DE943965C - Anordnung zur Ablenkung des Elektronenstrahls in einer Kathodenstrahlroehre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ablenkung des Elektronenstrahls in einer Kathodenstrahlröhre mit einem den Strahl umschließenden ferromagnetischen Joch und zwei von sägezahnförmigen Strömen verschiedener Frequenz durchflossenen Spulensätzen, deren Spulen den Jochkörper umschließen und die zwei senkrecht aufeinanderstellende magnetische Ablenkfelder erzeugen.

Derartige Ablenkeinrichtungen, die insbesondere zur Ablenkung des Leuchtflecks auf dem Bildschirm von Fernsehbildschreiberöhren verwendet werden, sind seit langem bekannt. Dabei hat sich ergeben, daß, wenn man für jede Ablenkrichtung zwei auf dem Jochkörper einander diametral gegenüberliegende Spulen verwendet, sich in dem vom Jochkörper umschlossenen Ablenkraum ein Feld ausbildet, welches in der Mitte eine größere Feldstärke aufweist als weiter außen. Diese Verhältnisse sind in Abb. ι für eine Ablenkrichtung dargestellt; die Spulen für die andere Ablenkrichtung sind der Übersichtlichkeit halber fortgelassen. Mit ι ist der rahmenförmige Jochkörper aus ferromagnetischem Material, z. B. aus lamelliertem Eisen oder einem Ferrit, bezeichnet, der den Hals der Kathodenstrahlröhre 2 umgibt. Zur horizontalen Ablenkung des in der Achse der Kathodenstrahlröhre 2 verlaufenden Elektronenstrahls sind zwei Ablenkspulen 3 und 4 vorgesehen, durch die ein magnetisches Feld erzeugt wird, wie es die gestrichelten Feldlinien ungefähr angeben. Die Feldlinien sind in der Nähe der Achse der Kathodenstrahlröhre dichter als in den äußeren Bezirken.

Dadurch ergeben sich bei einer Speisung der Spulen 3 und 4 mit sägezahnförmigen Strömen die bekannten Ablenkfelder, wie Astigmatismus und Koma, die den Leuchtfleck auf dem Schirm- der Kathodenstrahlröhre deformiert erscheinen lassen. Zur Homogenisierung .des. Feldes ist es bereits bekannt (USA.-Patenschrift 2 164 931), die Ablenkspulen, die sich auf jedem Jochschenkel befinden, zu unterteilen und zwischen den Teilspulen einen gewissen Zwischenraum frei zu lassen. Eine solche Anordnung ist in Abb. 2 dargestellt, in der gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile hinweisen. Die Ablenkspulen an den beiden senkrechten Schenkeln des Jochkörpers sind unterteilt. An Stelle der Spulen sind die Spulen 3' und 3" und an Stelle der Spule 4 die Spulen 4' und 4" getreten. Auch in Abb. 2 ist wieder das Feldlinienbild durch gestrichelte Linien angedeutet. Das Feld ist wesentlich homogener als in Abb. 1, so daß sich eine fehlerfreiere Ablenkung des Kathodenstrahls durch die sägezahnförmigen Ablenkströme ergibt. Durch geeignete Wahl der Abstände und Breiten der Spulen läßt sich die Feldform in gewissen Grenzen beeinflussen, so daß man auch Felder von gewünschter Inhomogenität erzielen kann.

Bei der Verwendung der an Hand der Abb. 2 geschilderten unterteilten Spulen für beide Ablenkrichtungen tritt nun aber eine Schwierigkeit auf, die an Hand der Abb. 3 näher erläutert werden soll. Hier ist schematisch wieder das Ablenkjoch mit ι bezeichnet. Jeder Schenkel des Jochs wird von zwei Teilspulen umgeben, von denen die Spulen 3', 3" und 4', 4." — wie in Abb. 2 dargestellt — ein senkrecht verlaufendes magnetisches Feld erzeugen, welches die Horizontal- bzw. Zeilenablenkung des Leuchtflecks auf dem Bildschirm bewirkt, während die Spulen 5', 5" und 6', 6" ein horizontal verlaufendes Feld erzeugen, welches zur Vertikal- oder Rasterablenkung des Bildpunktes 40. dient. Bekanntlich ist die Zeilenablenkfrequenz ' sehr viel höher als die Rasterablenkfrequenz, und während des Zeilenrücklaufs werden daher durch den in den Spulen 3', 3", 4', 4" sehr schnell sich ändernden Ablenkstrom in den Rasterablenkspulen 5', 5", 6', 6" sehr hohe Spannungen induziert, die diese Spulen zu Eigenschwingungen anregen. Man muß daher bei einer Anordnung nach Abb. 3 besondere Mittel anwenden, z.B. die Rasterablenkspulen sehr. niederohmig machen, um' diese Schwingungen zu unterdrücken, was jedoch häufig aus Anpassungsgründen nicht erwünschfist.

Die induzierten Spannungen von Zeilenablenkfrequenz in den Teilspulen zur Vertikalablenkung nehmen deshalb so hohe Werte an, weil jede Teilspule für sich sehr eng mit den benachbarten Zeilenablenkspulen gekoppelt ist. Dies ist schematisch durch die gestrichelt eingezeichneten magnetischen Flußlinien in Abb. 3 angedeutet. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, ist es also vorteilhaft, für die Vertikalablenkung ungeteilte Spulen zu verwenden,, da sich dann die von den Spulen 3', 3" und 4', 4" auf die Spulen 5, 6 indu- - zierten Spannungen in jeder Windungslage "einzeln gegeneinander aufheben und daher keine hohen Spannungen auftreten können. Bei ungeteilten Spulen treten aber die an Hand der Abb. 1 erläuterten Verzerrungen des magnetischen Feldes auf, so daß ein weniger scharfes Bild auf dem Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre erscheinen würde. j₀

Gemäß der Erfindung besteht mindestens der eine Spulensatz (nämlich der für die Vertikalablenkung) aus nur zwei einander auf dem Joch diametral gegenüberliegendem Einzelspulen mit durchgehend gewickelten Windungslagen, und im mittleren Teil dieser Spulen sind magnetisch wirkende Mittel zur Verdrängung ihres Feldes aus dem Zentrum des Jochkörpers gegen die Spulen hin vorgesehen. Diese Mittel wirken also genau so wie die bekannte Unterteilung der Spulen und ihre An-Ordnung mit einem Luftzwischenraum. Sie gestatten jedoch trotzdem die Wicklung der auf jedem Jochschenkel angeordneten Einzelspulen in durchgehenden Einzellagen, so daß sich die von den Ablenkströmen der anderen Ablenkrichtung induzierten Spannungen in jeder Einzellage aufheben und daher an den Spulen keine hohen, zu Störungen Anlaß gebenden Spannungen auftreten.

Es gibt verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der Anordnung, von denen zwei in Abb. 4 dargestellt sind. Gleiche Bezugszeichen weisen auch hier auf dieselben Teile wie in den vorhergehenden Abbildungen hin. Die Spulen zur horizontalen· Ablenkung 3', 3", 4', 4" sind in bekannter Weise unterteilt, gewickelt und in einem gewissen Abstand voneinander auf den senkrechten Schenkeln des Jochkörpers 1 angeordnet. Die Spulen zur Vertikalablenkung 5 und 6 sind in durchgehenden Windungslagen gewickelt, so daß an· ihnen keine hohe Spannungen von den Rücklaufströmen der Horizontalablenkungsspulen induziert werden. Um den mittleren Teil der Spule 6 ist eine Hilfsspule 7 gewickelt, die von dem gleichen Strom wie die Spule 6, jedoch in umgekehrter Richtung, durchflossen wird. Dadurch wirkt die gesamte Spule 6 und .7 genau so wie eine in zwei Teile aufgespaltene und in ihrem mittleren Teil mit einem Luftzwischenraum versehene Spule. Diese Anordnung erfordert jedoch einen gewissen Wickelraum in radialer Richtung, so daß das Joch mit entsprechend längeren Schenkeln ausgebildet sein muß, um genügend Platz für den Hals der Kathodenstrahlröhre frei zu lassen. Eine andere Ausführungsform vermeidet auch diesen Nachteil. Sie ist im oberen Teil der Abb. 4 dargestellt. Die Spule 5 ist in ihrem mittleren Teil von einer magnetischen Abschirmung 8 in Form einer Bandage aus ferromagnetischem Material umgeben. Vorzugsweise kann diese Bandage aus einer Isolierstoff olie, die mit parallel zueinander gerichteten Eisendrähten beklebt ist, bestehen. Natürlich können auch andere magnetische Abschirmmittel, z. B. ein schmaler Streifen Eisenblech, verwendet werden, wenn eine Dämpfung durch Wirbelströme in Kauf genommen werden kann. Die Wirkungsweise der Bandage 8 läßt sich am einfachsten so

beschreiben, daß die bei Nichtvorhandensein der Bandage 8 zwischen den beiden senkrechten Schenkeln des Joches ι von der Spule 5 aus gesehenen, konvex verlaufenden Feldlinien durch die magnetische Wirkung der Eisenteile zur Spule 5 hingezogen und somit geradegebogen werden.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann sie insbesondere auch bei Ablenkanordnungen verwendet werden, bei denen statt eines rechteckigen ein kreisringförmiger Jochlcörper in an sich bekannter Weise vorgesehen ist. Außerdem ist es nicht unbedingt erforderlich, daß die magnetische Abschirmung· die Spulen rundherum umgibt, da die Beeinflussung des Feldes nur in dem von dem Jochkörper umschlossenen Raum erforderlich ist. Es genügt also statt der Bandage 8 auch bereits eine schalenförmige Abschirmung, die sich über Vs bis Vz des Umfanges der Spule S erstreckt und an der nach innen weisenden Seite der Spule angebracht ist.

Wenn erforderlich, können die gleichen Maßnahmen auch für die Zeilenspulen 3 und 4 angewandt werden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Anordnung zur Ablenkung des Elektronenstrahls in einer Kathodenstrahlröhre, insbesondere für Fernsehempfänger, mit einem den Strahl umschließenden ferromagnetischen Joch und zwei von sägezahnförmigen Strömen durchflossenen Spulensätzen, deren Spulen'den Jochkörper umschließen und die zwei senkrecht aufeinanderstellende magnetische Ablenkfelder erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß min- 3i> destens der eine Spulensatz aus nur zwei einander auf dem Joch diametral gegenüberliegenden Einzelspulen mit durchgehend gewickelten Windungslagen besteht, und daß im mittleren Teil dieser Spulen magnetisch wirkende Mittel zur Verdrängung ihres Feldes aus dem Zentrum des Jochkörpers gegen die Spulen hin vorgesehen sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittleren Teile der Ab- *5 lenkspulen von Hilfsspulen umgeben sind, die von den Ablenkströmen in umgekehrtem Sinne wie die Ablenkspulen selbst durchflossen sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittleren Teile der B° Spulen je von einer magnetischen Abschirmung umgeben sind.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als magnetische Abschirmung eine Bandage aus parallel zur Spule gerichteten Eisendrähten dient.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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