DE2451027A1

DE2451027A1 - Fernsehablenkspule

Info

Publication number: DE2451027A1
Application number: DE19742451027
Authority: DE
Inventors: Benedictus Timotheus Jo Holman
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1973-11-09
Filing date: 1974-10-26
Publication date: 1975-05-15
Also published as: NL7315351A; FR2251099B1; CA1043902A; IT1025467B; FR2251099A1; GB1488525A; BE821967A; JPS5081219A; SE391256B; US3974421A; SE7413888L

Description

PHN 7212

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Α·ν- ;\ _■ M V. Phi'ip.-' Ο1ο=νατ penfahrieken
au. No. PHN- 7212

AnmoiJ.,-j-..->m: 24. Okt. 1974

"Fernsehablenkspule¹¹.

Die Erfindung betrifft eine Ablenkspule mit einen? aus zwei Horizontalablenkspulenabschnitten aufgebauten Horizontalablenkspule und einer aus zwei Vertikal abl enkspul enab sclmit ten aufgebauten Vertikalablenkspule zum Abtcisten einer Auftreffp.l atte in einer
Kathodenstrahlröhre mit einem Elektronenstrahl.

In bekannten Ablenkspulen, z.B. in Ferhsehaufnahmeröhren angewandt, werden oft Storschwingungen in den Ablenkströmen in den Frequenzbereichen um etwa 0,2 MHz und 1 MHz als störend empfunden. In einer
Farbfernsehkamera werden dadurch für die unterschiede-

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nen Aufnahmeröhren gegenseitig ungleiche Halbbildverzeichnungen auftreten und infolgedessen wird eine rich-•Ö-ge Überlagerung der Farbbilder gestört werden. Häufig haben die erwähnten Storschwingungen bei Fernsehaufnahmeröhren auch elektrische Signale im VideoA^ers-tärker zur Folge, wodurch Helligkeitsstörungen in der Bildformung auftreten.

• Es ist die Aufgabe der Erfindung, diese Storschwingungen zu beseitigen, und die Erfindung basiert auf der Einsicht des Erfinders über die Ursache dieser* St or schwingungen. Für ein gutes Verständnis der Erfindung sei deshalb darauf hingewiesen, dass die Spulenabschnitte rechts- oder linksgängig gewickelt sein können und dass die Spulenabschnittenpaare, die eine Ablenkspule bilden, aus gegenseitig gleichen oder entgegengesetzt gewickelten Abschnitten bestehen können. Hiex^bei ergeben sich in einer Ablenkspule mit zwei Horlzontalablenkspulenabschnitten und zwei Vertikalablenkspulenabschnitten folgende Möglichkeiten:

Beide Horizontalablenkspulenabschnitte sind rechtsgängig und auch beide Vertikalablenkspulenabschnitte sind rechtsgängig gewickelt; beide Horizontalablenkspulenabschultte sind rechtsgängig und beide Vertikalablenkspulenabschnitte linksgängig gewickelt; beide Horizontalablenkspulenabschnitte ■ sind rechtsgängig und einer der Vertikalablenkspulenabschnitte

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rechtsgängig und einer linksgängig gewickelt; beide Horizoiitalablenkspulenabschnitte sind in jeder der

drei erwähnten Situationen für die Vertikalablenkspulenabschnitten linksgängig gewickelt: üvon den Horizontalablenkspulenabschnitten ist in jeder der drei erwähnten Situationen für die Vertikalablenkspulenabschnitte einer rechtsgängig und einer linlcsgängig gewickelt. In Ablenkspulen, in denen einer der Horizontalablenkspulenabschnitte rechtsgängig und einer linksgängig gewickelt ist, fehlt für jede Wickelsituation der Vertikalablenk— spulenabschnitte die hier vorliegende Ursache der 0,2-MHz-Störschwingungen und braucht nur noch die 1-MHz— StorSchwingung beseitigt zu werden. Die Spulenabschnitte einer Ablenkspule können weiter parallel- oder reihengeschaltet sein. In praktischen Ablenkspulen sind häufig die Horizontalablenkspulenabschnitte parallel und die Vertiltalablenkspulenabschnitte serienmässig geschaltet.

Die Ursachen der 0,2~MHz-Störschwingungen liegen in Anstossmöglichkeiten durch das Horizontalablenksignal der Vertikalablenkspule, die hier aus den für die Vertikalablenkspannung in Reihe geschalteten Vertikalablenkspulenabschnitten mit einem bestimmten Wickelsinn und parallel dazu einer durch eine, vorzugsweise geerdete, statische Abschirmung gebildeten Kapazität besteht. Die Anstossmöglichkeiten können dabei

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rait folgendem zusammenhängen:

a) Eine kapazitive Kopplung der Horizontalablenkspule mit der Vertikalablenkspule. Diese Anstossmöglichkeit lässt sich mit einer guten statischen Abschirmung 'beseitigen.

b) Eine übliche Magnetkopplung zwischen der Horizontal lablenk spule und der Vertikalablenkspule. Die Folgen davon können, weil diese Kopplung auf Null eingestellt werden kann, für praktische Anordnungen vernachlässigt werden,

c) Eine besondere Magnetkopplung zwischen der Horizontalablenkspule und einem Vertikalablenkspulenabschnitt, welche Kopplung als Folge einer Kombination nachstehender FaIc tor en entsteht,

Anwendung von Horizontalablenkspulenabschnitten mit gleichen Wickelsinn und mit Strömen, die in diesem parallelgeschalteten Abschnitt als Folge statischer Abschirmungen erzeugt werden, die mit den Horizontalablenkspulenabschnitten Teilkapazitäten bilden und in den Drahtenden jedes Horizontalablenkspulenabschnitts momentan auswärts oder inwärts gerichtet sind. Hierdurch werden elektrische Spannungen in den für die Vertikalablenkspannung in Reihe geschalteten Vertikal spul enab schnitt en erzeugt, die momentan dem Mittelkontakt dieser Spulenabschnitte zugewandt oder von diesem Mittelkontakt abgewandt sind.

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Die Ursache der 1-MHz-StörSchwingung liegt in der Kombination eines Horizontalablenkspulenabschnitts

mit dessen statischer Abschirmung. Die Abschirmung verhält sich als geteilte Kapazitäten der Windungen der Horizontalablenkspulenabschnitte nach Erde. In erster Annäherung sind diese Kapazitäten als eine Summenkapazität parallel zur Horizontalablenkspule wirksam. Da jedoch die Magnetkopplung zwischen den Windungen jedes Horizontalablenkspulenabschnitts getrennt nicht vollständig ist, verhält sich die Kombination Horizontalablenkspulenabschnitt und Abschirmung in einem Frequenzbereich von etwa 1 MHz derart, dass Serienresonanz auftritt. Infolgedessen durchfHessen Ströme die'Spulenabschnittshälften, die von einer Spulenabschnittmitte aus betrachtet an beiden Seiten abwechselnd nach aussen oder nach innen gerichtet sind. In praktischen· Fernsehaufnahmeröhren mit getrennter Gazeelektrode und einem doppelten Gazeanschlussdraht werden von den mit diesen Strömen zusammenhängenden magnetischen Wechselfeldern Spannungen erzeugt, die dem Videosignal als Störungen zugefügt werden.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die oben angedeuteten Störschwindungen zu beseitigen, und zweckluässlg ist eine Ablenkspule der eingangserwähnten Art nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einer spannungsführenden Seite der Horizontalab-

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lenkspulenabschnitte verbundenes elektrisches Schaltelement hinzugefügt worden ist.

Das erfindungsgemässe Anordnen einer zusätzlichen elektrischen Abschirmfolie in der Horizontalablenkspule und die Verbindung dieser Folie nur mit der spannungsführenden Seite der Horizontalablenkspulenabschnitte bewirkt, dass sowohl die O,2-MHzals die 1-MHz-Storschwingungen beseitigt werden.

Durch Einschalten eines Kondensators in ein Spulensystem mit Horizontalablenkspulen mit je Spulenabschnitten gleichen Wickelsinnes nach der Erfindung zwischen der spaiinungf uhr enden Seite der Horizontalablenkspulenabschnitte und dem Mittelkontakt der reihengeschalteten Vertikalablenkspulenabsclmitte können, wenn die Vertikalablenkspulenabschnitte dazu auf eine geeignete Weise gegenseitig verbunden sind, die 0,2-MHz-Störschwingungen durch Ausgleichen beseitigt werden. Der Kapazitätswert des Kondensators ,muss dabei namentlich der effektiv wirksamen Selbstinduk-r tivität der Vertikalablenkspulenabschnitte und der Kapazität zwischen der Abschirmung und den Horizontalablenkspulenabschnitten abgepasst sein.

An Hand der Zeichnung werden nachstehend einige bevorzugte Ausführungsformen erfindungsgemässer Spulensysteme näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung einer

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Fernsehaufnahmeröhre mit einer erfindungsgemässen Ablenkspule,

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch die Ablenkspule nach Fig. 1 auf der Linie I-I,

Fig. 3 ein skizzenhaftes elektrisches Ersatzschema einer erfindungsgemässen Ablenkspule mit einer mit einer Stromzuleitung der Horizontalablenkspulenabschnitte verbundenen zusätzlichen elektrisch leitenden Folie,

Fig. h eine bevorzugte Ausführungsform mit einer Schaltung zum Ausgleich von durch kapazitive Kopplung· zwischen der Horizontalablenkspule auftretenden Oj2-MHz-Reststörungen,

Fig. 5 eine bevorzugte Ausführungsform, die für umgekehrte Zeilenabtastung anwendbar ist,

Fig. 6 eine bevorzugte Ausführungsform für in Reihe geschaltete Horizontalablenkspulenabschnitte, und

Fig. 7 eine bevorzugte Ausführungsforra, in die ein Kondensator zum Ausgleichen der O,2-MHz-Störschwingungen aufgenommen ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung zeigt eine Fernsehröhre 1 vom Vidikontyp mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem 2, einer Gazeelektrode 3 und einer Auftreffplatte h. Die Gazeelektrode 3 ist übereinen Anschluss 5> der in praktischen Aufnahmeröhren

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oft als zwei diametral in der Röhre liegenden Drähte ausgeführt ist, mit einem Durchführungsstift 6 der Aufnahmeröhre verbunden. Über einen Signalwiderstand 7 wird durch einen Kondensator 8 ein Signal von der Auftreffplatte 4 einem Videoverstärker 9 zugeführt. Die Aufnahmeröhre umgibt eine Ablenkspule 10, die eine Horizontalablenkspule 11, eine Vertikalablenkspule 12, elektrische Abschirmungen 13 und 14, und erfindungsgemäss eine zusätzliche elektrisch leitende Folie 15 enthält. Veiter befinden sich um die Aufnahmeröhre herum eine Fokussierspule 16 und weiter zum Verstärkena der Ablenkfelder ein ferromagnetischer Drahtzylinder 17·

Fig. 2 zeigt schematisch im Querschnitt die aus zwei Abschnitten 20 und 21 aufgebaute Vertikalablenkspule 12, die gleichfalls aus zwei Abschnitten 22 und 23 aufgebaute Horizontalablenkspule 11, die üblichen zwei geerdeten elektrischen Abschirmungen 13 und 14 und das zusätzliche Schaltelement 15» das vorzugsweise aus einer wirbelstromarmen Metallfolie besteht und erfindungsgemäss mit der spannungsführenden Seite der Horizontalablenkspulenabschnitte verbunden ist.

In Fig. 3 sind in einem schematisch dargestellten elektrischen Schaltplan die Horizontalablenkspulenabschnitte 22 und 23, die geerdeten Abschir-

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mungen 13 und 14 und die zusätzliche Folie 15 angedeutet, Von den Horizontalablenkspulenabschnitten mit gegenseitig gleichem Wickelsihn sind abwechselnd ein Innenausläufer 31 und ein Aussenausläufer 32 mit einem spannungsführenden Draht 24 und di,e anderen Enden 33 und 3h jedes der Abschnitte mit einem in praktischen Fällen geerdeten Draht 25 verbunden. Mit diesem geerdeten Draht sind die üblichen Abschirmungen 13 und 14 verbunden, während die Folie 15 an die Zuleitung 24 angeschlossen ist. Zwischen die Drähte 24 und 25 ist eine Steuerquelle 26 für die Horizontalablenkspule aufgenommen.

Die Vertikalablenkspule 12 in Fig. 3 zeigt die zwei für das primäre Vertikalablenksignal in Reihe geschalteten Vertikalablenkspulenabschnitte 20 und mit einem Mittelkontakt 27 und einer zwischen einen spannungsführenden Draht 28 und einen geerdeten Draht 29 aufgenommenen Steuerquelle 30 für die Vertikalablenkspulenabschnitte. Für eine einwandfreie Beseitigung der· 1-MHz-Storschwingungen muss die Kapazität zwischen der Abschirmung 13 und der Horizontalablenkspule und zwischen der Folie 15 und der Horizontalablenkspule gleich oder nahezu gleich sein. Durch Anordnung des zusätzlichen Schaltelements 15 sind durch Entfernen der Ursache dieser Storschwingungen sowohl die Storschwingungen im 0,2-MHz-Bereich als

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auch im 1-MHz-Bereich,beseitigt. Bei einer praktischen Ausführungsform kann eine kapazitive Restkopplung zwischen der Horizontalablenkspule und der Vertikalablenkspule stöz-end wirksam bleiben. Diese Störkapazität ist in einer in Fig. 4 dargestellten Schaltung durch Zusatz einer Transformators 4θ ausgeglichen, der z.B. durch einen Topfkerntransformator gebildet wird. Eine Wicklung 41 des Transformators 4θ verbindet den Draht 24 mit dem Draht 25 und eine zweite Wicklung 42 ist einerseits mit dem Draht 25 und andererseits über einen Kondensator 43 mit dem Mittelkontakt 27 der Vertikalableiikspulenabschnitte verbunden. Mit diesem Transformator ist im Grunde für die betreffenden Effekte eine Balancesteuerung für die Horizontalablenkspule nachgeahmt. Ist in ein Spulensystem ein ferromagnetischer Drahtzylinder (17) aufgenommen, wird er vorzugsweise als Magnetkern für einen Phasenumkehrtransformator verwendet. In einer bekannten Anordnung braucht dabei nur eine Drahtwindung des Zylinders wenigstens um einen Teil des Mantels des Drahtzylinders gelegt zu werden, und zwar an derjenigen Stelle, an der das Horizontalrückfuhrungsfeld im Drahtzylinder verhältnismässig stark ist.

In Fig. 5 ist eine erfindungsgemässe bevorzugte Ausführungsform angegeben in der unter Beibehaltung einer einwandfreien Beseitigung der Störschwingungen

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umgekehrte Zeilenabtastung angewandt werden kann. Durch einen koramutierenden Schalter 50 wird die Funktion der Ableitung 25 und der Zuleitung 2k umgetauscht und abwechselnd wird eine der Folien 51 und 52 derart eingeschaltet, dass sie die Funktion des zusätzlichen Schaltelements 15 einnimmt. Die normalen Abschirmungen 13 und \k müssen dabei unabhängig vom Schaltzustand immer geerdet sein.

In Ablenkspulen für spezielle Anwendungen kann es wünschenswert sein, ,die Horizontalablenkspulenabschnitte in Reihe zu schalten. Auch kann dabei das Prinzip der Erfindung zum Beseitigen von Störschwingungen angewandt werden. In Fig. 6 ist ein Schaltschema für diese Ausführungsform angegeben. Die Horizontalablenkspulenabschnitte 22 und 23 sind über einen Mittelkontakt 6o miteinander verbunden und werden über den spannungführenden Draht 2k und den geerdeten Draht 25 von der Steuerquelle 26 aus gesteuert. Die Abschirmungen 13 und ~\k sind mit dem geerdeten Draht 25 verbünden, während weiter eine mit dem .Mittelkontakt 6o verbundene Folie 61 und eine mit dem Draht 2k verbundene Folie 62, angeordnet sind. Vie bereits eingangs bemerkt wurde, treten in einer Ablenkspule mit parallelgeschalteten Horizontalablenkspulenabschnitten mit gegenseitig entgegengesetztem Wickelsinn die 0,2-MHz-St.5rschwingun.gen nicht auf, weil die hier vorliegende

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Ursache dazu fehlt.

Die 1-MHz-Störschwingungen werden dennoch darin auftreten, so dass das Anordnen des zusätzlichen Schaltelements in Form einer mit der Stromzuleitung für die Horizontalablenkspulenabschnitte verbundenen Folie dennoch sinnvoll ist.

In Fig. 7 ist eine bevorzugte Ausführungsform zum Ausgleichen der 0,2-MHz-Schwingungen in einer Ablenkspule mit parallelgeschalteten Horizontalablenkspulenabschnitten und in Reihe geschalteten Vertikalablenkspulenabschnitten dargestellt. Die Horizontalablenkspule besteht aus Horizontalablenkspulenabschnitten mit gleichen Wickelsinn, von denen wieder abwechselnd der Aussenausläufer 31 und der Innenausläufer mit der Stromzuleitung 24 bzw. mit dem Innenausläufer 33 und der Aussenausläufer 34 mit dem geerdeten Draht 25 verbunden sind₀ Durch Anordnen eines Kondensators 70 mit angepasstem Kapazitätswert zwischen der Stromzuleitung 24 der Horizontalablenkspulenabschnitte und dem Mittelkontakt der Vertikalablenkspulenabschnitte als zusätzliches Schaltelement und durch Anwendung einer gewissen Schaltung der Vertikalablenkspulenabschnitte gegenseitig können die 0, 2-MIIz-Störschwingungen beseitigt werden.

Bei rechtsgängig gewickelten Horizontalablenkspulenabschnitten müssen dazu bei gleichfalls

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rechtsgängig Vertikalablenkspulenabschnitten die Innenausläufer, bei linksgängig gewickelten Vertikalablenkspul enab schnitt en die Äussenausläufer und bei entgegengesetzt gewickelten Vertikalablenkspulenabschnitten von den rechtsgängig gewickelten der Innen_ausläufer und. von den linksgängig gewickelten der Äussenausläufer im Mittelkontalt 27 zusammenkommen.

Bei linksgängig gewickelten Horizontalablenkspulenabschnitten müssen dazu bei gleichfalls linksgängig gewickelten Vertikalablenkspulenabschnitten die Innenausläufer, bei rechtsgängig gewickelten Vertikalablenkspulenabschnitten die Äussenausläufer und bei entgegengesetzt gewickelten ;Vertikalablenkspulenabschnitten von den linksgängig gewickelten der Innenausläufer und von den rechtsgängig gewickelten der Äussenausläufer im Mittelkontakt 27 zusammenkommen. Der Kapazitätswert des Kondensators 70 kann empirisch auf den optimalen Wert eingestellt werden. Hierzu wird er vorzugsweise als Regelkondensator ausgeführt sein. Der Kapazitätswert kann auch mit guter Näherung aus der Nullstellung der Summenspannung der von der besonderen Magnetkopplung und über den Kondensator 70 in den Mittelkontakt 27 eingeführten Spannung errechnet werden.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

1. ) ■ Ablenkspule mit einer aus zwei Horizontalablenkspulenabschnitten aufgebauten Horizontalablenkspule und einer aus zwei Vertikalablenkspulenabschnitten aufgebauten Vertikalablenkspule zum Abtasten, einer Auftreffplatte in einer Kathodenstrahlröhre mit einem Elektronenstrahl, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der spannungführenden Seite der Horizontalablenkspulenabschnitte verbundenes elektrisches Schaltelement hinzugefügt ist.

2. Ablenkspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement durch eine elektrisch leitende Folie gebildet wird, die mit der spannungsführenden Zuleitung für die Horizontalablenkspulenabschnitte verbunden ist.

3· Ablenkspule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe eines Koirmrutatorschalters die Funktion von spannungsführender Leitung und Erdungsleitung austauschbar ist und die Ablenkspule sowohl eine mit der spannungsführenden Leitung als auch eine mit der Erdungsleitung verbundene elektrisch leitende Folie enthält.

h. Ablenkspule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der spannungführenden Leitung und der Erdungslei ^ing für die Horizontalablenkspulenabschnitte ein Transformator angeordnet

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ist, dessen einer Wicklungsausläufer mit dem Mittelkontakt der Vertikalablenkspulenabschnitte verbunden ist.

5. Ablenkspule nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, dass als Transformatorkern wenigstens ein Teil eines ferromagnetischen Abschirmdrahtz3'"linders für die Ablenkspule dient.

6. Ablenkspule nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Horizontalspulenabschnitte in Reihe geschaltet sind und dass sie zwei elektrisch leitende Folien enthält, von denen eine mit dem Mittelkontakt der Horizpntalablenkspulenabschnitte und eine mit der spannungführenden Leitung für die Horizontalablenkspulenabschnitte verbunden ist.

7· Ablenkspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement durch einen Kondensator gebildet wird, dessen zweiter Pol mit dem Mittelkontakt von in Reihe geschalteten Vertikalablenkspulenabschnitten mit angepassten gegenseitigen Verbindungen " verbunden ist.

8. Fernsehkamera, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Aufnahmeröhre mit einer Ablenkspule nach einem der vorangehenden Ansprüche enthält.

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