DE2715473C3 - Ablenksystem für Farbfernsehempfänger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ablenksystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Ablenksystem ist bekannt (vgl. DE-OS 11 084 und DE-AS 22 24 096). Mit dem bekannten Ablenksystem soll eine Koma-Aberration beseitigt werden. Es soll nämlich eine Fehlkonvergenz zwischen einem mittleren Elektronenstrahl und den seitlichen Elektronenstrahlen in vertikaler Richtung an der Frontplatte eines Bildschirms beseitigt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß das Magnetfeld des Ablenkjochs in axialer Richtung geändert wird, um so den mittleren Elektronenstrahl mit den seitlichen Elektronenstrahlen an der Frontplatte zusammenfallend zu machen bzw. in Koinzidenz zu bringen. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, daß die Magnetfeldverteilung in der Vertikalablenk-Spule insgesamt tonnenförmig ist, wobei sie am Halsteil kissenförmig und am Trichterteil tonnenförmig ist. Es ist zwar bekannt, daß die Magnetfeldverteilung der Vertikalablenk-Spule am Halsteil kissenförmig gemacht werden soll, um die Koma-Aberration in vertikaler Richtung zu kompensieren. Jedoch ist die Erzeugung eines kissenförmigen Magnetfeldes am Halsteil durch lediglich die Vertikalablenk-Spule nicht ausreichend, weshalb weiter eine Aussparung im Ferritkern vorgesehen werden soll, um das kissenförmige Feld am Halsteil zu erhöhen.

Darüber hinaus kann die Koma-Aberration in der Vertikal- und der Horizontalrichtung an der Frontplatte der Bildröhre durch die Vertikalablenk- bzw. die Horizontalablenk-Spule kompensiert werden und kann die Verzerrung oder Verformung in horizontaler und vertikaler Richtung an der Frontplatte durch die Vertikalablenk- bzw. die Horizontalabienk-Spule kompensiert werden. Das bekannte Ablenksystem besitzt dabei lediglich einen Aufbau in Bezug auf eine Verteilung des Magnetfeldes an der Vertikalablenk-Spule zuir Beseitigung der Koma-Aberration in vertikaler Richtung. Eine Kompensation von Verzerrungen in der vertikalen Richtung an der Frontplatte oder eine Kompensation der kissenförmigen Verzerrung in vertikaler Richtung oder der Koma-Aberration in horizontaler Richtung wird jedoch nicht erreicht Vielmehr ist es bei dem bekannten Ablenksystem wesentlich, daß ein lonnenförmiges Magnetfeld am Trichierteii erreich! wird, um die Komä-Aberrätion in vertikaler Richtung zu beseitigen. Das ergibt jedoch eine Erhöhung der kissenförmigen Verzerrung in vertikaler Richtung und der Koma-Aberration in horizontaler Richtung.

Die Konvergenz dreier Strahlen auf dem gesamten Bildschirm kann für sich mittels des Ablenkjochs erreicht werden, um die Koma-Aberration zu kompen-

sieren (vgl Fig. 1 und Fig.2). Um die Kompensation der Korna-Abcrrati&s in vertikaler Richtung oder in horizontaler Richtung auf dem Bildschirm zu kompensieren, muß lediglich die Mägflcucidverieimng der vertikalen oder der horizontalen Ablenkspule in

jo Richtung der Z-Achse, d. h. der Achse vom Halsteil zum Trichterteil, geändert werden. Zum Kompensieren der Koma-Aberration in vertikaler Richtung auf dem Bildschirm muß nämlich das Magnetfeld der Vertikalablenk-Spule lediglich insgesamt tonnenförmig sein mit einer kissenförmigen Verzerrung am Halsteil und einer tonnenfönnigen Verzerrung am Trichterteil. Um andererseits die Koma-Aberration in horizontaler Richtung auf dem Bildschirm zu kompensieren, kann in bekannter Weise das Magnetfeld aufgrund der Horizontalablenk-Spule so sein, daß es insgesamt kissenförmig ist mit einer tonnenfönnigen Verzeichnung am Haisteil und einer kissenförmigen Verzerrung am Trichterfeld (Funkschau, Heft 23, 1974, Seite 879, Bild 11).

Bei dem bekannten Ablenksystem ist das Magnetfeld

der Vertikalablenk-Spule am Halsteil kissenförmig und am Trichterteil tonnenförmig, um die Koma-Aberration in horizontaler Richtung zu kompensieren. Weiter sind Vertikalablenk- unfr Horizontalablenk-Spulen sattelförmig ausgebildet, wobei ein Ausschnitt an dem Abschnitt

so vorgesehen ist, der dem Halsteil entspricht. Wenn jedoch die Vertikalablenk-Spule sattelförmig ist, wird es schwierig, die Koma-Aberration in vertikaler Richtung lediglich durch das Magnetfeld der Vertikalablenk-Spule zu kompensieren. Selbst wenn das Magnetfeld der Vertikalablenk-Spule am Halsteil kissenförmig und am Trichterteil tonnenförmig ist, wird das Magnetfeld unvermeidbar kissenförmig, wodurch das tonnenförmige Feld am Trichterteil unerwünscht ausgelöscht wird, um das: notwendige Magnetfeld zu erreichen, das die

&mgr; Koinzidenz, d.h. die Konvergenz zwischen den abgelenkten seitlichen Elektronenstrahlen und dem mittleren Elektronenstrahl auf dem Bildschirm erreicht Um diesen Effekt zu beseitigen, ist bei dem bekannten Ablenksystem der Ausschnitt an demjenigen Teil

vorgesehen, der dem Halsteil des Ferritkerns entspricht wodurch das kissenförmige Feld am Halsabschnitt stark gemacht wird, während am Halsteil ein tonnenförmiges Feld ist und insgesamt ein tonnenförmiges Feld

vorgesehen ist.

Die Wirkungsweise der Ablenk-Magnetfelder bei Inline-Farbbildröhren mit insbesondere 90°-Ablenkung sei anhand der Fig. 1 und Fig.2 ausführlich erläutert, wobei Fig. 1 schematisch die Ablenkmagnetfelder und Fig.2 schematisch eine Koma-Aberration durch diese Ablenkmagnetfelder zeigt

Wenn eine 9CMniine-Farbbildröhre üblicher Bauart ein Ablenkjoch mit der Magnetfeld-Verteilung gemäß F i g. 1 besitzt, d. h. ein tonnenförmiges Vertikalablenk-Magnetfeld und ein kissenförmiges Horizontalablenk-Magnetfdd kann Konvergenz der seitlichen Elektronenstrahlen über den gesamten Bildschirm erreicht werden, ohne eine Korrekturschaltung verwenden zu müssen. Fig.1 zeigt einen linksseitigen Elektronenstrahl 1 (blau oder B)₁ einen mittleren Elektronenstrahl 2 (grün oder G) und einen rechtsseitigen Elektronenstrahl 3 (rot oder R) bei Betrachtung von der Leuchtschirmträgerseite aus. Mit dem in Fig. 1 dargestellten Ablenkänagnetfeld wird die Konvergenz jedoch nur für die seitlichen Elektronenstrahlen 1 und 3 ersieht mit einem Fehler für den mittleren Elektronenstrahl 2, der mit den seitlichen Elektronenstrahlen 1,3 zusammenlaufen soll, derart, daß eine Koma-Aberration hervorgerufen wird, wobei der mittlere Elektronenstrahl 2 ₂s innerhalb der seitlichen Eiektronenstrahien 1,3 auftritt, die miteinander konvergieren, wie das in Fig.2 dargestellt ist, und zwar entsprechend einem Rechteckmuster 4 für den mittleren Elektronenstrahl und einem Rechteckmuster 5 für die konvergierenden seitlichen Elektronenstrahlen 1 und 3. Die Versetzung zwischen den konvergierenden seitlichen Elektronenstrahlen 1 und 3 und dem mittleren Elektronenstrahl 2 wird zum Rand des Bildschirms hin größer. Diese Koma-Aberration ergibt sich daraus, daß der mittlere Elektronenstrahl 2~eine kleinere Ablenkempfindlichkeit gegenüber dem Magnetfeld besitzt als die seitlichen Elektronenstrahlen 1 und 3, und zwar insbesondere am Halsteil des Ablenkjochs, das an der Farbbildröhre befestigt ist Am Halsteil des Ablenkjochs verlaufen der mittlere Elektronenstrahl 2 und die seitlichen Elektronenstrahlen 1 und 3 seitlich oder horizontal beabstandet zueinander, wobei ein schwächeres Vertikalablenk-Magnetfeld und ein schwächeres Horizontalablenk-Magnetfeld auf den mittleren Elektronenstrahl 2 einwirken im Vergleich zu den seitlichen Elektronenstrahlen 1 und 3, wodurch die in Fig.2 dargestellte Koma-Abercation auftritt Darüber hinaus ist mit größerem Abstand des Ablenk-Magnetfeldes vom der Mittelachse der Farbbildröhre das Ablenk-Magnetfeld stärker gekrümmt, so wodurch eine Kissenverzerrung durch das Ablenk-Magnetfeld auf der Trichterseite des Ablenkjochs erzeugt wird, wobei jedoch eine vertikale Kissenverzerrung korrigiert wird, da das Horizontalablenk-Magnetfeld infolge der Horizontalablenk-Spule am Trichterteil der Horizontalablenk-Spule kissenförmig ist

Zur Beseitigung dieser Probleme isi das anfangs genannte bekannte Ablenksystem vorgesehen, bei dem die Magnetfeldverteilung längs der Z-Achse verändert wird Das hat seine Ursache darin, daß, wenn auch die Konvergenzeigenschaft durch die Magnetfeldverteilung des gesamten Ablenkjochs bestimmt ist, Verzerrungen am Bildschirm im wesentlichen durch das Magnetfeld am Trichterteil er£eugt werden. Bei Farbbildröhren mit großem Ablenkwinkel, zum Beispiel 110°, treten diese Probleme in größerem Maße auf, da nämlich die Koma-Aberration und die Kissenverzerrung vor der Korrektur in großem Maße vorliegen. Das Ausmaß der Magnetfeldverteilung eines Ablenkjochs ist nämlich abhängig vom Abstand zwischen den Strahlerzeugern, vom Ablenkwinkel und der Bildschirmgröße. Folglich ist es insbesondere bei Farbbildröhren mit großem Ablenkwinkel äußerst schwierig, das Ablenksystem so auszubilden, daß sowohl die Vertikal-Kissenverzemung korrigiert wird als auch andererseits eine Koma-Aberration kompensiert wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, das Ablenksystem der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei guter Konvergenz der drei Elektronenstrahlen eine Kompensation der kisseofönnigen Verzeichnung in vertikaler Richtung erreichbar ist

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmaie des Anspruchs 1 gelöst

Bei der Erfindung ist also die WickJ tingsverteilung der Horizontalablenk-Spule so ausgebildet, daß ein kissenförmiges Magnetfeld erzeugt wird, um die Konvergenz der seitlichen Eiektronenstrahien sr--vohl vertikal als auch horizontal auf dem Bildschirm zu erzeugen, wobei die Magnetfeldverteilung längs der Z-Achse so ist, daß die trichterteilseitige Wicklungsverteilung ein deutliches kissenförmiges Magnetfeld und die halsteilseüige Wicklungsverteilung ein bestimmtes tonnenförmiges Magnetfeld erzeugt, das ausreichend scharf ist damit der mittlere Elektronenstrahl am Bildschirm außerhalb der seitlichen Elektronenstrahlen auftritt Die kissenförmige Verzeichnung in vertikaler Richtung wird also durch vorsätzliches Erzeugen einer Koma-Aberration an beiden Enden in Horizontalrichtung beseitigt Die Erfindung ermöglicht es auch bei Farbbildröhren mit großem Ablenkwinkel (110°) ohne Korrekturschaltungen auszukommen, wodurch Farbfernsehempfänger kostengünstiger herstellbar sind.

Bei der Erfindung ist das Horizontalablenk-Magnetfeld nahe dem Trichterteil der Horizontalablenk-Spule kissenförmiger (vgL Fig.3), um dadurch die Vertikal-Kissenverzerrung wirksam zu korrigieren. Andererseits bewirkt das nahe dem Trichterteil der Horizontalablenk-Spule verstärkte kissenförmige Magnetfeld eine zu große Korrektur bezüglich der Konvergenz zwischen den seitlichen Elektronenstrahlen. Zur Unterdrückung der übermäßigen Korrektur und uro eine normale Korrektur zu erreichen, ist das Horizontalablenk-Magnetfeld nahe dem Halsteil der Horizontalablenk-Spule tonnenförmig (F i g. 4). Dabei wird der mittlere Elektronenstrahl stärker abgelenkt als ein seitlicher Elektronenstrahl, so daß er außerhalb der seitlichen Elektronenstrahlen auftrifft.

Vorteilhaft ist der mittlere Elektronenstrahl so abgelenkt, daß er außerhalb der seitlichen Elektronenstrahler, auf dem Bildschirm der Farbbildröhre mit einem Abstand von mindestens 0,5 mm auftrifft (12-Inch-Bildröhre).

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Ablenk-Magnetfelder einer herkömmlichen 90°-Ablenk-Inline-Farbbildröhre;

F i g. 2 schematisch die Koma-Aberration infolge der Ablenkmagnetfelder gemäß Fig. 1;

F i g. 3,4 magnetische Verteilungen oder Magnetfeldverteilungen zur besseren Erläutening des Ablenkjochs gemäß der Erfindung;

F i g. 5 schematisch in Seitenansicht eine Horizontalablenk-Spule des Ablenkjochs gemäß der Erfindung;

F i g. 6 den Schnitt A-A 'in F i g. 5;

Wi II? T

F i g. 7 den Schnitt ß-ß'in F i g. 5;
F i g. 8 den Schnitt C-CIn F i g. 5;
Fig.9 eine Darstellung der Magnetfeldverteilung längs der Z-Achse einer Farbbildröhre für ein erfindungsgernäßes Ablenkjoch;

Fig. 10 schematisch die Darstellung von Rechteck-Mustern gemäß der Erfindung.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte herkömmliche 'Magnetfeldverteilung wurde bereits erläutert.

Wie in Fig.5 im Schnitt dargestellt, enthält eine Horizontalablenk-Spule 6 eines erfindungsgemäßen Ablenkjochs ein Paar von Horizontal-Spulen 7, 7', die tonnenförmig ausgebildet sind. Die Horizontalablenk-Spulen 7, T erzeugen insgesamt ein kissenförmiges Magnetfeld, dessen Verteilung in Fig.9 als Kurve 8 dargestellt ist, sowie gleichzeitig längs der Z-Achse ein tonnenförmiges Magnetfeld, das am Halsteil lokalisiert oder erzeugt ist, sowie ein kiEsenförmiges Magnetfeld äußerst großer oder deutlicher Abmessungen, das am Trichterteil lokalisiert oder erzeugt ist, wie das in F i g. 9 durch die Kurve 9 wiedergegeben ist

Die Horizontalablenk-Spulen 7, T besitzen verschiedene Wicklungsverteilungen wie das im Schnitt in den Fig.6, 7, 8 dargestellt ist. Insbesondere besitzen die Horizontalablenk-Spulen 7, T in Fig.5 jeweils im Schnitt längs der Linie A-A' gemäß Fig.6 eine Wicklungsverteilung mit einem Spulen-Wicklungsbreiten-Winkel &thgr;&igr;, der einen Winkel von (80"-7,5·) einschließt mit einem Neigungswinkel des Schwerpunkts A von 44°, im Schnitt längs der Linie B-B' in Fig.7 eine Wicklungsverteilung die einen Spulen-Wicklungsbreitenwinke! &THgr;2 besitzt der einen Winkel von (50° — 5JS") einschließt mit einem Winkel des Schwerpunkts S von 28° und im Schnitt längs der Linie C-C in Fig.8 eine Wicklungsverteilung mit einem Spulen-Wicklungsbreiten-Winkel &THgr;3, der einen Winkel von (20°— 0,5°) einschließt mit einem Winkel des Schwerpunkts Cvon 10".

Ein wesentlicher Faktor für die Wicklungsverteilung der Horizontalablenk-Spulen 7, T ist der Winkel, dem die Schwerpunkte unterliegen, und abhängig von diesem Winkel ist die Magnetfeldverteilung so bestimmt daß sie entweder kissenförmig oder tonnenförmig ist Das heißt, daß bei einem Winkel für den Schwerpunkt von 30" ein im wesentlichen gleichförmiges Magnetfeld erzeugt wird, daß bei einem Winkel kleiner als 30° ein kissenförmiges Magnetfeld erzeugt wird, und daß bei einem Winkel von ober 30° ein tonnenförmiges Magnetfeld erzeugt wird.

Auf diese Wehe erzeugen die Horizontalablenk-Spulen 7, T äußerst deutliche oder scharfe tonnenförmige Magnetfelder am Halsteil entsprechend dem Schnitt A-A' in Fig.6, bei dem der Schwerpunkt A der Wicklungsverteilung unter einem Winkel von 44" ist ein gleichförmiges Magnetfeld, das die Abwesenheit von tonnenförmigen und kissenförmigen Magnetfeldern anzeigt, im Mittelteil entsprechend dem Schnitt ß-ß'in F i g. 7, in dem der Schwerpunkt B der Wicklungsverteilung einen Winkel von 28" einnimmt und ein sehr deutliches oder großes kissenförmiges Magnetfeld am Trichtertefl entsprechend dem Schnitt C-Cin Fi g. 8 in dem der Schwerpunkt C der Wicklungsverteilung einen Winkel von 10° einnimmt Die Magnetfeldverteilung einer Vielzahl derartiger Ausführungsformen längs der Z-Achse ist in F i g. 9 dargestellt

Wie erläutert ermöglicht da beim erfindungsgemäßen Ablenkjoch die Vertikalablenk-Spule ein tonnenförmiges Magnetfeld erzeugt und die Wicklungsverteilung der Horizontal-Ablenkspule insgesamt ein kissenförmiges Magnetfeld erzeugt und längs der Z-Achse ein tonnenförmiges Magnetfeld am Halsteil und ein deutliches oder kräftiges kissenförmiges Magnetfeld am

s Trichterteil erzeugt, das mit der Farbbildröhre großen Ablenkwinkels, z.B. einem Ablenkwinkel von 110°, kombinierte Ablenkjoch ein Muster, bei dem die Konvergenz der seitlichen Elektronenstrahlen 1 und 3 sichergestellt ist und die Vertikal· Kissenverzerrung

beseitigt ist, wobei jedoch Korrekturschaltungen für die Vertikal-Kissenverzerrung vermieden sind.

Auf diese Weise stellt das Horizontalablenk-Magnetfeld, das ein deutlich ausgeprägtes kissenförmiges Magnetfeld am Trichterteil und ein deutlich ausgeprägte tes tonnenförmiges Magnetfeld besitzt auch bei einer Verwendung bei einer Farbbildröhre großen Ablenkwinkels die Beseitigung einer Korrekturschaltung für Vertikal-Kissenverzerrung sicher, wie das erwähnt ist sowie die Konvergenz der seitlichen Elektronenstrahlen 1 und 3, wodurch eine Koma-Aberration entsteht die sich von der gemäß F i g. 2 so unterscheidet daß der mittlere Elektronenstrahl 2 außerhalb der seitlichen Elektronenstrahlen 1 und 3 auf trifft wie das in Fig. 10 dargestellt ist F i g. 10 zeigt Rechteckmuster gemäß der Erfindung, und zwar ein Rechteckmuster 41 infolge des mittleren Elektronenstrahls 2 und ein Rechteckmuster 42 infolge der konvergierenden oder zusammenlaufenden seitlichen Elektronenstrahlen 1,3. Dabei ist das den mittleren Elektronenstrahl 2 anzeigende Rechteckmuster 41 außerhalb des Rechteckmusters 42 vorhanden, das die seitlichen Elektronenstrahlen 1 und 3 anzeigt und zwar deshalb, weil das Horizontalablenk-Magnetfeld, das am Halsteil tonnenförmig ist die größte Intensität im Mittelteil des Bildschirms besitzt und zum Umfang oder Rand der Bildröhre hin (in Horizontalrichtung) abnimmt derart daß der mittlere Elektronenstrahl 2 stärker abgelenkt wird als die seitlichen Elektroncnstrahlen 1 und 3.
Wenn das erfindungsgemäße Ablenkjoch mit der Horizontalablenk-Spule gemäß F i g. 5 mit Wicklungsverteilungen gemäß den F i g. 6, 7 und 8 auf einer Inline-Farbbildröhre mit 56 cm (22 Inch)-Bildschirm und 110° Ablenkung befestigt ist (Abstand zwischen den Strahlerzeugern 6,6 mm; Typ 560 ALB 22 der Hitachi Ltd, Japan), betrug die Vertikal-Kissenverzerrung weniger als 1% am Ober- und Unterrand des Bildschirms, waren die seitlichen Elektronenstrahlen 1,3 vollständig miteinander konvergiert an der rechten und der linken Seite des Bildschirms und war der mittlere Elektronenstrahl 2 mm außerhalb der konvergierten seitlichen Elektronenstrahlen vorhanden.

Schließlich kann die Konvergenz der drei Elektronenstrahlen an der rechten und der linken Seite des Bilschirms erzeugt werden durch Tauschen oder

Ändern der Ausbildung eines Magnetpolstücks zur Korrektur der Koma-Aberration (Feldregler oder

-steller), das an einem Teil des Strahlerzeugers befestigt ist

Wie erläutert kann das erfindungsgemäße Ablenk-

eo joch mit der neuartigen Feldverteilung mit der Inline-Farbbildröhre großen Ablenkwinkels kombiniert werden, um die sehr teuren Korrekturschaltungen zu vermeiden, um die Konvergenz der seitlichen Elektronenstrahlen über den gesamten Bildschirm zu erzeugen, und um die Korrekturschaltung für Vertikal-Kissenverzerrungen zu vermeiden, wodurch eine große Kostenverringerung bei Farbbildröhren möglich ist Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Ablenkjoch, das

derartige Korrekturschaltungen nicht mehr aufweist, die zwangsweise unstabilen Betrieb besitzen wegen der großen Zahl einzustellender Teile und geringe Zuverlässigkeit besitzen wegen der Anzahl der Schaltungsbauteile, dagegen hochstabil und zuverlässig.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

IO

20 25

J5 40 45 50 55

65

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Ablenksystem, bei dem ein Kern, eine Vertikalablenk-Spule und eine Horizontalablenk-Spule mit einer Inüne-Farbbildröhre kombiniert sind, die Vertikalablenk-Spule eine Wicklungsverteilung zur Erzeugung einer tonnenfönnigen Magnetfeldverteilung besitzt, und die Horizontalablenk-Spule eine Wicklungsverteilung zur Erzeugung einer kissenförmigen Gesamt-Magnetfeldverteilung aufweist, die ausreicht, um die Konvergenz der seitlichen Elektronenstrahlen über den gesamten Bildschirm der Farbbildröhre zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalablenk-Spule (7, T) aufweist,

eine erste Wicklungsverteilung am Trichterteil zur Erzeugung eines deutlich ausgeprägten kissenförmien Magnetfeldes, das ausreicht, um die Vert&al-Kissenverzf.i<hnung zu beseitigen, sowie
eine zweite Wickiungsvcrteilung am Halsteil zur Erzeugung eines deutlich ausgeprägten tonnenförmigen Magnetfeldes, das ausreicht, daß der mittlere Elektronenstrahl außerhalb der miteinander konvergierenden seitlichen Elektronenstrahlen (1,3) an der rechten und der Unken Seite des Bildschirms auftrifft, derart, daß das tonnenfönnige Magnetfeld die zu großen Korrekturen aufgrund des deutlich ausgeprägten kissenförmigen Magnetfeldes für die Konvergenz der seitlichen Elektronenstrahlen verringert

2. Ablenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Elektronenstrahl (2) so abgelenkt ist, daß er ^ußecbalb der seitlichen Elektronenstrahlen (1, 3) auf dtn Bildschirm der Farbbildröhre mit einem Abstand von mindestens 0,5 mm auftrifft