DE2615126A1 - Ablenkjoch - Google Patents

Description

ROA 6I₁ 305

U.S. Serial No: 567, 958

Piled: April 14, 1975

ROA Corporation New York, N. Y., V. St. v. A.

Ablenkjoch

Die Erfindung bezieht sich auf Präzisions-Ablenkjoche mit Leiterwindungen, die nicht-radial bezüglich der Längsmittelachse des Jochs verlaufen.

Es ist bekannt, daß bei mehrstrahligen Farbbildröhren die Einflüsse des Ablenkjochs auf StrahlVerzerrungen und Raster-Verzeichnungen stärker werden, wenn die Röhre für größere Ablenkwinkel ausgelegt wird. Dies gilt sowohl für den Fall einer Reihenanordnung (In-Line-Anordnung) als auch für den Fall einer Delta-Anordnung des Elektronenstrahl-Erzeugungssystems innerhalb der Bildröhre. Die Eigenschaften eines Ablenkjochs können viel dazu beitragen, daß die Einhaltung einer gewünschten Konvergenzbedingung der Strahlen vereitelt wird oder daß eine Verzeichnung des abgetasteten Rasters auf dem Bildschirm der Röhre eintritt. Man hat ferner erkannt, daß sich diese Eigenschaften auch derart kontrollieren lassen, daß man das Ablenkjoch selbst dazu heranziehen kann, die Konvergenz der Strahlen und die Bildung eines

- 2 e09843/08Si

ORIGINAL INSPECTED

zufriedenstellenden Rasters zu unterstützen. Zu diesem Zweck hat man Ablenkspulen vom Satteltyp entwickelt, bei denen sich die Verteilung der konzentrierten aktiven seitlichen Längsleiter im Querschnitt von vorne nach hinten ändert und bei denen die Gestalt des Spulenfensters anders ist. Eine hohe Präzision beim Wickeln von Sattelspulen konnte jedoch bisher nicht erreicht werden, weil jede Leiterwindung beim Wickelvorgang in eine willkürliche von mehreren beliebigen Stellungen gelangen kann. Daher ist es bei Verwendung von Sattelspulen zur üblichen Praxis geworden, neben dem Joch relativ komplizierte Einrichtungen vorzusehen, um zufriedenstellende Verhältnisse für die Konvergenz und den Raster zu erreichen. Im Gegensatz zu Sattelspulen sind auch torusförmig gewickelte Spulen (Ringspulen) entwickelt worden, bei denen die Lage jedes Leiters mit hoher Präzision dadurch festgelegt wird, daß man am vorderen und hinteren Ende genutete Ringe zum Festhalten der Leiter verwendet. Jeder dieser Leiter liegt in einer Ebene, die durch die den Leiter am vorderen und hinteren Ende des Jochs festhaltenden Nuten bestimmt ist. Indem man die Leiter nach bestimmter Vorschrift beabstandet, übereinanderlegt und verschränkt, erhält man eir. gut reproduzierbares Joch zufriedenstellender Qualität. Jedoch ist es auch selbst bei diesen Präzisions-Ringspulen in den meisten Fällen notwendig, zusätzliche Einrichtungen zur Konvergenz- und Rasterkorrektur einzusetzen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines mit Präzision gewickelten Ablenkjochs, welches dem Konstrukteur einen größeren Spielraum bei der Auslegung läßt und welches beim Einsatz keine oder wenige aufwendige Einrichtungen zur Konvergenz- oder Rasterkorrektur erfordert.

Zur Lösung dieser Aufgabe enthält ein erfindungsgemäßes Ablenkjoch einen Kern mit einer ersten und einer zweiten Gruppe von Nuten, die sich an seinem vorderen und seinem hinteren Teil befinden, um Leiterwindungen vorne und hinten

609843/0851 " ³ "

am Kern festzuhalten. Eine dritte Gruppe von Nuten ist rings an der Innenseite des Kerns zwischen dessen vorderem und hinterem Teil angeordnet, um Leiterwindungen an einer mittleren Stelle des Kerns längs seiner Längsachse so festzuhalten, daß präzise angeordnete nicht-radial verlaufende Leiterwindungen erhalten werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.

FIGUR 1 zeigt teilweise in Schnittansicht eine Fernsehbildröhre und ein erfindungsgemäßes Ablenkjoch;

FIGUR 2 zeigt das in FIGUR 1 dargestellte Ablenkjoch von vorne;

FISUR 3 zeigt das Ablenkjoch nach den FIGUREN 1 und 2 in perspektivischer Ansicht;

FIGUR 4· zeigt perspektivisch ein Toroid-Ablenkjoch gemäß der Erfindung;

FIGUR 5 veranschaulicht eine mit einem erfindungsgemäßen Ablenkjoch erreichbare Verteilung von Leiterwindungen·

Gemäß FIGUR 1 enthält ein Glaskolben 12 einer Farbfernseh-Bildröhre 11 eine gläserne Frontplatte 13, die sich über die Vorderseite der Bildröhre erstreckt und einen Bildschirm bildet. In verhältnismäßig engem Abstand hinter der Frontplatte befindet sich innerhalb des Glaskolbens eine Lochmaske 15 mit einer Vielzahl von Öffnungen 16, durch die Teile von Elektronenstrahlen dringen, um auf Leuchtstoffe für die Farben rot, blau und grün zu treffen, die sich an der inneren Oberfläche der Frontplatte 13 befinden. Am anderen Ende der Bildröhre 11 befindet sich innerhalb des

603843/0851

Röhrenhalses ein Elektronenstrahl-Erzeugungssystem 17· Ein Teil des Röhrenhalses ist außen von einer Einrichtung 18 zur statischen Konvergenskorrektur und zur Justierung der Farbreinheit umgeben. Ein Teil des Halses und des Trichters der Röhre 11 ist von einem erfindungsgemäßen Ablenkjoch umgeben. Das Ablenkjoch 19 hat einen ringförmigen Ferritkern 22, der eine Vielzahl von Windungen eines Leiters trägt, welche die Horizontal- und Vertikal-Ablenkspulen bilden. Diese Spulen bewirken, wenn sie in passender Weise mit zeilenfrequenten und teilbildfrequenten Ablenkströmen beaufschlagt werden, daß die vom Strahlerzeugungssystem ausgesandten Elektronenstrahlen einen Raster auf der Innenseite der Frontplatte 13 abtasten.

Der Leiter 20 bildet aktive magnetfelderzeugende Windungen an der Innenseite des Ablenkjochs. Die Rückleitungen werden durch Leiterwindungen 21 gebildet, die im dargestellten Fall wie bei einer Sattelspule zurückgeführt sind. Die aktiven Leiterwindungen 20 werden am Eintrittsende des Ablenkjochs durch Nuten in einem ringförmigen Glied 23 an Ort und Stelle gehalten. Am Austrittsende des Kerns 22 befindet sich ein .ringförmiges Glied 24- mit Nuten, welche die Leiterwindungen 20 an diesem Ende in ihrer Lage halten. Rings um die innere Umfangswand des Kerns 22 an einer Stelle zwischen dem Eintritts- und dem Austrittsende des Kerns erstreckt sich ein drittes ringförmiges Glied 25 mit Nuten, welche einzelne Windungen des Leiters 20 an der durch diese Zwischenstelle gehend®. Querebene des Ferritkerns 22 zusätzlich in ihrer Lage festhalten.

Die FIGUR 2 ist eine Vorderansicht des in FIiSUR 1 dargestellten Ablenkjochs und zeigt die aktiven Leiterwindungen 20. In dieser Figur ist auch das vordere ringförmige Glied 24 deutlicher zu erkennen, welches an seinem Außenrand eine Vielzahl beabstandeter Nuten 24a und an seinem Innenrand eine Vielzahl beabstandeter Nuten 24b aufweist.

- 5 609843/0851

Der die Nuten 24a und 24b enthaltende Ring 24 kann aus irgend einem geeigneten Material wie etwa einem Kunststoff bestehen, der sich durch Gießen oder spanabhebende Bearbeitung so ausbilden läßt, daß er genau auf den Austrittsteil des Kerns 22 paßt· Der Ring 24 sei so bemessen, daß er in einem Preßsitz genügend fest auf dem Kern 22 sitzen kann, damit der Kern und der Ring unbeweglich zueinander gehalten werden· Der Ring 24 kann alternativ auch mit Hilfe eines geeigneten Bindemittels wie etwa Epoxymaterial am Eintrittsende des Kerns 22 festgehalten werden·

In FIGUR 2 ist außerdem das mittlere ringförmige Glied 25 zu erkennen, welches eine Vielzahl von Nuten 25a aufweist. Der Ring 25 wird mit Hilfe eines geeigneten Bindemittels an der gewünschten Stelle am Kern 22 festgehalten.

Das ringförmige Glied 23 ist in FIGUR 2 nicht zu erkennen, aber deutlich in FIGUR 3 sichtbar. Dieses ringförmige Glied 23 hat eine Vielzahl von Nuten 23a und ein Stützteil 23b, womit ein Kanal zur Aufnahme der Rückleiter 21 gebildet wird. Dieses ringförmige Glied ist ähnlich wie das vordere Ringglied 24 fest am hinteren Teil des Kerns 22 angeordnet. In FIGUR 3 ist auch ein Stützglied 24c zu erkennen, welches an das Ringglied 24 angeformt ist, um einen Kanal zur Aufnahme der Rückleiter zu bilden. Die FIGUREN 2 und 3 zeigen die Anordnung der Windungen des aktiven felderzeugenden Leiters 20 zwischen dem vorderen und dem hinteren Teil längs der Innenfläche des Kerns 22.

Im folgenden wird eine Leiterwindung dann als "radial" bezeichnet, wenn sie in einer Ebene verläuft, die durch die Längsachse des Ferritkerns geht. Eine Leiterwindung wird als "nichtradial" bezeichnet, wenn sie nicht in einer solchen Ebene verläuft.

Es sind Leiterwindungen 20 vorhanden, die nichtradialen

- 6 609843/0851

Wegen zwischen dem vorderen und dem hinteren Teil (d.h. zwischen dem Austritts- und dem Eintrittsbereich) des Kerns und des Ablenkjochs 19 folgen. Um einen ersten nichtradialen Weg des Leiters festzulegen, wird er von einer bestimmten Stelle am hinteren Teil des Jochs, die durch Festhalten des Leiters in einer gegebenen Nut 23a bestimmt ist, zu einer gewünschten Nut 25a an einem mittleren Punkt längs der Innenseite des Kerns 22 geführt. Dieser Leiter wird dann von der betreffenden Nut 25a zu einer gewünschten Nut 24b am vorderen- oder Austrittsbereich des Ablenkjochs 19 geführt, um einen zweiten Abschnitt des Weges des aktiven Leiters zu bilden, der ebenfalls nichtradial ist und sich in einer anderen Richtung als der erste Abschnitt des Weges erstreckt. V/ie weiter unten noch erläutert werden wird, lassen sich längs solcher aus jeweils zwei Abschnitten bestehender nichtradialer Wege so viele Leiterwindungen 20 der Vertikal- und Horizontal-Ablenkspulen verlegen und festhalten, wie es zur Erzeugung des gewünschten Gesamt-Ablenkfeldes erforderlich ist. Natürlich können manche dieser Leiterwindungen radial wie bei herkömmlichen Ablenkjochen verlaufen, oder sie können in einem Abschnitt wie z. B. zwischen den Ringgliedern 23 und 25 radial und im Abschnitt zwischen den Ringgliedern 25 und 24· nichtradial verlaufen.

Im Falle der FIGUREN 1 und 3 sind die Rftckleiter wie bei einer Ablenkspule vom Satteltyp zurückgeführt, d.h. sie bilden Gruppen von querverlaufenden Leitern 21 am Austrittsende des Ablenkjochs und ähnliche querverlaufende Leiterwindungen am Eintrittsbereich des Ablenkjochs. Wie in den FIGUREN 2 und 3 dargestellt, können die Nuten 24-b relativ dicht nebeneinander liegen, womit am Austrittsbereich des Jochs eine relativ kleine Teilung in den Leiterpositionen in Umfangsrichtung erreicht wird. Vom Austrittsbereich oder den Nuten 24-b an werden die Leiter zu Rückleitern, und daher können mehrere Leiter von mehreren ver-

- 7 609843/0 8 51

schiedenen Nuten 24b alle durch eine einzige Nut 24a laufen, was die Bildung des Rückleiterteils der Ablenkspulen vereinfacht. Statt gesonderte Nuten 24a vorzusehen, können sich die Nuten 24b auch einfach über die volle Breite des Ringgliedes 24 erstrecken· Wichtig ist, daß die Nuten 24b jede der aktiven Leiterwindungen 20 mit der gewünschten Position in der richtigen Lage festhalten.

Die I¹IGUR 4 zeigt perspektivisch ein toroidal oder ringförmig gewickeltes Ablenkjoch gemäß der Erfindung. Das Ablenkjoch nach PIGUR 4 unterscheidet sich von dem in den FIGUREN 1, 2 und 3 gezeigten Ablenkjoch im wesentlichen dadurch, daß die Rückleiter 21 nach Art einer Ringwicklung zurückgeführt sind, d.h. die Rückleitung jeder aktiven Leiterwirdung 20 läuft vom vorderen Ringglied 24 zum hinteren Ringglied 23· Bei dieser ringförmig gewickelten Ausführungsform des Jochs sind wegen der andersartigen Anordnung der Rückleiter keine angeformten Stützglieder 23b und 24c vorzusehen. Unabhängig davon, ob das Joch nach Art einer Ringwicklung wie in I¹IGUR 4 ausgeführt oder vom Satteltyp ist, können die aktiven Leiterwindungen 20 dieselbe Windungsverteilung bilden. Bei der Entscheidung darüber, welche Form von Rückleitern verwendet wird, ist in erster Linie der Effekt der von den Rückleitern erzeugten magnetischen Randfelder zu berücksichtigen, sowie der Typ der verfügbaren Spulenwickelmaschine, mit der sich die gewünschte Leiterverteilung am besten wickeln läßt. In manchen Fällen mag die Verwendung einer Ringspulen-Wickelmaschine wirtschaftlicher sein, weil solche Maschinen so programmiert werden können, daß sie den Kern 22 des Ablenkjochs während des Wickeins der Leiterwindungen verschwenk-. Hiermit können die nichtradialen Windungen auf automatische Weise verlegt werden, indem der Leiter beim Vollführen jeder Windung in die jeweiligen Nuten des vorderen, des mittleren und des hinteren Ringglieds gelegt wird.

- 8 609843/0851

Die HGUR 5 zeigt in Einzelheiten einen Teil der Leiterwindungsverteilung, wi.e sie bei einem Ablenkjoch gem. der Erfindung erreicht- werden kann. Wie oben erwähnt, kann diese Windungsverteilung oder irgend eine andere gewünschte Windungsverteilung durch Ringspulenwicklung oder durch Sattelspulenwicklung erreicht werden. Der erste Quadrant in FIGUR 5 zeigt 9 Leiterwindungen, wie sie jeweils an der hinteren Stelle C, an der mittleren Stelle B und an der vorderen Stelle A der Innenfläche des Kerns 22 liegen. An der hinteren Stelle des Jochs schaltet der äußerste Leiter bezüglich der X-Ablenkachse einen Winkel θ-,γ ein. Derselbe Leiter schaltet an der mittleren Stelle einen Winkel θργ und an der vorderen Stelle des Ablenkjochs einen Winkel θ^γ ein. Da alle diese Winkel verschieden sind, folgt dieser Leiter zwischen der hinteren und der vorderen Stelle des Ablenkjochs einem aus 2 Abschnitten bestehenden nichtradialen Weg· Um die Flexibilität der Anordnung zu veranschaulichen, ist die Leitergruppe am hinteren Teil des Kerns 22 in Form von 2 Strängen dargestellt, die nicht unmittelbar aneinanderliegen und deren einer 2 Lagen bildet. Die Leiter dieser Gruppe werden dann derart in Nuten im mittleren Ringglied geführt, daß sie dort aiseinziger Strang mit einer einzigen Lage unmittelbar nebeneinander liegen. Eine ähnliche Anordnung ist auch für den vorderen Teil (d.h. den Teil großen Durchmessers) des Kerns 22 dargestellt. Die spezielle Verteilung der Leiter und die mit den Leitern eingeschalteten Winkel an jeder der 3 Gruppen von Nuten kann vom Konstrukteur bestimmt werden, um die gewünschten Eigenschaften eines Ablenkjochs für eine spezielle Kathodenstrahlröhre zu erhalten.

Die FIGUR 5 zeigt auch eine Gruppe von 10 Leiterwindungen (2. Quadrant;) einer Horizontalablenkspule, wie sie in jeweils bestimmter Verteilung an der hinteren Stelle G,einer mittleren Stelle B und der vorderen Stelle A (Austrittsstelle) des Jochs festgehalten werden« Diese Leiter schalten im dargestellten Fall an verschiedenen Stellen des Kerns ebenfalls 3 verschiedene

B09843/085i

Winkel Θ_1Η, B^ und Θ__Η ein. Auai hier richtet sich die spezielle Leiterverteilung nach den jeweiligen Konstruktionserfordernissen für ein gegebenes Wiedergabesystem.

Wie in den FIGUREN 2, 3 und 4- zu erkennen ist, können sich Gruppen von Leitern unter verschiedenen Winkeln überschneiden· Beispielsweise kann es erwünscht sein, die Leiter für die Vertikalablenkspulen in wesentlich anderen Winkeln zu wickeln als die Leiter für die Horizontalablenkspulen. Die Nuten in den Ringgliedern können ausreichend tief gemacht werden, um jeweils mehrere Leiterwindungen zu halten, so daß dieser Typ der Windungsverteilung möglich ist·

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es, jede Leiterwindung am hinteren, mittleren und vorderen Teil des Kerns für sich in eine gewünschte Winkelposition bezüglich der horizonalen und vertikalen Ablenkachse zu bringen· Somit kann ein spezielles Ablenkjoch und die dieses Joch bildenden getrennten Vertikal- und Horizonalablenkspulen auf einfache Weise mit einer solchen Windungsverteilung gewickelt werden, daß die an der Kissenverzeichnung, dem Astigmatismus und dem Komafehler beteiligten Eigenschaften des Ablenkjochs unter Kontrolle sind, wobei man eine größere Flexibilität als bei den bisher bekannten Anordnungen hat. Beispielsweise ist erkannt worden, daß eine Änderung der Leiterverteilung am vorderen Teil des Ablenkjochs den größten Einfluß auf die Kissenverzeichnung hat. Eine Änderung der Leiterverteilung im mittleren Bereich des Ablenkjochs wirkt sich am stärksten auf die zum Astigmatismus führenden Eigenschaften des Ablenkjochs aus, und diese Eigenschaften lassen sich ausnutzen, um eine selbstkonvergierende Wirkung auf die Elektronenstrahlen der Kathodenstrahlröhre auszuüben. Außerdem ist bekannt, daß eine Änderung der Leiterverteilung am hinteren Teil des Ablenkjochs (d.h. an der Stelle kleinen Durchmessers) denstärksten Einfluß auf die Komacharakteristik des Ablenkjochs hat (diese Charakteristik

- 10 609843/0851

bestimmt, ob der von einem Strahl gebildete Raster kleiner oder größer als die von den anderen beiden Strahlen gebildeten Raster sind). Der jeweilige Kompromiß, der zwischen den Charakteristiken der Kissenverzeichnung, des Astigmatismus und des Koma hergestellt wird, kann für Kathodenstrahlröhren unterschiedlicher Größe rund unterschiedlichen Typs verschieden sein. Ein erfindungsgemäß ausgebildetes Ablenkjoch macht es jedoch möglich, für nahezu jedes gewünschte Ablenkfeld die erforderliche Windungsverteilung zu schaffen.

- 11 609843/0851

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Ablenkjoch, bei welchem Leiter längs nichtradialer Wege bezüglich der Längsmittelachse des Jochs verlaufen und welches einen ringförmigen Kern enthält sowie eine erste und eine zweite Gruppe von in Umfangsrichtung beabstandeten Nuten aufweist, deren eine sich am Eintrittsteil des Kerns und deren andere sich am Austrittsteil des Kerns befindet, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Gruppe von in Umfangsrichtung beabstandeten Nuten (25a) vorgesehen ist, die sich rings um die innere Oberfläche des Kerns (22) an einer Stelle zwischen dem Eintrittsteil und dem Aus i'rittsteil des Kerns verteilen; daß ein Leiter (20) in einer Vielzahl von Windungen auf den Kern gewickelt ist, um Horizontal- und Vertikalablenkspulen zu bilden; daß mindestens einige von längs der inneren Oberfläche des Kerns verlaufenden Leiterwindungen jeweils in Nuten sowohl der ersten Nutengruppe (23a) als auch der zweiten Nutengruppe (24-a) als auch der dritten Nutengruppe (25a) greifen, um diese Windungen so festzuhalten, daß sie zwischen der ersten und der zweiten Nutengruppe Wegen folgen, die nichtradiai zur besagten Achse sind.

   2· Ablenkjoch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Leiterwindungen (20) jeweils zwischen der ersten und der dritten Nutengruppe (23a und 25a) und zwischen der dritten und der zweiten Nutengruppe (25a und 24a) auf Wegen festgehalten sind, die nicht-radial bezüglich der besagten Achse sind,

   3. Ablenkjoch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Leiterwindungen (20) zwischen der ersten und der dritten Nutengruppe (23a, 25a) einem

   - 12 B L- 3 8 U 3 / 0 8 5 1

   "bezüglich der besagten Achse radialen Weg folgen und zwischen der dritten und zweiten Nutengruppe (25a» 24a) einem bezüglich der besagten Achse nichtradialen Weg folgen.

   4. Ablenkjoch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten der ersten Gruppe (23a) und der zweiten Gruppe (24a) in einem ersten (23) bzw. einem zweiten (24) ringförmigen Glied enthalten sind, welches sich am Eintrittsteil bzw. am Austrittsteil des Kerns befindet.

   5. Ablenkjoch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nuten der dritten Gruppe (25a) in einem dritten ringförmigen Glied (25) befinden, welches an der inneren Oberfläche des Kerns (22) an einer Stelle zwischen dem Eintrittsteil und dem Austrittsteil des Kerns angeordnet ist·

   6. Ablenkjoch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Leiter (20) so auf den Kern (22) gewickelt ist, daß Ablenkspulen vom Satteltyp gebildet sind.

   7. Ablenkjoch nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Leiter so auf den Kern gewickelt ist, daß die Ablenkspulen Ringspulen sind·

   609843/0851

   Le

   e rs e ι te