DE2541893B2

DE2541893B2 - Strahlablenkeinrichtung fuer eine farbfernsehempfaenger-bildroehre

Info

Publication number: DE2541893B2
Application number: DE19752541893
Authority: DE
Inventors: Shunichi Zama Kanagawa; Ogawa Youji Yokohama; Sano (Japan)
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1974-09-20
Filing date: 1975-09-19
Publication date: 1977-01-13
Also published as: JPS5136015A; DE2541893C3; FR2285774B1; FR2285774A1; US4034324A; DE2541893A1; GB1532220A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Strahlablenkeinrichtung für eine Farbfernsehempfänger-Bildröhre, die auf einen Halsteil einer drei einzeilig in einer Horizontalebene angeordnete Elektronenstrahlerzeuger aufweisenden Farbbildröhre aufgesetzt ist und ein die drei Elektronenstrahlen horizontal und vertikal ablenkendes Ablenkjoch aufweist, auf das weichmagnetische Teile aufgesetzt sind.

Um Rasterverzeichnungen auf dem Bildschirm zu beheben, ist aus der DT-OS 24 05 531 ein Ablenkspuelensatz für eine Farbfernseh-Bildwiedergaberöhre bekannt, bei dem vier Aussparungen in dem Flansch eines Ringkerns sitzend ausgebildet sind und diese Aussparungen mit einem nichtferromagnetischen Feststoff gefüllt werden. Diese Aussparungen tragen aber nichts zur Korrektur von Konvergenzfehlern der Elektronenstrahlen bei.

Eine mit drei Elektronenstrahlen arbeitende Farbbildröhre muß nämlich derart konstruiert sein, daß bei der Abtastung des Leuchtschirmes der Farbbildröhre durch die drei den Grundfarben rot, grün und blau entsprechenden Elektronenstrahlen die Raster der drei Grundfarben dadurch übereinander gelegt werden, daß die drei Elektronenstrahlen konvergieren können, um damit das Auftreten von Farbverschiebungen zu verhüten, die auf eine fehlende Konvergenz der drei Elektronenstrahlen zurückzuführen sind. Zu diesem Zwecke sind in einer Farbbildröhre mit einem einzeilig angeordneten Strahlsystem, bei dem die drei Elektronenstrahlen an einer Stelle ausgesandt werden, an der sie in einer horizontalen Ebene liegen, die zu beiden Seiten des in F i g. 1 dargestellten mittleren Elektronenstrahlerzeugers liegenden Elektronenstrahlerzeuger 1,3 normalerweise um vorbestimmte Winkel horizontal bezüglich des mittleren Elektronenstrahlerzeugers geneigt angeordnet Bei einer praktisch hergestellten Farbbildröhre konvergieren die drei Elektronenstrahlen ER, EG und ES jedoch nicht immer in einem Punkt, was auf eine nicht genügend genaue lagerichtige Anordnung der Elektronenstrahlerzeuger, den Einfluß des äußeren Magnetfeldes etc. zurückzuführen ist Um dieser Schwierigkeit abzuhelfen, wird normalerweise auf einem Halsteil 4 der Farbbildröhre ein statisches fConvergenzjoch 5 aufgesetzt, wobei durch dieses Konvergenzjoch 5 eine sogenannte statische Konvergenz erzielt wird, derart, daß die drei Elektronenstrahlen zumindest in dem Schirmmittelpunkt zur Konvergenz gebracht werden.

Selbst wenn eine Farbbildröhre derart aufgebaut ist, daß die drei Elektronenstrahlen ER, EB und EB mittels der erwähnten statischen Konvergenz im Schirmmittelpunkt zur Konvergenz gebracht werden, so konvergieren die drei Elektronenstrahlen, wenn sie durch ein Ablenkjoch 6 in einen Randbereich des Schirmes abgelenkt werden, nicht mehr in einem Punkt, d. h., es tritt fehlende Konvergenz auf. Der Grund liegt darin, daß die drei Elektronenstrahlerzeuger 1, 2, 3 räumlich voneinander getrennt angeordnet sind. Um diese fehlende Konvergenz zu beseitigen, wird normalerweise eine sogenannte dynamische Konvergenz vorgesehen. Um eine solche dynamische Konvergenz zu erreichen, werden, wie beispielsweise in F i g. 2 dargestellt, zwei Kernpaare 7 a, 76 auf beiden Seiten eines Halsteiles 4 der Farbbildröhre angeordnet, wobei auf diese lCernpaare 7a, 76 dynamische Konvergenzwicklungen 8a, 9a, 10a und 86, 9b, \0b aufgebracht sind. Aus einer dynamischen Konvergenzsteuerschaltung 11 werden die Konvergenzwicklungen 8a, 86, 9a, 96, 10a, 106 mit einem dynamischen Korrekturstrom gespeist. In F i g. 2 bezeichnen Bezugsziffern 12, 13, 14, 15 permanentmagnete, die zur Erzielung einer statischen Konvergenz vorhanden sind. Dem erwähnten dynamischen Korrekturstrom wird eine zweckmäßige Wellenform erteilt, derart, daß er in Übereinstimmung mit der Zeilenabtastung, der Feldabtastung etc. die Wege der seitlichen Elektronenstrahlen ER, EB der drei Elektronenstrahlerzeugern 1,2,3 ausgesandt werden, derart korrigiert, daß sich an allen Stellen des Schirms eine ausreichende Konvergenz ergibt. Die Schaltung zur Einspeisung des Korrekturstroms, d. h. die dynamische Konvergenzregelschaltung 11, wird jedoch im allgemeinen außerordentlich kompliziert in ihrem Aufbau, während gleichzeitig der Energieverbrauch dieser Schaltung 11 groß ist.

In Fällen, in denen bei einer der heute weit verbreiteten Farbfernsehempfangsmaskenröhren eine dynamische Konvergenz vorgesehen wird, wird bei der Durchführung der dynamischen Konvergenz auch der Auftreffwinkel der drei Elektronenstrahlen auf die Lochmaske verändert. Wenn deshalb eine bestimmte hohe Farbreinheit erzielt werden soll, wird eine für die Belichtung bei der Formierung eines Bildschirmes erforderliche Korrekturvorrichtung sehr kompliziert.

Die erwähnten Schwierigkeiten, die bei der Durchührung der dynamischen Konvergenz auftreten, werien um so größer, je größer der Ablenkwinkel der Elektronenstrahlen der Farbbildröhre 1st (im Augenjlick werden Weitwinkelbildröhren von 110° oder mehr Bevorzugt) oder je höher die verwendete Anodenspannung wird. So weist z. B. bei einer Farbbildröhre mit einer Bildschirmgröße von 20 Inch und einem Elektronenstrahl-Ablenkwinkel von 110° die dynamische Konvergejzregelschaltung Il zehn oder mehr abzugleichende Teile auf. In diesem Fall benötigt auch der Hersteller verhältnismäßig lange Zeit, um die notwendige Konvergenz-KoiTektur vorzunehmen, wodurch sich eine teure Farbbildröhre ergibt Außerdem besteht der Nachteil, daß eine schnelle und ordnungsgemäße Abgleichung der Konvergenz-Regelschaltung 11 mit Schwierigkeiten verbunden ist, wenn sie bei einem Ersatz der Bildröhre beim Benutzer vorgenommen werden soll.

Eine Farbbildröhre mit einzeilig angeordnetem Elektronenstrahlsystem ist hinsichtlich des Aufbaues der Schaltung zur Erzielung der erwähnten dynamischen Konvergenz etwas einfacher als eine Farbbildröhre, die mit dem üblicherweise in weitem Gebrauch befindliche 4-Elektronenstrahlsystem ausgerüstet ist. Dennoch ist es aber anzustreben, für die Farbbildröhre überhaupt keine dynamischen Konvergenz-Maßnahmen ergreifen zu müssen.

In den vergangenen Jahren sind eine Reihe von Farbbildröhren vorgeschlagen worden, welche die Notwendigkeit dynamischer Konvergenz-Maßnahmen erübrigen, beispielsweise dadurch, daß eine entsprechende Magnetfeldverteilung der Ablenkeinrichtung vorgesehen wird und die Herstellungsfehler herabgesetzt werden. So ist z. B. in der US-PS 27 64 628 eine Bildröhre beschrieben, bei der drei horizontal angeordnete Elektronenstrahlen ohne zur Konvergenz gebracht zu werden, unmittelbar den Leuchtschirm abtasten, während die die drei Elektronenstrahlen modulierenden drei Grundfarbsignale um eine Zeitspanne verzögert sind, die dem Intervall zwischen den drei parallel ausgesandten Elektronenstrahlen entspricht, wodurch verhindert wird, daß die Farbbilder unter einer Farbverschiebung leiden. Dieses System arbeitet an sich erwartungsgemäß, wenn das Ablenkfcld durch das Ablenkjoch nicht verzerrt wird; bei einem praktisch hergestellten Ablenkjoch ist es aber unmöglich, die Verzerrung des Ablenkfeldes exakt auf Null zu bringen. Eine solche Farbbildröhre kann deshalb praktisch nicht eingesetzt werden.

Diesen Nachteilen hilft eine Farbbildröhre ab, wie sie in F i g. 3 dargestellt ist. Bei dieser Farbbildröhre ist die Anordnung derart getroffen, daß die Richtung und die Lage, in der die drei Elektronenstrahlerzeuger 1, 2, 3 angeordnet sind, derart bestimmt, daß die von den drei Elektronenstrahleizeugern 1, 2, 3 ausgesandten Elektronenstrahlen ER, EG. EB in einem Punkt außerhalb eines Leuchtschirmes F zur Konvergenz gebracht werden. Ein die drei Elektronenstrahlen ER, EG, EB ablenkendes Ablenkjoch 6 ist derart ausgebildet, daß es ein Ablenkfeld erzeugt, dessen Verteilung eine zweckentsprechende Verzerrung aufweist. Drei Grundfarbsignale zur Modulation der drei Elektronenstrahlen ER, EG, EB sind jeweils um eine Zeitspanne verzögert, die jeweils den Intervallen D zwischen den Punkten auf dem Leuchtschirm F entspricl.t, in dem die drei Elektronenstrahlen ER, EG, EB zu einem bestimmten 7pitnnnkt auftreffen. Die drei Elektronenstrahlen ER, EG, EB tasten deshalb den Leuchtschirm derart ab, daß sie auf einen vorbestimmten Bereich des Leuchtschirmes F im wesentlichen in vorbestimmten Intervallen auftreffen, so daß jeder der auf dem Leuchtschirm vorhandenen Leuchtstoffpunkte die notwendige Fluoreszenz-Lichtmenge abgeben kann. Auf der anderen Seite wird den drei die drei Elektronenstrahlen ER, EG, EB modulierenden Grundfarbsignalen jeweils eine vorbestimmte Verzögerungszeitspanne in entsprechender Zuordnung zu einer Zeitspanne erteilt, die den erwähnten Intervallen D entspricht Die Farbbildröhre arbeitet somit in der gleichen Weise, als wenn die drei Elektronenstrahlen ER, EG, EB, auf einen Punkt des Leuchtschirmes konvergierend gehalten, den Leuchtschirm abtasten würden. Eine so aufgebaute Farbbildröhre weist aber noch folgende Problematik auf:

Normalerweise sind in einer Farbbildröhre mit einzeilig angeordnetem Strahlerzeugersystem die drei ausgesandten Elektronenstrahlen nach der Ablenkung durch das Ablenkjoch mit einem Konvergenzfehler behaftet wie dies in Fig.4 dargestellt ist Das heißt wenn angenommen wird, daß von zwei durch den Leuchtschirmmittelpunkt gehenden und sich rechtwinklig schneidenden Achsen die Horizontale mit X und die Vertikale mit Y bezeichnet wird, die folgenden Konvergenzfehler auftreten:

Zunächst ein Konvergenzfehler Md, bei dem die drei Elektronenstrahlen sowohl in den oberen als auch in den unteren Endbereichen der Y-Achse horizontal gegeneinander versetzt sind, sodann ein Konvergenzfehler MC2, bei dem die drei Elektronenstrahlen sowohl an den oberen als auch an den unteren Endteilen der V-Achse vertikal gegeneinander versetzt sind, dann ein Konvergenzfehler MCz, bei dem die drei Elektronenstrahlen sowohl an den rechten als auch an den linken Endteilen der .Y-Achse horizontal gegeneinander versetzt sind, daneben ein Konvergenzfehler MQ, bei dem die drei Elektronenstrahlen sowohl an den rechten als auch den linken Endteilen der Y-Achse vertikal gegeneinander versetzt sind, außerdem ein Konvergenzfehler MC5, bei dem die drei Elektronenstrahlen an den diagonalen Endbereichen des Leuchtschirmes horizontal gegeneinander versetzt sind und ein Konvergenzfehler MQ, bei dem die drei Elektronenstrahlen an den diagonalen Endbereichen des Leuchtschirmes vertikal gegeneinander versetzt sind und schließlich ein Konvergenzfehler MQ, bei dem die Abtastzeilen in der Nähe sowohl der oberen als auch der unteren Endteile des Leuchtschirmes miteinander jeweils in der Nähe der Y-Achse miteinander zusammenfallen und in den rechten und linken Endbereichen des Leuchtschirmes in Zwischenbereichen der Y-Achse und dem jeweiligen rechten und linken Endbereich des Leuchtschirmes vertikal gegeneinander versetzt sind.

Die Konvergenzfehler MC2, MG aus der obigen Fehlerzusammenstellung t.-eten auf infolge von Lagefehlern der Elektronenstrahlerzeuger, Fehlern bei der Befestigung der Ablenkjoch^ oder zufolge einer Unsymmetrie der Ablenkjoche; sie können durch einen

6r zweckentsprechend aufgebauten Halterungsmechanismus für die Elektronenstrahlerzeuger und einen zweckmäßigen Befestigungsmechanismus für die Ablenkjoche an der Farbbildröhre, derart, daß diese Mechanismen eine Korrekturfunktion ausfüllen, beho-

ftj ben werden. Das heißt, die Konvergenzfehler MC2, MQ können ohne weiteres durch einfache, auf einer üblichen Bildröhre und einem üblichen Ablenkjoch vorgesehene Einstellmechanismen korrigiert werden.

Der Konvergenzfehler MCi kann dadurch behoben werden, daß die Verteilung eines von vertikalen Ablenkspulen erzeugten Magnetfeldes zu einer geeigneten tonnenartigen Konfiguration verzerrt wird. Die Behebung des Konvergenzfehlers MC3 kann dadurch geschehen, daß die Verteilung eines von horizontalen Ablenkspulen erzeugten Magnetfeldes zu einer geeigneten Kissenkonfiguration verzerrt wird. Schließlich kann der Konvergenzfehler MC5 durch Behebung der Konvergenzfehler MCi, MCj im wesentlichen auf Null reduziert werden.

Wird der Versuch gemacht, die Konvergenzfehler MCi, MCj durch Änderung der Wicklungsverteilung der einzelnen Ablenkspulen zu beheben, so tritt notwendigerweise einer der Konvergenzfehler MQ, oder MC7 auf, d. h., daß es unmöglich ist, beide Konvergenzfehler gleichzeitig zu beheben, weil eben MQ und MC₇ gegenläufig zueinander sind. Diese beiden Fehler hängen nämlich voneinander derart ab, daß, wenn der eine klein wird, der andere groß wird. Beim Stand der Technik wurde kein Versuch unternommen, den Konvergenzfehler MQ, oder den Konvergenzfehler MC? vollständig zu beheben. Das heißt, daß bei den bekannten Geräten an zehn oder mehr Teilen der Farbbildröhre eine solche Abgleichung vorgenommen wurde, daß MCb und MC₇ etwa größenordnungsmäßig gleich werden, um dadurch das Auftreten eines besonders großen Konvergenzfehlers zu verhüten. Alternativ wurde auch schon so vorgegangen, daß Konvergenzfehler in den Randbereichen des Leuchtschirmes zugelassen wurden, in denen Konvergenzfehler nicht so auffallend sind. Das bedeutet, daß im Falle einer Zeitanzeige oder der Toranzeige eines Baseballspiels der Betrachter bisher stets ein verzerrtes Bild sah.

Die erwähnte gegenseitige Abhängigkeit zwischen den Konvergenzfehlern MQ, MC7 tritt auch im Falle der erwähnten Bildröhre nach F i g. 3 auf.

Aus der RCA Review Vol. 12, Nr. 3,2. Teil, September 1951. ist es bekannt, zur Korrektur von Konvergenzfehlern kompensierende Stückchen aus ferromagnetischem Material zwischen die hochgehobenen Leiter am vorderen Ende des Ablenkjoches und den kegeistumpfförmigen Teil des Röhrenkolbens einzuführen. Diese Maßnahme ist aber für moderne Farbfernseh-Bildröhren mit großem Ablenkwinkel und großer Ablenkleistung deshalb nicht geeignet, weil die ferromagnetischen Materialstückchen wegen der hohen Impulsspitzenspannungen, die an der Ablenkspule auftreten, zu Windungsdurchschlägen der Ablenkspule führen wurden, und es schwierig ist bei der Einführung der weichmagnetischen Materialstückchen zwischen die Ablenkspule und den Röhrenkolben eine Mißkonvergenz durch entsprechende Veränderung der relativen Lage des Ablenkjoches und des Röhrenkolbens zu korrigieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ablenkeinrichtung zur Verwendung bei einer Farbfernseh-Bildröhre zu schaffen, die es gestattet, noch nach dem Aufseteen des Ablenkjoches auf den Farbfernseh-Bildröhrenkofben Konvergenzfehler der drei Elektronenstrahlen in einfacher Weise genau auszukorrigieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Strahlablenkeinrichtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß durch das Ablenkjoch lediglich Konvergen2fehler mit Ausnahme solcher in den vier Ecken (AfQ) des Leuchtschirmes korrigierbar sind und daß die weichmagnetischen TeSe anf einen näher dem Leuchtschirm der Farb-BfldrOhre liegenden Endteil des Ablenkjoches aufgesetzt und sie außerhalb des zwischen dem Ablenkjoch und der Farb-Bildröhre liegen den Bereiches angeordnet sind.

Da bei der neuen Strahlablenkeinrichtung die weichmagnetischen Materialstücke am äußeren Endteil des Ablenkjoches aufgesetzt sind, stören sie eine Veränderung der Relativlage des Ablenkjoches und des Röhrenkolbens nicht. Das bedeutet, daß das Ablenkjoch und der Röhrenkolben in einem weiten Bereich gegeneinander verstellt oder bewegt werden können. Da außerdem die weichmagnetischen Materialstück chen nicht zwischen der Ablenkspule und dem Röhrenkolben liegen, kann kein Isolationsdurchschlag der Windungen der Ablenkspule auftreten. Damit kann

T₅ eine Farbfernseh-Bildröhre mit großem Ablenkwinkel und großer Ablenkleistung korrigiert werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der neuen Strahlablenkeinrichtung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die erwähnten Konvergenzfehler MCb, MC? werden dabei beide gleichzeitig behoben, wozu, kurz wiederholt, die nachfolgenden Maßnahmen ergriffen werden: Eine erste Maßnahme besteht darin, die vertikalen und horizontalen Ablenkspulen mit dem Ablenkjoch derart auszulegen, daß sie die Konvergenzfehler MCi, MC3 und damit auch den Konvergenzfehler MC7 beheben. Gegen den Konvergenzfehler MCb, der in den Ecken des Leuchtschirmes gemäß F i g. 5 auftritt, wird ein von Permanentmagnetismus freies magnetisierbares Materialstück, beispielsweise ein weichmagnetisches Materialstück 23, an dem vorderen Endteil des Ablenkjoches 21 angesetzt, d. h. an einem Jochhalter 22, wie er in den F i g. 6A. 6B und 7 dargestellt ist, wodurch die Verteilung des Ablenkfeldes örtlich geändert und damit der Konvergenzfehler MG unter Ausnutzung der von den drei Elektronenstrahlen entsprechend der Änderung der Ablenkfeldverteilung ausgeführten Relativbewegung behoben wird. Bei einer solchen Anordnung ist eine dynamische Konvergenz unnötig, woraus sich ein großer Vorteil ergibt. Wichtig ist es zu bemerken, daß, wenn für das magnetisierbare Materialstück kein von Permanentmagnetismus freies Material verwendet wird, die Wirkung der Erfindung nicht erreicht werden kann. Dieses Material soll magnetisch weich sein, d. h„ es muß ein weichmagnetisches Material sein. Wesentlich ist, daß die Verteilung eines von dem Ablenkjoch 21 erzeugten Magnetfeldes derart zu verändern ist, daß der Konvergenzfehler MQ, nach F i g. 5 behoben wird, ohne daß die Konvergenz in dem verbleibenden Bereich des Leuchtschirmes beeinflußt wird. Dies geschieht durch zweckentsprechende Wahl der Größe (Breite a, Länge b und Dicke c) der Befestigungsstellung (ein von den Materialstücken 23 mit einer vertikalen Linie Y begrenzter Winkel θ im Falle, daß das Materialstück 23 an die Bildröhre angesetzt ist) oder des Befestigungswinkels (ein durch die Längsachse des Materialstückes und die Vertikallmie Y begrenzter, schrägliegender Winkel -φ) des magnetisierbaren Materialstückes 23. Die Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine bekannte Farbfernsehröhre im Längsschnitt, in schematischer Darstellung, Fig.2 eine dynamische Konvergenzeinrichtung,

aufgesetzt auf die Farbbildröhre nach Fig.1, im Querschnitt und fai schematischer Darstellung,

F i g. 3 eine Farbbildröhre, bei der die Farbverschiebung dadurch korrigiert wird, daß jedem der Modula-

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tionssignale für die drei Elektronenstrahlen eine vorbestimmte Verzögerungszeit gegeben wird, ohne daß die drei Elektronenstrahlen auf dem Leuchtschirm der Farbbildröhre zur Konvergenz gebracht werden, im Längsschnitt, in schematischer Darstellung,

F i g. 4 eine Darstellung der Erläuterung von Konvergenzfehlern, bei einer Farbbildröhre mit einem einzeilig angeordneten Strahlenerzeugersystem (die F i g. 1 bis 4 sind insbesondere zur Erläuterung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe bestimmt),

F i g. 5 eine Darstellung zur Veranschaulichung der Bedienung, daß Konvergenzfehler lediglich an vier Ecken des Leuchlschirmes der Farbbildröhre auftreten,

Fig.6A und 6B eine Farbbildröhre mit einer Strahlablenkeinrichtung gemäß der Erfindung, wobei ein weichmagnetisches Matcrialstiick an ein Ablenkjoch angesetzt ist, in einer Seitenansicht bzw. in einer Ansicht von hinten, jeweils in schematischer Darstellung,

F i g. 7 ein weichmagnetisches Materialstück einer Strahlablenkeinrichtung gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung (die F i g. 5 bis 7 dienen zur Erläuterung des Grundprinzips der Erfindung),

Fig.8 eine Lochmasken-Farbbildröhre mit einem Versorgungsteil für die drei Grundfarbensignale,

F i g. 9 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Zusammenhanges zwischen schrägen Winkeln der Elektronenstrahlen und verschiedenen, diesen Winkeln zugeordneten Werten.

Fig. 1OA und 10B Kurvendiagrammc zur Veranschaulichung der Verteilung des Ablenkfeldes einer horizontalen Ablenkspule einer Farbbildröhre,

Fig. 11A und HB Kurvendiagramme zur Veranschaulichung der Verteilung des Ablenkfeldes einer vertikalen Ablenkspule einer Farbbildröhre,

Fig. 12 und 13 Diagramme zur Veranschaulichung der Änderung der Stärke der von den horizontalen und vertikalen Ablenkspulen erzeugten Magnetfelder, gesehen in deren Z-Achse,

Fig. 14 eine Darstellung zur Erläuterung des lagemäßigen gegenseitigen Versatzes der drei Elektronenstrahlen auf dem Leuchtschirm einer Farbbildröhre,

Fig. 15A und 15B eine Farbbildröhre mit einer Strahlablenkeinrichtung gemäß der Erfindung unter Veranschaulichung der Anbringung der weichmagnetischen Materialstücke an dem Ablenkjoch, in einer Seitenansicht bzw. in einer Ansicht von hinten,

Fig. 16 ein weichmagnetisches Materialstück der Strahlablenkeinrichtung gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung,

Fig. 17A und 17B Diagramme zur Veranschaulichung der Vertikal- und Horizontalbewegung der drei Elektronenstrahlen in Abhängigkeit von der Änderung der Befestigungsstellung des weichmagnetischen Materialstückes,

Fig. 18A und 18B Diagramme zur Veranschaulichung der Vertikal- und Horizontalbewegungen der drei Elektronenstrahlen in Abhängigkeit von der Änderung des Befestigungswinkels des weichmagnetischen Materialstückes,

Fig. 19A, 19B, 19C, 19D, 19E, 19F,20A,20B,20C20D, 2OE und 2OF Diagramme zur Veranschaulichung der einzelnen Vertikal- und Horizontalbewegungen der drei Elektronenstrahlen in Abhängigkeit von Änderungen der Breite, Länge und Dicke eines rechteckigen weichmagnetischen Materialstückes,

Fig. 21 ein Schaltbild einer Verzögerungsschaltung für eine Strahlablenkemrichtung gemäß der Erfindung und

F i g. 22 ein Diagramm zur Veranschaulichung dei Wirkungsweise der Strahlablenkeinrichtung gemäß dei Erfindung.

(Die F i g. 8 bis 22 zeigen ein Ausführungsbeispiel dei Erfindung.)

F i g. 8 zeigt die Einzelheiten einer Lochmasken-Farb bildröhre, die in den Hauptteil eines Farbfernsehen^ fängers bildet, auf den sich die vorliegende Erfindung bezieht; außerdem ist ein Versorgungsteil für eir

ίο Drei-Grundfarbenfarbsignal dargestellt, das die Färb bildröhre mit Drei-Grundfarbenfarbsignalen versorgt Bei 31 ist in Fi g. 8 ein Glasröhrengefäß dargestellt, da: einen Vakuumkolben bildet, der an seiner Vorderseite eine Vorderplatte 31a trägt, welche einen Bildschirm des Farbfernsehempfängers bildet, während an dei Hinterseite ein Halsteil 31 b vorhanden ist, dessen Durchmesser klein ist. Auf der Innenseite der Vorderplatte 31a des Glasgefäßes 31 ist ein Leuchtschirm 32 formiert, in dem in regelmäßiger Ordnung Leuchtstoffpunkte vorhanden sind, die beim Auftreffen der drei Elektronenstrahlen drei Farbfernseh-Grundfarben, nämlich rot (R), grün (G), blau (B) aussenden. Etwas gegenüber der Oberfläche des Leuchtschirms 32 auf die Auftreffseite der Elektronenstrahlen zu verschoben, ist eine Lochmaske 33 angeordnet, die eine große Zahl (nicht dargestellter) kleiner Löcher aufweist, welche den Leuchtstoffpunkten des Leuchtschirmes 32 entsprechen. Im Halsteil 316 des Glasgefäßes 31 sind drei Elektronenstrahlerzeuger 34 R, 34G, 34ß untergebracht.

die in einer Linie oder Zeile horizontal zu dem Schirm angeordnet sind. Die Elektronenstrahlerzeuger 34/?, 34G, 34ß sind derart ausgebildet, daß sie drei Elektronenstrahlen ER, EG, EB. die durch drei Primärfarbsignale SR. SG, SB, wie im weiteren noch beschrieben, jeweils moduliert sind, zu dem Leuchtschirm 35 aussenden. Außerdem sind in die drei Elektronenstrahlerzeuger 34/?, 34G, 34/? derart angeordnet, daß die beiden seitlichen Elektronenstrahlerzeuger 34/?, 34Ä in der gemeinsamen Horizontalebene um einen vorbestimmten Winkel λ zu dem mittleren Elektronenstrahlerzeuger 34G hin geneigt sind, so daß die drei Elektronenstrahlen ER, EG, EB in einem Punkt konvergieren, der in einem Bereich außerhalb des Leuchtschirmes 32 liegt, d. h. außerhalb der Vorderplatte 31a. Da, wie erwähnt, ein Konvergenzpunkt der drei Elektronenstrahlen ER, EG, EB außerhalb des Leuchtschirmes 32 liegt, treffen die drei Elektronenstrahlen in Intervallen oder Abständen D auf die Oberfläche des Leuchtschirmes 32 auf.

Im einzelnen gilt, wenn α den Neigungswinkel der Elektronenstrahlerzeuger 34/?, 34Gund 34ß bezeichnet, i/die Intervalle zwischen den drei Elektronenstrahlen an den den Elektronenstrahl aussendenden Enden der Elektronenstrahlerzeuger (mit anderen Worten, die gegenseitigen Abstände zwischen den Mittelstellungen der Enden der Elektronenstrahlerzeuger, von denen aus die Elektronenstrahlen £7?, EG, EB ausgesandt werden) wiedergibt und L den Abstand zwischen dem vorderen oder den Elektronenstrahl aussendenden Ende der Elektronenstrahlerzeuger und dem Leuchtschirm 32 bezeichnet, daß die Beziehung zwischen α ti und L so bestimmt werden muß, daß sie der folgenden Ungleichunggenügt:

d , . d -τ- < d —aL < -=- .
ο 2

Dies bedeutet daß die Differenz zwischen dem Intervall d (nun), zwischen den voTderen Enden der

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Elektronenstrahlerzeuger und einem Produkt Lx, aus dem von den beiden seitlichen Elektronenstrahlen ER, EB mit dem mittleren Elektronenstrahl EG eingeschlossenen Winkel λ (rad.) und dem Abstand L zwischen dem vorderen Ende der Elektronenstrahlerzeuger und dem Leuchtschirm 32, nämlich d-Ltx. so bestimmt ist, daß

sie größer als-r und kleiner alsy ist.

Der Ausdruck d-La. der obengenannten Ungleichung (1) ist im wesentlichen gleich dem Intervall D zwischen den Elektronenstrahl-Auftreffpunkten auf dem Leuchtschirm 32. Das folgt aus Fig.9, da ianoi = (d-D)/L D=d-L/x. Um eine hohe Auflösung zu erhalten, ist es zweckmäßig, daß 6,5 mm < d und daß, in dem Fall, daß die Leuchtschirmgröße zwischen einer 14-lnch- und einer 25-Inch-Röhre liegt, 1 mm D<5 mm ist.

Eine für Versuchszwecke hergestellte Farbbildröhre weist beispielsweise die folgenden Abmessungen auf:

Leuchtschirmgröße 20 Inch-Röhre

Elektronenstrahlablenkwinkel 110°

Außendurchmesser des Halsteils 36,50

Neigungswinkel α des 1,06° Elektronenstrahls

Abstand zwischen dem vorderen 280 mm

Ende des Elektronenstrahlerzeuger und dem Leuchtschirm

Intervall oder Abstand zwischen den 8,2 mm vorderen Enden der Elektronenstrahlerzeuger

Intervall oder Abstand zwischen den 2,5 mm Elektronenstrahlauftreffpunkten auf dem Leuchtschirm

Abstand zwischen dem Konvergenz- 160 mm punkt der Elektronenstrahlen und dem Leuchtschirm

Auf den Außenumfang des Halsteiles 31 b des Glasgefäßes 31 ist ein Ablenkjoch 35 aufgesetzt. Dieses Ablenkjoch 35 trägt horizontale und vertikale Ablenkspulen, die magnetische Felder zur horizontalen und vertikalen Ablenkung der drei Elektronenstrahlen ER, EG, EB erzeugen. Die horizontale Ablenkspule ist derart ausgebildet, daß eine von dieser horizontalen Ablenkspule erzeugte Magnetfeldverteilung eine sog. Nadelkissenform aufweisen kann, bei der die magnetische Feldstärke rrk zunehmender horizontaler Entfernung des Meßpunktes von dem axialen Mittelpunkt des Ablenkjoches 35 langsam groß wird. Die vertikale Ablenkspule ist ihrerseits so ausgebildet, daß eine von dieser vertikalen Ablenkspule hervorgerufene Magnetfeldverteilung eine sog. Tonnenform aufweist bei der die magnetische Feldstärke m't zunehmend vertikaler Entfernung des Meßpunktes v^n dem axialen Mittelpunkt des Ablenkjoches 35 langsam klein wird.

Die Fig. 10A, 1OB veranschaulichen Kurvendiagramme, welche die Magnetfeldverteilung einer horizontalen Ablenkspule 35Wbei einer radial (horizontal) gegenüber dem axialen Mittelpunkt des Ablenkjoches 35 verschobenen Stellung des Ablenkjoches auf der Abszisse in Abhängigkeit von der magnetischen Feldstärke (Relativwerte) auf der Ordinate veranschaulichen, wobei eine Stellung auf der Z-Achse des Ablenkjoches 35 als Parameter angenommen ist. In den Fig. 10A, 10B sind die die Stellungen auf der Z-Achse angebenden numerischen Werte wie folgt definiert: Z=O (mm) ist so definiert, daß es die Stellung des vorderen Endes (dem Leuchtschirm zuweisende Seite) der horizontalen Ablenkspule angibt, während positive Werte (Z>0) gegenüber dieser Stellung vorverschobene Stellungen bezeichnen, d. h. Stellungen, die auf den Leuchtschirm zu vorgerückt sind, während negative Werte (Z<0) von

ίο der 0-Stellung aus nach hinten verschobene Stellungen angeben, d. h. von dem Leuchtschirm weggehende Stellungen. In diesem Falle ist die Stellung des hinteren Endes der horizontalen Ablenkspule durch Z- - 80 mm angegeben. In ähnlicher Weise enthalten die Fig. HA, 11B Kurvendiagramme, welche die magnetische Feldverteilung einer vertikalen Ablenkspule 35 V bei einer radial (vertikal) gegenüber dem axialen Mittelpunkt des Ablenkjoches 35 verschobenen Stellung auf der Abszisse in Abhängigkeit von der auf der Ordinate angegebenen magnetischen Feldstärke (Relativwert) angeben, wobei eine Stellung auf der Z-Achse des Ablenkjoches 35 jeweils als Parameter genommen ist. Stellungen auf der Z-Achse angebende numerische Werte sind in der gleichen Weise wie in den Fig. 1OA, 1OB definiert.

Wie aus den Fig. 1OA, 1OB zu entnehmen, nimmt die magnetische Feldverteilung der horizontalen Ablenkspule 35 H in dem Bereich, in dem das magnetische Ablenkfeld im axialen Mittelpunkt fZ-Achse) des Ablenkjoches 35 eine Stärke des halben Maximalwerts aufweist, eine Nadelkissengestalt an, bei der die magnetische Feldstärke mit von der Z-Achse radial (horizontal) weggehendem Meßpunkt zunehmend größer wird. Die F i g. 11A, 11B zeigen, daß die magnetische Feldverteilung der vertikalen Ablenkspule 35 V eine tonnenförmige Gestalt annimmt, bei der die magnetische Feldstärke mit von der Z-Achse des Ablenkjoches 35 radial (vertikal) weggehendem Meßpunkt zunehmend klein wird.

F i g. 12 veranschaulicht die Änderung einer horizontal ablenkenden magnetischen Feldstärke BH in dem axialen Mittelpunkt (Z-Achse) des Ablenkjoches 35, während Fig. 13 in ähnlicher Weise zum Vergleich die Änderung einer vertikal ablenkenden magnetischen

Feldstärke BV veranschaulicht Die BH-Kurve nach F i g. 12 entspricht der magnetischen Feldstärkenverteilungskurve nach F i g. 10A, 1OB, während die ßV-Kurve nach F i g. 3 der magnetischen Feldstärkenverteilungskurve der F i g. 11A, 11B entspricht

Der Hauptgrund für die Verwendung eines Ablenkjoches 35 mit der erwähnten magnetischen Feldverteilung besteht darin, einen der beiden Unterschiede YH-Xh (diese Differenz entspricht dem Konvergenzfehlei MQ), wobei YH dem Abstand zwischen den Elektrcnenstrahlauftreffpunkten sowohl am oberen als auch anunteren Ende des Leuchtschirmes und XHdem Abstanc zwischen den Elektronenstrahlauftreffpunkten in da Mitte des Leuchtschirmes entspricht, oder XH-XH (diese Differenz entspricht dem Konvergenzfemer MG

zu Null zu machen, wobei XH' dem horizontaler Abstand zwischen den OektronetistraWauftreffpnnleter sowohl am rechten als auch am linken Ende de Leuchtschirmes entspricht Zu bemerken ist daß ir Fig. 14 DV den vertikalen Abstand zwischen dei Elektronenstrahlanftreff-Ponkten sowohl am rechter ah auch am linken Ende des Leuchtschirmes wiedergibt

Durch Verwendung des Abienkjoches 35 der obei

beschriebenen Konstruktion können alle in Fig.'

dargestellten Konvergenzfehler im wesentlichen behoben werden, mit der Ausnahme von MG,; doch wird durch vollständige Behebung von MQ der Konvergenzfehler MCi so weit verringert, daß er lediglich noch in einer Größe von etwa 1 mm auftrifft. Wie MCf, zu Null 5 gemacht werden kann, wird im folgenden noch beschrieben.

Wie aus Fig. 15A zu entnehmen, sind am vorderen Endteil des Ablenkjoches 35, d. h. an einem auf der Seite des Leuchtschirms liegenden Endteil des Ablenkjoches 35 vier rechteckige weichmagnetische Materialstiicke 41,42,43,44 angeordnet, um Konvergenzfehler der drei Elektronenstrahlen zu korrigieren, die im Randbereich des Leuchtschirmes auftreten. Die weichmagnetischen Materialstücke 41 bis 44 sind an einer Seite des Jochhalters 45 des Ablenkjoches 35 in einer Stellung angebracht, die, wie aus F i g. 15B zu ersehen, um einen Winkel θ gegenüber einer Vertikallinie Y bei auf die Farbbildröhre aufgesetztem Ablenkjoch 35 geneigt ist. Die vier weichmagnetischen Materialstücke 41 bis 44 sind deshalb im wesentlichen achssymmetrisch um die Vertikallinie Vund eine diese Vertikallinie yrechtwink-Hg schneidende Horizontallinie X angeordnet; die Vertikal- und Horizontallinien XY werden im weiteren als X- bzw. y-Achse bezeichnet. Die weichmagnetisehen Materialstücke 41 bis 44 weisen eine gestaltungsmäßige Anisotropie auf, die durch Formung eines magnetischen Materials, wie Permalloy, in eine dünne rechteckige plättchenartige Gestalt, wie sie in Fig. 16 dargestellt ist, erreicht wird und die derart wirkt, daß die von dem Ablenkjoch 35 hervorgerufene magnetische Feldverteilung sich örtlich ändert. Die Bewegungen der drei Elektronenstrahlen ER, EG, EB auf dem Leuchtschirm, die von der örtlichen Änderung dieser Magnetfeldverteilung hervorgerufen werden, werden wegen der unterschiedlichen Einwirkung der örtlichen Änderungen der Magnetfeldverteilung auf die drei Elektronenstrahlen unterschiedlich. Außerdem werden die Größe und Richtung der Bewegungen der drei Elektronenstrahlen ER, EG, EB abhängig von der Gestalt der Größe der Befestigungsstellung θ oder dem Befestigungswinkel ψ der weichmagnetischen Materialstücke 41 bis 44 unterschiedlich. Demgemäß ist es bei zweckentsprechender Wahl dieser Abmessungen möglich, den an den vier Ecken des Leuchtschirms auftretenden Konvergenzfehler MCe zu korrigieren.

Im folgenden wird an Hand von Beispielen erläutert werden, wie die Relativbewegungen der drei Elektronenstrahlen ER, EG, EB sich in Abhängigkeit von der Größe der weichmagnetischen Materialstücke 41 bis 44, den Bedingungen, unter denen sie an dem Ablenkjoch 35 befestigt sind, etc. ändern, erläutert werden.

Am vorderen Endteil des auf eine Bildröhre mit einzeilig angeordneten Elektronenstrahlerzeugern und mit einer Bildgröße von 20 Inch sowie einem Elektronenstrahlablenkwinkel von 110° aufgesetzten Ablenkjoches 35 sind rechteckige magnetisierbare Materialstücke 41 bis 44 angeordnet {deren magnetische Permeabilität μ=3500 ist), und von denen jedes eine Breite von a von 60 mm, eine Länge b von 40 mm und eine Dicke c von 0,25 mm aufweist Die Materialstücke 41 bis 44 sind an eine Seitenfläche des Jochhalters 45 um einen Winkel -φ von 30° gegenüber der Y- Achse geneigt angebracht Wird bei dieser Anordnung die Befestigungsstellung θ verändert so ergeben sich Relativbewegungen zwischen dem mittleren Elektronenstrahl EG und den beiden seitlichen Elektronenstrahlen ER. EB in der rechten oberen Ecke des Leuchtschirmes, wie sie in den Fig. 17A, 17B veranschaulicht sind. Hierbei zeigt Fig. 17A die Vertikalbewegung ΔΥ, während Fig. 17B die Horizontalbewegung AX der Elektronenstrahlen veranschaulicht. Zu bemerken ist hierzu, daß positive und negative numerische Werte von Δ Y und ΔΧ die Richtung bezeichnen, in der die Elektronenstrahlen von den durch die Mitte üzs Leuchtschirmes verlaufenden horizontalen und vertikalen Mittelachsen abweichen bzw. die Richtung angeben, in der die Elektronenstrahlen diesen horizontalen und vertikalen Mittelachsen nahe kommen. Wie aus den F i g. 17A, 17B bezüglich der Vertikalbewegung zu entnehmen, nimmt die Bewegung eines seitlichen Elektronenstrahls EB in einer von der horizontalen Mittelachse des Leuchtschirmes zu dem mittleren Elektronenstrahl EG weggehenden Richtung mit zunehmendem Θ zu, während die Bewegungen des anderen seitlichen Elektronenstrahls ER in einer Richtung, in der er sich der horizontalen Mittelachse des Leuchtschirmes zu dem mittleren Elektronenstrahl EG nähert, mit zunehmendem θ groß wird. Zu der Horizontalbewegung ist zu sagen, daß die seitlichen Elektronenstrahlen ER. EB sich in einer Richtung bewegen, in der beide mit dem mittleren Elektronenstrahl FG fluchten, doch ist diese Horizontalbewegung ΔΧ verglichen mit der Vertikalbewegung Δ Υ außerordentlich klein. Aus diesem Grunde kann, wenn θ in dem Bereich von 45 bis 70° abgestimmt ist, ein vertikaler Konvergenzfehler praktisch korrigiert werden.

Die Fig. 18A, 18B zeigen die Bewegungen der seitlichen Elektronenstrahlen ER, EB bezüglich des mittleren Elektronenstrahls EG in dem Fall, daß der Befestigungswinkel θ der gleichen aus magnetisierbarem Material bestehenden Stücke 41 bis 44, wie sie den F i g. 17 A, 17B zugrunde liegen, verändert wird, wobei θ auf 60° eingestellt ist. Bezüglich der Vertikalbewegung Δ Yder Elektronenstrahlen ist zu sagen, daß der seitliche Elektronenstrahl ER sich geringfügig dem mittleren Elektronenstrahl EG annähern will, während der seitliche Elektronenstrahl EB verhältnismäßig wenig bewegt wird. Für die horizontale Bewegung Δ Χ gilt, daß die drei ElcKtronenstrahlen in der Nähe von ψ = 35° aufeinander ausgerichtet sind, und daß, wenn dieser Punkt als Grenzpunkt genommen wird, ein seitlicher Elektronenstrahl EB sich mit zunehmendem φ zu der Vertikalachse des Leuchtschirmes bezüglich des mittleren Elektronenstrahles EG bewegen wilL während der andere seitliche Elektronenstrahl ER mit zunehmendem φ die Neigung hat, sich von der Vertikalachse des Leuchtschirmes bezüglich des mittleren Elektronenstrahl EG zurückzuziehen.

Die Fig. 19A. 19B. 19C. 19D, 19E und 19F zeigen die Bewegungen eines seitlichen Elektronenstrahls ER in der rechten oberen Ecke des Leuchtschirms bezüglich des mittleren Elektronenstrahls EGiiir den Fall, daß die Breite a, die Länge b und die Dicke cder magBesierbaren Materialstücke 41 bis 44 geändert werden. Wie aus den F i g. 19A. 19B, 19C19D, JSE and 19F bezüglich dei Radialbewegungen zu entnehmen, wird iah Vergrößerung der Breite a der magnesierbaren Materialstücke 41 bis 44 der seitliche Elektronenstrahl EB stärk zu da horizontalen Mittelachse des Leuchtschinnesbezögiicr des mittleren Elektronenstrahls EG hin bewegt während bei Vergrößerung der Dicke cder magnesier baren Materialstücke 41 bis 44 der seitliche Elektronenstrahl EB kräftig in eine Richtung bewegt wird, in der ei von der horizontalen Mittelachse des Leuditschirme: bezüglich des mittleren Elektronenstrahles EG weg geht Im Fall, daß die Breite a und die Dicke c veränder

werden, wird die Horizontalbey/egung der Elektronenstrahlen nur geringfügig beeinflußt Wird die Länge b verändert, so will die h'jrizontalbewegung der Elektronenstrahlen mit zunehmender Länge b groß werden, obwohl die Vertikalbewegung der Elektronenstrahlen nur geringfügig beeinflußt wird.

Die F i g. 20A, 2OB, 2OC, 20D, 2OE und 2OF zeigen die ähnlichen Bewegungen der beiden seitlichen Elektronenstrahlen ER, EB bezüglich des mittleren Elektronenstrahles EG für den Fall, θ=55° und ψ=0°. Wie aus den ι ο Figuren zu entnehmen, sind die vertikalen und horizontalen Bewegungen der Elektronenstrahlen ähnlich jenen, wie sie in den Fig. 19A, 19B, 19Q 19D, 19E und 19F dargestellt sind.

Im folgenden werden anhand von tatsächlichen Meßergebnissen die Korrekturbedingungen von Konvergenzfehlern erläutert, und zwar für den Fall, daß die magnetisierbaren Materialstücke jeweils die Abmessungen a = 60mtn, 6=40 mm und c=0,25mm aufweisen und ihre magnetische Permeabilität //. = 3500 ist. Die Materialstücke 41 bis 44 sind am vorderen Ende des Ablenkjoches 35 mit θ=65° undi/; = 0° angebracht. Bei Messung der Vertikalbewegungen der drei Elektronenstrahlen an einem gegenüber der Leuchtschirmmitte in der Y- Axialrichtung um 135 mm und in der λ-Axialrichtung um 180 mm verschobenen Punkt in der Ecke des Leuchtschirms wurden ein seitlicher Elektronenstrahl, der mittlere Elektronenstrahl und der andere seitliche Elektronenstrahl um 1,8 mm bzw. 13 mm bzw. 0,9 mm in der vertikalen Ablenkrichtung bewegt Entsprechend wurde der Abstand zwischen den beiden seitlichen Elektronenstrahlen um 0,9 mm verringert Hierbei wurde jeder der drei Elektronenstrahlen um 1,5 mm auf die V-Achse zu bewegt, d.h. in der horizontalen Richtung. Im Gegensatz hierzu lagen bei einer in der V-Achsrichtung um 85 mm verschobenen und in der X-Achsrichtung um 100 mm versetzten Stellung die Vertikal- und Horizontalbewegungen jedes der drei Elektronenstrahlen in dem Bereiche von 0,2 mm oder weniger. Damit ist nachgewiesen, daß die Einwirkung des Ansatzes der aus magnetisierbarem Material bestehenden Stücke an den vorderen Endteil des Ablenkjoches auf den mittleren Bereich des Leuchtschirmes praktisch vernachlässigbar klein ist. Wenn auf diese Weise die magnesierbaren Materialstücke an dem vorderen Endteil des Ablenkjoches 35 angesetzt werden, können im Randbereich des Leuchtschii mes. der Farbbildröhre auftretende Konvergenzfehler ohne praktische Auswirkung auf die Konvergenz in den übrigen Bereichen des Leuchtschirmes korrigiert werden. Grundfarbensignale SR, SG, SB, die den drei Grundfarben rot, grün, blau entsprechen, werden von einem nicht weiter dargestellten Farbfernsehempfängerchassis aus den drei Elektronenstrahlerzeugern 34/?, 34G, 34ß der F i g. 8 derart zugeführt, daß die Elektronenstrahlen ER, EG, EB unabhängig voneinander moduliert werden können. In Fig.8 bezeichnet das Bezugszeichen 36 eine Demodulationsschaltung für ein Grundfarbensignal; das von dieser Demodulationsschallung 36 demodulierte rote Grundfarbensignal SR der drei Grundfarbensignale SR, SG, SB wird unmittelbar durch einen Video-Verstärker 38/? auf eine vorbestiminte Amplitude verstärkt, worauf es dem Elektronenstrahlerzeuger 34/? zugeführt wird, um den Elektronenstrahl ER zu modulieren. Das grüne Grundfarbensignal SG wird einer Verzögerungsschaltung 37G zugeführt und hierbei einer Zeitverzögerung lG unterworfen, worauf es. nachdem es durch einen Video-Verstärker 38G auf eine vorbesiimmte Amplitude verstärkt ist, dem Elektronenstrahlerzeuger 34G zugeiiefert wird, um den Elektronenstrahl EG zu modulieren. Das blaue Grundfarbensignal SB wird in eine Verzögerungsschaltung

37 £ eingespeist und dort einer Zeitverzögerung iB unterworfen, worauf es durch einen Video-Verstärker

38 auf eine vorbestimmte Amplitude verstärkt und anschließend dem Elektronenstrahlerzeuger MB zugeliefert wird, wo es den Elektronenstrahl EB moduliert

Die Größe der Zeitspanne tG, um die das Grundfarbensignal SG durch die Verzögerungsschaltung 37 G verzögert wird, und die Größe der Zeitspanne iß, um die das Grundfarbensignal SB durch die Verzögerungsschaltung 37 ß eine Verzögerung erfährt, sind dadurch gegeben, daß die von dem Abstand D zwischen den Elektronenstrahlauftreffpunkten auf dem Leuchtschirm 32 herrührende Bildverschiebung räumlich korrigiert werden muß. Wenn demgemäß die seitliche Breite des Leuchtschirmes 32 durch W_H(mm) und die horizontale Abtastfrequenz durch /Ή (Hertz) gegeben sind, werden die Zeitspannen «7 und iß derart bestimmt, daß sie den nachfolgenden Ungleichungen genügen:

V/h < 'G < 0,65<f/W_H·/„. (2)

f„<tB < l,3dlW„f„. (3)

Zu bemerken ist, daß es zweckmäßig ist, unter Berücksichtigung der Bildqualität und des Auflösungsvermögens, der Herstellungskosten usw. die Verzögerungszeitspannen etwa auf 0,15 Mikrosekunden einzustellen.

Ein Beispiel für eine die erwähnten Verzögerungszeiten ergebende Verzögerungsschaltung ist in Fig.21 dargestellt Dieses Beispiel is ι eine Verzögerungsschaltung, die unter Verwendung einer LC-Verzögerungsleitung mit dazwischenliegenden Anzapfstellen aufgebaut ist. In Fig.21 bezeichnet das Bezugszeichen 51 eine Verzögerungsleitung, während 52 ein eingangsseitiges Anpaßimpedanzelement bezeichnet. 53 ist ein ausgangsseitiges Abschlußimpedanzelement, 54a bis 54t/ sind eine Anzahl in gleichen Abständen angeordneter, dazwischenliegender Anzapfstellen, die aufeinanderfolgend von der Ausgangsseite der Verzögerungsleitung 51 her angeordnet sind, während 55 ein Anzapfungsumschalter und 56 ein Puffer sind. Die Zwischenanzapfungen 54a bis 54c/ sind deshalb vorgesehen, um dem Umstand Rechnung zu tragen, daß wegen kleiner Abweichungen hinsichtlich der lagegenauen Anordnung der Elektronenstrahlerzeuger 34/?, 34G, 34ß oder wegen einer kleinen Ungenauigkeit in der Verteilung des von dem Ablenkjoch 35 erzeugten Magnetfeldes geringe Abweichung von einer an sich vorgeschriebenen Länge der Verzögerungszeitspanne notwendig werden, die entsprechend abgeglichen werden können. Wenn diese Abweichung so klein ist, daß sie keinen wesentlichen Einfluß auf die vorbestimmte Länge der Verzögerungszeitspanne hat, müssen die Zwischenanzapfungen 54a bis 54cf nicht notwendigerweise vorgesehen werden. Die Länge einer Verzögerungszeitspanne iT zwischen den Zwischenanzapfungen ist durch die Grenzen bestimmt, innerhalb deren eine Farbverschiebung auf dem Leuchtschirm 32 zulässig ist. Dies bedeutet, daß fTso bestimmt werden muß, daß es der nachfolgenden Ungleichung genügt:

Bei Verwendung der obenerwähnten Verzögerungsschaltung anstelle der Verzögerungsschaltungen 37G, 37 S nach Fig.8 muß die Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung 51, d. h. die Länge der Zeitspanne, die ein an die Eingangsklemme 51 w der Verzögerungsleitung 51 angelegtes Signal benötigt, um eine Ausgangsklemme 51oirrder Verzögerungsleitung 51 zu erreichen, lediglich derart eingestellt vefrden, daß sie den Bedingungen der Ungleichungen (2) und (3) genügt.

Im folgenden soll die Wirkungsweise einer Au-.iüh rungsform der Erfindung mit dem vorstehend erläuterten Aufbau erklärt werden. Zur Vereinfachung der Erläuterung geschieht dies unter der zeitweiligen Annahme, daß die Verzögerungsschaltungen 37G, 37£? nicht vorhanden sind. Die von der Demodulationsschaltung 36 demodulierten Grundfarbensignale SR, SG, SB werden von den Video-Verstärkern 38R, 38G, 38ß verstärkt und dann zur gleichen Zeit den Elektronenstrahlerzeugern 34/?, 34G, 3ΛΒ zugeführt. Aus diesem Grunde sind die von den Elektronenstrahlerzeugern 34/?. 34G, 345 abgegebenen drei Elektronenstrahlen ER, EG, EB jeweils von den Grundfarbensignalen moduliert, bevor sie auf den Leuchtschirm 32 auftreffen können.

Da ein Konvergenzpunkt der drei Elektronenstrahlen ER, EG, EB außerhalb des Leuchtschirmes 32 sitzt, liegen die zugehörigen Auftreffpunkte der drei Elektronenstrahlen derart, daß jeder der seitlichen Elektronenstrahlen ER, EB um einen Abstand D von dem mittleren Elektronenstrahl EG entfernt ist. Die drei Elektronenstrahlen ER, EG, EB werden horizontal und vertikal durch das Ablenkjoch 35 abgelenkt; sie tasten den Leuchtschirm 32 ab. Selbst wenn zu dieser Zeit die drei Elektronenstrahlen ER, EG, EB horizontal derart abgelenkt werden, daß sie den Randbereich des Leuchtschirmes abtasten, ändert sich der gegenseitige Strahlabstand nur wenig, weil, wie oben beschrieben, der Konvergenzpunkt der drei Elektronenstrahlen jeweils außerhalb des Leuchtschirmes 32 liegt. Außerdem nimmt das magnetische Feld für die horizontale Ablenkung eine kissenartige Gestalt an, während das Magnetfeld für die Vertikalablenkung eine tonnenförmige Gestalt erhält und die magnesierbaren Materialstücke 41 bis 44 achssymmetrisch an dem vorderen Endteil des Ablenkjoches 35 angesetzt sind. Damit werden, wie in Fig.22 dargestellt, die Konvergenzfehler im mittleren Teil des Leuchtschirmes korrigiert, während gleichzeitig der Konvergenzfehler MG, im Randbereich, insbesondere in den vier Ecken des Leuchtschirmes eine vollständige Korrektur erfährt und behoben wird. Falls iedoch irgendein weiterer Schritt unternommen würde, würde eine Farbverschiebung in dem Farbbild auftreten, weil der gegenseitige Abstand zwischen Elektronenstrahl EG und den beiden seitlichen Elektronenstrahlen ER. EB auf Π gehalten ist.

Es sei angenommen, daß die Länge der Verzögerungszeitspanne tG, die dem Abstand D zwischen den Elektronenstrahlen ER, EG entspricht, dem Grundfarbensignal durch die Verzögerungsschaltung 37G erteilt werde und daß die Länge der dem Abstand 2 D zwischen den Elektronenstrahlen ER und EB entsprechenden Verzögerungszeitspanne durch die Verzögerungsschaltung 37Ö dem Grundfarbensignal SB erteilt werde. Die von den Elektronenstrahl ER, EG, EB gebildeten Bilder können dann räumlich miteinander zusammentreffen, so daß keine Farbverschiebung auftritt.

Wichtig ist hierbei, daß die Längen der Verzögerungszeiten, auf die die Verzögerungsschaltungen 37G, 37 ß eingestellt sind, jeweils dauernd fest sind und sich nicht in Abhängigkeit von dem jeweiligen Abtastbereich ändern.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt; sie kann vielmehr in

ι ο verschiedenen Abwandlungen ausgeführt werden. So ist das magnetisierbare Materialstück nicht auf eine rechteckige Gestalt beschränkt; es kann vielmehr eine elliptische, eine halbkreisförmige oder eine gebogene plattenartige Gestalt, etwa eine L-förmige oder U-förmige Gestalt, aufweisen. Außerdem kann das magnetisierbare Materialstück, dessen Gestalt und Größe vorbestimmt ist, an dem Ablenkjoch fest angebracht oder an dieses mit einer gewissen Toleranz angefügt sein, die eine Abgleichung oder Nachstellung

gestattet, derart, daß die Befestigungslage des magnetisierbaren Materialstückes nach dem Anbringen verändert werden kann. Abgesehen davon können unter schiedliche Arten magnetisierbarer Materialstücke verschiedener Gestalt und Größe ins vorhinein hergestellt werden, wobei dann ein jeweils geeignetes Materialstück aus diesen ausgesucht und angebracht wird. Das beschriebene Ausführungsbeispiel bezog sich daneben auf den Fall, in dem die magnetisierbaren Materialstücke gleicher Größe und Gestalt unter den gleichen Bedingungen an vier Stellen achssymmetrisch bezüglich der X- und V-Achse des Ablenkjoches angebracht worden sind; es können jedoch auch magnetisierbare Materialstücke unterschiedlicher Gestalt und Größe an diesen Stellen angebracht werden, um damit Herstellungsfehler der Farbbildröhre und des Ablenkjoches sowie vom Zusammenbau dieser Teile herrührende unsymmetrische Konvergenzfehler auszugleichen. Außerdem ist es nicht notwendig, daß in jeder der vier Stellungen jeweils ein magnetisierbares Materialstück angeordnet ist. Wichtig ist, daß die magnetisierbaren Materialstücke lediglich an Stellen angeordnet sein müssen, die symmetrisch zu einer jeden von zwei Ebenen liegen, welche den axialen Mittelpunkt des Ablenkjoches enthalten und parallel zu der horizontalen bzw. vertikalen Ablenkrichtung sich erstrecken.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel bezog sich auf einen Fall, bei dem unter der Voraussetzung, daß dynamische Konvergenz-Maßnahmen überhaupt nicht notwendig sind, die Erfindung auf eine Farbbildröhre mit einzeilig angeordneten Elektronenstrahlerzeugersystem angewandt wurde. Die Erfindung kann jedoch auch als zusätzliches Hilfsmittel zur dynamischen Konvergenz und in diesem Sinne in breitem Umfang auf Farbbildröhren angewandt werden deren Elektronenstrahlerzeugersystem entweder einzeilig oder Zl-förmig ist. Außerdem betraf das Ausführungsbeispiel eine Ausführungsform, bei der die Erfindung auf die Farbbildröhre eines Systems angewandt wurde, bei dem der Konvergenzpunkt der dre Elektronenstrahlen außerhalb des Leuchtschirmes liegt Die Erfindung kann aber auch bei solchen Farbbildröh rensystemen Verwendung finden, bei denen die dre Elektronenstrahlen in einem Punkt auf dem Leucht schirm konvergieren.

Hierzu 12 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Strahlablenkeinrichtung für eine Farbfernsehempfänger-Bildröhre, die auf einen Halsteil einer drei einzeilig in einer Horizontalebene angeordnete Elektronenstrahlerzeuger aufweisenden Farbbildröhre aufgesetzt ist und ein die drei Elektronenstrahlen horizontal und vertikal ablenkendes Ablenkjoch aufweist, auf das weichmagnetische Teile aufgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Ablenkjoch (21,35) lediglich Konvergenzfehler mit Ausnahme solcher in den vier Ecken (AiCe) des Leuchtschirmes korrigierbar sind und daß die weichmagnetischen Teile (23; 41, 42, 43, 44) auf einen näher dem Leuchtschirm der Farb-Biidröhre (31) liegenden Endteil des Ablenkjoches (21, 35) aufgesetzt und sie außerhalb des zwischen dem Ablenkjoch (21, 35) und der Färb-Bildröhre (31) liegenden Bereiches angeordnet sind.

2. Strahlablenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weichmagnetischen Teile (41 bis 44) an Stellen aufgesetzt sind, die symmetrisch bezüglich einer jeden von zwei den axialen Mittelpunkt des Ablenkjoches (35) enthaltenden und parallel zu der horizontalen bzw. vertikalen Ablenkrichtung verlaufenden Ebenen liegen.

3. Strahlablenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weichmagnetischen Teile (41 bis 44) eine gestaltungsmäßige (konfigurationale) Anisotropie aufweisen.

4. Strahlablenkeinrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, da3 entweder die gestaltungsmäßige Anisotropie und/oder die Befestigungsstellung bei wenigstens einem der weichmagnetischen Teile (41 bis 44) veränderbar ist.