DE2164055C - Magnetische Ablenkvorrichtung fur eine Farbfernsehbildrohre mit drei in den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks ange ordneten Elektronenstrahlerzeugern - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine magnetische Ablenk-'orrichtung für eine Farbfernsehbildröhre mit drei in ien Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordneen Elektronenstrahlerzeugern, bei der ein Eisenkern e zwei Vertikal- und Horizontalablenkspulen und /ier symmetrisch zur Mittellinie der einzelnen Horiiontalablenkspulen angeordnete Kompensationsspu-[en zum Ausgleich der S-förmigen Divergenz trägt.

Aufeabe der Erfindung ist es, die mit einer solchen niaenetischcn Ablenkeinrichtung erzielbare Feldver teilung zu verbessern und gleichzeitig die Herstellung der betreffenden Spulen /u \ ei einfachen.

Diese Aufgabe wird etiindunusgemäß dadurch ge-.Ost daü die Komp-nsalionsspule:. Teile der Hon-/cinialablcnkspulen überlappen und so ausgelcgi sind daß das von ihnen erzeugte MagnclMd im Verein mit demjenigen der 1 lorizontalablen.spulen einen kissenförmuen Verlauf des Magnetfeldes m den Randgebieten des Ahknkbcre.ches und einen lonnenförmigen Verlauf de-, Magnetfeldes im m.tlic ren Gebiet des Ablenkbi reichs ergibt.

Oer Stand der 'lcchnik und die Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. Hierin ist

Fig. I die Draufsicht eine! Ablenkeinrichtung gemäß der Erfindung,

F ig.2 ein Schnitt längs der Linie 11-11 in F- ig. 1 in größerem Maßstab,

Fig. 3 eine erläuternde Darstellung des von der Horizontalablenkeinrichtung erzeugten Magnetfeldes,

Fig.4 und 5 Draufsichten der Anordnung der Kompensationsspulen gemäß zwei Ausführungsbeispielen der Erfindung,

Fig.6 die schematische Darstellung der Anordnung der Kompensationsspulen bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,

F i g. 7 eine Darstellung des Verlaufs des Speisestroms für die Anordnung nach F i g. 6,

Fig. 8 eine erläuternde Darstellung der S-förmigen Divergenz einer bekannten Ablenkeinrichtung,

Fig. 9 eine erläuternde Darstellung des erfindungsgemäßen Feldes, das zur Kompensation der S-förmigen Divergenz dient und

Fig. 10 und 11 Draufsichten '-ekannter Horizontalablenkeinrichtungen.

Das Hauptanwendungsgebiet der Erfindung ist die Steuerung der Bildablenkung bei Schattenmasken-Farbbildröhren. Im Hals einer derartigen Farbbildröhre sind bekanntlich drei Elektronenstrahlerzeuger so angeordnet, daß sie die Ecken eines gleichseitigen Dreiecks bilden. Durch eine geringe Neigung wird die Konvergenz der drei Elektronenstrahlen im gleichen Loch der Schattenmaske angestrebt. Diese Bedingung kann im Falle einer Kathodenstrahlröhre mit sphärischem Bildschirm verhältnismäßig leicht erfüllt werden, begegnet aber im Falle einer enghalsigen Weitwinkelröhre großen Schwierigkeiten.

Von den verschiedenen Divergenzen der drei Elektronenstrahlen, die vom Feldverlauf beeinflußt werden, macht sich bei Weitwinkelröhren mit einem Ablenkwinkel von MO insbesondere die S-förmige Divergenz bemerkbar. Wie F i g. 8 zeigt, besteht diese S-förmige Divergenz darin, daß die Elektronenstrahlen R und G auf einer zur horizontalen Achse Y parallelen Linie bezüglich des Elektronenstrahls B ge-, gensinnig voneinander abweichen, obwohl sie auf der vertikalen Achse Y und der horizontalen AchseX, die durch den Mittelpunkt O des Bildschirms gehen, vollständig konvergieren. Weil die relativen Verzerrungen der Elektronenstrahlen für die rote und die grüne Bildinformation S-förmig verlaufen, wird dieser Bildfehler als S-förmige Divergenz bezeichnet.

Es ist bekannt, daß die S-förmige Divergenz dadurch bekämpft werden kann, daß man für das Abler.kfeld eine Verteilung wählt, die in den beiden Randgebieten des Horizontalablenkbereichs kissen-

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förmig und im miitleivn Ciebiet des Ablenkbereichs tonnenlörmig verläuft. Dieser die S-Iönnige Divergenz kompensierende Feldverlauf isl in I i g.^l* darge-Mcllt. Is isl vorgeschlagen worden, ilen beireifenden Felds erlauf dadureh zu erreichen, daß die Hoii/onlalablenkspulen /) an den Seilen </ in Fig. Iu und Il unterbrochen werden: 1 i g. IO be/iehl sieh auf die Ausbildung dei 1 loiizoiiialablenkspuleri al· Sattel· spulen und I- i g. 1 1 auf die Ausbildung als 1 oroidspulen.

Diese Ausbildung der Ablenkeinrichtung is! aber nicht vorteilhaft, weil die Wicklungsverteilung der .Ablenkspule kompliziert ist und eine Maskenherstellung derartiger Ablenkcinrichtungen erschwert. Ferner serliiufi der weggelassene 1 eil parallel /ur Wickluniisi'ichtung der Ablenkspule, weshalb die erzielte l-eldvciteilung in jedem Querschnitt des Ablenkfeldes die gleiche ist und damit nicht nachgestellt werden kann.

Im allgemeinen werden bckanntli'-h sattelförmige Ablenkspulen als Horizontalablenkspulen für Fernsehbildröhren verwendet. Da diese Spulenart durch Ausbildung eines sattelförmigen Zwischenraums in der Wickelform und Ausfüllung desselben mit Kupferdraht hergestellt wird, ist es besonders schwierig, die dargestellte Windungsverteilung zu erzielen.

Von diesen Nachteilen sind die nachstehend beschriebenen Ablenkeinrichtungen frei. Zu ihrer Erläuterung wird zunächst auf F i g. 1 und 2 verwiesen.

Fig. I und 2 zeigen eine Ablenkeinrichtung mit zwei Vertikalablenkspulen 2 vom Toroidlyp und zwei Horizontalablenkspulen 3 vom Satteltyp, die an einem zylindrischen Eisenkern 4 angebracht sind. Ein hornförmiger Spulenkörper^ ist an dem Eisenkern befestigt und auf seiner Innenseite mit den I lorizontalablenkspulen 3 versehen. Um den Eisenkern 4 sind außer den Vertikalablenkspulen 2 vier Kompensationsspulen 6 gewickelt. Ein Klemmring7 hält den Eisenkern zusammen. An der Rückseite des Eisenkerns ist ein Flansch 8 befestigt, von dem eine Anzahl federnder Klemmkörper 9 ausgeht, die sich an den Hals der nicht dargestellten Bildröhre anlegen.

Bei dieser Ausführungslorm sind die Kompensationsspulen 6 zusammen mit den Vertikalablcnkspulen 2 um den Eisenkern 4 gewickelt, und zwar symmetrisch zur M^:Uellinie L der einzelnen Horizontalablenkspulen 3. Die Kompensationsspulen sind so angeo-dnct, daß sie einen Teil der Horizontalablenkspulen 3 überlappen. Die von ihnen erzeugten Magnetfelder sind dem von den Horizontalablenkspu-Ien3 erzeugten Magnetfeld entgegengerichtet; dies kann leicht durch umgekehrte Wicklungsrichtung oder durch entsprechende Wahl der Stromrichlung erreicht werden.

F i g. 3 zeigt das von den Horizontalablenkspulen 3 im Verein mit den Kompensationsspulen 6 erzeugte Magnetfeld. Berücksichtigt man zunächst die Kompensationsspulen nicht, so ist das Horizontalablenkfeld wie üblich ein gleichförmiges Magnetfeld, das mit gestrichelten Linien eingezeichnet ist. Das mit strichpunktierten Linien angedeutete Magnetfeld der Kompensation^rspulen 6 überlagert sich diesem Magnetfeld derart, daß sich in den rechten und linken Randgebieten des Ablenkbereichs die mit ausgezogenen Linien dargestellte kissenförmige Feldverteilung ergibt, während im mittleren Ablenkgebiet eine tonnenförmige Feldverteilung auftritt. Somit ergibt gerade diejenige magnetische Feldvertcilung, die zur Kompensation der S-förmigen Divcigenz erwünscht ist.

Statt der Ί oroidspulen können auch Sattelspulen als Kompeiisaiionsspulen \erwendet werden. In diesein lalle sind vier sattelförmige Spulen an der gleichen Stelle wie die Spulen 6 in I^: i g. 2 anzuordnen.

Wenn die Kompensationsspulen in umge^ehru; Richtung wie die Hon/oiUalablenkspulen gewickJt sind, kann der 1 lori/ontalablenkstrom /ur Speisung

ίο der Konipensationsspulen 6 \erwendei werden. In diesem halle können die Kompensationsspulen in Reihe üeschali'M und dann zusammen mit den Hoii-/ontalablenkspulen in Serien- oder Parallelschaltung betrieben werden.

i;, Das Verhältnis der den Hol izonlalablcnkspulcn und den Kompensationssnulen /ugetühitcn Stioinsiarkeii kann vorausberechnet werden: e-· empliehlt sich aber, die Stromverteilung, einstellbar zu machen Dadureh können asymmetrische Feldverteilunt>en in-

folge von Herstell ungsiing-nauigkeiten ausgeglichen werden.

Die Kompensationsspulen 6 brauchen nicht in allen Fällen so ausgelegt zu werden, daß sie ein den Horizontalablenkspulen entgegengerichletes Magnet-

a5 feld erzeugen. Wenn die Horizontalablenkspulen bereits für sich eine kissenförmige Feldverteilung hervorrufen, kann das von den Kompensationsspulen 6 erzeugte Magnetfeld unmittelbar demjenigen der Ho rizontalablenkspulen überlagert werden. In diesem Falle zeigt das von den Kompensationsspulen 6 allein erzeugte Magnetfeld eine tonnenförmige Verteilung. Wenn andererseits das Horizontalablenkfeld allein eine tonnenförmige Verteilung aufweist, können die Kompensationsspulen 6 so ausgelegt werden, daß sie ein Magnetfeld mit kissenförmiger Verteilung erzeugen.

Bei Weitwinkel-Farbbildröhren soll aber bekanntlich der Gesamtverlauf des Horizontalablenkfeldes in Ebenen, die senkrecht zur Achsenrichtung der Strahl-

4υ emission verlaufen, schwach kissenförmig ausgebildet sein, um die Konvergenzeigenschaften zu verbessern und der Divergenz der drei Elektronenstrahlen entgegenzuwirken; demgemäß empfiehlt es sich, das Horizor.talablenkfeld im wesentlichen als gleichförmiges Magnetfeld auszubilden und dem Kompensationsfcld eine kissenförmige Verteilung zu geben.

Wenn die Horizontalablenkspulen3 ein gleichförmiges Magnetfeld erzeugen, werden die Kompensationsspulen 6 vorzugsweise wie in F i g. 4 um den Eisenkern 4 gewickelt. Sie sind an der Vorderseite 31 der Horizontalablenkspulen3, d.h. an der Bildschirmseite derselben, weitet voneinander entfernt, als an der den Elcktronenstrahlerzeugern zugewandten Rückseite 32 der Ablenkeinrichtung. Dadureh wird an der Bildschirmseite der Magnetfluß stärker am Rand beeinflußt, während an der Rückseite die kissenförmige Verteilung weiter innen auftritt. Wenn dagegen die Horizontalablenkspulen 3 schon allein eine kissenförmige Feldverteilung erzeugen, werden die Kompensationsspulen 6 vorzugsweise gemäß Fig. 5 so angeordnet, daß sie an der Vorderseile 31 der Horizontalablenkspulen einander näher stehen als an der Rückseite 32. In diesem Falle sind die Kompensationsspulen 6 so ausgebildet, daß sie einen Magnetfluß in gleicher Richtung wie die Horizontalablenkspulen 3 erzeugen. Demgemäß zeigt das gebildete Magnetfeld in der Mitte der Vorderseite eine tonnenförmige Verteilung und an der Rückseite eine

kissenförmige Verteilung. Infolgedessen tritt in der Nähe der Elektronenstrahlerzeuger die erwünschte Konvergenzwirkung auf, während an der dem Bildschirm zugekehrten Seite die zur Bekämpfung der S-förmigen Divergenz erwünschte Verteilung nach F i g. 9 erzielt wird.

Da dank der beschriebenen Anordnung die Kompcnsalionsspulcn weitgehend frei gewählt werden können, können sie zur Bekämpfung weiterer BiIddivcrgcnzcn mit herangezogen werden. So dient die Anordnung nach F i g. 6 zur Kompensation der S-förmigen Divergenz und gleichzeitig zur Bekämpfung der geometrischen Verzerrungsdivergenz der drei Elektronenstrahl B, G und R.

Bekanntlich ist eine Konvergenz ohne Verringerung der Farbreinheit nur dann erreichbar, wenn die drei Elektronenstrahl so verlaufen, daß sie an jeder Stelle des Bildschirms in den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind. Im Falle einer Wcitwinkcl-Bildröhrc ist es aber wegen der Bildschirmkrümmung unvermeidlich, daß die von den drei Elcktroncnstrahlcn erzeugten Leuchtdecke nahe der Oberseite, der Unterseite, der rechten Seite und der linken Seile des Bildschirms ein schiefwinkliges Dreieck bilden. Obwohl also durch das Ablcnkfcld die Konvergenz der drei Elcktroncnstrahlcn sichergestellt ist, ergibt sich eine Verschlechterung der Farbreinheit.

Um dem entgegenzuwirken, sind gemäß F i g. ö die vier Kompcnsationsspulcn 6 in zwei Gruppen 6' aufgeteilt, die je zwei in Serie geschaltete Spulen aufweisen. Die beiden Gruppen sind parallel zueinander an eine Spannungsqucllc 10 angeschlossen. Gleichzeitig sind jedoch die vier Kompcnsationsspulcn 6 in Reihe mit einer weiteren Spannungsquelle 11 verbunden.

ι Wenn die Spannungsquelle 10 den Ablenkstrom liefert und die andere Spannungsquelle 11 einen Kompensatior.sstrom liefert, der zu Beginn und am Ende der Vcrtikalablenkperiode IV eine große Amplitude und in der Mitte derselben eine kleine Amplitude aufweist, sowie die gleiche Phase wie die Horizontalablenkspulc hat (Fig.7), erzeugen die Kompcnsationsspulcn 6 ein mit gestrichelten Linien gezeichnetes Feld/, und ein mit strichpunktierten Linien gezeichnetes Feld/₂. Das Magnetfeld /, kompensiert, wie oben beschrieben, die S-förmige Divergenz, während das Magnetfeld/., die Elcktronen-

t5 strahlen G und R in Horizontalrichtung verschiebt. Dadurch kann die Lage dieser Elcktroncnstrahlcn hinsichtlich des Elektronenstrahls ß. der an der vertikal verschobenen Ecke des Dreiecks sitzt, derart verschoben werden, daß die von den drei Elcktroncn-

ao strahlen gebildeten Lcuchtflcckc auf dem Bildschirm stets ein gleichseitiges Dreieck bilden.

Um dies durchzuführen, soll allerdings die Lage der drei Elcktronenstrahlcn von vornherein so gewählt werden, daß in einem gewissen Gebiet des

«5 Bildschirms diese drei Lcuchtfleckc bereits ein gleichseitiges Dreieck bilden, während sie im übriger Bereich des Bildschirms ein gleichschenkliges Drei eck bilden. Diese Voreinstellung kann leicht durcli geführt werden.

Eine der beiden Spannungsqucllen 10 und 11 kam die Horizontalablcnkstromquellc sein; die ander* läßt sich dann so wählen, daß die zusätzlichen Vor zcrrungcn außer der S-förmigen Divergenz kompcii sicrt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. Patentansprüche:
2. I. Magnetische Ablenkeinrichtung für eine Earblernsehbildröhre mit drei in den Kcken eines gleichseitigen Dreiecks angeordi.ilen Elektronenstrahler/eugern, bei der ein Eisenkern je zwei Vertikal- und Hori/ontalablenkspulen und vier symmetrisch zur Mittellinie der einzelnen llorizonlalablenkspulen angeordnete Kompensationsspulen zum Ausgleich der S-förmigen Divergenz tragt, u a d u r c h g e k e η η ζ e i c h net. daß die konvieiisationsspulen (6) Ί eile der llorizontalablenks|Hilen (3) überlappen und so ausgelegt sind, dall das von ihnen erzeugte Magnetfeld im Verein mit dem held der Horizontalablenkspulen einen kis.unförmigen Verlauf des Magnetfeldes in den Randgebieten des Ablenkbereichs und einen lonnenförmigen Verlauf des Magnetfeldes im mittleren Gebiet des Ablenkbereichs ergibt.
3. 3. Ablenkeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Horizontalablenkspulen ein gleichförmiges Magnetfeld erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsspulen (6) dem gleichförmigen Magnetfeld entgegengerichtete Magnetfelder erzeugen.
4. 4. Ablenkeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Hc:izontalablenkspulen ein Magnetfeld mit kissenförmiger Feldv*^rtcilung erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsspulen (6) so angeordnet sind, dr'\ sie an der dem Bildschirm zugekehrten Vorderseite (31) der Horizontalablenkspulen einander näher sind als an der Rückseite (32) und daß das von ihnen erzeugte Magnetfeld in gleicher Richtung wie das Magnetfeld der Horizontalablenkspulen verläuft.
5. 5. Ablenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vier Kompensationsspulen (6) in Gruppen zu je zweien in Serie geschaltet sind, daß die beiden Gruppen parallel zueinander mit einer Spannungsquclle (10) verbunden sind, daß die vier Kompensationsspulen andrerseits in Reihe mit einer weiteren Spannungsquelle (II) %'erbunden sind und daß eine der beiden Spannungsquellen zur Erzeugung des Magnetfeldes mit kissenförmiger Verteilung in den Randgebieten und mit tonnenförmiger Verteilung im mittleren Gebiet des von den Horizontalablenkspulen erzeugten Feldes (Z₁) dient, während die andere Spannungsquelle zur Erzeugung von Magnetfeldern (/.,) dient, die zwei von drei in der Bildröhre erzeugten Elektronenstrahlen in Horizontalrichtung ablenken.