DE3844731C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ablenkjoch für eine Kathoden­ strahlröhre gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer herkömmlichen Kathodenstrahlröhre kann eine Verzer­ rung des Bildes auftreten, wie sie für den Fall eines aus ho­ rizontalen, parallelen Linien in Fig. 5 dargestellt ist. Ei­ ne derartige Verzerrung wird Mövenverzerrung (seagull distor­ tion) genannt. In Fig. 6 ist in schematisch perspektivischer Darstellung ein Ablenkjoch nach dem Stand der Technik darge­ stellt, das so konstruiert ist, daß es das Auftreten der in Fig. 5 gezeigten Mövenverzeichnung wesentlich eliminiert. Wie darin gezeigt, ist das Ablenkjoch 1 mit einem Paar bipolarer Magnete 10 versehen, welche einen Abstand von 180° voneinander um die Längsachse des Kernes 2 herum aufweisen und an einem Endflansch 8a 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 Elektronenstrahl zu dem phosphorbeschich­ teten Schirmbereich hin austreten. Wie gezeigt, ist bei dem Ablenkjoch 1 in Fig. 6 ein Separator 8 an dem Kern 2 gegenüber dem Endflansch 8b angebracht.

Die Arbeitsweise der Kathodenstrahlröhre des in Fig. 6 gezeigten Aufbaus wird nun anhand von Fig. 7 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 Magnete 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 70a, 70b, 70c, 70d so, daß sie diese in einer der y-Achsenrichtung entsprechenden Richtung und von der horizontalen Achse x weg ablenken, wie durch den Pfeil 11y 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 beab­ standet sind.

Wenn andererseits vertikal wirkende Komponenten der inner­ halb des Ablenkjochs 1 durch die bipolaren Magnete 10 auf­ gebauten Magnetflüsse 11 betrachtet werden, wird die Dreiergruppe der Elektronenstrahlen 70e und 70f, welche haupt­ sächlich in der Horizontalrichtung abgelenkt werden, beein­ flußt durch Kräfte 11x, die entlang der x-Achse derart wirken, daß sie die Dreiergruppe nahe zueinander hin und in Richtung auf das Zentrum des Schirmes zieht, und infolge­ dessen wird die Dreiergruppe der Elektronenstrahlen 70e und 70f verzerrt, wie in Fig. 29 durch das Bezugszeichen 112 ge­ zeigt, und zeigen eine allgemeine Kissenverzeichnung mit örtlich begrenzten Vorsprüngen 112a 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 Elektro­ nenstrahlen 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 Tonnen­ verzeichnung in der Nachbarschaft des Zentrums des Schirmes eingeleitet wird. Ferner hat die Verwendung der herkömm­ lichen Kissenkorrekturschaltung den zusätzlichen Nachteil, daß sie nicht wirksam ist, um die Verzeichnung zu elimi­ nieren, welche durch die örtlich begrenzten Vorsprünge 112a in Fig. 8 wiedergegeben sind.

Da das Ablenkjoch nach dem Stand der Technik, welches so konstruiert ist, daß es im wesentlichen die Mövenverzeich­ nung eliminiert, die in der Kathodenstrahlröhre mit der SP-Platte auftritt, den Aufbau aufweist, wie er oben be­ sprochen 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 kissenver­ zeichneten Bild begleitet ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Ablenkjochs, das im wesentlichen die Mövenverzeichnung beseitigt, womit eine in der Verti­ kalrichtung der Kathodenstrahlröhre auftretende Verzerrung gemeint ist, ohne einen nachteiligen Einfluß auf die in der Horizon­ talrichtung der Kathodenstrahlrichtung auftretende Verzerrung zu ergeben.

Erfindungsgemäß umfaßt die Vertikal-Ablenkspulenan­ ordnung, die allgemein ringförmig auf das rohrförmige Joch gewickelt ist, eine primäre Wicklung, die innerhalb eines Winkels von nicht mehr als etwa 70° zu der Vertikalrich­ tung angeordnet ist, und eine zusätzliche Wicklung, die innerhalb eines Winkels von etwa 65° bis etwa 90° zu der Vertikalrichtung angeordnet ist.

Die Verwendung der Vertikal-Ablenkspulenanordnung des oben beschriebenen Aufbaus ist wirksam, um das Auftreten der Mövenverzeichnung zu minimieren. Wenn - ausführlich be­ schrieben - ein elektrischer Strom durch die primäre Wicklung der Vertikal-Ablenkspulenanordnung fließt, welche innerhalb eines Winkels von nicht mehr als etwa 70° zu der Vertikalrichtung angeordnet ist, wirken die resultie­ renden Magnetflüsse auf einige der Elektronenstrahlen so, daß sie diese in der Vertikalrichtung ablenken, wogegen, wenn ein elektrischer Strom durch die zusätzliche Wicklung der gleichen Vertikal-Ablenkspulenanordnung fließt, welche innerhalb eines Winkels von etwa 65° bis etwa 90° zu der Vertikalrichtung angeordnet ist, die resultierenden Magnet­ flüsse auf einige der Elektronenstrahlen so wirken, daß sie diese im wesentlichen in einer Diagonalrichtung des Schirmes der Kathodenstrahlen ablenken. Die Kraft, welche die Ablenkung einiger Elektronenstrahlen in der Diagonalrich­ tung bewirkt, wird verstärkt mit zunehmendem Abstand von dem Zentrum des Schirmes in der Horizontalrichtung, das heißt, mit Annäherung der Elektronenstrahlen an die zusätz­ liche Wicklung der Vertikal-Ablenkspulenanordnung, und daher kann die Mövenverzeichnung vorteilhafterweise im wesent­ lichen unterdrückt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ablenkjochs;

Fig. 2 eine geschnittene Vorderansicht des Ablenkjochs gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine geschnittene Vorderansicht des Ablenkjochs von Fig. 2, welche verwendet wird, um die Be­ ziehung zwischen der Flußrichtung eines elektri­ schen Stromes und der Ablenkrichtung von Elektro­ nenstrahlen zu erläutern;

Fig. 4 ein Diagramm, das in vergrößertem Maßstab einen Abschnitt von Fig. 3 zeigt;

Fig. 5 ein Diagramm einer Mövenverzeichnung, die in einem herkömmlichen Schirm auftritt;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Ablenkjochs nach dem Stand der Technik, das so konstruiert ist, daß das Auftreten der Mövenverzeichnung minimiert wird;

Fig. 7 eine schematische geschnittene Vorderansicht des Ablenkjochs von Fig. 6, welche zur Erläuterung seiner Betriebsweise verwendet wird; und

Fig. 8 ein Diagramm der Verzerrung, welche auf dem Schirm der Farbkathodenstrahlröhre auftritt, die mit dem Ablenkjoch von Fig. 6 versehen ist.

Fig. 1 zeigt ein Ablenkjoch 1, das die Erfindung verkör­ pert; das Ablenkjoch 1 umfaßt allgemein einen allgemein rohrförmigen Kern 2 aus ferromagnetischem Material wie bei­ spielsweise Ferrit, eine horizontale Ablenkspulenanordnung 3 und eine vertikale Ablenkspulenanordnung 4. Die horizon­ tale Ablenkspulenordnung 3 umfaßt ein Paar allgemein sattel­ förmiger Spulen, die auf den Kern 2 gewickelt und in entge­ gengesetzter und symmetrischer Lage zueinander bezüglich der Längsachse des rohrförmigen Kernes 2 angeordnet sind, und ist zu betätigen, um ein elektromagnetisches Feld auf­ zubauen, welches zur Ablenkung der Elektronenstrahlen in einer horizontalen Richtung benötigt wird. Ähnlich umfaßt die vertikale Ablenkspulenanordnung 4 ein Paar Spulen, die allgemein torusförmig 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 senk­ recht 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 End­ flansch 8a benachbart dem Trichterabschnitt einer Farbkatho­ denstrahlröhre und einen hinteren Endflansch 8b benachbart dem Halsabschnitt der Kathodenstrahlröhre aufweist.

Das Ablenkjoch 1 umfaßt ferner ein Magnet­ glied 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 12c mit zwei Schenkeln 12b, die voneinander in der Vertikalrichtung beabstandet sind und von den jeweiligen entgegengesetzten Enden des länglichen Körpers 12c in einer zu diesem senkrechten Rich­ tung vorragen, sowie einem mittleren Schenkel 12a, der zwischen den Schenkeln 12b angeordnet ist und in der glei­ chen Richtung vorragt wie jeder Schenkel 12b, 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 12a und 12b dem Kern 2 gegenüberstehen, wobei die Schenkel eines der Magnetglieder 12 auf die Schen­ kel 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. 1 eine Magnetisie­ rungsspule 13, die für jedes Magnetglied 12 vorgesehen ist, wobei diese Magnetisierungsspule 13 ein Beispiel für eine Magnetisierungseinrichtung bildet. Diese Magnetisierungs­ spule 13 ist um den mittleren Schenkel 12a jedes Magnetglie­ des 12 gewickelt. Die Magnetglieder 12 mit den jeweiligen auf ihre zugehörigen mittleren Schenkel 12a gewickelten Magnetisierungsspulen 13 bilden zusammen entsprechende Ver­ zerrungskorrektur-Elektromagnete 14, die benötigt werden zum Zweck der Minimierung des Auftretens der Mövenverzeichnung von Bildern bei ihrer Wiedergabe, wenn man einen elektrischen Strom durch die Magnetisierungs­ spulen 13 fließen läßt, um die Schenkel 12a und 12b jedes Magnetgliedes 12 auf die vorbestimmten Pole, das heißt, auf Nord- und Südpol zu polen.

Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt das Ablenkjoch 1 den allgemein rohrförmigen Kern 2, der aus ferromagnetischem Material wie beispiels­ weise 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 ange­ ordnet sind, und ist zu betätigen, umd das elektromagnetische Feld aufzubauen, das zur Ablenkung der Elektronenstrahlen in der Horizontalrichtung benötigt wird. Die vertikale Ablenkspulenanordnung 4 ist zu betätigen, um eine elektro­ magnetisches Feld aufzubauen, das zur Ablenkung der Elektronenstrahlen in der Vertikalrichtung senkrecht zu der Horizontalrichtung benötigt wird.

Dabei umfaßt die vertikale Ablenk­ spulenanordnung 3 ein Paar primärer Spulen 4a und 4b, die allgemein torusförmig auf den Kern 2 gewickelt und über­ einander in entgegengesetzter und symmetrischer Lage zu­ einander bezüglich der Längsachse des Kernes 2 angeordnet sind, und zwei Paare von zusätzlichen Spulen 4a-1 und 4a-2, 4b-1 und 4b-2, wobei diese Paare in entgegengesetzter und symmetrischer Lage zueinander bezüglich der horizon­ talen Achse oder X-Achse senkrecht zu der Längsachse des Kernes 2 angeordnet sind, während die zusätzlichen Spulen 4a-1 und 4b-1 sowie die zusätzlichen Spulen 4a-2 und 4b-2 auf entsprechenden Seiten des Paares der primären Spulen 4a und 4b angeordnet sind. Die primären Spulen 4a und 4b sind so angeordnet, daß sie einen Winkel von nicht mehr als etwa 70° zur Y-Achse bilden, während die Paare der zusätzlichen Spulen 4a-1 und 4a-2, 4b-1 und 4b-2 so an­ geordnet sind, daß sie einen Winkel von etwa 65° bis etwa 90° zur Y-Achse bilden.

Das Ablenkjoch 1 arbeitet folgendermaßen. Fig. 3 zeigt die Flußrichtung eines elektrischen Stromes durch jede Spule und die Richtung, in welcher die Elektronen­ strahlen abgelenkt werden. In Fig. 3 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. 4 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. 3 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 Koordi­ natensystems anwendbar ist.

Wenn, wobei im einzelnen auf Fig. 4 Bezug genommen wird, die Dreiergruppe der Elektronenstrahlen 70 in einer Diagonal­ richtung nach oben, in Fig. 4 betrachtet, abgelenkt wird 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 4a der vertikalen Ablenkspulenanord­ nung 4, wird die Dreiergruppe der Elektronenstrahlen 70 durch eine nach rechts oben wirkende Kraft 10y beeinflußt, die durch die magnetischen Kraftlinien 11 aufgebaut wird, wel­ che durch den Fluß des elektrischen Stromes durch die zusätzliche Wicklung 4a-1 erzeugt werden. Diese nach rechts oben wirkende Kraft 10y wird verstärkt mit Zunahme des Abstandes von der Y-Achse, d. h., mit Annäherung der Elek­ tronenstrahlen 70 an die zusätzliche Spule 4a-1, und daher kann die in Fig. 3 gezeigte Mövenverzeichnung korrigiert werden.

Ähnlich wird in dem zweiten, dritten und vierten Quadran­ ten, obwohl nicht gezeigt, die Dreiergruppe der Elektronenstrah­ len 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. 5 gezeigt ist, korrigiert werden kann.

Als Ergebnis einer Versuchsserie hat sich herausgestellt, daß der optimale Bereich, in welchem die zusätzlichen Spulen 4a-1, 4a-2, 4b-1 und 4b-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 opti­ male Bereich, in welchem die primären Spulen 4a und 4b 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 Elektronenstrah­ len zu erzielen, und dementsprechend ist in den Fig. 2 und 3 der Winkel von etwa 60° zur Y-Achse auf jeder Seite gezeigt. Der Bereich, in welchem die primären Spulen 4a und 4b angeordnet sind, kann aber auf 70° erweitert werden, und der Bereich, der vorzuziehen ist, um eine Über­ lappung 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 gezeigte Ablenkwirkung und die von den Zusatzspulen ge­ zeigte Ablenkwirkung einander stören, wenn die primären Spulen 4 und 4b so angeordnet sind, daß sie die zu­ sätzlichen Spulen 4a-1, 4a-2, 4b-1 und 4b-2 teilweise überlappen. Dementsprechend ist die Anordnung der primären Spulen in teilweise überlappender Lage mit den zusätzlichen Spulen vorzugsweise zu vermeiden.

Claims (2)

1. Ablenkjoch für eine Kathodenstrahlröhre mit einem die Röhre im Übergangsbereich zwischen deren Trichter- und Hals­ abschnitten umgebenden rohrartigen Kern, der eine Hori­ zontal-Ablenkspulenanordnung und eine torusartig auf den Kern gewickelte Vertikal-Ablenkspulenanordnung trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikal-Ablenkspulen­ anordnung (4) eine erste Wicklungsanordnung (4a, 4b), die mit der Vertikalrichtung einen Winkel von höchstens 70° bildet, und eine zweite Wicklungsanordnung (4a-1, 4a-2, 4b-1, 4b-2), die einen Winkel von etwa 65° bis 90° zur Vertikalrichtung bildet, umfaßt.

2. Ablenkjoch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel, den die erste Wicklungsanordnung (4a, 4b) mit der Vertikalrichtung bildet, höchstens 60° beträgt.