DE3230587A1 - Spulenanordnung fuer eine bildaufnahmeroehre - Google Patents

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O L. -J U U U /

Henkel, Pfenning, Feiler, Hänze!& Meinig n Patentanwälte

European Patent Attorneys Zugelassene Venreter vor dem Europäischen Patentamt

Dr phil G Henkel. München Dip! -mg J. Pfenning. Berim Dr rer nat. L. Feuer. München Dipi -ing. W Hanzei. München

Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Dipi-Phys. K. H Meinig. Ber!-n

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OMK-56P1518-2

17. August 1982/wa

Spulenanordnung für eine Bildaufnahmeröhre

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbfernsehkamera mit mehreren Bildaufnahmeröhren und betrifft insbesondere eine um jede Bildaufnahmeröhre herum angeordnete Spulenanordnung zum Ablenken der im Inneren der Bildaufnahmeröhren erzeugten Elektronenstrahlen.

Für die Farbfernsehübertragung werden verbreitet Farbfernsehkameras des Dreiröhren-Typs verwendet. Bei einer Farbfernsehkamera dieser Art wird das optische Bild eines Aufnahmegegenstands bzw. Objekts in ein rotes (R), ein grünes (G) und ein blaues (B) Teilbild aufgetrennt. Die Teilbilder werden jeweils !5 auf Fangelektroden bzw. Targets der Bildaufnahmeröhren für die Grundfarben Rot, Grün und Blau fokussiert. Die Fangelektroden dieser Bildaufnahmeröhren werden dann mittels von Elektronenrohren emittierten Elektronenstrahlen abgetastet, um elektrische Signale entsprechend den auf den Fangelektroden fokussierten Bildern zu liefern. Diese Signale werden hierauf zur Bildung eines einzigen Farbbilds zusammengesetzt.

Bei den Dreiröhren-Farbfernsehkameras wird für das Zusammensetzen der den Grundfarben entsprechenden Ausgangssignale der Bildaufnahmeröhren eine Farb-Deckungseinstellung zur Vermeidung einer Fehlüberdeckung vorgenommen.

Die Deckungseinstellung oder -justierung geschieht üblicherweise wie folgt: Auf einem Fernseh-Monitor bildschirm wird mittels der Farbfernsehkamera ein Deckungsdiagramm (registration chart) wiedergegeben, dem die von den Bildaufnahmeröhren für Rot und Grün erhaltenen Bilder überlagert werden. Die Horizontal- und Vertikalablenkamplituden, die Größenausrichtungen und die Linearitäten der Rot-Bildaufnahmeröhre werden dabei so eingestellt, daß das Rot-Bild das Grün-Bild

ζει

vollständig überdeckt. Anschließend werden die von den betreffenden Bildaufnahmeröhren gelieferten Blau- und Grün-Bilder dem Deckungsdiagramm auf dem Bildschirm überlagert. Das Blau-Bild wird so justiert, daß es das Grün-Bild auf vorstehend beschriebene Weise überdeckt. Danach ist die, wie beschrieben, aus sechs Schritten bestehende Deckungseinstellung abgeschlossen. Zusätzlich zu den beschriebenen Schritten können zwei weitere Justierschritte, nämlich Schräg(fehler)- und Drehungseinstellung, zusätzlich durchgeführt werden.

Wenn alle vorstehend angegebenen Punkte bei der Deckungseinstellung geprüft werden, kann die Justierung nicht vollständig durchgeführt werden. Wenn beispielsweise die vertikale Länge des Bildschirms für Rasterabtastung mit 100% vorausgesetzt wird, treten auch nach der Farb-Deckungseinsteilung eine Fehlüberdeckung von etwa 0,05Ss im Zentrum des Bildschirms und eine solche von etwa 0,2 - 0,4% im Randbereich auf. Die Fehlüberdeckung ist auf diese Weise schwierig zu beseitigen.

Zur Verringerung der Fehlüberdeckung wurde zusätzlich zu den bisher durchgeführten Justierpunkten das folgende Einstell- oder Justierverfahren vorgeschlagen. Je nach der Art -der Erzeugnisse entsprechen die der Bildaufnahmeröhre innewohnenden Eigenschaften oder Charakteristika nicht notwendigerweise den der Spulenanordnung innewohnenden Ablenkeigenschaften. Infolgedessen treten Ablenkverzeichnungen, wie kissenförmige und trapezförmige Verzeichnung, als Folge der Eigenschaften der Bildaufnahmeröhre und der Spulenanordnung allein oder ihrer kombinierten Eigenschaften auf. Diese Verzeichnungen werden als eine Ursache für Fehlüberdeckung angesehen. Für die Korrektion dieser

Verzeichnungen ist es bekannt, einem Vertikalablenksignal ein Korrektursignal zu überlagern, das eine Frequenzkomponente eines Horizontalablenksignals als Grundwelle aufweist. Bei diesem Verfahren zum Korrigieren einer Verzeichnung einer willkürlichen oder beliebigen Horizontalzeile auf dem Bildschirm wird jedoch die Frequenzkomponente des Horizontalablenksignals durch eine Induktivität der Vertikalablenkspule gedämpft, weil die Gesamtwindungszahl dieser Spule möglichst groß ist/ um den Stromverbrauch durch Vertikalablenkung zu verringern. Mit anderen Worten: die Frequenz des Vertikalablenksignals beim NTSC-System beträgt 60 Hz. Die Zahl der Windungen der Vertikalablenkspule ist jedoch in einem solchen Maß

vergrößert, daß ihre Induktivität nicht wesentlich ist. Da die Frequenz des Horizontalablenksignals höher ist als diejenige des Vertikalablenksignals, kann der Strom des Horizontalablenksignals kaum durch die Vertikalablenkspule fließen. Die Korrektion der Fehldeckung läßt sich mithin nicht ohne weiteres ausführen. Das vorstehend geschilderte Problem ist im folgenden anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben.
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Gemäß Fig. 1 sei angenommen, daß ein durch ein Ausgangssignal einer der Bildaufnahmeröhren für die Grundfarben bei -einer Farbfernsehkamera erzeugtes Bild in Form der Abtastzeile 10 verzeichnet oder

° verzerrt ist, während das durch das Ausgangssignal einer anderen Grundfarben-Bildaufnahmeröhre erzeugte Bild, wie durch die Abtastzeile 11 dargestellt, nicht verzeichnet ist. Dies führt zu einer Fehlüberdeckung. Zum Korrigieren der Verzeichnung zwecks Erzielung eines unverzeichneten Bilds, wie das der Abtastzeile 11, muß die Vertikalablenk-Signalwellenform gemäß Fig. 2 korrigiert werden. Fig. 3 zeigt einen

vergrößerten Teil (Ausschnitt) 20 der Vertikalablenk-Signalwellenform von Fig. 2. Die gestrichelte Linie 30 gibt dabei die Signalwellenform ohne Korrektion an, während eine ausgezogene Linie 31 die Signalwellenform veranschaulicht, zu welcher ein Korrektionssignal, einschließlich des Horizontalablenksignals als Grundwelle, hinzugeführt (worden) ist. Mit diesem korrigierten Signal läßt sich die Verzeichnung, wie bei der Abtastzeile 10 gemäß Fig. 1, vergleichsweise einfach beseitigen.

Die in Fig. 4 dargestellte Verzeichnung einer Abtastzeile 40 läßt sich dagegen nicht einfach korrigieren.

zum Korrigieren der Abtastzeile 40 ist eine korrigierte Vertikalablenk-Signalwellenform 51 nötig, die von • einer unverzeichneten Vertikalablenk-Signalwellenform 50 abweicht. Da weiterhin die Vertikalablenkspule eine große Induktivität besitzt, wirkt sie als Inte-

^⁰ grationsschaltung zum Integrieren des Korrektionssignals, welches das Vertikalablenksignal als Grundwelle enthält. Die Wellenform eines über die Vertikalablenkspule fließenden Stroms ist eine integrierte Wellenform der Wellenform einer (an diese Spule) angelegten Spannung. Gemäß Fig. 5 besitzt das Korrektionssignal allein die Stromwellenform 60 gemäß Fig. 6A. Um jedoch eine solche Stromwellenform bei der Vertikalablenkspule zu erreichen, muß an diese eine in Fig. 6B dargestellte Spannungswellenform 61 ange-

legt werden. Die Wellenform 61 ist eine Differentialwellenform der Wellenform 60. Die Wellenform 61 besitzt daher einen Impuls großen Pegels und kleiner Breite din der Horizontalrücklaufperiode 62, wobei der impulsförmige Teil außerhalb des Linearbereichs

der Vertikalablenkschaltung liegt. Auch wenn das geschilderte Problem ausgeräumt ist, besitzt die Vertikalablenkspule eine große Induktivität und eine schmal-

-JT ö-

bandige Kennlinie in bezug auf das Horizontalablenksignal und dessen Harmonische. Aus diesem Grund wird der Frequenzgang für die harmonische Komponente stärker gedämpft als der für das Horizontalablenksignal. Auch wenn die ideale Differentialspannungswellenform 61 der Stromwellenform 60 an die Vertikalablenkspule angelegt wird, wird in der Praxis eine integrierte Stromwellenform mit gedämpften harmonisehen Komponenten erhalten. Durch die Vertikalablenkspule fließt (dabei) ein Strom mit der durch die gestrichelte Linie 63 angegebenen Wellenform. Wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 4 angedeutet, wird dabei zwar ein Endteil 42 der Abtastzeile einwandfrei korrigiert, während ihr Anfangsteil 41 Verzeichnung zeigt.

Es ist somit ersichtlich, daß sich die allgemeine Ablenkverzeichnung gemäß Fig. 4 nicht ohne weiteres korrigieren läßt. Wenn noch kompliziertere Verzeichnungen im Spiel sind, muß an die Vertikalablenkspule eine noch komplexere Wellenform angelegt werden. Infolgedessen kann in der Praxis aufgrund des Frequenzgangs der Vertikalablenkspule eine Korrektion nicht durchgeführt werden.

Das beschriebene Verfahren oder Vorgehen besitzt den weiteren Nachteil, daß die Stromwellenform die integrierte Wellenform der Spannungswellenform ist. Eine

integrierte Größe zwischen den Spannungswellenformen 64 und 65 gemäß Fig. 6B muß Null betragen. Der impulsförmige Teil kann jedoch wegen des Linearbereichs der Vertikalablenkschaltung und des Frequenzgangs der Vertikalablenkspule nicht einwandfrei integriert werden. In der Praxis entspricht die Stromwellenform der integrierten Wellenform, bei welcher die Integrationsgröße zwischen den Wellenformen 64 und 65 nicht

. 9-

gleich Null ist. Mit anderen Worten: es wird ein Gleichspannungs-Magnetfeld an das Vertikalablenk-Magnetfeld angelegt, so daß das Bild lotrecht abgelenkt wird. Wenn in diesem Fall eine Fehlerüberdeckung auftritt, ist die Justierung (Behebung) der Ablenkverzeichnungen kompliziert. Eine Fehlüberdeckung ist daher in diesem Fall unerwünscht.

IQ Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung einer Spulenanordnung mit einer Entzerrungsoder Korrekturspule, die eine Korrektur von Fehlüberdeckung mit hoher Genauigkeit ermöglicht.

Diese Spulenanordnung soll zudem eine Korrektion von Ablenkverzeichnungen aufgrund von Vertikal- und Horizontalablenk-Magnetfeidern ermöglichen.

Weiterhin soll sich diese Spulenanordnung, ohne Rücksieht auf ihre Einbaulage, ohne weiteres anstelle einer herkömmlichen Spulenanordnung verwenden lassen.

Die genannte Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Eine erfindungsgemäße Spulenanordnung für eine Bildaufnahmeröhre umfaßt Horizontal- und Vertikalablenkspulen, die an der Außenfläche eines Kolbens der Bildaufnahmeröhre angeordnet sind, sowie Korrekturspulen mit kleinerer Windungszahl als Vertikal- und Horizontalablenkspulen zum Korrigieren der durch Horizontal- und Vertikalablenkspule hervorgerufenen Ablenkverzeichnungen. Die Korrekturspulen sind in Entsprechung zu den Vertikalablenkspulen oder Horizontalablenkspulen angeordnet und besitzen eine Zeitkonstante, die kleiner ist als die Periode des Horizontalablenksignals. Die Korrekturspulen bestehen

aus gedruckten Leiterplattenverdrahtungen und sind zwischen der Außenfläche des Kolbens der Bildaufnahmeröhre und den Ablenkspulen angeordnet. An die Korrekturspulen ist ein Signal zum Korrigieren der Ablenkverzeichnung anlegbar.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels für eine Fehlüberdeckung,

Fig. 2 eine Vertikalablenk-Signalwellenform,

Fig. 3 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Ausschnitt aus der Vertikalablenk-Signal-

wellenform nach Fig. 2 zur Veranschaulichung

ihrer Korrektion,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines anderen Beispiels für eine Fehlüberdeckung,

Fig. 5 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Ausschnitt aus der Wellenform nach Fig. 4 zur Verdeutlichung ihrer Korrektion,

Fig. 6A und 6B Signalwellenformen zur Erzeugung der 30

Wellenform nach Fig. 5,

Fig. 7 eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht

einer Spulenanordnung gemäß der Erfindung

für eine Bildaufnahmeröhre, 35

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 7

\er-4i-

Fig. 9 bis 11 Blockschaltbilder von Anregungs- oder Erregerkreisen für die Korrekturspule gemäß Fig. 7,
5

Fig. 12 ein Schaltbild einer beispielhaften Korrektursignalquelle für die Erregerkreise gemäß den Fig. 9 bis 11,

Fig. 13 eine graphische Darstellung von Signalwellenformen an den jeweiligen Teilen der Korrektursignalquelle gemäß Fig. 11,

Fig. 14 einen Querschnitt durch eine Spulenanordnung gemäß einer anderen Ausführungsform der Er

findung und

Fig. 15 eine perspektivische Darstellung zur Veranschaulichung der Grundanordnung der Korrekturspule.

Die Fig. 1 bis 6 sind eingangs bereits erläutert worden.

Die Bildaufnahmeröhre 71 gemäß Fig. 7 besteht aus einem Vidicon o.dgl. Sie weist eine nicht dargestellte Fangelektrode bzw. ein Target, auf der bzw. dem ein optisches Bild formbar ist, und einen die Fangelektrode tragenden, luftdicht verschlossenen Glas-Kolben 70 auf, in welchem ein nicht dargestelltes Elektronenrohr angeordnet ist. Die Fangelektrode wird mit den vom Elektronenrohr erzeugten Elektronenstrahlen abgetastet. Durch die Fangelektrode wird ein dem optischen Bild entsprechendes elektrisches Signal erzeugt.

Um den Glas-Kolben 70 der Bildaufnahmeröhre 71 herum ist eine Spulenanordnung 72 vorgesehen, die mit Hilfe von Andruckelementen 73 und 74 an der Bildaufnahme-

röhre 71 befestigt ist. Letztere ist zusammen mit der Spulenanordnung 72 in ein Abschirmrohr 75 eingesetzt, auf dessen beiden Enden eine vordere bzw. eine hintere Endkappe 76 bzw. 77 aufgesetzt sind, in denen jeweils durchgehende Bohrungen 78 bzw. 79 ausgebildet sind. Die Bohrungen 78 und 79 werden von einer Stirnplatte 80 der Bildaufnahmeröhre 71 bzw. externen Anschlüssen 81 durchsetzt.

Die Spulenanordnung 72 umfaßt eine Fokussierspule 82, Vertikalableftkspulen 83, Horizontalablenkspulen 84, Korrekturspulen 85, eine (Strahl-)Ausrichtspule 86 sowie einen Spulenträger 87. Die Spulen 82 - 86 sind auf dem Spulenträger 87 angeordnet, der die Spulen 82 - 86 in vorgegebenen gegenseitigen Abständen hält und außerdem vorbestimmte Abstände zwischen der Bildaufnahmeröhre 71 und den Spulen 82 - 86 einhält. Die Horizontalablenkspulen 84 und die Vertikalspulen 83 erzeugen jeweils Horizontal- bzw. Vertikalablenk-Magnetfelder zur horizontalen und vertikalen Ablenkung der vom Elektronenrohr der Bildaufnahmeröhre 71 erzeugten Elektronenstrahlen. Die von den Spulen 84 und 8 3 erzeugten Magnetflüsse verlaufen senkrecht zuein— ander. Die Vertikalspulen 83, die jeweils eine halbkreisförmige Gestalt besitzen, sind um 180° zu den Horizontalablenkspulen 84 versetzt, die ihrerseits jeweils halbkreisförmig bzw. halbzylindrisch ausgebildet sind. Es kann vorausgesetzt werden, daß prak-

tisch keine Störung (Interferenz) zwischen den beiden Magnetfeldern auftritt. Der Spulenträger 87 ist in Fig. 8 nicht sichtbar. Die Fokussierspule 82 dient zum Konvergieren der Elektronenstrahlen, während

die Ausrichtspule 86 ein Magnetfeld zur Ausrichtung 35

der Elektronenstrahlen erzeugt.

Die Korrekturspulen 85 bilden den wesentlichen Teil der Erfindung. Jede Korrekturspule 85, die einen halbkreisförmigen Querschnitt besitzt, ist gemäß Fig. 8 in derselben Richtung verlegt bzw. angeordnet wie die Vertxkalablenkspule 83. Die Korrekturspulen 85 erzeugen einen Magnetfluß in derselben Richtung wie der Vertikal abi enk-Magnetfluß. Die Windungszahl der Korrekturspule 85 ist kleiner als diejenige der Vertikalablenkspule

83. Die Korrekturspule 85 umfaßt eine leitfähige Schicht 90, die gemäß Fig. 15 auf ein flexibles bzw. biegsames Substrat 91 aufgedruckt ist. Die Korrekturspule 85 ist gemäß Fig. 7 zwischen der Horizontalablenkspule 84 und der Bildaufnahmeröhre 71 und gemäß Fig. 8 in einer mit der Vertikalablenkspule 83 korrespondierenden Lage angeordnet. Die Einbaulage der ■ Korrekturspule 85 unterliegt keinen Einschränkungen, weil diese Spule gemäß Fig. 15 als gedrucktes Leiterplattenverdrahtung ausgebildet ist, so daß sie ohne weiteres in die bisherige Spulenanordnung einbaubar ist. Da weiterhin die Korrekturspulen 85 der Außenfläche der Bildaufnahmeröhre 71 am nächsten liegen, kann das von ihnen erzeugte Magnetfeld effektiv dem von den Vertikalablenkspulen 83 erzeugten Magnetfeld überlagert werden.

Wie erwähnt, besitzt die Vertikalablenkspule 83 eine größere Windungszahl als die Korrekturspule 85, um einen niedrigen Stromverbrauch zu erreichen. Die

° Vertxkalablenkspule 83 besitzt z.B. 160 Windungen, einen Wicklungswiderstand von 200 0hm und eine Induktivität von 30 mH. Die angegebenen Werte für die Vertikalspule 83 sind lediglich als Beispiel anzusehen, doch treffen sie für die meisten Fälle zu.

Die Zeitkonstante tv der Vertxkalablenkspule bestimmt sich nach folgender Gleichung:

tV = LV/RV = (30 χ 10 ³)/2ΟΟ = 1,5 χ 1Ο~⁴ s = 150 (,us)

mit: LV = Induktivität der Spule und RV = Wicklungswiderstand·

Die Zeitkonstante der Vertikalablenkspule ist erheblich kleiner als die Periode (1/60 s) des Vertikalablenksignals, aber größer als die Periode des Horizontalablenksignals. (Da beim NTSC-System die Horizontalablenk-Impulsfrequenz etwa 15,75 kHz beträgt, liegt die Periode bei etwa 63,5 ,us.)

Der durch die Vertikalablenkspule mit den angegebenen Werten fließende Ablenkstrom besitzt eine Größe von etwa 30 - 40 mA (Spitze-Spitze). Die Fehlüberdeckung • beträgt dabei etwa 0,05% im Zentrum des üblichen Bildschirms und etwa 0,3 - 0,4% in seinem Randbereich. Durch die Fehlüberdeckungsjustierung muß daher eine Korrektur entsprechend 0,4% oder mehr erfolgen. Bei vorgegebener Toleranz muß eine Korrektur von O,8 - 1% für die Justierung bzw. Behebung der Fehlüberdeckung vorgenommen werden. Diese Korrektur- oder Korrektionsgröße bestimmt sich im allgemeinen durch die Rot- und Blau-Bildsignale gegenüber dem von der Bildaufnahmeröhre erzeugten Grün-Bildsignal. Der Korrekturbereich muß daher die positiven und negativen Größen überdecken, d.h. die Korrekturgröße liegt im Bereich von +0,8% bis ±1%. (Die Toleranz der Ablenkverzeichnung durch die

das Grün-Bildsignal als Bezugssignal erzeugendes Bildaufnahmeröhre beträgt im allgemeinen 0,5 - 1%. Die von der Bildaufnahmeröhre für das Grün-Bildsignal hervorgerufene Ablenkverzeichnung kann mittels der erfindungsgemäßen Korrekturfunktion für die Fehlüberdeckung verringert werden. Da in diesem Fall keine Strenge Toleranz für die Ablenkverzeichnung erforderlich ist, kann die Korrekturgröße im Bereich von +.0,8% bis +1% liegen. Liegt diese Größe in einem Bereich von +.1,0% bis +_ 1,5%,

O LOUJO/

so wird die Ablenkverzeichnung der Bildröhre für das Grün-Bildsignal als Bezugssignal stark verringert).

Im folgenden ist eine Möglichkeit für die Korrektur einer Fehlüberdeckung für eine Korrekturgröße von ±1,0% beschrieben.

Die Windungszahl der Korrekturspule 85 ist, wie erwähnt, wesentlich kleiner als diejenige der Vertikalablenkspule 83. Es sei angenommen, daß die Windungszahl der Korrekturspule 85 ein Zehntel derjenigen der Vertikalablenkspule 83 beträgt und daß beide Spulen aus demselben Werkstoff bestehen. Der Verdrahtungs- bzw. Wicklungswiderstand der Korrekturspule 85 beträgt 1/10 von 200 0hm, d.h. 20 0hm, während ihre • Induktivität (1/10)² von 30 mH, nämlich 300 (,uH) beträgt. Ihre Zeitkonstante bestimmt sich daher wie

folgt:
20

t = L/R = (300 χ 1O~⁶)/2O = 15 χ 10~⁶ s = 15 (^s).

Wenn andererseits die Windungszahl der Korrekturspule 1/20 derjenigen der Vertikalablenkspule beträgt, be- ^° trägt der Verdrahtungs- bzw. Wicklungswiderstand der Korrekturspule 10 0hm bei einer Induktivität von 7 5

2
λιΗ (=(1/20) von 30 mH) . Die Zeitkonstante bestimmt

sich daher wie folgt:
t = (75 x 10"⁶)/10 = 7,5 χ 10~⁶ S = 7,5 ,us

Zur weiteren Verkleinerung der Zeitkonstante der Korrekturspule 85 muß ein Widerstand mit ihr in Reihe geschaltet werden. Es sei angenommen, daß der kombinierte Widerstand aus dem Verdrahtungswiderstand der Korrekturspule 85 und dem Widerstandswert des mit ihr in Reihe geschalteten Widerstands das Zehnfache des Verdrahtungswiderstand s der Korrekturspule 85 beträgt. Dabei

werden die Zeitkonstanten zu Ι/ΙΟ, nämlich 1,5 bzw. 0,75 ,us. Die Zeitkonstanten werden zu 1/40 bis 1/80 der Periode (63,5 ,us) des Horizontalablenksignals. Wenn der Wert eines mit der Korrekturspule in Reihe geschalteten Widerstands verkleinert wird, nimmt die Zeitkonstante der Korrekturspule weiter ab. Da die Korrekturspule 85 weiterhin durch eine Stromquellenschaltung angesteuert wird, kann ein durch diese Spule fließender Strom nicht integriert werden, weil die Stromquelle eine hohe Ausgangsimpedanz besitzt.

Ein anderer Unterschied zwischen der Vertikalablenkspule 83 und der Korrekturspule 85 besteht in der Eigenresonanzfrequenz. Diese erweist sich in der • Praxis allgemein als das Fünf- bis Zehnfache derjenigen der Horizontalablenkspule betragend. In ihrem an der Bildaufnahmeröhre montierten Zustand der Spulenan-Ordnung streut das Horizontalablenksignal geringfügig in die Vertikalablenkspule mit dadurch verursachtem Klingen (ringing), so daß Klingen dem Vertikalvideosignal überlagert ist. Die Eigenresonanzfrequenz der Vertikalablenkspule kann dann durch die Frequenz bestimmt werden, bei der Klingen auftritt. Das Klingen kann dadurch beseitigt werden, daß ein Dämpfungswiderstand parallel zur Vertikalablenkspule geschaltet wird.

Die Induktivität der Korrekturspule 85 beträgt (1/10)

bis (1/20) derjenigen der Vertikalablenkspule 83. Die Eigen- oder Selbstresonanzfrequenz der Korrekturspule 85 beträgt das Zehn- bis Zwanzigfache derjenigen der Vertikalablenkspule 83, auch wenn die Streukapazität der Korrekturspule 85 mit derselben Größe wie bei der

Vertikalablenkspule 83 vorausgesetzt wird. Die Streukapazität der Spule ist im allgemeinen komplex und verringert sich mit kleinerer Windungszahl. Dabei erhöht

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sich die Eigenresonanzfrequenz. Die Frequenzeigenschaften bzw. Frequenzgänge, durch die Eigenresonanzfrequenz der Korrekturspule 85 bestimmt, sind dutzendemale höher, als diejenigen der Vertikalablenkspule 83.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, kann ein das Horizontalablenksignal und dessen harmonische Komponenten enthaltendes Fehlüberdeckung-Korrektursignal ohne weiteres an die Korrekturspule 85 angelegt werden. Weiterhin ist die durch die Induktivitätskomponente der Korrekturspule 85 erzeugte Differentialspannung äußerst klein im Vergleich zu dem Fall, daß äas Korrektursignal an die Vertikalablenkspule angelegt wird. Die Differentialspannung ist beträchtlich nie-• driger als die Spannung an den beiden Enden des kombinierten Widerstands aus dem Innen- oder Eigenwiderstand der Korrekturspule 85 und dem Wert des mit der Korrekturspule in Reihe geschalteten Widerstands. Die Spannungswellenform einer an die Korrekturspule 85 und den mit ihr in Reihe geschalteten Widerstand angelegten Quellenspannung kann als die Spannungswellenform der Korrekturspule 85 angesehen werden. Mit anderen Worten: ein Strom (z.B. eine Stromwellenform 60 gemäß Fig. 6A) zur Erzeugung eines Magnetfelds für die Korrektur der Fehlüberdeckung kann durch die Korrekturspule 85- fließen. Da in diesem Fall durch die Vertikalablenkspule 83 das Vertikalablenk-Magnetfeld

erzeugt wird, erzeugt die Korrekturspule 85 lediglich einen Magnetfluß zur Korrektur von Fehlüberdeckung. Da weiterhin die Frequenz des Ausgangssignals der Korrekturspule 85 erheblich höher ist als diejenige des Horizontalablenksignals, kann ein Magnetfeld er-

zeugt werden, das eine komplexere Stromwellenform liefert als das die Stromwellenform 60 gemäß Fig. 6A erzeugende Magnetfeld. Dies bedeutet, daß eine komplexere Ablenkverzeichnung beseitigt und eine höchst

präzise Fehlüberdeckungsjustierung erzielt werden kann.

Die erfindungsgemäß verwendete Korrekturspule 85 bietet die Vorteile, daß das nur für die Fehlüberdeckungs justierung erzeugte Magnetfeld unabhängig vom Magnetfeld der Vertikalablenkspule 83 erzeugt werden kann und daß eine durch das Fehlüberdeckung-Korrektursignal hervorgerufene Mißausrichtung der Vertikalablenkung nicht auftritt, weil die Integrationswirkung aufgrund der Spule vernachlässigbar ist.

Wenn die Windungszahl der Korrekturspule 85 ein Zehntel der Windungszahl der Vertikalablenkspule 83 beträgt, beträgt ein über die Korrekturspule 85 • fließender Strom zur Durchführung einer Fehlüberdeckungskorrektur das Zehnfache von ±1% des Vertikalstroms, d.h. ± 1O% desselben. Entsprechend den Kennwerten der Vertikalspule 83 beträgt der Ablenkstrom 30 - 40 mA (Spitze-Spitze-Wert). Der Korrekturstrom liegt daher bei ±4 bis +4 mA.

Die Fig. 9 bis 11 veranschaulichen Erregerkreise für die Korrekturspule 85. Ein FehlÜberdeckungskorrektur-Signalgenerator e(t) entspricht einer Spannungsquellenschaltung. In einem gestrichelt eingezeichneten Rechteck stehen die Symbole L und R jeweils für die Induktivität bzw. den Wicklungswiderstand der Korrekturspule 85.

Gemäß Fig. 9 wird ein Ausgangssignal des Korrektursignalgenerators e(t) der Korrekturspule 85 über einen Widerstand R zugeführt.

Gemäß Fig. 10 wird das Ausgangssignal des Signalgenerators e(t) an eine nicht-invertierende Eingangs-

vr-49-

klemme angelegt und über den Widerstand R nach Masse geführt wird. In diesem Fall fließt über die Korrekturspule 85 ein Strom mit einer Wellenform, ähnlich derjenigen des Ausgangssignals des Signalgenerators e(t) .

Gemäß Fig. 11 wird das Ausgangssignal des Korrektursignalgenerators e(t) einer Stromquellenschaltung i(t) zugeführt, die ein Signal liefert, das eine ähnliche Wellenform besitzt wie das Ausgangssignal des Signalgenerators e(t). Dieses Signal wird der Korrekturspule 85 zugeführt, die dadurch erregt wird.

Fig. 12 ist ein Schaltbild des KorrekturSignalgenerators e(t). Ein Horizontal-AnSteuer- oder -Treiberimpuls HD mit der Wellenform gemäß Fig. 13 wird an die Basis eines Transistors TRl angelegt, um diesen durchzuschal-• ten. Das Ausgangssignal des Transistors TRl wird über einen Gleichstromsperr-Kondensator CO einem an sich bekannten Integratorkreis Ic zugeführt, der einen Operationsverstärker AO, Widerstände Ri und Rf sowie einen Kondensator C aufweist. Der Widerstand Rf ist zur gleichspannungsmäßigen Stabilisierung des Ausgangssignals vom Operationsverstärker AO angeordnet. Eine durch den Kondensator C und den Widerstand Ri bestimmte Zeitkonstante ist ausreichend größer als die Periode des Horizontal-Treiberimpulses HD. Ein Ausgangssignal es(t) des Integratorkreises Ic ist in Fig. 13 dargestel-lt. Da der Kondensator CO das Gleichspannungssignal sperrt und nicht zum Eingang des

Operationsverstärkers AO liefert, ist der Mittelwert des Ausgangssignals es(t) auf 0 V gesetzt, wobei seine Augenblicksgröße (instanteneous value) auf der Mitte 0 V beträgt. Das Ausgangssignal es (t) wird an sich bekannten Lineardetektoren DTl - DT4 zugeführt. Der Lineardetektor DTl umfaßt einen Operationsverstärker All, Dioden DIl und D12, Widerstände RlI und R12 sowie einen variablen bzw. Regelwiderstand VIl, während der

ΪΟ-

Lineardetektor DT2 einen Operationsverstärker A21, Dioden D21 und D22, Widerstände R21 und R22 sowie einen Regelwiderstand V21 aufweist. Das Ausgangssignal es(t) wird an die invertierenden Eingangsklemmen der Operationsverstärker All und A21 angelegt, deren nicht-invertierenden Eingangsklemmeη mit einem Bezugssignal (Massepotential) zur Bestimmung des positiven oder negativen Eingangs beaufschlagt werden. Die Operationsverstärker All und A21 liefern Ausgangssignale el(t)max und e2(t)max, welche die in Fig. 13 gezeigten Wellenformen besitzen und den positiven bzw. negativen Komponenten der Ausgangssignale es (t) entsprechen. Der Lineardetektor-(kreis) DT3 umfaßt einen Operationsverstärker A31, Dioden D31 und D32, Widerstände R31, R32 und R33 sowie Regelwiderstände V31 und V32, während der Lineardetektor DT4 einen Operationsverstärker A41, Dioden D41 und D42, Widerstände R41, R42 und R43 sowie Regelwiderstände V41 und V42 aufweist. Die Arbeitsweise der Lineardetektor(kreise) DT3 und DT4 ist im wesentlichen dieselbe wie bei den Lineardetektor(kreisen) DTl und DT2, nur mit dem Unterschied, daß durch die Regelwiderstände V31 und V41 positive bzw. negative Komponenten in bezug auf das Massepotential bestimmt werden. Wenn die Ausgangsspannungen der Regelwiderstände V31 und V41 mit +ER bzw. -ER bezeichnet werden, besitzen diese Spannungen die bei es (t) in Fig. 13 angegebenen Wellenformen. Das an die invertierenden Eingangsklemmen der Operationsverstärker A31 und A41 angelegte Ausgangssignal es (t) wird nach Maßgabe der Spannungen +ER und -ER invertiert, so daß die Operationsverstärker A31 und A41 Signale e3(t)max bzw. e4(t)max liefern. Die jeweils von den Operationsverstärkern All bis A41 erzeugten Ausgangssignale el(t)max bis e4(t)max werden jeweils durch die Regelwiderstände VIl, V21, V32 bzw. V42 auf vorbestimmte Pegel eingestellt und als el (t) bis e4(t) geliefert (produced).

JZOUOÖ /

Die Ausgangssignale el(t)max bis e4(t)max der Operationsverstärker All - A41 werden auch invertierenden Verstärkerkreisen NAl - NA4 zugeführt. Der invertierende Verstärkerkreis NAl umfaßt einen Operationsverstärker A12, Widerstände R13 und R14 sowie einen Regelwiderstand V12. Der Verstärkerkreis NA2 umfaßt einen Operationsverstärker A22, Widerstände R23 und R24 sowie einen Regelwiderstand V22. Der invertierende Verstärkerkreis NA3 weist einen Operationsverstärker A32, Widerstände R34 und R35 sowie einen Regelwiderstand V33 auf, während der Verstärkerkreis NA4 einen Operationsverstärker A42, Widerstände R44 und 45 sowie einen Regelwiderstand V43 umfaßt. Die invertierenden

¹^ Verstärkerkreise NAl - NAl erzeugen Ausgangssignale eil (t) bis e41 (t), die invertierten Ausgangssignalen el(t)max bis e4(t)max mit vorbestimmten Pegeln entsprechen.

Die Ausgangssignale el(t) und eil(t) werden, wie aus Fig. 13 hervorgeht, als Fehlüberdeckung-Korrektursignale für die rechte Hälfte des Bildschirms benutzt. Die rechte Hälfte eines Horizontalsynchronimpulses auf der Zeitbasis entspricht (dabei) der rechten Hälfte des Bildschirms beim Standard-Ablenksystem.

Die Ausgangssignale e2 (t) und e21(t) werden zum Korrigieren von Fehlüberdeckung auf der linken Hälfte des Bildschirms benutzt, während die Ausgangssignale e3(t)

^O und e31 (t) zum Korrigieren von Fehlüberdeckung im rechten Viertel und die Ausgangssignale e4 (t) und e41(t) zum Korrigieren der Fehlüberdeckung im linken Viertel des Bildschirms dienen. Wenn eine Anzahl dieser Signale zur Lieferung eines Summensignals zusammengesetzt wird,

°° kann mit letzterem eine komplexe Fehlüberdeckung korrigiert werden.

Nachstehend ist eine Spulenanordnung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform wird nur die durch das Vertikalablenk-Magnetfeld verursachte Fehlüberdeckung korrigiert, doch kann auch eine durch das Horizontalablenk-Magnetfeld hervorgerufene Fehlüberdeckung korrigiert werden. Da die Induktivität der Horizontalablenkspule kleiner ist als diejenige der Vertikalablenkspule, stellt in diesem Fall die Integrationswirkung durch die Horizontalablenkspule kein wesentliches Problem dar. Da jedoch der Gleichstrom nicht über die mit der Horizontalablenkspule verbundene Horizontalablenkschaltung fließt, muß sorgfältig darauf geachtet werden, daß der Arbeitspunkt der Ablenkmagnetfelder nicht infolge der Korrektursignale abweicht. Zu diesem Zweck müssen die Korrekturspulen auf dieselbe Weise wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform angeordnet sein, wobei diesen Korrekturspulen Fehlüberdeckungssignale zugeführt werden müssen.

Fig. 14 veranschaulicht ein Beispiel für die Korrektur von Fehlüberdeckung aufgrund des Horizontalablenk-Magnetf elds. In diesem Fall ist eine Korrekturspule 8 in Entsprechung zur Horizontalablenkspule 84 angeordnet, Wenn die Korrektufspule 85 auf dieselbe Weise wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform angeordnet ^O ist, besitzt sie einen breiten Frequenzgang, der eine Korrektur komplexen Fehlüberdeckung mit großer Genauigkeit zuläßt.

Wie vorstehend erläutert, sind erfindungsgemäß Korrek-" turspulen unabhängig von den Vertikal- und Horizontalablenkspulen angeordnet. Mit den Korrekturspulen kann eine Fehlüberdeckung infolge eines erzeugten Magnetfelds unabhängig von Vertikalablenk- und Horizontal-

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ablenk-Magnetfeld korrigiert werden. Ein Strom für das Horizontalablenksignal und dessen harmonische Komponenten kann in ausreichendem Maß über die Korrekturspule(n) fließen, um eine hierbei hervorgerufene komplexe Verzeichnung und Fehlüberdeckung zu justieren bzw. zu korrigieren. Es läßt sich mithin eine Fehlüberdeckungsjustierung mit großer Genauigkeit durchführen. Da das durch die Korrekturspule erzeugte Magnetfeld weiterhin nicht das von Horizontal- und Vertikalablenkspulen erzeugte Ablenkmagnetfeld beeinflußt, tritt keine Ablenkabweichung in vertikaler und horizontaler Richtung auf. Die Korrekturspulen können in Entsprechung zu den Vertikalablenk- und Horizontalablenkspulen angeordnet

¹^ werden, so daß Fehlüberdeckung, durch die Ablenkverzeichnungen oder -Verzerrungen infolge der Vertikalablenk- und Horizontalablenk-Magnetfeider verursacht, präzise korrigiert werden kann. Da zudem die Korrekturspule aus einer gedruckten Leiterplattenverdrahtung besteht, unterliegt ihre Einbaulage keinen Einschränkungen, so daß die erfindungsgemäße Korrekturspule ohne weiteres in eine herkömmliche Spulenanordnung eingebaut werden kann.

Claims (7)

1. Patentansprüche

   Spulenanordnung für eine Bildaufnahmeröhre, die ein elektrisches Signal entsprechend einem auf einer Fangelektrode bzw. einem Target geformten Bild durch Abtastung der Fangelektrode mittels eines Elektronenstrahls erzeugt, mit Horizontal- und Vertikalablenkspulen, die um eine Außenfläche der Bildaufnahmeröhre kaum angeordnet sind und Ablenkmagnetfelder zur Ablenkung des Elektronenstrahls in Horizontal- bzw. Vertikalrichtung erzeugen, gekennzeichnet durch eine um die Außenfläche der Bildaufnahmeröhre (71) herum angeordnete Korrekturspule (8 5), die eine vorbestimmte Windungszahl besitzt, welche kleiner ist als die Windungszahl der Vertikalablenkspule (83¹, und die in Abhängigkeit von einem ihr zugeführten Ablenkverzeichnung-Korrektursignal ein Magnetfeld zum Korrigieren einer durch die Ablenkmagnetfelder hervorgerufenen Ablenkverzeichnung oder -verzerrung erzeugt.
2. 2. Spulenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturspule (85) in derselben Richtung wie die Vertikalablenkspule (83) gewickelt ist und daher das Korrekturmagnetfeld in derselben Richtung wie das Ablenkmagnetfeld der Vertikalablenkspule (83) erzeugt.
3. 3. Spulenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturspule (85) in derselben Richtung wie die Horizontalablenkspule (.84) gewickelt ist und daher

   ³^ das Korrekturmagnetfeld in derselben Richtung wie das Ablenkmagnetfeld der Horizontalablenkspule (84) erzeugt.
4. 4. Spulenanordnung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturspule (85) eine Zeitkonstante besitzt, die kleiner ist als die Periode eines der Horizontalablenkspule (84) zugeführten Horizontalablenksignals.
5. 5. Spulenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturspule (85) zwischen der Außenfläche des Kolbens (70) der BiIdaufnahmeröhre (71) sowie einer der Horizontalablenkspulen (84) und der Vertikalablenkspule (83) angeordnet ist.
6. 6. Spulenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturspule (85) eine Leiterschicht aufweist, die auf ein flexibles bzw. biegsames Substrat aufgedruckt ist.
7. 7. Spulenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung (e(t)) zur Erzeugung eines der

   Korrekturspule (8 5) zuzuführenden Korrektursignals • vorgesehen ist.