DE2738173A1

DE2738173A1 - Ablenkjochsystem fuer farbfernsehempfaenger

Info

Publication number: DE2738173A1
Application number: DE19772738173
Authority: DE
Inventors: Yuuji Fujihira; Shuro Matsumoto; Ichiro Niitsu
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1976-08-25
Filing date: 1977-08-24
Publication date: 1978-03-02
Also published as: JPS5326616A; FI59685C; DE2738173B2; MY8400220A; FI772533A; FI59685B; GB1591392A; JPS6029183B2; SG24983G

Description

BEETZ-LAMPRECHT- BEETZ PATENTANWÄLTE

80OO München 22 - Steinsdorfstr. 1O Dipi.-ing. r.beetz sen.

TELEFON (O88) 22 72OI - aa 73 44 - SBBB1O DIpI.-InQ. K. LAM PRECHT Telex 823048-Telegramm Allpatent München 2 '38 1 73 Dr.-Ing. R. BEETZ Jr.

DIpI.-Phya. U. HEIDRICH Λ ' auch RacntMuiwait

4Cr- Dr.-Ing. W. TIMPE

DIpI.-Ing. J. SIEQFRIED

8l-27.23oP(27.231H) 24. August 1977

HITACHI, LTD., Tokyo, Japan

Ablenkjochsystem für Farbfernsehempfänger

Die Erfindung betrifft ein Ablenkjochsystem (im folgenden auch als Ablenksystem bezeichnet) zum Ablenken von Elektronenstrahlen in Farbbildröhren, insbesondere in In-line-Farbb ildröhren.

Wenn eine herkömmliche 90°-in-line-Farbbildröhre mit einem Ablenksystem zusammengefaßt wird, das einen Magnetfeld-Verlauf aufweist, bei dem (vgl. Fig. 1) das Vertikal-Ablenk-Magnetfeld die Form einer Tonne und das Horizontal-Ablenk-Magnetfeld die Form eines Kissens annimmt, ist es möglich, die Seiten-Elektronenstrahlen über der gesamten Fläche des Bildschirmes ohne jedes Vertikal-

8l-(A 2575-02)-KoE

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Kissenverzeichnungs-Korrekturglied zu sammeln. In Fig. 1 sind dargestellt ein Linksseiten-Elektronenstrahl (Blau-Strahl B) 1, ein Mitten-Elektronenstrahl (Grün-Strahl G) 2 und ein Rechtsseiten-Elektronenstrahl (Rot-Strahl R) 3, vom Leuchtschirm der Farbbildröhre aus zum Elektronenstrahlerzeuger gesehen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ablenk-Magnetfeld konvergieren jedoch nur die Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 3» während der Mitten-Elektronenstrahl 2 nicht mit den Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 3 konvergiert, so daß eine Aberration hervorgerufen wird, bei der der Mitten-Elektronenstrahl 2 innerhalb der Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 3 auftrifft, die miteinander konvergieren, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. In Fig. 2 entspricht nämlich ein Rechteck-Muster k dem Mitten-Elektronenstrahl 2 und ein Rechteck-Muster 5 den konvergierten Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 3. Die Abweichung des Mitten-Elektronenstrahles 2 von den konvergierten Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 3 wird zum Rand des Bildschirmes größer. Eine derartige Aberration beruht darauf, daß der Mitten-Elektronenstrahl 2 eine geringere Ablenkempfindlichkeit gegenüber dem Magnetfeld als die Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 3 insbesondere am Hals-Seiten-Teil eines auf einer Farbbildröhre angebrachten Ablenkjoches hat. Insbesondere sind am Hals-Seiten-Teil des Ablenkjoches der Mitten-Elektronenstrahl 2 und die Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 3 seitlich oder horizontal voneinander beabstandet, und das Vertikal- und das Horizontal-Ablenk-Magnetfeld wirkt weniger stark auf den Mitten-Elektronenstrahl 2 als auf die Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 3, was zu der in Fig. 2 dargestellten Aberration führt.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Krümmung des Ab-

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lenk-Magnetfeldes mit der Entfernung von der Mitten-Achse, d. h. der Z-Achse, der Röhre zunimmt, so daß eine Kissenverzeichnung durch ein Ablenk-Magnetfeld in der Nähe des Kolben- bzw. Trichter-Seiten-Teiles des auf der Farbbildröhre vorgesehenen Ablenkjoches hervorgerufen wird, und daß aber eine Vertikal-Kissenverzeichnung korrigiert wird, da das Horizontal-Ablenk-Magnetfeld durch die Horizontal-Ablenk-Spule die Form eines Kissens am Trichter-Seiten-Teil der Horizontal-Ablenk-Spule annimmt.

Was 90°-Ablenk-in-line-Farbbildröhren anbelangt, haben die Erfinder bereits ein Ablenkjoch-System entwickelt, bei dem nicht nur die Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 3 konvergieren, sondern das auch nahezu frei von der Vertikal-Kissenverzeichnung ist, indem das Horizontal-Magnet· feld der Horizontal-Ablenk-Spule insgesamt insoweit in einer Kiβsen-Anordnung gehalten wird, als die Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 3 konvergieren, und indem gleichzeitig der Horizontal-Magnetfeld-Verlauf auf der Z-Achse (parallel zu den abtastenden Elektronenstrahlen) so geändert wird, daß das Horizontal-Magnetfeld ein scharfes oder starkes Kissen am Trichter-Seiten-Teil der Horizontal-Ablenk-Spule und ein schwaches Kissen am Hals-Seiten-Teil von dieser bildet. Da die Konvergenzeigenschaften durch den Magnetfeld-Verlauf des gesamten Ablenkjoches bestimmt sind, werden Bildverzeichnungen, wie z. B. Kissenverzeichnungen, eher durch das Magnetfeld am Trichter-Seiten-Teil als an anderen Teilen hervorgerufen.

Auf diese Weise wird ein Ablenkjoch-System für eine 90°-in-line-Farbbildröhre erhalten, bei dem die Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 3 vollständig konvergieren und das frei von jeder Vertikal-Kissenverzeichnung auf dem Bildschirm ist. Bei einer Farbbildröhre mit großem Ablenkwinkel, wie z. B. einer Farbbildröhre mit einer Ablenkung von 110°, ist es bisher unmöglich, ein Ablenkjoch-System

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aufzubauen, das Konvergenz der Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 3 über dem gesamten Bildschirm gewährleistet sowie keine Vertikal-Kissenverzeichnung hervorruft, da die Aberration und die Kissenverzeichnung vor der Korrektur beträchtlich sind. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die Abmessungen und der Magnetfeld-Verlauf eines Ablenkjoch-Systems, bei dem die Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 3 über dem gesamten Bildschirm konvergieren und das die Vertikal-Kissenverzeichnung ausschließt, abhängig vom Abstand zwischen den Elektronenstrahlerzeugern, dem Ablenkwinkel und der Bildschirmgröße der betrachteten Farbbildröhre bestimmt werden, und daß aber die quantitativen Beziehungen zwischen diesen Paktoren bisher noch nicht erarbeitet wurden.

Wenn also eine Farbbildröhre mit weitem Ablenkwinkel, wie z. B. 110°, mit einem Ablenkjoch-System mit tonnenförmigem Vertikal-Ablenk-Magnetfeld und kissenförmigem Horizontal-Ablenk-Magnetfeld zusammengefaßt wird, liegt immer eine Vertikal-Kissenverzeichnung vor. Wenn weiterhin ein Ablenkjoch-System mit einem Magnetfeld in der Form eines scharfen Kissens auf dem Trichter-Seiten-Teil der Horizontal-Ablenkspule für eine Farbbildröhre mit weitem Ablenkwinkel vorgesehen wird, kann die Vertikal-Kissenverzeichnung korrigiert werden, wobei jedoch eine Aberration hervorgerufen wird, bei der die Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 3 nicht vertikal und horizontal konvergieren können.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Ablenkjoch-System anzugeben, das die oben aufgezeigten Nachteile ausschließt und kein dynamisches Konvergenz-Korrekturglied sowie kein Vertikal-Kissenverzeichnungs-Korrekturglied bei In-line-Farbbildröhren mit weitem Ablenkwinkel benötigt; dieses Ablenkjoch-System soll außerdem ein klares Bildraster erzeugen können, dessen Elemente am oberen und

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- ν-

unteren Rand des Bildschirmes einer Farbbildröhre mit weitem Ablenkwinkel genau linear sind.

Das erfindungsgemäße Ablenkjoch-System ist insbesondere zusammen mit einer In-line-Farbbildröhre mit einem Magnetfeld-Steuerglied nahe den Strahlausgangsöffnungen der Elektronenstrahlerzeuger vorgesehen und hat eine Vertikal-Ablenk-Spule, eine Horizontal-Ablenk-Spule und einen Dauermagneten auf dem Trichter-Seiten-Teil eines geformten Rahmens, um getrennt die Vertikal- und die Horizontal-Ablenk-Spule zu lagern. Bei diesem Ablenkjoch-System sind die Leiter der gesamten Vertikal-Ablenk-Spule so verteilt, daß ein Tonnen-Magnetfeld aufgebaut wird, und die Leiter der Wicklungen der gesamten Horizontal-Ablenk-Spule sind so verteilt, daß ein Kissen-Magnetfeld bewirkt wird, um die Seiten-Elektronenstrahlen über dem gesamten (Vertikal- und Horizontal-)Bildschirm zu konvergieren.

Darüber hinaus hat die Horizontal-Ablenk-Spule einen größeren Wicklungswinkel am Hals-Seiten-Teil als am Trichter-Seiten-Teil, so daß die Leiterverteilung der Spule entlang der Z-Achse so sein kann, daß ein genau oder scharf lokalisiertes Kissen-Magnetfeld am Trichter-Seiten-Teil (auf der Seite der Frontplatte) aufgebaut wird, während ein lokalisiertes Tonnen-Magnetfeld am Hals-Seiten-Teil (auf der Seite der Elektronenstrahlerzeuger) hervorgerufen wird, das genau oder scharf genug ist, damit der Mitten-Elektronenstrahl außerhalb der Seiten-Strahlen auf dem Bildschirm auftrifft.

Das Ablenkjoch-System zusammen mit der oben beschriebenen Bildröhre kann die Konvergenz des Mitten-Strahles und der Seiten-Strahlen an den rechten, linken, oberen und unteren Randteilen des Bildschirmes gewährleisten und die Kissenverzeichnungen an den oberen und unteren Randteilen

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des Bildschirmes korrigieren. Der Dauermagnet auf dem geformten Rahmen führt zu einem Hilfs-Ablenk-Magnetfeld, das die Konkav-Verzeichnung korrigiert, die am Mittenteil des Bildschirmes hervorgerufen wird und die selbst durch das Ablenkjoch-System zusammen mit der obigen Farbbildröhre nicht korrigiert werden kann, so daß das sich ergebende Bildraster aus genauen linearen Elementen besteht.

Die Erfindung sieht also ein Ablenkjochsystem vor, bei dem die Wicklungsleiter der Horizontal-Ablenk-Spulen so verteilt sind, daß die Vertikal-Ablenk-Spulen ein Tonnen-Magnetfeld und die Horizontal-Ablenk-Spulen ein Kissen-Magnetfeld ausreichender Stärke erzeugen, damit die Seiten-Strahlen über dem gesamten Bildschirm konvergieren, wenn das Ablenkjochsystem mit einer In-line-Parbbildröhre einschließlich Magnetfeld-Steuergliedern im Raum mit einem Ablenk-Magnetfeld nahe den Strahl-Austrittsöffnungen der Elektronenstrahlerzeuger zusammengefaßt ist, und bei dem die Wicklungsleiter der Horizontal-Ablenk-Spulen so verteilt sind, daß einerseits ein starkes Kissen-Magnetfeld am Trichter-Seiten-Teil der Spulen erzeugbar ist, und daß andererseits ein Tonnen-Magnetfeld ausreichender Stärke am Hals-Seiten-Teil der Spulen erzeugbar ist, wodurch der Mitten-Strahl außerhalb der konvergierten Seiten-Strahlen am rechten und am linken Seiten-Teil des Bildschirmes der Bildröhre einfällt, und zeichnet sich dadurch aus, daß das durch das Ablenkjochsystem erzeugte Raster am oberen und am unteren Mitten-Teil des Bildschirmes durch Magnetstücke am Trichter-Seiten-Teil des Ablenkjochsystems korrigiert ist.

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Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Ablenk-Magnetfeider einer her in-line-Parbbildröhre,

Magnetfelder einer herkömmlichen 90°-Ablenk-

Pig. 2 eine schematische Darstellung der Aberration aufgrund der Ablenk-Magnetfeider der Fig. 1,

Fig. 3 den Verlauf von Magnetfeldern zur Erläuterung und ¹I des erfindungsgemäßen Ablenkjoch-Systems,

Fig. 5 das erfindungsgemäße Ablenkjoch-System in bzw. 6 Perspektive bzw. eine schematische Seitensicht einer Horizontal-Ablenk-Spule des Ablenkjoch-Systems der Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt A-A¹ in Fig. 6, Fig. 8 einen Schnitt B-B¹ in Fig. 6, Fig. 9 einen Schnitt C-C in Fig. 6,

Fig. 10 den Magnetfeldverlauf auf der Z-Achse der Farbbildröhre von einer Horizontal-Ablenk-Spule des erfindungsgemäßen Ablenkjoch-Systems,

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Fig. 11 eine schematische Darstellung von Rechteck-Mustern gemäß dem erfindungsgeinäßen Ablenkjoch-System,

Fig. 12 ein Beispiel eines Magnetfeld-Steuergliedes in Perspektive für eine Farbbildröhre mit dem erfindungsgemäßen Ablenkjoch-System,

Fig. 13 eine Draufsicht auf das Magnetfeld-Steuerglied der Fig. 12,

Fig. Ik die Beziehung zwischen Horizontal-Stellung

und Stärke des Horizontal-Ablenk-Magnetfeldes des Magnetfeld-Steuergliedes der Fig. 12,

Fig. 15 die Beziehung zwischen der Horizontal-Stellung und der Stärke des Vertikal-Ablenk-Magnetfeldes des Magnetfeld-Steuergliedes der Fig. 12,

Fig. 16 ein Rechteck-Muster, das durch das erfindungsgemäße Ablenkjoch-System zusammen mit einer Farbbildröhre einschließlich Magnetfeld-Steuerglied hervorgerufen ist, und

Fig. 17 schematisch das durch die Dauermagneten hervorgerufene Hilfe-Magnetfeld.

Durch zahlreiche Versuche zur Verringerung von Vertikal-Kissenverzeichnungen mit Selbstkonvergenz bei einer Farbbildröhre von großem Ablenkwinkel zusammen mit einem Ablenkjoch-System haben die Erfinder erkannt, daß nicht nur das Horizontal-Ablenk-Magnetfeld am Trichter-Seiten-Teil der Horizontal-Ablenk-Spule als extrem starkes Kissen-Magnetfeld sondern auch das Horizontal-Ablenk-Magnetfeld am Hals-Seiten-Teil als starkes Tonnen-Magnetfeld im Unter-

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schied von einem gewöhnlich erhältlichen Ablenkjoch bei einer Farbbildröhre mit weitem Ablenkwinkel ausgeführt werden muß. Die Stärke von diesem Tonnen-Magnetfeld muß abhängig von den Abständen zwischen den Elektronenstrahlerzeuger^ dem Ablenkwinkel und der Bildschirm-Größe geändert werden, und mit zunehmendem Ablenkwinkel ist ein stärkeres Tonnen-Magnetfeld erforderlich.

Eine Farbbildröhre mit weitem Ablenkwinkel, wie z. B. 110°, hat starke Kissenverzeichnungen, und um also das Vertikal-Kissenverzeichnungs-Korrekturglied auszuschließen, muß das Horizontal-Ablenk-Magnetfeld so ausgelegt werden, daß es im Vergleich zu einer Farbbildröhre mit einem Ablenkwinkel von 90° stärker gekrümmt ist oder ausgeprägtere Kissenstruktur besitzt.

Insbesondere ist das Horizontal-Ablenk-Magnetfeld nahe des Trichter-Seiten-Teiles der Horizontal-Ablenk-Spule kissenähnlicher (vgl. Fig. 3), um so wirkungsvoll die Vertikal-Kissenverzeichnung zu korrigieren. Andererseits ruft das verstärkte oder ausgeprägte Magnetfeld nahe des Trichter-Seiten-Teiles der Horizontal-Ablenk-Spule eine zu große Korrektur für die Konvergenz der Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 5 hervor. Um daher diese zu starke Korrektur zu vermeiden und eine normale Korrektur zu erzielen, wird das Horizontal-Ablenk-Magnetfeld nahe des Hals-Seiten-Teiles der Horizontal-Ablenk-Spule tonnenförmig (vgl. Fig. k) im Gegensatz zu kissenförmig gebildet.

Auf diese Weise wird durch das Horizontal-Magnetfeld der Horizontal-Ablenk-Spule mit ausgeprägter Kissenstruktur am Trichter-Seiten-Teil und ausgeprägter Tonnenstruktur am Hals-Seiten-Teil selbst bei einer Farbbildröhre mit

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- VB*-

weitem Ablenkwinkel, wie z. B. 110°, ein Vertikal-Kissenverzeichnungs-Korrekturglied vermieden und die Konvergenz der Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 3 gewährleistet.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel eines Ablenkjoch-Systems mit dem oben beschriebenen Magnetfeld-Verlauf, und das durch das Ablenkjoch-System erzeugte Rechteck-Muster ist in Fig. 11 dargestellt. Der Aufbau eines derartigen Ablenkjoches (vgl. Fig. 5) mit dem Rechteck-Muster der Fig. 11 wurde bereits beschrieben (vgl. z.B. Patentanmeldung P 27 15 M73.O).

Die Erfindung unterscheidet sich hiervon im wesentlichen in der Anordnung von Dauermagneten auf dem Trichter-Seiten-Teil des geformten Rahmens des Ablenkjoches, um getrennt die Vertikal- und die Horizontal-Ablenk-Spule zu tragen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Das erfindungsgemäße Ablenkjoch-System hat, wie in Fig. 5 gezeigt, einen Kern, eine Vertikal-Ablenk-Spule 12 einschließlich einer Ringspule, die um den Kern 11 gewickelt ist, eine Horizontal-Ablenk-Spule 6 in der Form eines Sattels und Dauermagneten 1Ί, die auf dem Trichter-Seiten-Teil eines geformten Rahmens 13 befestigt sind, um getrennt die Vertikal- und die Horizontal-Ablenk-Spule 12 bzw. 6 zu tragen. Die Vertikal-Ablenk-Spule ist gleich gewickelt und geformt wie eine herkömmliche Spule und erzeugt insgesamt ein Magnetfeld mit Tonnen-Verlauf. Diese gerade beschriebene Vertikal-Ablenk-Spule wird mit einer Horizontal-Ablenk-Spule mit weiter unten näher erläuterten Eigenschaften zusammengefaßt, um so das durch die Erfindung angestrebte Ziel zu erreichen.

Fig. 6 ist eine Seitensicht einer Horizontal-Ablenk-Spule 6 des erfindungsgemäßen Ablenkjoch-Systems mit zwei

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Horizontal-Spulen 7 und 7', die sattelförmig angeordnet sind. Die Horizontal-Ablenk-Spulen 7 und 7' erzeugen insgesamt ein Kissen-Magnetfeld, dessen Verlauf durch eine Kurve 8 in Fig. 10 gezeigt ist, und gleichzeitig entlang der Z-Achse ein am Hals-Seiten-Teil lokalisiertes Tonnen-Magnetfeld sowie ein extrem starkes Kissen-Magnetfeld, das am Trichter-Seiten-Teil lokalisiert ist, wie dies durch eine Kurve 9 in Fig. 10 angedeutet ist.

Fig. 7, 8 und 9 zeigen die Leiterverteilungen der Horizontal-Ablenk-Spulen 7 und 7' in Fig. 6 in Schnitten A-A', B-B' und C-C. Die Horizontal-Ablenk-Spulen 7 und 7* der Fig. 5 haben jeweils im Schnitt A-A¹ (Fig. 7) eine Wicklungs-Leiterverteilung mit einem Spulen-Wicklungsbreiten-Winkel θ^ von 75° bis 80° und einem Schwerpunkt A bei H¹*⁰, im Schnitt B-B' (Fig. 8) eine Wicklungsleiter-Verteilung mit einem Spulen-Wicklungsbreiten-Winkel ©₂ von 5,5 bis 50° und einem Schwerpunkt B bei 28° und im Schnitt C-C (Fig. 9) eine Wicklungsleiter-Verteilung mit einem Spulen-Wicklungsbreiten-Winkel θ von 0,5° bis 20° und einem Schwerpunkt C bei 10°.

Der bedeutendste Faktor der Wicklungsleiter-Verteilungen der Horizontal-Ablenk-Spulen 7 und 7' ist die Winkelstellung des Schwerpunktes, und abhängig von dieser Winkelstellung ist der Magnetfeldverlauf entweder kissenförmig oder tonnenförmig. Insbesondere wird bei einem Winkel von 30° für den Schwerpunkt ein im wesentlichen gleichförmiges Magnetfeld erzeugt; mit einem Winkel von weniger als 30° wird ein Kissen-Magnetfeld gebildet; und mit einem Winkel von mehr als 30° wird ein Tonnen-Magnetfeld erzeugt.

Auf diese Weise erzeugen die Horizontal-Ablenk-Spulen 7 und 7' extrem scharfe Tonnen-Magnetfelder am HaIs-Seiten-Teil entsprechend dem Schnitt A-A¹ (Fig. 7), bei

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dem der Schwerpunkt A der Wicklungsleiter-Verteilung mit M° übereinstimmt, gleichmäßige Nagnetfelder ohne jedes tonnen- oder kissenförmige Magnetfeld am Mitten-Teil entsprechend dem Schnitt B-B¹ (Fig. 8), bei dem der Schwerpunkt B der Wicklungsleiter-Verteilung mit 28° übereinstimmt, und ein extrem scharfes Kissen-Magnetfeld am Trichter-Seiten-Teil entsprechend dem Schnitt C-C (Pig. 9), bei dem der Schwerpunkt der Wicklungsleiter-Verteilung mit 10° übereinstimmt. Der Magnetfeld-Verlauf auf der Z-Achse in diesem Zustand ist in Fig. 4 gezeigt.

Da, wie oben erläutert wurde, beim erfindungsgemäßen Ablenkjoch-System die Vertikal-Ablenk-Spule ein Tonnen-Magnetfeld erzeugt und die Wicklungsleiter-Verteilung der Horizontal-Ablenk-Spule so ausgelegt ist, daß insgesamt ein Kissen-Magnetfeld und entlang der Z-Achse ein Tonnen-Magnetfeld am Hals-Seiten-Teil und ein scharfes Kissen-Magnetfeld am Trichter-Seiten-Teil erzeugt wird, erlaubt das Ablenkjoch-System zusammen mit einer Farbbildröhre mit weitem Ablenkwinkel, wie z. B. 110°, ein Muster, bei dem die Konvergenz der Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 3 gewährleistet und die Vertikal-Kiseenverzeichnung ausgeschlossen ist. Dadurch ist kein Vertikal-Kissenverzeichnungs-Korrekturglied erforderlich.

Obwohl jedoch das Horizontal-Ablenk-Magnetfeld aus einem scharfen Kissen-Magnetfeld am Trichter-Seiten-Teil und einem scharfen Tonnen-Magnetfeld am Hals-Seiten-Teil bei einer Farbbildröhre mit weitem Ablenkwinkel gewährleistet, daß das Vertikal-Kiseenverzeichnungs-Korrekturglied ausgeschlossen ist (vgl. oben) und die Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 3 konvergieren, ist in diesem Fall die Aberration von der Fig. 2 verschieden; der Mitten-Elektronenstrahl 2 trifft außerhalb der Seiten-Elektronenstrahlen 1 und 3 auf, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist. In Fig. 10 mit Rechteck-Mustern, die durch das

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Ablenkjoch-System allein, d. h. nicht zusammen mit einer Farbbildröhre, erzeugt sind, ist ein Rechteck-Muster 4l durch den Mitten-Elektronenstrahl und ein Rechteck-Muster 42 durch die konvergierten Seiten-Elektronenstrahlen erzeugt. Im folgenden wird die Ursache erläutert, warum das Rechteck-Muster 41 durch den Mitten-Elektronenstrahl 2 außerhalb des Rechteck-Musters 42 durch die Seiten-Elektronenstrahlen fällt. Dies beruht insbesondere darauf, daß das Horizontal-Ablenk-Magnetfeld, das am Hals-Seiten-Teil tonnenförmig ist, am Mitten-Teil des Bildschirmes am stärksten ist und in seiner Stärke zum Rand (in Horizontal-Richtung) des Bildschirmes abnimmt, so daß der Mitten-Elektronenstrahl stärker als die Seiten-Elektronenstrahlen abgelenkt wird.

In diesem Fall konvergieren die Seiten-Strahlen, und es tritt keine Vertikal-Kissenverzeichnung auf; aber der Mitten-Strahl fällt innerhalb die Seiten-Strahlen nahe der vertikal äußeren Teile des Bildschirmes und außerhalb der Seiten-Strahlen nahe der horizontal äußeren Teile des Bildschirmes, wobei die Seiten-Strahlen und der Mitten-Strahl nicht zusammen konvergieren.

Erfindungsgemäß werden diese Abweichungen des Mitten-Strahles von den Seiten-Strahlen nahe den äußeren oder extremen Teilen durch Magnetfeld-Steuerglieder korrigiert, die nahe den Elektronenstrahl-Austrittsöffnungen der Elektronenstrahlerzeuger einer Farbbildröhre vorgesehen sind.

Eine Farbbildröhre mit derartigen Magnetfeld-Steuergliedern wurde bereits entwickelt (vgl. SF-Patentanmeldung 770 151 vom 19. Januar 1977 und GB-Patentanmeldung 1798/77 vom 17. Januar 1977). Im folgenden wird näher erläutert, wie die in Fig. 11 dargestellte Aberration durch derartige Magnetfeld-Steuerglieder korrigiert werden kann.

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Pig. 12 zeigt in Perspektive von vorne und links oben Magnetfeld-Steuerglieder für eine Farbbildröhre, und Fig. 13 ist eine Draufsicht von Fig. 12.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, sind Magnetfeld-Steuerglieder 21 und 22 aus magnetischem Werkstoff symmetrisch aufgebaut und symmetrisch bezüglich des Mitten-Strahles 2 angeordnet. Das Magnetfeld-Steuerglied 21 besteht aus drei dünnen Platten aus magnetischem Werkstoff. Eine erste und eine zweite magnetische Platte 23 bzw. 24 sind so angeordnet, daß sie mit einem Seiten-Strahl 1 vertikal eine Sandwich-Struktur bilden, und sie sind horizontal lang und vertikal kurz. Eine dritte magnetische Platte 25» die vertikal lang und nach vorne bzw. hinten kurz ist, trennt den Seiten-Strahl 1 vom Mitten-Strahl 2. Die erste und die zweite magnetische Platte 23 bzw. 2k sind mit der dritten magnetischen Platte 25 an deren oberem bzw. unterem Teil verbunden. Andererseits besteht das Magnetfeld-Steuerglied 22 aus einer ersten, einer zweiten und einer dritten Platte 26, 27 und 28 aus magnetischem Werkstoff, die entsprechend symmetrisch zu der ersten, zweiten und dritten magnetischen Platte 23» 2k und 25 angeordnet sind. Die Magnetfeld-Steuerglieder 21 und 22 sind an einem unmagnetischem Körper befestigt. In Fig. 13 zeigen Pfeile l^f, 2· und 3' die Richtungen, in denen die Strahlen 1, 2 und 3 verlaufen, und die Magnetfeld-Steuerglieder sind so dargestellt, daß sie an einem Schirmträger aus unmagnetischem Werkstoff befestigt sind, von dem ein Teil 29 gezeigt ist.

Was das Horizontal-Ablenk-Magnetfeld anbelangt, so verläuft ein Teil des Induktionsflusses, der mit dem Mitten-Strahl 2 ohne die vertikal langen magnetischen Platten 25 und 28 verketten würde, durch die magnetischen Platten 25 und 28 hoher Permeabilität, d. h., der Induktionsfluß, der mit dem Mitten-Strahl 2 verketten würde, ist in die magnetischen Platten 25 und 28 begrenzt und

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so verringert, daß das Horizontal-Ablenk-Magnetfeld, das auf den Mitten-Strahl 2 einwirkt, geschwächt ist. Der mit den Seiten-Strahlen 1 und 2 verkettete Horizontal-Ablenk-Magnetfluß bleibt im wesentlichen ungeändert, da die Seiten-Strahlen 1 und 2 von den magnetischen Platten 25 und 28 beabstandet sind. Da weiterhin die magnetischen Platten 23, 2¹J, 26 und 27 vertikal kurz und horizontal lang sind, hat das Vorliegen oder Nichtvorliegen dieser magnetischen Platten wenig Einfluß auf den mit den Seiten-Strahlen 1 und 3 verketteten Horizontal-Ablenk-Induktionsfluß. Demgemäß verringern die Magnetfeld-Steuerglieder und 23 den auf den Mitten-Strahl einwirkenden Horizontal-Ablenk-Induktionsfluß, wodurch das auf den Mitten-Strahl 2 einwirkende Horizontal-Ablenk-Magnetfeld bezüglich der auf die Seiten-Strahlen 1 und 3 einwirkenden Horizontal-Ablenk Magnetfeider geschwächt wird. Damit kann die in Fig. 11 dargestellte Horizontal-Aberration korrigiert werden.

Fig. H» zeigt ein Beispiel der Beziehung zwischen der Horizontal-Stellung und der Stärke des Horizontal-Ablenk-Magnetfeldes. In dieser Figur ist auf der Abszisse die Änderung der Stellung in Horizontal-Richtung, d. h. senkrecht zur Z-Achse, in einem Raum 30 dargestellt, in dem die magnetischen Platten 25 und 28 enthalten sind. Stellungen 1", 2" und 3" entsprechen den Mitten der Strahl-Austritts-Öffnungen 31, 32 und 33. Wenn das Horizontal-Ablenk-Magnetfeld gleichmäßig (durch eine Gerade 3¹I dargestellt) ohne die Magnetfeld-Steuerglieder 21 und 22 ist, rufen die Magnetfeld-Steuerglieder 21 und 22 einen Verlauf 35 der Stärke des Horizontal-Ablenk-Magnetfeldes hervor, in dem die Stärke des Magnetfeldes in der Stellung 2" im Vergleich mit den Stärken des Magnetfeldes in den Stellungen 1" und.3" geschwächt ist. Wie aus der Fig. folgt, sind die Horizontal-Ablenk-Magnetfelder nahe den Seiten-Strahl-Austrittsöffnungen 31 und 33 geschwächt, da die Teile des Horizontal-Ablenk-Induktionsflusses, die

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durch die paarweisen magnetischen Platten 23 und 24 bzw. die anderen paarweisen magnetischen Platten 26 und 28 verlaufen, auf die magnetischen Platten 25 und 28 begrenzt sind. In diesem Pail haben die magnetischen Platten 23» 24, 26 und 27, die vertikal kurz sind, wenig Einfluß auf das Horizontal-Ablenk-Magnetfeld.

Was im folgenden das Vertikal-Ablenk-Magnetfeld anbelangt, so verläuft der Vertikal-Ablenk-Induktionsfluß, der ohne die magnetischen Platten 23, 24, 26 und 27 nahe den Seiten-Strahl-Austrittsöffnungen 31 und 33 vorgesehen wäre, in erster Linie durch die magnetischen Platten 23, 24, 26 und 27 hoher Permeabilität, so daß die Vertikal-Ablenk-Magnetfolder nahe den öffnungen 31 und 33 im Vergleich zu einer Anordnung ohne den magnetischen Platten 23, 24, 26 und 27 geschwächt sind. Da zusätzlich der Vertikal-Ablenk-Induktionsfluß nach Aufnahme durch die magnetischen Platten 26 und 28 diese nahe der Mitten-Strahl-Austrittsöffnung 32 verläßt und wieder auf die magnetischen PolstUck-Platten begrenzt ist, wird das Vertikal-Ablenk-Magnetfeld nahe der Mitten-Strahl-Austrittsöffnung 32 im Vergleich mit einer Anordnung verstärkt, bei der die magnetischen Platten 23, 24, 26 und 27 nicht vorgesehen sind.

Demgemäß schwächen die magnetischen Platten 23, 24, 26 und 27 den Vertikal-Ablenkgrad der Seiten-Strahlen 1 und 3 und verstärken den Vertikal-Ablenkgrad des Mitten-Strahles 2, wodurch die Vertikal-Aberration des Musters korrigiert wird, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist.

Fig. 15 zeigt ein Beispiel der Beziehung zwischen der Horizontal-Stellung und der Stärke des Vertikal-Ablenk-Magnetfeldes. In dieser Figur ist auf der Abszisse die Änderung der Stellung in Horizontal-Richtung, d. h.

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senkrecht zur Z-Achse_;in einem Raum 36 aufgetragen, in dem die magnetischen Platten 23, 24, 26 und 27 enthalten sind.

Der Vertikal-Ablenk-Induktionsfluß, der ohne die magnetischen Platten 23, 24, 26 und 27 einen gleichmäßigen Verlauf hat (vgl. die Gerade 37 in Fig. 15), wird durch die magnetischen Platten 23, 24, 26 und 27 aufgenommen und verläßt diese anschließend, so daß sich die Stärke des Magnetfeldes entsprechend einer Kurve 38 ändert. Die Stärke des Magnetfeldes wird nahe den Seiten-Strahl-Austrittsöffnungen 31 und 33 geschwächt, wo der Vertikal-Ablenk-Induktionsfluß aufgenommen wird, jedoch nahe der Mitten-Strahl-Austrittsöffnung 32 verstärkt, wo der Vertikal-Ablenk-Induktionsfluß abgegeben wird.

Es sei darauf hingewiesen, daß die horizontal dünnen magnetischen Platten 25 und 28 wenig Einfluß auf das Vertikal-Ablenk-Magnetfeld haben.

Durch Zusammenfassung des Ablenkjoch-Systems einschließlich einer Horizontal-Ablenk-Spule mit dem in Fig. 6 dargestellten Aufbau mit einer Farbbildröhre einschließlich der oben erläuterten Magnetfeld-Steuerglieder konvergieren der Mitten-Strahl und die Seiten-Strahlen genau vertikal und horizontal, wie dies in Fig. 16 gezeigt ist. Die Verzeichnungen bleiben jedoch bestehen (vgl. Fig. 16), wobei eine Pseudo-Kissenverzeichnung im Rechteck-Muster beobachtet wird. Die gekrümmten Verzeichnungen am oberen und unteren Mitten-Teil des Bildschirmes in Fig. 16 können durch die Magnetfeld-Steuerglieder und durch Ändern der Formen der Horizontal-Ablenk-Spulen nicht korrigiert werden. Derartige Verzeichnungen werden erfindungsgemäß durch die Dauermagneten korrigiert.

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, sind am oberen und am

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- lAr-

unteren Teil des Trichter-Seiten-Teiles des geformten Rahmens 13 zum getrennten Lagern der Vertikal- und der Horizontal-Ablenkspule 12 bzw. 6 Dauermagneten IU vorgesehen, um ein Hilfs-Ablenk-Magnetfeld 141 (vgl. Fig. 17) zu erzeugen, so daß die gekrümmten Verzeichnungen in Fig. 16 korrigiert werden, um ein genaues Rechteck-Muster zu erzielen. Die Dauermagneten 14 können auf jedem Bauteil vorgesehen sein, wenn dieses am trichterseitigen Ende des Ablenkjoch-Systems liegt. Der durch die Dauermagneten 14 erzeugte Induktionsfluß lenkt in erster Linie die Elektronenstrahlen vertikal ab, und das Strahl-Auftreffen ruft bei einer Farbbildröhre mit Streifen-Leuchtschirm keine Probleme hervor. In der Praxis ist jedoch der durch die Magneten 14 erzeugte Induktionsfluß an den äußeren Enden gekrümmt (vgl. Fig. 17), so daß die Strahlen horizontal etwas abgelenkt werden. Daher wird das Strahl-Auftreffen leicht beeinflußt, und der Beeinflussungsgrad des Strahl-Auftreffens bestimmt die obere Grenze des Korrekturgrades der gekrümmten Verzeichnungen durch die Dauermagneten 14.

Versuche der Erfinder haben gezeigt, daß der geeignete Korrekturwert der Verzeichnungen durch die Dauermagneten 14 höchstens 2 m/m für eine 22-Zoll-Farbbildröhre (55-cm-Farbbildröhre) mit einem Ablenkwinkel von 110° beträgt. Der Wert von 2 m/m ist ungefähr 1,3 % der Höhe, d. h. der vertikalen Abmessung des Bildschirmes. Der Betrag der Korrektur durch die Dauermagneten 14 hängt von der Größe des LeuchtSchirmes der zu verwendenden Bildröhre ab; jedoch können die in Fig. 16 dargestellten Verzeichnungen, die in der Farbbildröhre mit Ablenkspulen nach Fig. 6 und Magnetfeld-Steuergliedern vorliegen, optimal korrigiert werden, wenn die Verzeichnungen innerhalb der halben Breite, d. h. der horizontalen Abmessung_/des Leuchtschirmes und innerhalb 0,5 bis 1,5 % der Höhe, d. h. der vertikalen Abmessung des Leuchtschirmes, liegen.

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Leerseite

Claims

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Ansprüche

fl./ Ablenkjoch-Systern,

^^ bei dem die Wicklungsieiter der Horizontal-Ablenk-Spulen so verteilt sind, daß die Vertikal-Ablenk-Spulen ein Tonnen-Magnetfeld und die Horizontal-Ablenk-Spulen ein Kissen-Magnetfeld ausreichender Stärke erzeugen, damit die Seiten-Strahlen über dem gesamten Bildschirm konvergieren,

wenn das Ablenkjoch-System mit einer In-line-Farbbildröhre einschließlich Magnetfeld-Steuergliedern im Raum mit einem Ablenk-Magnetfeld nahe den Strahl-Austrittsöffnungen der Elektronenstrahlerzeuger zusammengefaßt ist, und

bei dem die Wicklungsieiter der Horizontal-Ablenk-Spulen so verteilt sind, daß einerseits ein starkes Kissen-Magnetfeld am Trichter-Seiten-Teil der Spulen erzeugbar ist, und daß andererseits ein Tonnen-Magnetfeld ausreichender Stärke am Hals-Seiten-Teil der Spulen erzeugbar ist, wodurch der Mitten-Strahl außerhalb der konvergierten Seiten-Strahlen am rechten und am linken Seiten-Teil des Bildschirmes der Bildröhre einfällt,

dadurch gekennzeichnet,

daß das durch das Ablenkjoch-Systern erzeugte Raster am oberen und am unteren Mitten-Teil des Bildschirmes durch Magnetstücke (I¹*) am Trichter-Seiten-Teil des Ablenkjoch-Systems korrigiert ist (Pig. 5, 7-9, 17).
2. Ablenkjoch-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Magnetstücke (14) auf einem geformten Rahmen oder Träger zum getrennten Lagern der Horizontal- und der Vertikal-Ablenk-Spulen (7, 7'i 12) vorgesehen sind (Pig. 5, 7-9, 17).

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ORIGINAL INSPECTED