DE2501968B2

DE2501968B2 - Schaltungsanordnung fuer die horizontalablenkung in einer bildwiedergabeeinrichtung zum korrigieren der linearitaet des stromes, der durch eine ablenkspule fliesst

Info

Publication number: DE2501968B2
Application number: DE19752501968
Authority: DE
Inventors: Johannes Gerhardus Jozef van der Eindhoven Vegt (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-02-01
Filing date: 1975-01-18
Publication date: 1976-11-11
Also published as: ATA66875A; JPS50110521A; AU7777375A; DE2501968A1; IT1027412B; AT344802B; JPS5617868B2; ES434264A1; CA1042545A; GB1500831A; NL165903B; NL165903C; FR2260241A1; BR7500567A; FR2260241B1; AR203499A1; US3962603A; NL7401402A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für die Horizontalablenkung in einer Bildwiedergabeeinrichtung zum Korrigieren der Linearität des Stromes, der durch eine Ablenkspule fließt, mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmalen.

Aus der DT-AS 12 54 680 ist eine Schaltungsanordnung zur Linearisierung von Ablenksirömen für Farbfernsehgeräte mit mehreren Kathodenstrahlröhren bekannt. Es handelt sich dabei um die Ablenkströme durch Ablenkspulen von mehreren Fernsehaufnahmeröhren. Diese werden bekanntlich an einer nicht konstanten Spannung betrieben. Die Schaltungsanordnung zeigt in Reihe zu jeder Spule einen einstellbaren Widerstand, um den ohmschen Spannungsabfall bzw. das Verhältnis L/R in jedem der Ablenkkreise gleich dem in dem anderen Ablenkkreis zu machen. Die Schaltungsanordnung zeigt eine Generatorschaltung zur Linearisierung von Ablenkströmen in mehreren parallelgeschalteten Systemen unter Verwendung eines gemeinsamen Kippgenerators. In Reihe zu jedem Ablenksystem liegt ein regelbarer ohmscher Widerstand, der seinerseits wieder in Reihe mit einem Kompensationsgenerator liegt, der aus einer Induktivität in transformatorischer Kopplung zu der Induktivität des Ablenkgenerators und aus einem Regelwiderstand h_s besteht. Wird durch den Kompensationsgenerator, der eine durch eine Integration verformte Spannung des HauDtEenerators überträgt, eine Überkompensation des Unearitätsfehlers eingestellt, dann ist mit Hilfe der in Reihe zu jedem einzelnen Ablenksystem liegenden regelbaren Widerstände eine weitere Variation, und zwar entweder eine Verbesserung oder eine Ver schlechterung der Unearität möglich. Dabei sind die Widerstände derart bemessen, daß auch bei maximal eingestellten Werten eine Uberkompensaiion des Unearitätsfehlers durch den gemeinsamen Kompensationsgenerator möglich ist .

Aus der DT-AS 22 16 728 ist eine Schaltungsanordnung zur Einstellung der Rastergröße und -linearität in horizontaler Richtung für Fernsehaufnahmeröhren bekannt, bei der zu den Ablenkspulen in Reihe ebenfalls veränderbare Widerstände eingeschaltet sind.

Dabei sind zur Einstellung der Rasterlineantät m Reihe mit den parallel zum niederohmigen Ablenkgenerator liegenden Ablenkspulen der Kathodenstrahlröhren Potentiometer in deren unmittelbarer Nähe angeordnet Diese Einstellanordnung ist für Fernsehaufnahmeröhren zweckmäßig, und zwar zur Einstellung der Linearität. Weiterhin kann in Reihe zu der Ablenkspule und diesen Potentiometern noch ein Wide-stand eingeschaltet werden, der verschiedene Kabellängen ausgleichen soll, um das Verhältnis L/R immer konstant zu halten. Die Einschaltung der zuerst genannten Potentiometer dient dazu, die drei unterschiedlichen Stromkreise, nämlich die drei Ablenkkieise untereinander zu vereinheitlichen.

Die Erfindung geht, diesen Stand der Technik vorausgesetzt, von einer Schaltungsanordnung für die Horizontalablenkung in einer Bildwiedergabeeinnchtung zum Korrigieren der Linearität des Stromes, der durch eine Ablenkspule fließt, aus, wobei aber nunmehr im Gegensatz zu dem obengenannten Stand der Technik in Reihe mit der Ablenkspule auch noch weiterhin eine Korrekturinduktivität mit vormagnetisiertem Kern liegt und diese Reihenschaltung auch noch im Gegensatz zu obengenannten Stand der Technik während des gesamten Hinlaufablenkintervalls an einer nahezu konstanten Ablenkspannung liegt. Dadurch sind die Verhältnisse schon völlig anders, weil es hier nicht darum geht, z. B. irgendwelche unterschiedlichen Kabellängen auszugleichen, sondern weil es hier darum geht. eine Linearitätskorrektur vorzunehmen, die aber in bekannter Weise durch Einschalten der Korrekturinduktivität nur in einem Teil des Hinlaufablenkintervalls vorgenommen werden konnte.

Es ist bekannt, daß in einer derartigen Schaltungsanordnung der ohmsche Widerstand der Ablenkspule einen Linearitätsfehler des Ablenkstromes dadurch verursacht, weil der genannte Strom nicht linear ist, sondern einen sich allmählich verringernden zeitlichen Differentialkoeffizienten aufweist. Der Ausdruck für den genannten Quotienten ist

E - 1/

i
df

wobei Ly der induktivitätsweit der Ablenkspule, /· der Wert des ohmschen Widerstandes dieser Ablenkspule und /_v der Strom ist, der von der angelegten konstanten Spannung ffgetrieben durch die Ablenkspule fließt, also der Ablenkstrom ist.

Dieser genannte Fehler kann auf bekannte Weise durch eine Korrekturinduktivität mit einem vormagnetisierten Kern korrigiert werden. Diese Korrekturinduktivität ist mit der Ablenkspule in Reihe geschaltet

ir

25 Ol

IO

and verhält sich praktisch wie ein negativer Widerstand. In bekannter Weise wird die Polarität der Vormagnetisierung derart gewählt, daß sie am Anfang des Hinlaufablenkintervalls vom Ablenkstrom aufgehoben wird. Dann ist der Induktivitätswert der Korrekturin· dukiivität am höchsten. Der dadurch entstehende Spannungsanfall ist so groß, daß der Differentialquotient des Ablenkstromes am Ar.fang des Hinlaufablenkintervalls denselben Wert aufweist wie am Ende dieses Hinlaufablenkintervalls. In Abhängigkeit von der Zeit betrachtet wird während des Hinlaufiniervalls jedoch der Kern der Korrekturinduktivität langsam gesättigt, wodurch ihr Induktivitätswert und damit ihr Spannungsabfall kleiner werden. Der Anfangsinduktivitätswert einer derartigen Korrekturinduktivität ist einstellbar , ausgeführt, um Unterschiede im Wert des ohmschen Widerstandes der Ablenkspulen infolge von Toleranzen zu berücksichtigen. Durch diese Einstellung wird abei auch der Induktivitätswert insbesondere im ersten Teil des Hinlaufablenkintervalls eingestellt bzw. geändert, jedoch nicht im zweiten und überhaupt nicht am Ende des HinSaufablenkintervalls, weil dort wegen des Sättigungszustandes des Kernes der Korrekturindukti vital keine Änderung bewirkt werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, auch eine Einstellmöglichkeit im zweiten Bereich, d. h. insbesondere am Ende des Hinlaufablenkink-rvalls zu schaffen. Eine derartige Aufgabe ist zu lösen, wenn /. R. keine sogenannte Zentrierschaltungsanordnung angewendet wird, weil nämlich eine derartige Zentrierschaltungsanordnung aus recht teuren Schaltungselementen besieht. Außerdem fließt während des Hinlaufabltnkintervalls durch eine derartige Zentrierschaltungsanordnung ein auch von der Zeilenendstufe zu liefernder Strom, der nicht vernachlässigbar ist. und damit eine /usat/lvhe Belastung des Zeilenendtransistors bedeutet. Mit einer derartigen Zentrierschaltungsanordnung wird zu einem Ablenkstrom ein Gleichstrom addiert, damit die Auftreffpunkte des Elektronenstrahls auf dem Bildschirm der Bildwiedergaberöhre ohne Zeilenablenkung mit der geometrischen mittleren vertikalen Linie des Schirmes zusammenfällt. Werden jedoch die Bildwiedergaberöhren mit hoher Genauigkeit gebaut, und zwar was die Lage der Elcktronenstrahlerzeugungssy· sterne gegenüber dem Hals der Bildröhre bzw. dem Bildschirm anbelangt, dann kann eine derartige Zentrierschaltungsanordnung fortgelassen werden. Es ist aber festgestellt worden, daß auch dann noch z. B. größte Abweichungen nach links oder rechts von 5 mm bei einem Schirm mit einer Breite von etwa 50 cm auftreten, d. h. eine Abweichung von etwa 2¹Vo. Wenn die Ablenkung derart eingestellt wird, daß eine erhebliche Bildüberschreibung stattfindet, dar,:i ist ein derartiger Zentrierfehler nicht sichtbar. Ein derartiger Zentrierfehler führt jedoch zu einem Unearitätsfehler.

Bei obengenannten Betrachtungen wurde vorausgesetzt, daß noch eine S-Korrektur stattfindet, durch die die nicht konstante Abtastgeschwindigkeit am Schirm infolge des nicht konstanten Strahles vom Ablenkzentrum bis zum fast flachen Schirm korrigiert wird. Der zeitliche Verlauf des Stromes ist also S-förmig und dieser muß gegenüber der Mitte des Schirr-?«, symmetrisch liegen. Liegt nunmehr eine Zentrierabweichung vor und soll aus Kostengründen keine Zentrierschaltungsanordnung eingesetzt werden, so kann die durch die Zentrierabweichung entstehende Asymmetrie der genannten S-Form gegenüber der Bildmitte nicht so ohne weiteres behoben werden, weil die obengenannte Korrekturinduktivität nur im wesentlichen auf der ersten Hälfte des Hinlaufablenkintervalls wirkt und auf der zweiten Hälfte bzw. zum Ende des Hinlaufablenkintervalls völlig unwirksam ist. Da bei den meisten Schaltungsanordnungen der bekannten Art aucn die genannten Reihenschaltungen Kapazitäten aufweisen, könnten diese Kapazitäten geändert werden, aber dadurch wird gleichzeitig die Amplitude des Ablenkstroms geändert Es ist daher zweckmäßiger, die genannte Reihenschaltung mit einer anders gearteten Linearitätseinstellung zu versehen, die während des gesamten Hinlaufablenkintervalls wirken kann.

Es sei darauf hingewiesen, daß nicht nur das Fehlen einer Zentrierschaltungsanordnung Probleme der Linearitätskorrektur mit sich bringt, sondern auch verschiedene Werte der ohmschen Widerstände der verwendeten Ablenkspulen oder auch sogar der Korrekturinduktivität können zu Nichtlinearitäten führen.

ο Die Aufgabe der Erfindung besteht also dann, für eine Bildwiedergabeeinrichtung Maßnahmen anzugeben, durch die eine Lineartiätskorrektur im gesamten Hinlaufablenkintervall ohne großen Aulwand verwirklicht werden kann.

s Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einer Schaltungsanordnung für die Horizontalablenkung in einer Büdwiedergabeeinrichtung der eingangs genannten Art nach der Erfindung Maßnahmen ergriffen, die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 im einzelnen angegeben sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können Maßnahmen ergriffen werden, wie in den Unteransprüchen 2. 3 und 4 näher beschrieben

Bei Einsatz der Erfindung wird zu der an der is Korrekturinduktivität herrschenden Spannung nunmehr eine nahezu lineare Spannung hinzu addiert. Dadurch k.inn obengenannter Zentrierfehler wieder ausgeglichen werden, weil nunmehr die .Symmetrie des Ablenkstromes zur Bildmitte auf einlache Weise wieder hergestellt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folg^i.len näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung. 4s F i g. 2a den Ablenkstrom als Funktion der Zeit,

F i g. 2b, 2c, 2d und 2e sowie F i g. 3 Spannungsverlaule, gemessen an den Bauelementen der Schaltungsanordnung nach Fig. !,als Funktion der Zeit und

F i g. 4 den Spannungsverlauf als Funktion der Zeit se bei Einsatz der Maßnahmen nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung für die Horizontalablenkung einer Bildwiedergabeeinrichtung. Eine Ablenkspule, bestehend aus der Induktivität Ly mit dem ohmschen Widerstandswert r, ist in Reihe mit einer ss Konekturinduktivität L und einem Kondensator C für die S-Korrektut geschaltet und liegt an den Klemmen und 2 im gesamten Hinlaufablenkintervall an einer konstanten Spannung E Die Ablenkspule kann aus zwei oder mehreren Spulenteilen bestehen. Die Korrekturinlo dukiivität L weist zu ihrer Vormagnetisierung einen permanenten Magneten auf.

Nach der Erfindung sind in Reihe mit obengenannten Bauelementen zwei Widerstände R] und #2 desselben Wertes R, wobei R etwa 0,5 Ohm bei einem r von is annähernd 5 Ohm betragen kann, angeordnet Ein Schalter S ist derart angeordnet, daß er in einer ersten Stellung den Widersland R₂ und in einer zweiten Stellung beide Widerslände, nämlich R\ und R2,

25 Ol

kurzschließen kann. In einer dritten Stellung ist der Schalter S geöffnet, und beide Widerstände R] und R₂ liegen im Stromkreis.

Während des gesamten Hinlaufablenkintervalls ist an den Klemmen 1 und 2 eine nahezu konstante Gleichspannung £ angelegt, und zwar z. B. dadurch, daß ein durch die Parallelschaltung eines Transistors und einer Diode gebildeter Schalter die genannte Reihenschaltung nach Fig. 1 an eine Gleichspannungsquelle anschließt. Durch die Reihenschaltung fließt der ι ο Ablenkstrom i_y wie in Fig.2a dargestellt Er hat während des gesamten Hinlaufablenkintervalls T einen zunächst ansteigenden und später wieder fallenden Kennlinienverlauf, der auch als S-Form bezeichnet wird, wobei der Wendepunkt dieser Kennlinie etwa in ι s Bildmitte liegt.

Die F i g. 2b, 2c, 2d und 2e zeigen die Verläufe der Spannungen an den einzelnen Bauelementen während des Hinlaufablenkintervalls T, und zwar F i g. 2b die Spannung v> an der Induktivität Ly, die Fig.2c die ic Spannung v_ram ohmschen Widerstand r, die F i g. 2dd\e Spannung v_c am Kondensator c und die F i g. 2e die Spannung vl an der Korrekturinduktivität L, wobei diese Spannungsverläufe für den Fall gelten, daß die Widerstände R] und Ri nicht eingeschaltet sind. Die Polarität der Vormagnetisierung der Korrekturinduktivität L ist derart eingestellt, daß sie am Anfang Ji der Zeit Γ vom Strom i_y aufgehoben wird, so daß dann der Induktivitätswert der Induktivität L am höchsten ist. Während des ersten Teils des Hinlaufablenkintervalls T wird allmählich der Kern der Korrekturinduktivität L gesättigt, wodurch ihr Induktivitätswert und damit der Spannungsabfall an dieser Spule als vl in Fig.2e bezeichnet, langsam kleiner wird. Am Ende des Hinlaufablenkintervalls T ist die Spannung v_L zum Zeitpunkt h auf ihrem kleinsten Wert.

F i g. 3 zeigt die Spannung vl an der Korrekturinduktivität L als Funktion der Zeit über das gesamte Hinlaufablenkintervall Tfür unterschiedliche Werte der Vormagnetisierung. Wie aus dieser Figur ersichtlich. kann der Wert der Spannung v/. in der ersten Hälfte des Hinlaufablenkintervalls T erheblich, jedoch in der zweiten Hälfte nur unwesentlich geändert werden, während eine Änderung zum Zeitpunkt /2 überhaupt nicht möglich ist

Um nun die Linearität aus den oben eingangs genannten Gründen während des gesamten Hinlaufablenkintervalls T und zwar insbesondere also im zweiten Teil des Hinlaufablenkintervalls 7^ zu ändern, werden nach der Erfindung die Widerstände /?i und R2 mit dem Schalter S, wie zu F i g. 1 beschrieben, eingeschaltet

In F i g. 1 steht der Schalter Sin einer ersten Stellung. Dabei ist der Widerstand R₂ kurzgeschlossen und nur der Widerstand Ä| wirksam. Die Korrekturinduktivität L wird nun derart eingestellt, daß die linearität für den Fall bei dem keine Zentrierabweichung mehr auftritt, korrigiert ist, d-h, die Korrekturinduktivität L erhält einen Wert, der der Summe der ohmschen Werte r+ R entspricht In der F i g. 4 ist dieser Spannungsabfall, also der an der Korrekturinduktivität L und der an dem Widerstand Ri, über das gesamte Hinlaufablenkintervall Tals Kennlinie a eingezeichnet Diese Kennlinie a ist die Summe einer Kennlinie v/. nach F i g. 2e oder F i g. 3 mit einer Spannung einer linearen Funktion an dem betreffenden Widerstand R].

Wird nun z. B. bei der Einstellung einer Bildwiedergabeeinrichtung, also einer Bildröhre, eine Zentrierabweichung nach links am Bildschirm wahrgenommen, und zwar vom Zuschauer aus nach links hin, so tritt ein Linearitätsfehler auf, der bewirkt, daß die Abbildung an der linken Seite des Schirmes größer als an der rechten Seite des Schirmes ist, und zwar bezogen auf die gleichen Ablenkwinkel. Dies ist dadurch möglich, weil die Abbildung an der linken Seite weiter weg von der senkrechten Projektion des Ablenkzentrums auf dem Bildschirm ist als die Ablenkung auf der rechten Seite. Dies bedeutet aber, daß die Stärke des Ablenkstromes i_y im Zeitpunkt U zu groß ist. Dieser Fehler kann nun nach der Erfindung dadurch korrigiert werden, daß der Schalters S in eine dritte Stellung gebracht wird, und in dieser Stellung werden die beiden Widerstände R] und /?2 in Reihe mit der Korrekturinduktivität L eingeschaltet. Die über diese Korrekturinduktivität L und die beiden Widemände R] und R2 gemessene Spannung ist als Kurve b in Fig.4 wiedergegeben. Da dieser Spannungsabfall bzw. diese Spannung im Zeitpunkt /1 größer ist als im vorhergehend geschilderten Fall, ist die Spannung an der Ablenkspuleninduktivität Ly niedriger, während diese Spannung im Zeitpunkt h dann höher ist, wodurch die gewünschte Wirkung erreicht wird.

Auf ähnliche Weise kann ein durch eine Zentrierabweichung nach rechts verursachter Linearitätsfehler dadurch korrigiert werden, daß der Schalter S in eine zweite Stellung gebracht wird, wobei die beiden Widerstände R] und R2 kurzgeschlossen sind. In F i g. 4 zeigt die Kennlinie cdann diesen Spannungsverlauf, der dann an der Korrekturinduktivität L direkt gemessen wird. In diesem Falle ist also der Strom i_y im Zeitpunkt ri vergrößert und im Zeitpunkt f2 verkleinert. Weil nun der Spannungsabfall am Widerstand R] bzw. an den Widerständen R\ und /?2 in Bildmitte, also zum Zeitpunkt f₀ des Hinlaufablenkintervalls T annähernd Null ist, schneiden sich die Kennlinien a, b und c in diesem Zeitpunkt etwa an derselben Stelle.

Aus der Abb.5 geht also deutlich hervor, daß die Erfindung eine Einstellung der Linearität über die gesamte Breite des wiedergegebenen Bildes ermöglicht. Wenn die Einstellung mit einem Schalter mit drei Stellungen und zwei Widerständen zu grob ist. kann ein veränderlicher Widerstand eingesetzt werden, wodurch dann Kennlinienscharen, die zwischen den Kurven b und c liegen, beliebig erhalten werden können. Im nominellen Zustand wird dann die Korrekturinduktivität L eingestellt während der Wert des Widerstandes die Hälfte dieses Höchstwertes ist

Anstelle des oder der Widerstände /?i und A₂ kann auch eine horüontalfrequente sägezahnförmige Spannungsquelle eingeschaltet werden.

Bei Einsatz der Erfindung in der Horizontalablenkschaltungsanordnung für eine Bfldwiedergabeeinrichhing mit einer Farbbildwiedergaberöhre mit dre Elektronenstrahlerzeugungssystemen in einer Eben« wurde festgestellt daß der durch die obengenannte Zentrierabweichung von 5 mm verursachte Linearitäts fehler innerhalb 4% gehalten werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

25 Ol Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für die Horizontalablenkung in einer Bildwiedergabeeinrichtung zum Korrigieren der Linearität des Stromes, der durch eine Ablenkspule fließt, die in Reihe mit einer Korrekturinduktivität mit vormagnetisiertem Kern an einer nahezu konstanten Ablenkspannung während des gesamten Hinlaufablenkintervalls ange- schlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung ein zusätzliches Netzwerk aufweist, an dem eine Spannung mit einem nahezu linearen Verlauf als Funktion der Zeit auftritt, die zu der Spannung an der Korrekturinduktivität hinzugefügt eine Linearitätskorrektu- des durch die Ablenkspule fließenden Stromes über das gesamte Hinlaufablenkintervall bewirkt

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk aus mindestens einem Widerstand besteht.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand einstellbar ausgebildet ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturinduktivität (L) derart bei korrigierter Linearität in dem Fall, in dem keine Zentrierabv/eichung auftritt, eingestellt ist und dann einen Wert aufweist, der die Summe der Werte der Widerstände der Ablenkspule und der Hälfte des Höchstwertes des zusätzlichen Widerstandes korrigiert.