DE2404942B2

DE2404942B2 - Elektronenstrahlsteuereinrichtung

Info

Publication number: DE2404942B2
Application number: DE19742404942
Authority: DE
Inventors: Tsunenari; Aoki Yoshio; Tokio Saito
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1973-02-02
Filing date: 1974-02-01
Publication date: 1977-11-24
Also published as: US3898521A; NL184988C; DE2404942C3; JPS5646297Y2; GB1442723A; NL184988B; CA995727A; NL7401532A; DE2404942A1; FR2216669A1; JPS49116065U; FR2216669B1; IT1006240B

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektronenstrahlstcuer- <>5 einrichtung für ein Gerät mil einer Farbkathodcnstrahl röhre, bestehend aus einer Farbkathodenstrahlröhre mit einem Luminiszenzbiklschirm, Strahlerzeugereinrichlungen zum Emittieren mehrerer Elektronenstrahl, die im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene in Richtung auf den Bildschirm liegen, einer statischen Konvergenzeinrichtung, um die Elektronenstrahlen au' dem Bildschirm zu konvergieren, einer Elektronenstrahlablenkeinrichtung, um jeden Elektronenstrahl zur Abtastung des Bildschirms abzulenken, und einer dynamischen Konvergenzeinrichlung mit einem Magnetjoch zur Erzeugung eines Magnetfeldes, das die Elektronenstrahlen durchlaufen, um die Elektronenstrahlen parallel zu der gemeinsamen Ebene zur dynamischen Strahlkonvergenz auszurichten, wobei das Magnetfeld die Querschnittsform des Strahls verformt.

Für eine Farbkathodenstrahlröhre ist eine dynamische Konvergenzeinrichtung notwendig. Im allgemeinen wird eine magnetische dynamische Konvergenzeinrichtung zum Konvergieren dreier Elektronenstrahlen auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre verwendet. Hierbei wird jedoch die Form der Elektronenstrahlen durch das Magnetfeld der magnetischen Konvergenzeinrichtung verformt und damit wird die Auflösung des wiedergegebenen Bildes auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre verschlechtert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektronenstrahlsteuereinrichlung mit einer Elektronenstrahlkompensationseinrichtung zu schaffen, um die Verformung der Strahlpunktgröße der Elektronenstrahlen zu kompensieren.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch eine Strahlverformungskompensationseinrichtung mit einem zweiten Magnetjoch, das zwischen den Strahlerzeugungseinrichtungen der Farbkathodenstrahlröhre und der dynamischen Konvergenzeinrichtung angeordnet ist und das ein zusätzliches Magnetfeld erzeugt, das die Elektronenstrahlen durchlaufen, um auf die Querschnittsform der Elektronenstrahlen einzuwirken und die Verformung zu kompensieren, die von dem Magnetfeld der dynamischen Konvergenzeinrichtung hervorgerufen wird.

Eine Kathodenstrahlröhre mit der Elektronenstrahlsteuereinrichtung gemäß der Erfindung hat eine dynamische Konvergenzeinrichtung, die aus zwei zweipoligen Magnetjochen besteht, die horizontal ausgerichtet sind, und eine Strahlformkorrektur- bzw. Kompensationswicklung mit zwei zweipoligen Magnetjochen, die vertikal ausgerichtet sind. Hierbei wird der dynamischen Konvergenzwicklung und der Strahlformkorrekturwicklung gemeinsam ein parabolisches Signal zugeführt, um Magnetfelder zu erzeugen, die in der Polarität einander entgegengerichtet sind, so daß die Verformung der Elektronenstrahlform, die von dem Magnetfeld der dynamischen Konvergenzwicklung hervorgerufen wird, korrigiert bzw. kompensiert wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 8 beispielsweise erläutert. Es zeigt

F i g. I einen Längsschnitt einer bekannten Farbkathodenstrahlröhre mit nebeneinander angeordneten Kathoden,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie a-a in F i g. 1,

Fig.3 ein Diagramm, aus dem der Verlauf des dynamischen Konvergenzstroms für die Kathodenstrahlröhre der Fig. 1 hervorgeht,

Fig.4 einen Querschnitt eines Elektronenstrahls, wenn kein dynamischer Konvergenzstrom in der dynamischen Konvergenzwicklung der Kathodenstrahlröhre der Fig.! fließt,

F i g. 5 den Querstrom eines Elektronenstrahls, wenn der dynamische Konvcrgcnzstrom in der dynamischen

Konvergenzwicklung der Kathodenstrahlröhre der Fig. 1 fließt,

Fig.6 ein Diagramm, aus dem die Beziehung des dynamischen Konvergenzstroms und der .Strahlpunktgröße des Elektronenstrahls und die Beziehung zwischen einem Korrekturstrom und einer Strahlpunktgröße des Elektronenstrahls hervorgehen,

Fig. 7 einen Längsschnitt einer Farbkathodenstrahlröhre mit nebeneinander angeordneten Kathoden und mit der Eleklronenstrahlsteuereinrichtung gemäß der Erfindung, und

F i g. 8 einen Schnitt längs der Linie b-b in F i g. 7.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zunächst ein bekanntes Beispiel erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer bekannten Kathodenstrahlröhre mit nebeneinander angeordneten Kathoden.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind die Kathoden Kh, K₁; und Kn für Rot Grün und Blau aufeinanderfolgend im wesentlichen in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet und fünf Gitter G\ bis Gs sind koaxial und aufeinanderfolgend gemeinsam für die Kathoden Kk, Ka und Kn angeordnet. Elektronenstrahlen R, G und B für Rot, Grün und Blau, die von den Kathoden Kr, Kg und Kn emittiert werden, werden von einer Hilfselektronenlinse Ls vorfokussiert, die von dem zweiten und dritten Gitter Gi und Gs gebildet wird, damit sie sich in der Mitte der Hauptelektronenlinse L_M überschneiden, die im wesentlichen von den dritten bis fünften Gitter Gi bis G% gebildet wird, und. danach divergieren. In dem Divergenzweg der Elektronenstrahlen R. G und B und in dem Halsteil der Kathodenstrahlröhre ist eine statische Konvergenzvorrichtung 1 vorgesehen, die aus zwei inneren Konvergenzplatten 2 und 3 und zwei äußeren Konvergenzplatten 4 und 5 besteht. Die inneren Konvergenzplatten 2 und 3 erhalten eine Anodenspannung Eb, während die äußeren Konvergenzplalten 4 und 5 eine Konvergenzspannung E_c erhalten, die um einige 100 Volt niedriger als die Anodenspannung Eh ist, um die statische Konvergenz durchzuführen. An der Stelle, wo die statische Konvergenzvorrichtung 1 in dem Halsteil der Kathodenstrahlröhre vorgesehen ist, befindet sich ein dynamisches Konvergenzjoch 6 außerhalb des Halsteils. Wenn ein parabolischer Strom mit der Horizontalperiode durch das dynamische Konvergenzjoch 6 fließt, wird ein vorbestimmtes Magnetfeld erzeugt, um die drei Elektronenstrahlen R, G und B auf dem Bildschirm (nicht gezeigt) der Kathodenstrahlröhre zu konvergieren. In Fig. 1 bezeichnet 7 eine Horizontal- und Vertikalablenkvorrichtung.

Wie Fig. 2 zeigt, besteht das dynamische Konvergenzjoch 6 z. B. aus zwei zweipoligen elektromagnetischen Elementen, die aus U-förmigen Kernen 8 und 9 und Wicklungen 10 und 11 bestehen, die auf die Kerne 8 und 9 gewickelt sind.

Die Wicklungen 10 und 11 sind in der Horizontalcbene um den Halsteil der Kathodenstrahlröhre angeordnet. Wenn das parabolische Signal /_o das in Fig. 3 gezeigt ist, zugeführt wird, und über die Wicklungen 10 und 11 fließt, erzeugt das dynamische Konvergenzjoch 6 ein vierpoliges Magnetfeld, wie es Fig. 2 zeigt, um die Seitcnelektronenstrahlen der drei Elektronenstrahlen in entgegengesetzten Richtungen in der Horizontalebene zu bewegen. (>■>

Wenn hierbei der dynamische Konvergenzstrom Null ist, wird der Strahlpunkt auf dem Bildschirm ein Kreis, wie Fig. 4 zeigt, der eine minimale Querschnittsflache bzw. -größe hat. Wenn jedoch der dynamische Konvergenzstrom zunimmt, wird ein Magnetfeld H\ in der vertikalen Richtung erzeugt und ein Magnetfeld H2 in der horizontalen Richtung wird ebenfalls erzeugt. Daher werden eine Kraf«. F,, die auf die jeweiligen Strahlen wirkt und sie in der horizontalen Richtung streckt, und eine Kraft F?, die auf die jeweiligen Strahlen wirkt und sie in der vertikalen Richtung zusammendrückt, erzeugt, wie Fig. 2 von den Kathoden aus gesehen zeigt, und damit wird der Punkt der Elektronenstrahlen auf dem Bildschirm rautenartig verformt, wie Fig. 5 zeigt, und nimmt in der Querschnittsfläche bzw. der Strahlpunktgrößc zu. Daher wird ein wiedergegebenes Bild in der Auflösung verschlechtert.

Fig.6 zeigt ein Diagramm, aus dem die Beziehung zwischen dem dynamischen Konvergenzstrom und der Strahlpunktgröße auf dem Bildschirm bzw. einem Korrekturstrom und der Strahlpunktgröße hervorgehl, in der die Ordinate die Strahlpunktgröße [/ab (wobei »a« die horizontale Größe des Lichtpunkts und »b« die vertikale Größe des Lichtpunkts angibt) und die Abszisse die dynamischen Konvergenz- und Korrekturströme 1 in mA darstellt.

In dem Diagramm der F i g. 6 zeigt eine Kurve 12 die Lichtpunktgrößenänderung in Abhängigkeit von der Änderung des dynamischen Konvergenzstroms I, der durch das dynamische Konvergenzjoch 6 fließt.

Es wird nun eine Ausführungsform der Elektronenstrahlsteuereinrichtung gemäß der Erfindung, die die obenerwähnte Verformung des Elektronenstrahlpunkts kompensiert, anhand der F i g. 7 erläutert, die eine Farbkatliodenstrahlröhre mit der Elektronenstrahl-Steuereinrichtung gemäß der Erfindung zeigt und in der die gleichen Bezugsziffern und -symbole wie in den F i g. 1 und 2 die gleichen Elemente bezeichnen.

Wie F i g. 7 zeigt, ist bei der Erfindung ein Korrekturbzw. Kompensationsjoch 13, das ein Magnetfeld mit einer Polarität erzeugt, die entgegengesetzt zu derjenigen des Magnetfeldes ist, das von dem dynamischen Konvergenzjoch 6 erzeugt wird, außerhalb des Halsteils der Kathodenstrahlröhre nahe der Hauptelektronenlinse Lm auf der Röhrenachse vorgesehen ist. Das Korrekturjoch \3 kann z, B. aus zwei zweipoligen elektromagnetischen Elementen wie das dynamische Konvergenzjoch 6 bestehen.

Anhand der Fig. 8 wird nun ein Beispiel des Konvergenzjochs 13 beschrieben. Wie F i g. 8 zeigt, sind Kerne 14 und 15, die im wesentlichen die gleiche Form wie die Kerne 8 und 9 des dynamischen Konvergenzjochs 6 haben, um den Halsteil nahe der Hauptelektronenlinse Lm derart angeordnet, daß die Kerne 14 und 15 einander entgegengesetzt sind und in der vertikalen Richtung den Halsteil umgreifen. Außerdem sind Wicklungen 16 und 17 in der gleichen Anzahl wie die Wicklungen 10 und 11 des )Cchs 6 auf die Kerne 14 und 15 gewickelt. Die Wicklungen 10 und 11 des Jochs 6 und die Wicklungen 16 und 17 des Jochs 13 sind in Reihe geschaltet, wie F i g. 8 zeigt und eine dynamische Konvergenzspannung C₁-wird an den Enden der in Reihe geschalteten Wicklungen angelegt, um Korrektur- bzw. Kompensationsmagnetfelder /Z₁ und /Z₁ in der horizontalen und vertikalen Richtung zu erzeugen, die entgegengesetzt zu den Feldern Hi und H₂, die von dem loch 6 erzeugt werden, gerichtet sind.

Bei der anhand der F i g. 7 und 8 erzeugten Kathodenstrahlröhre werden Kräfte, die auf die Elektronenstrahl wirken, um sie in der horizontalen

Richtung zusammenzudrücken, und die auf den Elektronenstrahl wirken, um ihn in der vertikalen Richtung zu strecken, zunächst an der Stelle der Haupteleklronenlinse Lm von dem Korrekturjoch 13 hervorgerufen, und die Kräfte, die auf den Elektronenstrahl wirken, um ihn in der horizontalen Richtung zu strecken, und die auf den Elektronenstrahl wirken, um ihn in der vertikalen Richtung zusammenzudrücken, werden während der Zeit, wenn der Elektronenstrahl die Konvergcnzplatten 2 bis 5 durchläuft, hcrvorgcrufen, wie zuvor beschrieben wurde. Daher unterliegen die Strahlpunkte der jeweiligen Elektronenstrahlen auf dem Bildschirm keiner Verformung und damit können die Strahlpunkte so wie der in Fig.4 gezeigte sein, der einen kreisförmigen Querschnitt und minimale Größe hat.

Da bei der Erfindung das Korrekturjoch 13 nahe der Hauptelektronenlinse Lm vorgesehen ist, wo sich die drei Elektronenstrahlen kreuzen, wirkt das Korrekturmagnetfeld auf die drei Elektronenstrahlen gleich und das Korrekturjoch 13 beeinflußt die dynamisch Konvergenz nicht, die von dem dynamischen Konver genzjoch 6 hervorgerufen wird bzw. die vorbestimniti dynamische Konvergenz wird unverändert durchgc führt.

Experimente, bei denen die Wicklungen 16 und 17 de: Korrekturjochs 13, die, wie in F i g. 8 gezeigt ist, mit der Wicklungen 10 und 11 des Jochs 6 zusammengesetzte und mit einem Strom versorgt werden, der den Absolutwert nach gleich demjenigen ist, der auf die Wicklungen 10 und 11 des dynamischen Konvergenz, jochs 6 gegeben wird, zeigen, daß die Verformung dci Strahlpunktgröße auf den Bildschirm an den jeweiliger Stellen völlig korrigiert bzw. kompensiert wird, wie die Linie 18in Fig. 6zeigt.

Die obige Beschreibung erfolgte für den Fall, daß die Wicklungen des dynamischen Konvergenzjochs und diejenigen des Korreklurjochs in Reihe geschaltet sind es ist jedoch möglich, die gleiche Wirkung zu erreichen, wenn sie parallel geschaltet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Palentansprüche:

' 1. Elektronenstrahlsteuereinrichtung für ein Gerät mit einer Farbkathodenstrahlröhre, bestehend aus einer Farbkathodenstrahlröhre mit einem L nszenzbildschirm, Strahlerzeugereinrichtungei, zum Emittieren mehrerer Elektronenstrahlen, die im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene in Richtung auf den Bildschirm liegen, einer statischen Ό Konvergenzeinrichtung, um die Elektronenstrahl auf dem Bildschirm zu konvergieren, einer Elektronenstrahlablenkeinrichtung, um jeden Elektronenstrahl ;:ur Abtastung des Bildschirms abzulenken, und einer dynamischen Konvergenzeinrichtung mit einem Magnetjoch zur Erzeugui.g eines Magnetfeldes, das die Elektronenstrahlen durchlaufen, um die Elektronenstrahlen parallel zu der gemeinsamen Ebene zur dynamischen Strahlenkonvergenz auszurichten, wobei das Magnetfeld die Querschnittsform des Strahls verformt, gekennzeichnet durch eine Strahlverformungskoinpensationseinrichtung mit einem zweiten Magnetjoch (13), das zwischen den Strahlerzeugungseinrichtungen (Kr, Ka, Kb) der Farbkathodenstrahlröhre und der dynamischen Konvergenzeinrichtung (6) angeordnet ist und das ein zusätzliches Magnetfeld erzeugt, das die Elektronenstrahlen durchlaufen, um auf die Querschnittsform der Elektronenstrahlen einzuwirken und die Verformung zu kompensieren, die von dem ^M Magnetfeld der dynamischen Konvergenzeinrichtung hervorgerufen wird.
2. Elektronenstrahlsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dynamische Konvergenzeinrichtung (6) um die statische & Konvergenzeinrichtung (1) angeordnet ist.
3. Elektronenstrahlsteuerein.ichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbkathodenstrahlröhre eine Fokussierlinse (Lm) aufweist, die zwischen den Strahlerzeugereinrichtungen (K_K, *o Κα, Ku) und der dynamischen Konvergenzeinrichtung (6) angeordnet ist, und daß die Elektronenstrahlen sich im wesentlichen in der Mitte der Fokussierlinse kreuzen.
4. Elektronenstrahlsteuereinrichtung nach An- ^ spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlverformungskompensationseinrichtung (13) um die Fokussierlinse (Lm)angeordnet ist.
5. Elektronenstrahlsteuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dynamisehe Konvergenzeinrichtung (6) und die Strahlverformungskompcnsationscinrichtung (13) Magnetfelder (H\ bis Ht) entgegengesetzter Polarität erzeugen.
6. Elektronenstrahlsteuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dynamischen Konvergenzeinrichtung (6) und der Strahlverformungskompensationseinrichtung (13) ein dynamisches Konvcrgenzsignal gemeinsam zugeführt wird.