Die Erfindung betrifft allgemein ein Ablenkjoch in einer
Kathodenstrahlröhre, welche in einem Fernsehempfänger verwendet
wird, und insbesondere das Ablenkjoch, welches an
einer Kathodenstrahlröhre in der Nachbarschaft ihres Trichterabschnitts
und Halsabschnitts angebracht ist, um Elektronenstrahlen
abzulenken, die von der Elektronenkanonenanordnung
in der Kathodenstrahlröhre emittiert werden.
Einige Ablenkjoche nach dem Stand der Technik, welche auf
die Erfindung Bezug haben, werden anhand einiger der
begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 19 zeigt in einem schematischen Längsschnitt eine
Farbkathodenstrahlröhre, welche das Ablenkjoch nach dem
Stand der Technik verwendet. Die gezeigte Farbkathodenstrahlröhre
50 umfaßt einen hochevakuierten Röhrenkolben
mit einem allgemein konischen Trichterabschnitt 52, einem
allgemein zylindrischen Halsabschnitt 53, der von dem Ende
des Trichterabschnitts 52 vorragt, welches den verminderten
Durchmesser aufweist, und einem Schirmträger 51, der an
dem Ende des Trichterabschnitts 52, welches den großen
Durchmesser aufweist, gegenüber dem Halsabschnitt 53
angeordnet ist. Die Innenfläche des Schirmträgers 51 ist
mit einer Phosphorschicht 55 beschichtet, um dadurch einen
wirksamen Schirmbereich 100 des Schirmträgers 51 festzulegen,
wobei ein Abschnitt des Schirmträgers 51, wo die
Phosphorschicht 55 aufgebracht ist, allgemein konkav ist,
so daß sie nach außen in Richtung von dem Halsabschnitt 53
weg vorragt. Die Kathodenstrahlröhre umfaßt eine Elektronenkanonenanordnung
54, die innerhalb des Halsabschnitts
53 angeordnet ist, und eine feinperforierte Lochmaske 56,
die innerhalb des Schirmträgers 51 angeordnet ist und von
diesem um einen vorbestimmten Abstand derart beabstandet
ist, daß sie sich im allgemeinen parallel zu dem Schirmträger
51 erstreckt. Wie dem Fachmann bekannt, besteht die
Lochmaske 56 aus einer dünnen Metallplatte mit einem vorbestimmten
Muster feiner Öffnungen 56 a, welche allgemein
Dreier von winzigen Kreislöchern sind, die so gekrümmt ist,
daß sie der Krümmung des Schirmträgers 51 folgt. Die Umfangskante
der Lochmaske 56 ist an einem Tragrahmenglied 57
befestigt, welches innerhalb des Schirmträgers 51 in einem
gleichförmigen Abstand von diesem gehalten wird mittels
eines nicht gezeigten Halters.
Das Ablenkjoch ist allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet
und außen an der Kathodenstrahlröhre 50 angebracht
an der Grenze zwischen dem Trichterabschnitt 52 und dem
Halsabschnitt 53.
In der Kathodenstrahlröhre 50 des geschilderten Aufbaus
wandert der von der Elektronenkanonenanordnung 54 emittierte
Elektronenstrahl 70 durch die Öffnungen 56 a der Lochmaske 56
hindurch zu dem Schirmträger 51 und prallt auf den wirksamen
Schirmbereich 100 auf, das heißt, auf den phosphorbeschichteten
Schirm. Die von der Elektronenkanonenanordnung
54 zu dem phosphorbeschichteten Schirm wandernden Elektronenstrahlen
70 durchlaufen ein elektromagnetisches Feld,
das innerhalb der Kathodenstrahlröhre 50 durch das Ablenkjoch
1 aufgebaut wird. Die Elektronenstrahlen 70 werden
während ihres Durchlaufs durch das elektromagnetische Feld
abgelenkt bei einem Ablenkzentrum in dem wirksamen elektromagnetischen
Feld, welches durch D angedeutet ist, und
prallen nach ihrem Durchlauf durch die feinen Öffnungen 56 a
der Lochmaske 56 auf vorbestimmte Bereiche der Phosphorbeschichtung
55 auf und bewirken dadurch, daß die vorbestimmten
Bereiche der Phosphorbeschichtung 55 Licht emittieren.
Die Einzelheiten des Ablenkjoches 1 nach dem Stand der
Technik sind in Fig. 20 dargestellt in perspektivischer
Darstellung von hinten betrachtet, das heißt, in Blickrichtung
von dem Halsabschnitt 53 zu dem Trichterabschnitt
52 hin. Wie gezeigt, umfaßt das Ablenkjoch 1 einen allgemein
rohrförmigen Kern 2, der aus ferromagnetischen Material
wie zum Beispiel Ferrit besteht, eine horizontale Ablenkspulenanordnung
3 und eine vertikale Ablenkspulenanordnung
4. Die horizontale Ablenkspulenanordnung 3 umfaßt ein Paar
allgemein sattelförmiger Spulen, die auf den Kern 2 gewickelt
und einander gegenüber und symmetrisch zueinander
bezüglich der Längsachse des Kernes 2 angeordnet sind,
und ist zu betätigen, um ein elektromagnetisches Feld
aufzubauen, das benötigt wird, um die Elektronenstrahlen 70
in horizontaler Richtung abzulenken. Ähnlich umfaßt die
vertikale Ablenkspulenanordnung 4 zwei Spulen, die allgemein
torusförmig (? troidally; im engl. Text immer so
geschrieben) oder ringförmig auf den Kern 2 gewickelt sind
und einander gegenüber und symmetrisch zueinander bezüglich
der Längsachse des rohrförmigen Kernes 2 angeordnet sind,
und ist zu betätigen, um ein elektromagnetisches Feld aufzubauen,
das benötigt wird, um die Elektronenstrahlen 70
in vertikaler Richtung senkrecht zu der horizontalen Richtung
abzulenken.
Bei der Kathodenstrahlröhre eines Aufbaus nach der obigen
Beschreibung besteht bei der Lochmaske 56 die problematische
Neigung, daß ein lokalisiertes Ausbeulen oder "Wölben"
auftritt. Dieses Wölben ist eine Erscheinung, bei welcher
eine lokalisierte Erhitzung der Lochmaske 56, welche allgemein
in der Richtung konvex ist, die der Wanderrichtung
der Elektronenstrahlen 70 entspricht, stattfindet als
Ergebnis des Beschusses mit Elektronenstrahlen 70, die dann
zu dem phosphorbeschichten Schirmbereich 100 hinwandern.
Dies hat zur Folge, daß die Bereiche der Lochmaske 56, in
denen die Wärmekonzentration stattfindet, eine thermische
Expansion erfahren, was bewirkt, daß diese Bereiche weiter
nach außen vorragen bezüglich der Wanderrichtung der
Elektronenstrahlen 70, das heißt, näher zu dem phosphorbeschichteten
Schirmbereich 100 hin. Wenn dieses Wölben auftritt,
verschieben sich diese Bereiche der Lochmaske 56
aus ihren ursprünglichen Stellungen in unterschiedliche
Stellungen, in denen die Lochmaske 56 keine angemessene
Maskierung der eintreffenden Elektronenstrahlen 70 bewirkt,
und es findet eine Fehllandung der Elektronenstrahlen 70
auf dem phosphorbeschichteten Schirmbereich 100 statt,
was zu einer unerwünschten Minderung der Farbreinheit
führt.
Eine Schrift mit dem Titel "Terebÿon (Televison)", Vol. 31,
No. 6, Seiten 46 bis 52, beschreibt eine Gegenmaßnahme zur
Beseitigung des Wölbens, die darin besteht, den Krümmungsradius
der Lochmaske so klein wie möglich zu machen.
Die Krümmung der Lochmaske 56 wird allgemein unter Berücksichtigung
der Krümmung des phosphorbeschichteten Schirmbereichs
100 auf dem Schirmträger 51 gewählt, und daher ist
die Wahl des Krümmungsradius des Schirmbereichs 100 auf dem
Schirmträger 51 auf einen möglichst kleinen Wert ein wirksames
Mittel zur Verminderung des Krümmungsradius der Lochmaske
56.
Jedoch führt die Wahl des kleineren Krümmungsradius des
Schirmbereichs 100 bei der Konstruktion einer Kathodenstrahlröhre,
in welcher der phosphorbeschichtete Schirmbereich 100
und die Lochmaske 56 allgemein konvex sind, so daß sie in
Richtung auf den Fernsehzuschauer vorragen, dazu, daß sie
noch weiter zu dem Fernsehzuschauer vorragen. Diese Konstruktion
der Kathodenstrahlröhre steht im Gegensatz zu
dem neuen Trend, bei welchem der Schirmträger allgemein
flach konstruiert ist, um so die Betrachtung eines Fernsehbildes
angenehm zu machen.
In Anbetracht des neuen Trends ist ein Kompromiß vorgesehen
worden mit der Schaffung einer Kathodenstrahlröhre, welche
mit einem Schirmträger von nicht-sphärischer Gestalt versehen
ist, wobei auf diesen Schirmträger nachfolgend als
SP-Platte Bezug genommen wird.
Nachfolgend werden Merkmale der SP-Platte besprochen sowie
Probleme, die mit der Bildverzerrung verknüpft sind, welche
für die Kathodenstrahlröhre mit der SP-Platte eigentümlich
sind.
Zum Zweck der Besprechung zeigt Fig. 21 den allgemein
rechteckigen phosphorbeschichteten Schirmbereich 100 in
einem System kartesischer Koordinaten, worin der Ursprungspunkt
0 bei dem Zentrum des Schirmbereichs 100 in Ausrichtung
auf die Längsachse der Kathodenstrahlröhre 50 liegt,
während die x-Achse in einer Richtung parallel zu der längeren
Seite der Rechteckgestalt des Schirmbereichs 100
verläuft, die y-Achse parallel zu der kürzeren Seite des
Schirmbereichs verläuft und die z-Achse in einer Richtung
verläuft, in welcher der Schirmbereich 100 vorragt. Die
x-Achse und die y-Achse entsprechen der horizontalen bzw.
vertikalen Ablenkrichtung des Ablenkjochs 1, wie anhand
von Fig. 19 besprochen.
Fig. 22 zeigt die relative Lagebeziehung zwischen dem
Ablenkjoch 1 und dem Schirmbereich 100, und Fig. 23 zeigt
einen schematischen Schnitt einer Hälfte des Schirmbereichs
100 in der Ebene, welche die x-Achse und die y-Achse
enthält. Unter der Annahme, daß der Schnitt des Schirmbereichs
100 ausgedrückt wird durch z = f(x), dann kann der
Krümmungsradius Px ausgedrückt werden durch die Gleichung
Px = -(1 + (df/dx)²)3/2/(df²/dx²),
wobei x ein beliebig gewählter Wert ist. Wenn der Krümmungsradius
Px einen positiven Wert annimmt, ragt also der
Schirmbereich 100 vor in einer Richtung, die der +z-Achse
entspricht.
Unter der Annahme, daß der Abstand von dem Ursprung 0 zu
einem äußeren Ende des Schirmbereichs 100 in der x-Richtung
X max beträgt, kann man sagen, daß die SP-Platte einen
Abschnitt aufweist, wo der Krümmungsradius kleiner ist als
der Krümmungsradius P₀ bei x = 0, welcher Bereich zwischen
Stellen gelegen ist, die jeweilige Abstände ²/₃ X max und
¾ X max von dem Ursprungspunkt 0 aufweisen in der Ebene,
die von der x-Achse und der y-Achse aufgespannt wird.
In der Kathodenstrahlröhre mit der besprochenen SP-Platte
kann das Auftreten des Wölbens wegen des nachfolgend angegebenen
Grundes vorteilhaft minimiert werden, ohne die
Flachheit des Schirmes in seiner Gesamtheit zu beeinträchtigen.
Obwohl das Wölben beachtlich in dem Bereich der Lochmaske
56 auftritt, in welchem der Ablenkwinkel klein ist, das
heißt, in dem Bereich nahe dem Zentrum (x = 0) des Schirmbereichs
100, bringt die Verschiebung dieses Bereichs der
Lochmaske 56 eine kleine Abweichung des Auftreffens der
Elektronenstrahlen 70 mit sich und verursacht daher weniger
Schaden, und die Ebenheit in der Nachbarschaft des Zentrums
des Schirmbereichs 100 ist wichtig, um die SP-Platte als
flach zu betrachten. Daher ist es wünschenswert, daß der
Krümmungsradius P₀ einen relativ großen Wert annimmt.
Da die Umfangskante der Lochmaske 56 an dem Tragrahmenglied
57 befestigt ist, ist bei der Peripherie des Schirmbereichs
100, die sich im Abstand X max von seinem Zentrum befindet,
der Umfangsabschnitt der Lochmaske 56 im wesentlichen frei
von thermischer Deformation, die von dem Wölben herrührt,
oder wenn sie auftritt, ist der Blick des Fernsehbetrachters
selten auf den Umfangsabschnitt der SP-Platte zentriert
und daher wird der Fernsehbetrachter nicht ungünstig
beeinflußt. In Anbetracht dessen kann der Krümmungsradius
P bei x = X max als von geringer Bedeutung angesehen werden.
Zusammenfassend ist aus dem Gesagten zu schließen, daß zum
Minimieren des Auftretens des Wölbens und der damit verbundenen
Verminderung der Farbreinheit der Krümmungsradius
P x bei einem Abschnitt des Schirmbereichs 100 zwischen
x = 0 und x = X max , insbesondere zwischen x = ²/₃ X max und
x = ¾ X max so klein wie möglich sein sollte im Vergleich
zu dem Krümmungsradius P₀ bei dem Zentrum des Schirmbereichs
100. Die SP-Platte ist ein Produkt, welches auf der Grundlage
dieser Schlußfolgerung entwickelt worden ist.
Nun wird ein weiteres Problem besprochen, welches mit der
Verzerrung des Fernsehbildes verknüpft ist, welches wiedergegeben
wird. Wenn zum Beispiel ein Bild horizontaler
paralleler Linien auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre
wiedergegeben wird, welche den allgemein sphärischen
Schirmbereich 100 aufweist, wäre das Ergebnis so, wie in
Fig. 24 gezeigt. Während die horizontalen Linien 110,
welche das Bild bilden, parallel zueinander wiedergegeben
werden sollten, wie durch die gestrichelten Linien in
Fig. 24 dargestellt, sind die tatsächlich wiedergegebenen
horizontalen Linien 110 so gekrümmt, daß sie mit zunehmendem
Abstand in x-Achsenrichtung von dem Zentrum des Schirmbereichs
100 von der x-Achse divergieren. Dies liegt daran,
daß der Abstand zwischen dem Ablenkpunkt D in dem von dem
Ablenkjoch 1 aufgebauten elektromagnetischen Feld und dem
in Fig. 19 gezeigten Schirmbereich 100 zunimmt mit Zunahme
des Abstands von dem Zentrum des Schirmbereichs 100 in
x-Achsenrichtung.
Unter der Annahme, daß die Größe der Divergenz der horizontalen
Linien 110 von der x-Achse weg mit Zunahme des Abstands
von dem Zentrum des Schirmbereichs 100 in der x-Achsenrichtung
ausgedrückt wird durch Δ y, ist die Größe
der Divergenz Δ y im wesentlichen proportional x²y an dem
Betrachtungspunkt (x, y) des Schirmbereichs 100 in dem System
kartesischer Koordinaten. Da der Schirmbereich 100 allgemein
eine sphärische Gestalt besitzt, kann der Größe der
Divergenz Δ y in gewissem Ausmaß vermindert werden, wenn
der Krümmungsradius des Schirmbereichs 100 vermindert wird.
Die Größe der Divergenz Δ y kann auch in einem gewissen
Ausmaß vermindert werden, wenn das Muster des durch das
Ablenkjoch aufgebauten elektromagnetischen Feldes geeignet
maßgeschneidert wird.
Obwohl bei Kombination des verminderten Krümmungsradius
des Schirmbereichs 100 mit dem maßgeschneiderten Muster des
elektromagnetischen Feldes eine vollständige Beseitigung
der geschilderten Verzerrung der horizontalen Linien 110
schwierig ist und die kleine Divergenz Δ y bleibt, ist die
Größe der verbleibenden Divergenz Δ y noch proportional dem
Wert x²y oder eine einfache Funktion zweiter Ordnung von x
und erster Ordnung von y, und daher macht die Hinzufügung
einer Verzerrungskorrekturschaltung zu der Ablenkschaltung
es möglich, die Verzerrung im wesentlichen zu eliminieren.
Wenn es zu der Kathodenstrahlröhre mit der SP-Platte
kommt, werden die gleichen horizontalen Linien 110 auf ihrem
Schirm wiedergegeben, die schematisch in Fig. 25 dargestellt.
Da in der SP-Platte der Krümmungsradius des phosphorbeschichteten
Schirmbereichs 100 in der von der x-Achse
und der z-Achse aufgespannten Ebene der oben beschriebene
ist, unterscheidet sich die Größe der Veränderung der Entfernung
zwischen dem Ablenkpunkt D und dem Schirmbereich 100
an entsprechenden Abschnitten innerhalb und außerhalb der
Stelle x = ²/₃ X max in der von der x-Achse und der y-Achse
aufgespannten Ebene, und daher ist nicht nur die Größe der
Divergenz Δ y proportional dem Wert x²y, sondern es
neigen auch von der x-Achse weg divergierende horizontale
Linien 110 dazu, sich der x-Achse anzunähern bei einem
Abschnitt außerhalb von ²/₃ X max von dem Zentrum des
Schirmbereichs 100 entfernt (X < ²/₃ X max ).
Bei Betrachtung in einem Querschnitt eines längeren Seitenabschnitts
(das heißt, bei einer Stelle y = Y max ) der SP-Platte
entlang einer Ebene parallel zur von der x-Achse und
der z-Achse aufgespannten Ebene kann als ein Mittel, durch
welches der Schirm als Ganzes als eben angesehen werden
kann, erwogen werden, die Breite der Änderung des Schirmbereichs
100 in der z-Achsenrichtung zu vermindern mit der
Folge, daß die Biegung der horizontalen Linien 110 zu der
x-Achse hin verringert werden kann. Wenn diese Methode angewandt
wird, wären die auf dem Schirm wiedergegebenen
horizontalen Linien 110 so, wie in Fig. 26 gezeigt.
Die in Fig. 26 gezeigte Verzerrung oder Verzeichnung wird
als Mövenverzeichnung (seagull) bezeichnet. Die Verwendung
einer Verzerrungskorrekturschaltung in der Ablenkschaltung
ist offensichtlich wirksam, um das Auftreten der Mövenverzeichnung
wesentlich zu eliminieren. Die Verzerrungskorrekturschaltung
ist aber schwierig zu konstruieren und
würde, falls sie nicht unmöglich wäre, zu erhöhten Herstellkosten
der Kathodenstrahlröhre führen, weil die Größe der
Divergenz Δ y eine Funktion hoher Ordnung von x und y wird.
Fig. 27 stellt in schematischer perspektivischer Darstellung
das Ablenkjoch 1 nach dem Stand der Technik dar, das
so konstruiert ist, daß es das Auftreten der in Fig. 26
gezeigten Mövenverzeichnung wesentlich eliminiert. Wie
darin gezeigt, ist das Ablenkjoch 1 des anhand der Fig.
19 und 20 gezeigten und beschriebenen Aufbaus zusätzlich
versehen mit einem Paar bipolarer Magnete 10, welche einen
Abstand von 180° voneinander um die Längsachse des Kernes
2 herum aufweisen und an einem Endflansch 8 a befestigt sind,
der an dem Ende des Kernes 2 mit dem größeren Durchmesser
angebracht ist und an einer Stelle, die allgemein auf den
Ausgang der Elektronenkanonenanordnung ausgerichtet ist,
von welcher die Elektronenstrahlen zu dem phosphorbeschichteten
Schirmbereich hin austreten. Wie gezeigt, ist bei dem
Ablenkjoch 1 in Fig. 27 ein Separator 8 an dem Kern 2
gegenüber dem Endflansch 8 b angebracht.
Die Arbeitsweise der Kathodenstrahlröhre des in Fig. 27
gezeigten Aufbaus wird nun anhand von Fig. 28 beschrieben.
Durch geeignete Wahl der Form und der Abmessungen jedes
bipolaren Magneten 10 wirken hauptsächlich horizontal
wirkende Komponenten der Magnetflüsse 11, welche innerhalb
des Ablenkjochs 1 durch die bipolaren Magneten 10 aufgebaut
werden und welche von einem Pol zu dem entgegengesetzten
Pol jedes bipolaren Magneten 10 unter Bildung einer Schleife
ausfließen, auf die Dreier der in vier Diagonalbereiche
wandernden Elektronenstrahlen 70 a, 70 b, 70 c, 70 d so, daß sie
diese in einer der y-Achsenrichtung
entsprechenden Richtung und von der horizontalen Achse x
weg ablenken, wie durch den Pfeil 11 y angezeigt, wodurch die
Mövenverzeichnung 111 minimiert wird, welche sich bei jedem
der vier Eckbereiche des Schirmes zeigen würde, welche von
dem Zentrum des Schirmes in seiner Diagonalrichtung beabstandet
sind.
Wenn andererseits vertikal wirkende Komponenten der innerhalb
des Ablenkjochs 1 durch die bipolaren Magnete 10 aufgebauten
Magnetflüsse 11 betrachtet werden, werden die
Dreier der Elektronenstrahlen 70 e und 70 f, welche hauptsächlich
in der Horizontalrichtung abgelenkt werden, beeinflußt
durch Kräfte 11 x, die entlang der x-Achse derart
wirken, daß sie die Dreier nahe zueinander hin und in
Richtung auf das Zentrum des Schirmes ziehen, und infolgedessen
werden die Dreier der Elektronenstrahlen 70 e und 70 f
verzerrt, wie in Fig. 29 durch das Bezugszeichen 112 gezeigt,
und zeigen eine allgemeine Kissenverzeichnung mit
örtlich begrenzten Vorsprüngen 112 a einwärts zum Zentrum
des Schirmes. Da solch eine Kissenverzeichnung dazu neigt,
als quadratische Funktion vergrößert zu werden mit der
Annäherung der zu dem Schirmbereich hin wandernden Elektronenstrahlen
an die bipolaren Magnete 10, würde die Verwendung
der herkömmlichen Kissenkorrekturschaltung in einem Versuch,
eine Bildverzeichnung an entgegengesetzten Seitenabschnitten
des Schirmes zu kompensieren, dazu führen, daß eine Tonnenverzeichnung
in der Nachbarschaft des Zentrums des Schirmes
eingeleitet wird. Ferner hat die Verwendung der herkömmlichen
Kissenkorrekturschaltung den zusätzlichen Nachteil,
daß sie nicht wirksam ist, um die Verzeichnung zu eliminieren,
welche durch die örtlich begrenzten Vorsprünge 112 a
in Fig. 29 wiedergegeben sind.
Da das Ablenkjoch nach dem Stand der Technik, welche so
konstruiert ist, daß es im wesentlichen die Mövenverzeichnung
eliminiert, die in der Kathodenstrahlröhre mit der
SP-Platte auftritt, den Aufbau aufweist, wie er oben besprochen
worden ist, neigt die Kissenverzeichnung, welche
eine in der Horizontalrichtung auftretende Verzerrung ist,
dazu, vergrößert zu werden, während die Mövenverzeichnung,
welche eine in der Vertikalrichtung auftretende Verzerrung
ist, im wesentlichen minimiert wird. Darüber hinaus ist die
so aufgebaute Kissenverzeichnung nicht gleichförmig und
zeigt eine komplizierte Form, die von örtlich begrenzten
Einschnürungen irgendwo in dem wiedergegebenen kissenverzeichneten
Bild begleitet ist.
Daher ist die Erfindung im Hinblick darauf ersonnen worden,
die oben beschriebenen Probleme und Nachteile im wesentlichen
zu beseitigen, die dem Stand der Technik anhaften;
das Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten
Ablenkjochs, das wirksam ist, um im wesentlichen die
Mövenverzeichnung zu beseitigen, welche eine in der Vertikalrichtung
der Kathodenstrahlröhre auftretende Verzerrung
ist, ohne einen nachteiligen Einfluß auf die in der Horizontalrichtung
der Kathodenstrahlröhre auftretende Verzerrung
zu ergeben.
Ein weiteres wichtiges Ziel der Erfindung ist die Schaffung
eines verbesserten Ablenkjochs der oben beschriebenen Art,
bei welchem die auf dem gekrümmten Schirm der SP-Platte
der Kathodenstrahlröhre erscheinende Verzerrung oder Verzeichnung
minimiert wird durch eine einfache Einrichtung wie
zum Beispiel durch geeignete Gestaltung von Wicklungen, welche
die Ablenkspulenanordnung bilden.
Um die genannte Ziele der Erfindung zu erreichen, umfaßt
ein hier offenbartes Ablenkjoch einen allgemein rohrförmigen
Kern, eine erste Ablenkspulenanordnung mit einem Paar
erster Ablenkspulen, welche auf den Kern gewickelt und
symmetrisch zueinander um die Längsachse des Kernes angeordnet
sind, wobei die erste Ablenkspulenanordnung zu betätigen ist,
um Elektronenstrahlen abzulenken, die in horizontaler
Richtung von der Elektronenkanonenanordnung zu
einem phosphorbeschichteten Schirmbereich wandern, und eine
zweite Ablenkspulenanordnung, welche allgemein ringförmig
oder torusförmig (troidally; im engl. Text immer so geschrieben)
auf den Kern gewickelt ist und zu betätigen ist,
um die Elektronenstrahlen in vertikaler Richtung abzulenken.
Zwei Magnetglieder sind einander entgegengesetzt an dem Kern
angebracht und auf der imaginären horizontalen Achse
senkrecht zu der Längsachse des Kernes angeordnet, während
sie sich im Abstand von 180° voneinander um die Längsachse
des Kernes herum befinden. Jedes so an dem Kern angebrachte
Magnetglied wird durch einen allgemein länglichen Körper
mit wenigstens zwei Schenkeln gebildet, die in vertikaler
Richtung voneinander beabstandet sind und von dem länglichen
Körper vorragen. Ferner ist eine Magnetisierungseinrichtung
für jedes Magnetglied vorgesehen zum Aufbauen
vorbestimmter Pole in den Schenkeln jedes Magnetgliedes.
Die Magnetisierungseinrichtung für jedes Magnetglied zum
Aufbauen vorbestimmter Pole in deren Schenkeln baut eine
magnetische Ablenkkraft auf, um die Elektronenstrahlen, die
zu einem der vier Eckbereiche des phosphorbeschichteten
Schirmbereichs wandern, in Richtung von der horizontalen Achse weg
abzulenken und dabei die magnetische Ablenkkraft in der
horizontalen Richtung in der Nachbarschaft der horizontalen
Achse zu minimieren.
Erfindungsgemäß können Magnetflüsse jeweils in oberen und
unteren Bereichen bezüglich der horizontalen Achse senkrecht
zu der Längsachse des rohrförmigen Kernes aufgebaut
werden, wodurch eine Ablenkkraft nach oben und eine
Ablenkkraft nach unten in den oberen und unteren Diagonalbereichen
aufgebaut werden, um einige der Elektronenstrahlen
nach oben und nach unten abzulenken, welche in dem
oberen Bereich oberhalb der horizontalen Achse bzw. in dem
unteren Bereich unterhalb der horizontalen Achse wandern.
Andererseits besitzt jedes Magnetglied zum Beispiel eine
allgemein E-förmige Gestalt oder eine allgemein U-förmige
Gestalt, es werden keine wesentlichen Kräfte in der Horizontalrichtung
entwickelt, welche dahingehend wirken würden,
einige der in der Nachbarschaft der horizontalen Achse
wandernden Elektronenstrahlen in Richtung aufeinanderzu
abzulenken.
In Anbetracht dieser Ausführung wirkt die Erfindung dahingehend,
das Auftreten der Mövenverzeichnung zu minimieren,
welche eine in der Vertikalrichtung auftretende Verzerrung
ist, ohne begleitet zu sein von der Kissenverzeichnung in
der Horizontalrichtung.
Erfindungsgemäß umfaßt ferner die zweite Ablenkspulenanordnung,
die allgemein ringförmig auf das rohrförmige Joch
gewickelt ist, eine primäre Wicklung, die innerhalb eines
Winkels von nicht mehr als etwa 70° zu der Vertikalrichtung
angeordnet ist, und eine zusätzliche Wicklung, die
innerhalb eines Winkels von etwa 65° bis etwa 90° zu der
Vertikalrichtung angeordnet ist.
Die Verwendung der zweiten Ablenkspulenanordnung des oben
beschriebenen Aufbaus ist wirksam, um das Auftreten der
Mövenverzeichnung zu minimieren. Wenn - ausführlich beschrieben
- ein elektrischer Strom durch die primäre
Wicklung der zweiten Ablenkspulenanordnung fließt, welche
innerhalb eines Winkels von nicht mehr als etwa 70° zu
der Vertikalrichtung angeordnet ist, wirken die resultierenden
Magnetflüsse auf einige der Elektronenstrahlen so,
daß sie diese in der Vertikalrichtung ablenken, wogegen,
wenn ein elektrischer Strom durch die zusätzliche Wicklung
der gleichen zweiten Ablenkspulenanordnung fließt, welche
innerhalb eines Winkels von etwa 65° bis etwa 90° zu der
Vertikalrichtung angeordnet ist, die resultierenden Magnetflüsse
auf einige der Elektronenstrahlen so wirken, daß sie
diese im wesentlichen in einer Diagonalrichtung des Schirmes
der Kathodenstrahlröhre ablenken. Die Kraft, welche die
Ablenkung einiger Elektronenstrahlen in der Diagonalrichtung
bewirkt, wird verstärkt mit zunehmendem Abstand von
dem Zentrum des Schirmes in der Horizontalrichtung, das
heißt, mit Annäherung der Elektronenstrahlen an die zusätzliche
Wicklung der zweiten Ablenkspulenanordnung, und daher
kann die Mövenverzeichnung vorteilhafter Weise im wesentlichen
unterdrückt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend im
einzelnen anhand der Zeichnungen beschrieben. Die Ausführungsbeispiele
und die Zeichnungen werden aber nur zum
Zweck der Erläuterung gegeben und sind nicht aufzufassen
als Begrenzung des Rahmens der Erfindung, welcher lediglich
durch die Ansprüche festgelegt ist. In den Zeichnungen
bezeichnen gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Ansichten
gleiche Teile. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ablenkjochs
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 2 und 3 schematische Schnittvorderansichten des
Ablenkjochs von Fig. 1 zur Erläuterung seiner
Betriebsweise;
Fig. 4 und 5 schematische Diagramme eines Rasters einer
Kathodenstrahlröhre, die mit dem Ablenkjoch versehen
ist, welche zur Erläuterung der Korrektur
von Verzerrungen verwendet werden;
Fig. 6 bis 9 schematische Diagramme unterschiedlicher
abgewandelter Formen von Magnetisierungseinrichtungen
zur Verwendung in dem Ablenkjoch;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des Ablenkjochs
gemäß einer anderen Ausführungsform;
Fig. 11 eine schematische geschnittene Vorderansicht des
Ablenkjochs von Fig. 10 zur Erläuterung seiner
Betriebsweise;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer abgewandelten
Form des in Fig. 10 gezeigten Ablenkjochs;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht des Ablenkjochs
gemäß einer dritten Ausführungsform;
Fig. 14 eine schematische geschnittene Vorderansicht des
Ablenkjochs von Fig. 13, welche zur Erläuterung
seiner Betriebsweise verwendet wird;
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht einer abgewandelten
Form des in Fig. 13 gezeigten Ablenkjochs;
Fig. 16 eine geschnittene Vorderansicht des Ablenkjochs
gemäß einer vierten Ausführungsform;
Fig. 17 eine geschnittene Vorderansicht des Ablenkjochs
von Fig. 16, welche verwendet wird, um die Beziehung
zwischen der Flußrichtung eines elektrischen
Stromes und der Ablenkrichtung von Elektronenstrahlen
zu erläutern;
Fig. 18 ein Diagramm, das in vergrößertem Maßstab einen
Abschnitt von Fig. 17 zeigt;
Fig. 19 einen schematischen Längsschnitt der Farbkathodenstrahlröhre,
die das Ablenkjoch nach dem Stand der
Technik verwendet;
Fig. 20 eine perspektivische Ansicht des Ablenkjochs nach
dem Stand der Technik;
Fig. 21 ein Diagramm des phosphorbeschichteten Schirmbereichs
der Kathodenstrahlröhre von Fig. 19 in
einem System kartesischer Koordinaten;
Fig. 22 ein Diagramm der Lagebeziehung zwischen dem Ablenkjoch
und dem Schirmbereich in der Farbkathodenstrahlröhre;
Fig. 23 einen schematischen bruchstückhaften Schnitt des
phosphorbeschichteten Schirmbereichs des nicht-sphärischen
Schirmträgers oder der SP-Platte in
der Farbkathodenstrahlröhre;
Fig. 24 ein Diagramm der Verzerrung, die in dem Schirm der
Farbkathodenstrahlröhre auftritt, welche mit dem
sphärischen Schirmträger versehen ist;
Fig. 25 ein der Fig. 24 ähnliches Diagramm der Verzerrung
die in dem Schirm der Farbkathodenstrahlröhre auftritt,
welche mit der SP-Platte versehen ist;
Fig. 26 ein Diagramm einer Mövenverzeichnung, die in dem
Schirm auftritt nach Korrektur durch die herkömmliche
Verzerrungskorrekturschaltung;
Fig. 27 eine perspektivische Ansicht des Ablenkjochs nach
dem Stand der Technik, das so konstruiert ist, daß
das Auftreten der Mövenverzeichnung minimiert wird
Fig. 28 eine schematische geschnittene Vorderansicht des
Ablenkjochs von Fig. 27, welche zur Erläuterung
seiner Betriebsweise verwendet wird; und
Fig. 29 ein Diagramm der Verzerrung, welche auf dem
Schirm der Farbkathodenstrahlröhre auftritt, die
mit dem Ablenkjoch von Fig. 27 versehen ist.
Fig. 1 zeigt ein Ablenkjoch 1, das die Erfindung verkörpert;
das Ablenkjoch 1 umfaßt allgemein einen allgemein
rohrförmigen Kern 2 aus ferromagnetischem Material wie beispielsweise
Ferrit, eine horizontale Ablenkspulenanordnung
3 und eine vertikale Ablenkspulenanordnung 4. Die horizontale
Ablenkspulenordnung 3 umfaßt ein Paar allgemein sattelförmiger
Spulen, die auf den Kern 2 gewickelt und in entgegengesetzter
und symmetrischer Lage zueinander bezüglich
der Längsachse des rohrförmigen Kernes 2 angeordnet sind,
und ist zu betätigen, um ein elektromagnetisches Feld aufzubauen,
welches zur Ablenkung der Elektronenstrahlen in
einer horizontalen Richtung benötigt wird. Ähnlich umfaßt
die vertikale Ablenkspulenanordnung 4 ein Paar Spulen, die
allgemein torusförmig (im engl. Text: troidally) auf den
Kern 2 gewickelt und in entgegengesetzter und symmetrischer
Lage zueinander bezüglich der x-Achse des rohrförmigen
Kernes angeordnet sind, und die zu betätigen ist, um ein
elektromagnetisches Feld aufzubauen, das zur Ablenkung der
Elektronenstrahlen in einer vertikalen Richtung senkrecht
zu der horizontalen Richtung benötigt wird.
Das in Fig. 1 gezeigte Ablenkjoch 1 umfaßt ferner einen
Separator 8 zum Stützen der horizontalen und vertikalen
Ablenkspulenanordnungen 3 und 4, welcher einen vorderen Endflansch
8 a benachbart dem Trichterabschnitt einer Farbkathodenstrahlröhre
und einen hinteren Endflansch 8 b benachbart
dem Halsabschnitt der Kathodenstrahlröhre aufweist.
Das Ablenkjoch 1 umfaßt ferner erfindungsgemäß ein Magnetglied
12, das auf jeder Seite des rohrförmigen Kernes 2
vorgesehen und auf der horizontalen Achse senkrecht zu der
Längsachse des rohrförmigen Kernes 2 angeordnet ist. Die auf
den jeweiligen entgegengesetzten Seiten des rohrförmigen
Kernes 2 angeordneten Magnetglieder 12 werden symmetrisch
zueinander bezüglich der Längsachse des Kernes 2 gehalten.
Wie in Fig. 2 gezeigt, besteht ferner jedes Magnetglied 12
aus einem allgemein länglichen Körper 12 c mit zwei Schenkeln
12 b, die voneinander in der Vertikalrichtung beabstandet
sind und von den jeweiligen entgegengesetzten Enden des
länglichen Körpers 12 c in einer zu diesem senkrechten Richtung
vorragen, sowie einem mittleren Schenkel 12 a, der
zwischen den Schenkeln 12 b angeordnet ist und in der gleichen
Richtung vorragt wie jeder Schenkel 12 b, die sämtlich
so hergestellt sind, daß das jeweilige Magnetglied 12 als
Ganzes eine allgemein E-förmige Gestalt erhält.
Diese Magnetglieder 12 sind so an dem Kern 2 angebracht,
daß ihre Schenkel 12 a und 12 b dem Kern 2 gegenüberstehen,
wobei die Schenkel eines der Magnetglieder 12 auf die Schenkel
des anderen Magnetgliedes 12 ausgerichtet sind in einer
zu der horizontalen Achse parallelen Richtung senkrecht zu
der Längsachse des Kernes 2.
Ferner umfaßt das Ablenkjoch 1 in Fig. 2 eine Magnetisierungsspule
13, die für jedes Magnetglied 12 vorgesehen ist,
wobei diese Magnetisierungsspule 13 ein Beispiel für eine
Magnetisierungseinrichtung bildet. Diese Magnetisierungsspule
13 ist um den mittleren Schenkel 12 a jedes Magnetgliedes
12 gewickelt. Die Magnetglieder 12 mit den jeweiligen
auf ihre zugehörigen mittleren Schenkel 12 a gewickelten
Magnetisierungsspulen 13 bilden zusammen entsprechende Verzerrungskorrektur-Elektromagnete
14, die erfindungsgemäß
benötigt werden zum Zweck der Minimierung des Auftretens
der Mövenverzeichnung von Bildern bei ihrer Wiedergabe,
wenn man einen elektrischen Strom durch die Magnetisierungsspulen
13 fließen läßt, um die Schenkel 12 a und 12 b jedes
Magnetgliedes 12 auf die vorbestimmten Pole, das heißt, auf
Nord- und Südpol zu polen.
Das Ablenkjoch 1 des in Fig. 1 gezeigten und anhand dieser
Figur beschriebenen Aufbaus arbeitet folgendermaßen.
Fig. 2 ist eine geschnittene Vorderansicht des Ablenkjochs
1, welche erläutert, wie die Verzerrungskorrektur-Elektromagnete
14 zur Korrektur der Verzerrung arbeiten, wenn die
Elektronenstrahlen, welche durch das ablenkende elektromagnetische
Feld zu dem phosphorbeschichteten Schirmbereich
hin wandern, abgelenkt werden zu einem Eckbereich des
Schirmes oberhalb der x-Achse senkrecht zu der Längsachse
der Kathodenstrahlröhre, und Fig. 3 ist eine ähnliche
geschnittene Vorderansicht des Ablenkjochs 1, welche erläutert,
wie die gleichen Verzerrungskorrektur-Elektromagnete
14 arbeiten, wenn die Elektronenstrahlen, die in
dem ablenkenden elektromagnetischen Feld wandern, zu einem
Eckbereich des Schirmes unterhalb der x-Achse abgelenkt
werden.
Wenn, wie aus Fig. 2 ersichtlich, ein vertikaler Ablenkstrom
einer vorbestimmten Polarität, wie gezeigt, der
Magnetisierungsspule 13 zugeführt wird, wird der mittlere
Schenkel 12 a eines der Magnetglieder 12, zum Beispiel in
Fig. 2 betrachtet das linke Magnetglied 12, auf den
Nordpol gepolt, während die Schenkel 12 b des gleichen Magnetgliedes
auf den Südpol gepolt werden; infolgedessen bilden
magnetischen Kraftlinien eine Schleife von dem mittleren
Schenkel 12 a zu dem anderen Schenkel 12 b, wie
durch das Bezugszeichen 11 angezeigt. Gleichzeitig wird der
mittlere Schenkel 12 a des rechten Magnetgliedes 12 auf den
Südpol gepolt, während die Schenkel 12 b desselben auf den
Nordpol gepolt werden; infolgedessen bilden magnetische
Kraftlinien eine Schleife von jedem der Schenkel 12 b zu
dem mittleren Schenkel 12 a, wie ebenfalls durch das Bezugszeichen
11 angezeigt.
Dementsprechend werden die Dreier der Elektronenstrahlen
70 a 70 b, die zu einem im Abstand von ²/₃ X max von dem
Zentrum des phosphorbeschichteten Schirmbereichs befindlichen
Bereich desselben abgelenkt sind, durch eine
nach oben wirkende Ablenkraft 10 y so beeinflußt, daß sie
nach oben abgelenkt werden, das heißt, in einer Richtung
von der x-Achse weg, wodurch Linien, die in der Mövenverzeichnung
verzerrt auf dem Schirm wiedergegeben werden, wie
durch das Bezugszeichen 11 in Fig. 4 gezeigt, korrigiert
werden können, so daß sie auf die horizontalen Abtastlinien
ausgerichtet sind, wie durch die ausgezogenen Linien 110
in Fig. 4 gezeigt. Gleichzeitig damit kann, wie in Fig. 5
gezeigt, eine Kissenverzeichnung, die auf beiden Seiten
des Schirmes erscheint, wie mit den gestrichelten Linien A
gezeigt, ebenfalls korrigiert werden, wie mit den ausgezogenen
Linien gezeigt.
Wo die Elektronenstrahlen zu einem Eckbereich des Schirmbereichs
unterhalb der x-Achse abgelenkt werden, werden die
Dreier der Elektronenstrahlen 70 c und 70 d, da die schleifenförmigen
magnetischen Kraftlinien in der Polarität umgekehrt
sind durch die umgekehrte Polarität des vertikalen Ablenkstromes,
der den Magnetisierungsspulen 13 zugeführt wird,
beeinflußt durch eine nach unten wirkende Ablenkkraft, so
daß sie nach unten abgelenkt werden; dadurch können Linien,
die auf dem Schirm durch die Mövenverzeichnung verzerrt
wiedergegeben werden, wie durch die gestrichelten Linien 111
gezeigt, ähnlich korrigiert werden, so daß sie auf die horizontalen
Abtastlinien ausgerichtet sind, und die durch die
gestrichelten Linien 112 in Fig. 5 gezeigte Kissenverzeichnung,
die auf beiden Seiten des Schirmes erscheint,
kann ebenfalls korrigiert werden, wie durch die ausgezogenen
Linien gezeigt.
Die Ablenkkräfte 10 y variieren synchron mit der Stellung,
auf welche die Dreier der Elektronenstrahlen abgelenkt
werden, so daß die Ablenkkräfte 10 y null sein können, wenn
die Dreier als Ergebnis der Veränderung des vertikalen Ablenkstromes
entlang der x-Achse wandern, aber zunehmen
können im Verhältnis zu dem Quadrat des Abstandes von dem
Zentrum des Schirmbereichs in der x-Achsenrichtung und der
y-Achsenrichtung, wenn die Dreier der Elektronenstrahlen
in einen der vier Eckbereiche des Schirmbereichs abgelenkt
werden. Dementsprechend kann ohne das Auftreten der Rücksprünge
in dem reproduzierten Bild, wie in Fig. 29 durch
das Bezugszeichen 112 a gezeigt, nur die Mövenverzeichnung
111 in Fig. 4 korrigiert werden.
Jeder Verzerrungskorrektur-Elektromagnet 14 kann verschiedene
Formen annehmen, wie beispielsweise in den Fig. 6
bis 8 gezeigt. In dem in Fig. 6(a) gezeigten Beispiel
werden anstelle der Verwendung der auf den mittleren Schenkel
jedes Magnetgliedes 12 gewickelten einzelnen Magnetisierungsspule,
wie zum Beispiel in den Fig. 1 bis 3
gezeigt auf die entsprechenden Schenkel 12 b jedes Magnetgliedes
12 gewickelt.
In dem in Fig. 6(b) gezeigten Beispiel sind die zwei Magnetisierungsspulen
13 a und 13 b gewickelt auf jeweilige
Abschnitte des länglichen Körpers 12 c jedes Magnetgliedes
12 zwischen dem mittleren Schenkel 12 a und einem der
Schenkel 12 b bzw. zwischen dem mittleren Schenkel 12 a
und dem anderen Schenkel 12 b gewickelt.
In dem in Fig. 7(a) gezeigten Beispiel umfaßt jedes
Magnetglied 12 einen allgemein bogenförmigen Körpers 120 c,
dessen entgegengesetzte Enden 120 b in der Funktion den
in einer der Fig. 1 bis 3 und 6(a) und 6(b) entsprechen,
und der auch den mittleren Schenkel 12 a aufweist, auf
welchen die Magnetisierungsspule 13 gewickelt ist.
In dem in Fig. 7(b) gezeigten Beispiel besteht jedes
Magnetglied 12 aus einem allgemein rechteckigen kastenförmigen
Körper 212, in welchem ein allgemein rechteckig
geschnittener Hohlraum 213 definiert ist, so daß zwei
Endwände 212 b, eine Bodenwand 212 c und zwei Seitenwände
212 d bleiben, wobei der kastenförmige Körper 212 auch
einen Vorsprung 112 a aufweist, der von der Bodenwand
212 c in den Hohlraum 213 vorragt. Die Magnetisierungsspule
13 ist innerhalb des Hohlraums des kastenförmigen
Körpers 212 angeordnet und auf den Vorsprung 212 a gewickelt.
Bei diesem Aufbau entsprechen die Endwände 212 b
und der Vorsprung 212 a in ihrer Funktion den Schenkeln
12 b bzw. dem mittleren Schenkel 12 a jedes Magnetgliedes,
das in einer der Fig. 1 bis 3 und 6(a) und 6(b) gezeigt
ist.
In dem in Fig. 8(a) gezeigten Beispiel sind die Schenkel
12 b jedes Magnetgliedes 12 auf entgegengesetzte Pole
magnetisiert, wodurch die Magnetglieder 12 zu Permanentmagneten
gemacht werden. Die Magnetglieder 12 gemäß
diesem Beispiel von Fig. 8(a) sind so konstruiert, daß
sie eine zusätzliche Wirkung zeigen ähnlich der Wirkung,
welche die Mövenverzeichnungs-Korrekturmagnete 10 zeigen,
die in dem in Fig. 27 gezeigten Ablenkjoch nach
dem Stand der Technik verwendet werden. In dem in Fig.
8(b) gezeigten Beispiel ist, während jedes Magnetglied
12 nicht magnetisiert ist, ein Permanentmagnetstab 10
an dem länglichen Körper 12 b jedes Magnetgliedes 12
befestigt.
Bei Verwendung der in den Fig. 8(a) oder 8(b) gezeigten
Elektromagnete 14 kann die auf beiden Seiten des Schirmes
erscheinende Verzeichnung, welche von der Verwendung des
Permanentmagneten in Verbindung mit den Magnetgliedern 12
herrühren würde, möglicherweise eine Version der Kissenverzeichnung,
sein wie durch gestrichelte Linien B in
Fig. 5 gezeigt, in welcher die Verzerrung, welche von
der alleinigen Verwendung der Permanentmagnetstäbe 10
herrühren würde, wie in Verbindung mit dem Ablenkjoch
nach dem Stand der Technik von Fig. 27 besprochen,
kombiniert wird mit der örtlich begrenzten Kissenverzeichnung,
welche bei den oberen und unteren Bereichen
des Schirmes auftritt, wie in Fig. 5 gezeigt.
Eine solche Version der Kissenverzeichnung ist herkömmlich,
die sich sanft von dem oberen Abschnitt hinab zu dem
unteren Abschnitt krümmt. Daher kann eine Korrektur der
Verzerrung mit der herkömmlichen Verzerrungskorrekturschaltung
leicht erzielt werden.
Während in dem in Fig. 9(a) gezeigten Beispiel jedes
Magnetglied 12 den in Fig. 6(a) gezeigten und anhand
dessen beschriebenen Aufbau aufweist, wird ein elektrischer
Stromkreis angewandt, der sich von dem bei dem
Magnetglied 12 von Fig. 6(a) verwendeten unterscheidet.
Der in Fig. 9(a) gezeigte elektrische Stromkreis umfaßt
Dioden 15 und ist so konstruiert, daß er die Zufuhr
des vertikalen Ablenkstromes nur durch eine der Magnetisierungsspulen
13 a und 13 b bewirkt, um damit die
magnetischen Kraftlinien nur in dem Bereich aufzubauen,
in welchen die Elektronenstrahlen abgelenkt werden,
während die andere der Magnetisierungsspulen 13 a und
13 b im Ruhezustand gehalten werden. Genauer gesagt,
werden die Spulen 13 a und 13 b nur mit dem vertikalen
Ablenkstrom zum Ablenken der Elektronenstrahlen nach
oben bezüglich der horizontalen Achse bzw. nur mit dem
vertikalen Ablenkstrom zum Ablenken der Elektronenstrahlen
nach unten bezüglich der horizontalen Achse beschickt.
Die Spulen 13 a und 13 b können auf den länglichen Körper
12 c gewickelt sein, wie in Fig. 6(b) gezeigt.
Bei dem in Fig. 9(b) gezeigten Beispiel besteht jedes
Magnetglied 12 aus einem allgemein U-förmigen Körper 312 c
mit den Schenkeln 12 b, wobei die Magnetisierungsspule
13 auf den Körper 312 c gewickelt und zwischen den Schenkeln
12 b angeordnet ist. Während jedes in Fig. 9(b)
gezeigte Magnetglied 12 an dem rohrförmigen Kern 2 auf
ähnliche Art angebracht ist wie das in Fig. 2 gezeigte
Magnetglied, ist die Magnetisierungsspule 13 mit einer
Quelle für den vertikalen Ablenkstrom verbunden über einen
Vollweggleichrichter 16, der aus einer Diodenbrücke gebildet
ist.
Bei den Magnetgliedern 12 des in Fig. 9(b) gezeigten
Aufbaus sind die dadurch aufgebauten magnetischen Kraftlinien
11 ähnlich denen, die durch die in Fig. 28 gezeigten
Magnete aufgebaut werden, jedoch variieren die
von den in Fig. 9(b) gezeigten Magnetgliedern 12 aufgebauten
magnetischen Kraftlinien mit der Veränderung
des vertikalen Ablenkstromes in der Art, daß die Magnetkräfte
verstärkt werden können bei Ablenkung der Elektronenstrahlen
nach oben oder nach unten in bezug auf
die X-Achse, aber Null werden, wenn die Elektronenstrahlen
entlang der X-Achse wandern. Dementsprechend wirkt das
Beispiel von Fig. 9(b) so, daß die Mövenverzeichnung
korrigiert wird, ohne wesentlich von solch einer Kissenverzeichnung
mit den örtlich begrenzten Rücksprüngen
begleitet zu sein, wie in Fig. 29 gezeigt.
Bei dem in Fig. 9(c) gezeigten Beispiel besteht jedes
Magnetglied 12 aus einem Stab, welcher im wesentlichen
einen Mittelabschnitt oder den länglichen Körper 12 c
aufweist, um welchen herum die Magnetisierungsspule 13
gebildet ist. Die Magnetisierungsspule 13 ist elektrisch
verbunden mit der Quelle für den vertikalen Ablenkstrom
über den Vollweggleichrichter 16, der aus der Diodenbrücke
gebildet wird. Die Magnetglieder 12 des in Fig.
9(c) gezeigten Aufbaus können ähnliche Wirkungen hervorbringen
wie die Magnetglieder des in Fig. 9(b) gezeigten
und anhand dessen beschriebenen Aufbaus.
Obzwar nicht gezeigt, kann jedes Magnetglied des in Fig.
9(b) gezeigten Aufbaus so abgewandelt werden, daß es
zwei Magnetisierungsspulen aufweist, die um die Schenkel
12 b gewickelt sind.
Einige weitere bevorzugte Ausführungsformen werden nun
unter Bezug auf die Fig. 10 bis 18 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 10, welche eine zweite bevorzugte
Ausführungsform zeigt, bezeichnet das Bezugszeichen
15 einen Permanentmagnetstab, der an einer Seite des
länglichen Körpers 12 c von jedem der allgemein E-förmigen
Magnetglieder 12 gegenüber den Schenkeln 12 a und 12 b
befestigt ist, wobei der Permanentmagnetstab 15 eine
größere Länge als der längliche Körper 12 c aufweist.
Die Permanentmagnetstäbe 15 an den jeweiligen E-förmigen
Magnetgliedern 12 sind relativ zueinander so angeordnet,
daß die Nord- und Südpole an den entgegengesetzten Enden
eines Permanentmagnetstabes 15 den Süd- und Nordpolen
an den entgegengesetzten Enden des anderen Permanentmagnetstabes
15 gegenüberstehen. Das Ablenkjoch 1, welches
den Permanentmagnetstab 15 für jedes Magnetglied
12 verwendet gemäß dieser zweiten Ausführungsform,
arbeitet folgendermaßen.
Fig. 11 zeigt eine geschnittene Vorderansicht des Ablenkjochs
1 entlang einer zu der Längsachse des rohrförmigen
Kerns senkrechten Ebene an einer Stelle,
an welcher die Permanentmagnetstäbe 15 angeordnet sind.
Wie aus Fig. 11 verständlich wird, werden durch die
Kombination der E-förmigen Magnetglieder 12 mit den jeweiligen
Permanentmagnetstäben 15 Schleifen der magnetischen
Kraftlinien 11 an jeweiligen Stellen aufgebaut,
wie mit A, B, C und D gezeigt wird. Durch die Wirkung der
Schleife der magnetischen Kraftlinien 11 werden die
Dreier der Elektronenstrahlen 70 b und 70 a, die in der
Nachbarschaft der Stellen A bzw. B wandern, durch die
aufwärtswirkenden Ablenkkräfte 10 y so beeinflußt, daß
sie nach oben abgelenkt werden, während die Dreier der
Elektronenstrahlen 70 c und 70 d, welche in der Nachbarschaft
der Stellen C bzw. D wandern, durch die abwärtswirkende
Ablenkkräfte 10 y so beeinflußt werden, daß sie nach
unten abgelenkt werden, wobei jede Ablenkkraft 10 y als
quadratische Funktion mit der Abnahme der Entfernung von
den zugeordneten Magnetgliedern 12 zunimmt. Daher kann
die Mövenverzeichnung vorteilhaft korrigiert werden,
welche auftreten würde, wenn die Dreier der Elektronenstrahlen
70 a bis 70 d in einer Diagonalrichtung des
rechteckigen Schirmbereichs abgelenkt werden.
Andererseits sind die magnetischen Kraftlinien an entsprechenden
durch E und F gezeigten Stellen viel kleiner
als die an den Stellen A bis D, und dementsprechend kann
die Kraft, durch welche die Dreier der Elektronenstrahlen
70 e und 70 f so beeinflußt werden, daß sie zu der X-Achse
hin und auf der X-Achse einwärts gelenkt werden,
beträchtlich vermindert werden, wodurch das Auftreten
sowohl der Kissenverzeichnung wie auch der örtlich begrenzten
Rücksprünge minimiert werden kann.
Fig. 12 zeigt ein Beispiel, bei welchem die E-förmigen
Magnetglieder 12, welche die Permanentmagnetstäbe 15
tragen, an einer äußeren Umfangsfläche 8 c des vorderen
Endflanches 8 a des Separators 8 benachbart dem Schirmträger
der Kathodenstrahlröhre befestigt sind, während
in Fig. 10 die Magnetglieder an der hinteren Flanschfläche
des vorderen Endflanches 8 a befestigt sind.
Selbst diese Anordnung bringt das resultierende Ablenkjoch
1 dazu auf ähnliche Weise zu arbeiten und ähnliche
Wirkungen hervorzubringen, wie die Anordnung, welche in
Fig. 10 gezeigt und unter Bezug auf Fig. 10 beschrieben
worden ist.
Fig. 13 zeigt in perspektivischer Ansicht das Ablenkjoch
1 gemäß einer dritten Ausführungsform. Das Ablenkjoch 1
gemäß dieser dritten Ausführungsform unterscheidet sich
von der gemäß der zweiten Ausführungsform, die in Fig.
10 gezeigt ist, darin, daß anstelle der Verwendung der
in Fig. 10 gezeigten E-förmigen Magnetglieder 12 jedes
der in Fig. 13 gezeigten Magnetglieder 12 eine allgemein
U-förmige Gestalt aufweist, welches den länglichen
Körper 12 c umfaßt, der nur zwei Schenkel 12 b aufweist.
Die Betriebsweise des Ablenkjochs 1, welches die allgemein
U-förmigen Magnetglieder 12 in Verbindung mit
den jeweiligen Permanentmagnetstäben 15 verwendet, wie
in Fig. 13 gezeigt, wird nun unter Bezugnahme auf Fig.
10 beschrieben, welche eine geschnittene Vorderansicht
des Ablenkjochs 1 entlang einer zu der Längsachse des
rohrförmigen Kernes 2 senkrechte Ebenen zeigt an einer
Stelle, an welcher die U-förmigen Magnetglieder mit den
jeweiligen Permanentmagnetstäben 15 angeordnet sind. Wie
anhand von Fig. 14 verständlich, werden durch die Kombination
der U-förmigen Magnetglieder 12 mit den entsprechenden
Permanentmagnetstäben 15 Schleifen der magnetischen
Kraftlinien 11 aufgebaut an entsprechenden
Stellen, die mit A, B, C und D bezeichnet sind. Durch die
Wirkung der Schleife der magnetischen Kraftlinien 11
werden die Dreier der Elektronenstrahlen 70 a und 70 b, die
in der Nachbarschaft der Stellen A bzw. B wandern, durch
die aufwärts wirkenden Ablenkkräfte 10 y so beeinflußt, daß
sie nach oben gelenkt werden, während die Dreier der Elektronenstrahlen
70 c und 70 d, die in der Nachbarschaft der
Stellen C bzw. D wandern, durch die abwärtswirkenden Ablenkkräfte
10 y so beeinflußt werden, daß sie nach unten
gelenkt werden. Folglich kann wie im Fall des Ablenkjochs
1, das in Fig. 11 gezeigt und anhand von Fig. 11
beschrieben ist, die Mövenverzeichnung vorteilhaft korrigiert
werden, während das Auftreten sowohl der Kissenverzeichnung
sowie der örtlich begrenzten Rücksprünge
unterdrückt wird.
Es ist zu bemerken, daß auf ähnliche Art wie in Fig. 12
die U-förmigen Magnetglieder 12, welche die Permanentmagnetstäbe
15 tragen, an der äußeren Umfangsfläche 8 c
des Vorderendflansches 8 a des Separators 8 befestigt sein
können, wie in Fig. 15 gezeigt. Selbst diese Anordnung
von Fig. 15 bewirkt, daß das resultierende Ablenkjoch 1
auf ähnliche Weise arbeitet und ähnliche Wirkungen hervorbringt
wie die Anordnung, welche in Fig. 13 gezeigt und
anhand von Fig. 13 beschrieben worden ist.
Es wird darauf hingewiesen, daß, wie eine Versuchsreihe
ergeben hat, im Vergleich zu der Verwendung der U-förmigen
Magnetglieder 12 wie in der Ausführungsform von Fig. 15
die Verwendung der E-förmigen Magnetglieder 12 wie in der
Ausführungsform von Fig. 12 wirksamer ist insofern, als
die magnetischen Kraftlinien in der Nachbarschaft der X-Achse
(y = 0) beträchtlich vermindert werden können und
daher die Verzerrung oder Verzeichnung wirksamer korrigiert
werden kann.
Bei der in Fig. 16 gezeigten Ausführungsform umfaßt das
darin gezeigte Ablenkjoch 1 den allgemein rohrförmigen
Kern 2, der aus ferromagnetischem Material wie beispielsweise
Ferrit besteht, die horizontale Ablenkspulenanordnung
3 und die vertikale Ablenkspulenanordnung 4. Die horizontale
Ablenkspulenanordnung 3 umfaßt das Paar der allgemein
sattelförmigen Spulen, welche auf den Kern 2 gewickelt
und in entgegengesetzter und symmetrischer Lage zueinander
bezüglich der Längsachse des rohrförmigen Kernes 2 angeordnet
sind, und ist zu betätigen, um das elektromagnetische
Feld aufzubauen, das zur Ablenkung der Elektronenstrahlen
in der Horizontalrichtung benötigt wird. Die vertikale
Ablenkspulenanordnung 4 ist zu betätigen, um ein elektromagnetisches
Feld aufzubauen, das zur Ablenkung der
Elektronenstrahlen in der Vertikalrichtung senkrecht zu
der Horizontalrichtung benötigt wird.
Gemäß dieser Ausführungsform umfaßt die vertikale Ablenkspulenanordnung
3 ein Paar primärer Spulen 4 a und 4 b, die
allgemein torusförmig auf den Kern 2 gewickelt und übereinander
in entgegengesetzter und symmetrischer Lage zueinander
bezüglich der Längsachse des Kernes 2 angeordnet
sind, und zwei Paare von zusätzlichen Spulen 4 a-1 und
4 a-2, 4 b-1 und 4 b-2, wobei diese Paare in entgegengesetzter
und symmetrischer Lage zueinander bezüglich der horizontalen
Achse oder X-Achse senkrecht zu der Längsachse des
Kernes 2 angeordnet sind, während die zusätzliche Spulen
4 a-1 und 4 b-1 sowie die zusätzlichen Spulen 4 a-2 und 4 b-2
auf entsprechenden Seiten des Paares der primären Spulen
4 a und 4 b angeordnet sind. Die primären Spulen 4 a und 4 b
sind so angeordnet, daß sie einen Winkel von nicht mehr
als etwa 70° zur Y-Achse bilden, während die Paare der
zusätzlichen Spulen 4 a-1 und 4 a-2, 4 b-1 und 4 b-2 so angeordnet
sind, daß sie einen Winkel von etwa 65° bis
etwa 90° zur Y-Achse bilden.
Das gemäß der in Fig. 16 gezeigten Ausführungsform aufgebaute
Ablenkjoch 1 arbeitet folgendermaßen. Fig. 17
zeigt die Flußrichtung eines elektrischen Stromes durch
jede Spule und die Richtung, in welcher die Elektronenstrahlen
abgelenkt werden. In Fig. 17 geben die Symbole
ein Kreis mit Punkt darin und ein Kreis mit einem Kreuz
darin entsprechende Richtungen an, in welchen der
elektrische Strom durch jede Spule fließt, und die Richtung
der Elektronenstrahlen 70. Fig. 18 zeigt in vergrößertem
Maßstab einen Abschnitt des Querschnitts des Ablenkjochs
1, welcher in dem ersten Quadrantenfeld liegt, d. h. einem
oberen rechten Quadranten in dem System kartesischer
Koordinaten, welches in Fig. 17 in überlappender Lage
zu dem Querschnitt des Ablenkjochs 1 eingezeichnet ist,
wobei die Längsachse des Kernes 2 auf den Ursprungspunkt
des kartesischen Koordinatensystems ausgerichtet ist,
wobei aber zu beachten ist, daß die folgende Beschreibung
unter Bezugnahme auf den ersten Quadranten ebenso auf den
zweiten bis vierten Quadranten des kartesischen Koordinatensystems
anwendbar ist.
Wenn, wobei im einzelnen auf Fig. 18 Bezug genommen wird,
die Dreier der Elektronenstrahlen 70 in einer Diagonalrichtung
nach oben, in Fig. 18 betrachtet, abgelenkt
werden unter der Wirkung der magnetischen Kraftlinien,
die aufgebaut werden durch den Fluß des elektrischen
Stromes durch die horizontale Ablenkspulenanordnung 3 und
auch durch den Fluß des elektrischen Stromes durch die
primären Wicklungen 4 a der vertikalen Ablenkspulenanordnung
4, werden die Dreier der Elektronenstrahlen 70 durch
eine nach rechts oben wirkende Kraft 10 y beeinflußt, die
durch die magnetischen Kraftlinien 11 aufgebaut wird, welche
durch den Fluß des elektrischen Stromes durch die
zusätzliche Wirkung 4 a-1 erzeugt werden. Diese nach rechts
oben wirkende Kraft 10 y wird verstärkt mit Zunahme des
Abstandes von der Y-Achse, d. h., mit Annäherung der Elektronenstrahlen
70 an die zusätzliche Spule 4 a-1, und daher
kann die in Fig. 26 gezeigte Mövenverzeichnung korrigiert
werden.
Ähnlich werden in dem zweiten, dritten und vierten Quadranten,
obwohl nicht gezeigt, die Dreier der Elektronenstrahlen
durch eine nach links oben wirkende Kraft, eine nach
links unten wirkende Kraft bzw. eine nach rechts unten
wirkende Kraft beeinflußt, wodurch die Mövenverzerrung,
wie sie in Fig. 26 gezeigt ist, korrigiert werden kann.
Als Ergebnis einer Versuchsserie hat sich herausgestellt,
daß der optimale Bereich, in welchem die zusätzlichen
Spulen 4 a-1, 4 a-2, 4 b-1 und 4 b-2 angeordnet sind, der
Bereich um etwa 70° um die Y-Achse herum zur Maximierung
der Verzerrungskorrekturwirkung ist. Als Ergebnis einer
Versuchsreihe hat sich auch herausgestellt, daß der optimale
Bereich, in welchem die primären Spulen 4 a und 4 b
angeordnet sind, der Bereich ist, welcher sich von 0° bis
etwa 60° auf jeder Seite bezüglich der Y-Achse erstreckt, um
die vorbestimmte vertikale Ablenkung der Elektronenstrahlen
zu erzielen, und dementsprechend ist in den Fig.
16 und 17 der Winkel von etwa 60° zur Y-Achse auf jeder
Seite gezeigt. Der Bereich, in welchem die primären Spulen
4 a und 4 b angeordnet sind, kann aber auf 70° erweitert
werden, und der Bereich, der vorzuziehen ist, um eine Überlappung
mit den zusätzlichen Spulen zu vermeiden, wird
vermindert auf den Bereich, der sich von 0° bis etwa 65°
erstreckt.
Es ist auch zu beachten, daß die von den primären Spulen
gezeigten Ablenkwirkung und die von den Zusatzspulen gezeigte
Ablenkwirkung einander stören, wenn die primären
Spulen 4 a und 4 b so angeordnet sind, daß sie die zusätzlichen
Spulen 4 a-1, 4 a-2, 4 b-1 und 4 b-2 teilweise
überlappen. Dementsprechend ist die Anordnung der primären
Spulen in teilweise überlappender Lage mit den zusätzlichen
Spulen vorzugsweise zu vermeiden.
Die Erfindung ist zwar in Verbindung mit ihren bevorzugten
Ausführungsformen anhand der begleitenden Zeichnungen
beschrieben worden, dem Fachmann werden aber zahlreiche
Änderungen und Abwandlungen innerhalb des Rahmens der
Erfindung einfallen. Dementsprechend sind solche Veränderungen
und Abwandlungen als in die Erfindung eingeschlossen
anzusehen, wenn sie nicht von dem Gedanken
und Rahmen der Erfindung abweichen.