-
Die Erfindung bezieht sich auf Schaltungsanordnungen zum
Bereitstellen von elektromagnetischer Ablenkung eines
Kathodenstrahlröhren-Strahls, um ein Abtastraster mit
reduzierter, beim Bilden des Rasters auftretender Verzerrung
zu erhalten.
-
In einem Fernsehgerät mit Mitteln zum elektromagnetischen
Ablenken eines Elektronenstrahls in einer Kathodenstrahlröhre
(CRT; cathode ray tube) ist ein Ablenkloch um den Hals der
CRT angeordnet. Schaltungsmittel bewirken das Fließen
zyklisch variierender Ströme in Ablenkwicklungen des Joches.
Ein variierendes elektromagnetisches Feld, das dadurch
erzeugt wird, lenkt den Elektronenstrahl ab und bildet ein
Raster auf einem Ziel der CRT. Im allgemeinen wird das
gebildete Raster wünschenswert rechtwinklig (geformt) sein.
Verschiedene Arten von Elektronenstrahl-Abtastverzerrungen
können jedoch auftreten und bewirken, daß die erzeugte
Rasterkonfiguration von der erwünschten Rechtwinkligkeit
abweicht.
-
Eine allgemein bekannte Form von Rasterverzerrung, mit der
sich die vorliegende Erfindung befaßt, ist die sogenannte
"pincushion"-Verzerrung (Kissen-Verzerrung) und speziell der
"top and bottom"-Aspekt (oberer und unterer Bereich) einer
solchen Verzerrung. Diese Art der Verzerrung wird
charakterisiert durch eine zentrale Krümmung (central bowing)
der Raster-Abtastzeilen, die Stärke der Krümmung variiert von
einer Maximal-Abwärtskrümmung oben im Raster über ein Minimum
nahe der Rastermitte zu einer Maximal-Aufwärtskrümmung unten
im Raster. Die Krümmung ist näherungsweise hyperbolisch oder
parabolisch geformt. Fig. 1 veranschaulicht den Einfluß
einer Kissen-Verzerrung in einem kreuzweise schraffierten
Muster, wenn sie unkorrigiert belassen wird. Diese Verzerrung
resultiert aus der physikalischen Geometrie des
Ablenksystems, die durch solche Faktoren bestimmt wird, wie
Größe und Konfiguration des Zielbereiches und der relativen
Position einer Elektronenstrahl-Ablenkmitte bezüglich des
Zieles.
-
Eine allgemein bekannte Lösung für das Oben-Unten-
Kissenverzerrungsproblem ist es, den Vertikal-Abtaststrom mit
einem Korrekturstrom von Horizontalrate fH zu modulieren. So
bewirkt z. B. der Horizontalraten-Korrekturstrom eine
variierende Änderung in dem Vertikal-Abtaststrom während der
Abtastung einer Horizontal-Abtastzeile am oberen Ende des
Schirmes der CRT. Die variierende Änderung ist so, daß in der
Mitte einer solchen Horizontalzeile der Vertikal-Abtaststrom
größer ist, als an den Rändern. Daher ist die
Vertikalablenkung im Mittenbereich einer solchen Horizontal-
Abtastzeile größer als in den Randbereichen der Horizontal-
Abtastzeile. Also wird die bogenförmig gekrümmte Horizontal-
Abtastzeile modifiziert, um genauer als horizontale gerade
Linie zu erscheinen.
-
Eine andere Form der Rasterverzerrung, mit der sich die
vorliegende Erfindung befaßt, ist die sogenannte "Gullwing"-
Verzerrung (Möwenflügel-Verzerrung). Diese Art der Verzerrung
ist charakterisiert durch eine mehrfache Krümmung oder Buckel
der Raster-Abtastzeilen, die im wesentlichen bereits
hinsichtlich Kissenverzerrung korrigiert wurden, wie in
Fig. 2 dargestellt. Die Größe der Buckel variiert in
Übereinstimmung mit dem Typ der verwendeten CRT. In einem
Beispiel einer CRT ist die Größe der Buckel ein Maximum in
Zwischenzonen zwischen der Mitte des Schirmes und dem
Oberende oder zwischen der Mitte des Schirmes und dem
Unterende. Der Ursprung der Möwenflügel-Verzerrung liegt in
der Differenz zwischen der Krümmung des Strahlabtast-Radius
und dem Schirmträger-Krümmungsradius. Neue flachere
Schirmträger-Bildröhren mit asphärischen
Schirmträgerkrümmungen erfordern eine solche Möwenflügel-
Verzerrungskorrektur.
-
Eine Bildröhre dieses Typs mit einem komplex gekrümmten
Schirmträger ist in den folgenden vier GB-Patentanmeldungen
beschrieben.
-
1. GB-A-2 136 200, im Namen von F.R. Ragland, Jr.,
veröffentlicht am 12. September 1984 mit dem Titel
"Kathodenstrahlröhre mit einer verbesserten Lochmasken-
Kontur".
-
2. GB-A-2 136 198, im Namen von F.R. Ragland, Jr.,
veröffentlicht am 12. September 1984 und betitelt
"Kathodenstrahlröhre mit einer Schirmträger-Platte mit im
wesentlichen planarer Peripherie".
-
3. Der am 12. September 1984 veröffentlichten GB-A-2 136 199,
in den Namen von R.J. D'Amato et al., betitelt
"Kathodenstrahlröhre mit einer neuen Schirmträger-Kontur".
-
4. Der am 1. Mai 1985 veröffentlichten GB-A-2 147 142 in den
Namen von R.J. D'Amato et al., betitelt "Kathodenstrahlröhre
mit einer Schirmträger-Platte mit einer augenscheinlich
planaren Schirm-Peripherie".
-
In einer Form von flacheren Schirmträger-Bildröhren - wie
z. B. der RCA 110º COTY-SP, der flachen viereckigen
(squareplanar), der 27V, der Farbfernsehbildröhre A68ACC10X - ist
die Formel für die sagittale Höhe Z des Bildröhren-
Schirmträgers in Millimetern bezüglich des Zentrums des
Schirmträgers angebbar:
-
Z = A&sub1;X² +A&sub2;X&sup4; +A&sub3;Y² +A&sub4;X²Y² +A&sub5;X&sup4;Y² +A&sub6;Y&sup4; +A&sub7;X²Y&sup4; +A&sub8;X&sup4;Y&sup4;,
wobei X bzw. Y die Abstandskoordinaten in Millimetern von der
Mitte des Schirmträgers jeweils längs der Haupt- bzw.
Nebenachse sind, und wobei:
-
A&sub1; = -0,236424229·10&supmin;&sup4;
-
A&sub2; = -0,363538575·10&supmin;&sup8;
-
A&sub3; = -0,422441063·10&supmin;³
-
A&sub4; = -0,213537355·10&supmin;&sup8;
-
A&sub5; = +0,883912220·10&supmin;¹³
-
A&sub6; = -0,100020398·10&supmin;&sup9;
-
A&sub7; = +0,117915353·10&supmin;¹&sup4;
-
A&sub8; = +0,527722295·10&supmin;²¹
-
Der Schirmträger der Bildröhre, welcher gemäß diesen
Gleichungen definiert wird, hat eine relativ seichte Krümmung
(shallow curvature) nahe dem Zentrum des Schirmträgers,
welche nahe den Rändern (edges) längs Pfaden, parallel zu
sowohl der Haupt- als auch der Nebenachse der Bildröhre,
ansteigt. Das Gesamtresultat ist ein Schirmträger mit relativ
flacher Erscheinungsform und mit planaren Rändern, namentlich
mit Punkten längs des oberen, unteren, rechten und linken
Randes, die im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene
liegen.
-
Die Möwenflügel-Verzerrung tritt wegen der Geometrie des
Schirmträgers dieser CRT auf. Wenn eine CRT mit flacher Front
verwendet wird, wird die Möwenflügel-Verzerrung wahrnehmbar.
In Flachfront-Bildröhren ist die Front (face) der Bildröhre
flach nahe der Mitte und hat einen steigenden Krümmungsradius
nahe den Rändern/Randbereichen. Die Vielzahl der
Krümmungsradien bewirkt die entsprechenden Buckel (humps),
die die Möwenflügel-Verzerrung charakterisieren.
-
In der Philips-Application-Note 1972, Seite 162, Electronics
Components and Materials Division; L. Valkenstijn: "110º-
Farbfernseh-Phase 2, passive Nord-Süd-Rasterkorrektur" ist
ein CRT-Abtastsystem offenbart, in dem ein Horizontal-
Abtaststrom und ein Vertikal-Abtaststrom verwendet werden,
wobei eine Rasterverzerrungs-Korrektureinrichtung so
angeordnet ist, daß sie den Vertikal-Abtaststrom moduliert,
und zwar mit einer Komponente, die eine der Horizontal-
Abtastfrequenz gleichende Frequenz hat, um Kissen-Verzerrung
zu reduzieren, und mit einer Komponente, die eine der zweiten
Harmonischen der Horizontal-Abtastfrequenz gleichende
Frequenz hat, um "Moustache"-Verzerrung zu reduzieren.
-
Eine vergleichbare Anordnung wird in Telefunken-Sprecher,
Nr. 68, Februar 1976, Seiten 3-32, "Total-Modulbauweise für
bewährte Technik: Farbfernseh-Chassis 712" offenbart.
-
Das Problem dieser Anordnungen ist, daß die Steuerung der
erwünschten Korrekturen nicht genügend genau ist.
-
Mit Blick auf die Bereitstellung erweiterter
Steuerungsmöglichkeiten hinsichtlich der Rasterkorrektur
stellt die vorliegende Erfindung ein Kathodenstrahlröhren-
Abtastsystem zur Verfügung, das beinhaltet: ein Ablenkjoch
mit einer jeweiligen Horizontal- und Vertikal-Ablenkwicklung,
eine Quelle von Horizontal-Ablenkstrom, eine Quelle von
Vertikal-Ablenkstrom und (ein) Mittel zum Koppeln des Joches
an die erste und zweite Quelle derart, daß der Horizontal-
Abtaststrom die Horizontal-Ablenkwicklung durchfließt und der
Vertikal-Abtaststrom die Vertikal-Ablenkwicklung durchfließt,
und eine Rasterverzerrungs-Korrektureinrichtung zum
Modulieren der Vertikal-Abtastströme mit Komponenten, die
Frequenzen der Horizontal-Abtastfrequenz und einer
Harmonischen davon haben, gekennzeichnet durch: einen Körper
aus ferromagnetischem Material, der in einer Magnetkreis-
Konfiguration mit erstem und zweitem Körperaußen-Segment und
einem Mittensegment angeordnet ist; erste und zweite - in
Reihe gekoppelte - Primärwicklung, die um das erste bzw.
zweite Körperaußen-Segment angeordnet und in den Strompfad
des Horizontal-Abtaststroms gekoppelt sind; erste und zweite
Ausgangswicklungen, die um das Mittensegment angeordnet sind
und in den Strompfad des Vertikal-Abtaststroms gekoppelt sind
zum Bilden eines korrespondierenden Stroms in der ersten und
zweiten Ausgangswicklung in Übereinstimmung mit dem
Horizontal-Abtaststrom mit einer Amplitude, die in
Übereinstimmung mit dem Vertikal-Abtaststrom variiert; einen
ersten abgestimmten Kreis (tuned circuit), der auf eine
Harmonische der Horizontal-Abtastfrequenz abgestimmt ist und
der auf den korrespondierenden Strom in der ersten
Ausgangswicklung anspricht, zum Erzeugen eines ersten
Modulationsstroms mit einer Frequenz der Harmonischen; und
(ein) Mittel zum Bilden einer Vertikal-Abtaststrom-
Modulationsspannung aus dem ersten Modulationsstrom bei der
Harmonischen der Horizontal-Abtastfrequenz.
-
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird ein Möwenflügel-Verzerrungs-Korrekturstrom mit einer
Frequenz zum Modulieren des Vertikal-Abtaststroms während
jeder Horizontal-Abtastzeilen-Zeit verwendet, welche Frequenz
eine Harmonische der Horizontal-Frequenz fH ist. Die
Möwenflügel-Verzerrung kann durch Modulieren des Vertikal-
Ablenkstroms mit einer geeigneten Möwenflügel-Korrektur-
Signalform korrigiert werden, um die Horizontal-Abtastzeilen
zu begradigen, die anderenfalls mehrere Buckel hätten. In
einem Beispiel ist die verwendete Harmonische die zweite
Harmonische. Eine nichtlineare, sättigbare Reaktanz wird zum
Einbringen der geeignet modulierten Harmonischen der
Horizontal-Frequenzkomponente in die Vertikal-Abtast-
Strompfade verwendet, um die Möwenflügel-Verzerrung zu
korrigieren. Diese nichtlineare Reaktanz kann dann
vorteilhaft die zusätzliche Funktion der "Top-Bottom"-Kissen-
Verzerrungskorrektur übernehmen.
-
Bei der Ausführung der Erfindung kann die Reaktanz (Drossel)
z. B. einen Kern mit zwei Fenstern und drei Schenkeln
enthalten, wobei eine Ausgangswicklung um den Kern-
Mittenschenkel gewickelt ist und wobei jeweilige Hälften
einer Eingangswicklung um jeweils unterschiedliche Kern-
Außenschenkel gewickelt sind. Die Eingangs-Wicklungshälften
werden von demselben Horizontal-Abtaststrom gespeist, sie
neigen jedoch aufgrund ihrer jeweiligen Polung dazu, den
Horizontalraten-Fluß durch den Kern-Mittenschenkel in sich
wechselweise entgegengerichteten Richtungen auszusteuern.
Daher werden in dem Kern-Mittenschenkel die Fluß-Änderungen
mit Horizontal-Frequenz oder ihrer Harmonischen vollständig
ausgelöscht, wenn die jeweiligen Fluß-Beiträge mit ihrer
Amplitude aufeinander abgestimmt sind, mit dem Ergebnis, daß
keine Energie mit Horizontalfrequenz oder ihren Harmonischen
zu der Ausgangswicklung übertragen wird. Sollten die
jeweiligen Fluß-Beiträge sich jedoch unterscheiden, ist die
Auslöschung im Kern-Mittenschenkel unvollständig, mit der
Folge, daß es eine effektive Flußkopplung zwischen der
Ausgangswicklung und einer der Eingangs-Wicklungshälften
gibt. Daher werden Änderungen mit der Horizontalfrequenz oder
ihren Harmonischen an den Ausgangs-Wicklungskreis durch
einfache transformatorische Wirkung übertragen, wobei die
Amplitude der übertragenen Änderungen von der Differenzhöhe
der Flußbeiträge abhängt und die Polarität davon abhängt,
welcher Flußbeitrag dominiert.
-
Die dynamische Steuerung der relativen Horizontal- und
harmonischen Flußbeiträge wird durch den Vertikal-Abtaststrom
selbst gewährt, der durch die Ausgangswicklung auf dem Kern-
Mittenschenkel fließt. Während eines ersten Abschnitts des
Vertikal-Abtastzyklus', wenn der Vertikal-Abtaststrom in eine
erste Richtung fließt, beinhaltet sie einen Fluß, der in
einem Ausführungsbeispiel: (1) dem Vormagnetisierungs-Fluß in
einem Kernsegment entgegensteht, das den Mittenschenkel zu
einem Außenschenkel verbindet (womit die Permeabilität dieses
Kernsegmentes erhöht wird); und (2) sich zu dem
Vormagnetisierungs-Fluß in einem Kernsegment addiert, das den
Mittenschenkel zu dem anderen Außenschenkel verbindet, womit
die Permeabilität dieses Kernsegmentes herabgesetzt wird. Das
Umgekehrte trifft während eines darauffolgenden Abschnitts
des Vertikal-Abtastzyklus' zu, wenn der Abtaststrom seine
Richtung umkehrt.
-
Daher werden Änderungen einer Polarität mit Horizontal-
Frequenz oder ihrer Harmonischen an die Ausgangswicklung von
einem Eingangs-Wicklungssegment mit Maximalamplitude an einem
ersten Spitzenwert des Vertikal-Abtaststroms übertragen. Die
Maximalamplituden-Übertragung der in ihrer Polarität
entgegengesetzt gerichteten Änderung mit Horizontalfrequenz
oder ihren Harmonischen von dem anderen Eingangs-
Wicklungsegment geschieht bei der darauffolgenden,
entgegengesetzt gerichteten Spitze des Vertikal-Abtaststroms.
Ein Polaritäts-Überwechseln (Übergang) tritt zwischen diesen
Spitzen auf. Ein stetiges Abfallen der Amplitude des ersten
Polaritäts-Übertragens tritt während des Annäherns des
Übergangspunktes (Crossover) von der ersten Spitze (her) auf
und ein stetiges Ansteigen der Amplitude des
entgegengesetzten Polaritäts-Übertragens tritt nach dem
Übergang (Crossover) auf.
-
Die modulierte Komponente bei Horizontalfrequenz oder ihrer
Harmonischen, die so an die Ausgangswicklung übertragen wird,
ist in einer für die obere und untere Kissen-
Verzerrungskorrektur bzw. Möwenflügel-Korrektur geeigneten
Form. Diese modulierte Komponente wird dann an die Vertikal-
Ablenkwicklung gekoppelt. Diese modulierte Komponente wird
zum Anregen eines ersten Resonanzkreises eingesetzt, der die
Ausgangswicklung beinhaltet. In einen Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist der erste Resonanzkreis auf eine Harmonische
der Horizontal-Grundfrequenz (fundamental frequency)
abgestimmt.
-
Vorteilhaft kann ein zweiter Resonanzkreis auf die
Horizontal-Abtastfrequenz abgestimmt werden, um obere und
untere Kissen-Verzerrungskorrektur zu erhalten. Mit dem auf
die Harmonische abgestimmten Resonanzkreis wird ein ohne
weiteres erreichbarer Pegel der Steuer-Wicklungsspannung
genügend Spannung mit Horizontalfrequenz und seiner
Harmonischen aus dem zweiten bzw. ersten Resonanzkreis
bilden, um die erforderliche Horizontalfrequenz-
Stromkomponente bzw. die harmonische Stromkomponente zu dem
Vertikal-Abtaststrom in der Vertikal-Ablenkwicklung zu
addieren.
-
Die von dem zweiten Resonanzkreis eingebrachten Horizontal-
Frequenzänderungen sind im wesentlichen sinusförmig. Eine
solche Form nähert in genügender Weise die ideale Signalform
an, um eine zufriedenstellende Kissen-Verzerrungskorrektur zu
erhalten. Ebenso sollte erkennbar sein, daß die Amplitude und
Signalform der Änderungen bei der Harmonischen, die von dem
ersten Resonanzkreis eingebracht wurde, nur die ideale
Amplitude und Signalform annähert, die zum Erhalt der
Möwenflügel-Verzerrungskorrektur erforderlich ist.
-
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Quelle eines
Vertikal-Abtaststroms an eine Vertikal-Ablenkwicklung und
eine Steuerwicklung einer nichtlinearen Reaktanzeinrichtung
gekoppelt. Eine Quelle von Horizontal-Ablenkstrom wird an
eine Horizontal-Ablenkwicklung und an eine Eingangswicklung
der nichtlinearen Reaktanzeinrichtung gekoppelt. Die
nichtlineare Reaktanzeinrichtung beinhaltet eine
Ausgangswicklung. Aus dem Horizontal-Abtaststrom an der
Eingangswicklung wird eine Spannung an der Ausgangswicklung
gebildet. Diese Spannung an der Ausgangswicklung hat eine
Amplitude oder Phase entsprechend dem Vertikal-Abtaststrom.
Ein Strom, der im wesentlichen eine Harmonische des
Horizontal-Abtaststroms enthält, wird aus der Spannung an der
Ausgangswicklung erzeugt. Der Vertikal-Abtaststrom, der in
der Vertikal-Ablenkwicklung fließt, wird in Übereinstimmung
mit dem Strom moduliert, der im wesentlichen die Harmonische
der Horizontal-Abtastfrequenz beinhaltet.
-
In der Zeichnung:
-
Fig. 1 veranschaulicht die Kissen-Verzerrung eines Rasters;
-
Fig. 2 veranschaulicht Möwenflügel-Verzerrung eines Rasters;
-
Fig. 3 veranschaulicht eine Möwenflügel- und Oben-Unten-
Kissen-Verzerrungskorrektur-Schaltung, gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
-
Fig. 4 veranschaulicht eine nichtlineare
Reaktanzeinrichtung, die in der Schaltung gemäß Fig. 3
verwendet wird;
-
Fig. 5a veranschaulicht die Signalform einer zweiten
Harmonischen der Horizontal-Abtastfrequenz, die zur
Modulation des Vertikalraten-Abtaststroms verwendet wird, um
Möwenflügel-Verzerrung zu korrigieren;
-
Fig. 5b veranschaulicht eine Horizontal-Rücklaufspannung,
die gleichzeitig mit der Signalform von Fig. 5a erzeugt
wird;
-
Fig. 6 veranschaulicht die Signalform einer Kissen- und
Möwenflügel-Korrekturspannung, die zur Vertikalablenkung an
die Wicklung von Fig. 3 angelegt werden, die die Modulation
des Vertikal-Abtaststroms während eines gesamten Vertikal-
Abtastintervalls bewirkt;
-
Fig. 7 veranschaulicht die Signalform der Spannung von
Fig. 6 während einer einzelnen Horizontal-Abtastperiode;
-
Fig. 8 veranschaulicht ein zweites Ausführungsbeispiel der
Möwenflügel- und Oben-Unten-Rasterverzerrungs-
Korrekturschaltung in Übereinstimmung mit einem Aspekt der
Erfindung, die einen ersten und zweiten Resonanzkreis
beinhaltet, die auf fH bzw. 2·fH abgestimmt sind, welche
transformatorisch gegenseitig gekoppelt sind.
-
In einer Horizontal-Ablenkschaltung 200, die in Fig. 3
veranschaulicht wird, wird eine geglättete Gleichspannung VB
von einem Netzteil 45 an Anschluß 48 gebildet. Die
Spannung VB wird über eine Primärwicklung 53a eines
Horizontal-Ausgangs oder -Rücklauf-Übertragers 53 an einen
Anschluß 90 eines Horizontal-Ablenkgenerators 86 gekoppelt.
-
Eine Horizontal-Ablenkwicklung Ly wird an den Horizontal-
Ab1enkgenerator 86 gekoppelt. Der Generator 86 enthält die
Serienschaltung einer Linearitäts-Induktivität 83, eines
Hinlauf-Kondensators 62, der Reihenschaltung von
Primärwicklungen W3 und W4 eines nichtlinearen
Transformators T1, eine dynamische "S"-Korrekturschaltung 150
und eine Parallelschaltung eines Rücklauf-Kondensators 80 und
eines Hinlaufschalters 87. Der Schalter 87 enthält die
Parallelschaltung eines Horizontal-Ausgangstransistors 88 und
einer Dämpfungsdiode 89. Der Ablenkgenerator 86 ist in der
Lage, Abtaststrom iy in der Ablenkwicklung Ly in jedem
Horizontal-Ablenkzyklus zu erzeugen. Eine konventionelle,
synchronisierte Horizontal-Oszillator- und
-Treiberschaltung 85 liefert Schalt-Steuersignale an die
Steuerbasis-Elektrode des Horizontal-Ausgangstransistors 88,
um den Transistor während des Horizontal-Hinlaufintervalls
einzuschalten und den Transistor zum Initiieren des
Horizontal-Rücklaufintervalls auszuschalten. Eine
Hochspannungs-Wicklung 53b des Rücklauf-Übertragers 53 ist an
eine konventionelle Hochspannungs-Schaltung 63 zur Bildung
einer Endanoden-Beschleunigungsspannung für den Strahlstrom
gekoppelt.
-
Die Schaltung 150 zur dynamischen "S"-Korrektur beinhaltet
eine Induktivität L&sub1;&sub5;&sub0;, die parallel zu einem
Kondensator C&sub1;&sub5;&sub0; gekoppelt ist. Die Induktivität L&sub1;&sub5;&sub0; hat
eine Zwischenanzapfung, die zum Führen des Ablenkstroms iY
gekoppelt ist. Die Schaltung 150 bringt in Serie zu der
Ablenkwicklung Ly eine Spannungs-Signalform ein, die
-
- zusammen mit der normalen Linearitäts-Signalform - eine
zweite Harmonische der Horizontal-Frequenz beinhaltet, zum
Reduzieren von Rest-"S"-Fehlern, die bei Kathodenstrahlröhren
mit flacher Front auftreten.
-
Im Betrieb ist der Hinlaufschalter 87 während des Hinlauf-
Intervalls leitend. Wenn der Hinlauf-Schalter 87 leitend ist,
isoliert er den Übertrager 53 von der Ablenkwicklung LY. Ein
ansteigender Primärstrom i&sub2; in der Primärwicklung 53a erhöht
die in dem Rücklauf-Übertrager 53 während des Hinlauf-
Intervalls gespeicherte Energie. Diese gespeicherte Energie
ergänzt die Verluste in dem Ablenkgenerator 86 und versorgt
die Hochspannungs-Schaltung 63 während des Rücklauf-
Intervalls, wenn der Schalter 87 nichtleitend ist. Der
Ablenkgenerator 86 bildet mit dem Übertrager 53 und dem
Rücklauf-Kondensator 80 einen Rücklauf-Resonanzkreis. Die in
dem Übertrager 53 und der Ablenkwicklung LY gespeicherte
Energie am Ende des Hinlauf-Intervalls wird in den Rücklauf-
Kondensator 80 zur Bildung einer Rücklaufspannung VR an dem
Kondensator 80 während des Rücklauf-Intervalls übertragen.
Horizontal-Ablenkgenerator 86 erzeugt Horizontalraten-
Ablenkstrom iY in jeder der Wicklungen W3 und W4 des
Übertragers T1, die in Serie mit der Ablenkwicklung Ly
gekoppelt sind. Es sollte verstanden werden, daß der
Ablenkstrom iy zusätzlich zu dem Strom mit der
Grundfrequenz fH Strom mit einer Harmonischen oder
Vielfachen, in diesem Fall 2 fH der Grundfrequenz fH enthält.
-
Eine Vertikalablenkungs-Ausgangsstufe 57, die eine
Vertikalraten-Ausgangsspannung VV erzeugt, ist mit einem
Anschluß 82 einer Vertikal-Wicklung LV verbunden. Eine
Verzerrungs-Korrekturspannungs-Erzeugungsschaltung 84 ist
zwischen einem mit dem anderen Endanschluß der
Ablenkwicklung LV gekoppelten Anschluß 81a und einem
Anschluß 81b gekoppelt. Der Anschluß 81b ist über einen
Strom-Meßwiderstand 59 in Reihe zu einem Koppelkondensator 58
mit Masse verbunden. Verzerrungs-Korrekturspannungs-
Erzeugungsschaltung 84 bildet die Spannung VDIC zwischen den
Anschlüssen 81a und 81b, die den Vertikalstrom iv über die
Ablenkwicklung LV moduliert. Ein Kondensator 64 verbindet die
Anschlüsse 81a und 81b.
-
Fig. 6 veranschaulicht die Signalform der Spannung V81a an
Anschluß 81a der Fig. 3, die repräsentativ für die
Korrekturspannung VDIC an dem Kondensator 64 ist. Die
Spannung VDIC hat eine Amplitude, die mit Vertikalrate
variiert. Fig. 7 veranschaulicht die Signalform der
Spannung V81a der Fig. 3 in vergrößertem Maßstab. Angemerkt
werden soll, daß die 2fH-Raten-Komponente in der
Spannung V81a enthalten ist, wie mit der wellenförmigen
(undulating) Signalform 120 von Fig. 7 verdeutlicht wird.
-
Die Spannung VDIC der Fig. 3 moduliert den Vertikal-
Abtaststrom iv und variiert daher die Vertikalposition des
Elktronenstrahls in der CRT, die nicht in den Figuren
dargestellt ist. Die Spannung VDIC kompensiert die in Fig. 2
dargestellten Buckel der Möwenflügel-Verzerrung durch
Modulieren des Vertikal-Ablenkstroms mit einer Harmonischen
der Horizontalraten-Frequenz, um eine vertikale Abweichung zu
erhalten, die der Richtung der Buckel entgegengesetzt
gerichtet ist. Damit wird die Möwenflügel-Verzerrung durch
Einbringen von Vertikal-Ablenkstrom korrigiert, der der
Verzerrung folgt, und daher die Horizontal-Abtastzeilen
"begradigt".
-
Die Verzerrrungs-Korrekturspannungs-Erzeugungsschaltung 84
beinhaltet den Transfromator/Übertrager T1, der z. B. ein
Transformator mit sättigbarem Kern und Ausgangswicklungen W1
und W2 ist, die in Serie geschaltet sind. Die Verzerrungs-
Korrekturspannungs-Erzeugungsschaltung 84 beinhaltet einen
Serien-Resonanzkreis 84f, der auf die Horizontalfrequenz fH
abgestimmt ist. Der Ausgang der Sekundärwicklung W2 des
Transformators T1 zwischen den Anschlüssen 12 und 15 versorgt
den Kondensator 64 zwischen den Anschlüssen 81a und 81b und
eine Induktivität L4 zwischen den Anschlüssen 12 und 81b. Der
Kondensator 64, die Induktivität L4 und die Wicklung W2
bilden den Serien-Resonanzkreis 84f. Wie später erläutert
wird, erzeugt ein Horizontalraten-fH-Strom if, der in der
Induktivität L4 und dem Kondensator 64 fließt, die
Horizontalraten-fH-Komponente der Spannung VDIC der
Schaltung 84, die Kissenverzerrung korrigiert.
-
Gemäß einem Aspekt der Erfindung beinhaltet die Verzerrungs-
Spannungserzeugungs-Schaltung 84 auch einen
Resonanzkreis 842f' der z. B. auf die zweite Harmonische 2fH
der Grundfrequenz fH des Abtaststroms iy abgestimmt ist. Der
Resonanzkreis 842f beinhaltet Wicklungen W1 und W2 des
Transformators T1, die zwischen den Endanschlüssen 16 und 12
in Reihe geschaltet sind, die eine Serienanordnung einer
Möwenflügel-Verzerrungskorrektur-Abstimminduktivität L3,
einer Kapazität C4 und der induktiven Impedanz des Teiles der
Induktivität L4 zwischen einem Anschluß L4C der
Induktivität L4 und dem Anschluß 12 des Transformtators T1
speist. So bilden die Induktivität L3, die Induktivität L4,
die Wicklungen W1 und W2 und der Kondensator C4 den Serien-
Resonanzkreis 842f. Wie später erläutert wird, stellt ein in
der Induktivität L3 und der Kapazität C4 fließender Strom i2f
die Komponente mit zweiter harmonischer Rate der
Spannung VDIC der Schaltung 84 zur Verfügung, die
Möwenflügel-Verzerrung korrigiert. Es sollte erkennbar sein,
daß die Induktivität L4 die Ströme i2f und if mit der
Harmonischen 2fH bzw. der Grundfrequenz fH zur Erzeugung der
jeweiligen Komponenten der Möwenflügel- und Kissen-
Verzerrungs-Korrekturspannung VDIC kombiniert.
-
Der sättigbare Transformtator T1 der Fig. 3 wird in Fig. 4
veranschaulicht. Gleiche Zahlen und Symbole in den Fig. 3
und 4 kennzeichnen gleiche Gegenstände oder Funktionen. Die
Ausgangswicklungen W1 und W2 sind auf das Mittensegment oder
-schenkel TCC eines Kernes TC gewickelt. Die
Primärwicklungen W3 und W4 sind auf die Außensegmente oder
-schenkel TCB bzw. TCA des Kernes TC gewickelt. Ein
Permanentmagnet 40 bringt ein Vormagnetisierungs-Fluß Φ1 in
der in Fig. 4 dargestellten Richtung ein. Im wesentlichen
der gesamte Vertikal-Ablenkstrom iV von Fig. 3 fließt über
den Anschluß 15 an der Verbindung der Wicklungen W1 und W2,
um einen Fluß Φ2 zu erzeugen, der sich als Fluß Φ2A und Φ2B
in die magnetischen Kreise über die Schenkel TCA bzw. TCB
teilt und der in Größe und Polarität zu dem Vertikal-
Ablenkstrom iV von Fig. 3 Bezug hat. Der Horizontal-
Abtaststrom iY in den Wicklungen W3 und W4 der Fig. 3
erzeugt einen Fluß Φ3A bzw. einen Fluß Φ3B Der Fluß Φ3A ist
dem Fluß Φ3B in dem Mittenschenkel TCC aufgrund der Art, wie
die Wicklungen W3 und W4 von Fig. 3 zum Führen des Stroms iy
gekoppelt sind, entgegengesetzt.
-
Wenn der Vertikal-Ablenkstrom iv Null ist, welchen Wert er
dann hat, wenn der Elektronenstrahl in der Mitte des Rasters
ist, ist der Fluß in jedem der Außenschenkel TCB und TCA des
Kernes TC ausgeglichen und Fluß Φ3A = Φ3B. Daher wird in den
Wicklungen W1 und W2 keine Spannung induziert.
-
An einem Extremum, z. B. wenn der Strahl oben im Raster ist
und der Vertikal-Abtaststrom iV seinen maximalen positiven
Wert hat, ist der Fluß Φ2B z. B. so gepolt, daß er sich zu dem
Fluß Φ1 im Kern TC addiert und der Fluß Φ2A sich von dem
Fluß Φ1 subtrahiert. Die Permeabilität des Kernes TC kann
z. B. anhand eines S-förmigen Kurvenverlaufes der
Permeabilität gegenüber dem Fluß charakterisiert sein, der
für ferromagnetisches Material typisch ist. Daher neigt der
Fluß Φ2B zum Absenken und der Fluß Φ2A zum Erhöhen der
Permeabilität des Kernes TC in den magnetischen Kreisen, die
die Schenkel TCB bzw. TCA beinhalten. Aufgrund dieser
magnetischen Differentialwirkung sind die Flüsse Φ3A und Φ3B
im Mittenschenkel TCC nicht länger gleich. Folglich wird eine
Spannung VW2 und eine Spannung VW1 in den Wicklungen W1
bzw. W2 induziert. Jede der Spannungen VW1 und VW2 ist in
diesem Fall z. B. direkt auf den Wert des Flusses Φ3A weniger
Φ3B bezogen.
-
Dagegen wird am unteren Extremum des Rasters, wenn der
Vertikal-Abtaststrom iV von Fig. 3 seinen maximalen
negativen Wert hat, die induzierte Spannung VW1 und die
Spannung VW2 proportional zu dem Wert des Flusses Φ3B weniger
dem Fluß Φ3A sein. Daher hat jede der induzierten
Spannungen VW1 und VW2 am Unterende des Rasters
entgegengesetzte Phasenlage gegenüber seiner jeweiligen Phase
am Oberende des Rasters.
-
An den Punkten zwischen diesen Extrema ist die Differenz
zwischen den Flüssen Φ3A und Φ3B direkt abhängig von der
Größe und Phase des Flusse Φ2, der von dem Vertikal-
Ablenkstrom iv bewirkt wird. Daher wird eine ansteigende
Korrektur in Richtung zur Mitte des Rasters erreicht. Eine
Phasenumkehr der Korrektur wird nahe der Mitte erreicht und
ein Ansteigen der Korrektur wird in Richtung zum unteren Ende
des Rasters erhalten.
-
Es sollte erkennbar sein, daß der Magnet 40 nicht für die
Erzeugung der Nichtlinearität des Flusses im Kern TC
essentiell ist. Eine solche Nichtlinearität oder
Unterschiedlichkeit (differential) kann durch kritisches
Wählen des Kernmaterials des Kernes TC erhalten werden.
-
Die Spannung VW2 der Fig. 3 erzeugt Horizontalraten-Strom if
im Resonanzkreis 84f. Der Strom if erzeugt eine
korrespondierende Horizontalraten-Komponente der
Spannung VDIC an dem Kondensator 64. Die Phase der
Horizontalraten-Komponente und die der harmonischen
Komponente der Spannung VDIC wird durch Phasenabgleich der
Induktivität L4 gesteuert, um z. B. eine maximale Amplitude
der Horizontalraten-Modulation in der Mitte jeder
Zeilenabtastung für in ihrer Phase richtige N-S-Korrektur zu
erhalten.
-
Bei der Ausführung eines Aspektes der Erfindung erzeugt die
Summenspannung der Spannung VW1 und VW2 zwischen den
Anschlüssen 12 und 16 des Transformators T1 von Fig. 3 den
Strom i2f im Resonanzkreis 842f, der bei der zweiten
Harmonischen der Grund-Horizontalfrequenz überwiegt. Fig. 5a
veranschaulicht die Signalform des Stromes i2f von Fig. 3.
-
Fig. 5b veranschaulicht die simultane Rücklauf-Signalform
der Spannung VR an dem Rücklauf-Kondensator 80.
-
Die Filterwirkung des Kondensators C4 und der Induktivität L3
erzeugt den Strom i2f, der im wesentlichen cosinusförmig ist,
wie es die Fig. 5a verdeutlicht. Die Amplitude des
Stromes i2f variiert mit Vertikalrate, wie in Fig. 6, in
Übereinstimmung mit den Vertikalraten-Amplitudenänderungen
des Stromes iv in Wicklung W2. Der Strom i2f kehrt seine
Phase in der Mitte des Vertikal-Hinlaufs um. Diese
Vertikalraten-Hüllkurve des Stromes i2f stellt in
angenähertem Maß den Pegel der Möwenflügel-Verzerrungs-
Vertikalverschiebung zur Verfügung, da eine solche
Möwenflügel-Verzerrung in ihrer Größe in einer Vertikal-Art
variiert, wie in Fig. 2 veranschaulicht wurde.
-
Der Abgleich der Verzerrungs-Korrekturspannungs-
Erzeugungsschaltung 84 wird z. B. durch Einstellen der
Induktivität L4 zum Erhalt einer maximalen Amplitude der
Spannung V81a, durch Einstellen der Induktivität L3 zum
Erhalt eines maximalen Stroms i2f, durch Wieder-Einstellen
der Induktivität L4 zum Erhalt symmetrischer linker und
rechter Verzerrungskorrektur am CRT-Schirm und dann durch
Einstellen des Widerstandes 61 zum Erhalt gerader Linien oben
und unten am CRT-Schirm ausgeführt.
-
Fig. 8 veranschaulicht ein anderes Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Gleiche Bezugszeichen und Symbole in den Fig. 3
und 8 kennzeichnen gleiche Gegenstände oder Funktionen. Die
Schaltung der Fig. 8 ist gleich der von Fig. 3, jedoch mit
dem Unterschied, der nachfolgend genannt wird. In der
Schaltung von Fig. 8 ist der Resonanzkreis 842f mit dem
Kondensator 64 transformatorisch durch den Transformator L4'
gekoppelt, der - gleich wie die Induktivität L4 in Fig. 3 -
auch die induktiven Komponenten der Resonanzkreise 84f
und 842f bildet. Im Gegensatz zur Schaltung von Fig. 3 ist
der Resonanzkreis 842f der Fig. 8 nicht leitend (galvanisch)
oder gleichstrommäßig mit dem Kondensator 64 gekoppelt.
-
Die Wicklungen W1 und W2 des Transformators T1 von Fig. 4
haben einen kombinierten Widerstand von 3,3 Ω zwischen den
Anschlüssen 12 und 16. Jede der Wicklungen W3 und W4 hat
einen Widerstand von 0,08 Ω. Die Induktivität zwischen den
Anschlüssen 12 und 16 ist bei 15750 Hz bei 320 uH. Die
Induktivität zwischen den Anschlüssen 14 und 17 ist - bei
Kurzschluß der Anschlüsse 13 und 11-26 uH. Das Kernmaterial
des Kernes TC ist H3TEi25, hergestellt von TDK Co., Japan.
Anlageblatt zu den Figuren
-
zu Fig. 1
-
pincushion distortion of raster Kissen-Verzerrung des
Rasters
-
zu Fig. 2
-
gullwing distortion Möwenflügel-Verzerrung
-
zu Fig. 3 und 8
-
45 Netzteil
-
57 Vertikal-Ausgangsstufe
-
63 Hochspannungs-Schaltung
-
85 Horizontal-Oszillator und -Treiber
-
zu Fig. 4
-
40 Vormagnetisierung