DE2408994B2

DE2408994B2 - Magnetisches Konvergenzsystem für Farbbildröhren mit drei in einer Ebene und zueinander parallel angeordneten Elektronenstrahlerzeugern

Info

Publication number: DE2408994B2
Application number: DE2408994A
Authority: DE
Inventors: Masaaki Mobara Chiba Yamauchi (Japan)
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1973-05-04
Filing date: 1974-02-25
Publication date: 1979-08-16
Also published as: FR2228293A1; JPS5522907B2; JPS50712A; FR2228293B1; DE2408994A1; DE2408994C3; GB1436925A; US3899761A; IT1009332B

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Konvergenz-

@| system der im Oberbegriff des Hauptanspruches

jf| genannten Art.

'?! Aus der französischen Offenlegungsschrift 20 52 95/

ist ein magnetisches Konvergenzsystem bekannt, bei

:| dem in Strahlrichtung gesehen hinter den Elektronen-

I'' Strahlerzeugern zunächst die Polschuhe für Horizontal-

'■;; konvergenz angeordnet sind. Der aus dem mittleren

Elektronenstrahlerzeuger austretende Strahl ist von

i-;i einem Zylinderelement umgeben, während die aus den

beiden äußeren Elektronenstrahlerzeugern austreten-ί i den Strahlen jeweils zwei plattenartigen Polschuhen

zugeordnet sind, die symmetrisch zur ersten Ebene angeordnet sind, deren freie Enden vor dem den mittigen Strahl umgebenden Zylinder enden. In Strahlrichtung ist den Polschuhen für die Horizontalkonvergenz ein Polschuhpaar nachgeordnet, dessen Polschuhe im wesentlichen symmetrisch zu und mit Abstand von einer zweiten Ebene, die zur ersten Ebene senkrecht in der Achse des mittleren Elektronenstrahlerzeugers schneidet, derart angeordnet sind, daß jeder Polschuh die erste Ebene schneidet und zwischen dem mittleren Elektronenstrahl und einem der äußeren Elektronenstrahlen liegt, wobei die Polschuhe eine solche Formgebung aufweisen, daß ihr senkrecht zur zweiten Ebene gemessener Abstand zueinander an ihrem mittigen Abschnitt vorgegebene Erstr^ckung kleiner ist als der Abstand an ihren weiter von der ersten Ebene entfernten Enden. Die !freien Enden dieses Polschuhpaares sind direkt mit dem Träger verbunden. Auf der von dem Polschuh dieses Polschuhpaares abgewandten Seite der äußeren Eilektronenstrahlen ist jeweils ein weiterer Polschuh angeordnet, dessen Formgebung im wesentlichen der des zugeordneten Polschuhs entspricht, der zwischen dem mittleren Elektronenstrahl und dem äußeren Elektronenstrahl liegt. Die Polschuhe für die vertikale Konvergenz schwächen das von den Polschuhen für die horizontale Konvergenz der beiden äußeren Elektronenstrahlen gebaute Feld. Die für die Speisung der Horizonlaikonvergenzpolschuhe erforderliche elektrische Leistung steigt an. Der Raumbedarf dieses bekannten Konvergenzsystems, in axialer Richtung der Röhre gesehen, ist bedingt durch die Anordnung der Polschuhpaare hintereinander relativ groß.

Aus der US-PS 33 25 675 ist ein magnetisches Konvergenzsystem bekannt, bei dem die für die Konvergenz erforderlichen Polschuhe im wesentlichen in gleichem Abstand von den Strahlerzeugern in einer Ebene liegen. Hierbei ist der mittlere Elektronenstrahl wie bei der FR-OS 20 52 957 völlig gegenüber einem äußeren Magnetfeld abgeschirmt, sei es das Feld des Ablenkjochs oder seien es die für die statische und dynamische Konvergenz verwendeten Felder. Die vollständige magnetische Abschirmung des mittleren Strahls wird dadurch erreicht, daß dieser durch die einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt abschirmenden .Seitenabschnitte eines miaigen i^istücks vollständig umschlossen wird. Jedem äuüeren Seitenstrahl ist ein aus zwei voneinander getrennten, im wesentlichen U-förmigen Polschuhen bestehendes Polschuhpaar zugeordnet, wobei jeweils ein Schenkel des U-förmigen Querschnitts an einem Träger befestigt ist. Die paarige Konfiguration und der U-förmige Querschnitt der den äußeren Elektronenstrahlen zugeordneten Polschuhpaare sind erforderlich, um einerseits eine horizontale Auslenkung und andererseits eine vertikale Auslenkung der äußeren Elektronenstrahlen zu ermöglichen. Die Polschuhanordnung des aus der US-PS 33 25 675 bekannten magnetischen Konvergenzsystems ist kompliziert im Aufbau. Da der zentrale Strahl allseitig umschlossen ist, kann die Ablenkempfindlichkeit des mittleren Elektronenstrahls in horizontaler oder vertikaler Richtung nicht erhöht werden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein magnetisches Konvergenzsystem der im Oberbegriff des vorstehenden Hauplanspruchs genannten Art zu schaffen, bei dem die Polschuhpaiare für die statische und dynamische Konvergenz in gleichem Abstand von den Strahlerzeugern in derselben Ebene liegen und bei dem die dynamische Konvergenz leicht eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Hauptanspruchs gelöst. Durch das erste Polschuhpaar wird die Ablenkung des mittleren Elektronenstrahls in der vertikalen Richtung erhöht, wobei das zweite Polschuhpaar dafür sorgt, daß der

Magnetfluß für die Horizontalablenkung gleichmäßig auf die äußeren Elektronenstrahlen einwirkt. Da die magnetischen Felder für die dynamische und statische Konvergenz nicht störend auf den mittleren Elektronenstrahl einwirken können, kann die Konvergenz der Farbbildröhre auch leicht eingestellt werden.

Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen des Konvergenzsystems nach dem Anspruch 1.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch einen Teil einer Farbbildröhre mit drei in einer Ebene angeordneten Elektronenstrahlerzeugern,

Fig.2 typische Lage der Bildraster auf dem Bildschirm, wenn kein Polschuh verwendet wird,

Fig.3 typische Lage der Bildraster im Falle einer magnetischen Abschirmung des mittleren Elektronenstrahlerzeugers,

Fig.4 perspektivisch eine Ausführungsform des Konvergenzsystems,

F i g. 5 einen Querschnitt durch eine Anordnung der Polschuhe in F i g. 4,

Fig. 6 ein Feldlinienverlauf bei Verwendung des Konvergenzsystems nach F i g. 4,

F i g. 7 die dabei auftretenden Bildraster und

F i g. S ein Schema zur Erläuterung der Wirkungsweise des Konvergenzsystems.

Bei der Farbbildröhre gemäß F i g. 1 werden die von den in einer Ebene liegenden Elektronenstrahlerzeugern C, B und R ausgehenden Elektronenstrahlen C, B bzw. R durch ein Konvergenzsystem 1 korrigiert und dann durch ein Ablenkjoch 2 abgelenkt.

Da das Konvergenzsystem 1 und das Anlenkjoch 2 nahe aneinander angeordnet sind, unterliegen die praktisch in derselben Ebene wie das Konvergenzsystem 1 befindlichen Polschuh (nicht gezeigt) für die Feldkorrektur der Wirkung sowohl des durch das Ablenkjoch 2 erzeugten Magnetflusses als auch den magnetischen Flüssen für die dynamische und die statische Konvergenz. Insbesondere beim Einstellen der statischen Konvergenz wird der mittlere Elektronenstrahl R beim Versuch, den Elektronenstrahl D oder G auf der einen Seite mit dem mittleren Elektronenstrahl R zum Zusammentreffen zu bringen, durch die Störung des Magnetflusses für die Schaffung der statischen Konvergenz bewegt v/erden, so daß das Einstellen Schwierigkeiten bereitet.

In Fig.2 ist eine fehlende Konvergenz der Elekironenstrahlen B, G und R am Rand des Leuchschirms dargestellt, wobei kein Polschuh für die Feldkorrektur verwendet wird, so dal! man die Wirkung des Ablenkjochs erkennen kann. In vertikaler Richtung reicht die Ablenkung des roten Elektronenstrahls R nicht aus, so daß der rote Elektronenstrahl R gegenüber dem blauen Elektronenstrahl B und dem grünen Elektronentrahl G zur Schirmmitte hin versetzt auftrifft. Ip der horizontalen Richtung ist der Elektronenstrahl R zwischen dem Elektronenstrahl B und dem Elektronenstrahl G gelegen. Mit den Rasterzuständen de-Elektronenstrahlen gemäß F i g, 2 würden im Falle einer magnetischen Abschirmung (gestrichelte Linie in Fig. 3) zur Vermeidung der durch den Magnetfluß für die statische Konvergenz des mittleren Elektronenstrahls R bewirkten Störung die Störungen von den Elektronenstrahlerzeugirn G_B und G_G abnehmen, was das Einstellen erleichtern würde. Aber wie durch die Raster auf dem Leuchtschirm in Fig. 3 angedeutet ist, wird sich am Rand des Schirmes das Raster des Elektronenstrahls R zur Mitte des Schirms hin verschieben, wodurch die Einstellung der Konvergenz mit den anderen Elektronenstrahlen B und G schwierig wird.

ä Eine Ausführung des Konvergenzsystems wird jetzt anhand der F i g. 4 und 5 beschrieben. Das Konvergenzsystem weist ein erstes Polschuhpaar 3 und ein zweites Polschuhpaar 6 auf. Jeder Polschuh 3 ist konkav ausgebildet und weist einen mittleren, flachen Abschnitt

ίο 3a und auf beiden Seiten dazu geneigte Abschnitte Zb auf. Jeder Polschuh 6 weist einen gekrümmten Abschnitt 6a und einen sich diametral von der Mitte des Abschnitts 6a erstreckenden, flachen Steg 66 auf. Um einen niedrigen magnetischen Widerstand zu erhalten, bestehen die Polschuhe 3 und 6 aus einem Material hoher Permeabilität, z. B. aus einer Eisen-Nickel-Legierung mit 36—81% Ni. Demgemäß ist es notwendig, die Polschuhe 3 und 6 einstückig auszubilden, so daß kein Luftspalt oder ein Bereich hohen magnetischen Widerstands zwischen den jeweiliger Abschnitten 3a und 3b bzw. 6a und 6ö besteht

Gemäß F i g. 5 sind die zwei Polschuhe 3 mit einander gegenüberliegenden Rückflächen symmetrisch angeordnet und an der Innenseite eines zylindrischen

-"■> Käfigs 5 'litteis Stützkörper 4 befestigt. Die Stützkörper 4 und der zylindrische Käfig 5 können aus einem Material niedriger Permeabilität, z. B. aus nichtmagnetischem, rostfreien Stahl, bestehen. Die Polschuhe 6 sind zwischen den zwei auf Abstand gehaltenen Polschuhen

M 3 angeordnet, wobei ihre gekrümmten Abschnitte 6a an der Innenseite des zylindrischen Käfigs 5 befestigt sind. Die Polschuhe 3 und 6 sind hierbei derart angeordnet, daß eine die Stege 6b der Polschuhe 6 verbindende gedachte Linie eine die Mitte der Polschuhe 3

⁾⁵ verbindende Linie im rechten Winkel schneidet. Da die Polschuhanordnung im Hinblick auf die Konvergenzeinstellfläche der Farbbildröhre derart gelegen ist, daß das Polschuhpaar 3 mit der Richtung der vertik-ilen Ablenkung übereinstimmt, wird Her mittlere Elektro-

⁴⁽> nenstrahl R durch den Mittelpunkt eines von den Polsc'iiuhen 3 und 6 eingeschlossenen Raumes hindurchgehen, wohingegen die Elektronenstrahlen B und G durch die vom linken und vom rechten Polschuh 3 sowie vom zylindrischen Käfig 5 bestimmten Räume hindurch-

ti gehen.

Wenn die oben beschriebene Polschuhanordnung in das Ablenkfeld gebracht wird, ergibt sich eine Verteilung des magnetischen Flusses so, wie in Fig.6 gezeigt ist. Genauer gesagt, bündeln die Polschuhe 3 den

><> Magnetfluß Vn für die Vertikalablenkung in der Mitte, so daß die Vertikal-Ablenkungsempfindlichkeit des mittleren Elektronenstrahls R erhöht wird. Dies wird durch d: η geringen magnetischen Widerstand zwischen den gegenüberliegenden, flachen Abschnitten 3a der

y> Polschuhe 3 bewirkt, wodurch der gleichmäßig verteilte Magnetfluß V_H konzentriert wird. Da der gleichmäßig verteilte Magnetfluß Hn für die Horizontalablenkung durch die Stege 6t der zwei Polschuhe 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 Elektronenstrahlen in der horizontalen Richtung im

^h~' wesentlichen dieselbe sein wie es ohne Polschuh-Anordnung der Fall wäre.

Folglich können die Raster gemäß Fig. 7 erhalten werden. In F i g. 7 sind die linken und die rechten Küster

unverändert geblieben, wohingegen die Raster des Strahls R entlang dem oberen und unteren Rand mit den Rastern oder Strahlen B und G auf denselben Seiten /usamiiK nfallen. Es ist nicht notwendig, für eine vertikale dynamische Konvergenz zu sorgen. Darüberhinaus ist es möglich, eine horizontale dynamische Konvergenz für den blauen und den grünen Elektronenstrahl im Hinblick auf den roten Elektronenstrahl R mit Hilfe eines eine symmetrische Wellenform aufweisenden Stromes vorzusehen.

Die zwei Polschuhpaare 3 und 6 sorgen für eine magnetische Abschirmung, durch die ein Störeinfluß auf den mittleren Elektronenstrahl R von dem Magretfluß einer äußeren Einstellvorrichtung (nicht gezeigt) verhindert wird. Diese Funktion der Polschuh-Anordnung wird nun anhand der F i g. S erläutert.

F i g. 8 zeigt den Zusammenhang zwischen der statischen und der dynamischen Konvergenz und die Poischuh-Änordnung, wobei aul der linken Seite a die Funktionsweise der dynamischen Konvergenz und auf der rechten Seite b die der statischen Konvergenz gezeigt ist. Wie aus der Figur hervorgeht, wird die statische Konvergenz durch Drehen der Magnete M₁, Kh, Mi und M₄ zur Einstellung der Polarität und der Dichte des durch die E-förmigen Magnetkerne des Konvergenzsystems 1 verlaufenden Magnetflusses 5// gesorgt, so daß statisch die äußeren Elektronenstrahl G und B mit dem mittleren Elektronenstrahl R zur Deckung gebracht werden.

Für die dynamische Konvergenz wird gesorgt, indem ein Strom mit einer parabolischen Wellenform von einer äußeren Quelle £ C. 5 durch eine Spule 8 des Konvergenzsystems I zur Schaffung des Magnetflusses Du geschickt wird, der den blauen und den grünen Elektronenstrahl ö und G in Deckung mit dem mutieren, roten Elektronenstrahl R bringt. Da die äußeren Magnetflüsse Du und S'// den mittleren Elektronenstrahl R kaum beeinflussen, kann auf diese Weise die Konvergenz leicht eingestellt werden. Da das Magnetfeld für die beiden äußeren Elektronenstrahlen nicht abgeschirmt ist, kann weiterhin die für die d\ mimische Konvergenz benötigte Leistung klein gehalten werden. Die Größe und die Konfiguration der Poischuhe J und b muli gemäß dem äußeren Fclclverlaul für die Konvergenz und dem Feldverlauf des Ablenkjochs variiert werden.

Das Konvergenzsystem nach der Erfindung ist sowohl für mit einem sattelartigen Ablenkjoch ausgerüstete Röhren mit kleinem Ablenkwinkel als auch für Röhren mit großem Ablenkwinkel (110°) sehr geeignet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnung¹^

Claims

Patentansprüche:

1. Magnetisches Konvergenzsystem für Farbbildröhren mit drei in einer ersten Ebene und zueinander parallel angeordneten Elektronenstrahlerzeuger^ mit einem den Elektronenstrahlerzeugern in Strahlrichtung nachgeordneten und innerhalb der Röhren auf einem Träger angeordneten Polschuhpaar, dessen Polschuhe im wesentlichen symmetrisch zu und mit Abstand von einer zweiten Ebene, die die erste Ebene senkrecht in der Achse des mittleren Elektronenstrahlerzeugers schneidet, derart angeordnet sind, daß jeder Polschuh die erste Ebene schneidet und zwischen dem mittleren Elektronenstrahl und einem der äußeren Elektronenstrahlen liegt, wobei die Polschuhe eine solche Forin aufweisen, daß ihr senkrecht zur zweiten Ebene gemessener Abstand voneinander an ihrem mittleren Abschnitt kleiner ist als der Abstand an ihren freien, weiter von der ersten Ebene entfernten Enden, dadurch gekennzeichnet, daß in gleichem Abstand von den Strahlerzeugern wie das erste Polschuhpaar ein weiteres Polschuhpaar (6) im wesentlichen symmetrisch zu und mit Abstand von der ersten Ebene derart angeordnet ist, daß ein Abschnitt (6a) eines jeden Polschuhs (6) des zweiten Paares sich symmetrisch zur zweiten Ebene erstreckt und von diesem Abschnitt (6a) ein Steg (6/^ ausgeht, der in der zweiten Ebene liegt und sich auf den mittleren Elektronenstrahl (Gr) zu erstreckt. ^3I)

2. Magnetisches Konvergenzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhabschnitte (3a, 3b, 6a) und die Stege (6b) aus einem Werkstoff hoher Permeabilität bestehen und in einem zylindrischen Käfig (5) befestigt sind. ''

3. Magnetisches Konvergenzsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der sich irn wesentlichen symmetrisch zur zweiten Ebene erstreckende Abschnitt (6a) eines jeden Polschuhs (6) gekrümmt ist und direkt mit dem Käfig (5) verbunden ist, daß die freien Enden (3b) des ersten Polschuhpaares (3) vor dem Käfig (5) enden und die Polschuhe (3) des ersten Polschuhpaars innerhalb des Käfigs (5) durch Stützkörper (4) abgestützt sind.

4=