NL8702500A

NL8702500A - Kathodestraalbuis met afbuigsysteem.

Info

Publication number: NL8702500A
Application number: NL8702500A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1987-10-20
Filing date: 1987-10-20
Publication date: 1989-05-16
Also published as: JP2694977B2; EP0313138A1; EP0313138B1; DE3853936T2; KR890007355A; DE3853936D1; JPH01134841A; CA1295006C; KR970005766B1; US4870330A

Description

PHN 12.301 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Kathodestraalbuis met afbuigsysteem.

De uitvinding heeft betrekking op een kathodestraalbuis die voorzien is van een opweksysteem voor het opwekken van een elektronenbundel en van een afbuigsysteem voor het afbuigen van de elektronenbundel dat een beeld- en een lijnafbuig systeem bevat, welk 5 lijnafbuig systeem twee door middel van een eerste en een tweede koppeling parallel geschakelde lijnafbuigspoelen bevat waarbij de eerste en tweede koppeling met respectievelijk een eerste en een tweede bekrachtigingsaansluiting voor het toevoeren van een lijnafbuigspanning gekoppeld zijn.

10 Dergelijke kathodestraalbuizen kunnen worden toegepast in zwart-wit, kleuren- en projectietelevisies, in data-weergave apparatuur en in andere apparaten waarin een kathodestraalbuis wordt gebruikt.

Een dergelijke kathodestraalbuis is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4,431,940.

15 Een aspect van belang voor de kwaliteit van de beeldweergave is de mate waarin het verschijnsel van zogeheten “ringing" optreedt. Dit verschijnsel treedt op direct na de terugslag van de lijnafbuiging en kan zich manifesteren in een strepenpatroon aan die rand van het beeldscherm waar de lijnaftasting van het beeldscherm 20 begint. Een mogelijke oplossing voor dit probleem kan worden bereikt door een overscan van het beeldscherm toe te staan. Door deze oplossing wordt geen vermindering van het verschijnsel bereikt, alleen zijn de gevolgen van dit verschijnsel dan niet zichtbaar op het beeldscherm. Het nadeel van deze oplossing is wel dat de snelheid waarmee informatie op 25 het beeldscherm gebracht dient te worden verminderd, daar de elektronenbundel gedurende een gedeelte van de tijd niet het zichtbare gedeelte van het beeldscherm treft. Ook dient de elektronenbundel over een grotere hoek te worden afgebogen en dient daardoor meer energie aan het afbuigspoelensysteem te worden toegevoerd. Een alternatieve 30 oplossing voor dit probleem is te vinden door capacitieve koppelingen tussen de lijnafbuigspoelen en de omgeving zoveel mogelijk te verminderen. Ringing kan mede een gevolg van capacitieve koppeling 8702500

V

4.

PHN 12.301 2 tussen de lijnafbuigspoelen van het lijnafbuigsysteem en de omgeving zijn. Door het lijnafbuigsysteem en de omgeving wordt een LC kring gevormd, welke ten gevolge van de tijdens de lijnterugslag optredende plotseling optredende potentiaalverschillen in resonantie wordt 5 gebracht. Inherent aan een dergelijke wijze van oplossing is echter dat hiervoor de lijnafbuigspoelen en/of omgeving gemodificeerd dienen te worden. Het is dan ook een doel van de uitvinding "ringing" te verminderen, voor een kathodestraalbuis van de in de eerste alinea genoemde soort, zonder dat hiervoor een verandering van ontwerp van het 10 lijnafbuigsysteem en/of de omgeving van het lijnafbuigsysteem vereist is.

Een kathodestraalbuis volgens de uitvinding is hiertoe gekenmerkt doordat de koppelingen een spoel bevatten, die twee met eenzelfde wikkelzin om een kern gedraaide subspoelen bevat, waarvan 15 één subspoel tot de eerste koppeling en de andere subspoel tot de tweede koppeling behoort.

De spoel die twee met dezelfde wikkelzin gewikkelde subspoelen bevat, zodat de inductie LSp0ei van de spoel klein is, en aldus weinig invloed heeft op de totale L van het lijnafbuigsysteem en 20 derhalve geen of slechts een geringe invloed heeft op de afbuiging, bezit een frequentie afhankelijke energieverliesfactor. Voor frequenties hoger dan de lijnfrequentie stijgt deze energieverliesfactor. Hierdoor worden trillingen in het lijnafbuigsysteem met frequentie hoger dan de lijnfrequentie meer gedempt dan lagere frequenties. Dit heeft een 25 vermindering van "ringing" tot gevolg. Dit is op iedere bestaande kathodestraalbuis toepasbaar zonder dat een verandering in het ontwerp van de kathodestraalbuis, buiten het toevoegen van de spoel, noodzakelijk is.

Een uitvoeringsvorm van de een kathodestraalbuis volgens 30 de uitvinding waarvoor de. capacitieve koppeling tussen één van de lijnafbuigspoelen en de omgeving groter is dan tussen de andere lijnafbuigspoel en de omgeving wordt gekenmerkt doordat de bekrachtigingsaansluitingen met de andere lijnafbuigspoel en de spoel gekoppeld zijn.

35 Voor een dergelijke kathodestraalbuis waarin de capacitieve koppeling tussen één van de lijnafbuigspoelen en de omgeving groter is dan tussen de andere lijnafbuigspoel en de omgeving 8702500 * PHN 12.301 3 zal "ringing* voornamelijk optreden in die lijnafbuigspoel die het sterkst capacitief met de omgeving koppelt. Door de bekrachtigingsaansluitingen met de andere lijnafbuigspoel en de spoel te koppelen wordt de spoel het sterkst gekoppeld aan die afbuigspoel waar 5 "ringing* optreedt.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een afbuigsysteem voor een kathodestraalbuis dat voorzien is van de bovenbeschreven anti-ringings middelen.

Enige uitvoeringsvormen van de kathodestraalbuis volgens 10 de uitvinding worden nader beschreven aan de hand van de tekening.

Hierin toont:

Figuur 1 een kathodestraalbuis volgens de uitvinding in gedeeltelijk opengewerkt perspectivisch aanzicht;

Figuur 2 een perspectivisch aanzicht van een 15 lijnafbuigsysteem geschikt voor een kathodestraalbuis volgens de uitvinding;

Figuur 3a een wikkelschema voor het lijnafbuigsysteem volgens de uitvinding en figuur 3b het bijbehorende aansluitschema.

Figuur 4 toont schematisch het effect van “ringing" op 20 het beeldscherm en het door de uitvinding bereikte resultaat.

De figuren zijn schematisch en niet op schaal getekend waarbij in de verschillende uitvoeringsvormen overeenkomstige delen in de regel met dezelfde verwijzingscijfers zijn aangeduid.

In figuur 1 is een gedeeltelijk opengewerkt 25 perspectivisch aanzicht van een kathodestraalbuis volgens de uitvinding, in dit geval van een 110° zwart-witmonitor getoond. De uitvinding kan ook worden toegepast bij kleurenmonitorbuizen, camerabuizen en kleurenbeeldbuizen. Deze getoonde buis bevat in een glazen omhulling 1, die uit een beeldvenster 2, een konus 3 en een hals 4 bestaat, in deze 30 hals 4 een elektronenkanon 5 voor het opwekken van een elektronenbundel 6. Deze elektronenbundel 6 wordt op een beeldscherm 7 tot een trefvlek 8 gefocusseerd. Het beeldscherm 7 is op de binnenzijde van het beeldvenster 2 aangebracht. De elektronenbundel 6 wordt over het beeldscherm 7 afgebogen in twee onderling loodrechte richtingen x, y met 35 behulp van een afbuigspoelensysteem 9, met spoel 10. De buis is voorzien van een sokkel 11 met aansluitingen 12.

Figuur 2 toont een perspectivisch aanzicht van een 8702500 y ^

'V

PHN 12.301 4 afbuigsysteem geschikt voor een kathodestraalbuis volgens de uitvinding. In dit voorbeeld bevat het afbuigsysteem een kap 13, waarop aan de binnenzijde lijnafbuigspoelen 14 en 15 zijn aangebracht, aan de buitenzijde van de kap is een hier niet getoonde ringkern van 5 magnetiseerbaar materiaal waarbinnen of waaromheen een tweetal, hier eveneens niet getoonde beeldafbuigspoelen gewikkeld zijn, aangebracht.

De aan de binnenzijde van de kap aangebrachte lijnafbuigspoelen koppelen capacitief met de omgeving, waarbij vooral de kapacitieve koppeling met de omhulling van de kathodestraalbuis van belang is. Aan de buitenzijde 10 van de kap bevindt zich tevens een spoel 16, die twee met dezelfde wikkelzin om een kern 17 gewikkelde subspoelen 18 en 19 bevat, met aansluitingdraden 20 en 21 respectievelijk 22 en 23.

Figuur 3a toont het wikkelschema voor het getoonde lijnafbuigsysteem. In deze figuur zijn de punten e^ en b2 op hoge 15 spanning en de punten b., en e2 op de lage spanning ( voor b1 in dit geval aarde). De letters e en b duiden het begin en respectievelijk het eind van de afbuigspoelen aan. Van lijnafbuigspoel 14 bevinden daardoor de binnenste delen van de spoel en daardoor de delen welke zich het dichtst bij de omhulling bevinden zich in het algemeen op een lagere 20 potentiaal dan overeenkomstige delen van lijnafbuigspoel 15. De capacitieve koppelingen van beide spoelen met de omhulling zijn dan ook niet identiek, maar groter voor lijnafbuigspoel 15 dan voor lijnafbuigspoel 14. De bekrachtigingsaansluitingen 24 en 25 zijn volgens een voorkeursuitvoering van de uitvinding aangesloten tussen de 25 aansluitingen 26 en 27 van lijnafbuigspoel 14 en aansluitingen 20 en 22 van spoel 16. Figuur 3b toont het aansluitschema de het lijnafbuigsysteem. Lijnafbuigspoelspoel 15 is sterker capacitief met omhulling 1 gekoppeld dan lijnafbuigspoelspoel 14. De spoel bevindt zich tussen deze lijnafbuigspoel 15 en bekrachtigingsaansluitingen 24 en 25.

30 In dit voorbeeld bevat de spoel twee, met dezelfde wikkelzin gewikkelde, uit een gering aantal wikkelingen van getwist draad bestaande subspoelen, gewikkeld op een ferrietringkern van materiaal met een hoge magnetische permeabiliteitscoëfficient μ en aanzienlijke energieverliezen bij frequenties hoger dan de lijnfrequenties. In dit 35 voorbeeld bezit de spoel 17 een toroidale ringkern gemaakt van het ferriettype 3Hz met een buitendiameter van 23 mm, een binnendiameter van 13 mm en een hoogte van 7 mm en een magnetische 8702500 it PHN 12.301 5 permeabiliteitscoëfficient tussen ongeveer 2300 en 3100. Het afbuigsysteem is in dit voorbeeld een AT1039-afbuigsysteem. Door de inductie L van lijnafbuigspoel 15 en de parasitaire capaciteit C tussen deze afbuigspoel en de omgeving, waarbij de grootste bijdrage van de 5 omhulling komt, wordt een hC kring gevormd. Door de plotseling optredende potentiaalverandering op deze bC kring tijdens de lijnterugslag worden resonanties met frequenties groter dan de lijnfrequentie in deze kring geïnduceerd. Bij deze hoge frequenties is de weerstand van de spoel aanzienlijk, zodat deze resonanties gedempt 10 worden. Bij lagere frequenties is de invloed van de spoel echter te verwaarlozen, de weerstand is klein ten opzichte van de weerstand van de lijnafbuigspoel 15 en de totale inductie van spoel 16 L' is ook klein ten opzichte van de inductie L van lijnafbuigspoel 15, zodat voor frequenties kleiner dan of ongeveer gelijk aan de lijnfrequentie de 15 spoel geen of slechts een te verwaarlozen invloed op de werking van het afbuigsysteem heeft. De uitvinding is niet beperkt tot de hier getoonde vorm voor de kern van de spoel, de getoond kern, het ferrietype of the type afbuigsysteem. De kern van de spoel kan ook bijvoorbeeld staafvormig of potvormig zijn, vele verschillende vormen voor een 20 raagneetkern zijn op zich bekend. De energieverliesfactor van magneetkernen stijgt voor stijgende frequenties. De lijnfrequentie voor een kathodestraalbuis is enigzins van het type kathodestraalbuis afhankelijk, en is in de orde van grootte van 10 tot 100 KHz.

“Ringing"sverschijnselen hebben typische frequenties in de orde van 1 25 tot 10 Mhz, waarbij het in het algemeen zo zal zijn dat naarmate de lijnfrequenties hoger zijn ook de typische "ringing" frequenties hoger zijn, en wel een tot twee orden van grootte. Bij voorkeur wordt de spoel zodanig ontworpen dat een groot verschil in energieverliesfactor vertoont tussen de lijnfrequentie en de typische "ringing" frequenties 30 optreedt. Bijvoorbeeld kan voor de kern een materiaal worden gekozen dat 'te een groot verschil in energieverlies ten gevolge van wervelstromen en/of ten gevolge van hysteresisverliezen voor deze beide frequenties vertoont. Met de energieverliesfactor wordt hier bedoeld het fractionele energie verlies per cyclus.

35 Figuur 4 toont een beeldscherm 2 waarop schematisch het effect van "ringing" is aangegeven door strepen 28. Deze strepen treden op aan die kant van het beeldscherm waar de lijnaftasting van het 8702 50 0 PHN 12.301 6 beeldscherm begint. Dit storende effect kan onzichtbaar worden gemaakt door slechts het zich binnen de stippellijnen bevindende gedeelte 2a van het beeldscherm zichtbaar te maken, dat wil zeggen door gebruik te maken van "overscan". Dit heeft echter als nadeel dat de snelheid waarmee 5 informatie op het beeldscherm gebracht wordt dient te worden verminderd, daar de elektronenbundel gedurende een gedeelte van de tijd het niet zichtbare gedeelte van het beeldscherm treft. Ook dient de elektronenbundel over een grotere hoek te worden afgebogen en dient daardoor meer energie aan het afbuigspoelensysteem te worden toegevoerd. 10 Figuur 4b toont een beeldscherm van een kathodestraalbuis volgens de uitvinding. Er is nu slechts één streep 29 zichtbaar.

Hierdoor is het mogelijk een groter deel van het beeldscherm voor bruikbare informatie te gebruiken.

Het zal duidelijk zijn dat binnen het raam van de 15 uitvinding voor de vakman vele variaties mogelijk zijn.

8702500

Claims

1. Kathodestraalbuis die voorzien is van een opweksysteem voor het opwekken van een elektronenbundel en van een afbuigsysteem voor het afbuigen van de elektronenbundel dat een beeld- en een lijnafbuig : systeem bevat, welk lijnafbuig systeem twee door middel van een eerste 5 en een tweede koppeling parallel geschakelde lijnafbuigspoelen bevat waarbij de eerste en tweede koppeling met respectievelijk een eerste en een tweede bekrachtigingsaansluiting voor het toevoeren van een lijnafbuigspanning gekoppeld zijn, met het kenmerk, datde koppelingen een spoel bevatten, die twee met eenzelfde wikkelzin om een kern 10 gedraaide subspoelen bevat, waarvan één subspoel tot de eerste koppeling en de andere subspoel tot de tweede koppeling behoort.

2. Kathodestraalbuis volgens conclusie 1, waarvoor de capacitieve koppeling tussen één van de lijnafbuigspoelen en de omgeving groter is dan tussen de andere lijnafbuigspoel en de omgeving 15 wordt gekenmerkt doordat de bekrachtigingsaansluitingen met de andere lijnafbuigspoel en de spoel gekoppeld zijn.

3. Afbuigsysteem voor een kathodestraalbuis bevattende een beeld- en een lijnafbuig systeem, welk lijnafbuig systeem twee door middel van een eerste en een tweede koppeling parallel geschakelde 20 lijnafbuigspoelen bevat waarbij de eerste en tweede koppeling met respectievelijk een eerste en een tweede bekrachtigingsaansluiting voor het toevoeren van een lijnafbuigspanning gekoppeld zijn, met het kenmerk, dat de koppelingen een spoel bevatten, die twee met eenzelfde wikkelzin om een kern gedraaide subspoelen bevat, waarvan één 25 subspoel tot de eerste koppeling en de andere subspoel tot de tweede koppeling behoort.

4. Afbuigsysteem volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de bekrachtigingsaansluitingen met de andere lijnafbuigspoel en de spoel gekoppeld zijn. Ö702500