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Diese
Erfindung betrifft Ablenkjoche zur Benutzung bei Kathodenstrahlröhren. Eine
unten beschriebene bevorzugte Ausführungsform der Erfindung stellt
eine Ablenkjocheinrichtung zur Korrektur des negativen differenziellen
Komafehlers in Farbkathodenstrahlröhren bereit.
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Es
ist bekannt, dass in Kathodenstrahlröhren- bzw. CRT-Einrichtungen (CRT
= cathode ray tube (Kathodenstrahlröhre)) wie beispielsweise solchen,
die in gewissen Fernsehempfängern
enthalten sind, Bilder durch abtastendes Führen eines Elektronentrahls über eine
fotoemittierende (beispielsweise phosphoreszierende) Fläche entsprechend
den in eine oder mehrere Elektronenkanonen eingegeben Videosignalen
gebildet werden. In Farb-CRTs können
drei in Reihe angeordnete Elektronenkanonen, von denen je eine das
Rot-, Grün-
bzw. Blau-Videosignal bereitstellt, oder eine einzelne Mehrstrahl-Elektronenkanone,
die drei Kathoden zur Bereitstellung solcher Signale aufweist, vorhanden
sein. Durch differierende Zusammensetzungen dieser Rot-, Blau- und
Grünsignale
werden auf diese Weise verschiedene Farbbilder gebildet. Ein Ablenkjoch,
das zwei Paar Spulen aufweist, ist vorzugsweise um das Trichterende
der Kathodenstrahlröhre
herum angeordnet, wobei ein einzelnes Spulenpaar jeweils zum Ablenken
der Elektronenstrahlen mit den richtigen Frequenzen sowohl in der
horizontalen Richtung (die Horizontal- oder „Zeilen"-Spule) als auch der vertikalen Richtung
(die Vertikal- oder „Rahmen"-Spule) dient. Die
so abgelenkten Elektronenstrahlen treffen auf Leuchtstoffpunkte
auf dem CRT-Schirm und resultieren in einem angezeigten Videobild.
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Ablenkjoche
können
in drei Kategorien eingeteilt werden: SC- (SC = self-convergence
(Selbstkonvergenz)) oder CFD-Ablenkjoche
(CFD = convergence-free deflection (konvergezfreie Ablenkung)), NSC-
(NSC = non-self-converging (nicht selbstkonvergierend)) oder Nicht-
bzw. Non-CFD-Ablenkjoche und
PFD-Ablenkjoche (PFD = pin-free-deflection (nadel- bzw. verzeichnungsfreie
Ablenkung)). Der primäre
Unterschied zwischen den drei Typen von Ablenkjochen ist der Grad
der Korrektur von Fehlern und Verzerrungen, der vom Ablenkjoch selbst
ohne die Hilfe einer zusätzlichen
Korrekturschaltungsanordnung ausgeführt wird. Beispielsweise liegt
der Hauptunterschied zwischen dem Nicht-Konvergenzfrei(Non-CFD)-Ablenkjoch und
dem Konvergenzfrei (CFD)-Joch darin, dass das erstere eine als eine
dynamische Konvergenzschaltung bekannte Schaltung zur Korrektur
gewisser Fehler und Verzeichnungen, die, wenn sie unkorrigiert bleiben,
in dem auf dem CRT-Schirm angezeigten Bild resultieren, aufweist. Umgekehrt
weist das Konvergenzfrei(CFD)-Ablenkjoch (siehe beispielsweise Ablenkjoch 20 in
den 1a–1c)
keine solche Schaltung auf, und Korrekturen der oben erwähnten Fehler
und Verzeichnungen im CRT-Bild werden generell über eine Manipulation der Horizontalspulendrähte des
Ablenkjochs ausgeführt.
(Selbst beim CFD-Ablenkjoch gibt es noch eine gewisse restliche
Verzerrung, die durch externe Einrichtungen besorgt werden muss.
Jedoch korrigiert das verzeichnungsfreie Ablenkjoch (PFD-Joch) alle
Fehler und Verzeichnungen ohne die Hilfe irgendwelcher externer
korrigierender Einrichtungen).
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Wenngleich
die dynamische Konvergenzschaltung eine gute Korrektur der gewissen,
oben erwähnten
Fehlkonvergenzen und Fehler bereitstellt, fügt sie zusätzliche Kosten hinzu. Es ist
deshalb oft wünschenswert,
die dynamische Konvergenzschaltung zu eliminieren und ein „Konvergenzfrei"(CFD)-Ablenkjoch
bereitzustellen.
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Es
ist auch gefunden worden, dass es ökonomisch und damit wünschenswert
ist, das gleiche Fernsehchassis für mehr als einen Typ von Ablenkjoch
benutzen zu können.
Beispielsweise wurde es bei einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung für
ein gegebenes Fernsehchassis als ökonomisch gefunden, sowohl
ein Non-CFD-Ablenkjoch als auch ein CFD-Ablenkjoch betreiben zu
können. Infolgedessen
ist es wünschenswert,
ein CFD-Ablenkjoch bereitzustellen, das im gleichen Fernsehchassis
durch ein Non-CFD-Ablenkjoch austauschbar ist und infolgedessen
mit dem gleichen Fernsehchassis betrieben werden kann.
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Jedoch
erfordert, wie es in den nächsten
Abschnitten beschrieben wird, eine solche Austauschbarkeit, dass
die Ablenkempfindlichkeit und statischen elektrischen Parameter
beider Ablenkjoche im Wesentlichen identisch sind, was auch erfordert, dass
die Geometrie beider Ablenkjoche und Spulen identisch ist. Dies
bedeutet, dass, wie es in den folgenden Abschnitten erläutert wird,
dem Aufbau des austauschbaren Ablenkjochs mehrere Beschränkungen
auferlegt sind. (Wenn die folgende Beschreibung in Bezug auf die
Austauschbarkeit eines CFD- durch ein Non-CFD-Ablenkjoch gegeben
wird, ist dies so zu verstehen, dass Einrichtungen, welche die Erfindung verkörpern, nicht
darauf beschränkt
sind, sondern bei jedem der oben beschriebenen Typen von Ablenkjochen
und/oder in jeder Situation, bei der es wünschenswert ist, dass im gleichen
Fernsehchassis ein Ablenkjoch durch ein anderes Ablenkjoch austauschbar
ist, benutzt werden können.)
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Wie
oben kurz erwähnt,
resultieren verschiedene Faktoren, wenn sie unkorrigiert bleiben,
in Fehlern und Verzeichnungen im resultierenden Bild, das auf dem
CRT-Schirm angezeigt wird. Beispielsweise wird, wenn sowohl durch
die Vertikal- als auch Horizontalspule 25 bzw. 30 ein
(generell aus der ersten Oberwelle einer speziellen Frequenz gebildetes) gleichmäßiges Feld
erzeugt wird, als ein direktes Resultat der nichtlinearen Eigenschaften
der magnetischen Ablenkung und der Form des CRT-Schirms 40, das
resultierende geometrische Raster sowohl in der Nord/Süd-Richtung
(N/S-Richtung) 45 als
auch der Ost/West-Richtung (O/W-Richtung) 50 kissenförmig verzeichnet
(2). Außerdem
wird unter der Präsenz
eines gleichmäßigen Magnetfeldes
bewirkt, dass der Rot- und Blaustrahl 52 bzw. 54,
die auf das Zentrum 55 des CRT-Schirms konvergiert sind,
in der 3 Uhr-Position bzw. 9 Uhr-Position (3/9 Uhr-Positionen) (60 bzw. 65)
und in der 6 Uhr-Position bzw. 12 Uhr-Position (6/12 Uhr-Positionen)
(70 bzw. 75) überkonvergieren
(2 und 3). Dieser Zustand wird als
mittlere horizontale Rot-Blau- oder APH-Fehlkonvergenz (avarage horizontal Red-Blue
(or APH) misconvergence) in der 3/9 Uhr-Position und mittlere vertikale
Rot-Blau- oder APV-Fehlkonvergenz (average vertical Red-Blue (or
APV) misconvergence) in der 6/12 Uhr-Position bezeichnet. Das Muster
aufgrund der Fehlkonvergenz des Rot- und Blaustrahls 52, 54 in
der 3/9 Uhr-Position 60, 65 (die in Form der vorliegenden
Erfindung am relevantesten ist), ist in 4 gezeigt.
(Die gestrichelten Linien stellen schematisch das Muster aufgrund
des Rotstrahls 52 dar, während die durchgezogene Linie
schematisch das Muster aufgrund des Blaustrahls 54 darstellt.)
Um den Rot- und Blaustrahl 52, 54 in der 3/9 Uhr-Position 60 bzw. 65 zu
konvergieren, muss der Rotstrahl entlang der x-Achse mehr als der
Blaustrahl 54 abgelenkt werden, und deshalb muss er einem
stärkeren Magnetfeld
unterworfen werden.
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Generell
wird die Korrektur sowohl der 3/9-Fehlkonvergenz als auch der N/S-Kissenverzeichnung
des geometrischen Rasters durch das Einbringen eines horizontal
kissenförmigen
magnetischen Feldes (5) ausgeführt, wobei die Stärke des
Feldes entlang der x-Achse des Ablenkjochs in der Richtung der in 5 gezeigten
Pfeile zunimmt. Wie oben angedeutet kann in Non-CFD-Ablenkjochen
ein solches Feld durch die Benutzung eines dynamischen Quadrapols
bzw. Quadrupols (dynamic quadrapole), der in einer dynamischen Konvergenzschaltung
enthalten ist, erzeugt werden. Wie dem Fachmann bekannt ist, wird
der dynamische Quadrupol mit einem Strom betrieben, der eine im
Wesentlichen parabolförmige
Hüllkurve
aufweist, um, wie es notwendig ist, über verschiedenen Teilen des
Rasters variierende Korrekturbeträge zu erzeugen.
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Jedoch
in CFD-Ablenkjochen (wie den in den 1a–1c gezeigten)
gibt es wiederum keine dynamische Konvergenzschaltung, und der einzige Weg,
das vorhergehende kissenförmige
Feld zu erzeugen und infolgedessen die APH-Fehlkonvergenz zu korrigieren ist der
durch Manipulation der horizontalen Spulendrähte in die x-Achse oder von
dieser Achse fort (siehe 1c). Generell
erzeugt eine Bewegung der Wicklungsverteilung der Wicklungen der horizontalen
Spule 30 von der x-Achse fort und in Richtung zur y-Achse
hin ein tonnenförmiges
Feld. Umgekehrt erzeugt eine Bewegung der Wicklungsverteilung von
der y-Achse fort und in Richtung zur x-Achse hin ein kissenförmigeres
Feld.
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Eine
Schwierigkeit, der man bei der Korrektur von Fehlern und Fehlkonvergenzen
in einem CFD-Ablenkjoch begegnet, ist, dass, da gewöhnlich die
einzige Art und Weise, durch welche die APH-Fehlkonvergenz zu korrigieren
ist, darin besteht, die horizontalen Wicklungen zu manipulieren, um
das notwendige kissenförmige
Feld zu erzeugen, wenn einmal die APH-Fehlkonvergenz korrigiert
worden ist, eine zusätzliche
Fehlkonvergenz eingebracht wird, die separat korrigiert werden muss.
Insbesondere erkennt der Fachmann, dass die Einbringung eines solchen
horizontal kissenförmigen
Feldes dazu tendiert, in der Unterablenkung des Grünstrahls
(G) 53 im Vergleich mit der mittleren Ablenkung des Rot- und
Blaustrahls (APH) 80 zu resultieren, was in einem in 7 gezeigten
angezeigten Muster resultiert. Diese Fehlkonvergenz des Grünstrahls 53 in Bezug
auf die mittlere Konvergenz des Rot- und Blaustrahls (APH) 80 ist
alternativ als „Koma-" oder „Horizontalzentrumsraster-
bzw. HCR-Fehlkonvergenz" („horizontal
center raster misconvergence" (HCR))
bekannt.
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Schließlich gibt
es zwei andere Fehlkonvergenzparameter, die in der Technik als Eckkreuzvertikal-
bzw. CCV-Fehlkonvergenz
(CCV = corner cross vertical) und Y-Bogenhorizontal- bzw. YBH-Fehlkonvergenz
(YBH = Y-bow horizontal) bekannt sind und die in Verbindung mit
der APH-Fehlkonvergenz
voneinander abhängige
Fehlkonvergenzen sind, die auch korrigiert werden müssen. (Natürlich gibt
es andere Verzeichnungen und Fehlkonvergenzen, die auftreten können, aber
die oben beschriebenen sind für
die Zwecke der vorliegenden Erfindung die relevantesten.) Generell
versucht der Ablenkjochentwickler bzw. -konstrukteur, diese Parameter
durch Änderung
der Geometrie (beispielsweise Länge, Durchmesser
usw.) und relative Positionen der Ablenkjochspulen zu minimieren.
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Die
oben beschriebenen Verfahren zur Korrektur der APH-Fehlkonvergenz und
der Fehlkonvergenz aufgrund der voneinander abhängigen CCV/YBH/APH erfordert
eine Änderung
der Ablenkjochspulengeometrien und/oder -positionen in einer gewissen
Weise. Jedoch laufen solche Verfahren in einen direkten Widerspruch
zum oben erwähnten Austauschbarkeitserfordernis,
das heißt,
dass die statischen elektrischen und Ablenkempfindlichkeitsparameter
der CFD- und Non-CVD-Ablenkjoche im Wesentlichen identisch sind
und folglich, dass die Geometrie der CFD- und Non-DVD-Ablenkjoche
und Spulen identisch sind, hinein.
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Infolgedessen
wurde es bei einer Ausführungsform
der Erfindung zum Korrigieren dieser Fehlkonvergenzen ohne gewöhnlich durchgeführter Änderung
der Ablenkspulengeometrien als notwendig erachtet, den Ablenkjochkern 85 (und
infolgedessen die Vertikalspule 25) (siehe 1a–1c) über dem
Separator 90 annähernd
um einen Millimeter (1 mm) zum Trichterende 92 des CFD-Ablenkjochs 20 zu
bewegen.
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Jedoch
verursachte eine Bewegung des Kerns 85 und der Vertikalspule 25 zum
Trichterende 92 des Ablenkjochs 20 eine signifikante
Zunahme in der HCR-Fehlkonvergenz. Außerdem wurde entdeckt, dass
die HCR-Fehlkonvergenz in den Ecken des Schirms um annähernd einen
Millimeter (1 mm) negativer (das heißt größer) war, als auf der x-Achse (7),
was einen negativen differenziellen Fehler oder ein ΔHCR erzeugt.
(Wie in 7 gezeigt stellt die gestrichelte
Linie schematisch das Muster aufgrund der HCR dar, während der
abwechselnd strichpunktierte Linie schematisch das Muster aufgrund der
HCR darstellt, wenn der Kern 85 zum Trichterende 92 des
Ablenkjochs 20 bewegt wurde. Wie der 7 zu
entnehmen ist, ist die HCR in den Ecken des Schirms 40 größer oder „negativer". Dies ist das ΔHCR 95.)
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Es
sind mehrere Einrichtungen und Verfahren des Standes des Technik
zum Korrigieren der HCR vorgeschlagen worden, darunter Manipulation der
Wicklungsverteilung der horizontalen Spule, Benutzen eines dynamischen
Hexapols (oder einer „Komaspule") und rechtwinkelige
durchlässige
Shunts, die zwischen der hinteren Abdeckung und der Rückseite
des Separators einer Ablenkspule angeordnet sind. Jedoch wurde gefunden,
dass keine dieser vorgeschlagenen korrigierenden Einrichtungen/Verfahren
dazu benutzt werden können,
bei einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die ΔHCR
zu korrigieren.
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Ein
Ablenkjoch für
eine Kathodenstrahlröhre ist
in EP-A-0 490 004
beschrieben und weist ein Paar Oberwellenfeldverstärker auf,
die aus weichmagnetischem Material hoher Permeabilität hergestellt
sind. Diese Verstärker
sind über
hinteren Abschnitten von Horizontalablenkspulen platziert, um den
horizontalen Komafehler zu reduzieren, indem das Horizontalablenkfeld
kissenförmiger
gemacht wird.
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Ein
Ablenkjoch für
eine Kathodenstrahlröhre ist
in US-A-9 079 531
beschrieben und weist Vertikalablenkspulen auf. Ein Separator ist
zum Halten der Horizontalablenkspule vorhanden.
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Es
sind auch vier Z-förmige
Shunts zur Kanalisierung des magnetischen Flusses zur Bereitstellung
einer Geometriekorrektur vorhanden.
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Aspekte
der vorliegenden Erfindung sind im Anspruch 1 dargelegt.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung zur Korrektur der
differenziellen negativen Komafehlkonvergenz des Typs bereitgestellt,
der durch ein Ablenkjoch, das zum Konvergieren auf einen Punkt auf
einem Photon-emittierenden Schirm benutzt wird, verursacht wird,
wobei von einer Kathodenstrahlröhre
mehrere Elektronenstrahlen erzeugt werden, wobei die Kathodenstrahlröhre einen
Schirm und einen sich in einer Richtung fort vom Schirm erstreckenden
Hals aufweist. Das Ablenkjoch umgibt einen Abschnitt der Kathodenstrahlröhre, der
einen Abschnitt des Kathodenstrahlröhrenhalses einschließt und weist
auf: einen Separator, um den eine Horizontalablenkspule zur Bereitstellung
eines magnetischen Horizontalablenkfeldes gewickelt ist, einen Kern,
um den eine Vertikalablenkspule zur Bereitstellung eines magnetischen
Vertikalablenkfeldes gewickelt ist, wobei der Kern den Separator
umschließt,
und außerdem
eine hintere Abdeckung zum Befestigen des Ablenkjochs an der Kathodenstrahlröhre, wobei
die hintere Abdeckung um den Hals der Kathodenstrahlröhre herum angeordnet
ist und eine in der Richtung des Schirms ausgerichtete und gegen
ein hinteres Ende des Separators ruhende erste Seite aufweist. Die
Einrichtung weist generell einen ersten und zweiten gebogenen Shunt
auf, die vorzugsweise „C"-förmig sind
und auf der ersten Seite der hinteren Abdeckung angeordnet sind.
Der erste und zweite „C"-förmige
Shunt weisen vorzugsweise jeweils einen Innenradius (Innenradiuskrümmung) auf,
der (die) parallel zur Krümmung
des Halses der Kathodenstrahlröhre
ist, und sind vorzugsweise auch jeweils bezüglich einer ersten Achse des
Halses der Kathodenstrahlröhre
zentriert, wobei diese Achse parallel zu einer Achse des Kathodenstrahlröhrenschirms
ist.
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Jeder
des ersten und zweiten gebogenen Shunts kann aus Keramik hergestellt
sein und einen Winkelabstand von bis zu 120 Grad um eine erste Achse
des Halses der Kathodenstrahlröhre
einschließen.
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Jeder
des ersten und zweiten gebogenen Shunts kann in einer Nut in der
ersten Seite der hinteren Abdeckung angeordnet sein und darin mit
einem Kunstharz und Gummiklebstoff befestigt sein.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der unten beschriebenen Erfindung stellt bereit:
ein neues
Ablenkjoch,
ein weniger teures Ablenkjoch
ein Ablenkjoch,
das im gleichen Fernsehchassis durch ein Non-CFD-Ablenkjoch austauschbar
ist und infolgedessen durch das gleiche Fernsehchassis betrieben
werden kann,
ein CFD-Ablenkjoch, das im gleichen Fernsehchassis
durch ein Non-CFD-Ablenkjoch austauschbar ist und die gleichen statischen
elektrischen Parameter und Ablenkempfindlichkeitsparameter wie das Non-CFD-Ablenkjoch
aufweist,
eine Einrichtung für ein Ablenkjoch, das im gleichen Fernsehchassis
durch ein Non-CFD-Ablenkjoch austauschbar ist, wobei die Einrichtung
verschiedene Fehlkonvergenzen korrigieren kann, die aus diesem austauschbaren
CFD-Ablenkjoch einschließlich des negativen
differenziellen Komafehlers (ΔHCR)
resultieren,
ein Ablenkjoch, das im gleichen Fernsehchassis durch
ein Non-CFD-Ablenkjoch austauschbar ist und eine Einrichtung aufweist,
die verschiedene Fehlkonvergenzen, die aus diesem austauschbaren
CFD-Ablenkjoch resultieren, darunter die APH-Fehlkonvergenz und die Fehlkonvergenz
aufgrund der voneinander abhängigen
CCV/YBH/APH-Parameter, ohne Änderung der
Geometrien des Ablenkjochs und der Ablenkjochspulen korrigieren
kann, und
eine Einrichtung, die den differenziellen negativen Komafehler
korrigieren kann, der von einem Ablenkjoch verursacht wird, das
im gleichen Fernsehchassis durch ein anderes Ablenkjoch austauschbar
ist, insbesondere eine Einrichtung, die den differenziellen negativen
Komafehler korrigieren kann, der von einem CFD-Ablenkjoch verursacht
wird, das im gleichen Fernsehchassis durch ein Non-CFD-Ablenkjoch austauschbar
ist und infolgedessen durch das gleiche Fernsehchassis betrieben
werden kann.
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Die
Erfindung wird nun mittels eines illustrativen und nicht einschränkenden
Beispiels anhand der beigefügten
Zeichnungen weiter beschrieben, in denen:
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1a bis 1c eine
Rückansicht
eines Ablenkjochs des mit einer die Erfindung verkörpernden
Einrichtung benutzten Typs, wie sie von einem Ende des Jochs, das
einem Elektronenkanonenaufbau einer Kathodenstrahlröhre zuzukehren
ist, gesehen wird, eine Seitenansicht eines solchen Ablenkjochs
bzw. eine Vorderansicht eines solchen Ablenkjochs sind;
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2 eine
Nord/Süd(N/S)-
und Ost/West(O/W)-Kissenverzeichnung
des geometrischen Rasters auf einem Kathodenstrahlröhrenschirm
zeigt;
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3 eine
Fehlkonvergenz des Rot- und Blaustrahls (APH-Fehlkonvergenz) aus
einem Elektronenkanonenaufbau unter der Präsenz eines gleichmäßigen magnetischen
Feldes zeigt;
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4 eine
schematische Darstellung zeigt, die das Muster auf einem Kathodenstrahlröhrenschirm
darstellt, das aus einer APH-Fehlkonvergenz der 4 resultiert;
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5 eine
schematische Darstellung zeigt, welche die Konfiguration und Intensität eines
kissenförmigen
magnetischen Feldes darstellt;
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6 eine
schematische Darstellung zeigt, die das Muster auf einem Kathodenstrahlröhrenschirm
zeigt, das aus der Unterablenkung des Grünstrahls aus einem Elektronenkanonenaufbau
in Bezug auf die mittlere Ablenkung des Rot- und Blaustrahls aus
einem Elektronenkanonenaufbau resultiert oder die Horizontalzentrumsraster-Fehlkonvergenz
(HCR-Fehlkonvergenz), die beim Einbringen des kissenförmigen magnetischen
Feldes der 5 auftritt;
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7 eine
schematische Darstellung zeigt, die das Muster auf einer Kathodenstrahlröhre darstellt,
das aus einer HCR-Fehlkonvergenz und einer negativen differenziellen
Fehlkonvergenz oder ΔHCR-Fehlkonvergenz
resultiert, von denen beide als ein Resultat einer Bewegung des
Kerns und der Vertikalablenkspule des die Erfindung verkörpernden Ablenkjochs über dem
Separator dieses Ablenkjochs auftreten;
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8 eine
schematische Darstellung zeigt, welche die Konfiguration und Intensität eines
tonnenförmigen
magnetischen Feldes darstellt;
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9 eine
Ausführungsform
von gebogenen Shunts der die Erfindung verkörpernden Einrichtung zeigt;
und
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10a bis 10c drei
Darstellungen der Anordnung der gebogenen Shunts der 9 in
der hinteren Abdeckung des Ablenkjochs der 1a bis 1c zeigen,
wobei diese Darstellungen jeweils eine Vorderansicht der hinteren
Abdeckung, wie sie von dem vom Elektronenkanonenaufbau der Kathodenstrahlröhre abgekehrten
Ende des Jochs gesehen wird, eine Seitenansicht dieser hinteren
Abdeckung bzw. eine Vorderansicht dieser Abdeckung, die dem Elektronenkanonenaufbau
der Kathodenstrahlröhre
zugekehrt ist.
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Wie
früher
dargelegt wurde war es gewünscht,
dass im gleichen Fernsehchassis ein Typ von Ablenkjoch durch einen
anderen Typ von Ablenkjoch austauschbar ist, und insbesondere, dass
sowohl ein Non-CFD-Ablenkjoch als auch ein CFD-Ablenkjoch durch
das gleiche Fernsehchassis betrieben werden können und infolgedessen austauschbar sind.
Jedoch erfordert eine solche Austauschbarkeit wiederum, dass die
statischen elektrischen Parameter und Ablenkempfindlichkeitsparameter
des CFD- und Non-CFD-Ablenkjochs
im Wesentlichen identisch sind, was, wie in den folgenden Abschnitten
beschrieben wird, auch erfordert, dass die Geometrie des CFD- und
Non-CFD-Jochs und die Spulen identisch sind. (Wenn die folgende
Beschreibung in Bezug auf ein CFD- und Non-CFD-Ablenkjoch gegeben wird,
ist dies wiederum so zu verstehen, dass Einrichtungen, welche die
Erfindung verkörpern,
nicht darauf beschränkt
sind, sondern bei jedem der oben beschriebenen Typen von Ablenkjochen
und/oder in jeder Situation, in der es gewünscht wird, dass im gleichen
Fernsehchassis ein Ablenkjoch durch ein anderes Ablenkjoch austauschbar
ist, benutzt werden können.)
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Bei
gewissen Einrichtungen wie beispielsweise 32''-Fernsehempfängern ist
das Ablenkjoch ein Teil einer Ablenkschaltung, deren letztere eine abgestimmte
induktive Schaltung ist. Als Teil dieser abgestimmten Schaltung „sieht" die Ablenkschaltung das
Ablenkjoch als eine Kombination von Induktivitäten und Wiederständen, und
infolgedessen sind es diese Werte, welche die wichtigsten Parameter
des Ablenkjochs in Form der Ablenkschaltung sind. Insbesondere der
Energie- bzw. Leistungsverbrauch, die
Linearität
und die Ablenkempfindlichkeit der Ablenkschaltung sind direkt auf
die Induktivitätswerte des
Ablenkjochs bezogen. Wenn beispielsweise ein Non-CFD-Ablenkjoch,
das eine spezielle Ablenkempfindlichkeit aufweist, im gleichen Fernsehchassis durch
ein CFD-Ablenkjoch (siehe beispielsweise 1a–1c)
zu ersetzen wäre,
das eine Ablenkempfindlichkeit aufweist, die größer als die des Non-CFD-Ablenkjochs
ist (das heißt
das CFD-Ablenkjoch benötigt
weniger Energie bzw. Leistung zum Lenken der Elektronenstrahlen über den CRT-Schirm), kann es
sein, dass der Teil der Fernsehchassis, der die Rastergröße dynamisch
einstellt, die Überablenkung
der Elektronenstrahlen nicht kontrollieren kann und infolgedessen
kein Raster erzeugen kann, das klein genug ist, um auf den CRT-Schirm
zu passen. Infolgedessen ist zu erkennen, dass die Ablenkempfindlichkeit
des CFD- und Non-CFD-Ablenkjochs die gleiche sein muss.
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Außerdem bürdet ein
Erfordernis hinsichtlich identischer Ablenkempfindlichkeiten wichtige
Beschränkungen
bezüglich
irgendwelcher Änderungen in
der Geometrie des CFD-Ablenkjochs gegenüber dem Non-CFD-Ablenkjoch
auf. Insbesondere ist es bekannt, dass die Ablenkempfindlichkeit
eine Funktion mehrerer Parameter, darunter in diesem Fall der Länge, Dicke
und des Volumens der Spule (oder Spulen) des Ablenkjochs ist, und
infolgedessen beeinflusst irgendeine Änderung in den Werten dieser Parameter
die Ablenkempfindlichkeit. Wie früher dargelegt wurde ist dies
jedoch unerwünscht,
wenn zwei Ablenkjoche (CFD und Non-CFD) durch das gleiche Fernsehchassis
zu betreiben sind. Infolgedessen ist es, damit im gleichen Fernsehchassis
ein CFD-Ablenkjoch durch ein Non-CFD-Ablenkjoch
austauschbar ist und durch das gleiche Fernsehchassis zu betreiben
ist, erforderlich, dass die Ablenkempfindlichkeit des CFD- und Non-CFD-Ablenkjochs
die gleiche sein muss, und dass die Spulengeometrie des CFD-Ablenkjochs im Wesentlichen
identisch zu der des Non-CFD-Ablenkjochs
sein sollte.
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Jedoch
ist wiederum bekannt, dass der einzige Weg, das notwendige horizontal
kissenförmige Feld
zur Korrektur der von einem CFD-Ablenkjoch erzeugten mittleren horizontalen
Rot-Blau(APH)-Fehlkonvergenz (siehe 4) zu erzeugen,
der durch die Manipulation der Horizontalspulendrähte zu der
x- und y-Achse hin
und von diesen Achsen fort ist. Generell erzeugt wiederum eine Bewegung
der Wicklungsverteilung der Horizontalspule von der x-Achse fort
und zur y-Achse hin ein tonnenförmiges
Feld. Umgekehrt erzeugt ein Bewegung der Wicklungsverteilung von
der y-Achse fort und zur x-Achse hin ein kissenförmigeres Feld. Außerdem tendiert,
wie früher dargelegt,
das Einbringen eines horizontal kissenförmigen Feldes dazu, in der
Horizontalzentralraster-Fehlkonvergenz oder HCR zu resultieren.
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Eine
Schwierigkeit, der man bei der Korrektur von Fehlern und Fehlkonvergenzen
in einem CFD-Ablenkjoch (beispielsweise 1a–1c) begegnet,
ist, dass gewöhnlich
die einzige Art und Weise, durch welche die APH-Fehlkonvergenz zu korrigieren ist, die
ist, die Horizontalwicklungen 30 zu manipulieren, um ein
notwendiges kissenförmiges Feld
zu erzeugen, wenn einmal die APH-Fehlkonvergenz
korrigiert worden ist, wobei die resultierende HCR-Fehlkonvergenz „fixiert" ist und separat
korrigiert werden muss. Jedoch können,
wie früher
dargelegt, wegen des Erfordernisses, dass die Ablenkempfindlichkeit
und infolgedessen die Ablenkjoch- und Spulengeometrien zwischen
den CFD- und Non-CFD-Ablenkjochen die gleichen bleiben, in den Wicklungen
der CFD-Ablenkjochspule keine weiteren Änderungen gemacht werden.
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Außerdem ist,
wie oben dargelegt, gefunden worden, dass es zwei andere Fehlkonvergenzparameter
gibt, die in der Technik als die CCV (corner cross vertical) und
YBH (Y-bow horizontal) bekannt sind und die in Verbindung mit dem
APH-Fehlkonvergenzparameter
für eine
gegebene Spulengeometrie und relative Position der Horizontal- und
Vertikalspule eines Ablenkjochs zum größten Teil konstant und unveränderbar
sind. Alle diese drei Parameter sind voneinander abhängig, so
dass eine Änderung
eines Parameters notwendigerweise die anderen Parameter ändert. Als
eine empirische Daumenregel versucht ein Ablenkjochententwickler
oder -konstrukteur gewöhnlich,
diese drei Fehlkonvergenzen durch Änderung der Spulengeometrie
und relativen Position der Horizontal- und Vertikalspule eines Ablenkjochs zu
minimieren. Jedoch wiederum wegen des Erfordernisses, dass die Ablenkempfindlichkeit
und infolgedessen die Ablenkjoch- und Spulengeometrie zwischen dem
CFD- und Non-CFD-Ablenkjoch die gleiche bleibt, kann in den Wicklungen
der CFD-Ablenkjochspule
keine Änderung
gemacht werden.
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Infolgedessen
wurde bei der vorliegenden Einrichtung, um die APH-Fehlkonvergenz
und die Fehlkonvergenz aufgrund der voneinander abhängigen CCV/YBH/APH-Parameter
ohne Änderung
der Ablenkspulengeometrien, die gewöhnlich ausgeführt würde, gefunden,
dass es notwendig ist, den Ablenkjochkern 85 (und infolgedessen
die Vertikalspule 25) annähernd um einen Millimeter (1
mm) gegenüber dem
Separator 95 zum Trichterende 92 des CFD-Ablenkjochs 20 hin
zu bewegen. (Wenn vorzugsweise der Separator und Kern des Non-CFD-Ablenkjochs benutzt
werden, um identische Spulengeometrien und infolgedessen eine ähnliche
Ablenkempfindlichkeit sicherzustellen, so ist zu erkennen, dass
einer neuer Separator und Kern für
das CFD-Ablenkjoch 20 konstruiert
werden können,
wobei die Beschränkungen
hinsichtlich der Spulengeometrien und der statischen elektrischen
Parameter und Ablenkempfindlichkeitsparameter im Gedächtnis behalten
werden.)
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Jedoch
verursachte die Bewegung des Kerns 85 infolgedessen der
Vertikalspule 25 zum Trichterende 92 des Ablenkjochs 20 hin
eine signifikante Zunahme der HCR-Fehlkonvergenz (6). Das
heißt,
die HCR-Fehlkonvergenz wurde negativer. Diese Zunahme in der HCR-Fehlkonvergenz
tritt als ein Resultat der Tatsache auf, dass beim Bewegen der Vertikalspule 25 zur
Vorderseite eines Ablenkjochs 20 (das heißt zum Trichterende 92)
hin das von der Vertikalspule 25 ausgehende Streufeld verringert
wird. Gewöhnlich
ist es dieses Streufeld, das zum Erniedrigen der HCR-Fehlkonvergenz
benutzt wird. Infolgedessen verringert eine Bewegung des Kerns 85 und
der Vertikalspule 25 zur Vorderseite des Ablenkjochs 20 hin
das zum Korrigieren der HCR-Fehlkonvergenz zur Verfügung stehende
Streufeld und die HCR-Fehlkonvergenz nimmt notwendigerweise zu.
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Zusätzlich zur
insgesamt zugenommenen HCR-Fehlkonvergenz wurde jedoch entdeckt,
dass die HCR-Fehlkonvergenz in den Ecken des Schirms um annähernd einen
Millimeter (1 mm) negativer (das heißt größer) als auf der x-Achse (7)
war, wobei ein differenzieller Fehler oder das ΔHCR 95 erzeugt wurde.
Ein solcher differenzieller Fehler tritt während des Entwurfs eines Ablenkjochs
nicht häufig auf
und entsteht teilweise als ein indirektes Resultat des Erfordernisses,
dass das CFD-Ablenkjoch 20 sowohl identische Ablenkempfindlichkeit
als auch identische statische elektrische Parameter wie das Non-CFD-Joch
aufweist.
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Es
ist bekannt, dass zum Korrigieren der HCR-Fehlkonvergenz ein horizontal tonnenförmiges Feld
(8) am hinteren Ende des Ablenkjochs 20 eingebracht
werden kann. Bei den zum kissenförmigen
Feld umgekehrten tonnenförmigen
Feld nimmt die Feldstärke
entlang der x-Achse ab, wie es durch die Richtung der Pfeile in 8 gezeigt
ist. Infolgedessen erfährt
im Zentrum des CRT-Schirms der Grünstrahl 53 ein stärkeres Feld
(und folglich eine größere Kraft)
als jeder des Rot- und Blaustrahls 52 bzw. 54.
Dieser Effekt setzt sich entlang der x-Achse fort, und deshalb wird
der Grünstrahl 53 entlang
der x-Achse weiter abgelenkt als der Rot- oder Blaustrahl 52 bzw. 54.
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Es
sind zur Bereitstellung eines solchen tonnenförmigen Feldes mehrere Einrichtungen
und Verfahren des Standes der Technik vorgeschlagen worden. Wie
früher
dargelegt würde
ein erster Vorschlag die Manipulation der Wicklungsverteilung der
horizontalen Spule 30 erfordern. Eine Bewegung der Wicklungsverteilung
der Horizontalspule 30 von der x-Achse fort und zur y-Achse
hin erzeugt wiederum ein tonnenförmiges
Feld. Ein zweiter Vorschlag wäre die
Benutzung des bekannten dynamischen Hexapols (oder der „Komaspule"), der (die) an der
Oberseite und Unterseite der hinteren Abdeckung 35 befestigt
ist. Jede Spule des dynamischen Hexapols ist mit einer Hälfte der
Horizontalspule 30 in Reihe geschaltet und erzeugt somit
ein tonnenförmiges
Feld mit der gleichen Frequenz und Phase wie die des Hexapol. Wie
bekannt wird der vom dynamischen Hexapol bereitgestellte Korrekturbetrag
durch die Anzahl von Windungen eines Drahtes auf jeder Hälfte der Horizontalspule 30 bestimmt.
Zuletzt können
rechtwinklige durchlässige
Shunts zwischen der hinteren Abdeckung 35 und den hinteren
Spulenwicklungen (nicht gezeigt) des Separators 90 angeordnet
werden, um das vertikale Streufeld neu zu formen und das horizontale
Feld an der Rückseite
des Ablenkjochs 20 zu verstärken.
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Während solche
Vorschläge
beim Korrigieren der HCR-Fehlkonvergenz
adäquat
sein können, kann
bei der vorliegenden Einrichtung keiner zum Korrigieren des ΔHCR 95 benutzt
werden. Insbesondere gilt, wenn eine Änderung der Horizontalwicklungsverteilung
zum Korrigieren des ΔHCR 95 bis
zu einem gewissen Grad benutzt werden kann, so verursacht ein solches
Tun ungewollte Effekte, darunter andere Fehlkonvergenzen wie beispielsweise
eine horizontale HPH-Fehlkonvergenz
(4) die nicht auf irgendeine andere Weise korrigiert
werden können.
Außerdem
beeinflusst eine Änderung
der Spulengeometrie die Ablenkempfindlichkeit, die, wie früher dargelegt,
unerwünscht
ist, wenn das CFD-Joch durch das Non-CFD-Joch auszutauschen ist.
Die rechtwinkligen Shunts können
benutzt werden, um die HCR vollständig zu korrigieren, aber es
wurde generell gefunden, dass sie keine Wirkung auf das ΔHCR 95 haben.
Zuletzt ist eine Hinzufügung
eines dynamischen Hexapols unerwünscht,
da er zum Ablenkjoch beträchtliche
Kosten hinzufügt
und schwieriger herzustellen ist und deshalb vom Standpunkt der Herstellung
unerwünscht
ist.
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Es
wurde jedoch gefunden, dass gebogene Shunteinrichtungen 100 (9),
die in der hinteren Abdeckung 35 des CFD-Ablenkjochs 20 angeordnet sind,
zum Korrigieren des differenziellen negativen Fehlers, ΔHCR 95,
benutzt werden können.
Insbesondere und unter Bezugnahme auf die 10a bis 10c wurde gefunden, dass eine Platzierung von zwei „C"-förmigen Shunteinrichtungen 100 im
Innern der hinteren Abdeckung 35 des CFD-Ablenkjochs 20 und
gegen die Rückseite
des Separators 90 und folglich der Hinterendewindungen
der Horizontalspule 30 zum Korrigieren des ΔHCR 95 benutzt
werden können.
Wie den 10a bis 10c zu
entnehmen ist, sind die gebogenen Shunts 100 vorzugsweise
im Innern der hinteren Abdeckung 35 angeordnet, so dass,
wenn die hintere Abdeckung 35 über dem CRT-Hals 105 (in
gestrichelten Linien gezeigt) platziert ist, die gebogenen Shunts 100 gegen
die Rückseite
des Separators 90 und infolgedessen die Hinterendewindungen
der Horizontalspule 30 ruhen.
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Wie
in 9 gezeigt ist jeder der gebogenen Shunts 100 vorzugsweise „C"-förmig, wobei
er einen Innenradius (Innenradiuskrümmung) 110 aufweist, der
vorzugsweise parallel zur Krümmung
des CRT-Halses 105 ist. Jeder der Shunts 100 ist
auch vorzugsweise bezüglich
der X-Achse zentriert (10a),
die parallel zu einer Achse des CRT-Schirms 40 ist. Im
Fall des in den 1a bis 1c gezeigten
Ablenkjochs 20 schließt
jeder Shunt 100 vorzugsweise einen Winkel von bis zu 120° um den CRT-Hals 105 herum
ein, wobei 120° in der
optimalen Korrektur der HCR und des ΔHCR 95 resultieren
und infolgedessen vorzuziehen sind.
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Die
gebogenen Shunts 100 sind vorzugsweise aus einer Keramik
mit einem Permeabilitätswert von
1000 (das heißt μr =
1000) wie beispielsweise der H4M-Keramik, die von der TDK Corporation,
6165 Greenwich Drive, Suite 150, San Diego, California, 92122 gekauft
werden kann, hergestellt. (Während bei
Benutzung von Shunts, die aus laminiertem Stahl hergestellt waren,
gewisse Kostenvorteile erhalten werden, wurde gefunden, dass solche
Shunts eine weniger effektive Korrektur des ΔHCR erzeugen).
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Bei
einer Ausführungsform
sind die gebogenen Shunts 100 mit einem Kunstharz und Gummiklebstoff
(nicht gezeigt) in einer Nut 115 der hinteren Abdeckung 35 befestigt
(10b), aber es kann jede nichtmetallische Einrichtung
oder können
andere nichtmetallische Befestigungsverfahren und Einrichtungen
zum Abringen der Shunts 100 benutzt werden. Ähnlich ist,
obgleich die Nut 115 die fertige und exakte Platzierung
der Shunts 100 während
des Herstellungsprozesses ermöglicht,
eine solche Nut 115 nicht notwendig, sondern die Shunts 100 können in
einer bündigen
Beziehung zu der hinteren Abdeckung 35 platziert sein.
An der Oberseite der Shunts 35 kann ein Acetatgewebeband
(nicht gezeigt) befestigt sein, um sie an Ort und Stelle zu halten,
während der
Klebstoff trocknet, jedoch ist zu erkennen, dass ein solches Band
für die
richtige Arbeitsweise der Einrichtung nicht notwendig ist.
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Es
wurde gefunden, dass die „C"-förmigen Shunts 100 das ΔHCR 95 auf
zwei Wegen korrigieren. Zuerst wird durch Erstrecken der Krümmung der Shunt 100 enger
um den CRT-Hals 105 (10a bis 10c) herum mehr vom oben erwähnten vertikalen magnetischen
Streufeld eingefangen und in die Ecken des CRT-Schirms 40 kanalisiert,
wo es zur Korrektur des ΔHCR 95 am
meisten benötigt
wird. Außerdem
stellt die Krümmung
der „C"-förmigen Shunts 100 einen
größeren Tonnenerzeugungseffekt in
den Ecken ohne Änderungen
des Tonnenerzeugungseffekts in der Nähe der X-Achse bereit. Dies
resultiert in einer positiveren Änderung
beim horizontalen Komaraster in den Ecken des CRT-Schirms 40 als
bei den 3/9 Uhr-Positionen 60 bzw. 65, wodurch der
differenzielle Fehler in der HCR (das heißt des ΔHCR) gemildert wird.
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Infolgedessen
ermöglichen
die obigen gebogenen Shunts 100 ein billigeres CFD-Ablenkjoch, das
im gleichen Fernsehchassis durch ein Non-CFD-Ablenkjoch austauschbar
ist, wobei die Shunts 100 verschiedene Fehlkonvergenzen,
die aus dem CFD-Ablenkjoch resultieren, darunter die APH-Fehlkonvergenz und
die Fehlkonvergenz aufgrund der voneinander abhängigen CCV/YBH/APH-Parameter
korrigieren können,
ohne dass sie irgendeine Änderung
in den Geometrien des Ablenkjochs und der Ablenkjochspulen erfordern.
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Es
ist zu erkennen, dass, wenn die gebogenen Shunts vorzugsweise „C"-förmig sind
und zur Krümmung
des CRT-Halses parallele Innenradien aufweisen, dies bei der vorliegenden
Erfindung zur Erzeugung einer Korrektur des ΔHCR nicht notwendig ist. Beispielsweise
wird erwartet, dass ein gebogener Shunt mit einem Außenradius,
der größer als der
Innenradius ist, eine adäquate
Korrektur der ΔHCR
erzeugt. Das heißt,
es wird erwartet, dass gebogene Shunts, die zum Erhöhen des
Tonnenerzeugungseffekts und Erfassen von mehr vertikalem Streufeld
aufgeweitete (flared) distale Enden aufweisen, auch eine richtige
Korrektur des ΔHCR
mit dem in den 1a bis 1c gezeigten
speziellen Ablenkjoch erzeugen. Außerdem wird erwartet, dass gebogene
Shunts mit Innenradien, die nicht zur Krümmung des CRT-Halses parallel
sind, bei gewissen Ablenkjochkonstruktionen eine Korrektur des ΔHCR erzeugen
können.
Außerdem
wird erwartet, dass der Winkel um den CRT-Hals, den jeder der gebogenen
Shunts 100 einschließt,
auch von der speziellen Konstruktion des benutzten Ablenkjochs sowie davon,
ob der Innenradius 110 jedes der gebogenen Shunts 100 parallel
zur Krümmung
des Halses 105 der Kathodenstrahlröhre ist, abhängt. Infolgedessen kann
es, wenn ein Ablenkjoch einer von der in den 1a bis 1c gezeigten
anderen Konstruktion benutzt wird, notwendig sein, den Winkel um
den CRT-Hals, den der gebogenen Shunt 100 abdeckt, zu erhöhen oder
zu erniedrigen. Deshalb bedeutet, wie oben dargelegt, wenn die gebogenen
Shunts vorzugsweise „C"-förmig sind
und einen 120°-Winkel
in Bezug auf den CRT-Hals einschließen, eine solche Konstruktion
nicht, dass sie eine Einschränkung
der vorliegenden Erfindung ist.
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Wenn
die Erfindung in Verbindung mit speziellen Ausführungsformen beschrieben worden
ist, so ist es evident, dass im Licht der vorhergehenden Beschreibung
von einem Fachmann viele Alternativen, Modifikationen, Permutationen
und Variationen erkannt werden. Beispielsweise kann, wenn die obige Beschreibung
in Bezug auf die Austauschbarkeit eines CFD- durch ein Non-CFD-Ablenkjoch
gegeben wurde, eine die Erfindung verkörpernde Einrichtung bei jedem
Typ von Ablenkjochen und/oder in jeder Situation, bei der gewünscht wird,
dass im gleichen Fernsehchassis ein Ablenkjoch durch ein anderes Ablenkjoch
austauschbar ist, benutzt werden. Zweitens wird erwartet, dass,
wenn gefunden wurde, dass die in Bezug auf das CRT-Halszentrum einen 120°-Winkel um
den CRT-Hals einschließenden „C"-förmigen Shunts
die beste Korrektur der ΔHCR erzeugen,
dass der Winkel um den CRT-Hals in Bezug auf das Zentrum, den jeder
der Shunts einschließt,
von der besonderen Konstruktion des benutzten Ablenkjochs, und ob
die Krümmung
der Innenradien der Shunts parallel zu der des CRT-Halses sind,
abhängt,
und infolgedessen bedeutet der oben dargelegte Winkelbereich nicht,
dass er eine Einschränkung
der vorliegenden Erfindung ist. Außerdem kann, wenn die Shunts
bei der beschriebenen Einrichtung mit einem Kunstharz und einem
Gummiklebstoff in der hinteren Abdeckung befestigt sind, jede nichtmetallische
Einrichtung oder andere nichtmetallische Verfahren und Einrichtungen
zum Anbringen der Shunts benutzt werden. Überdies können, wenn die bei der beschriebenen
Einrichtung benutzten Shunts aus einer H4M-Kermamik hergestellt sind und die beste
Korrektur der ΔHCR
erzeugten, andere Keramiken und ähnliche
Materialien wie beispielsweise laminierter Stahl benutzt werden. Schließlich wird
erwartet, dass eine zusätzliche
Aufweitung der gebogenen Shunts an den distalen Enden aus den oben
dargelegten Gründen
die Korrektur des ΔHCR
weiter verbessern. Andere Ausführungsformen
liegen dem Fachmann nahe. Demgemäss
ist gewollt, dass die vorliegende Erfindung alle solchen Alternativen,
Modifikationen und Variationen als in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallend
umfasst.