AT389780B - Selbstkonvergierendes ablenkjoch fuer eine inline-bildroehre - Google Patents

Description

Nr. 389780

Die Erfindung betrifft ein selbstkonvergierendes Ablenkjoch für eine Inline-Bildröhre, mit Horizontal- und Vertikalablenkspulen, welche astigmatische Felder, und zwar ein Hauptablenkfeld und ein äußeres Feld, zur Ablenkung der Elektronenstrahlen erzeugen, mit einer Korrektureinrichtung, die einen magnetisch permeablen Ring aufweist, welcher an der Rückseite des Joches innerhalb des äußeren Feldes zur Ableitung des Husses vom äußeren Feld in den Ring angeordnet ist.

Eine Farbfemsehbildröhre erzeugt drei Elektronenstrahlen, welche auf besondere farbemittierende Leuchtstoffelemente auf einen Bildschirm auftieffen. Ein auf der Bildröhre montiertes Ablenkjoch erzeugt zeitlich veränderliche Magnetfelder in der Nähe der Elektronenstrahlen, so daß diese zur Erzeugung eines Rasters horizontal und vertikal über den Bildschirm abgelenkt werden. Es ist wünschenswert, daß jeder Strahl nur ein einziges Leuchtstoffelement einer speziellen Farbemissionszuordnung trifft. Das Ausmaß, in welchem das der Fall ist, bestimmt die Reinheit des Rasters. Es ist auch wichtig, daß die Strahlen an allen Punkten des Bildschirmes dicht nebeneinander auf dem Bildschirm auftreffen, daß also die Strahlen am Bildschirm konvergieren.

Die meisten Farbbildröhren erzeugen Elektronenstrahlen in einer von zwei Konfigurationen, nämlich entweder in Delta-Konfiguration oder aber in einem horizontal in einer Ebene liegenden Muster. Röhren mit Delta-Strahlsystem erfordern eine dynamische Konvergenzschaltung, damit die Strahlen bei der Ablenkung konvergieren. Inline-Röhren erlauben jedoch die Konstruktion eines Ablenkjoches, welches die Elektronenstrahlen an allen Punkten des Röhrenbildschirmes konvergieren läßt, ohne daß dazu eine dynamische Konvergenzschaltung notwendig wäre.

Diese selbstkonvergierenden Joche für Inline-Röhren bewirken die Elektronenstrahlkonvergenz durch die Art der Ungleichförmigkeit des Ablenkfeldes, die durch eine spezielle Konfiguration der Ablenkspulen hervorgerufen wird. Es ist bekannt, daß die Horizontalablenkspulen insgesamt gesehen ein kissenförmiges Feld erzeugen müssen und daß die Vertikalablenkspulen insgesamt ein tonnenförmiges Feld erzeugen müssen, damit man eine Strahlkonvergenz erhält. Es sind auch Techniken zum Wickeln von Ablenkjochspulen bekannt, welche die gewünschten Feldungleichmäßigkeiten ergeben.

Ablenkjoche können Spulen haben, welche toroidförmig, sattelförmig oder in Kombination beider Wicklungsarten um einen magnetisch permeablen Kern gewickelt sind. Ein gebräuchliches Joch verwendet sattelförmige Horizontalspulen und toroidförmige Vertikalspulen. Sowohl die Sattelspulen als auch die Toroidspulen erzeugen externe Felder an den Seiten und an der Rückseite des Joches zusätzlich zu den Hauptablenkfeldem, die im inneren Bereich des Joches erzeugt werden. Das externe Feld an der Jochnickseite, das von einer Toroidspule erzeugt wird, ist jedoch größenordnungsmäßig fünfmal größer als das von einer Sattelspule erzeugte externe Feld. Das Vorhandensein dieser externen Felder an der Jochrückseite kann die Elektronenstrahlen innerhalb des Fokussierbereichs des Strahlsystems unerwünscht beeinflussen. Es kann eine vorzeitige Strahlablenkung auftreten, welche eine bemerkbare Defokussierung der Strahlen an manchen Stellen des Bildschirmes zur Folge haben kann. Bei einem Joch mit toroidförmigen Vertikalspulen und sattelförmigen Horizontalspulen ergibt das externe Vertikalfeld die stärksten unerwünschten Effekte.

Bei selbstkonvergierenden Jochen tritt ein zusätzliches Problem auf: Obwohl für die Elektronenstrahlkonvergenz ein tonnenförmiges Vertikalfeld nötig ist, ergibt ein tonnenförmiges Feld eine stärkere Ablenkung der äußeren Strahlen als des Mittelstrahls, und dies führt zu Vertikalkoma, bei dem die Höhe des Mittelstrahlrasters kleiner als für die Außenstrahlraster ist. Es ist bekannt, daß Vertikalfehler beim Strahleintrittsende oder der Rückseite des Joches sehr stark von Feldungleichförmigkeiten abhängen. Das tonnenförmige äußere Feld der Vertikalablenkspulen trägt daher erheblich zum Vertikalkomafehler bei. Eine Lösung des Problems der Strahldefokussierung infolge äußerer Ablenkfelder besteht darin, einen Teil des Elektronenstrahlsystems aus einem magnetisch permeablen Material herzustellen, um die äußeren Felder vom Fokussierbereich des Strahlsystems wegzulenken. Mit Hilfe dieser Technik kann man tatsächlich die Form des äußeren Feldes bis zum Eintreten einer Konvergenzverschlechterung verzerren In der US-PS 3 430 169 ist die Verwendung eines magnetisch permeablen Rings um den Röhrenhals im Fokussierbereich des Strahlsystems zum Kurzschließen des äußeren Feldes veranschaulicht. Dieses Kuizschließen kann eine unerwünschte Schwächung des Ablenkfeldes verursachen, die zu einer Verringerung der Strahlablenkung führt, so daß mehr Ablenkleistung benötigt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ablenkjoch der eingangs angeführten Art zu schaffen, welches die oben beschriebenen Nachteile bekannter Einrichtungen vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Ring ein Schlitz ausgebildet ist, der zur Unterbrechung des durch den Ring fließenden Flußes dient hi den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen von oben gesehenen Schnitteines Farbbildwiedergabesystems zur Veranschaulichung der seitlichen gegenseitigen Beziehungen zwischen dem äußeren Feld des Ablenkjoches und dem Elektronenstrahlsystem der Bildröhre;

Fig. 2 eine rückwärtige Schnittansicht des Systems nach Fig. 1 zur Veranschaulichung des äußeren Feldes der Vertikalablenkspule;

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Farbfemseh-Wiedergäbesystem zur Veranschaulichung einer Korrektureinrichtung gemäß der Erfindung; und -2-

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Fig. 4 einen rückwärtigen Querschnitt durch das System nach Fig. 3 zur Veranschaulichung eines Merkmals der Korrektureinrichtung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Farbfemseh-Wiedergabesystem mit einer Bildröhre (10), die einen Hals (11), einen Konus (12) und einen nicht dargestellten Leuchtstoffschirm hat, der sich an dem dem Hals (11) gegenüberliegenden Ende der Bildröhre befindet. Innerhalb des Halses (11) sitzt ein Elektronenstrahlsystem, welches drei Elektronenstrahlen erzeugt, beschleunigt und fokussiert. Bei dem System nach Fig. 1 liegen die drei Elektronenstrahlen horizontal in einer Ebene. Auf der Bildröhre (10) ist im Bereich, wo der Hals (11) in den Konus (12) übergeht, ein Ablenkjoch (14) montiert, welches ein Paar nicht dargestellter sattelförmig gewickelter Horizontalablenkspulen und ein Paar in Fig. 2 gezeigter toroidförmig um einen magnetisch permeablen Kern (16) gewickelter Vertikalablenkspulen (15) hat. Horizontal- und Vertikalablenkspulen sind durch einen Plastikisolator (17) getrennt. An der Rückseite des Joches (14) ist am Isolator (17) eine Montageplatte (18) angebracht, welche eine Klemme aufweisen kann, damit das Joch (14) an der Bildröhre (10) befestigt werden kann, nachdem seine Lage richtig justiert worden ist.

Fig. 1 zeigt das von den Vertikalablenkspulen (15) des Joches (14) erzeugte äußere Feld anhand von Feldlinien (20). Man erkennt, daß das äußere Feld in einem Bereich vorhanden ist, in dem sich ein Teil des Elektronenstrahlsystems (13) befindet Dieses Feld führt zu einer leichten Ablenkung der Strahlen innerhalb des Elektronenstrahlsystems, welche zu einer Verschlechterung der Strahlfokussierung führen kann. Bei einer erwünschtermaßen kurzen Bildröhre wird dieses Problem noch gravierender, weil das Elektronenstrahlsystem dicht an der Rückseite des Ablenkjoches sitzt und daher innerhalb der äußeren Felder des Joches liegt

Fig. 2 zeigt eine Rückansicht des Joches. Die Feldlinien (20) des äußeren Feldes sind tonnenförmig gezeichnet und stellen das äußere Feld der Vertikalablenkspulen dar. Die Tonnenform des Feldes resultiert aus der Feldausdehnung infolge gegenseitiger Abstoßung der Feldlinien zwischen den konzentrierten Feldenden. Da das äußere vertikale Ablenkfeld der Toroidspulen größenordnungsmäßig fünfmal größer als das äußere horizontale Ablenkfeld der Sattelspulen ist, hat das äußere Vertikalfeld einen viel größeren Einfluß auf die Elektronenstrahlen als das äußere Horizontalfeld. Wenn das äußere Feld der Horizontalsattelspulen auch nicht gänzlich unbedeutend ist, so hat es doch keinen großen Einfluß auf die Spulen. Daher ist in Fig. 2 nur das äußere Vertikalfeld gezeigt

Zusätzlich zu seiner Auswirkung auf die Strahlfokussierung kann das in Fig. 2 gezeigte äußere Vertikalfeld auch zu einem Problem führen, das aus der Eigenschaft der Ungleichförmigkeit der Form des Feldes resultiert Das tonnenförmige äußere Vertikalfeld übt eine größere Ablenkkraft auf die äußeren Elektronenstrahlen (21) und (22) als auf den Mittelstrahl (23) aus, da die Feldlinien (20) längs der Vertikalachse durch die Bildröhre am wenigsten konzentriert sind. Diese höhere Vertikalablenkung der äußeren Strahlen (21) und (22) gegenüber dem Mittelstrahl (23) führt zu einem Vertikalkomafehler, bei dem die Rasterhöhe des Mittelstrahls gegenüber den Außenstrahlen verringert ist.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein Farbfemseh-Wiedergabesystem mit einer Bildröhre (110) und einem Ablenkjoch (114) ähnlich der Darstellung nach Fig. 1. Toroidförmig gewickelte Vertikalablenkspulen (115) sind ebenso wie der Plastikisolator (117) gezeigt. Auf dem Bildröhrenhals sitzt in der Nähe des Fokussierbereiches des Strahlsystems ein Korrekturglied (24). Es besteht aus einem magnetisch permeablen Material und bildet daher für den magnetischen Fluß einen Weg niedrigeren Widerstandes als Luft. Ein Teil des Flusses (120) der äußeren Felder wird daher in das Korrekturglied (24) hineingeleitet, wie Fig. 3 zeigt. Durch die Ableitung dieses Flusses von den äußeren Ablenkfeldem in das Korrekturglied (24) ist der innerhalb des Röhrenhalses verbleibende Fluß weniger konzentriert. Die Abnahme der Flußkonzentration führt zu einer geringeren Wechselwirkung zwischen dem äußeren Feld und den Elektronenstrahlen, und damit ergibt sich ein kleinerer Komafehler. Der Komafehler wird auch dadurch verringert, daß das permeable Korrekturglied (24) dem äußeren Feld eine Grenze setzt, insbesondere an der Ober- und Unterseite des Röhrenhalses, wodurch die Feldlinien innerhalb des Röhrenhalses etwas abgeflacht werden. Diese Abflachung läßt das Feld weniger tonnenförmig werden, und damit nimmt der Komafehler ab.

Das Korrekturglied (24) umfaßt ein Paar halbkreisförmige Ringsegmente (25) und (26), welche durch Schlitze (27) und (28) an der Ober- und Unterseite des Korrekturgliedes (24) getrennt sind. Die Trennungsstrecken oder Schlitzbreiten sind ein kleiner Bruchteil des Durchmessers des den Röhrenhals umgebenden Rings, jedoch sind sie aus den folgenden Gründen wichtig. Die Segmenttrennung sorgt für eine Unterbrechung des Weges niedrigen magnetischen Widerstandes der Korrektursegmente (25) und (26), so daß der gesamte magnetische Widerstand etwas erhöht wird. Diese Erhöhung des magnetischen Widerstandes führt dazu, daß weniger Fluß durch das Korrekturglied (24) abgeleitet wird, als es der Fall wäre, wenn das Korrekturglied ein durchgehender Ring wäre. Obgleich eine Entfernung des äußeren Feldes aus dem Strahlfokussieibereich erwünscht ist, trägt das äußere Ablenkfeld an anderen Stellen zur Ablenkung der Strahlen bei, so daß die von den Hauptablenkfeldem benötigte Ablenkung, und damit deren Leistung, verringert wird. Wäre das Korrekturglied (24) ein durchgehender Ring, dann würde ein erheblicher Anteil des erwünschten äußeren Feldes in das Korrekturglied (24) abgeleitet, und man erhielte eine geringere Strahlablenkung, zu deren Kompensation eine Erhöhung der Ablenkleistung notwendig wäre. Die Trennung zwischen den Segmenten (25) und (26) erlaubt eine Ablenkung genügenden Flusses von den äußeren Feldern in das Korrekturglied (24) zur Verbesserung der Strahlfokussierung und Verringerung des Komafehlers, jedoch schließt sie die Ableitung einer unnötigen Flußmenge aus, welche zu einer unerwünschten Verringerung der Ablenkung fuhren würde. -3-

Claims (2)

1. Nr. 389780 Die Trennstellen zwischen den Segmenten verlaufen in der Vertikalachse der Bildröhre, so daß sie eine Unterbrechung im Weg des Vertikalflusses darstellen. Diese Orientierung ergibt sich aus dem relativen Unterschied zwischen den äußeren Horizontal- und Vertikalfeldem, wie bereits erläutert wurde. Die Segmente unterbrechen den Horizontalfluß etwas, der andernfalls durch das Korrekturglied (24) zirkulieren würde. PATENTANSPRÜCHE 10 1. Selbstkonvergierendes Ablenkjoch für eine Inline-Bildröhre, mit Horizontal- und Vertikalablenkspulen, welche 15 astigmatische Felder, und zwar ein Hauptablenkfeld und ein äußeres Feld, zur Ablenkung der Elektronenstrahlen erzeugen, mit einer Korrektureinrichtung, die einen magnetisch permeablen Ring aufweist, welcher an der Rückseite des Joches innerhalb des äußeren Feldes zur Ableitung des Flusses vom äußeren Feld in den Ring angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ring (24) ein Schlitz (27 oder 28) ausgebildet ist, der zur Unterbrechung des durch den Ring (24) fließenden Flusses dient 20
2. 2. Ablenkjoch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz ein erster Schlitz (27) ist, welcher im oberen Teil des Ringes (24) längs der Vertikalachse des Joches (14) angeordnet ist und daß der Ring einen zweiten Schlitz (28) im unteren Teil des Rings in Richtung der Vertikalachse des Joches hat • 25 Hiezu 1 Blatt Zeichnung 30 35 40