DE2404942C3

DE2404942C3 - Elektronenstrahlsteuereinrichtung

Info

Publication number: DE2404942C3
Application number: DE2404942A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Aoki; Tsunenari Saito
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1973-02-02
Filing date: 1974-02-01
Publication date: 1978-07-06
Also published as: FR2216669B1; GB1442723A; NL184988C; NL184988B; FR2216669A1; CA995727A; US3898521A; IT1006240B; JPS49116065U; JPS5646297Y2; DE2404942A1; DE2404942B2; NL7401532A

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektronenstrahlsteuereinrichtung für ein Gerät mit einer Farbkathodenstrahlröhre, bestehend aus einer Farbkathodenstrahlröhre mit einem Luminiszenzbildschirm, Strahlerzeugereinrichtungen zum Emittieren mehrerer Elektronenstrahlen, die im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene in Richtung auf den Bildschirm liegen, einer statischen Konvergenzeinrichtung, um die Elektronenstrahlen auf dem Bildschirm zu konvergieren, einer Elektronenstrahlablenkeinrichtung, um jeden Elektronenstrahl zur Abtastung des Bildschirms abzulenken, und einer dynamischen Konvergenzeinrichtung mit einem Magnetjoch zur Erzeugung eines Magnetfeldes, das die

ίο 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 dynami-

is sehe 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 Elektronenstrahlsteuereinrichtung 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.

*o 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.

*5 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

so 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 F i g. 1 bis 8 beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig.) 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,

F i g. 3 ein Diagramm, aus dem der Verlauf des dynamischen Konvergenzstroms für die Kathodenstrahlröhre der F ig. 1 hervorgeht,

Fig.4 einen Querschnitt eines Elektronenstrahls, wenn kein dynamischer Konvergenzstrom in der dynamischen Konvergenzwicklung der Kathodenstrahlröhre der F i g. 1 fließt,

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

Konvergenzwicklung der Kathodenstrahlröhre der F i g. 1 fließt,

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

Fig.7 einen Längsschnitt einer Farbkathodenstrahlröhre mit nebeneinander angeordneten Kathoden und mit der Elektronenstrahlsteuereinrichtung gemäß der to 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.

F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform einer bekannten Kathodenstrahlröhre mit nebeneinander angeordneten Kathoden.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform sind die Kathoden Kr, K_g und Kb für Rot, Grün und Blau aufeinanderfolgend im wesentlichen in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet und fünf Gitter G\ bis d sind koaxial und aufeinanderfolgend gemeinsam für die Kathoden Kr, Kg und Kb angeordnet Elektronenstrahlen R, G und B für Rot, Grün und Blau, die von den Kathoden Kr, Kc und Kb emittiert werden, werden von einer Hilfselektronenlinse Ls vorfokussiert, die von dem zweiten und dritten Gitter Gi und G3 gebildet wird, damit sie sich in der Mitte der Hauptelektronenlinse Lm überschneiden, die im wesentlichen von den dritten bis fünften Gitter G3 bis Gs 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 Konvergenzplatten 4 und 5 eine Konvergenzspannung Ec erhalten, die um einige 100 Volt niedriger als die Anodenspannung E/, ist, um die statische 4U 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 F i g. 1 bezeichnet 7 eine Horizontal- und so Vertikalablenkvorrichtung.

Wie F i g. 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 Horizontalebene um den Halsteil der Kathodenstrahlröhre angeordnet. Wenn das parabolische Signal i_a 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 Seitenelektronenstrahlen 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 F i g. 4 zeigt, der eine minimale Querschnittsfläche bzw. -größe hat Wenn jedoch der dynamische Konvergenzstrom zunimmt, wird ein Magnetfeld Hy in der vertikalen Richtung erzeugt und ein Magnetfeld H2 in der horizontalen Richtung wird ebenfalls erzeugt Γ -Sr werden eine Kraft Fi, die auf die jeweiligen Strahlen wirkt und sie in der horizontalen Richtung streckt und eine Kraft F2, 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 Strahlpunktgröße 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 hervorgeht in der die Ordinate die Strahlpunktgröße j/ib~(wobei »a« die horizontale Größe des Lichtpunkts und »b« die vertikale Größe des Lichtpunkts angibt) und die Abszisse die dynamischen Konvergenz- und Korrekturströme I 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 Farbkathodenstrahlröhre mit der Elektronenstrahlsteuereinrichtung 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 Fi 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 13 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 Jochs 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 Fig.8 zeigt und eine dynamische Konvergenzspannung e_c wird an den Enden der in Reihe geschalteten Wicklungen angelegt, um Korrektur- bzw. Kompensationsmagnetfelder W3 und H* in der horizontalen und vertikalen Richtung zu erzeugen, die entgegengesetzt zu den Feldern Hi und H₂, die von dem Joch 6 erzeugt werden, gerichtet sind.

Bei der anhand der Fig. 7 und 8 erzeugten Kathodenstrahlröhre werden Kräfte, die auf die Elektronenstrahlen 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 Hauptelektronenlinse 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 Konvergenzplatten 2 bis 5 durchläuft, hervorgerufen, 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 gle^:?h und das Korrekturjoch 13 beeinflußt die dynamische Konvergenz nicht, die von dem dynamischen Konvergenzjoch 6 hervorgerufen wird bzw. die vorbestimmte dynamische Konvergenz wird unverändert durchgeführt.

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

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

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektronenstrahlsteuereinrichtung für ein Gerät mit einer Farbkathodenstrahlröhre, bestehend aus einer Farbkathodenstrahlröhre mit einem Luminiszenzbildschirm, Strahlerzeugereinrichtungen zum Emittieren mehrerer Elektronenstrahlen, die im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene in Richtung auf den Bildschirm liegen, einer statischen Konvergenzeinrichtung, um die Elektronenstrahlen auf dem Bildschirm zu konvergieren, einer Elektronenstrahlablenkeinrichiung, um jeden Elektronenstrahl zur Abtastung des Bildschirms abzulenken, und einer dynamischen Konvergenzeinrichtung mit einem Magnetjoch zur Erzeugung 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 Strahlverformungskompensationseinrichtung mit einem zweiten Magnetjoch (13), das zwischen den Strahlerzeugungseinrichtungen (Kr, Kc, 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 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. Elektronenstrahlsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbkathodenstrahlröhre eine Fokussierlinse (Lm) aufweist, die zwischen den Strahlerzeugereinrichtungen (Kr, Kc, Kb) und der dynamischen Konvergenzeinrichtung (6) angeordnet ist, und daß die Elektronenstrahlen sich im wesentlichen in der Mitte der Fokussierlinse kreuzen.

4. Elektronenstrahlsteuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlverformungskompensationseinrichtung (13) um die Fokussierlinse (Lm) angeordnet ist.

5. Elektronenstrahlsteuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dynamische Konvergenzeinrichtung (6) und die Strahlverformungskompensationseinrichtung (13) Magnetfelder (H\ bis Ha) entgegengesetzter Polarität erzeugen.

6. Elektronenstrahlsteuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dynamischen Konvergenzeinrichtung (6) und der Strahlverformungskompensationseinrichtung (13) ein dynamisches Konvergenzsignal gemeinsam zugeführt wird.