DE2441863C3 - Entmagnetisierungsanordnung für eine Farbfernsehbildröhre mit vertikal verlaufenden Phosphorbahnen - Google Patents

Description

Ordnung bekannt ist, bei der ein vertikales Magnetfeld in der Farbwählelektrode erzeugt wird. Sei dieser bekannten Anordnung erstrecken sich die Entmagnetisierungsspulen jedoch nicht bis zu einem Punkt, der näher bei der rückwärtigen als bei tier vorderen Begrenzung der Kegeloberfläche liegt

Für eine gute Wirkung der Entmagnetisierungsanordnung ist es jedoch zumal bei Bildröhren mit großen Schirmabmessungen (z B. eine Diagonale von 66 cm) und großen Ablenkwinkeln (z. B. 110°) wichtig, daß die Entmagneiisierungsspulen einan möglichst großen Teil der Kegeloberfläche umfassen. Entmagnetisierungsspulen, die eine möglichst große Oberfläche umfassen, sind sogar entschieden notwenig, wenn sich der Ferromagnetschirm innerhalb der Wand des Kegels befindet, was, wie in der herangezogenen Veröffentlichung beschrieben ist, der abschirmenden Wirkung des Schirmes besonders zugute kommt. Wenn solche, sich weit nach hinten erstreckende Entmagnetisierungsspulen zum Erzeugen eines vertikal verlaufer.- den Magnetfeldes angewandt werden, zeigt es sich jedoch, daß die rückwärtigen Teile der Entmagnetisiv-Tungsspulcn im Streufeld der horizontalen Ablenkspulcn liegen, die an der Stelle des Übergangs zwischen dem Hals und dem Kegel auf der Bildröhre angeordnet sind. Dadurch werden in die Entmagneiisierungsspulen Spannungen induziert, deren Wiederholungsfrequenz gleich der Frequnz der Horizontalablenkung (Zeilenfrequenz) mit einem Wert von ungefähr 15 kHz ist. Dadurch durchfließen die Schaltung, in die die Entmagnetisierungsspulen aufgenommen sind, zeilenfrequente Ströme, die im Kegel ein zusätzliches horizontales Ablenkfeld verursachen. Im allgemeinen zeigt es sich, daß dieses zusätzliche Ablenkfeld nicht symmetrisch ist, d.h., daß es auf der linken Hälfte des Bildschirmes andere Abweichungen verursacht als auf der rechten Hälfte, wodurch es besonders schwer ist, diese Abweichungen zu korrigieren. Bei den früheren üblichen Anordnungen, bei denen die Entmagnetisierungsspulen ein horizontales Magnetfeld erzeugen, tritt dieser Nachteil nicht auf, weil die rückwärtigen Teile der Entmagnetisierungsspulen dort im Streufeld der vertikalen Ablenkspulen liegen. Das von diesen Spulen erzeugte Vertikalablenkfeld hat eine viel niedrigere Wiederholungsfrequenz als das Horizontalablenkfeld (im allgemeinen 50 Hz), so daß in die Entmagnetisierungsspulen keine wesentlichen Spannungen induziert werden.

Eine mögliche Lösung des Problems, das durch die induzierte zeilenfrequente Spannung verursacht wird, ist das Konzentrieren der Entmagnetisierungsspulen an der Vorderseite des Kegels gemäß der erwähnten niederländischen Patentanmeldung 69 05 722. Die Nachteile der darin beschriebenen Anordnung, zumal bei großen Bildschirmen und großen Ablenkwinkeln, sind bereits besprochen worden. Eine andere Lösung könnte sein, einen Schalter in Reihenschaltung mit den Entmagnetisierungsspulen, den ein Verzögerungsmechanismus nach der Entmagnctisierungsperiode öffent, oder eine Drossel aufzunehmen, die den niederfrequenten Entmagnetisier^-w- "rom durchläßt und die zeilenfrequenten Strome nbbiockt. Bei der bekannten Anordnung nach der US-PS 32 86 122 wird der Entniagnclisicrungsspulenkreis durch einen Ausschalter nach einer gewissen Zeit stromlos. Dort kann den Entmagnetisierungsspulen ein Kondensator parallel geschaltet sein, der beim öffnen des Ausschalters mit der im Stromkreis vorhandene;"·. Energie noch Schwingungen ausklingender Amplitude ausfuhrt, die ihrerseits zur Entmagnetisierung beitragen. Für in den Entmagnetisierungsspulen etwa induzierte horizontalfrequente Ströme wäre dieser Kondensator nicht erforderlich, da ι bei dieser Schaltung der Stromkreis nach beendeter Entmagnetisierung ohnehin offen ist.

Durch die Maßnahme nach der Erfindung werden die Entmagnetisierungsspulen für zeiknfrequente Ströme durch die frequenzabhängige Impedanz überbrückt, ίο wodurch die in diese Spulen induzierten zeilenfrequenten Ströme denselben Verlauf haben wie das Horizontalablenkfeld. Die zusätzliche Ablenkung verursacht dann einen symmetrischen Fehler, der sich leicht korrigieren läßt. Vorzugsweise besteht die frequenzabhängige Impedanz aus einem Kondensator, was die Kosten auf ein Mindestmaß beschränkt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Rückansicht einer Farbfernsehbildröhre mit einer erfindungsgemäßen Entmagnetisierungsanordnung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die nach F i g. 1 dargestellte Bildröhre,

Fig. 3 ein Schaltbild einer bekannten Versorgunjs-2s schaltung für Entmagnetisierungsspulen,

F i g. 4 eine graphische Darstellung des Verlaufs eines in die nach F i g. 3 geschalteten Entmagnetisierungsspulen induzierten zeilenfrequenten Stromes,

F i g. 5 ein Schaltbild der Versorgung der erfinduiigsgemäßen Entmagnetisierungsanordnung, und

F i g. 6 eine graphische Darstellung des Verlaufs eines in die nach F i g. 5 geschalteten Entmagnetisierungsspulen induzierten zeilenirequenten Stromes.

Die Fig. 1 und 2 zeigen in Rückansicht bzw. im !> Längsschnitt eine Farbfernsehbildröhre vom eingangs erwähnten Typ, die mit einer erfindungsgemäüen Entmagnetisierungsanordnung versehen ist. Deutlichkeitshalber sind alle Einzelheiten, die für ein gutes Verständnis der Erfindung unwichtig sind, ausgelassen.
Die Bildröhre besteht aus einem zylinderförmigen Hals 1 und einem stumpfen Kegel 3, dessen weitester Teil sich an der Vorderseite der Röhre befindet und eine Farbwählelektrode 5 sowie einen (nicht dargestellten) Bildschirm enthält.

Die Farbwählelektrode 5 enthält ein Muster vertikaler Spalten, die durch Befestigungsstege unterbrochen sein können. Der Bildschirm enthält ein Muster vertikaler Phosphorbahnen, die, wenn sie durch Elektronen getroffen werden, in einer der Farben Rot, V' Grün oder Blau aufleuchten. Im rückwärtigen Teil des Halses 1 befinden sich drei auf einer horizontalen Ebene nebeneinander liegende Elektronenstrahlerzeugungssysteme 7 (schematisch angedeutet). An der Stelle des Übergangs zwischen dem Hals 1 und dem Kegel 3 ist auf ?s der Röhre eine schematisch angedeutete Ablenkeinheit 9 angeordnet, die u.a. zwei Horizontalablenkspulen 11 für die Ablenkung der Elektronenstrahlen in horizontaler Richtung enthält. Wie nach Fig. 1 angegeben ist, können die Horizontalablenkspulen Il z. B. sattelförmi-^(l° ge Spulen sein, die im Betriebszustand von einem sägezahnförmigen Strom mit einer Frequenz von ungefähr 15 kHz durchflossen werden.

Die Farbwählelektrode 5 ist an einem Tragerand 13 aufgehängt, der mit nicht dargestellten Mitteln in der ⁽'^s Röhre befestigt ist. An diesem Tragerand ist gleichfalls ein Schirm 15 befestigt, der sich über einen großen Teil der Innenoberfläche des Kegels 3 erstreckt. Sowohl der Schirm 15 als auch der Tragrand 13 und die

Farbwählelektrode sind aus Material mit einer hohen magnetischen Permeabilität hergestellt, so daß sie zusammen einen magnetisch geschlossenen Kreis bilden, der das Innere des Kegels 3 völlig einschließt, mit Ausnahme einer im Schirm 15 angebrachten öffnung 17 zum Durchlassen der Elektronenstrahlen.

An der Außenseite des Kegels 3 sind zwei Entmagnetisierungsspulen 19 angebracht, die zur Ebene der Elektronenstrahlerzeugungssysteme 7 symmetrisch liegen. Die Entmagnetisierungsspulen 19 sind mit Haken 21 aus Kunststoff an einem den vorderen Teil des Kegels 3 umschließenden Metallbefestigungsband 23 und aneinander befestigt. Die Entmagnetisierungsspulen erstrecken sich nach vorne bis nahe der vorderen Begrenzung der Oberfläche des Kegels 3 und nach hinten soweit die Ablenkeinneit 9 es zuläßt, wodurch sie einen sehr großen Teil der Kegeloberfläche umfassen. Über Verbindungsdrähte 25 können die Entmagnetisierungsspulen 19 mit einer geeigneten Versorgungsschaltung verbunden werden.

Eine bekannte für diesen Zweck geeignete Versorgungsschaltung ist schematisch in F i g. 3 dargestellt. Ein Fernsehempfänger 27 ist über einen Netzschalter 29 mit einer Wechselspannungsquelle 31, z. B. mit dem Lichtnetz, verbunden. Die Entmagnetisierungsspulen 19 sind über die Verbindungsdrähte 25 und einen Doppelthermistor 33 mit dem Schalter 29 verbunden. Der Doppelthermistor 33 besieht aus zwei wärmeleitend miteinander verbundenen Widerständen 35 und 37 mit hohem positiven Temperaturkoeffizienten. Nach dem Schließer, des Schalters 29 durchfließt die Entmagnetisierungsspulen 19 anfänglich ein großer Strom, der beim Erwärmen der Widerstände 35 und 37 allmählich auf einen sehr niedrigen Wert absinkt, so daß die Entmagnetisierungsspulen 19 ein abnehmendes, auf der Netzfrequenz wechselndes Magnetfeld erzeugen, das für die Entmagnetisierung des Raumes im Kegel 3 notwendig ist. Um zu vermeiden, daß die Widerstände 35 und 37 nach dem Abnehmen des Stromes wieder erkalten, ist ein Ableitwiderstand 39 angeordnet, so daß die Widerstände 35 und 39 genügend Strom durchfließen bleibt, um den Doppelthermistor 33 auf Temperatur zu halten, ohne daß die Entmagnetisierungsspulen 19 ein wesentlicher Strom durchfließt.

Es hat sich gezeigt, daß bei der Verwendung dieser bekannten Versorgungsschaltung für Entmagnetisierungsspulen, wie an Hand der F i g. 1 und 2 beschrieben, Asymmetrien in der Landung der Elektronenstrahlen auftreten. Das heißt, daß die Mitten der Elektronen-Strahlen nicht mehr in der Mitte der zugehörigen Phosphorbahnen landen, sondern in einiger Entfernung, die auf asymmetrische Weise als Funktion des Ortes am Bildschirm variiert. So wuide in ünem bestimmten Fall z. B. links am Bildschirm Abweichungen von 20 Mikrometer nach links, in der Mitte des Bildschirmes Abweichungen von 10 Mikrometer nach rechts und rechts am Bildschirm nahezu keine Abweichungen festgestellt. Diese Erscheinung läßt sich wie folgt erläutern: Durch die Nachbarschaft der Horizontalablenkspulen 11 wird in die Entmagnetisierungsspulen 19 eine zcilenfrequente Spannung induziert, die in dem von den Entmagnetisierungsspulen zusammen mit dem Widerstand 39, der parasitären Kapazität der Entmagnetisierungsspulen und dem Thermistor 37 gebildeten Kreis einen ausschwingenden Strom / verursacht, der in den Entmagnetisierungsspulen ein Magnetfeld erzeugt und dadurch im Kegel 3 eine

ίο zusätzliche Ablenkung der Elektronenstrahlen verursacht. Dieser Strom / hat als Funktion der Zeit ungefähr den in Fig. 4 wiedergegebenen Verlauf. Während der Zeit Teines Hinlaufs der (sägezahnförmigen) Horizontalablcnkspannung hat der Strom ; zunächst einen hohen positiven Wert, danach einen kleineren negativen Wert, gefolgt von einem Abfall auf Null, was den festgestellten Landungsfehlern entspricht. Derartige asymmetrische Fehler sind äußerst schwer zu korrigieren, im Gegensatz zu symmetrischen Landungsfehlern, die mit Hilfe einer geringen axialen Verschiebung der Ablenkeinheit 9 beseitigt werden können.

Nach F i g. 5 ist eine Versorgungsschaltung wiedergegeben, bei der erfindungsgemäß ein Kondensator 41 zu den Entmagnetisierungsspulen 19 parallel geschaltet ist, wobei weiter der Kreis dem nach Fig. 3 identisch ist. Durch die geeignete Wahl des Wertes des Kondensators 41 kann erreicht werden, daß er für den niederfrequenten Entmagnetisierungsstrom eine sehr hohe Impedanz und für den zeilenfrequenten Strom eine sehr niedrige Impedanz bildet. Die Entmagnetisierungsspulen 19 sind dabei für zeilenfrequente Ströme nahezu kurzgeschlossen, so daß eine induzierte zeilenfrequente Spannung in dem von den Entmagnetisierungsspulen und vom Kondensator 41 gebildeten Kreis einen Strom / auslösen wird, der dem Horizontalablenkstrom gleichförmig ist. Dieser Strom / ist in der F i g. 6 graphisch dargestellt. Es zeigt sich sofort, daß er einen symmetrischen Verlauf hat und somit einen leicht zu korrigierenden symmetrischen Landungsfehler verursacht. In der Praxis werden bei Entmagnetisierungsspulen 19 mit einer gemeinsamen Selbstinduktivität von 1OmH gute Ergebnisse mit einem Kondensator 41 erreicht, der eine Kapazität von 0,1 μΡ hatte.

Im Rahmen der Erfindung sind viele Abwandlungen zum beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich. So kann der Schirm 13 z. B. außerhalb des Kegels 3 angeordnet sein, wobei die Spulen 19 gegebenenfalls zum Teil innerhalb oder zum Teil außerhalb des Schirmes fallen. Auch kann an Stelle von den zwei Spulen 19 eine einzige Spule mit einer geeigneten Form angewandt werden.

An Sielle von der an Hand äcr Fi g. 3 beschriebenen Versorgungsschaltung können auch andere bekannte Versorgungsschaltungen mit Hilfe eines Kondensators 41 oder eines anderen geeigneten Kurzschlußmittels für Anwendung in einer erfindungsgemäßen Entmagnetisierungsanordnung geeignet gemacht werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Enimagnetisierungsanordnung für eine Farbfernsehbildröhre, deren rückwärtiger Teil aus einem zylinderförmigen Hals, in dem sich eine Anordnung zum Erzeugen einer Anzahl Elektronen¹ irahlen befindet, und deren vorderer Teil aus einem stumpfen Kegel besteht, dessen weitester Teil sich an der Vorderseite befindet und eine aus ferromagnetischem Material hergestellte mit Öffnungen versehene Farbvählelektrode sowie einen Bildschirm mit Phosphorbahnen enthält, wobei die Öffnungen und die Phosphorbah.nen nach einem Muster von im Betriebszustand der Bildröhre vertikal verlaufenden Linien angeordnet sind, welche Entmagnetisierungsanordnung einen nahezu parallel zur Oberfläche des stumpfen Kegels verlaufenden Schirm aus ferromagnetischem Material sowie zumindest eine Entmagnetisierungsspule enthält, die sich nach vorn bis nahe der vorderen Begrenzung der Kegeloberfläche und nach hinten bis zu einem Punkt erstreckt, der näher bei der rückwärtigen als bei der vorderen Begrenzung dieser Obei fläche liegt, so daß die Entmagnitisierungsspule einen möglichst großen Teil der Kegeloberiläche umfaßt, wobei von der zugehörigen Versorgungsschaltung, z. B. mittels eines Doppeliiicrmistors, bestehend aus wärmeleitend miteinander verbundenen Widerständen mit hohem Temperaturkoeffizienten, durch die anfänglich beim Einschalten des Netzes ein großer Strom fließt, der beim Erwärmen der Widerstände auf einen sehr niedrigen Wert absinkt, die Entmagnetisierungsspulen von einem Strom durchflossen werden, der ein allmählich abnehmendes, mit Netzfrequenz wechselndes Magnetfeld erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Entmagnetisierungsspule (19) derart ist, daß das beim Stromdurchfluß durch diese Spule in der Farbwählelektrode (5) erzeugte Magnetfeld im wesentlichen vertikal gerichtet ist, und daß eine frequenzabhängige Impedanz, z.B. ein Kondensator (41), parallel zur Entmagnetisierungsspule (19) geschaltet ist, deren Impedanz bei der Frequenz des Entmagnetisicrungsstromcs bedeutend höher und bei der Frequenz des Horizontalablenkstromes bedeutend niedriger ist als die der Entmagnetisierungsspule (19).

   Die Erfindung betrifft eine Entmagnetisierungsanordnung für eine Farbfernsehbildröhre, deren rückwärtiger Teil aus einem zylinderförmigen Hals, in dem sich eine Anordnung zum Erzeugen einer Anzahl Elektronenstrahlen befindet, und deren vorderer Teil aus einem stumpfen Kegel besteht, dessen weitester Teil sich an der Vorderseite befindet und eine aus ferromagnetischem Material hergestellte mit öffnungen versehene Farbwählelektrode sowie einen Bildschirm mit Phosphorbahnen enthält, wobei die Öffnungen und die Phosphorbahnen nach einem Muster von im Betriebszustand der Bildröhre vertikal verlaufenden Linien geordnet sind, welche Entmagnetisierungsanordnung einen nahezu parallel zur Oberfläche des stumpfen Kegels verlaufenden Schirm aus ferromagnetischem Material sowie zumindest eine Entmagnetisierungsspule enthält, die sich nach vorne bis nahe der vorderen Begrenzung der Kegeloberfläche und nach hinten bis zu einem Punkt erstreckt, der näher bei der rückwärtigen als bei der vorderen Begrenzung dieser Oberfläche iiegt, so daß die entmagnetisierungsspule einen möglichst großen Teil der Kegeloberfläche umfaßt, wobei von der zugehörigen Versorgungsschaltung, z. 3. mittels eines Doppellhermistors bestehend aus wärmeleitend miteinander verbundenen Widerständen mit hohem Temperaturkoeffizienten, durch die anfänglich beiiii F.inschalten des Netzes ein großer Strom fließt, der beim Erwärmen der Widerstände auf einen sehr niedrigen Wert absinkt, die Entmagnetisierungsspulen von einem Strom durchflossen werden, der ein allmählieh abnehmendes, mit Netzfrequenz wechselndes Magnetfeld erzeugt.

   Entmagnetisierungsanordnung für Farbfernsehbildröhren sind in der Veröffentlichung »Philips Product Information« No. 43 (27.1. 1972) mit dem Titel »Magnetic Shielding and Automatic Degaussing of Shadowmask Tubes« beschrieben. Aus dieser Veröffentlichung ist bekannt, daß für Bildröhren mit drei Elektronenstrahlerzeugungssystemen in einer Dreieckanordnung die besteii Ergebnisse erzielt werden, wenn das von den Entmagnetisierungsspulen erzeugte Magnetfeld in der Farbwählelektrode horizontal verläuft. Auf diese Weise wird der störende Einfluß der horizontalen Komponente des irdischen Magnetfeldes nahezu vollständig und der der vertikalen Komponente zum größten Teil

   ν ausgeglichen, so daß die Orientierung des Fernsehempfängers keinen nachteiligen Einfluß auf die Farbreinheit ausübt.

   Bei den moderneren Farbfernsehröhren liegen die Elektronenstrahlen auf einer horizontalen Ebene, und die Phosphorelemente sind am Bildschirm in vertikalen Bahnen angeordnet, während die Farbwählelektrode mit vertikalen, unterbrochenen oder ununterbrochenen Spalten versehen ist. Bei diesen Röhren sind Abweichungen in den Elektronenstrahlen in vertikaler

   4» Richtung (und somit störende horizontale Magnetfelder) von geringerer Bedeutung, weil sie nicht zur Folge haben, daß die Elektronenstrahlen auf Phosphorelemcnte der faUchen Farbe landen.

   Horizontale Abweichung des Elektronenstrahles und somit vertikale störende Magnetfelder, verursachen jedoch Farbunreinheiten. Es ist somit von Bedeutung, den störenden Einfluß der vertikalen Komponente des irdischen Magnetfeldes maximal zu beseitigen, was mit den bekannten Entmagnetisierungsanordnungen nicht

   ^so gut möglich ist.

   Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Entmagnetisierungsanordnung zu schaffen, die die maximale Beseitigung der Magnetisierung durch vertikale Magnetfelder ermöglicht, wobei ein Schalter zum Unterbrechen des

   vs Stromkreises vermieden werden soll. Dazu ist die Entmagnetisierungsanordnung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Entmagnetisierungsspule derart ist. daß das beim Stromdurchfluß durch diese Spule in der Farbwählelektrode erzeugte Magnet-

   ^<1U feld im wesentlichen vertikal gerichtet ist, und daß eine frequenzabhangige Impedanz, z. B. ein Kondensator, parallel zur Entmagnetisierungsspule geschaltet ist, deren Impedanz bei der Frequenz des Entmagnetisierungsstromes bedeutend höher und bei der Frequenz

   '¹S des Zeilenablenkstromes bedeutend niedriger ist als die der Entmagnetisicrungsspule.

   F.s sei bemerkt, daß aus der niederländischen Patentanmeldung 69 05 722 eine Entmagnetisierungsan-