DE2645115A1

DE2645115A1 - Ablenkanordnung

Info

Publication number: DE2645115A1
Application number: DE19762645115
Authority: DE
Inventors: Bernard Chasens
Original assignee: Arris Technology Inc
Current assignee: Arris Technology Inc
Priority date: 1975-10-09
Filing date: 1976-10-06
Publication date: 1977-04-14
Also published as: GB1497856A; NL7609337A; JPS5247620A; JPS5816587B2; US4003012A; DE2645115B2; CA1051082A

Description

DIPL.-PHYS. F. ENDLICH d-bos- unterpfaffenhofen 4.10.1976 PATENTANWALT postfach ^₅

_to<3 Iu«^E ₁ ^F?^N (MÖNCHEN) Θ4 36 3B

^5 _ PHONE

TELEGRAMMADRESSE: _pATENDL,_{CH m0NC}HEN CABLEADDRESS: DIPL.-PHYS. F. ENDLICH. D - UNTERPFAFFENHOFEN. POSTFACH

TELEX: 52 J73O

Heine Akte: G-3968

General Instrument Corporation, Clifton, N.J.,USA

Die Erfindung betrifft eine Ablenkanordnung für Kathodenstrahlröhren mit drei in einer Reihe befindlichen Elektronenkanonen^ bestehend aus einem Joch und Spulen_o

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf oine toroidale Vertikalwicklung för ein Ablenkjoch^ welches ein Magnetfeld zum Konvergieren der Elektronenstrahlen entlang der vertikalen Mittellinie der Kathodenstrahlröhre ohne dem Erfordernis einer zusätzlichen Schaltung oder von Hilfswicklungen»

Bei einer drei in einer Reihe liegende Elektronenkanonen aufweisenden Kathodenstrahlröhren ist jeweils eine Kanone für die roteρ blaue und grüne Farbe vorgesehen. Die Kanonen sind unter Einhaltung gleichen Äbstands zueinander vorgesehen und liegen

709815/0 899

-f.

in einer geraeinsamen bzw. einzigen Ebene. Um die erwünschte Bildqualität zu erreichen, ist es erforderlich, daß jeder der drei Elektronenstrahlen an der inneren Oberfläche des Schirmabschnitts der Röhre konvergiert. Diese Konvergenz der Strahlen wird dadurch erreicht, daß ein Magnetfeld erzeugt wird, welches den Weg der Strahlen derart ändert, daß alle drei Strahlen an einer geeigneten Stelle konvergieren.

Eine Art von Ablenkjochen, die bei Kathodenstrahlröhren Anwendung findet, weist gewöhnlich eine toroidale Vertikalwicklung auf, die durch eine Reihe von kontinuierlich verlaufenden Windungen gebildet wird, welche ura einen halbkreisförmigen, geteilten Ferritkern herum verläuft. Eine Wicklung dieser Art liefert ein Magnetfeld, welches normalerweise die drei in Reihe befindlichen Elektronenstrahlen entlang der vertikalen Mittelachse der Röhre divergieren läßt, wodurch eine zusätzliche, eine Konvergenz bewirkende Schaltung bzw. ein Schaltkreis in dem Fernsehempfänger erforderlich wird, ura die drei Strahlen an einer Abstand zu den Kanonen aufweisenden Stelle zurückkonvergieren zu lassen, wobei sich diese Stelle mit dem Schirm deckt.

Eine Analyse des Magnetfeldes, welches von einer vertikalen Toroid- bzw. Ringwicklung hervorgerufen wird, zeigt, daß die zusätzliche Konvergenzschaltung, die normalerweise erforderlich wird, um eine Kovergenz zur vertikalen Mittelachse zu schaffen, wenn die Wicklung entlang des gesamten, aktiven Abschnitts des Kerns angeordnet ist, entfallen kann, wenn ein Teil des im Mittelpunkt der Wicklung erzeugten Magnetfeldes in ausreichender Weise geschwächt oder beseitigt werden kann. Ein Versuch zur Erzielung dieses Ergebnisses benützt eine Vielzahl von Hilfs-

70981 5/0899

drahtwindungen im Zentrum der Wicklung, die in einer Richtung gewunden sind, welche entgegengesetzt zum übrigen Teil der Wicklung ist, so daß das Magnetfeld in der Fläche der zusätzlichen Windungen beseitigt bzw. aufgehoben wird.

Bei einem weiteren derartigen Versuch wurde die Wicklung mit einer teilweisen öffnung oder einem Fenster in ihrem Zentrum versehen, wodurch das in dieser Fläche erzeugte Magnetfeld auf ein Minimum reduziert wird. Die Vorteile eines vollständigen Fensters oder einer Öffnung im Zentrum der Wicklung wurden jedoch bislang nicht erkannt. Ein weiterer Versuch zur Erreichung dieser Idealbedingung benutzte die Bildung von ungünstig definierten Fenstern oder Öffnungen, wobei eines der Fenster oder öffnungen mit kreuzförmig verlaufenden Windungen versehen ist, die sich entlang der inneren Oberfläche des Kerns erstrecken. Das Magnetfeld war somit nicht zufriedenstellend reduziert und es wurde keine vollständige vertikale Selbstkonvergenz der Elektronenstrahlen entlang der vertikalen Mittellinie der Röhre erreicht. Dies lag daran, daß der Winkel der Wicklung so weit vergrößert werden muß, daß er größer als der normale Winkel der Wicklung ist, um die Überkreuzungswindungen zu kompensieren, die in dem Fenster liegen, um eine Konvergenz zu erreichen, wobei der angegebene Winkel als derjenige Winkel definiert ist, der am Punkt der Schnittlinien entlang der Windungen an jedem äußeren Wicklungsende gebildet wird. Die Erhöhung dieses Winkels bewirkt jedoch eine Zunahme der Raster-Verzeichnung insbesondere auf den linken und rechten Schirmabschnitten. Infolgedessen erscheint eine vertikale, gerade verlaufende Linie an dem äußersten linken oder rechten Schirmrand stärker gebogen, wenn der Wicklungswinkel erhöht wird.

709815/0899

-•-

Wenn jedoch der Wicklungswinkel erhöht wird, ist eine größere Korrektur der Rasterverzeichnung erforderlich, wodurch eine größere Leistung von der Korrekturschaltung notwendig wird, um die Seiten des Bildes zu begradigen.

Die Breite der Lücke oder des Fensters im Zentrum der geteilten Toroidwicklung bestimmt somit den Winkel der Windung. Auf diese Weise ist die Breite der Lücke im Zentrum für einen gegebenen Wicklungswinkel begrenzt, da das Magnetfeld an einem bestimmten Punkt die Strahlen überkorrigiert, so daß bezüglich der Strahlen keine selbstkonvergierende, sondern überkonvergierende Wirkung eintritt. Der überkonvergierende Zustand ist ebenso unerwünscht wie der unterkonvergierte Zustand, da beide Zustände die äußeren Strahlen gegenüber dem mittleren Strahl divergieren lassen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Ablenkanordnung mit einer Toroid-Vertikalwicklung für das Ablenkjoch zu schaffen, mit der eine optimale Selbstkonvergenz der Elektronenstrahlen entlang der vertikalen Mittellinie der Röhre ohne dem Erfordernis an zusätzlichen Konvergenzschaltung oder an Hilfswicklungen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die Erfindung wird somit eine Toroid-Vertikalwicklung für ein Ablenkjoch geschaffen, welches eine klar festgelegte Öffnung bzw. einen Hohlraum in seinem mittleren Abschnitt aufweist.

7 0 9815/0899

Die Wicklung besteht aus zwei Abschnitten und hat keine überkreuzenden Windungen an der inneren Oberfläche des Kerns.

Die Erfindung schafft somit ein Ablenkjoch mit einer vertikalen Spule zur Verwendung bei einer drei Kanonen aufweisenden Kathodenstrahlröhre, wobei sich die Kanonen in Reihe zueinander befinden. Die vertikale Spule weist einen Kern und eine Wicklung auf, die aus kontinuierlichen Drahtwindungen besteht. Die Wicklung weist erste und zweite Abschnitte auf, wobei eine oder mehrere Uberkreuzungswindungen diese beiden Abschnitte miteinander verbinden. Die Abschnitte der Wicklungen sind entlang des Kerns unter Einhaltung eines Abstands zueinander vorgesehen, wobei die Kreuzwindungen sich zwischen diesen Abschnitten befinden und an der Außenfläche des Kerns vorgesehen sind. Die Wicklungsabschnitte legen eine Fläche an der inneren Oberfläche fest, die sich von der Innenkante zur Außenkante des Kerns erstreckt, und welche praktisch frei von sich Uberkreuzenden Windungen ist.

Die Wicklungsabschnitte sind derart angeordnet, daß am kleinsten Punkt die Breite der von Überkreuzungswindungen freien Fläche wesentlich größer als die Dicke einer Windung ist. Vorzugsweise weist der Kern ein Paar von halbkreisförmigen, getrennten bzw. einen Spalt aufweisenden Kernteilen auf, wobei die ersten und zweiten Wicklungsabschnitte auf dem gleichen Kernteil plaziert sind und die von Windungen freie Fläche sich praktisch an dem Mittelabschnitt des Kernteils befindet.

Der Kern ist nach außen erweitert und die von Wicklungen freie Flache folgt den Konturen der inneren Oberfläche des Kerns, weshalb die Breite dieser Fläche entsprechend der nach außen gerichteten Erweiterung des Kerns zunimmt.

7098 15/0899

-•-

Ira folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zur Erläuterung weiterer Merkmale anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der toroidalen Vertikalspule eines Ablenkjoches, welches in einer Kathodenstrahlröhre angeordnet ist,

Fig. 2 eine Ansicht der Innenfläche der Ablenkanordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine Ansicht der Außenflächen der Ablenkjoch-Spulenanordnung, und

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 2.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, weist die Joch-Spulenanordnung mit toroidalen Vertikalspulen, die allgemein mit 10 bezeichnet ist, ein Paar von geteilten, halbkreisförmigen Ferritkernen 12,14 auf. Die Kerne 12,14 befinden sich zwischen Isolatoren 11, welche die horizontalen Spulen des Jochs aufnehmen. An jedem Kern 12,14 befindet sich eine getrennte, toroidale Vertikalwicklung 16, die aus einer Reihe von kontinuierlichen Windungen gebildet wird. Die Kernteile 12,14 bilden im zusammengebauten Zustand einen ringähnlichen Aufbau mit einer Öffnung in der Mitte, durch welchen der Hals 18 der Kathodenstrahlröhre hindurchgeht. Die Kathodenstrahlröhre 18 weist drei Elektronenkanonen auf, die alle in einer einzigen Ebene angeordnet sind. Die Erregung der Vertikalwicklungen 16 des Ablenkjochs verändert den Weg der Elektronenstrahlen während der Elektronenbewegung durch den Hals 18 der Kathodenstrahlröhre zum Bildschirm.

7098 15/0899

Aus Fig. 2 und 4 ist ersichtlich, daß der Kern 12 einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 20 und einen sich erweiternden Abschnitt 22 aufweist, der vorzugsweise integral zum erstgenannten Abschnitt ausgebildet ist. Die Wicklung 16 ist in zwei Abschnitte 24,26 unterteilt, die bezüglich des Urafangs entlang des Kerns 12 Abstand zueinander aufweisen. Eine Zahl von Überkreuzungswindungen 28 befindet sich derart zwischen den Abschnitten 24 und 26, daß die Abschnitte kontinuierlich gewickelt werden können. Der Abstand zwischen den Abschnitten 24 und 26 beläßt eine freie Stelle oder ein Fenster 30 zwischen den Abschnitten in der Nähe des Mittelabschnitts des Kerns. Gemäß Fig. 2 ist der Abschnitt 30 an der Innenfläche des Kerns 12 frei von sich überkreuzenden Windungen 28. Da diese Überkreuzungswindungen notwendig sind, ist die Wicklung auf solche Weise vorgesehen, daß alle Uberkreuzungswindungen 28 an der Außenfläche des Kerns auftreten, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, so daß sie nur eine kleine Wirkung oder gar keine Wirkung auf das Magnetfeld haben, welches durch die Wicklung erzeugt wird.

Ferner ist ersichtlich, daß die Breite der Fläche 30 am kleinsten Punkt wesentlich größer als die Dicke der Windung ist. Der Abschnitt 22 ist nach außen erweitert. Die Fläche 30 folgt den Konturen der Innenfläche des Kerns und ist somit an der Außenkante des Kerns 16 weiter als an dessen Innenkante. Die Weite der Fläche 30 nimmt somit mit der nach außen gerichteten Erweiterung des Kerns zu. Wenn somit Linien parallel zu den Seiten der Fläche 30 gezogen würden, würden diese Linien sich an einem Punkt schneiden oder an einem Punkt konvergieren, der Abstand zur Innenkante bzw. zum inneren Rand des Kerns aufweist.

70981 5/0899

Das Vorhandensein dieser gut definierten Fläche, die frei von Überkreuzungswindungen ist und sich an der Innenfläche des Kerns befindet, gestattet es, daß das Ablenkjoch ein Magnetfeld erzeugt, welches die Elektronenstrahlen selbständig entlang der vertikalen Mittellinie der Röhre konvergieren läßt, wodurch die Notwendigkeit für jede zusätzliche Konvergenzschaltung oder für Hilfswindungen entfällt, um dieses Ergebnis zu erreichen. Da außerdem die Fläche 30 an der inneren Oberfläche keine Kreuzungswindungen aufweist, besteht kein Erfordernis dafür, den Wicklungswinkel zu vergrößern, um Windungen zu kompensieren, die an der Freistelle auftreten. Somit wird die Belastung der Kompensationsschaltung für die Rasterverzeichnung nicht erhöht.

Es ist ζυ beachten, daß die spezielle Querschnittsform des Kerns wie auch die Größe und die Weite der Fläche 30 gemäß den Zeichnungen nur beispielhaft dargestellt ist und die Erfindung nicht beschränkt.

7098 15/0899

Claims

Patentansprüche

(K/Ablenkanordnung für Kathodenstrahlröhren mit drei in einer Reihe befindlichen Elektronenkanonen, bestehend aus einem Joch und Spulen, wobei die Spulen einen Kern und eine aus kontinuierlichen Windungen gebildete Wicklung aufweisen, wobei die Wick=. lung aus einem ersten und zweiten Abschnitt besteht, wenigstens eine Uberkreuzungswindung die Wicklungsabschnitte miteinander verbindet, die Wicklungsabschnitte entlang des Kerns Abstand zueinander einhalten und wobei die Uberkreuzungswindüngen sich zwischen den Wicklungsabschnitten an der Außenfläche' des Kerns erstrecken,

dadurch gekennzeichnet, da$ die Wicklungsabschnitte (24,26) eine Fläche (30) auf der Inneiaoberflache des Kerns (12,14) festlegen, die sich von der Innenkante zur Außenkante des Kerns (12,14) erstreckt und die praktisch frei von überkreuzungswindungemi (28) ist«

2. Ablenkanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^ daß die Breite der Fläche (30) am kleinsten Punkt wesentlich größer als der Drahtdurchmesser einer Windung ist.

3. Ablenkanordnung nach Anspruch 1,od©r 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (12,14) nach außen erweitert ist und daß die Ficäebe (30) den Konturen der inneren Oberfläche des Kerns (12,14) nachfolgt.

4. Ablenkanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die Breite der Fläche (30) entsprechend der nach auswärts gerichteten Erweiterung des Kerns (12,14) zunimmt.

709815/08 99

5. Ablenkanordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (12,14) aus einem Paar von halbkreisförmigen, getrennten Kernteilen besteht und daß der erste und zweite Wicklungsabschnitt jeweils auf dem zugehörigen Kernteil (12,14) angeordnet ist.

6. Ablenkanordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (30) praktisch im Mittelabschnitt vorgesehen ist.

7. Ablenkanordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallelzu den Seiten der Fläche verlaufende Linien an einem Punkt konvergieren, der Abstand zur Innenkante des Kerns (12,14) aufweist.

8. Ablenkanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsabschnitte (24,26) entlang des Kernteils (12,

14) Abstand zueinander aufweisen.

709815/0899