DE2408994A1

DE2408994A1 - Farbbildroehre, bei der die elektronenstrahlkanonen auf einer geraden linie angeordnet sind

Info

Publication number: DE2408994A1
Application number: DE19742408994
Authority: DE
Inventors: Masaaki Yamauchi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1973-05-04
Filing date: 1974-02-25
Publication date: 1974-11-14
Also published as: JPS5522907B2; FR2228293A1; FR2228293B1; US3899761A; GB1436925A; DE2408994C3; IT1009332B; JPS50712A; DE2408994B2

Description

Pauntanwilt· 2 4 O δ 9 9 A

Dr. Ing. H. Negendantc DIpI. Ing. H. Haudc - DIpI. Phy«. W. Schmftz DIpJ. Ing. E. Grealfs - DIpI. Ing. W. W*hn«rt

t München 2, Mozartstra·· 21 Hitachi Limited Telefon 531 OSM

5-1,1-chome,Marunouchi

Chiyoda-ku, Tokyo 22. Februar 1974

Japan Anwaltsakte M-3oo3

Farbbildröhre, bei der die Elektronenstrahlkanonen auf einer geraden Linie angeordnet sind.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbbildröhre mit einer geradlinigen Anordnung der Elektronenstrahlkanonen und insbesondere auf den Aufbau der Polschuhe, mit denen die dynamische Konvergenz unter Verwendung eines Ablenkmagnetfeldes am hinteren Ende eines Ablenkjoches zur Abtastung der Elektronenstrahlen leicht eingestellt werden kann.

aber Bei einer derartigen Farbbildröhre, in der keine Feldkorrektur durch Polschuhe vorgesehen ist, decken sich im allgemeinen nicht die Raster der drei Elektronenstrahlen am Rand des Leuchtschirmes. Besonders die Ablenkempfindlichkeit des Elektronenstrahls von der mittleren Elektronenstrahlkanone gegenüber dem Feld zur Vertikalab lenkung ist kleiner als die der von den äußeren Elektronenstrahlkanonen stammenden Elektronenstrahlen. Eine derartige Erscheinung wird durch die Charakteristik des Ablenkjochs bewirkt. Unter diesen Umständen ist es notwendig, für die dynamische Konvergenz durch einen äußeren Kreis sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Richtung zu sorgen.

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Für die statische Konvergenz bei einer derartigen Farbbildröhre wird bekanntlich der mittlere Elektronenstrahl mit Hilfe einer magnetischen Abschirmung stationär gehalten, wobei die äußeren Elektronenstrahlen cUxh das Magnetfeld eines Magneten für die stati sehe Konvergenz verschoben werden, sodaß der mittlere Elektronenstrahl mit den äußeren Elektronenstrahlen zur Deckung kommt. Da es notwendig ist, die gesamte Länge der Farbbildröhre so kurz wie möglich zu halten, überlappen in Wirklichkeit jedoch das Magnetfeld für die statische Konvergenz und das Ablenkfeld am hintereji Ende des Ablenkjochs einander. Aus diesem Grund wird durch die Abschirmung des mittelren Elektronenstrahls vom Feld für die statische Konvergenz ebenfalls ein Teil der Felder für die Vertikal- und Horizontalablenkung abgeschirmt, sodaß das Raster des mittleren Elektronenstrahls zur Mitte des Leuchtschirms verschoben wird. Mit anderen Worten nimmt die Ablenkempfindlichkeit des mittleren Elektronenstjahls im Vergleich zu dem Fall ab, bei dem der Elektronenstrahl sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Richtung nicht magnetisch abgeschirmt ist. Falls unter diesen Bedingungen für die dynamische Konvergenz zu sorgen wäre, wäre es notwendig, einen Strom mit einer asymetrischen Wellenform im Hinblick auf die Richtung der Horizontalablenkung der beiden äußeren Elektronenstrahlen zu verwenden. Weiterhin wäre es notwendig, einen komplizierten Schaltkreis für die dynamische Konvergenz vorzusehen der die Ablenkempfindlichkeit des mittleren Elektronenstrahls für die Vertikalablenkung erhöht oder die Ablenkempfindlichkeit der jbeiden äußeren Elektronenstrahlen herabsetzt.

Um diese Probleme zu lösen,wurde bereits in der japanischen Patent-

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anmeldung Nr. 1o9411/1972 ein verbesserter Aufbau vorgeschlagen. Dabei sind zwei bogenförmige Polschuhe, deren gegenüberliegende Enden nach außen geneigt sind, an einer Stelle nahe dem vorderen Ende der drei geradlinig angeordneten Elektronenstrahlkanonen auf den gegenüberliegenden Seiten der mittleren Elektronenstrahlkanone und im wesentlichen in horizontaler, zur Achse der Farbbildröhre senkrechten Richtung vorgesehen. Ferner ist ein weiterer Polschuh mit im wesentlichen gleicher Konfiguration wie die erstgenannten Polschuhe über den Elektronenstrahlkanonen auf den gegenüberliegen den Seiten symmetrisch zu einem der erstgenannten Polschuhe angeordnet. Bei diesem Aufbau kann das auf die beiden äußeren Elektronenstrahlen nahe den Polschuhen wirkende Feld für die Vertikalablenkung im Vergleich zu dem Fall vermindert werden, in dem kein Polschuh verwendet wird, und das auf den mittleren Elektronenstrahl·

einwirkende leid für die Vertikalablenkung kann dann vergleichweise j dazu ebenfalls verstärkt werden, sodaß die Differenz in der Vertikalablenkempfindlichkeit kompensiert und die durch die magnetische Abschirmung bewirkte Differenz in der Horizontal-Ablenkempfindlichkeit ausgeschaltet wird.

Jedoch können selbst mit diesem verbesserten Aufbau die Differenzen in den Vertikal- und Horizontal-Ablenkempfindlichkeiten nicht ausreichend kompensiert werden. Da weiterhin die an den äußeren Enden der Elektronenstrahlkanonen auf beiden Seiten angeordneten Polschuhe das Feld für die horizontale, dynamische Konvergenz der beiden äußeren Elektronenstrahlen schwächen, kann keine befriedigende Konvergenz erhalten werden, und die durch die äußere Konvergenz^ schaltung verbrachte elektrische Leistung steigt ebenfalls an _.. __ .. - -4-

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Darüberhinaus ist der Aufbau der Befestigungsvorrichtungen für die Polschuhe kompliziert und umfangreich, sodaß ein großer Raum zum Einbau benötigt wird.

j Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Farbbildröhre der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der für die statische und die dynamische Konvergenz in derselben Ebene gesorgt und die dynanische Konvergenz leicht eingestellt werden kann.

Außerdem soll durch eine Polschuh-Anordnung in der Farbbildröhre sich die Kompensation der vertikalen, dynamischen Konvergenz erübri gen, und ein Strom mit einer symmetrischen Wellenform für die dynamische Konvergenz der beiden äußeren Elektronenstrahlen in der horizontalen Richtung verwendet werden können.

Weiterhin soll die erfindungsgemäße Polschuh-Anordnung die Felder für die statische und die dynamische Konvergenz der beiden äußeren Elektronenstrahlen nicht beeinträchtigen.

Schließlich sollen der Aufbau und die Befestigung der Polschuhe einfach sein.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dabei mit den Merkmalen im Hauptanspruch gelöst.

Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es stellen dar:

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Fig. 1 schematisch einen Teil einer Farbbildröhre mit drei geradlinig angeordneten Elektronenstrahlkanonen,

Fig. 2 typische Raster, wenn kein Polschuh verwendet wird,

Fig. 3 typische Raster im Falle einer magnetischen Abschirmung der mittleren Elektronenstrahlkanone,

Fig. 4 perspektivisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Polschuhe,

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Anordnung der Polschuhe in Fig. 4,

Fig. 6 ein Feldlinienverlauf bei Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 7 dieybei der erfindungsgemäßen Farbbildröhre auftretenden Raster und

Fig. 8 ein Schema zur Erläuterung der Erfindung.

In Fig. 1, die den Aufbau einer Ablenkvorrichtung einer Farbbildröhre mit drei Elektronenstrahlkanonen in In-Line-Anordnung zeigt, werden die von den Elektronens trahlkanonen G,,>G und B_D ausgehenden Elektronenstrahlen Bp₁B₁₃ bzw.B_n durch eine Konvergenzeinsteilvorrichtung 1 korrigiert und dann durch ein Ablenkjoch 2 für die Abtastung der gesamten Fläche eines (nicht gezeigten) Leuchtstoffschirmes der Farbbildröhre abgelenkt. Selbstverständlich weist die Konvergenzeinstellvorrichtung 1 eine Einstelleinrichtung für die dynamische Konvergenz und eine Einstelleinridtung für die statische Konvergenz auf, die in derselben Ebene angeordnet sind. Da die Konvergenzvorrichtung 1 und das Ablenkjoch 2 nahe aneinander angeordnet sind, unterliegen die praktisch in derselben Ebene wie die Konvergenzvorrichtung 1 befindlichen Polschuhe (nicht ge-" "" " -6-

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zeigt) sowohl der verwickelten Wirkung des durch das Ablenkjoch erzeugten Magnetflusses als auch den magnetischen Flüssen für die dynamische und die statische Konvergenz. Insbesondere beim Einstellen der statischen Konvergenz wird der mittlere Elektronenstrahl B_R beim Versuch, den Elektronenstrahl B_ß oder B_G auf der einen Seite mit dem mittleren Elektronenstrahl B_n zum Zusammentreffen zu bringen, durch die Störung des Magnetflusses für die Schaffung der statischen Konvergenz bewegt werden, sodaß das Einstellen Schwierigkeiten bereitet.

In Fig. 2 ist eine fehlende Konvergenz der Elektronenstrahlen B, G und R für die jeweiligen Farben am Rand des Leuchtstoffschirms dargestellt, wobei kein Polschuh für die Feldkorrektur verwendet wird, sodaß man die Wirkung des Ablenkjochs erkennen kann. Wie in dieser Figur gezeigt ist, reicht in vertikaler Richtung die Ablenkung des roten Elektronenstrahls R nicht aus, sodaß der rote Elektronenstrahl R gegenüber dem blauen ElektronenstrahlB und dem grünen Elektronenstrahl G im Inneren des Schirms auftrifft. In der horizontalen Richtung ist der rote Elektronenstrahl R zwischen dem blauen Elektronenstrahl B und dem grünen Elektronenstrahl G gelegen. Mit den Rasterzuständen der Elektronenstrahlen, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind, würdenim Falle einer magnetischen Abschirmung (gestrichelte Linie in Fig. 3) zur Vermeidung der durch den Magnetfluß für die statische Konvergenz des mittleren Elektronensttahls R bewirkten Störung die Störungen von den Elektronens tr ah lkanonen G_ß und G-, abnehmen, was das Einstellen erleichtern würde. Aber wie durch die Raster auf dem Leuchtstoffschirm in Fig. 3 angedeutet ist, wird sich am Rand des Schirms

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das Raster des roten Elektronenstrahls R zur Mitte des Schirms hin verschieben, wodurch die Einstellung der Konvergenz mit den anderen Elektronenstrahlen B und G schwierig wird.

Eine Ausführung der Erfindung wird jetzt anhand der Fign. 4 und 5 beschrieben. Die erfindungsgemäße Polschuh-Anorndung zur Korrektur des Magnetfeldes weist ein erstes Paar Polschuhsegmente 3 und ein zweites Paar Polschuhsegmente 6 auf. Jedes Polschuhsegment 3 ist konkav ausgebildet und weist einen mittleren, flachen Abschnitjt 3a und auf beiden Seiten dazu geneigte Abschnitte 3b auf. Jedes Polschuhsegment 6 weist einen bogenförmigen Abschnitt 6a und einer sich diametral von der Mitte des bogenförmigen Abschnitts 6a erstreckenden, flachen Steg 6b auf. Um einen niedrigen magnetischen Widerstand zu erhalten, bestehen die Polschuhsegmente 3 und 6 aus einem Material hoher Permeabilität, z.B. aus Permalloy. Demgemäß ist es notwendig, die Polschuhsegmente 3 und 6 einstückig auszubilden, sodaß kein Luftspalt oder ein Bereich hohen magnetischen Widerstands zwischen den jeweiligen Abschnitten 3a und 3b bzw. 6a und 6b besteht.

Wie in Fig. 5 gzeigt ist, sind die zwei Polschuhsegmente 3 mit einander gegenüberliegenden Rückflächen symmetrisch angeordnet und an der Innenseite eines zylindrischen Käfigs 5 mittels Stützkörper 4 befestigt. Die Stützkörper 4 und der zylindrische Käfig 5 müssen dabei aus einem Material bestehen, das den magnetischen Fluß überträgt, z.B. aus nicht-magnetischem, rostfreiem Strahl. Die Polschuhsegmente 6 sind zwischen den zwei auf Abstand gehaltenen Segmenten 3 angeordnet, wobei ihre bogenförmigen Abschnitte

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6a an der Innenseite des zylindrischen Käfigs 5 befestigt sind. Die Polschuhsegmente 3 und 6 sind hierbei derart angeordnet, daß eine die Stege 6b der Segmente 6 verbindende gedachte Linie eine die Mitte der Segmente 3 verbindende Linie im rechten Winkel sehne det. Da die Polschuh-Anordnung im Hinblick auf die Konvergenzeinstellfläche der Farbbildröhre derart gelegen ist, daß das Paar der Segmente 3 mit der Richtung der vertikalen Ablenkung übereinstimmt, wird der mittlere Elektronenstrahl R durch den Mittelpunkt eines von den Segmenten 3 und 6 eingeschlossenen Raumes Mndurchgehen, wohingegen die Elektronenstrahlen B und G durch die vom linken und vom rechten Segment 3 sowie vom zylindrischen Käfig 5 bestimmten Räume hindurchgehen.

Wenn die oben beschriebene Polschuhanordnung in das Ablenk-Magnet feld gebracht wird, ergibt sich eine Verteilung des magnetischen Flusses so, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Genauer gesagt, bündeln die Polschuhsegmente 3 den Magnetfluß VH für die Vertikalablenkung in der Mitte, sodaß die Vertikal-Ablenkungsempfindlichkeit des mittleren Elektronenstrahls R erhöht wird. Dies wird durch den geringen magnetischen Widerstand zwischen den gegenüberliegenden, flachen Abschnitten 3a der Segmente 3 bewirkt, wodurch der gleichmäßig verteilte Magnetfluß VH konzentriert wird. Da der gleichmäßig verteilte Magnetfluß H_H für die Horizontalablenkung durch die Stege 6b der zwei Segmente 6 hindurchgeht, wird dieser andererseits schwach konzentriert, wodurch der auf den mittleren Elektronenstrahl R wirkende Magnetfluß und der auf die beiden äußeren Elektronenstrahlen B und G wirkende Magnetfluß einander angeglichen werden. Daher wird die Ablenkung der drei

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Elektronenstrahlen in der horizontalen Richtung im wesentlichen dieselbe sein wie es ohne Polschuh-Anordnung der Fall wäre.

Folglich können mit der erfindungsgemäßen Polschuh-Anordnung Raster, wie sie in Fig. 7 gezeigt sind, anstelle der in den Fign 2 und 3 gezeigten Raster erhalten werden. In Fig. 7 sind die linken und die rechten Raster unverändert geblieben, wohingegen die Raster R entlang dem oberen und unteren Rand mit den Rastern B und G auf denselben Seiten zusammenfallen. Da gemäß der Erfindung bei einer Farbbildröhre mit drei Elektronenstrahlkanonen in In-Line-Anordnung Raster, wie sie in Fig. 7 dargestellt sind, erhalten werden können, ist es nicht notwendig, für eine vertikale dynamische Konvergenz zu sorgen. Darüberhinaus ist es möglich, einehorizontale dynamische Konvergenz für den blauen und den grünen Elektronenstrahl im Hinblick auf den roten Elektronenstrahl R mit Hilfe eines eine symmetrische Wellenform aufweisenden Strome vorzusehen.

Die zwei Paar Polschuhsegmente 3 und 6 sorgen für eine magnetische Abschirmung, durch die ein Störeinfluß auf den mittleren Elektronenstrahl R von dem Magnetfluß einer äußeren Einstellvorrichtung (niht gezeigt) verhindert wird. Diese Funktion der Polschuh-Anordnung wird nun anhand der Fig. 8 erläutert.

Fig. 8 zeigt den Zusammenhang zwischen der statischen und der dynamischen Konvergenz und die erfindungsgemäße Polschuh-Anordnung wobei auf der linken Seite a die Funktionsweise der dynamischen Konvergenz und auf der rechten Seite b de der statischen Konver-

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genz gezeigt ist. Wie aus der Figur hervorgeht, wird die statische Konvergenz durch Drehen der Magnete M..,M_,M_ und M. zur Einstellung der R&arität und der Dichte des durch die E-förmigen Magnetkerne der Konvergenzeinstellvorrichtung 1 verlaufenden Magnetflusses S_H igesorgt, sodaß statisch die äußeren Elektronenstrahlen (Β~ und B„) unit dem mittleren Elektronenstrahl B„uzur Deckung gebracht werden.

Für die dynamische Konvergenz wird gesorgt, indem ein Strom mit einer parabolischen Wellenform von einer äußeren Quelle E.CS. durch eine Spule 8 der Konvergenzeinstellvorrichtung 1 zur Schaffung des Magnetflusses D^ geschickt wird, der den blauen und den grünen

j Elektronenstrahl B_ß und B~ in Deckung mit dem mitteleren, roten j Elektronenstrahl B„ bringt. Da die äußeren Magnetflüsse D„ und Srr den mittleren Elektronenstrahl B_R kaum beeinflussen, kann auf diese Weise die Konvergenz leicht eingestellt werden. Da das Magnetfeld für die beiden äußeren Elektronenstrahlen nicht abgeschirmt ist, kann wieterhin die für die dynamische Konvergenz benötigte Leistung kleingehalten werden. Die Größe und die Konfiguration der

jPolschuhsegmente 3 und 6 muß gemäß dem äußeren Feldverlauf für jdie Konvergenz und dem Feldverlauf des Ablenkjochs variiert werden

Die durch die Erfindung geschaffene Konvergenzkarektur ist sowohl bei der einfachen Ausführung, z.B. der mit einem §attelartigen Ablenkjoch ausgerüsteten Ausführung, als auch bei der Ausführung mit großem Ablenkwinkel (11o°) sehr geeignet.

fie im einzelnen beschrieben worden ist, wird bei einer Farbbildröhre, bei der die drei Elektronenstrahlkanonen in einer Ebene

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angeordnet sind und bei der für die dynamische und die statische Konvergenz in derselben Ebene gesorgt ist, durch zwei Polschuhsegmente 3 die Ablenkung des mittleren Elektronenstrahls (rot, B_R) in der vertikalen Richtung erhöht, wobei zwei andere Polschuhsegmente 6 dafür sorgen, daß der Magnetfluß für die Horizontalablenkung gleichmäßig auf die diesbezüglichen Elektronenstrahlen einwirkt. Darüberhinaus kann aufgrund eines fehlenden Störeinflusses auf den mittleren Elektronenstrahl durch die magnetischen Flüsse für die dynamische und statische Konvergenz die Konvergenz der Farbbildröhre leicht eingestellt werden.

Somit schafft die Erfindung eine verbesserte Farbbildröhre, bei der die Einstellung der Konvergenz sogar durch ungeschickte Personen leicht und schnell vorgenommen werden kann.

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Claims

Patentanwälte

Dr. Ing. H. Negendank

Dipl. Ing.H. Heu* - Dip! Phys-Dipl. Ing. E. Gr₂₃H, - Dipl. Ing. W^

Hitachi Limited 8 München2,fclozartstrae·za

' Telefon 558Θ586

ι 5-1,1-chome, Marunouchi

Chiyoda-ku, Tokyo 22. Februar 1974

(Japan Anwaltsakte M-3oo3

Patentansprüche

Iy Farbbildröhre mit drei, entlang einer geraden Linie angeordneten Elektronenstrahl_kanonen und einer Vorrichtung, mit der die statische und die dynamische Konvergenz im wesentlichen in der-

selben Ebene zur Bündelung der drei Elektronenstrahlen auf einen Punkt des Leuchtschirms der Farbbildröhre einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der Konvergenzeinstellebene befindliche Polschuh-Anordnung vorgesehen ist, die ein erstes Paar Polschuhsegmente (3) und ein zweites Paar Polschuhsegmente (6) in einer im wesentlichen rechtwinkligen Anordnung zueinander aufweist, und daß das zweite Paar der Polschuhsegmente in derselben Richtung wie die der Vertikalablenkung der Elektronen|- strahlen (B,G,R) angeordnet ist.
2. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhsegmente (6) des zweiten Paars die Form eines T aufweisen und daß die Polschuhsegmente (3) des ersten Paares konkav gekrümmt sind, wobei die zwei Paare der Polschuhsegmente in einem zylindrischen Käfig (5) befestigt sind.

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3. Farbbildröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ;

T-förmigen Polschuhsegmente (6) einen gekrümmten Abschnitt (6a)¹ und einen dazu im rechten Winkel verlaufenden, flachen Steg (6bj) aufweisen und daß die konkaven Polschuhsegmente (3) einen flachen Abschnitt (3a) und an dessen gegenüberliegenden Enden geneigte Abschnitte (3b) aufweisen, wobei die flachen Stege auf derselben geraden Linie liegen und die flachen Abschnitte der konkaven Polschuhsegmente auf einer zu dieser geraden Linie senkrechten Linie einander gegenüberliegen.
4. Farbbildröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die T-förmigen und die konkaven Polschuhsegmente aus einem Material hoher Permeabilität bestehen und daß der zylindrische Käfig aus einem Material besteht, das den magnetischen Fluß überträgt

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