DE1437849C - Magnetische Vorrichtung zum Korrigieren der Farbreinheit bei einer Farbfernsehbildröhre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung der Farbreinheit bei einer Farbbildröhre, mit einer ringförmigen, auf den Röhrenhals zu montierenden Permanentinagnctanordnung, deren radiale Abmessung sich in Umfangsrichtung ändert.

Für einen zufriedenstellenden Betrieb einer Dreistrahl-Lochmasken-Farbbildröhre ist es erforderlich, irgendwelche Maßnahmen zur Einjustierung der Farbreinheit des wiedergegebenen Bildes vorzusehen. Durch eine solche Farbreinheitskorrektur wird die Lage aller drei Strahlen der Bildröhre zusammen so einjustisrt, daß die Strahlen bei der Ablenkung richtig durch die sogenannten Farbzentren verlaufen und die Lochmaske unter solchen Winkeln durchsetzen, daß nur Leuchtstoffpunkte der zugehörigen Farbe erregt werden.

Eine bekannte Vorrichtung zur Einstellung der Farbreinheit bei einer Farbbildröhre enthält zwei ringförmige Permanentmagnete, deren Innendurchmesser kreisförmig ist, während ihr Außendurchmesser sich in Umfangsrichtung ändert und zwei einander gegenüberliegende Maxima aufweist. Bei einer gegenseitigen Verdrehung der Magnetringe ändert sich das Feld in ihrem Inneren nach Größe und Richtung, so daß die Elektronenstrahlen dadurch beeinflußt werden können. Nachteilig bei dieser Anordnung ist jedoch, daß das Feld im Inneren der Magnetringe nicht sehr homogen verläuft, sondern die magnetischen Feldlinien drängen sich im mittleren Teil des Ringes enger zusammen, so daß die Feldstärke und damit die Beeinflussung der Elektronenstrahlen an verschiedenen Stellen des Ringinneren unterschiedlich ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung der bekannten Vorrichtung derart, daß ohne Komplizierung des Herstellungsverfahrens ein praktisch gleichförmiges, homogenes Magnetfeld im Ringinneren erhalten wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei kreisförmigem Außenrand der Permanentmagnetanordnung ihr Innenrand annähernd ellipsenförmig ist und daß die Magnetisierungsrichtung im wesentlichen parallel zur kleinen Ellipsenachse verläuft. Vorzugsweise bestehen die Ringe der Permanentmagnetanordnung aus einem Werkstoff, dessen Permeabilität erheblich größer als 1 ist.

Durch die oben erwähnte Formgebung und Magnetisierung der Farbreinheiteinstellungsmagnete erhält man in der Ringöffnung ein sehr homogenes Magnetfeld, d.h. die Linien des magnetischen Flusses verlaufen in dem durch den Innenrand eines Ringes umschlossenen ellipsenförmigen Raum praktisch ausnahmslos gerade und parallel. Im Inneren des von den montierten Ringen umgebenen Halses einer Farbbildröhre wird dementsprechend ein gleichförmiges Magnetfeld erzeugt, das eine hinsichtlich des Betrages und der Richtung gleichmäßige Versetzung aller Strahlen gewährleistet.

Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung beruht auf der Tatsache, daß die bemerkenswerte Feldhomogenität bei der Herstellung der Ringe auch mit sehr einfachen Magnetisierungsverfahren erreicht werden kann, und zwar mit Verfahren, die ohne weiteres auch durch ungeübte Kräfte oder sogar automatisch durchgeführt werden können. Man muß nur einen Ring der angegebenen Form in ein zwischen parallelen Ebenen verlaufendes Magnetisierungsfeld ausreichender Stärke so bringen, daß die Flußlinien des magnetisierenden Flusses parallel zu dem Ringdurchmesser verlaufen, der zwischen den beiden Bereichen maximaler radialer Abmessungen verläuft, also parallel zur kleinen Achse der elliptischen Ringöffnung. Wenn man bei den konventionellen torusförmigen Magnetringen mit einem solchen Magnettsierungsverfahren arbeiten würde, erhielte man keine für den vorgesehenen Verwendungszweck geeigneten Ergebnisse, da das Feld in der Öffnung eines auf diese Weise magnetisierten torusförmigen Magneten merk-Hch inhomogen ist. Man kann zwar torus- oder ringscheibenförmige Magnete mit konzentrischen ringförmigen Innen- und Außenrändern so magnetisieren, daß man ein ziemlich homogenes Magnetfeld im Inneren erhält, man muß dabei jedoch viel kompliziertere Magnetisierungsverfahren anwenden, die eine unvermeidliche Erhöhung der Herstellungskosten der Einheiten mit sich bringen, nur durch gut ausgebildete Kräfte ausgeführt werden können und/oder verhältnismäßig aufwendige Magnetisierungsanlagen erfordem und sich schließlich viel schwieriger automatisieren lassen.

Fig. 1 zeigt in Draufsicht einen Farbeinheitseinstellmagnetring gemäß der Erfindung und

F i g. 2 zeigt in Seitenansicht eine Anordnung zur Einjustierung der Farbreinheit, die zwei ringförmige Permanentmagnete gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält.

F i g. 1 zeigt in Draufsicht einen flachen Ring 10 aus Magnetmaterial mit einem kreisförmigen äußeren Rand 10 e und einem ellipsenförmigen oder näherungsweise ellipsenförmigen Innenrand 10 i. Die radialen Abmessungen der Ringfläche sind dementsprechend nicht konstant, sondern ändern sich von einem Maximalwert an einander diametral gegenüberlicgenden Stellen (die praktisch in der Richtung der kleinen Achse der vom Innenrand gebildeten Ellipse verlaufen) zu einem Minimum an entsprechenden Stellen längs des Umfanges, die zwischen den Maxima und praktisch in Richtung der großen Achse der vom Innenrand gebildeten Ellipse verlaufen.

Der Ring ist quer zu dem die Stellen maximaler radialer Abmessungen verbindenden Durchmesser permanent magnetisiert, d. h. also in einer Richtung parallel zur der kleinen Achse der vom Innenrand gebildeten Ellipse. In dem vom Ring 10 umschlossenen Raum herrscht dementsprechend ein permanentes Magnetfeld, dessen Feldlinien 11 im gesamten Innenraum des Rings 10 praktisch geradlinig und parallel zueinander in Richtung der kleinen Achse der Ellipse verlaufen.

Um das Drehen des Ringes 10 zu erleichtern, wird er an einem Halterungsring 14 aus einem unmagnetischen Material, z. B. einem Kunststoff befestigt. Der Außenrand des Halterungsringes 14 ist kreisförmig und stimmt mit dem Außenrand 10 e des Magnetringes 10 überein. Der innere Rand 14 i des Halterungsringes hat die Form eines zum Außenrand konzentrischen Kreises, dessen Durchmesser wenigstens annähernd mit der Länge der kleinen Achse des elliptischen Innenrandes 10 i des Magnetringes 10 übereinstimmt. Der Halterungsring 14 hat eine im wesentlichen ebene, ringscheibenartige Form und weist zwei im wesentlichen halbmondförmige erhöhte Teile 16 a, 16 b auf, die aufeinander gegenüberliegenden Bereichen in der Hähe des Innenrandes gebildet sind. Die innere Begrenzung der Halbmonde entspricht dem Verlauf des Innenrandes 14 i, während sich die äußere Begrenzung im wesentlichen der Krümmung und den

Abmessungen des Innenrandes 10 i des Magnetringes in der Nähe der Enden der großen Achse anpaßt, d. h. im Bereich der Stellen des Ringes, an denen dieser die geringste radiale Abmessung hat.

Zur Montage eines Magnetringes 10 auf einem zugehörigen Halterungsring 14 drückt man die beiden Ringe einfach mit entsprechender gegenseitiger Lage zusammen, so daß die beiden erhöhten Teile 16 a, 16 b in den Magnetring einrasten. Die erhöhten Teile 16 a,' 16Zj der angegebenen Form und Abmessung halten die Ringe fest zusammen, ohne daß eine gegen seitige Verschiebung oder ein Lösen zu befürchten wäre. Gewünschtenfalls kann die Anordnung durch weitere Befestigungsmittel, z. B. einen zwischen die aneinander angrenzenden ebenen Flächen der Ringe eingebrachten Kleber verbunden werden.

Um ein Verdrehen der montierten Ringe von Hand zu erleichtern, sind die Magnetringe 10 mit zwei Ansätzen 12 a, 12 b versehen, die von diametral gegen überliegenden Stellen des Außenrandes 10 e nach außen vorspringen. Zur Kennzeichnung der Magnetisierungsrichtung od. dgl. sind die Ansätze verschieden geformt, indem beispielsweise der Außenrand des Ansatzes 12 α abgerundet und der des Ansatzes 12 b eckig ausgebildet sind.

Zur Einjustierung der Farbreinheit des von einer Farbbildröhre wiedergegebenen Bildes werden vorzugsweise zwei der in Fig. 1 dargestellten Magnetringanordnungen verwendet, wie die Seitenansicht der F i g. 2 zeigt. Der mit dem zugehörigen Halterungsring 14 zusammengesetzte Magnetring 10 umfaßt den zylindrischen Hals 20 einer nur teilweise dargestellten Farbbildröhre, dasselbe gilt für einen zweiten Magnetring 10', der auf einem zugehörigen Halterungsring 14' montiert ist. Die beiden Ringeinheiten, die vorzugsweise identisch aufgebaut sind, liegen mit den freien Flächen der Halterungsringe aneinander an. Die Ansätze der Magnetringe sind, wie F i g. 2 zeigt, vorzugsweise von dem zugehörigen Halterungsring weggebogen, so daß ein freies Verdrehen der mit den Ansätzen versehenen Ringe möglich ist.

Die Stärke des Magnetfeldes in dem umfaßten Teil des Röhrenhalses hängt von der gegenseitigen Verdrehung der beiden Magnetringe 10, 10' ab. Wenn die beiden einander umgekehrt gegenüberliegenden Ringe 10, 10' so in Bezug aufeinander eingestellt sind, daß sich gleichartige Ansätze decken, hat das resultierende Feld einen Minimalwert, da die Felder der beiden Magneten einander direkt entgegengerichtet sind. Wenn sich ungleichartige Ansätze decken, verlaufen die Felder in der gleichen Richtung und addieren sich, so daß man maximale Feldstärke erhält. Zwischeneinstellungen der Ansätze ergeben entsprechende Zwischenwerte der Feldstärke. Die Richtung des erzeugten Feldes kann ohne Beeinflussung der Feldstärke einfach dadurch geändert werden, daß man beide Ringe zugleich, also in gleicher Richtung und um gleiche Beträge dreht.

Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sich eine sehr gute Feldhomogenität (wie durch die geradlinigen, parallelen Flußlinien 11 angedeutet ist) mit Anordnungen erreichen läßt, die einfach und unkompliziert hergestellt und bearbeitet werden können. Der Ring 10 kann beispielsweise aus einem Blech ausgestanzt werden, das aus einem geeigneten magnetisierbaren Werkstoff, wie Federstrahl, besteht. Die Magnetisierung des ausgestanzten Ringes 10 kann einfach unter Verwendung eines homogenen Magnetisierungsfeldes bewirkt werden, indem der Ring 10 so angeordnet wird, daß die Flußlinien des magnetisierenden Feldes parallel zur kleinen Achse der elliptischen Öffnung verlaufen. Die richtige Orientierung ist erreicht, wenn die Mittellinie durch die Ansätze 12 a, 12 b senkrecht zur Richtung des magnetisierenden Feldes verläuft. Die zugehörigen Halterungsringe 14 können einfach aus einem unmagnetischen Kunststoff durch Pressen oder Spritzgießen hergestellt werden. Die Montage der Magnetringe auf den Halterungsringen erfolgt nach dem oben erwähnten einfachen Verfahren, die Fertigung ist damit abgeschlossen.

Es ist bereits erwähnt worden, daß man mit dem oben beschriebenen einfachen Magnetisierungsverfahren keine vergleichbaren Ergebnisse erhält, wenn man Magnetringe mit konzentrischen kreisförmigen Rändern verwendet. Das Feld in der kreisförmigen Öffnung des Magnetringes ist vielmehr dann ziemlieh inhomogen, d. h. die Flußlinien verlaufen nicht gerade und parallel, sondern bilden ein kissenörmiges Muster, bei dem sich die Flußlinien in der Mitte nach innen krümmen und die Krümmung mit dem Abstand vom Mittelpunkt des Feldes zunimmt. Ein solches kissenförmiges Feld eignet sich sehr schlecht zur Korrektur der Farbreinheit, da die verschiedene Bereiche dieses inhomogenen Feldes durchsetzenden Elektronenstrahlen in verschiedener Richtung abgelenkt werden und nicht wie gewünscht alle in der gleichen Richtung.

Eine ins einzelne gehende Theorie, die erklärt, warum durch die Verwendung einer elliptischen Öffnung ein homogenes Feld erzeugt wird, würde hier zu weit gehen. Die Wirkungsweise der durch die Erfindung angegebenen Anordnung kann wenigstens teilweise dadurch erklärt werden, daß die Länge des vom Magnetfluß durchquerten Luftspaltes beidseits der mit der kleinen Achse der Ellipse zusammenfallenden Mittellinie des Magnetfeldes über eine nennenswerte Strecke ziemlich konstant bleibt, d. h. die Luftspaltlänge nimmt wesentlich langsamer ab, als bei einer kreisförmigen öffnung; die Abnahme der Luftspaltlänge mit zunehmendem Abstand von der Mittellinie ist außerdem von einer Abnahme des Magnerwerkstoffes begleitet, da sich die radiale Abmessung des Ringes verringert. An den äußersten Rändern der elliptischen Öffnung, die den größten Abstand von der Mittellinie des Feldes haben, wird zwar auch bei der hier angegebenen Anordnung eine gewisse Inhomogenität des Flußverlaufes auftreten, d. h. eine kissenförmige Krümmung der Flußlinie. Diese inhomogenen Feldbereiche liegen jedoch außerhalb des Röhrenhalses und stören daher nicht.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Einstellung der Farbreinheit bei einer Farbbildröhre, mit einer ringförmigen, auf den Röhrenhals zu montierenden Permanentmagnetanordnung, deren radiale Abmessung sich in Umfangsrichtung ändert, dadurch gekennzeichnet, daß bei kreisförmigem Außenrand der Permanentmagnetanordnung ihr Innenrand annähernd ellipsenförmig ist und daß die Magnetisierungsrichtung im wesentlichen parallel zur kleinen Ellipsenachse verläuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Breite der ringförmigen

Magnetanordnung zwischen einem Maximalwert, der an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen längs des Ringumfanges erreicht wird, und einem Minimalwert ändert, der an zwei längs des Umfanges in der Mitte zwischen den Stellen maximaler Breite erreicht wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen durchbrochenen Halterungsring (14) aus unmagnetischem Material, der an den Magnetring angrenzt und eine kreisförmige Innenöffnung aufweist, deren Durchmesser wenigstens annähernd gleich der Länge der kleinen Achse der Ellipse, die vom Innenrand des Magnetringes gebildet wird, ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Anordnungen, die jeweils aus einem Magnetring (10,10') und einem unmagnetischen Halterungsring (14, 14') bestehen, nebeneinander montiert sind, und daß die unmagnetischen Ringe einen kreisförmigen Außenrand und einen konzentrischen kreisförmigen Innenrand, dessen Durchmesser dem Röhrenhals angepaßt ist, aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder unmagnetische Ring (14, 14') zwei mondsichelförmige Ansätze (16 a, 16 b) aufweist, deren Innenrand sich mit dem Innenrand (14 i) des unmagnetischen Ringes deckt, während der Außenrand wenigstens annähernd der Form der elliptischen Öffnung in der Nähe der Enden ihrer großen Achse entspricht und so bemessen ist, daß der Magnetring auf die Ansätze aufsetzbar ist und von ihnen gehaltert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen