DE2036890A1 - Elektromagnetisches Ablenkjoch fur eine Farbfemseh Bildrohre - Google Patents

Description

Elektromagnetisches Ablenkjoch für eine Farbfernseh-Bildröhre.

Sie Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Ablenkjoch für eine Farbferneeh-Bildröhre mit zwei Paaren τοη Sattelspulen zur Strahlablenkung in Richtung einer vertikalen und einer horizontalen Achse.

Bei einem Farbfernsehempfänger mit einer farbfernseh-Bildröhre, in der Lioht verschiedener Farbe emittierende Leuchtstoffe auf dem Bildschirm mit Hilfe von drei Blektronenstrahlen erregt werden* müssen die drei Strahlen bei ihrer Ablenkung über die gesamte Bildschirmfläohe einwandfrei konvergieren, wenm eine annehmbare Bildwiedergabe mit guter Auflösung gewährleistet sein soll· Beispielsweise werden bei einer Loch- oder Schattenmaskenp-Farbfernseh-Bildröhre drei Elektronenstrahlen mittels einer Anordnung aus drei Strahlerzeugungsystemen erzeugt, die im Hals der Bildröhre an den Scheiteln eines gleichseitigen Dreieoks angeordnet sind· Die Elektronenstrahlen werden beschleunigt und so sum Konvergieren gebraoht, daß sie durch die kleinen Löcher in der Loohmaske hindurchtreten und danach wieder etwas auseinanderlaufen, um sohließlioh auf den den Maskenlöchern jeweils zugeordneten Tripein von Rot-, Grün*« und Blau-Leuchtstoff punkten auf zutreffen und diese anzuregen·

Wegen der Geometrie der Haskenröhre schneiden die drei Elektronenstrahlen die Bildsohirmebene nicht als kreisrundes Bündel, wenn die Strahlen über den Bildschirm abgelenkt werden« Es ist üblioh, die Strahlen mit Hilfe von elektromagnetischen

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Polstüoken zur Konvergenz zu bringen, welche derart auf dem Hals der Röhre angeordnet und mit zeilen- und rasterfrequenten Konvergenskorrektursohwingungen erregt sind, daß die radiale Lage der Strahlen dynamisch geändert wird, und die Strahlen Überall auf der Bildsohirmflache ein wenigstens annähernd kreisförmiges Bündel bilden.

Sie Strahlkonvergenz wird jedoch auch duroh die vom Ablenkjoch erzeugten elektromagnetischen Felder beeinflußt und es treten dadurch u.a. Astigmatismus und Koma auf·

Der Astigmatismus kann isotrop oder anisotrop sein· Ser isotrope Astigmatismus wird durch die voneinander unabhängigen Vertikal- und Horizontal-Ablenkspulen verursacht und die Einflüsse jedes Spul ensat zes addieren sich linear in den Ecken des Bildschirmes· Sie dadurch bedingten Konvergenzfehler können duroh entsprechende Bemessung der (vertikalen und horizontalen ) Konvergenzkorrektur-Sohwlngungen auf den Achsen korrigiert werden. Ser anisotrope Astigmatismus tritt nur bei gleicnzeitiger Ablenkung durch beide Ablenkspulenpaare auf und beeinflußt das Strahlenbündel in den Ecken des Bildschirms. Man benötigt aufwendige Sohaltungsanordnungen zum Erzeugen komplizierter Korrekturschwingungen, um die durch den anisotropen Astigmatismus verursachten Konvergenzfehler zu korrigieren, und es ist daher zweckmässiger, das Ablenkjoch von vomeherein so zu konstruieren, daß der anisotrope Astigmatismus möglichst klein ist.

Durch das Koma wird die Symmetrie eines hypothetischen konischen Strahlenbündels um eine zur Ablenkrichtung senkrechte Achse verzerrt. Wegen der Anordnung der drei Strahlerzeugungssysteme in einer typischen Farbbildröhre mit Delta-Strahlerzeugungssyetemanordnung (bei der das Blau-System entweder oben oder unten liegt) kann der durch das Koma in den Vertikal-Ablenkspulen verursachte Konvergenzfehler duroh Beeinflussung der vertikalfrequenten dynamischen Konvergenzachwingung korrigiert werden. Das Koma der Horizontal-Ablenkspulen läßt sich

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jedoch durch die Darialkonvergenzschwingungen nicht vollständig beseitigen, was zur Folge hat» daß das blaue Raster schmaler oder breiter ist als das rote und das grüne Raster· Dies kann zwar mit einer dynamischen Laterial-Ablenkvorrichtung für den Blau-Strahl korrigiert werden, es ist jedoch einfacher, die Verteilung des durch die Horizontal-Ablenkspule erzeugten Magnetfeldes su ändern.

Sie nachteiligen Auswirkungen des Koma und des Astigmatismus lassen sich durch eine entsprechende Ausbildung des elektromagnetischen Feldes der Ablenkspulen verringern· Bei Ablenkjochen mit Sattelspulen kann man den Hauptteil der aktiven, das Ablenkfeld erzeugenden Leiter, die allgemein in Längsrichtung der Röhrenachse verlaufen, in Richtung auf das Spulenfenster hin oder von diesem weg verschieben, um dadurch die durch das Koma und durch den Astigmatismus bedingten Effekte, insbesondere Konvergenzfehler, zu korrigieren.

Bei Weitwinkel-Bildröhren ist die Verzerrung des Strtiilenbündels in den Ecken des Bildschirms grosser als bei Farbbildröhren mit kleinen Ablenkwinkel und die Konstruktion des Ablenkjoches ist dementsprechend schwierig.

Bei Verwendung von Weitwinkel-Farbbildröhren mit eine« Ablenkwinkel von z.B. 110 Grad in einem Fernsehempfänger treten zusätzlich zu den obengenannten Problemen noch zusätzliche Probleme auf, insbesondere eine VergrÖsserung der Konvergenzfehler in den Ecken durch elektronenoptische Aberrationen höherer Ordnung. Hierunter fallen u.a. horizontale Abstände von vertikalen roten und grünen Linien und vertikale Konvergenzfehler von horizontalen blauen Linien in den Bereichen der Ecken sowie vertikale Abstände zwischen horizontalen roten und grünen Linien auf der Hälfte zwischen der Bildsohiramitte und den Ecken bei einwandfreier Konvergenz auf den Achsen und in den Ecken. Diese Konvergenzfehler in den Ecken können nicht einfach durch Yersoliieben der aktiven Spulenleiter als Ganzes korrigiert werden, da sie von Grossen höherer Ordnung (höheren Harmonischen) der räumlichen Windungsverteilung

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oder yon der Windangedickte am Anfang und Ende der Spulenwioklung im Vergleich zur Mitte abhängen· für grosse Ablenk-, winkel ist eine relativ hohe findungsdlchte am Wicklungsanfang und -Ende im Vergleich zur Mitte des Spulenquerschnitte erforderlich·

Wickeldorne für dae Wickeln von Spulen mit der gewünschten Verteilung der Leiter auf den Spulenquersohjaitt lassen eich, wenn überhaupt* nur sehr schwierig herstellen» da bezüglich der Fertigung® der mechanisch©!! Stabilität und der Bewicklung grosse Probleme auftreten· Ee ist auch bereite aus der US-FS· 5 169 20? bekannt; die gewünschte Windungeverteilung der fe Ablenkspulen dadurch zu ®Tve±oken₉ daß man Spulen verwendet , die aus mehradrigen leitersträngen gewickelt sind· In bestimmten Wicklungeteil®» sind di© Stränge alle angezapft, so daß Teile der Wleklung in Bein® und parallel—geschaltet werden können. Bi © Verbindungen ler Anzapfungen ist bei einer solchen Anordnung Jeiooh kompliziert und d©r hierfür■erforderliche, verhältnißifiäseig gross® Zeitaufwand erhöht die Herstellungskosten ä©8 Ableaksptaleasataes erhebliche Ausserdem ändert sich al·!-- Impedanz €@s AfeleiÄJösfees© v©wm, die elektrische Lage einer Ableasssg In äem, mstiffsirigea SiÄngea zur Beeinflussung der durch die WioklMng ersemgt@a effektiven Iraftlinienverteilung geändert

Der rorliegendezL Irfiai-ßiig liegt -die Äu£g&b.® sugruad®, " ein Ablenkjoch alt angssapftea Wiellmagüja aasug©feea_e daa so aufgebaut uti gescÄaltet ist₉ iaS eine einwandfreie' Konvergenz der Elektronenstrahl©!! ©rreiokt w±t& ©hu© die obenerwähnten Sachteile des Staaies der Teehaik Ia lauf agba@a su müssen.

Diese Aufgabe wird geaäi der lr£ia.imag "toei einem Ablenkjoch der eingangs genanntem Art daimreh gelöet.» daß die aus einer Anzahl von Srahtwindungem mit elektrischen Anssapfungern bestehenden Spulen mindesten© eines der JESpulenpaaro so g®« schaltet sind_$ daß mindestens ein erster und eia zweiter Teil der Windungen aai Anfang und ©m Ende der Spule sm @la©is AbIenk-

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stromweg verbunden sind, während mindestens ein Teil der zwischen diesen beiden Teilen liegenden Drahtwindungen nioht so geschaltet ist, daß er einen Ablenkstromweg bildet*

Sie Erfindung wird im folgenden anhand von Aueführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeiohnung näher erläutert, es zeigen:

Pig. 1 eine Seitenansicht einer Sattelspule für ein Ablenkjoch gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsioht der Sattelspule naoh Fig· 1;

Fig· 3 einen Querschnitt der Sattelspule entlang der Schnittlinie 3-3 in Fig· 2, und

Fig· 4 das Sohaltschema einer Spule des erfindungsgemäßen Ablenkjoch^·

Fig. 1 bis 3 zeigen eine Sattelspule für ein ti*findungsgemäßes Ablenkjoch· Das Ablenkjoch besteht aus einem Paar von Vertikalspulen und einem Paar von Horizontalspulen, wobei die Spulen jedes Paares in bekannter Weise auf dem Hals- und Konusteil einer Farbferneeh-Bildröhre angeordnet werden· Während entweder eines oder beide Spulenpaare erfindungsgemäß ausgebildet sein können, wird hier nur der Aufbau einer einzigen Spule beschrieben·

Die Ablenkspule 10 ist eine Sattelspule mit zwei Gruppen von aktiven, das Ablenkfeld erzeugenden Leiterteilen 11, die durch Gruppen von vorderen Leiterteilen 13 und hinteren Leiterteilen 14 verbunden sind. Die Leiterteilgruppen 11, 13 und 14 bilden ein Fenster 12. Ein Draht S stellt den Anfang der Wicklung am Fenster 12 dar, und ein Draht F stellt das Wicklungsende am Unterteil der Spule 10 dar.

Elektrische Anzapfungen T- und Tg mit Drähten T_1a und T₁^ sowie Tg₈₁ und Tg^ befinden sich nahe dem Mittelteil der Spule 10 zwischen den Anfangs- und Endwindungen· Figur 4 zeigt die

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Schaltung der durch die Anzapfungen T. und T« sowie durch die Anfangs- und Endwindungen S bzw« F gebildeten Teile der Spul· 10. Der Windungeteil S-T_1ftl der die Windungen zwischen | dem Fenster 12 und de» Mittelteil des 8puienquerschnitts um- '. faßt» ist in Reihe Bit einem Wioklungsteil T₂₁₎-F geschaltet, der die Windungen von. einem von der Anzapfung T₁ beabstandeten ; mittleren Spulenteil bis zu den am weitesten vom Fenster entfernten Endwindungen F umfaßt· Ein durch die Windungen zwischen den Anzapfungen T₁^ und T_2a im mittleren Bereich des Spulenquerschnitts gebildeter Teil der Spulenwicklung ist überbrückt und nicht an die felderzeugenden Windungen angeschlossen.Die unbenutzten Drahtenden T^ und T_2a sind nicht angeschlossen, eines dieser Drahtenden kann aber auch mit dem anderen Drahtende an der betreffenden Anzapfung verbunden bleiben· An die Anfangs¹- und Endwindungen S und F ist eine Ablenkstromquelle (nicht gezeigt) für die Erregung der Spule angeschlossen.

Die oben beschriebene Sattelspulenwicklung kann auf einer herkömmlichen Spulenwickelvorrichtung, etwa von der in der USA-Patentschrift 2 448 672 beschriebenen Art gewickelt werden.

Wie erwähnt,kann die Efiken-Konvergenz mit Hilfe einer Ablenkspule günstig beeinflußt werden» bei welcher die Windungθ-diohte an den Enden oder am Rand dichter ist als im mittleren Teil des Spulenquersohnitts. Bei der Spulenausführung nach Fig. 1 bis 4 fließt im überbrückten Mittelteil der Wicklung kein Ablenkstrom, so daß die Windungsdichte in diesem Bereich effektiv null ist· Es ist also die durchschnittliche Windungsdichte im Mittelteil kleiner als bei den Endwindungen, so daß sich das gewünschte* Magnetfeld für die beste Ecken-Konvergenz ergibt.

Bei einer erfolgreich erprobten Ausführungsform der Erfindung wurden in Verbindung mit einer Lochmasken-Farbbildröhre mit 19 Zoll Schirmdiagonale, Delta-Strahleysternanordnung und 110° Ablenkwinkel Horizontalspulen mit insgesamt 47 Windungen aus achtsträhnigem Draht mit Anzapfungen an der 25· und 27·

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Windung verwendet· ( 1 Zoll » 2,54 cm)·

Ein Vorteil βineβ Ablenkjoohes mit erfindungsgemäßen Spulen besteht darin, daß die Auswirkungen der Verwendung unterschiedlicher Spulenwiokeldorne ohne weiteres kompensiert werden können· Eb kann sein, daß ein Wiokeldorn nach dem Wickeln einer großen Anzahl von Spulen auf seiner Oberfläche versohleißt und ersetzt werden nuß· Der Ereatzdora hat u.U. nicht genau die gleiche Form wie der ursprüngliche Dorn, so daß die mit . ihm gewickelten Spulen andere Eigenschaften haben. In diesem . Fall kann der angezapfte Teil der Spule in Richtung zur Fenster-; fläche oder von dieser weg so verschoben werden, daß die Windung) zahl zwischen den Anzapfungen entsprechend der ursprünglichen Bemessungsvorschrift konstant bleibt und dadurch die abweichenden Dorneigenschaften kompensiert werden.

Ferner können auoh die Auswirkungen des Astigmatismus und des Koma durch Verschieben des Windungsteils zwischen den Anzapfungen in Richtung sur Fensterfläche oder von dieser weg beeinflußt werden, wobei die Impedanz des Ablenk3οeheB konstant bleibt, da die Gesamtwindungszahl konstant bleibt· Dies ist insofern von Vorteil, als bei Verschiebung der Anzapfungen die Spulenepeieeaohaltung nicht geändert zu werden braucht.

Ferner können sowohl ein einzelner Drahtstrang als auch multifilare Drahtstränge zu einer Spule mit Verschaltung der Wicklungsteile unter Überbrückung eines mittleren Wioklungsteils in der in Figur 4 gezeigten Weise gewickelt werden. Im Falle einer mit multifllaren Strängen gewickelten Spule können nach diesem Verfahren die Spulen wirtschaftlicher hergestellt werden als die Spulen nach der genannten USA-Patentschrift 5 169 207, da weniger Verbindungen hergestellt werden müssen als bei den bekannten Spulen mit Wicklungsteilen in Serien-Parallelanordnung.

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Claims (1)

1. -8-Patentansprüche·

   Elektromagnetisches Ablenkjoch für eine Farbfernseh-Bildröhre mit zwei Paaren von Sattelspulen zur Strahlablenkung längs einer vtrtikalen und einer horizontalen Achse, dadurch gekennzeichnet, daß die aus eine]* Anzahl von Drahtwindungen mit elektrischen Anzapfungen (T_la» ^T2b^ bestehenden Spulen mindestens eines der Spulenpaare so geschaltet «tad, daß mindestens ein erster (S-T_1&) und ein zweiter (Tg₁₃-F) Teil der Drahtwindungen am Anfang bzw· am Ende der Spulen unter Bildung eines Ablenkstromweges zusammengeschaltet sind, während mindestens ein dazwischen befindlicher Teil (^T-|ij~^T2a^ ^{der Drall}"^fcwindune^en nicht in den Ablenkstromweg geschaltet ist·

   2· Ablenkjoch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulendraht aus einem einzigen Drahtstrang besteht·

   3· Ablenkjoch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulendraht aus mehreren multifilar gewickelten Drahtsträngen besteht·

   4· Ablenkjoch nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem Paar von Sattel-Vertikalablenkspulen und einem Paar von Sattel-Horizontalablenkspulen aus jeweils in zwei Gruppen von allgemein in Längsrichtung der Röhre verlaufenden aktiven Seitenleiterteilen für die Strahlablenkung, die durch eine vordere und eine hintere Gruppe von allgemein in Querrichtung der Röhre verlaufende inaktiven Stirnleiterteile verbunden sind, wobei die Seitenleiterteile und die Stirnleiterteile eine Fensterfläche umschließen, d a du r c h gekennze ichn e t, daß jede der Horizontalablenkspulen mittels elektrischer Anzapfungen (T_1a, T₀,) so geschaltet ist, daß ein an der Fensterfläche (12) befindlicher erster Teil (S-T_1a der Seitenleiterteile und ein von der Fensterfläche am weitesten

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   entfernter Äweiter Teil (!E₂₁₃-P) der Seitenleiterteile mitein ander in Reine geschaltet sind und der übrige Teil (^Ti-K*"^Tpa^ der Seitenleiterteile zwischen den Anzapfungen im Mittelteil der Seitenleiterteilgruppen elektrisch mit dem ersten und dem zweiten Teil nicht verbunden ist.

   5· Verfahren zum Wickeln von Sattelspulen für das Ablenkjoch einer Farbfernseh-Bildröhre, wobei die Spulen eine solche querschnittliche Leiterverteilung haben, daß in den am Spulenfenster befindlichen und am weitesten vom Spulenfenster entfernten Spulenteilen die Windungsdichte größer ist als im Mittelteil des Spulenquerschnitts, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Rand dee Spulenfensters gegen den Mittelteil des SpulenquerSchnitts reichender erster Spulenteil (S-T₁) gewickelt wird; daß am Ende dieses ersten Spulenteils eine erste elektrische Anzapfung (T₁) angebracht wird; daß ein von der ersten Anzapfung bis zuisLnem zweiten, mittleren Teil des Spulenquerschnitts reichender zweiter Spulenteil (T₁-T₂) gewickelt wird; daß am Ende dieses zweiten Spulenteils eine zweite elektrischeAnzapfung (T₂) angebracht wird; daß ein von der zweiten Anzapfung bis zu dem vom Spulenfenster am weitesten entfernten Endteil (F) des Spulenquerschnitts reichender dritter Spulenteil (T₂-F) gewickelt wird; und daß die erste und die zweite Anzapfung so verbunden werden, daß der erste und der dritte Spulenteil unter Bildung eines Stromweges für den der Spule zugeleiteten Ablenkstrom in Reihe geschaltet werden, während&er zweite Spulenteil keinen Stromweg für den Ablenkstrom bildet.

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   ΙΟ

   L β e r s β i t e