DE2357895C2

DE2357895C2 - Farbkathodenstrahlröhre

Info

Publication number: DE2357895C2
Application number: DE2357895A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Toda Saitama Ichigaya; Kietsu Tagajo Iwabuchi; Hiomasa Mitaka Tokyo Machida
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1972-11-20
Filing date: 1973-11-20
Publication date: 1982-11-04
Also published as: FR2207355B1; FR2207355A1; GB1414240A; IT996490B; NL177056C; US3873877A; NL7315890A; CA982207A; NL177056B; DE2357895A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbkathodenstrahlröhre mit einem Röhrenkolben, der an seinem einen Ende einen Anzeigeschirm aufweist, welcher aus Reihen verschiedener Farbleuchtstoffe besteht, mit einer die Farbreinheit steigernden Einrichtung, welche temperaturabhängige Magnetfluß-Erzeugungselemente umfaßt, die jeweils einen Permanentmagneten und einen Nebenschluß aus einem temperaturabhängigen magnetischen Material enthalten und die jeweils an dem Röhrenkolben derart angebracht sind, daß die Magnetfluß-Erzeugungselemente durch die Röhrentemperatur beeinflußt sind und daß die Röhren-Magnetfelder auf die Elektronenstrahlen unter Korrektur der durch Temperatureinflüsse hervorgerufenen fehlerhaften Ausrichtung einwirken.

Es ist bereits eine Farbbild-Kathodenstrahlröhre mit einem Farbphosphorschirm, einem Elektronenstrahler zeuger, einer vor dem Farbphosphorschirm angeord neten Strahlauswahleinrichtung, die den Elektronenstrahl auf bestimmte Stellen des Farbphosphorschirmes auftreffen läßt, sowie mit einer zur Kompensation von thermischen Ausdehnungen der Strahlauswahleinrich tung bestimmten magnetischen Kompensationseinrich tung, die auf den Elektronenstrahl eine magnetisch erzeugte, temperaturabhängige Ablenkkraft ausübt, die von einem in der Permeabilität von Temperaturänderungen abhängigen Magnetfluß-Nebenschluß bestimmt

so wird, vorgeschlagen worden (DE-PS 23 05 162). Bei dieser vorgeschlagenen Farbbild-Kathodenstrahlröhre enthält die magnetische Kompensationseinrichtung wenigstens ein aus einem Permanentmagneten und einem magnetischen Nebenschluß bestehendes, auf Temperaturänderungen der Strahlenauswahleinrichtung ansprechendes Kompensationselement Dadurch gelingt es, bei der betreffenden Farbbild-Kathodenstrahlröhre eine relativ genaue und empfindliche, d. h. schon auf geringe Temperaturänderungen anspre chende Kompensation des thermisch bedingten Elek- tronenstrahl-Auftreffehlers zu erreichen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei dieser vorgeschlagenen Farbbild-Kathodenstrahlröhre Probleme bei zunehmender Temperatur auftreten. In diesem Fall nimmt nämlich die Permeabilität des magnetischen Nebenschlusses ab und ruft somit ein fehlerhaftes Auftreffen der Elektronenstrahlen auf dem Anzeigeschirm hervor. Im übrigen lassen sich die bei der betreffenden Kathodenstrahlröhre

erzeugten relativ konzentrierten Magnetfelder nicht leicht regeln.

Es ist auch schon eine Farbkathodenstrahlröhre mit eber Nachablenkung zur Korrektur der Farbreinheit bekannt (US-PS 29 41 102), bei der eine magnetische Einrichtung zum Korrigieren des fehlerhaften Auftretens von Elektronenstrahlen vorgesehen ist, die einen Streifen aus einem material relativ niedriger Permeabilität aufweist Auch bei dieser bekannten Farbkathodenstrahlröhre treten mit zunehmender Temperatur Schwierigkeiten hinsichtlich des Auftreffens des Elektronenstrahls auf dem Anzeigeschirm auf.

Es ist nuD auch schon bekannt (DE-OS 18 10 005), eine Temperaturkompensation an Dauermagneten mit Temperaturkompensatioiismaterial vorzunehmen, wobei die Dauermagneten großflächig und dünn ausgebildet sind und wobei das Temperaturkompensationsmaterial ein- oder zweiseitig an den Flächen der Dauermagneten angeordnet ist Über den Aufbau einer Farbkathodenstrahlröhre der eingangs betrachteten Art ist in diesem Zusammenhang jedoch nichts bekannt

Es ist schließlich im Zusammenhang mit der Temperaturkompensation von Dauermagneten bekannt (»DEW-Technische Berichte«, 5. Band, 1965, Heft 2, Seiten 64 bis 73), in Dauermagnetsystemen für eine Temperaturkompensation Mangan-Zink-Ferrite zu verwenden. Über eine Farbkathodenstrahlröhre der eingangs genannten Art ist jedoch auch in diesem Zusammenhang nichts bekannt.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie bei einer Farbkathodenstrahlröhre der eingangs genannten Art auf relativ einfache Weise ein durch Temperatureinflüsse hervorgerufenes fehlerhaftes Auftreffen der Elektronenstrahlen auf den Anzeigeschirm kompensiert werden kann, und zwar insbesondere in Weitwinkel-Röhren.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Farbkathodenstrahlröhre der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß die genannte Einrichtung ferner einen oder mehrere längliche Streifen aus einem Material mit einer relativ hohen magnetischen Permeabilität enthält und daß die temperaturabhängigen Magnetfluß-Erzeugungselemente auf den einander gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen Streifens angebracht sind und der Verteilung der genannten Magnetfelder dienen.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß auf relativ einfache Weise Magnetfelder über einen großen Bereich in einer gesteuerten Art und Weise derart verteilt werden können, daß ein durch Temperatureinflüsse hervorgerufenes fehlerhaftes Auftreffen der Elektronenstrahlen auf dem Anzeigeschirm kompensiert ist, und zwar insbesondere in Weitwinkel-Röhren.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht einer Ausführungsform einer temperaturempfindlichen magnetischen Vorrichtung zur Verwendung bei der Temperaturkompensation für eine Farbkathodenstrahlröhre.

F i g. 2 zeigt eine Schnittansicht längs der in F i g. 1 eingetragenen Linie 2-2.

Fig.3 zeigt eine Seitenansicht einer vollständigen temperaturempfindlichen magnetischen Einrichtung, zu der zwei Vorrichtungen gemäß F i g. 1 und 2 gehören.

F i g. 4 zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung gemäß Fig. 3.

F i g. 5 zeigt eine der Ansicht gemäß F i g. 3 ähnliche Seitenansicht in der jedoch die VerteiÜung des Magnetflusses in der Umgebung der betreffenden. Einrichtung dargestellt ist

F i g. 6 und 7 zeigen vergrößerte schematische Teilansichten, die erkennen lassen, auf welche Art und Weise sich das Magnetfeld in der Umgebung einer der magnetischen Vorrichtungen ändert, wenn das Ausmaß der Überlappung zwischen einem zugehörigen Streifen und der betreffenden magnetischen Vorrichtung geändert wird.

Fig.8 und 9 zeigen eine Seitenansicht bzw. eine Rückansicht einer Farbkathodenstrahlröhre, die mit zwei magnetischen Einrichtungen versehen ist, welche am Trichterabschnitt der Röhre befestigt sind und dazu dienen, ein fehlerhaftes Auftreffen der Elektronenstrahlen auf den Bildschirm zu verhindern.

In F i g. 1 und 2 ist eine Ausführungsform einer temperaturempfindlichen magnetischen Vorrichtung 11 zur Verwendung bei einer magnetischen Einrichtung der genannten Art dargestellt Zu der Vorrichtung 11 gehört ein Dauermagnet 12, der in eine Aussparung eines Nebenschlusses 13 eingelassen ist, welcher aus einem temperaturempfindlichen magnetischen Material besteht Der Dauermagnet 12 kann z. B. aus Bariumferrit hergestellt sein, das BaCO₃ und Fe₂O₃ im Verhältnis von 15:85 Molprozent enthält, und er kann die Form einer Scheibe haben, die in Richtung eines Durchmessers magnetisiert ist, so daß ein Nordpol N und ein Südpol 5 vorhanden sind. Um den richtigen Zusammenbau der magnetischen Scheibe 12 und des Nebenschlusses 13 zu erleichtern, kann die Scheibe eine solche Grundrißform haben, daß aus ihr die Lage der beiden Pole Nund Sersichtlich ist Beispielsweise kann die Scheibe 12 auf einer Seite eine ebene Fläche 14 aufweisen, und das Magnetisieren der Scheibe wird stets so durchgeführt, daß die Pole N und S in einer bestimmten Beziehung zu dieser ebenen Fläche bzw. der geraden Kante stehen. Zur Anpassung an die Scheibe 12 ist der Nebenschluß 13 ebenfalls mit einer ebenen Fläche bzw. einer geraden Kante 16 versehen.

Das temperaturempfindliche magnetische Material des Nebenschlusses 13 kann aus einem Mangan-Zink-Ferrit bestehen und als Scheibe mit der beschriebenen Aussparung ausgebildet sein. Bei dem Nebenschluß 13 nimmt die magnetische Permeabilität bei zunehmender Temperatur ab. Als Beispiel für ein geeignetes Material für den Nebenschluß 13 sei ein Mangan und Zink enthaltendes Ferrit genannt, das sich im Verhältnnis von 50:27:23 Molprozent aus Fe₂O₃, MnCO₃ und ZnO zusammensetzt Ist der Dauermagnet 12 in die Aussparung des temperaturempfindlichen Nebenschlusses 13 eingebaut, sind gemäß Fi g. 1 und 2 eine Flachseite des Dauermagneten und sein Umfang mit dem magnetischen Material des Nebenschlusses bedeckt.

Da bei dieser Anordnung die Permeabilität des magnetischen Materials des Nebenschlusses 13 bei niedriger Temperatur hoch ist, wird der von dem Dauermagneten 12 ausgehende Magnetfluß durch das magnetische Material des Nebenschlusses nahezu vollständig kurzgeschlossen, d.h. wenn die Temperatur des Nebenschlusses zunimmt, geht die Permeabilität zurück, so daß die Dichte des äußeren Magnetfeldes der magnetischen Vorrichtung 11 zunimmt, da der Magnetfluß des Dauermagneten 12 durch das magnetische Material des Nebenschlusses in einem geringeren Ausmaß kurzgeschlossen wird.
Es ist nicht erforderlich, daß der Dauermagnet 12 und

der temperaturempfindliche Nebenschluß 13 bei der Vorrichtung 11 die aus F i g. 1 und 2 ersichtliche Form haben. Vielmehr ist es auch möglich, z. B. eine rechtekkige Grundrißform vorzusehen, wobei dann eine Flachseite des Dauermagneten und der rechteckige Umfang des Dauermagneten mit dem magnetischen Material des Nebenschlusses bedeckt ist. Ferner könnte man andere vieleckige Formen vorsehen.

Gemäß Fig.3 und 4 werden bei der dargestellten Ausführungsform einer magnetischen Einrichtung 17 zwei magnetische Vorrichtungen 11a und 116 verwendet, die an den zugehörigen Enden eines Streifens oder einer Brücke befestigt sind, welche aus einem Material hergestellt ist, das eine relativ hohe magnetische Permeabilität besitzt, beispielsweise aus Siliziumstahl oder der Nickel-Eisen-Legierung. Die beiden Magnetvorrichtungen Ha und 116 sind an dem Streifen 18 so befestigt, daß sie über die Enden des Streifens hinausragen und die Dauermagnete von dem Streifen weg gerichtet sind. Außerdem sind gemäß Fig.4 die flachen Seiten 16a und 166 in Fluchtung miteinander angeordnet, so daß auch die Nordpole N und die Südpole 5 beider Vorrichtungen 11a und llö in Fluchtung miteinander stehen. Gemäß F i g. 4 ist der Streifen 18 so polarisiert, daß sein rechtes Ende einen magnetischen Nordpol und sein linkes Ende einen magnetischen Südpol bildet, so daß der Magnetfluß in dem Streifen additiv zum Magnetfluß der Dauermagnete und nicht etwa in der entgegengesetzten Richtung zur Wirkung kommt

Fig.5 veranschaulicht das Magnetfeld 19 der Vorrichtung 17 nach Fi g. 3 und 4. Es ist ersichtlich, daß die mittleren Teile der Kraftlinien 19 zwischen den beiden magnetischen Vorrichtungen Ua und life in Richtung auf den Streifen 18 nach innen gezogen werden, während sich das Magnetfeld an den Enden der Einrichtung stärker ausbreitet Es hat sich gezeigt, daß ein Magnetfeld mit einer solchen Form besonders geeignet ist, bei Weitwinkel-Kathodenstrahl-Farbbildröhren ein fehlerhaftes Auftreffen der Elektronenstrahlen auf den Bildschirm zu verhindern.

Man kann die Intensität des Magnetfeldes in der Umgebung des Streifens 18 und der magnetischen Vorrichtung Ha und 116 dadurch weiter regeln, daß man das Ausmaß der Überlappung zwischen dem eine relativ geringe Permeabilität aufweisenden Streifen 18 und den beiden magnetischen Vorrichtungen variiert F i g. 6 und 7 zeigen zwei Anordnungen, die sich bezüglich der Überlappung unterscheiden. Bei der Anordnung nach F i g. 6 überlappt der Streifen 18 nur einen relativ kleinen Teil der magnetischen Vorrichtung 11a, während bei der Anordnung nach F i g. 7 der Streifen 18 einen erheblichen Teil der magnetischen Vorrichtung lla überlappt Der nicht durch den Streifen überlappte Teil der magnetischen Vorrichtung ist in F i g. 6 und 7 jeweils durch die Strecke W bezeichnet Bei der Anordnung nach F i g. 6, bei der eine relativ geringe Überlappung vorhanden ist, ist die Strecke W relativ lang, während sie bei der Anordnung nach F i g. 7 relativ kurz ist

Der Streifen 18 hat eine relativ hohe Permeabilität und je größer die Überlappung ist, d h. je kleiner die Abmessung W, desto größer wird der Magnetfluß, welcher durch das Innere des Streifens verläuft, und ein desto geringerer Magnetfluß ist vorhanden, der zur Verfügung steht, um das Magnetfeld nach Fig.6 mit den Kraftlinien 19a bzw. das Magnetfeld nach F i g. 7 mit den Kraftlinien 196 zu erzeugen. Die Regelung der Abmessung W bietet eine sehr zweckmäßige Möglichkeit, die Intensität des Magnetfeldes zu regeln, das dazu dient, ein falsches Auftreffen der Elektronenstrahlen zu verhindern, denn die Stärke des Magnetfeldes läßt sich variieren, während die temperaturempfindlichen Vorrichtungen 11a und lift in fester Wärmeleitungsberührung mit der Wand der Kathodenstrahlröhre stehen, bei der eine solche Regelung erfolgen soll.

F i g. 8 und 9 zeigen in einer Seitenansicht bzw. in der Rückansicht eine Kathodenstrahlröhre, bei der temperaturempfindliche magnetische Einrichtungen der anhand von Fig.3 bis 7 beschriebenen Art vorhanden sind. Kurz hinter der Stirnfläche und in dem Trichterabschnitt der Röhre ist eine nicht dargestellte Strahlentrenneinrichtung in Form einer Lochmaske oder eines

is Gitters bekannter Art angeordnet Auf dem Hals 22 nahe dem Trichterabschnitt der Röhre 21 befindet sich ein Ablenkjoch 24, das dazu dient, die durch nicht dargestellte Elektronenschleudern im Hals der Röhre erzeugte Elektronen so abzulenken, daß sie die Stirnfläche 23 der Röhre entsprechend einem vorbestimmten Raster überstreichen.

In Fig.8 und 9 ist eine typische Anordnung der temperaturempfindlichen magnetischen Einrichtungen 17 und 17a auf dem Trichterabschnitt der Röhre 21 dargestellt Die beiden Einrichtungen sind an dem Trichterabschnitt so befestigt, daß sie durch die Wärme beeinflußt werden, die durch die Elektronen erzeugt wird, welche im Inneren der Röhre auf die Strahlentrenneinrichtung auftreffen. Jede Erhöhung der Temperatur führt somit zu einer Verstärkung des Magnetflusses in der Umgebung der Einrichtungen 17 und 17a. Dieser äußere Magnetfluß beeinflußt die Bahnen, längs welcher sich die Elektronen in der Röhre bewegen, derart, daß sie auf die richtigen Punkte gelenkt werden und daher in der richtigen Weise auf die Stirnfläche 23 auftreffen. Da die Bildröhre 21 einen symmetrischen Aufbau hat ist es zweckmäßig, die Einrichtungen 17 und 17a so auszubilden, daß zu jeder Einrichtung zwei Magnetvorrichtungen gehörea Somit setzt sich die Einrichtung 17 aus den magnetischen Vorrichtungen Ha und 116 zusammen, während sich die Einrichtung 17a aus den magnetischen Vorrichtungen lic und Hd zusammensetzt Es können unterschiedliche Überlappungen, d.h. unterschiedliche Abmessungen W, erforderlich sein, wenn Magnetfelder mit der richtigen Lage und Stärke erzeugt werden sollen. Gemäß F i g. 8 und 9 sind die temperaturempfindlichen magnetischen Vorrichtungen Ha bis Hd in einem möglichst großen Abstand von der Achse des Röhrenhalses 22 so angeordnet, daß die Magnetfelder ihre größte Stärke an den Ecken des Bildschirms 23 erhalten.

Die magnetischen Einrichtungen 17 und 17a sind so ausgebildet, daß sie die Bahnen der Elektronenstrahlen nicht nachteilig beeinflussen, wenn sich die Bildröhre 21 im kalten Zustand befindet Sobald sich jedoch die Bildröhre erwärmt, wird die Nebenschlußwirkung des temperaturempfindlichen Nebenschlusses 13 jeder der magnetischen Vorrichtungen 11 automatisch verringert, so daß sich ein stärkerer Magnetfluß ausbildet, dessen Kraftlinien sich in der Bildröhre 21 ausbreiten, um eine größere Wirkung auf die Bahnen der Elektronenstrahlen auszuüben und hierdurch ein fehlerhaftes Auftreffen der Elektronen auszugleichen, das anderenfalls durch eine unterschiedliche Wärmedehnung der Strahlentrenneinrichtung und der Leuchtstoff elemente auf dem Bildschirm 23 hervorrufen würde.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. FarbkathodeKstrahlröhre mit einem Röhrenkolben, der an seinem einen Ende einen Anzeigeschirm aufweist, welcher aus Reihen verschiedener Farbleuchtstoffe besteht, mit einer die Farbeinheit steigernden Einrichtung, welche temperaturabhängige Magnetfluß-Erzeugungselemente umfaßt, die jeweils einen Permanentmagneten und einen Nebenschluß aus einem temperaturabhängigen magnetischen Material enthalten und die jeweils an dem Röhrenkolben derart angebracht sind, daß die Magnetfluß-Erzeugungselemente durch die Röhrentemperatur beeinflußt sind und daß die Röhren-Magnetfelder auf die Elektronenstrahlen unter Korrektur der durch Temperatureinflüsse hervorgerufenen fehlerhaften Ausrichtung einwirken, dadurch gekennzeichnet,daß die genannte Einrichtung (17, 17a) ferner einen oder mehrere längliche Streifen (18, 18a) aus einem Material mit einer relativ hohen magnetischen Permeabilität enthält und daß die temperaturabhängigen Magnetfluß-Erzeugungselemente (Ha, lib, lic, lld) auf den einander gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen Streifens (18,18a) angebracht sind und der Verteilung der genannten Magnetfelder (19a, 196) dienen.

2. Farbkathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Streifen (18, 18a) aus einem Material mit der relativ hohen magnetischen Permeabilität vorgesehen sind, an deren gegenüberliegenden Enden die Magnetfluß-Erzeugungselemente (Ha, Ub, Uc, lld) angebracht sind, daß der Röhrenkolben (21) einen zu dem Anzeigeschirm (23) hinführenden trichterförmigen Teil aufweist und daß zwei Streifen und die entsprechenden Magnetfluß-Erzeugungselemente an dem trichterförmigen Teil auf gegenüberliegenden Seiten der Röhrenmitte mit Streifen (18, 58a) derart angeordnet sind, daß diese im wesentlichen senkrecht zu der Linie entsprechend der Zeilenabtastrichtung der Elektronenstrahlen verlaufen.

3. Farbkathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (w) des jeweiligen Magnetfluß-Erzeugungselementes (lla, Mb, lic, lld) über das entsprechende Ende des jeweiligen Streifens (18,18a) hinausragt

4. Farbkathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Streifen aus Siliciumstahl besteht

5. Farbkathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Streifen aus einer Nickel-Eisen-Legierung besteht

6. Farbkathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (12) des jeweiligen Magnetfluß-Erzeugungselementes (Ha, 116, lic, lld) an seinen gegenüberliegenden Seiten Nord- und Südpole aufweist, daß das entsprechende Nebenschlußteil (13) an dem entsprechenden Ende des jeweiligen Streifens (18, 18a) angebracht ist und daß der Permanentmagnet (12) derart angeordnet ist, daß die Permanentmagneten der Magnetfluß-Erzeugungselemente an den gegenüberliegenden Enden des jeweiligen Streifens (18,18a) mit ihren Nord- bzw. Südpolen zueinander gerichtet sind.

7. Farbkathodenstrahlröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Permanentmagnet (12) einen nichtkreisförmigen Umfang (14) aufweist, bezüglich dessen die Stellen von Nord- und Südpolen eine bestimmte Beziehung aufweisen, und daß jedes Nebenschlußteil (13) eine derart geformte Ausnehmung aufweist, daß der entsprechende Permanentmagnet aufgenommen und die richtige Stellungsbeziehung der Pole der Magneten in den Magnetfluß-Erzeugungselementen an den gegenüber- liegenden Enden des jeweiligen Streifens sichergestellt ist

8. Farbkathodenstrahlröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander gerichteten Nord- und Südpole in einer Überlappungsbezie- hung zu den entsprechenden Enden des jeweiligen Streifens (18) vorgesehen sind und daß die anderen Pole der Magneten über die entsprechenden Enden des jeweiligen Streifens hinausragen (F i g. 4).