DE2346854C3 - Ablenkspulensatz für Farbfernsehen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ablenkspuiensatz, der dazu eingerichtet ist, auf eine Farbfernsehbildröhre an diejenige Stelle geschoben zu werden, an der ein rückwärtiger, zylindrischer Bildröhrenteil mit Elektronenstrahlerzeugersystemen in einen vorderen, sieb trompetenförmig erweiternden Teil mit einem Bildschirm übergeht, welcher Ablenkspulensatz eine obere und eine untere sattelförmige Ablenkspule enthält, die je aus einem oder mehreren in einer Anzahl Windungen um ein Fenster verlegten Leitern bestehen und zum Ablenken in horizontaler Richtung der in der Bildröhre erzeugten Elektronenstrahlen dienen, wobei jede dieser Horizontal-Ablenkspulen zwei aktive, an beiden Seiten des Fensters liegende Teile, in denen sich die Leiter in der Längsrichtung der Bildröhre entlang der Bildröhrenoberfläche erstrecken, sowie einen vorderen und einen hinteren Spulenkopf enthält, in denen die Leiter nahezu senkrecht zu den Leitern in den aktiven Teilen verlaufen, welche Spulenköpfe die ungefähre Form eines Teiles eines flachen, senkrecht auf der Bildröhrenachse stehenden Ringes aufweisen, dessen Enden um einen gewissen Winkelabstand voneinander entfernt sind.

Ein üblicher Typ einer Farbfernsehbildröhre enthält drei an den Eckpunkten eimes gleichseitigen Dreiecks aufgestellte Elektronenslrahlerzeugersysteme, die Elektronen ausstrahlen können, die in der Richtung eines Bildschirmes mit einer Vielzahl Leuchtstoffpunkte beschleunigt werden, die. wenn sie durch Elektronen getroffen werden, in einer der Farben Grün. Rot oder Blau aufleuchten. Die Leuchtstoffpunkte sind derart gruppiert, daß jeweils drei Punkte verschiedener Farben an den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks liegen. Um dafür zu sorgen, daß die von jeden Elektronen-Strahlerzeugersystemen herrührenden Elektronen nur Leuchtstoffpunkte der gleichen Farbe treffen können, ist zwischen den Elektronenstrahlerzeugersystemen und dem Bildschirm eine Lochmaske in Form einer Platte mit Öffnungen angebracht, die Elektronen auf

to ihrem Weg nach falsch gefärbten Leuchtstoffpunkten abfangen muß. Für eine gute Wirkungsweise dieser Anordnung ist es erforderlich, daß die drei Elektronenstrahlen gleichzeitig durch dieselbe Öffnung in der Lochmaske gehen (Konvergenz) und daß die Landungsstelle jeder der drei Elektronenstrahlen auf dem Bildschirm vollständig im Umfang des betreffenden Leuchtstoffpunktes fällt (Landung). Diese Anforderungen müssen auch erfüllt werden, wenn die Elektronenstrahlen abgelenkt werden und den ganzen Bildschirm abtasten. Im allgemeinen befindet sich hinter dem Ablenkspulensatz auf dem zylindrischen Teil der Bildröhre eine Konvergenzancrdnung. Diese enthält Mittel zum Erzeugen eines konstanten Magnetfeldes, das die Richtung jedes der drei Elektronenstrahlen derart korrigiert, daß die Elektronenstrahlen in der Mitte des Schirmes (also wenn keine Ablenkung stattfindet) konvergieren. Die Konvergenzanordnung enthält weiter Mittel aim Erzeugen von Magnetfeldern, die mit der Größe der vom Ablenkspulensatz erzeugten Magnetfelder schwanken, um Konvergenzfehler an anderen Stellen des Bildschirmes, die beim Ablenken der Elektronenstrahlen entstehen, gleichfalls zu korrigieren.

Es zeigt sich dabei, daß besonders bei großen Ablenkwinkeln (z.B. 110°) eine zufriedenstellende Konvergenz auf diese Weise zwar erreichbar ist, aber daß dabei gleichfalls an einigen Stellen des Bildschirmes unzulässig große Landungsfehler auftreten. Insbesondere in der Umgebung der Enden der horizontalen Achse des Bildschirmes gibt die Lamhing des blauen Elektronenstrahls Schwierigkeiten. Die Erfindung basiert auf der Einsicht, daß strh diese Situation durch Einführen einer geringen Asymmetrie in jenen Teil des von den horizontalen Ablenkspulen erzeugten Magnetfeldes verbessern läßt, der durch die Elektronenstrahlen, die die betreffenden Teile des Bildschirmes treffen, durchlaufen wird.

Wenn diese Asymmetrie entsprechend gewählt wird, können die Landungsfehler — unter Beibehaltung einer guten Konvergenz — in annehmbare Grenzen gebracht werden. Ein Ablenkspulensatz mit einer geeigneten Asymmetrie wird erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der erwähnten Winkelabstände bei den vorderen Spulenkörpern der beiden Horizontale-Ablenkspulen verschieden sind.

Es stellt sich heraus, daß das beste Ergebnis erreicht wird, wenn der Winkelabstand bei der oberen horizontalen Ablenkspule kleiner ist als bei der unteren horizontalen Ablenkspule.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 einen stark vereinfachten Längsschnitt einer Bildröhre für Farbfernsehen mit einem darauf geschobenen Ablenkspulensatz,

I- ig. 2 eine Draufsicht einer sattelförmigen Ablenkspule,

Fig. 3 eine Frontansicht eines Satzes horizontaler Ablenkspulen, die zu einem Ablenkspulensatz nach der

Erfindung gehören,

F i g. 4a und b Ladungsbilder, die mit bisher üblichen Ablenkspulensätzen erzielt werden,

F i g. 4c ein Landungsbild, das mit dem Ablenkspulensatz nach der Erfindung erzielt wurde, und

F i g. 5 eine Frontansicht eines Bildschirms wie er in der in F i g. 1 dargestellten Bildröhre angewandt wird.

F i g. 1 zeigt ganz schematisch im Längsschnitt eine Farbfernsehbildröhre 1 mit einem rückwärtigen, zylindrischen Teil 3, dsi· in einen vorderen, sich trompetenförmig erweiternden Teil 5 übergeht. Der zylindrische Teil 3 enthält drei, an den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks aufgestellte Elektronenstrahlerzeugersysteme 7, von denen in F i g. 1 nur zwei sichtbar sind. Der trompetenförmige Teil 5 wird an der Vorderseite durch einen Bildschirm 9 begrenzt, von dem in Fig.5 eine Frontansicht dargestellt ist und der mit einem Mosaik von Leuchtstoffpunkten überzogen ist, von denen jeder, wenn er durch einen Elektronenstrahl getroffen wird, in einer der Farben Blau, Grün oder Rot aufleuchtet, wie in den später zu erörternden F i g. 4a und c vergrößert wiedergegeben ist. Zwischen dem Bildschirm 9 und den Elektronenslrahlerzeugersystemen 7 befindet sich eine Lochmaske 11, die aus einer Metallplatte mit öffnungen besteht, die nur diejenigen Elektronen passieren läßt, die von einer der Elektronenstrahlerzeugersysteme nach einem Leuchtstoffpunkt mit der diesem System entsprechenden Farbe unterwegs sind.

An der Stelle des Übergangs zwischen dem zylindrischen Teil 3 und dem trompetenförmigen Teil 5 befindet sich auf der Bildröhre 1 ein Ablenkspulensatz 13, der in F i g. 1 nur ganz schematisch dargestellt ist. An der Rückseite des Ablenkspulensatzes 13 ist eine gleichfalls nur schematisch angedeutete Konvergenzanordnung 15 aufgestellt, die Spulen zum derartigen Korrigieren der Richtung der von den Elektronenstrahlerzeugersystemen 7 ausgestrahlten Elektronenstrahlen enthält, daß die drei Elektronenstrahlen sich immer in nur einem Punkt an der Stelle der Lochmaske 11 schneiden. Der Aufbau des Ablenkspulensatzes 13 ist allgemein bekannt und ist hier nicht getrennt gezeichnet. Der Ablenkspulensatz enthält einen ringförmigen Ferromagnetkern, sattelförmige oder toroidale Ablenkspulen für die Vertikalablenkung der Elektronenstrahlen und sattelförmige Ablenkspulen für die Horizontalablenkung der Elektronenstrahlen.

Von den sattelförmigen Spulen füi Horizontalablenkung ist in Fi g. 2 eine in der Draufsicht dargestellt. Sie enthält ein Fenster 17, um das herum (nicht getrennt gezeichnete) Windungen von leitendem Draht verlegt sind. An beiden Seiten des Fensters 17 liegen zwei aktive Teile 19 und 21, in denen die die Windungen bildenden Leiter nach Aufstellung der Spule auf der Bildröhre 1 ungefähr gemäß der Längsrichtung der Bildröhre und parallel zur Bildröhrenoberfläche verlaufen, d. h. ungefähr von unten nach oben in der F i g. 2. An der Vorderseite der Spule befindet sich ein vorderer Spulenkopf 23 und an der Rückseite ein hinterer Spulenkopf 25. In diesen Spulenköpfen erstrecken sich die Leiter nahezu senkrecht zu den Leitern in den aktiven Teilen 19 und 21, d.h. von links nach rechts in der Fig. 2. Die Spulenköpfe 23 und 25 sind derart gebogen, daß die Leiter in diesen Spulenköpfen in einiger Entfernung von der Oberfläche der Bildröhre 1 bleiben. Dadurch hat jeder Spulenkopf 23 bzw. 25 die Form eines Teils nines flachen, senkrecht auf der Achse der Bildröhre 1 stehenden Ringes, welcher Teil sich über einen bestimmten Win'jt.1 <x erstreckt, wie in der in Fig,3 dargestellten Frontansicht ersichtlich ist In dieser Figur sind zwei horizontale Ablenkspulen dargestellt, von denen eine (27) die untere Hälfte der (wi Fig,3 punktiert angegebenen) Bildröhre 1 und die andere (29) die obere Hälfte umfaßt Beim Stromdurchgang durch die Leiter, aus denen die beiden horizontalen Ablenkspulen 27 und 29 aufgebaut sind, erzeugen sie zusammen ein Magnetfeld, dessen Kraftlinien nahezu vertikal verlaufen und das die von den Elektronenstrahlerzeugersystemen 7 erzeugten Elektronenstrahlen in horizontaler Richtung ablenkt Für die Ablenkung in vertikaler Richtung enthält der Ablenkspulensatz 13 ein zweites, nicht gezeichnetes Spulenpaar. Nach der Ablenkung muß jeder Elektronenstrahl am Bildschirm 9 immer einen Leuchtstoffpunkt der richtigen Farbe treffen. Hierbei können, wie jetzt an Hand der F i g. 4a bis c erörtert wird, Fehler auftreten.

Jede der F i g. 4a bis c zeigt drei Leuchtstoffpunkte 31, 33 und 35, die, wenn sie durch einen Elektronenstrahl getroffen werden, in den Farben Grün, Rot bzw. Blau aufleuchten. Der Bildschirm 9 ist w<r bereits bemerkt wurde, völlig mit derartigen Leuchtstoffpunkten bedeckt In den F i g. 4a bis c sind ferner die Querschnitte 37,39 und 41 von aus den Elektronenstrahlerzeugersystemen 7 herrührenden Elektronenstrahlen gezeichnet, die die Leuchtstoffpunkte 31,33 bzw. 35 treffen. Es wird deutlich sein, daß der Querschnitt jedes Strahls völlig in den Umfang des zugehörigen Leuchtstoffpunktes fallen muß. Wenn dies nicht der Fall ist, treten Unreinheiten in den wiedergegebenen Farben auf. Die ideale Situation ist also die, daß jeder Elektronenstrahl den zugehörigen Leuchtstoffpunkt genau in der Mitte trifft. Da sich dies in der Praxis nicht verwirklichen läßt, wird der Querschnitt der Elektronenstrahlen kleiner als die Fläche der Leuchtstoffpunkte gewählt, wodurch jedoch jeder Leuchtstoffpunkt durch eine geringere Anzahl Elektronen getroffen wird, was die Bildhelligkeit nachteilig beeinflußt. Man ist dann auch bestrebt, der idealen Situation möglichst nahe zu kommen. Es hat sich herausgestellt, daß die Abweichungen zwischen der Mitte des Elektronenstrahls und der Mitte des Leuohtstoffpunktes, Landungsfehler genannt, nicht auf der ganzen Fläche des Bildschirmes 9 gleich groß sind. Der in F i g. 5 in Frontansicht dargestellte Bildschirm 9 kann durch eine horizontale Achse 43 und eine vertikale Achse 45 in vier Quadranten aufgeteilt «erden. Es zeigt sich dann, daß die größten Landungsfehler in der Nähe der Enden der horizontalen Achse 43 auftreten, also in den mit 47 angedeuteten Bereichen. Die in F i g. 4a bis c gezeichneten Landungsbilder beziehen sich auf diese Bereiche. Es hat sich herausgestellt, daß die Landungsfehler in den Beteichen 47 durch Variieren des Winkelabstandes « zwischen den Enden der vorderen Spulenköpfe 23 der horizontalen Ablenkspulen 27 und 29 beeinflußt werden können. Fig.4a zeigt das Landungsbild, das entsteht, wenn die be'den Winkel nahezu gleich 180° sind. Es ist deutlich, daß in diesem Falle der Querschnitt jedes der drei Elektronenstrahlen 37, 39 und 41 noch gerade in den Umfang des zugehörigen Leuchtstoffpunktes 31, 33 bzw. 35 fällt. Eine geringe Änderung einer der vielen Größen, die die Bahn der Elektronen bestimmen, kann bereits zur Folge haben, daß die Farbreinheit des Bi!d';s nachteilig beeinflußt wird.

Um diesen Zustand zu verbessern, hat man früher bereits vorgeschlagen die erwähnten Winkelabstände λ der beiden horizontalen Ablenkspulen 27 und 29 kleiner als 180° zu wählen, z.B. 155°. Das hierdurch

entstehende Landungsbild ist in der Fig. 4b wiedergegeben. Es zeigt sich, daß die grünen und roten Leuchtstoffpunkte 3) und 33 durch die zugehörigen Elektronenstrahlcn 37 und 39 nahezu genau in der Mitte getroffen werden, während der blaue Elektronenstrahl 41 noch gerade in den blauen Leuchtstoffpunkt 35 fällt. Dieser Zustand ist zwar eine Verbesserung in Bezug auf das in der Fig. 4a dargestellten Landungsbil'l. aber dennoch ist die Landung des blauen Elektroncinuahls 41 immer noch derart knapp, daß leicht Störungen auftreten können.

Dieses letzte Problem ist jetzt durch den erfindungsgemäßen Ablenkspulensatz gelöst, dessen horizontale Ablenkspulen 27 und 29 in der F i g. 3 dargestellt sind. Wie aus der F i g. 3 ersichtlich, sind die Winkelabstände λ jetzt für beide Spulen verschieden, und zwar ist der Wert von λ für die obere Spule 29 kleiner als der für die untere Spule 27. Das Ergebnis ist in dem in Fig. 4c dargestellten l.andungsbild ersichtlich. Alle drei Rick tronenstrahlen 37, 39 und 41 liegen mit einer gewisset Reserve im Umfang der zugehörigen l.euehtstoffpunktt 31, 33 und 35. /war ist in Bezug auf die in Fig. 41· wiedergegebene Situation diese Reserve für die grünt·· und die roten Strahlen 37 und 39 etwas gcringci geworden, aber dieser Nachteil wird vollends dadtircl kompensiert, daß jetzt zum ersten Mal der blaue

ίο Elektronenstrahl 41 eine annehmbare Landungsreservt bekommen hat.

Es hat sich herausgestellt, daß die in Fig.; gezeichnete Aufstellung, bei der der Winkelabstand ο der oberen Spule 29 der kleinere ist. die bestet Ergebnisse bei Bildröhren gibt, in denen, wie allgemeir üblich, das »blaue« Elektronenstrahlerzeugcrsystem au dem oberen Eckpunkt des Dreiecks angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Ablenkspulensatz, der dazu eingerichtet ist, auf eine Farbfernsehbildröhre an diejenige Stelle geschoben zu werden, an der ein rückwärtiger, zylindrischer Bildröhrenteil mit Elektronenstrahlerzeugungssystemen in einen vorderen, sich trompetenförmig erweiternden Teil mit einem Bildschirm übergeht, welcher Ablenkspulensatz eine obere und eine untere sattelförmige Ablenkspule enthält, die je aus einem oder mehreren in einer Anzahl Windungen um ein Fenster verlegten Leitern bestehen und zum Ablenken in horizontaler Richtung der in der Bildröhre erzeugten Elektronenstrahlen dienen, wobei jede dieser horizontalen Ablenkspulen zwei aktive, an beiden Seiten des Fensters liegende Teile, in denen sich die Leiter in der Längsrichtung der Bildröhre entlang der Bildröhrenoberfläche erstrekken, sowie einen vorderen und einen hinteren Spulenkopf enthält, in denen die Leiter nahezu senkrecht auf den Leitern in den aktiven Teilen verlaufen, welche Spulenköpfe die ungefähre Form eines Teiles eines flachen, senkrecht auf der Sildröhrenachse stehenden Ringes aufweisen, dessen Enden um einen gewissen Winkelabstand voneinander entfernt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der erwähnten Winkelabstände (λ) bei den vorderen Spulenköpfen (23) der beiden Horizontal-Ablenkspulen (27 und 29) verschieden sind.

2. Ablenkspulensatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich/Ή, daß der Winkelabstand («) bei der oberen Horizontal-Ablenkspule. (29) kleiner ist als bei der unteren Horizontal-Ablenkspule (27).