DE2827458C3

DE2827458C3 - Konvergenzvorrichtung für ein Projektions-Farbfernsehsystem

Info

Publication number: DE2827458C3
Application number: DE2827458A
Authority: DE
Inventors: Seiji Ikoma Fujisawa; Toshitaka Ibaraki Yukumoto
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1977-06-23
Filing date: 1978-06-22
Publication date: 1980-10-16
Also published as: GB2000368A; GB2000368B; DE2827458B2; CA1105541A; DE2827458A1; JPS549627U; US4227122A; JPS5832378Y2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Konvergenzvorrichtung für ein Projektions-Farbfernsehsystem, bei dem eine Anzahl von Primärfarbenbildern durch jeweils verschiedene Kathodenstrahlröhren zur Bildung eines Farbbildes auf einen Schirm projiziert sind.

Bei Farbfemsehröhren mit drei in Deltaform ingeordneten Kathodenstrahlröhren treten statische und dynamische Konvergenzfehler auf, d. h. die von den drei Elektronenstrahlsystemen erzeugten Farbbilder decken sich nichL Um ein Farbbild ohne andersfarbige Ränder zu erhalten, müssen diese Konvergenzfehler korrigiert werden. Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, nicht nur die vom Ablenkwinkei abhängigen dynamischen Konvergenzfehler, sondern auch die statischen Konvergenzfehler in horizontaler und vertikaler Richtung zu korrigieren.

In einer bekannten Konvergenzvorrichtung sind deshalb zum Ausgleich des statischen und des dynamischen Konvergenzfehlers zwei Korrektursysteme hintereinander auf dem Hals der Kathodenstrahlröhre angebracht. Ein solches Korrektursystem kann

z. B. aus einem ringförmigen Konvergenzkern mit vier, auf seiner inneren Oberfläche in der horizontalen und vertikalen Achse angebrachten Polstücken und auf diese Polstücke aufgebrachten Wicklungen bestehen, von denen die einander gegenüberliegenden in Reihe geschaltet sind. Das durch einen elektrischen Strom durch die horizontalen bzw. vertikalen, in Reihe geschalteten Wicklungen erzeugte Magnetfeld verläuft durch die Mitte des Konvergenzkerns horizontal bzw. vertikal. Damit kann sowohl der itatische als auch dynamische Konvergenzfehler in horizontaler und vertikaler Richtung korrigiert werden. Wegen ihrer großen Abmessungen erfordert eine solche Konvergenzvorrichtung jedoch nicht nur viel Platz auf dem Hals der Kathodenstrahlröhre, sondern vergrößert auch

■45 den Durchmesser des Elektronenstrahls, so daß das Bild unschärfer wird. Außerdem ist die Montage auf dem Hals der Kathodenstrahlröhre zeitraubend, da die Richtungen der magnetischen Felder der beiden Konvergenzkerne auf die senkrechte und waagrechte

V) Richtung der Ablenkspule justiert werden müssen.

Deshalb wird bei einer weiteren bekannten Konvergenzvorrichtung die Wicklung sowohl für die dynamische als auch die statische Konvergenzkorrektur auf dasselbe Polstück des oben beschriebenen Konvergenz-

M kerns aufgebracht. In diesem Fall bildet die statische Konvergenzwicklung eine Last in dem dynamischen Konvergenzschaltkreis. Hierdurch ist die Verwendung eines Schaltkreises hoher Ausgangsimpedanz für den statischen Konvergenzschaltkreis notwendig, der kom-

M) pliziert und teuer ist, um die gegenseitige Beeinflussung der statischen und der dynamischen Konvergenzkorrektur zu vermeiden.

Eine weitere Konvergenzvorrichtung geht auf dieselben Erfinder wie die der vorliegenden Erfindung zurück:

μ Bei diesem Vorschlag kommt ein ringförmiger Konvergenzkern mit acht, auf der inneren Oberfläche des Konvergenzkerns in der vertikalen und der horizontalen Achse und den beiden Winkelhalbierenden dieser

Achse angebrachten Polstücken zur Anwendung, wobei die jeweils auf einander gegenüberliegenden Polstücken aufgebrachten Wicklungen in Reihe geschaltet sind. Der Ausgleich des dynamischen Konvergenzfehlers erfolgt durch entsprechende Ströme durch die in der vertikalen bzw. in der horizontalen Achse in Reihe geschalteten Wicklungen, der des statischen Konvergenzfehlers durch Ströme durch die in den Winkelhalbierenden Achsen liegenden Wicklungen. Zwar ist ein solcher Konvergenzkern platzsparend, ermöglicht durch die geringe Vergrößerung des Elektronenstrahls ein schärferes Bild als eine Vorrichtung mit zwei Konvergenzkernen, und erfordert keine komplizierten äußeren Schaltkreise. Eine Korrektur des Konvergenzfehlers in horizontaler und vertikaler Richtung ist aber nur für den dynamischen Konvergenzfehler möglich: Die für die Korrektur des statischen Konvergenzfehlers erzeugten Magnetfelder verlaufen im wesentlichen in Richtung der Winkelhalbierenden, so daß die statische Konvergenz nicht in horizontaler und vertikaler Richtung eingestellt werden kann. Zur Konvergenzeinsleilung muß zunächst die statische Konvergenzkorrektur und anschließend die dynamische Konvergenzkorrektur vorgenommen werden. Bei dieser Konvergenzvorrichtung beeinflußt jedoch die dynamische Konvergenzkorrektur die vorher eingestellte statische Konvergenz, so daß die gesamte Konvergenzkorrektur nicht in einem Schritt erfolgen kann, sondern in einem iterativen Korrekturprozeß zwei Schritt oder mehr erfordert und damit umständlich ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Konvergenzvorrichtung mit geringen Abmessungen und einfachen äußeren Schaltkreisen zu schaffen, in der die statische Konvergenz wie die dynamische Konvergenz in vertikaler und in horizontaler Ablenkrichtung ohne gegenseitige Beeinflussung einstellbar ist

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst Auf jedes der in Richtung der Winkelhalbierenden liegenden Polstücke eines Konvergenzkerns mit acht Polstücken werden dabei erste und zweite unabhängige Wicklungen aufgebracht, auf die vier in der vertikalen und horizontalen Achse liegenden Polstücke jeweils nur eine Wicklung. Die auf den beiden in der horizontalen Achse bzw. der vertikalen Achse einander gegenüberliegenden Polstücken aufgebrachten Wicklungen sind jeweils in Reihe geschaltet und ermöglichen in herkömmlicher Weise die Korrektur des horizontalen bzw. vertikalen dynamischen Konvergenzfehlers. Die auf den in den Winkelhalbierenden liegenden Polschuhen aufgebrachten ersten und zweiten Wicklungen sind jeweils ringförmig in Reihe geschaltet Die beiden Reihenschaltungen beginnen zwar bei den Wicklungen desselben Polschuhs, enden ?ber bei den entsprechenden Wicklungen einander gegenüberliegender Polschuhe, so daß Magnetfelder mit im wesentlichen horizontaler bzw. vertikaler Richtung entstehen. Somit ist auch die statische Konvergenzkorrektur unbeeinflußt von der dynamischen Konvergenzkorrektur in vertikaler und horizontaler Richtung mit einem Konvergenzkern geringer Abmessung und einfacher äußerer Beschallung möglich. Zweckmäßige Ausgestaltungen dieser Konvergenzvorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend durch die ins Einzelne gehende Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung erläutert Es ieigt

F i g. I einen allgemeinen Aufbau eines auf der Projektion dreier Primärfarben beruhenden Farbfernsehsystems mit drei Kathodenftrahlröhien und die van ihnen auf den Schirm projizierten Raster,

Fig.2 einen in einer herkömmlichen Konvergenz-

vorrichtung verwendeten konvergenzkorrigierenden Kern,

Fig.3 den Aufbau einer herkömmlichen Konvergenzvorrichtung,

F i g. 4 die Verzerrung des von einer der Elektronenkanonen projizierten Rasters,

Fig.5 eine auf dieselben Erfinder zurückgehende Konvergenzvorrichtung,

Fig.6 den Aufbau der Konvergenzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

i^rj F i g. 7 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, und

F i g. 8 einen bei der in F i g. 7 gezeigten Vorrichtung verwendeten Steuerschaltkreis.

F i g. 1 zeigt, wie auf einem Projektionsschirm 1 die von drei Elektronenkanonen 2, 3 -.ad 4 für die drei Primärfarben Rot, Blau und Grün in üüt Projektionsachse 5,6 und 7 projizierten Raster 8,9 und 10 infolge des Unterschieds in den Einfallswinkeln verschoben sind

F i g. 2 zeigt einen Konvergenzkern mit vier Folstükken zum Ausgleich entweder des statischen oder des dynamischen Konvergenzfehlers. Zwischen A-A' und B-B' sind die jeweiligen konvergenzkorrigierenden Ströme für die horizontale und vertikale Richtung angelegt.

jo Fig.3 zeigt, wie zwei derartige Konvergenzkerne zur Korrektur der dynamischen und der statischen Konvergenz auf dem Hals einer Elektronenstrahlröhre angebracht sind. Die Kathodenstrahlröhre hat einen Glaskolben 11, auf dessen Hals eine Ablenkspule 12 und die in Fi g. 2 gezeigten Konvergenzkerne 13 und 14 mit den Polstücken 15 für die dynamische bzw. statische Konvergenzkorrektur angeordnet sind. Hierbei ist es ohne Belang, mit welchem der Konvergenzkerne 13 bzw. 14 die statische und die dynamische Konvergenzkorrektur erfolgt.

F i g. 4 zeigt die Verzerrung des von einer einzelnen Elektronenkanone projizierten Rasters. Eine Elektronenkanone 16 ist in horizontalsr und vertikaler Richtung unter einem Winkel zum Projektionsschirm 1 angeordnet so daß ein Raster 17 in horizontaler und vertikaler Richtung verzerrt ist. Da die horizontale und die vertikale Verzerrung unabhängig voneinander sind, kann die senkrechte und waagrechte Konvergenzkorrektur getrennt voneinander durchgeführt werden.

F i g. 5 zeigt den Aufbau eines auf dieselben Erfinder zurückgehenden Kcnvergenzkerns mit acht Polschuhen und einer Wicklung um jeden Polschuh zur Korrektur sovohJ des statischen als auch des dynamischen Konvergenzfehlers, wobei jeweils gegenüberliegende Wicklungen in Riihe geschaltet sind. Der horizontale und vertikale dynamische Konvergenzfehler wird durch Ströme zwischen A-A' bzw. B-B' korrigiert der statische Konvergenzfehler durch Ströme zwischen C-C und D-D'. Uie hierdurch erzeugten Magnetfelder verlaufen in der Mitte des Konvergenzkerns im wesentlichen in Richtung der Achse der entsprechenden Polschuhe. Wegen dem hierdurch gegebenen Magnetfeldverlauf kann der statische Konvergenzfehler nicht in vertikaler und horizontaler Richtung korrigiert werden, sondern nur in Richtung der Winkelhalbierenden.

F i g. 6 zeigt eine Ausführungsform der demgegenüber weiter verbesserten Konvergenzvorrichtung. Die Form eines Konvergenzkerns 18 ist die gleiche wie die

in Fig.5 gezeigte. Die auf Polsiücke P₁, /V. Pi. Pi aufgebrachten Wicklungen A. W, h und // ermöglichen die dynamische Konvergenzkorrektur wie in der Konvergenzvorrichtung nach F i g. 5 und wird daher nicht beschrieben. Die statischen Konvergenzwicklungen /3» hb. U» Ub. /j'* /j'*. W„ Wb bilden jeweils auf den entsprechenden Polstücken P], P*. /Y. /Y zwei geteilte unabhängige Wicklungen, deren Anfang und F.nde mit den Buchstaben 5 und F bezeichnet sind. Jede der Wicklungen hat dieselbe Anzahl von Windungen. Zwischen C-Csind die Wicklungen Wh. h'b. Ub und In, in Reihe geschaltet und zwischen />D'die Wicklungen W₁, lit. Ui und /j'* Ein Strom zwischen den Eingängen fund Oerzeugt bei dieser Wicklungsanordnung ein durch die durchgezogenen Linien in der Zeichnung dargeslelltes magnetisches Feld. Ein im wesentlichen durch das Zentrum des Konvergenzkerns hindurchgehender Elck-

Irnnpnctrahl u/irrj rjiirrh Hipspc Ma⁰HCIf^Id hori/.OPts!

abgelenkt. Entsprechend cr/eugt ein Strom zwischen den Eingängen D und D' dieser Wicklungsanordnung ein durch die gestrichelten Linien in der Fig. 6 dargestelltes Magnetfeld. Dieses Magnetfeld lenkt einen achsnahen Elektronenstrahl im wesentlichen vertikal ab. Die statische Konvergenzkorrektur ist also genau so wie die dynamische Konvergenzkorrektur in vertikaler und horizontaler Richtung möglich.

Bei der Ausführungsform der Konvergenzvorrichtung nach Fig. 6 sind die statischen Konvergenzwicklungen und die dynamischen Konvergenzwicklungen in Reihe geschaltet. Genau so gut können sie mit derselben Wirkung jedoch parallclgeschaltet sein.

Zwar ist die Windungszahl einer einzelnen statischen Konvergenzwicklung bei der vorgeschlagenen Ausführungsform der Erfindung nach F i g. 6 nur halb so groß wie die Wicklungszahl einer statischen Konvergenzwicklung der Konvergenzvorrichtung nach F i g. 5. so daß die Ablenkcmpfindlichkcit herabgesetzt wird. Dies beeinträchtigt jedoch die Vorteile der vorgeschlagenen Konvergenzvorrichtung praktisch nicht.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsfonr. der verbesserten Konvergcnzvorrichtung. Die dynamische Konvergenzkorrektur erfolgt genau so wie bei den ii den F i g. 5 und 6 gezeigten Konvergenzvorrichtunger Wie aus F i g. 7 ersichtlich ist, sind bei diese Ausführungsform die Wicklungen /j, /4, /j' und /4' auf dci '1 vier l'olstücken Pi, P<, /Y und /Y alle hintcreinandergc schaltet. Der Strom ist Ober den Vcrbindungspunk jeweils benachbarter Wicklungen durch einen Wider stand R mit hinreichend hohem Widerstandswert in Vergleich zum Wicklungswidersland zugeführt.

ι» Fig.8 zeigt den zugehörigen Strom-Steuerschalt kreis. Hierin bezeichnen Vm und Vm gekoppelt! Regelwiderständc vom B-Typ, bei denen der Wider standswert vom Drehwinkel abhängt, und die derartig gekoppelt sind,daü bei Potcntialanslcig am Punkt l\ da:

i^r> Potential am Punkt P₇ abfällt.

Wenn die Punkte Pi und P? dieses Steuerschaltkreise! zwischen die in F i g. 7 gezeigten Eingänge M und M rwHpr '/wUrhpri pinoanirp W ijnri W'irp/cr^hajlpl sind. !St C!

möglich, in der Spule Ströme in beiden Richtunger

.'[> hervorzurufen, je nach der Lage eines Schleifers de! Regclwiderstandes Vm (bzw. des Regclwidcrstande; Vm). Da der Strom außerdem durch den Widerstand l· fließt, der im Vergleich mit dem Wicklungswiderstanc einen hinreichend hohen Wert hat, ist das Potential ar

Ί jedem Punkt der Wicklung unabhängig vom darir fließenden Strom immer auf die Hälfte eines an der Steuersc^ltkreis angelegten Spannungsversorgungs potentials Vf. d. h. auf VdI eingestellt. Daher wird im wesentlichen derselbe Effekt wie in Fig.6 erreicht

ⁱⁿ wenn zwei der in Fig.8 gezeigten Steuerschaltkreise z.wischen die Eingänge M und Ii' und zwischen die Eingänge N und N' geschaltet sind. Die Verwendung anderer Steuerschaltkreise ist möglich.

Somit ist aus der vorstehenden Beschreibung

'■"· ersichtlich, daß die vorgeschlagene Konvergenzvorrichtung nicht nur einen Konvergenzkern mit geringer Abmessungen und einfachen äußeren Slcuerschaltkreis aufweist, sondern daß auch eine durch eine dynamische Konvergenzeinstcllung hervorgerufene Verschiebung einer statischen Konvergenz mit großen Vorteilen füi die Praxis in einfacher Weise beseitigt ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnunecn

Claims

Patentansprüche:

1. Konvergenzvorrichtung für ein Projektions-Farbfernsehsystem, bei dem eine Anzahl von Primärfarbenbildern durch jeweils verschiedene Kathodenstrahlröhren zur Bildung eines Farbbildes auf einen Schirm projiziert sind, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen ringförmigen, um den Hals jeder der Kathodenstrahlröhren herum angebrachten Konvergenzkern (18), acht Polstücke (Pi, Pi', P₂, Pi, Pi, Pi, Pt, Pi) die auf der inneren Oberfläche des Kerns (18) vorgesehen sind, wobei die acht Polstücke in Paaren längs einer durch den Mittel; -nkt des ringförmigen Kerns (18) verlaufenden ersi -' Achse angeordnet sind, sowie einer zweiten . > hse, die die erste Achse senkrecht schneidet und einer dritten und vierten Achse, deren jede den Winkel zwischen der ersten und der zweiten Achse in zwei Hälften teilt, wobei die dritte und vierte Achse einander senkrecht schneiden, zwei erste Paare von Wicklungen (A, A'; I₂, ti) die jeweils um zwei erste Paare von Polstücken (Pi, Pi'; P₂, P₂) herum angeordnet sind, deren Achsen sich senkrecht schneiden, wobei die beiden Paare von Wicklungen zur Erzeugung magnetischer Felder jeweils in Richtungen längs der gegenüberliegenden Polstücke (Pi, Pi') und längs der anderen gegenüberliegenden Polstücke [P₂, P₂) erregbar sind und zwei zweite Paare von Wicklungen, die jeweils um die verbleibenden zwei .!Veiten Paare von Polstücken (Pi, Ρΐ; P*, PJ) herum angeordnet s'nd, wobei die zwei zweiten Paare von Wicklungen bei Erregung durch einen durch sie hindurchrließ'vuden Strom zur Erzeugung von Magnetfeldern jeweils in den Richtungen längs den zwei ersten Paaren von Polstücken (Pi, Pi'; P₂, Ρΐ) erregbar sind, deren Achsen sich senkrecht schneiden, wobei die Stärke der magnetischen Felder unabhängig voneinander längs der beiden Richtungen veränderbar ist.

2. Konvergenzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei zweiten Paare von Wicklungen um die zweiten Paare von Polstücken (Pi, Ρΐ; P*, Pi,') herum durch zwei erste unabhängige Wicklungen (l-_3a, Iu,) gebildet sind, sowie zwei zweite unabhängige Wicklungen (Iy₁, Lyb), zwei dritte unabhängige Wicklungen (U₁, Ub) und zwei vierte unabhängige Wicklungen (A-* £■*) welche jeweils um die Polstücke (Pi, Ρΐ, Pt, Pa) herum angeordnet sind und daß eine erste Gruppe der unabhängigen Wicklungen (ha, ly_a, U₃, U-,) untereinander verbunden ist, um dadurch das magnetische Feld längs der Richtung der Polstücke (Py, P/ oder P₂, P₂) zu erzeugen und daß die verbleibenden unabhängigen Wicklungen (/«* lyb, Ub, Ub) untereinander verbunden sind, um dadurch das magnetische Feld längs der Polstücke (P₂, Pt' oder Pi, Pi') zu erzeugen.

3. Konvergenzvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Paare von Wicklungen auf den Polstücken (Pj, Ρΐ; Ρ*, P₁') hintereinandergeschaltet sind, daß vier Eingangsanschlüsse (M, M'; N, N') jeweils über Widerstände (R) mit Verbindungspunkten zwischen benachbarten Wicklungen verbunden sind und daß jedes Paar der mit in bezug auf den Kernmittelpunkt in einer symmetrischen Beziehung angeordneten Verbindungspunkten verbundenen Eingangsanschlüsseri mit einem Strom versorgt ist, indem das elektrische Potential jedes Paares von Eingangsanschlüssen differenziell bezüglich desselben Bezugspotentials variiert ist.