DE3625770C2 - Ablenkjoch für eine Kathodenstrahlröhre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ablenkjoch mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Geräte zur Video-Bildwiedergabe wie z. B. Fernsehempfänger und Computer-Monitore enthalten Kathodenstrahlröhren, welche die Videoinformation auf einem Leuchtstoffschirm bildlich darstellen. In solchen Röhren werden ein oder mehrere Elek­ tronenstrahlen durch elektromagnetische Felder, die von einem Ablenkjoch erzeugt werden, horizontal und vertikal ab­ gelenkt, um auf dem Bildschirm ein Raster zu bilden. Wegen des Unterschiedes der Ablenkentfernung zwischen den Rändern und den Ecken des Bildschirms erhält das Raster, wenn keine Korrekturmaßnahmen getroffen werden, eine einwärts einge­ beulte "kissenförmige" Gestalt. Bei Farbbildwiedergabegeräten führt die räumliche Trennung der Elektronenstrahlen im Strahlsystem der Kathodenstrahlröhre dann zur Fehlkonvergenz oder anderen Landefehlern der Strahlen auf dem Bildschirm.

Die Horizontal- und Vertikal-Ablenkwicklungen des Ab­ lenkjochs lassen sich durch besondere Wicklungsvertei­ lung der einzelnen Spulen der Ablenkwicklungen so kon­ struieren, daß Konvergenzfehler und Rasterverzeichnungen wesentlich korrigiert werden. Die Wicklungsverteilung be­ stimmt den sich insgesamt ergebenden harmonischen Gehalt bzw. die Ungleichmäßigkeit in der Form der Ablenkfelder und außerdem die örtlichen Änderungen dieser Feld-Un­ gleichmäßigkeit entlang der Längsabmessung des Ablenkjochs.

Bestimmte Strahllandefehler oder Rasterverzeichnungen sind an bestimmten Bereichen längs des Jochs sensibler für Kor­ rekturen als an anderen Stellen, und viele dieser Fehler oder Verzeichnungen können durch Wicklungen korrigiert werden, die örtliche Änderungen in der Feld-Ungleichmäßig­ keit hervorrufen.

Ein Ablenkjoch beispielsweise, das in beträchtlichem Maß selbstkonvergierend auf drei Inline-Elektronen strahlen einer Farbbild-Kathodenstrahlröhre wirkt, erzeugt ein Horizontalablenkfeld mit einer insgesamt kissenförmigen Ungleichmäßigkeit und ein Vertikalablenkfeld mit einer insgesamt tonnenförmigen Ungleichmäßigkeit. Durch örtli­ che Änderungen in den Feld-Ungleichmäßigkeiten können dann spezielle Fehler oder Verzeichnungen korrigiert wer­ den, während die für die Selbstkonvergenz notwendige Ge­ samt-Ungleichmäßigkeit aufrechterhalten bleibt.

Mechanische Grenzbedingungen für die Wicklungen beschrän­ ken jedoch das mögliche Maß örtlicher Änderungen, so daß in der Praxis die möglichen Änderungen der Wicklungsver­ teilung zu unerwünschten wechselweisen Änderungen von Feh­ lern und Verzeichnungen führen können. Dies kann zur Fol­ ge haben, daß eine vollstandige Korrektur aller Fehler und Verzeichnungen überhaupt nicht möglich ist und ein unerwünschter Kompromiß für das Maß der erzielten Korrek­ tur geschlossen werden muß.

Aus der JP 59-16250 A ist ein gattungsgemäßes Ablenkjoch mit Ost-West-Kissen­ korrektur bekannt, bei welchem das vertikale Ablenkfeld in seinem Mittelbereich und am Austrittsende des Joches kissen­ förmig ausgebildet wird und zu diesem Zweck am Austrittsende magnetisch permeable Elemente in Form abgewinkelter kreis­ segmentförmiger Abschnitte vorgesehen sind. Ein weiterhin aus der DE 3 41 739 C2 bekanntes Ablenkjoch verwendet zur Ost-West- Kissenkorrektur armförmige magnetisch permeable Elemente, welche den Fluß von der Außenseite der Vertikalablenkspule sammeln und zur Vorderseite des Joches lenken, um dort ein kissenförmiges Feld für die Korrektur der seitlichen Kissen­ verzerrungen zu erzeugen. Bei einem aus der DE 31 32 834 A1 bekannten Ablenkjoch werden sowohl mit den Horizontal- wie auch mit den Vertikalablenkspulen kissenförmige Felder er­ zeugt. Am Strahlaustrittsende des Joches vorgesehene magneti­ sche Elemente dehnen das kissenförmige Feld zur Ost-West- Korrektur aus, während am Strahleintrittsende Magnetelemente vorgesehen sind, welche das Vertikalablenkfeld zu Konvergenz­ zwecken tonnenförmig verformen. Zusätzliche Magnete an der Jochvorderseite dienen der Rasterkorrektur. Zur Beseitigung von Konvergenzfehlern ist es aus der DE 31 22 160 A1 bekannt, Magnetelemente zum Sammeln und Umlenken der Magnetfelder an der Vorderseite des Joches vorzusehen, die ein kissenförmiges Vertikalfeld zur Korrektur der seitlichen Kissenverzeich­ nungen erzeugen, während im rückwärtigen Bereich der Öffnung der Horizontalablenkspulen angeordnete T-förmige Korrektur­ elemente zur Konvergenzverbesserung dort das tonnenförmige Feld verstärken.

Schließlich ist es aus der EP 107 987 bekannt, den Abstand zwischen dem horizontalen Ablenkzentrum und dem vertikalen Ablenkzentrum dadurch zu vergrößern, daß man am rückwärtigen Jochende einen ringförmigen Magnetschirm zur Verformung der erzeugten Magnetfelder vorsieht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Alternative zu dem eingangs beschriebenen Kompromißzwang aufzuzeigen und eine vollständigere Korrektur bestimmter Rasterverzeichnungen insbesondere eine Nord-Süd-Korrektur zu ermöglichen, ohne andere Strahllande- oder Konvergenzfehler zu verschlimmern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Patentan­ spruch 1 beschriebene Ablenkjoch gelöst. Vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekenn­ zeichnet.

Gegenstand der Erfindung ist ein Ablenkjoch, das einen Elek­ tronenstrahl in einer Kathodenstrahlröhre ablenkt und Hori­ zontal- und Vertikalablenkwicklungen aufweist, um Horizontal- und Vertikalablenkfelder zu erzeugen. Erfindungsgemäß ist ein magnetisch permeables Glied, das einen geschlossenen Pfad bildet, welcher den Elektronenstrahl ringförmig umgibt, nahe dem strahlaustrittsseitigen Ende des Jochs an­ geordnet und modifiziert das Horizontal- und/oder das Verti­ kalablenkfeld im Sinne einer Korrektur der durch die Ablenk­ felder hervorgerufenen Ablenkverzerrung.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild eines Ablenk­ systems für eine Video-Bildwiedergabeeinrichtung, das ein erfindungsgemäßes Ablenkjoch enthält;

Fig. 2A und 2B zeigen von vorne bzw. von der Seite ein feld­ modifizierendes Element gemäß einem Aspekt der Er­ findung;

Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung und teilweise aufgebrochen ein Ablenkjoch gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch eine Video-Bildwieder­ gabeeinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 5 zeigt in Frontansicht eine alternative Ausführungs­ form des in Fig. 2 dargestellten feldmodifizierenden Elementes.

In der Fig. 1 ist ein Teil eines Video-Bildwiedergabegerätes dargestellt, das als Fernsehempfänger und als Computer- Monitor arbeiten kann. Seine Horizontalablenkschaltung 16 erzeugt einen Horizontalablenkstrom in einer Horizontal­ ablenkwicklung, während die Vertikalablenkschaltung 17 einen Vertikalablenkstrom in einer Vertikalablenkwicklung 21 er­ zeugt. Die Horizontal- und Vertikalablenkwicklung 20 und 21 bilden das Ablenkjoch 19, das auf dem Hals einer Kathoden­ strahlröhre 22 sitzt, deren Elektronenstrahlsystem 23 z. B. drei horizontal nebeneinanderliegende Elektronenstrahlen er­ zeugen kann.

Das Ablenkjoch 19 kann von einem selbstkonvergierenden Typ sein, der astigmatische Ablenkfelder erzeugt, wie sie zur Herstellung der Konvergenz der drei Inline- Elektronenstrahlen erforderlich sind. Eine Analyse mit Hilfe der Theorie über Aberration dritter Ordnung zeigt, daß wesentliche Strahlenkonvergenz erzielt wird, wenn das Horizontalablenkfeld in Querrichtung gesehen insgesamt eine positive Ungleichmäßigkeit hat, die ein kissenför­ miges Feld ergibt, und wenn das Vertikalablenkfeld in Querrichtung gesehen insgesamt eine negative Ungleich­ mäßigkeit hat, die ein tonnenförmiges Feld ergibt.

Örtliche Änderungen der Ungleichmäßigkeit des Feldes unter gleichzeitiger Aufrechterhaltung der gewünschten Gesamt-Ungleichmäßigkeit, sind ein wirksames Mittel, um bestimmte Rasterverzeichnungen und Strahllandefehler zu korrigieren. So kann beispielsweise eine Ost-West- Kissenverzeichnung des Rasters, die infolge von Unter­ schieden zwischen dem Krümmungsradius der Frontplatte und dem Ablenkradius der Strahlen entsteht, durch der­ artige Modifizierung des Vertikalablenkfeldes korrigiert werden, daß dieses Feld nahe dem strahlaustrittsseitigen Ende des Jochs eine Ungleichmäßigkeit in Kissenform be­ kommt. Solche örtlichen Änderungen in der Ungleichmäßig­ keit des Feldes können durch Änderungen der Wicklungs- Verteilung der Ablenkspulen herbeigeführt werden. Will man auf diese Weise alle Verzeichnungen und Fehler korri­ gieren und gleichzeitig die gewünschte Gesamt-Ungleich­ mäßigkeit des Feldes beibehalten, dann braucht man für die Jochspulen unter Umständen Wicklungsverteilungen, die mit bekannten Wickeleinrichtungen und -methoden nur schwer oder überhaupt nicht zu realisieren sind. Die körperlich und physikalisch bedingten Grenzen bei der Modifizierung der Wicklungsverteilung der Spulen können außerdem zu einer Wechselwirkung zwischen Fehler- und Verzeichnungsbedingungen führen, so daß die Korrektur eines Typs von Fehler oder Verzeichnung eine gleichzei­ tige Verschlimmerung eines anderen Typs mit sich bringt. Häufig müssen Kompromisse in der Korrektur getroffen werden; die Folge ist dann ein Ablenkjoch, das unter Umständen eine zusätzliche Verzeichnungs- oder Fehler­ korrektur erfordert, beispielsweise über die Schal­ tungsanordnung des Bildwiedergabegerätes.

Der vorstehend beschriebene Korrektur-Kompromiß kann auch erforderlich sein, wenn man durch Modifizierung der Horizontalablenkspulen die Nord-Süd-Kissenverzeichnung korrigieren will. Dies kann die Strahlkonvergenz in der sogenannten A-Zone verschlechtern, d. h. in der Mitte zwi­ schen dem Zentrum und den Ecken des Bildschirms der Ka­ thodenstrahlröhre.

Die Fig. 3 zeigt ein Ablenkjoch 19 in größerer Ausführ­ lichkeit. Das Joch 19 enthält Vertikalablenkwicklungen 21, die torusförmig um einen magnetisch permeablen Kern 39 gewickelt sind. Die Horizontalablenkwicklungen 20 sind vom Satteltyp und sind von den Vertikalwicklungen 21 durch einen Isolator 41 getrennt. Die Fig. 4 zeigt, wie das Joch 19 auf einer Kathodenstrahlröhre 22 sitzt und wie die Wicklungen 20 und 21 orientiert sind.

Gemäß der Erfindung ist ein magnetisch permeables Ele­ ment, das in den Fig. 2A und 2B dargestellt ist, am Ablenkjoch 19 nahe dessen strahlaustrittsseitigem Ende angeordnet, um eine wesentliche Korrektur der Nord-Süd- Kissenverzeichnung zu bewirken, ohne die Konvergenz in der A-Zone zu verschlechtern. Dieses Element kann die Form eines dünnen Torus oder Rings 40 haben, der aus magnetisch hochpermeablem Material besteht wie z. B. Mangan- oder Magnesiumferrit und zwischen den Vertikal­ ablenkwicklungen 21 und dem Isolator 41 des Ablenkjochs 19 positioniert ist, wie in den Fig. 3 und 4 darge­ stellt. Der Ring 40 kann durch Leim oder ein ähnliches Klebemittel an demjenigen Teil des Isolators 41 ange­ heftet sein, der die Stirnwindungen der Horizontalab­ lenkwicklungen 20 umgibt.

Der Ring 40 wirkt hauptsächlich dadurch, daß er einen Teil des von den Vertikalablenkwicklungen 21 erzeugten Flusses in den Ring 40 nebenschließt, wodurch die Ver­ teilung der magnetischen Feldintensität entlang dem Ablenkweg der Elektronenstrahlen verändert wird. Die Änderung der magnetischen Feldintensität ist nahe dem Ring größer als in Bereichen, die weiter weg vom Ring liegen. Daher ist die Auswirkung auf Elektronenstrahlen, die nahe am Ring verlaufen, ausgeprägter als auf Elektro­ nenstrahlen nahe dem Mittelpunkt des Rings. Der Ring 40 kann auch die Ungleichmäßigkeit des Ablenkfeldes nahe dem Ring selbst modifizieren. Da der Ring dünn ist, hat der Bereich, in welchem der Ring wirksam ist, eine nur kleine Ausdehnung in Richtung der Längs- oder Z-Achse. Deswegen durchwandern Elektronenstrahlen, die in einem schrägen Winkel durch den Ring laufen, eine größere Strecke im Wirksamkeitsbereich und erfahren eine stär­ kere Beeinflussung durch den Ring als Elektronenstrahlen, die den Bereich des Rings im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Rings durchwandern. Der Einfluß des Rings ist umso größer, je stärker die Ablenkung ist, da abgelenkte Strahlen im Vergleich zu unabgelenkten Strahlen den Be­ reich des Rings näher am Ring und in schrägem Winkel durchlaufen. Der Einfluß des Rings wird auch mit wachsen­ dem Ablenkwinkel der Kathodenstrahlröhre größer, da die Strahlen dann die Ebene des Rings in einem noch schräge­ ren Winkel durchqueren. Es ist daher möglich, das Maß der Korrektur der Nord-Süd-Kissenverzeichnung durch Än­ derung des Durchmessers und der Dicke des Rings zu beein­ flussen sowie durch Verstellung der Längsposition des Rings gegenüber dem Strahlsystem der Kathodenstrahlröhre.

Die Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform des feldmodifizierenden Elementes der Fig. 3. Hier bildet eine Vielzahl von Drahtschleifen einen Ring 42. Es wur­ de gefunden, daß z. B. 16 Windungen eines Eisendraht von 0,405 min Durchmesser ein Element ergeben, das ein wünschenswertes Maß an Korrektur der Nord-Süd-Kissenverzeichnung bringt. Der Ring 42 kann am Isolator 41 in ähnlicher Weise be­ festigt werden, wie es für den Ring 40 beschrieben wur­ de, z. B. durch Klebemittel oder irgendeine Klemmvorrich­ tung.

Claims (7)

1. Ablenkjoch zum Ablenken eines Elektronenstrahls einer Kathodenstrahlröhre in einem Bildwiedergabegerät, mit Hori­ zontal- und Vertikalablenkwicklungen, die bei Erregung Horizontal- und Vertikalablenkfelder erzeugen, und mit einem nahe dem strahlaustrittsseitigen Ende des Ablenkjochs ange­ ordneten magnetisch permeablen Element, welches zumindest eines der Horizontal- und Vertikalablenkfelder zur Korrektur von Rasterverzeichnung modifiziert, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisch permeable Element (40, 42) einen geschlos­ senen Pfad bildet, welcher den Elektronenstrahl ringförmig umgibt.

2. Ablenkjoch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisch permeable Element ein Ferritring (40) ist.

3. Ablenkjoch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisch permeable Element aus einer Vielzahl von Drahtschleifen besteht, die einen Ring (42) bilden.

4. Ablenkjoch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisch permeable Element einen Teil des von den Vertikalablenkwicklungen (21) erzeugten Flusses neben­ schließt.

5. Ablenkjoch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalablenkwicklung (20) eine Wicklung vom Satteltyp ist und daß die Vertikalablenkwicklung (21) eine Toruswicklung ist und das magnetisch permeable Element (40; 42) zwischen der Horizontalablenkwicklung und der Ver­ tikalablenkwicklung angeordnet ist.

6. Ablenkjoch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisch permeable Element hauptsächlich das Vertikalablenkfeld modifiziert.

7. Ablenkjoch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der erwähnten Rasterverzeichnung um die Nord-Süd-Kissenverzeichnung handelt.