DE69207347T2

DE69207347T2 - Ablenkjochvorrichtung mit Mitteln zur Verringerung von Leckmagnetfeldern

Info

Publication number: DE69207347T2
Application number: DE69207347T
Authority: DE
Inventors: Hans Meershoek
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1991-10-30
Filing date: 1992-10-22
Publication date: 1996-07-25
Anticipated expiration: 2012-10-23
Also published as: KR100243955B1; DE69207347D1; JPH07201294A; JP3429793B2; KR930008934A; US5432492A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ablenkochvorrichtung zur Befestigung auf einem Hals einer Elektronenstrahlröhre zum Projizieren von Rastern auf einem Schirm durch Abtastung mit wenigstens einem Elektronenstrahl, mit:
(a) einem Paar Horizontal-Ablenkspulen zum Erzeugen eines Magnetfeldes zur Ablenkung des genannten Elektronenstrahls in einer horizontalen Richtung,
(b) einem Paar Vertikal-Ablenkspulen zum Erzeugen eines Magnetfeldes zur Ablenkung des genannten Elektronenstrahls in einer vertikalen Richtung,
(c) einem Spulentrenner zur elektrischen Isolierung zwischen den genannten zwei Ablenkspulen, wobei dieser Spulentrenner am vorderen Ende mit einem erweiterten Teil versehen ist,
(d) einem trichterförmigen Ablenkkern, der für einen magnetischen Fluß eine magnetische Strecke bildet, wobei dieser Fluß erzeugt wird, wenn der Horizontal- und der Vertikal-Ablenkspule ein Ablenkstrom zugeführt wird, und ein Ablenkmagnetfeld bildet zum Ablenken des genannten Elektronenstrahls innerhalb des genannten ringförmigen Ablenkkenns und ein äußeres Leckmagnetfeld bildet, außerhalb des ringförmigen Ablenkkerns.
Für bestimmte Typen von Bildwiedergabeanordnungen sind neue, strengere Normen aufgestellt worden, insbesondere für Monitore, in bezug auf Leckmagnetfelder, die sie um dieselben herum erzeugen können. Eine wesentliche Quelle von Magnetstörfeldern ist das Paar Horizontal- (oder Zeilen-) Ablenkspulen, die mit Ablenkströmen mit Frequenzen von 15, 75 kHz bis 120 kHz arbeiten. Es ist unmöglich eine befriedigend arbeitende Ablenkjochvorrichtung zu schaffen, die kein Leckmagnetfeld erzeugt. Wenn das Leckmagnetfeld mittels einer Schirms ausgeschaltet werden würde, würde ein derartiger Schirm nur effektiv sein, wenn die Kombination aus Wiedergaberöhre und Ablenkeinheit ebenfalls an der Seite des Wiedergabeschirms abgeschirmt wäre. Es ist wahr, daß das Leckmagnetfeld einer Ablenkeinheit nicht sehr stark ist; in einem Abstand von 50 cm von der Vorderseite einer Ablenkeinheit für eine 110º Monochrom-Wiedergaberöhre hat die Feldstärke bereits auf etwa 1 % der Stärke des Erdmagnetfeldes abgenommen, aber es ist die Schwankung des Leckfeldes in bezug auf die Zeit, was wichtig ist. Feldschwankungen können elektromagnetische Störungen in anderen elektronischen Geräten herbeiführen, wodurch diese Geräte nicht einwandfrei funktionieren. Es wurden ebenfalls Untersuchungen angestellt um zu ermitteln, ob die menschliche Gesundheit durch diese Leckfelder beeinflußt wird. Zur Zeit steigert die Zeitabgeleitete des Feldes der Ablenkjochvorrichtung mit der Zunahme der Zeilenfrequenz und folglich mit immer kürzer werdenden Rücklaufperioden.
Zum Ausgleichen des Leckfeldes des Paares Horizontal-Ablenkspulen schafft die Verwendung eines erregten Ausgleichspulenmittels ein ausgleichendes magnetisches Dipolfeld, wie dies in EP-A-220 777 vorgeschlagen worden ist. Dieses Dipolfeld laßt sich dadurch erzielen, daß eine Hilfsspule erregt wird, deren Windungen um einen quadratischen Spulenkörper gewickelt sind, wobei diese Spule die richtige Anzahl Windungen, die richtige Oberfläche und die Richtung Orientierung hat. Die Erregung kann dadurch erzeugt werden, daß beispielsweise die genannte Spule in Reihe mit oder parallel zu dem Paar Horizontal-Ablenkspulen vorgesehen wird. Das Ausgleichsfeld kann ebenfalls dadurch erhalten werden, daß zwei solcher Hilfsspulen erregt werden, die je auf einer Seite der Ablenkjochvorrichtung vorgesehen sind, wobei die Hilfsspulen die richtige Anzahl Windungen, die richtige Oberfläche und die richtige Orientierung haben. In diesem Fall kann eine Erregung dadurch erhalten werden, daß beispielsweise die Hilfsspulen in Reihe mit oder parallel zu dem Horizontal-Spulenpaar vorgesehen werden.
Die Hilfsspulen sind vorzugsweise groß, damit ihr Energiemhalt verringert wird.
Es ist aber ein Problem, daß viele Typen von Wiedergabeanordnungen (insbesondere Monitore) nicht genügend Raum haben, große Hilfsspulen in deren einwandfreier kige unterzubringen. Folglich lassen sich nur kleine (zu kleine) Hilfsspulen verwenden, so daß der Ausgleich der Leckfelder viel (Ablenk) Energie verbraucht. Weiterhin wird die Empfindlichkeit des Paares Horizontal-Ablenkspulen beeinträchtigt, wenn die bekannten Hilfsspulen in Reihe mit denselben vorgesehen werden. Dadurch steigt die Induktivität.
Aus EP-A-0 346 972 ist es bekannt, zwei Hilfsspulenmittel an einander gegenüber liegenden Stellen in der vertikalen Richtung außerhalb des Ablenkkerns vorzusehen zum Erzeugen eines Magnetfeldes mit einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung des genannten Leckmagnetfeldes, wenn den genannten Mitteln ein Horizontal- Ablenkstrom zugeführt wird, wobei jedes Hilfsspulenmittel eine Hilfsspule und einen magnetische Stab aus weichmagnetischem Material als Magnetkern für die genannte Spule aufweist. Die Magnetstäbe befinden sich in bezug auf das Schirmseitenende des Ablenkkerns in einer Magnetflußkoppelbeziehung damit.
Es ist nun eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung Maßnahmen zu schaffen, die einen Ausgleich des Leckmagnetfeldes ermöglichen, was weniger Energie kostet und weniger Empfindlichkeit als die bekannten Maßnahmen.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch erfüllt, daß die Ablenkjochvorrichtung der eingangs beschriebenen Art die nachfolgenden Elemente aufweist:
(e) zwei Hilfsspulenmittel, die an einander diametral gegenüberliegenden Stellen in der genannten vertikalen Richtung außerhalb des Ablenkkerns zum Erzeugen eines Magnetfeldes vorgesehen sind, in einer Richtung, die der Richtung des genannten äußeren Lecktnagnetfeldes entgegengesetzt ist wenn den Mitteln ein Horizontal-Ablenkstrom zugeführt wird, wobei jedes Hilfsspulenmittel eine Hilfsspule sowie einen aus weichmagnetischem Material hergestellten Magnetstab als Magnetkern für die genannte Spule aufweist, und
(f) ein Beeinflußungsmittel zum Beeinflußen der Magnetstäbe der genannten Hilfsspulenmittel, die mit dem Ende des Ablenkkerns mit kleinerem Durchmesser in einer Flußkoppelbeziehung stehen.
Die Wirkung der erfindungsgemaßen Lösung zum Strahlungsausgleich auf Basis der Verwendung stabförmiger, mit (wulstförmigen) Hilfsspulen versehener Hilfskernmittel aus einem magnetisierbaren Material, ist größer als Lösungen auf Basis der Verwendung von kernlosen, d.h. Luftkernhilfsspulen, sowie Lösungen auf Basis der Verwendung auf Magnetstäben gewickelter Hilfsspulen, wobei diese Stäbe nicht mit dem Ende mit dem kleineren Durchmesser des Ablenkkerns in einer Magnetflußkoppelbeziehung zusammenarbeiten.
In der Praxis wurde gefunden, daß die erfindungsgemäße Lösung die Leckfelder auf effektive Weise ausgleicht, wobei es einen verringerten Verlust an Ablenkenergie gab (in einem bestimmten Fall beispielsweise eine Verringerung um einen Faktor 5 im Vergleich zu herkömmlichen Hilfsspulenmitteln).
Da die Magnetstäbe der zwei Hilfsspulenmittel der erfindungsgemäßen Lösung mit dem Ablenkkernende mit dem geringeren Durchmesser in Magnetflußkoppelbeziehung stehen, arbeitet das Gebilde aus Ablenkkern und Magnetstäben als wären sie ein einziger Magnetkern minimaler Länge.
Es ist ein Beeinflußungsmittel vorgesehen zum Beeinflußen der Magnetstäbe der Hilfsspulenmittel in der erforderlichen Magnetflußkoppelbeziehung mit dem Ablenkkern.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weist das Kennzeichen auf, daß die genannten Beeinflußungsmittel ein ringförmiges Element aufweisen, durch das der Ablenkkern hindurchgeht, wobei dieses ringförmige Element zwei Träger aufweist, welche die Magnetstäbe in schrägen Lagen in Richtung zu dem Ende mit dem kleineren Durchmesser des Ablenkkerns tragen, und Verbindungsteile, die das ringförmige Element mit dem erweiterten Teil des Spulentrenners verbinden.
Diese Konstruktion schafft einen stabilen und einfachen Träger zum Tragen der Magnetstäbe der Hilfsspulenmittel in einer gewünschten Winkelbeziehung zudem Ende des Hilfskerns mit dem kleineren Durchmesser.
Die Stabilität läßt sich noch dadurch steigern, daß die Endflächen der Magnetstäbe mit dem Ablenkkern verklebt werden.
Die Einfachheit läßt sich noch dadurch steigern, daß Verbindungsteile in Form von Einrastmitteln verwendet werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Ablenkjochvorrichtung mit erfindungsgemäßen Hilfsspulen,
Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 1.
In Fig. 1 befindet sich auf einem Spulentrenner 13 aus Kunststoff ein ringförmiger Ferritkern 10, um den Ablenkspulen 11 und 12 vorgesehen sind. Auf der Außenseite des Ablenkkerns 10 sind Hilfsspulenvorrichtungen 16 und 17 schräg vorgesehen, und zwar in der vertikalen Richtung der Zeichnung und arbeiten mit dem Ende des Kerns 10 mit dem kleineren Durchmesser zusammen.
Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 und der Ablenkkern 10 befindet sich an der Koordinatenstelle, wo er durch die X- und Y- Achsen in vier gleiche Teile aufgeteilt wird. Wie in diesem Koordinatensystem ersichtlich, ist ein Paar Horizontal-Ablenkspulen 14 und 15 auf der oberen bzw. unteren Seite der X-Achse angeordnet, so daß sie symmetrisch in bezug auf die Y-Achse liegen. Die Hilfsspulenvorrichtungen befinden sich an Stellen in der Y-Achsenrichtung, die gleich weit von der X-Achse und der Parallelen zu der Y-Z-Ebene liegen.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist die Beziehung zwischen dem Ablenkkern 10, in dessen Innern Vertikal-Ablenkspulen 11 und 12 und Horizontal- Ablenkspulen 14, 15 sowie die Hilfsspulenvorrichtungen 16 und 17 vorgesehen sind. Die Hilfsspulen 18 und 19 sind auf Magnetstäben 20 und 21 hoher magnetischer Permeabilität aus Ferrit, Permalloy, Siliziumstahlplatte oder einem anderen Werkstoff gewickelt, wobei die Länge derselben der Umge des Ablenkkerns 10 in axialer Richtung des Kerns zur Intensivierung der Größe des Magnetfeldes nahezu entspricht, wobei dieses Feld erzeugt wird, wenn den Hilfsspulen ein Strom zugeführt wird. Die Hilfsspulen 18 und 19 können dadurch hergestellt werden, daß 0,4 mm dicke verseilte Kupferdrähte einige Male aufgewickelt werden, und diese Hilfsspulen können in Reihe mit Horizontal-Ablenkspulen 14 und 15 verbunden werden. Auf entsprechende Weise kann den Hilfsspulen 18 und 19 ein Strom entsprechend dem durch die Horizontal- Ablenkspulen zugeführt werden.
Bei einer bestimmten Ausführungsform hatten die Magnetstäbe 20, 21 eine Länge von 60 mm und einen Durchmesser von 5 mm und sie bestanden aus 4C6- Ferrit. Es wurde gefunden, daß Stablängen beispielsweise zwischen 5 und 10 cm in der Praxis geeignet sind. Um die stäbe 20, 21 herum werden Hilfsspulen 18, 19 mit einer beschränkten Anzahl Windungen (wegen der Induktivität) gewickelt.
Damit die Magnetstäbe 20, 21 mit dem Ende mit dem geringeren Durchmesser des Ablenkkerns 10 in Flußkoppelbeziehung zusammenarbeiten, sind die Vertikal-Ablenkspulen 11, 12 sattelförmig; sie befinden sich innerhalb des Ablenkkerns und erstrecken sich nicht längs der Außenfläche des Ablenkkerns 10.
Zur stabilen Positionierung werden die Stäbe 20, 21 vorzugsweise mittels eines Klebers an dem Kern 10 befestigt.
Die Stäbe 20, 21 werden von einem ringförmigen Element 22 unterstützt, das mit Verbindungselementen 30a, 36b versehen ist, die das ringförmige Element 22 mit dem vorderen erweiterten Teil 13a des Spulentrenners 13 verbindet. Vorzugsweise sind die Verbindungen vom Einrasttyp.
Das ringförmige Element 22, durch das der Kern 10 hindurchgeht, ist mit Trägern 23, 24 versehen, in welche die Magnetstäbe 20, 21 passen.
Die Verwendung der Magnetstäbe wird bestimmt entsprechend dem Entwurf jedes Typs der Ablenkjochvorrichtung. Die Außenabmessungen der Hilfsspulen 18 und 19, die Anzahl Windungen der genannten Spulen, die Durchmesser der bei diesen Spulen verwendeten Leiter, usw. werden bestimmt unter Berücksichtigung der Impedanz der Horizontal-Ablenkspulen, der Größe des äußeren Leckmagnetfeldes, der Frequenz des durch die genannten Spulen 18 und 19 fließenden Stromes, usw.
Wie oben beschrieben, kann die oben beschriebene Ablenkjochvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung das von den Ablenkspulen ausgestrahlte äußere Leckmagnetfeld, d.h. eine unerwünschte Strahlung, verringern, und elektromagnetische Interferenz zu anderen elektronischen Geräten minimieren. Die Ablenkjochvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann in ihrem Entwurf im Rahmen der beiliegenden Patentansprüche geändert werden.

Claims

1. Ablenkjochvorrichtung zur Befestigung auf einem Hals einer Elektronenstrahiröhre zum Projizieren von Rastern auf einem Schirm durch Abtastung mit wenigstens einem Elektronenstrahl, mit:

(a) einem Paar Horizontal-Ablenkspulen (14, 15) zum Erzeugen eines Magnetfeldes zur Ablenkung des genannten Elektronenstrahls in einer horizontalen Richtung,

(b) einem Paar Vertikal-Ablenkspulen (11, 12) zum Erzeugen eines Magnetfeldes zur Ablenkung des genannten Elektronenstrahls in einer vertikalen Richtung,

(c) einem Spulentrenner (13) zur elektrischen Isolierung zwischen den genannten zwei Ablenkspulen, wobei dieser Spulentrenner am vorderen Ende mit einem erweiterten Teil versehen ist,

(d) einem ringförmigen, trichterförmigen Ablenkkern (10), der für einen magnetischen Fluß eine magnetische Strecke bildet, wobei dieser Fluß erzeugt wird, wenn der Horizontal- und der Vertikal-Ablenkspule ein Ablenkstrom zugeführt wird, und ein Ablenkmagnetfeld bildet zum Ablenken des genannten Elektronenstrahls innerhalb des genannten Ablenkkerns und ein äußeres Leckmagnetfeld bildet, außerhalb des Ablenkkerns,

gekennzeichnet durch

(e) zwei Hilfsspulenmittel (16, 17), die an einander diametral gegenüberliegenden Stellen in der genannten vertikalen Richtung außerhalb des Ablenkkerns zum Erzeugen eines Magnetfeldes vorgesehen sind, in einer Richtung, die der Richtung des genannten äußeren Leckmagnetfeldes entgegengesetzt ist wenn den Mitteln ein Horizontal-Ablenkstrom zugeführt wird, wobei jedes Hilfsspulenmittel eine Hilfsspule (18, 19) sowie einen aus weichmagnetischem Material hergestellten Magnetstab (20, 21) als Magnetkern für die genannte Spule aufweist, und

(f) ein Beeinflußungsmittel zum Beeinflußen der Magnetstäbe der genannten Hilfsspulenmittel, die mit dem Ende des Ablenkkerns mit kleinerem Durchmesser in einer Flußkoppelbeziehung stehen.

2. Ablenkjochvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannten Beeinflußungsmittel ein ringförmiges Element (22) aufweisen, durch das der Ablenkkern hindurchgeht, wobei dieses ringförmige Element zwei Träger (23, 24) aufweist, welche die Magnetstäbe in schrägen Lagen in Richtung zu dem Ende mit dem kleineren Durchmesser des Ablenkkerns tragen, und Verbindungsteile (36a, b), die das ringförmige Element mit dem erweiterten Teil (13a) des Spulentrenners verbinden.