1 ist
ein kissenförmig verzeichneter Bildraster 1 dargestellt, wie es sich bei
einer Ablenkung des Elektronenstrahles durch ein gleichförmiges Ablenkfeld ergibt.
Die nicht dargestellten Ablenkspulen sind so bemessen, daß die Bildpunkte 2 am Rande
des Bildfeldes in vertikaler und horizontaler Richtung ihre optimale Schärfe aufweisen.
In diagonaler Richtung erscheinen
jedoch die Bildpunkte
3 verzerrt. Zur Vermeidung der Kissenverzeichnung ist es bei solchen bekannten
Einrichtungen üblich, seitlich, unterhalb oder oberhalb des Strahles zwischen den
Ablenkspulen und dem Bildschirm Permanentmagnete 4 anzuordnen. Die Polung der Magnete
ist so gewählt, daß die Bildseiten in Richtung der Pfeile 5, also nach außen
gezogen werden. Dadurch ergibt sich wieder ein rechteckiges Bildfeld, doch sind
nun alle Bildpunkte am Bildrand verzerrt. Da sich der Durchmesser des Strahlenbündels
zum Schirm hin verringert, wird bei der bekannten Anordnung die Kissenentzerrung
möglichst in Schinnnähe vorgenommen, um die zusätzlichen Fehler der Rasterentzerrung
klein zu halten.To explain the arrangement described in more detail, an exemplary embodiment is described below with reference to the drawing. In Fig. 1 shows an image grid 1 drawn in the shape of a pillow, as it results when the electron beam is deflected by a uniform deflection field. The deflection coils, not shown, are dimensioned so that the image points 2 at the edge of the image field have their optimal sharpness in the vertical and horizontal directions. In the diagonal direction, however, the pixels 3 appear distorted. In order to avoid the pincushion distortion, it is customary in such known devices to arrange permanent magnets 4 to the side, below or above the beam between the deflection coils and the screen. The polarity of the magnets is chosen so that the image sides are drawn in the direction of the arrows 5, that is, outwards. This results in a rectangular image field again, but all image points at the edge of the image are now distorted. Since the diameter of the bundle of rays decreases towards the screen, in the known arrangement the pincushion correction is carried out as close as possible to the ship in order to keep the additional errors of the raster correction small.
Sowohl eineVerzeichnung als auch eineVerzerrung wird bei einem in
F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel vermieden, bei dem gleiche Elemente
wie in F i g. 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Zur Kissenentzerrung
sind hier Permanentmagnete 6 in der Nähe der Ablenkspulen entsprechend den
Bildecken 7 derart angeordnet, daß ihr Feld in das Ablenkfeld mit eingreift.
Die Polarität der Magnete 6 ist so bemessen, daß der Elektronenstrahl bei
diagonaler Ablenkung weniger weit ausgelenkt wird, als es den Ablenkströmen entspricht.
Dadurch werden die Ecken 7 des kissenförmig verzeichneten Bildfeldes
1
in Richtung auf die Bildmitte zurückgedrängt, wie durch die Pfeile
8 angedeutet ist. Die Felder der Permanentmagnete bewirken also eine Verringerung
bzw. eine Aufhebung des zuvor in dieser Richtung durch die Ablenkspule aufgetretenen
Ablenkfehlers. Die Feldanordnung der Entzerrungsmagnete wird zweckmäßig so gestaltet,
daß die vertikale und horizontale Ablenkrichtung unbeeinflußt bleibt. Nach der beschriebenen
Anordnung wird eine Kompensation des Spulenfehlers durch den Fehler der Entzerrungseinrichtung
angestrebt; hierzu werden die Permanentmagnete in der Nähe der Ablenkspule angeordnet,
so daß ihr Feld wenigstens teilweise in das Ablenkfeld eingreift. Durch Einstellbarkeit
der einzelnen Kissenentzerrungsmagnete können Trapezfehler des Rasters vermieden
werden.Both distortion and distortion are detected in a device shown in FIG . 2 avoided embodiment in which the same elements as in F i g. 1 are provided with the same reference numerals. For cushion rectification, permanent magnets 6 are arranged in the vicinity of the deflection coils in accordance with the image corners 7 in such a way that their field also intervenes in the deflection field. The polarity of the magnets 6 is dimensioned so that the electron beam is deflected less far in the event of a diagonal deflection than corresponds to the deflection currents. As a result, the corners 7 of the image field 1 drawn in the shape of a pillow are pushed back in the direction of the image center, as indicated by the arrows 8 . The fields of the permanent magnets thus bring about a reduction or cancellation of the deflection error previously occurred in this direction by the deflection coil. The field arrangement of the rectifying magnets is expediently designed in such a way that the vertical and horizontal deflection directions remain unaffected. According to the arrangement described, the aim is to compensate for the coil error by the error of the equalization device; for this purpose, the permanent magnets are arranged in the vicinity of the deflection coil so that their field at least partially engages in the deflection field. Trapezoidal errors in the raster can be avoided by the adjustability of the individual cushion rectification magnets.
Die Kissenentzerrungsmagnete können jede für diesen Zweck geeignete
Form haben. Zum Beispiel ist die Form nach F i g. 3 besonders gut geeignet,
den Feldverlauf einstellbar zu beeinflussen. Dort ist der Magnet 6 in Form
einer Ferrittablette oder eines Zylinders innerhalb eines Bleches angeordnet, dessen
Enden als Polschuhe wirken und durch Verbiegen zur Beeinflussung des Feldverlaufes
herangezogen werden können. Die Feldstärke kann durch Verdrehung der Magnete eingestellt
werden.The pillow rectifying magnets can be of any shape suitable for this purpose. For example, the shape of FIG. 3 particularly well suited to adjustably influence the course of the field. There the magnet 6 is arranged in the form of a ferrite tablet or a cylinder within a metal sheet, the ends of which act as pole shoes and can be used to influence the course of the field by bending. The field strength can be adjusted by turning the magnets.