Ablenkvorrichtung für Kathodenstrahlröhren. Die Erfindung bezieht sich auf eine Ab- lenkvorricUtung für Kathodenstrahlröhren.
Die Entwicklung des Fernsehens stellt. immer grössere Anforderungen an die zur Ablenkung eines Kathodenstrahlenbündels in einem Fernsehsender und -empfänger ver wendeten Ablenkmittel. Die hauptsächlich sten Anforderungen, welche die Ablenkmittel zu erfüllen haben, betreffen die Linearität der Ablenkung, die Fokussierung des Katho denstrahlenbündels und das Verhältnis der Amplitude der Abweichung und der den Ablenkmittel zugeführten Spannung. Bei Verwendung in einem Fernsehempfänger ist es weiter sehr wichtig, dass die Herstellungs kosten niedrig sind und die Ablenkmittel nur wenig Raum beanspruchen.
Nach der Erfindung wird eine Ablenk- vorrichtung verwendet, die wenigstens eine aus zwei einander diametral gegenüberliegen den Spulen bestehende Wicklung enthält, von welchen Spulen Teile der Windungs- gruppen, die in der Achseuriehtung einer zur Aufnahme der Röhre bestimmten kreiszylin drischen Öffnung liegen, über Teile des Um fanges der genannten Öffnung gleichmässig verteilt sind, während jede Windungsgruppe vollständig in einer kreiszylindrischen Ober fläche liegt,
welche Oberfläche sämtlichen Windungsgruppen der genannten Wicklung gemeinsam ist. Mit einer derartigen Ablenk- vorriehtung werden befriedigende Resultate erhalten in bezug auf die Linearität der Ab lenkung, und die Fokussierung des Katho denstrahlenbündels, während sie bekannten Vorrichtungen gegenüber den besonderen Vorteil hat, dass sie so hergestellt werden kann. dass sie billig ist und nur wenig Raum beansprucht.
Zweckmässig enthält die Ablenkvorrich- tung zwei Wicklungen, die im folgenden die waagrechten und senkrechten Wicklungen genannt werden. Bei Verwendung in einem Fernsehempfänger kann die erstgenannte Wicklung zur Steuerung der Abtastbewe- gung in einer Richtung parallel zu den Bild- teilen, die senkrechte Wicklung zur Steue rung der Abtastbewegung in einer Richtung senkrecht zu den Bildzeilen benutzt werden. Die beiden Wicklungen sind ferner zweck mässigerweise innerhalb eines Mantels aus magnetischem Material angeordnet und mit tels eines elektrostatischen Schirmes ge trennt.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstan des.
Fig. 1 ist ein Querschnitt einer Ablenk- vorrichtung längs der Linie I-1 in Fig. f . Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1 ; Fig. 3 veranschaulicht die Herstellung einer Ablenkspule; Fig. 4 zeigt. schaubildlich die senkrech ten Ablenkspulen, die bei dem in der Fig. 1 und 2 dargestellten Ablenkvorrichtuag zur Verwendung kommen.
In Fig. 5 ist die gesamte Ablenkvorrich- tung schaubildlich dargestellt; Fig. 6 ist ein Schaltbild, auf welches bei der Erläuterung der Erfindung näher Bezug genommen wird.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ab lenkvorriehtung enthält eine senkrechte Ab lenkwicklung, welche aus zwei diametral lie genden, nach Fig. 4 aufgebauten Ablenk- spulen 1 und 2 besteht. Jede Spule besitzt eine Anzahl, z. B. 8, konzentrisch gewunde ner Windungsgruppen, von denen jede Gruppe eine oder mehrere Windungen ent hält. Sämtliche Windungsgruppen sind im gleichen Sinne gewickelt und in Reihe ge schaltet. Die Ablenkspulen 1 und 2 können in Reihe oder parallel geschaltet werden.
Die Schaltung muss aber derart getroffen sein, dass sich die von den Spulen 1 und 2 erzeug ten Felder unterstützen.
Die Art und Weise, in der eine Ablenk- wicklung der vorerwähnten Gattung herge stellt wird, ist in Fig. 3 veranschaulicht, in der die dargestellte Spule nur sechs Win- dungsgruppen besitzt. Bei der Herstellung der Spule wird die innerste Windungsgruppe auf eine aus vier mit 3 bezeichneten und in Löchern eines Brettes angeordneten Stiften bestehende Form gewickelt. Die folgenden Windungsgruppen werden auf eine entspre chende Form gewickelt, wobei die Abmessun gen der Formen entsprechend zunehmen.
Wie bereits bemerkt, werden sämtliche Windungs- gruppen im gleichen Sinne gewickelt. In die sem Stadium des Herstellungsverfahren ist die Spule flach und befindet sich in der Ebene a der Zeichnung, während die Seiten ansicht der Spule mit b angedeutet ist. Beim folgenden Schritt der Herstellung wird die Spule imprägniert und von den Formen ab genommen, nach dem der Imprägnierstoff ab gekühlt und erstarrt ist.
Die imprägnierte, flache,Spule wird dann zwischen zwei nicht dargestellten Blöcken angeordnet. und durch Biegen derart ausgestaltet, dass das Spulen ende die mit c angedeutete Form aufweist. Gewünschtenfalls können die Windungs- gruppen statt der Verwendung von Imprä gnierstoff mit Isolierband umsszckelt wer den.
Die in Achsrichtung der zur Aufnahme der Röhre bestimmten kreiszylindrischen Üffnung liegenden Teile sämtlicher Win- dungsgruppen jeder Wicklung liegen voll ständig in einer kreiszylindrischen Fläche und sind über gewisse aus den Figuren zu entnehmende Teile de Umfanges gleich mässig verteilt angeordnet.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Ablenk- vorrichtung enthält drei koachsial angeord nete zylindrische Rohre 4, 6 und 7, von denen die zwei innern 4 und 6 aus Isolier stoff, z. B. Fiber, und das Aussenrohr oder der Mantel 7 aus magnetischem Material hergestellt sind. Zweckmässig ist der Mantel 7 ein nahtloses Stahlrohr.
Das Aussenfiber- rohr 6 ist mit zwei im Querschnitt recht eckigen diametral einander gegenüberliegen den Stäben 8 und 9 ans Isolierstoff ausge- stattet. Das eine Ende des Stabes 8 ragt etwas über das Rohr 6 hinaus. Der Zweck dieser Massnahme wird im folgenden erläu tert.
In Fig. 2 ist der Stab 9 weggelassen, um die Spule 2 sichtbar zu machen. Die senkrechten Ablenkspulen 1 und 2 werden durch das Fiberrohr 6 unterstützt und sind zwischen diesem Rohr und dem magnetischen Mantel 7 angeordnet. Die Stäbe 8 und 9 bezwecken die Ablenkspulen 1 und 2 im richtigen Abstand voneinander zu hal ten. Um Kurzschluss der Windungen der Spulen zu vermeiden, ist zweckmässig die innere Oberfläche des Mantels 7 mit einer Isolierstoffschicht 11 überzogen.
Durch das Innenrohr 4 werden zwei koachsial gewik- kelte, einander diametral gegenüberliegende und zweckmässig in der vorerwähnten Art und Weise hergestellte Spulen 12 und 13 unterstützt. An dem Fiberrohi 4 sind zwei diametral liegende Stäbe 14 und 16 aus Iso lierstoff befestigt, die den Abstand zwischen den Spulen 12 und 13 bedingen. Die Enden dieser Stäbe ragen ebenfalls etwas über das Rohr 4 hinaus.
Die von den Spulen 12 und 13 gebildete, im folgenden "waagrechte" genannte Wicklung steht senkrecht zu den senkrechten Ablenkspulen 1 und 2, wodurch die beschriebene Vorrichtung zum Abtasten eines Schirmes mittels eines Kathodenstrah lenbündels in zwei zueinander senkrechten Richtungen verwendet werden kann. Einer der Vorzüge der beschriebenen Ablenkvor- richtung besteht darin, dass ein Zylinder aus leitendem Stoff, z. B. Kupfer, zwischen der senkrechten Wicklung und der waagrechten Wicklung angeordnet werden kann.
Auf diese Weise kann jede ungewünschte elektro statische Kopplung zwischen den beiden Wicklungen vermieden werden. Es hat sich aber gezeigt, dass die bestehende elektrosta tische Kopplung so gering ist, dass der elek trostatische Schirm in manchen Fällen nicht verwendet zu werden braucht.
An den beiden Enden der Ablenkvor- riehtung sind die die Ablenkwicklungen schützenden Fiberplatten 18 und 19 vorge sehen. An der Abschlussplatte 18 sind die Anschlussklemmen 21 für die von den Spu len 12 und 13 gebildete waagrechte Ablenk- wicklung befestigt, und es sind. auf ihr au sserdem die Anschlussklemmen 22 für die senkrechten Ablenkwicklungen angeordnet.
Diese Abschlussplatte besitzt ausserdem eine Öffnung 23 und zwei zum Zentrieren der Ablenkwicklungen dienende Vertiefungen 24. Das vorstehende Ende des Stabes 8 passt in die Öffnung 23, wodurch die Lage der senkrechten Ablenkwicklung in bezug auf die Abschlussplatte 18 bedingt wird, wäh rend die vorstehenden Enden der Stäbe 14 und 16 in die Vertiefungen 24 passen,
wo durch die Lage der waagrechten Ablenk- wicklung in bezug auf die Abschlussplatte 18 und in bezug auf die senkrechte Ablenk- wicklung festgelegt wird. Die Abschluss platten 18 und 19 werden mittels der vor stehenden Teile 26 des magnetischen Mantels 7 geklemmt.
Neben dem Vorteil, dass sich die beschrie bene Ablenkvorrichtung billig herstellen lässt und wenig Raum beansprucht, wird auch der Vorteil erzielt, dass die Defokus- sierung des Kathodenstrahlenbündels auf ein Minimum beschränkt ist. Zur Verringe rung der Defokussierung des Kathodenstrah lenbündels muss das von der Ablenkwicklung erzeugte magnetische Feld in einer Ebene senkrecht zur Age des nicht abgelenkten Kathodenstrahlenbündele nahezu gleich mässig sein.
In dem in Fig. 6 dargestellten Schaltbild ist mit den verschiedenen Ziffern die relative Intensität des magnetischen Fel des bei den Ziffern angedeutet. Die dort veranschaulichte Feldverteilung wurde mit einer waagrechten Ablenkwicklung erhalten, die der in Fig. 1 dargestellten nahezu ent sprach, bei der aber die innerste Windungs- gruppe nicht vorhanden war.
Die zwei in- nern Windungnsgruppen besassen je vierzehn Windungen und die drei Aussenwindungs- gruppen je zwanzig Windungen.
Die Anzahl der verwendeten Wicklungen ist durch verschiedene Faktoren bestimmt. Es ist im allgemeinen erwünscht, den erfor derlichen sägezahnförmigen :
Strom über einen herabtransformierenden Transformator den Ablenkwicklungen zuzuführen, wodurch eine kleinere Windungszahl verwendet werden kann, als erforderlich wäre,
wenn die Ab lenkwicklungen unmittelbar in den Aus- gangskreis einer Entladungsröhre aufgenom men würden. Durch Verwendung eines Transformators und damit einer kleineren Anzahl von Windungen nimmt die Eigen- kapazität der Wicklung ab, und ist es leich ter, ein geeignetes Verhältnis zwischen der Abtaatperiode und der Rückkehrzeit zu er zielen.
Ein weiterer bei Verwendung eines herabtransformierenden Transformators er zielter Vorteil besteht in der Tatsache, dass die elektrostatische Kopplung zwischen der waagrechten und senkrechten Ablenkwick- lung infolge der zwischen den Wicklungen auftretenden niedrigen Spannung abnimmt.
Damit die senkrechte Ablenkwicklnng eine hinreichend hohe Selbstinduktion be sitzt, wird im allgemeinen die Anzahl von Windungen der senkrechten Ablenkwicklun- gen grösser als die der waagrechten Ablenk- wicklung sein.
Der magnetische Mantel i er höht die Selbstinduktion der senkrechten Ablenkwicklung aber mehr, als durch eine grössere Anzahl von Windungen erzielt wer den kann.
Da der magnetische Mantel viel dichter bei der senkrechten Ablenkwicklung als bei der waagrechten Ablenkwicklung liegt, ist der Einfluss dieses Mantels auf die waagrechte Ablenkwicklung verhältnismässig gering.
Es wird trotzdem die Selbstinduk tion der waagrechten Ablenkwicklung um einen bestimmten Betrag erhöht, und gleich zeitig tritt ein gewisser Betrag an Eisen verlusten in den beiden Ablenkschaltungen auf. was zur Vermeidung von Ein- und Aus schalterscheinungen erwünscht ist.
Die in Fig. 5 dargestellte Ablenkvorrich- tung kann über den Hals einer Kathoden- strahleniröhre geschoben werden und zur Ab lenkung das in der Röhre erzeugten Ka- thodenstrahlenbündels dienen.
Zweckmässig kommt die beschriebene Ablenkvorrichtung bei einer Kathodenstrahlenröhre zur Verwen dung, bei der elektrostatische Fokussierung des Kathodenstrahlenbündels angewendet wird.
Deflection device for cathode ray tubes. The invention relates to a deflection device for cathode ray tubes.
The evolution of television represents. increasing demands on the deflection means used for deflecting a cathode ray beam in a television transmitter and receiver. The main requirements which the deflection means have to meet relate to the linearity of the deflection, the focusing of the cathode ray beam and the ratio of the amplitude of the deviation and the voltage supplied to the deflection means. When used in a television receiver, it is also very important that the manufacturing costs are low and the deflection means take up little space.
According to the invention, a deflection device is used which contains at least one winding consisting of two diametrically opposed coils, of which coils parts of the winding groups, which are in the axis direction of a circular cylindrical opening intended to receive the tube, over parts the circumference of the said opening are evenly distributed, while each winding group lies completely in a circular cylindrical surface,
which surface is common to all groups of turns of said winding. With such a deflection device, satisfactory results are obtained with regard to the linearity of the deflection and the focusing of the cathode beam, while it has the particular advantage over known devices that it can be manufactured in this way. that it is cheap and takes up little space.
The deflection device expediently contains two windings, which are referred to below as the horizontal and vertical windings. When used in a television receiver, the first-mentioned winding can be used to control the scanning movement in a direction parallel to the image parts, and the vertical winding can be used to control the scanning movement in a direction perpendicular to the image lines. The two windings are also conveniently arranged within a sheath made of magnetic material and separated by means of an electrostatic screen.
The drawing illustrates an exemplary embodiment from the subject of the invention.
Fig. 1 is a cross-section of a deflector taken along line I-1 in Fig. F. Fig. 2 is a section taken along line 2-2 in Fig. 1; 3 illustrates the manufacture of a deflection coil; Fig. 4 shows. diagrammatically the vertical deflection coils which are used in the deflection device shown in FIGS. 1 and 2.
In FIG. 5, the entire deflection device is shown diagrammatically; Fig. 6 is a circuit diagram to which reference will be made in explaining the invention.
The steering device shown in FIGS. 1 and 2 contains a vertical steering winding, which consists of two diametrically lying, deflection coils 1 and 2 constructed according to FIG. Each coil has a number, e.g. B. 8, concentrically wound ner turn groups, each group of which holds one or more turns ent. All winding groups are wound in the same way and connected in series. The deflection coils 1 and 2 can be connected in series or in parallel.
However, the circuit must be designed in such a way that the fields generated by coils 1 and 2 support each other.
The manner in which a deflection winding of the aforementioned type is produced is illustrated in FIG. 3, in which the coil shown has only six groups of turns. During the manufacture of the coil, the innermost group of turns is wound onto a form consisting of four pins, designated 3 and arranged in holes in a board. The following groups of turns are wound on a corresponding shape, the dimensions of the shapes increasing accordingly.
As already noted, all groups of turns are wound in the same way. In this sem stage of the manufacturing process, the coil is flat and is in plane a of the drawing, while the side view of the coil is indicated with b. In the following production step, the coil is impregnated and removed from the molds, after which the impregnating material has cooled and solidified.
The impregnated, flat, coil is then placed between two blocks, not shown. and designed by bending in such a way that the coil end has the shape indicated by c. If desired, the winding groups can be wrapped in insulating tape instead of using impregnating material.
The parts of all turn groups of each winding located in the axial direction of the circular cylindrical opening intended to receive the tube lie completely in a circular cylindrical surface and are evenly distributed over certain parts of the circumference that can be seen in the figures.
The deflection device shown in Fig. 1 and 2 contains three koachsial angeord designated cylindrical tubes 4, 6 and 7, of which the two inside 4 and 6 made of insulating material, for. B. fiber, and the outer tube or the jacket 7 are made of magnetic material. The jacket 7 is expediently a seamless steel tube.
The outer fiber tube 6 is provided with two diametrically opposed rods 8 and 9 on the insulating material which are rectangular in cross section. One end of the rod 8 protrudes slightly beyond the tube 6. The purpose of this measure is explained below.
In Fig. 2 the rod 9 is omitted in order to make the coil 2 visible. The vertical deflection coils 1 and 2 are supported by the fiber tube 6 and are arranged between this tube and the magnetic jacket 7. The purpose of the rods 8 and 9 is to keep the deflection coils 1 and 2 at the correct distance from one another. In order to avoid short-circuiting the turns of the coils, the inner surface of the jacket 7 is expediently covered with a layer of insulating material 11.
The inner tube 4 supports two coaxially wound, diametrically opposed coils 12 and 13 that are expediently manufactured in the aforementioned manner. On the Fiberrohi 4 two diametrically located rods 14 and 16 made of insulating material are attached, which cause the distance between the coils 12 and 13. The ends of these rods also protrude somewhat beyond the tube 4.
The formed by the coils 12 and 13, hereinafter called "horizontal" winding is perpendicular to the vertical deflection coils 1 and 2, whereby the device described can be used for scanning a screen by means of a cathode ray bundle in two mutually perpendicular directions. One of the advantages of the deflection device described is that a cylinder made of conductive material, e.g. B. copper, can be arranged between the vertical winding and the horizontal winding.
In this way, any undesired electrostatic coupling between the two windings can be avoided. It has been shown, however, that the existing electrostatic coupling is so low that the electrostatic screen does not need to be used in some cases.
The fiber plates 18 and 19 protecting the deflection windings are provided at the two ends of the deflection device. The connection terminals 21 for the horizontal deflection winding formed by the coils 12 and 13 are attached to the end plate 18, and there are. on it the connection terminals 22 for the vertical deflection windings are also arranged.
This end plate also has an opening 23 and two depressions 24 serving to center the deflection windings. The protruding end of the rod 8 fits into the opening 23, whereby the position of the vertical deflection winding in relation to the end plate 18 is determined, while the protruding ends of the Rods 14 and 16 fit into recesses 24,
where it is determined by the position of the horizontal deflection winding in relation to the end plate 18 and in relation to the vertical deflection winding. The end plates 18 and 19 are clamped by means of the protruding parts 26 of the magnetic jacket 7.
In addition to the advantage that the deflection device described can be manufactured cheaply and takes up little space, the advantage is also achieved that the defocusing of the cathode ray beam is limited to a minimum. To reduce the defocusing of the cathode ray bundle, the magnetic field generated by the deflection winding must be almost uniform in a plane perpendicular to the age of the undeflected cathode ray bundle.
In the circuit diagram shown in Fig. 6, the relative intensity of the magnetic field is indicated by the numbers with the various numbers. The field distribution illustrated there was obtained with a horizontal deflection winding which almost corresponded to that shown in FIG. 1, but in which the innermost group of windings was not present.
The two inner turn groups each had fourteen turns and the three outer turn groups each had twenty turns.
The number of windings used is determined by various factors. It is generally desirable to have the necessary sawtooth-shaped:
Applying power to the deflection windings via a step-down transformer, which allows a smaller number of turns to be used than would be required
if the deflection windings were to be included directly in the output circuit of a discharge tube. By using a transformer and thus a smaller number of turns, the self-capacitance of the winding decreases and it is easier to achieve a suitable ratio between the down period and the return time.
Another advantage achieved by using a step-down transformer is the fact that the electrostatic coupling between the horizontal and vertical deflection windings decreases due to the low voltage occurring between the windings.
So that the vertical deflection winding has a sufficiently high self-induction, the number of turns of the vertical deflection winding will generally be greater than that of the horizontal deflection winding.
The magnetic jacket i it increases the self-induction of the vertical deflection winding but more than achieved by a larger number of turns who can.
Since the magnetic jacket is much closer to the vertical deflection winding than the horizontal deflection winding, the influence of this jacket on the horizontal deflection winding is relatively small.
Nevertheless, the self-induction of the horizontal deflection winding is increased by a certain amount, and at the same time a certain amount of iron losses occurs in the two deflection circuits. which is desirable to avoid on and off switching phenomena.
The deflection device shown in FIG. 5 can be pushed over the neck of a cathode ray tube and serve to deflect the cathode ray beam generated in the tube.
The deflection device described is expediently used in a cathode ray tube in which the electrostatic focusing of the cathode ray beam is used.