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Magnetisches Ablenksystem
Die Erfindung hat besondere Bedeutung für Kathodenstrahlröhren mit einer Mehrzahl von Strahlen, wie sie beim Farbfernsehempfang verwendet werden.
Bei einer bekannten Kathodenstrahlröhre zur farbigen Bildwiedergabe sind drei Elektronenstrahlwerfer vorgesehen, die gegen den Mittelpunkt der Bildfläche gerichtet sind. Auf dem Bildschirm befinden sich die Leuchtstoffe zur Wiedergabe der drei Grundfarben in vorbestimmter Anordnung. In kurzem Abstand vom Bildschirm befindet sich ein Farbsteuerorgan zur Steuerung der Strahlen, so dass jeder Leuchtstoff durch einen bestimmten Strahl erregt wird. Die drei Strahlen sollen am Farbsteuerorgan zusammenfallen, um hier durch eine gemeinsame Öffnung hindurchzutreten.
Es ist bekannt, dass das Ablenksystem die drei Strahlen in verschiedener Weise beeinflussen kann, weil diese unter verschiedenen Bedingungen durch das Feld hindurchgehen. Bei grösserer Ablenkung ergibt sich eine immer grössere Verschiebung des Konvergenzpunktes, so dass dieser z. B. hinter dem Farbsteuerorgan liegen kann. Die drei Strahlen können dann durch verschiedene Öffnungen auf den Bildschirm
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Man hat vorgeschlagen, diesen Fehler bei einer Dreistrahlröhre mittels Hilfsmagnetfeldern zu beseitigen, die auf je einen der Strahlen vor dem Eintritt in das Ablenkungsfeld einwirken, um den Konvergenzfehler zu beseitigen. Da der Konvergenzfehler mit der Ablenkung veränderlich ist, müssen auch diese Hilfsfelder sich entsprechend ändern. Zu diesem Zweck werden parabolische Stromzüge von Zeilen- und Bildfrequenz in geeigneter Weise zu einem Steuerstrom für die Hilfsfelder zusammengesetzt. Hiezu sind0 ziemlich verwickelte Schaltungen erforderlich, die mit vielen einstellbaren Bestandteilen versehen sein müssen. Die ganze Anordnung wird verwickelt und ausserdem sehr empfindlich gegenüber Änderungen in der Betriebsspannung oder in den Eigenschaften der Ablenkkreise, da die zusammengesetzte Steuerspannung diesen Kreisen entnommen wird.
Ein ähnliches Problem kann auch bei Einfarbröhren mit nur einem Elektronenstrahl vorkommen, wenn die Elektrone unter verschiedenen Winkeln in das Ablenkfeld hineintreten und hiedurch in verschieden hohem Masse abgelenkt werden. Es ergibt sich eine Verzerrung des durch den Strahl erzeugten Leuchtflecks auf dem Bildschirm. Auch dieser Konvergenzfehler ist von der Ablenkung abhängig.
Es ist bekannt, verschiedenen Arten von Verzerrungen bei Kathodenstrahlröhren dadurch entgegenzuwirken, dass das Ablenkfeld eine gekrümmte Endfläche hat.
Durch die Erfindung soll ein magnetisches Ablenksystem mit konkaver Begrenzungsfläche für Kathodenstrahlröhren mit innerhalb eines Eisenkernes angeordneter Wicklung, insbesondere für Röhren mit einer Mehrzahl von Strahlen geschaffen werden. Dies wird dadurch erreicht, dass nach der Erfindung die Stirnfläche des Eisenkernes konkav ausgebildet ist.
EineAusführungsform der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kathodenstrahlröhre mit drei Elektronenstrahlen und einem Ablenksystem nach der Erfindung, Fig. 2 und 3 die Einwirkung eines bekannten bzw. eines erfindungsgemässen Ablenksystems auf den Elektronenstrahl, Fig. 4a einen Schnitt durch ein Ablenksystem nach der Erfindung, Fig. 4b eine Endansicht entsprechend der Fig. 4a, und Fig. 5 die Ansicht eines Eisenkernes, der nach der Erfindung ausgebildet ist.
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Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Dreistrahlröhre 10 mit drei Strahlwerfern 11,12 und 13, die gegen den Mittelpunkt des Bildschirmes 14 gerichtet sind. Die Strahlwerfer befinden sich nebeneinander in einer Ebene. In kleinem Abstand hinter dem Bildschirm befindet sich ein Farbsteuerorgan 15. Es kann aus einer mit Öffnungen versehenen Maske bestehen, durch die jeder der drei Strahlen auf einen mit dem entsprechenden Leuchtstoff belegten Punkt geworfen wird, oder aus Gitterdrähten, die hinter der Bildfläche eine elektrische Feldverteilung erzeugen, durch die die Strahlen ihren entsprechenden Leuchtstoffpunkten zugeleitet werden.
Auf dem Hals der Röhre 10 sitzt das erfindungsgemai Ablenksystem lu, das den dynamischen Konvergenzfehler beseitigt oder zumindest wesentlich verringert. Auf dem Röhrenhals sitzt auch ein Permanentmagnetsystem 17, von dem zwei mit 1 7a und 17b bezeichnete Magnete wiedergegeben sind. Jeder dieser Magnete kann mit einem im Röhreninneren vorgesehenen Polstück zusammenwirken, um ein Magnetfeld zu erzeugen, durch das einer der Khodenstrahlen radial abgelenkt wird. Ein zusätzlicher Permanentmagnet 18 ist vorgesehen, um einen der Strahlen tangential abzulenken. Diese Hilfsmagnete dienen zur genauen Einstellung der Konvergenz der Strahlen auf den Mittelpunkt der Bildfläche, d. h. der statischenKonver- genz.
Üblicherweise werden die Hilfsmagnete 17 mit Wicklungen versehen, die mit Strömen der eingangs erwähnten Art gespeist werden, um auch die dynamische Konvergenz sicherzustellen. Durch die Erfindung wird der dynamische Konvergenzfehler zumindest im wesentlichen, wenn nicht vollständig, beseitigt. Die genannten Hilfswicklungen können dann entsprechend kleiner ausgelegt werden bzw. ganz fortfallen.
Auf dem Röhrenhals sitzt auch eine Korrekturspule 19 zur Erzeugung eines magnetischen Querfeldes, durch das durch die Fertigungstoleranzen bedingte Abweichungen des Strahlwerfersystems von der er- wünschten Axiallage ausgeglichen werden.
Es ist hervorzuheben, dass die Erfindung auch auf Einstrahlröhren anwendbar ist sowie auch auf Dreistrahlröhren mit anderer gegenseitiger Anordnung der Strahlwerfer.
Die Wirkungsweise der Erfindung wird an Hand der Fig. 2 und 3 erläutert. Fig. 2 zeigt die Feldverteilung, die sich bei üblicher Ausbildung des Ablenksystems 16 ergeben würde, und Fig. 3 die Verteilung, die durch die erfindungsgemässe Ausbildung des Ablenksystems entsteht. Zur Vereinfachung wird nur das horizontale Ablenkfeld berücksichtigt, wobei die beiden Figuren Querschnitte senkrecht zur Feldrichtung zeigen. In beiden Figuren sind mit R und G die Strahlengänge für Rot bzw. Grün angedeutet.
Bei den bekannten Ablenksystemen ergeben sich infolge der verschiedenen Einfallwinkel für die Strahlen R und G. verschieden grosse Ablenkungen, so dass die abgelenkten Strahlen R'und G'in einem Punkt P hinter dem Farbsteuerorgan 15 zusammentreffen. Die Strahlen können dann durch verschiedene Öffnungen des Steuerorgans 15 passieren und Leuchtpunkte auf der Bildfläche erregen, die vom Zuschauer nicht mehr als ein einziger Punkt aufgefasst werden. Bei grösseren A blenkwinkeln kann der Abstand zwischen den beiden erregten Punkten 1 cm übersteigen. Erwünscht ist eine Arbeitsweise, bei der die Strahlen immer am Farbsteuerorgan 15 zusammentreffen, so dass sie durcti dieselbe üffnung desselben hindurch-
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Das Ablenksystem umfasst einen Eisenkern 40, dessen eine Stirnfläche einen Teil einer Zylinderfläche bildet. Die Entstehung dieser Zylinderfläche ist in der Fig. 5 veranschaulicht. Fig. 5 zeigt den Eisenkern 40 mit seiner Achse 43 und die gedachte Zylinderfläche 41 mit ihrer Achse 42, welche zur Achse 43 senkrecht steht. In dem dargestellten Fall ist der Halbmesser der Zylinderfläche kleiner als der des Eisenkernes, so dass an diesem zwei sichelförmige Abschnitte der Stirnfläche übrig bleiben, die von der Zylinderfläche 41 unberührt bleiben und senkrecht zur Achse 43 sind.
Das Ablenksystem umfasst ferner eine Wicklung 45, deren innerhalb des Eisenkernes liegenden Teile 45a und 45b parallel zur Längsachse verlaufen, während die Stirnleiter 45c eine ähnliche zylindrische Form haben wie die Stirnfläche des Eisenkernes. Die Stirnleiter 45d am Eintrittsende haben die übliche flache Form.
Im Betrieb fliessen durch die Wicklungsteile 45a und 45b Ströme entgegengesetzter Richtung. Durch die gezeigte Ausbildung ergibt sich eine Begrenzungsfläche für das Magnetfeld etwa nach den gestrichelten Linien 47 und 48 der Fig. 4a. Diese Form der Begrenzungsfläche ergibt sich wegen der verschiedenen Längen der parallellaufenden Leiter der Wicklungsteile 45a und 45b und der Form der Stirnfläche des Eisenkernes. Durch geeignete Ausbildung kann erreicht werden, dass der Einfluss der durch die Stirnleiter 45c und 45d erzeugten Felder vernachlässigbar klein wird, so dass die Feldverteilung im wesentlichen durch die parallellaufenden Wicklungsteile 45a und 45b allein bedingt ist.
Die gezeigte Ausführungsform betrifft die horizontale Ablenkung, weil davon ausgegangen wurde, dass die drei Elektronenstrahlwerfer in einer Horizontalebene liegen. Selbstverständlich lässt sich ein Ausgleich der erwähnten Art auch bei anderer Anordnung der Strahlwerfer erreichen, z. B. wenn drei Strahl- werfer in einer vertikalen oder sogar nicht in einer Ebene liegen, sondern in Dreieckanordnung.
Durch die Erfindung werden die bisher üblichen, mit vielen Einstellmöglichkeiten versehenen Schaltungsanordnungen überflüssig und durch eine besondere Ausbildung des Ablenksystems ganz oder teilweise ersetzt. Dies bedeutet eine wesentliche Vereinfachung, da diese Ausbildung des Ablenksystems mit keinerlei Schwierigkeiten verbunden ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Magnetisches Ablenksystem mit konkaver Begrenzungsfläche mit innerhalb eines Eisenkernes angeordneter Wicklung, insbesondere für Röhren mit einer Mehrzahl von Strahlen, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche des Eisenkernes konkav ausgebildet ist.