DE2608620A1 - Statische konvergenzvorrichtung - Google Patents

Description

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1. März 1976

"Statische Konvergenzvorrichtung"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum statischen Konvergieren von Elektronenstrahlen, die in einer Ebene in einem Hals einer Farbfernsehbildröhre liegen, welche Vorrichtung um den Hals der Farbfernsehbildröhre angeordnet ist und mindestens zwei ringförmige Magneteinheiten enthält, die gegenübereinander und gegenüber der Längsachse der Farbfernsehbildröhre exzentrisch angeordnet sind.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der

USA-Patentschrift 3 701 065 bekannt, in der beschrieben ist, wie mit zwei Paaren dauermagnetischer Ferritringe die statische Konvergenz der äusseren Elektronenstrafilen mit dem mittleren Elektronenstrahl einer Üreistrahl-Farbfernsehbildröhre verwirklicht wird. Die dauermagnetischer 609839/0696

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Ringe sind in bezug auf die Mitte des Halses ausserhalb des Halses der Färbfernsehbildröhre diagonal angeordnet, wobei die Stärke und die Orientierung des von den Ringen erzeugten Magnetfeldes einstellbar ist.

Ein Paar der dauermagnetiscnen Ringe muss den am nächsten liegenden Elektronenstrahl mit dem mittleren Elektronenstrahl konvergieren lassen. Das betreffende Ringpaar hat jedoch einen nicht vernachlässigbaren Einfluss auf die beiden anderen Elektronenstrahlen, wodurch das Abgleichen der Konvergenz eines ausseren Elektronenstrahls mit den anderen Elektronenstrahlen nicht ohne Störung der Konvergenz der anderen Strahlen erfolgen kann.

Die Erfindung hat die Aufgabe, das Abgleichen eines Susseren Elektronenstrahls unabhängiger von anderen Elelctronenstrahlen zu machen, was eine einfachere Abgleichweise ermöglicht.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, c'ass die ringförmigen Magneteinheiten den Hals der Farbfernsehbildröhre umfassen und je ein sechspoliges Magnetfeld erzeugen.

Vorzugsweise liegt die Rotationsachse einer ersten Magneteinheit in der Mitte zwischen dem einen äusseren und dem mittleren Elektronenstrahl, während die Rotationsachse einer zweiten Magneteinheit in der Mitte

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zwischen dem mittleren und dem anderen Elektronenstrahl liegt» Wenn die Rotationsachse in der Mitte zwischen den Strahlen A und B liegt, übt die Magneteinheit eine gleichgerichtete Kraft zur GrSsse F auf die Strahlen A und B aus. Auf den Strahl. C₁ der dreimal weiter von der Rotationsachse der Magneteinheit entfernt ist, wird infolge des quadratisch verlaufenden Feldes in der ringförmigen Magneteinheit eine Kraft zum Betrage von 9 x F ausgeübt« Durch den grossen Kräfteunterschied auf den Strahl C und die Strahlen A und B kann der Strahl C mit den Strahlen A und B konvergiert werden, wobei die Konvergenz der Strahlen A und B gegenseitig nicht durch die gleichgerichteten Kräfte gestört wird, die auf die Strahlen A und B einwirken und gleich gross sind.

Um die erzeugten Kräfte in jeder gewünschten Richtung wirken lassen zu können, ist eine erfindüngsgemässe Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass eine Magneteinheit um ihre Rotationsachse zumindest über einen Winkel von 120° drehbar ist.

Das Abgleichen der Konvergenz lässt sich noch weiter vereinfachen, indem die Horizontal- und Vertikalkorrekturen voneinander getrennt werden. Eine Vorrichtung, die diesen Vorteil aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass sie vier Magneteinheiten enthält, die je einen ausschliessli.ch in seiner Magnetfeldstärke

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regelbaren Sechspol enthalten, "wobei die erste und dritte sowie die zweite und vierte Magneteinheit sich deckende Rotationsachsen haben und die Magnetpole der ersten bzw. zweiten Einheit in der Mitte zwischen den Magnetpolen der dritten bzw. vierten Einheit liegen.

Mit einer derartigen Vorrichtung sind die horizontale und die vertikale Korrektur sowohl vom einen als auch vom anderen Aussenstrahl für einen guten Teil unabhängig einstellbar. Hiermit ist das erforderliche Abgleichverfahren auf eine kurze Folge einfacher Handlungen beschränkt«

Die Erfindung wird nachstehend an Hand

einiger in der Zeichnung dargestel-lter Ausführungsbeispiele näher erläutert» Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Farbfernsehbildrö*hre mit darauf befestigten Konvergenzvorrichtungen,

Fig. 2a einen Teil der erfindungsgemässen Vorrichtung und seine Wirkungsweise,

Fig. 2b eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung und seine Wirkungsweise,

Fig. 3 eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemässen Vorrichtung,

Fig. h einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäss der Linie IV-XV nach Fig. 3,

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Fig» 5 eine schematische Vorderansicht einer erfindungsgemässen elektromagnetischen Konvergenz-Vorrichtung, ·

Fig. 6 ein Beispiel einer in der elektromagnetischen Konvergenzvorrichtung nach. Fig. 5 angewandten Schaltung, und

Fig. 7 ein anderes Beispiel einer in der elektromagnetischen Konvergenzvorrichtung nach Fig. 5 angewandten Schaltung,

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Farbfernsehbildröhre hat einen zylinderformigen Hals 3» der in einen Konus 5 übergeht, der sich an einen Bildschirm anschliesst. Bei drei nebeneinander liegenden Elektronenstrahlerzeugungssystemen 9 (^es ist nur eines dargestellt) im Hals 3 können drei in einer Ebene verlaufende Elektronenstrahlen erzeugt werden. Mit den Elektronenstrahlen kann durch ein Ablenksystem 13 der ganze Bildschirm 7 abgetastet werden. Um die Richtung des nicht abgelenkten Elektronenstrahles korrigieren zu können, so dass die Elektronenstrahlen an einer Auftreffstelle am" Schirm zusammenfallen, ist um den Hals 3 eine Vorrichtung 15 zum Einstellen der statischen Konvergenz des Elektronenstrahles angeordnet.

In Fig. 2a ist eine Magneteinheit 31 der Vorrichtung 15 dargestellt, die zum Erzielen statischer

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Konvergenz eines Elektronenstrahls mit einem Strahl benutzt wird. Um den Abgleich der Strahlen 17 und 19 möglichst voneinander zu' entkoppeln, ist die sechspolige dauermagnetische Einheit 31 exzentrisch, um den Hals 3 derart angeordnet, dass der Mittelpunkt 30 der Einheit in der Mitte zwischen den Strahlen 18 und 19 liegt. Durch den quadratischen Verlauf des Magnetfeldes 39 von der Mitte 30 zum Rand 37 wirkt eine neunfach grö*ssere Kraft 33 auf den Strahl 17 als auf den Strahl 19, weil der Abstand zwischen der Mitte 30 und dem Strahl 17 dreimal grosser ist als der Abstand zwischen der Mitte und dem Strahl 19» Es ist klar, dass auf den Strahl eine gleich grosse Kraft 35 wie auf den Strahl 19 einwirkt, Infolgedessax wird das Konvergieren des Strahles 17 mit dem Strahl 18 die Lage des Strahles 18 selbst und die des Strahles 19 i*L bezug aufeinander nicht von beiden zusammen verhältnismässig wenig beeinflussen. Durch Drehen der Einheit 31 um ihre Achse 30 ist die Richtung der Kräfte 33 und 35 einstellbar. Wird die Einheit 31 auf an sich bekannte ¥eise aus zwei sechspoligen dauer— magnetischen Ringen aufgebaut (nicht dargestellt), sind die Kräfte 33 und 35 gleichflass gröV-senmässig durch Verdrehen der Ringe in bezug aufeinander einstellbar. Das Verhältnis zwischen den Kräften 33 und 35 wird hierdurch nicht beeinflusst.

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In Fig. 2b ist dargestellt, dass mit zwei exzentrischen um den Hals 3 angeordneten sechspoligen dauermagnetischen Einheiten 31' und 31 die Strahlen und 19 mit dem Strahl 18 konvergiert werden können. Die Einheit 31 übt auf den Strahl 17 die Kraft 33 aus (die Kräfte 35 auf die Strahlen 18 und 19 sind nicht dargestellt). Unabhängig davon übt die Einheit 31* verhältnismässig geringe Kräfte 35« auf die Strahlen 17 und 18 aber eine grosse Kraft.33' auf den Strahl 19 aus. Also wirken auf die äusseren Strahlen 17 und 19 unabhängig voneinander die Kräfte 33 und 33' ein, wobei die anderen erzeugten Kräfte 35* und 35 (letztere ist in Fig. -2b nicht dargestellt) zum grossen Teil vernachlässigbar sind. Die Elektronenstrahlen 17 und 19 können also unabhängig voneinander mit dem mittleren Strahl 18 konvergiert werden.

Durch Drehung der Einheiten 31 und 31 * um

ihre Rotationsachsen 30 und 30» sind die Kräfte 33 und 33« in ihren Richtungen einstellbar.

Es ist vorteilhaft, die auf die Strahlen

durchzuführenden Korrekturen in Korrekturen in horizontaler und vertikaler Richtung zu trennen, die unabhängig voneinander durchführbar sind. Dies wird mit zwei zusätzlichen sechspoligen dauermagnetischen Einheiten erreicht, die gleichfalls exzentrisch um den Hals der

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Bildröhre angeordnet sind. Die hinzugefügten Einheiten werden in bezug auf die bereits vorgesehenen Einheiten 31 und 31' derart gedreht, dass die durch die hinzugefügten Einheiten ausgeübten Kräfte senkrecht auf den Kräften 33 und 33' stehen, die durch die Einheiten 31 und 31* erzeugt worden sind. Hierfür muss der Mittelpunkt einer Einheit mit der Achse 30 der Einheit 31 und der Mittelpunkt der anderen Einheit mit der Achse 30' der Einheit 31^! zusammenfallen. Die Magnetfelder der hinzugefügten Einheiten müssen senkrecht auf den Magnetfeldern der Einheiten 31 oder 31' stehen. Diese Bedingung ist erfüllt, wenn die Pole der hinzugefügten Einheiten in der Mitte zwischen den Polen der Einheiten 31 und 31' liegen« Durch diesen Aufbau wird eine Vorrichtung erhalten, bei der die Auftreffpunkte der äusseren Elektronenstrahlen 17 und 19 am Bildschirm 7 unabhängig voneinander und unabhängig in horizontaler und vertikaler Richtung verschoben werden können*

Fig. 3 und k zeigen eine Vorderansicht bzw, eine Ansicht eines Schnitts durch eine Ausführungsform einer Vorrichtung 40 nach der Erfindung längs der Linie IV-IV in Fig. 3. -

Die Vorrichtung 40 enthält zwei dauermagnetische Einheiten, die beide aus identischen Teilen auf einem Träger 41 aufgebaut sind. Auf dem Träger 41 sind

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an beiden Seiten Halter 43 und 45 angebracht. Auf den Haltern 43 und 45 sind dauermagnetische Ringe angeordnet, und zwar auf dem Halter 43 ein Innenring 47 und ein Aussenring 49 und auf dem Halter 45 ein Innenring 46 und ein Aussenring 48. Die Innenringe 46 bzw. 47 haben am Aussenrand eine Verzahnung 50 bzw. 51· Die Aussenringe 48 und 49 haben eine Verzahnung 52 bzw. 53 am Innenrand. Am Halter 43 sitzt eine Achse 551 ^auf der ein Ritzel 57 gelagert ist. Das Ritzel 57 arbeitet mit den Verzahnungen 51 und 53 der Ringe 47 und 49 zusammen. Wird der Aussenring 49 rechtsherum gedreht, wird über das Ritzel 57 der Innenring 47 linksherum drehen. Der Halter 45 hat einen identischen Aufbau (nicht in Fig. 3 dargestellt), so dass sich die Ringe 46 und 48 gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen drehen lassen. Auf den Haltern 43 und 45 sind Führungen 59 und 58 angeordnet, um die Innenringe 47 und 46 und die Aussenringe 49 und 48 zu zentrieren und bei Verdrehung zu führen. Hierdurch ■wird erreicht, dass mit einem einzigen Ritzel an jeder Seite bereits eine gewünschte Einstellung der Vorrichtung 4o eri-eicht worden kann.

Das Gebilde 43, 47, 49, 57 ist drehbar auf dem Träger 4i befestigt. Ein Rand 61 des Halters 43 und hochstehende Kragen 63 und 64 des Trägers 41 bilden eine Gleitlagerung für den Halter 43* Der Rand 61 hat in bezug

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auf die Befestigungskragen 65 des Trägers 41 eine exzentrisch, liegende Kreisform, deren Mittelpunkt 67 rechts vom Mittelpunkt 69 des Trägers 41 liegt. Ebenso hat der Halter 45 einen Rand 62, der um die Kragen 66 und 68 liegt und eine exzentrisch liegende Kreisform in bezug auf den Befestigungskragen 65 hat. Der Mittelpunkt 71 liegt jedoch links vom Mittelpunkt 69,

An den Haltern 43 und 45 sind Fahnen 73 bzw. 72 ausgebildet,'mit denen die Halter je für sich in bezug auf den Träger 41 verdreht werden können. An den äusseren Ringen 49 und 48 sind gleichfalls Fahnen 75 bzw„ 74 ausgebildet, mit denen die Ringe 47 und 49 bzw, 46 und 48 in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden können.

In Fig. 5 ist schematisch eine Ansicht einer Ausführungsform 80 einer elektromagnetischen statischen Konvergenzvorrichtung 80 nach der Erfindung dargestellt, wobei die durchzuführenden Korrekturen sowohl des Elektronenstrahles 17 als auch des Elektronenstrahles in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Richtungen erfolgen kann. Die Konvergenzvorrichtung 80 besteht aus zwei in bezug aufeinander und in bezug auf den mittleren Elektronenstrahl 18 exzentrisch angeordneten Ringen und 82, die je zwölf Polschuhe' 83a bis 831 und 84 a bis S4l aufweisen (84a bis 84l sind nur zum Teil in Fig. 5 dar»

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gestellt). Um jeden Polschuh 83a bis 83I und 84a bis 84l sind Spulen 85a bis 851 bzw, 86a bis 861 gelegt (die letztgenannten sind nicht in Pig. 5 dargestellt).

Mit dem Ring 81 bildeten die zwölf Spulen 85a bis 851 zwei unabhängig voneinander arbeitende sechspolige elektromagnetische Einheiten I und II.

Die Pole jeder Einheit liegen auf den Ecken-, eines regelmässigen Sechsecks, vrobei die Einheit I um 30° gegenüber der Einheit II verdreht ist. Zur Einheit I gehören die Spulen 85a, 85c, 85e, 85g, 85i und 85k. Zur Einheit II gehören die Spulen 85b, 85d, 85f, 85h, 85j und 851, Mit den Spulen 85a, 85e, 85i wird in den Polschuhen 83a.» 83e und 83i beim Erregen der Spulen ein Magnetfeld erzeugt, das in bezug auf das in den Polschuhen 85c, 85g undj)85k erzeugte Magnetfeld durch die Spulen 85c, 85g und 85k in der Stärke gleich ist und in bezug auf den Strahl 18 entgegengesetzt gerichtet ist. Ebenso wird in den PoXschuhen 83b, 83f und 83j durch die Spulen 85b, 85f und 85j ein in bezug auf das durch die Spulen 85d, 85h und 851 in den Polschuhen erzeugte Magnetfeld in der Stärke gleiches Magnetfeld erzeugt, das in bezug auf den Strahl 18 entgegengesetzt gerichtet ist. · "

Die nicht in der Fig, 5 dargestellten Spulen 86a bis 861 bilden mit dem Ring 82 ebenfalls zwei

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unabhängig voneinander arbeitende sechspolige elektromagnetische Einheiten III und IV, wobei die Spulen 86a bis 861 eine gleiche Anordnung und Wirkungsweise haben wie die Spulen 85a bis 851.

Die Ringe 81 und 82 mit den darauf angeordneten Spulen 85a bis 851 und 86a bis 861 werden auf einem gleichartigen Träger (nicht in Fig. 5 dargestellt) wie der Träger kl nach Fig. 3 und 4 befestigt. Mit dem Träger werden die Ringe und Spulen auf dem Hals der FarbfernsehbildrShre montiert, vorzugsweise derart, dass die von den Magnetfeldern zu erzeugenden Kräfte senkrecht auf oder in der Ebene wirken, in der sich die drei Elektronenstrahlen 17» 18 und I9 bewegen. (Fig. 5 zeigt eine derartige Anordnung ·

Die in Fig. 6 dargestellte elektrische Schaltung der Magneteinheiten I und II ist besonders einfach, was dadurch erreicht wird, dass die Spulen 85a bis 851 und 86a bis 861 aus einer gleichen Anzahl von Windungen aufgebaut und in der gleichen Richtung gewickelt werden. Die Spulen jeder Einheit I bzw, II sind in Serie geschaltet derart, dass jede Spule einen Strom führen kann (in der Figur bei Einheit II mit Pfeilspitzen angegeben), der in einer dem Strom in einer benachbarten ' Spule entgegengesetzten Richtung fliesst,.

Die -Einheiten I und II sind einerseits mit

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Schleifern 87 bzw, 88 von Potentiometern 89 bzw. 90 und zum anderen mit Verbindungspunkten 91 bzw. 92 zwischen zwei Spannungsquellen 93 und 95 bzw. 9h und 96 verbunden. Die Potentiometer 89 und 90 sind an die Serienschaltung aus den Spannungsquellen 93 und 95» 9^- und 96 angeschlossen. Hierdurch ist es möglich, mit den Schleifern 87 und 88 die Stromstärke in Gr5sse und Richtung in den Einheiten I und II einzustellen.

Die Spulen 86a bis 861 der Einheiten III und IV sind, wie ein zweites Beispiel einer elektrischen Schaltung in Fig. 7 aeigt, in Parallelschaltung angeordnet. Dazu müssen die Spulen jeder Einheit gegenseitig eine gleiche Ampere-¥indungszahl und die gleiche Wickelrichtung haben. Die Verbindungsleiter 97 sind derart verlegt, dass der Strom durch eine Spule eine dem Strom in einer benachbarten Spule entgegengesetzten Richtung hat( in Einheit IV mit Pfeilspitzen angegeben).

Die Einheiten III und IV sind an gleichartige Schaltungen (87* bis 96^X) wie die Einheiten I und II in Fig. 6 angeschlossen. Mit den Schleifern 87, 88, 87' und 88* in Fig. 6 und 7 können die folgenden Korrekturen unabhängig voneinander in einer in Fig. 5 dargestellten Konvergenzvorrichtung durchgeführt werden: Schleifer 87: Korrektur des Elektronenstrahls 17 i*i horizontaler· Richtung

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Schleifer 88: Korrektur des Elektronenstrahls in vertikaler Richtung

Schleifer 87*: Korrektur des Elektronenstrahls 19 in

horizontaler Richtung

Schleifer 88·: Korrektur des Elektronenstrahles 19 invert ikal er Richtung»

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Claims (3)

1. PHN 79^6

   26086?Ö¹²·⁷⁵

   Patentansprüche:

   M .J Vorrichtung zum statischen Konvergieren von Elektronenstrahlen in einer Ebene in einem Hals einer Farbfernsehbildröhre, welche Vorrichtung um den Hals der Farbfernsehbildröhre angeordnet ist und mindestens zwei ringförmige Magneteinheiten enthält, die exzentrisch in bezug aufeinander und auf die Längsachse der Farbfernsehbildröhre angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen Magneteinheiten den Hals der Farbfernsehbildröhre umfassen und je ein sechspoliges Magnetfeld erzeugen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass eine Magneteinheit um ihre Rotationsachse zumindest über einen Winkel von 120° verdrehbar ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronenstrahlen und die Rotationsachsen der Magneteinheiten bei Konvergenz in einer Ebene liegen.

   h, Vorrichtur.g nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse einer ersten Magneteinheit in der Mitte zwischen dem einen äusseren und dem mittleren Elektronenstrahl liegt, während die Rotationsachse einer zweiten Magneteinheit in der Mitte zwischen dem mittleren und dem anderen Elektronenstrahl liegt.

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   5· Vorrichtung nach. Anspruch 1, 2, 3 oder 4,

   dadurch gekennzeichnet, dass sie vier Magneteinheiten enthält, die aus je einem ausschliessuch in ihrer magnetischen Feldstärke regelbaren Sechspol bestehen, ■wobei die erste und sowie die dritte, zweite und vierte Magneteinheit sich deckende Rotationsachsen haben und die Magnetpole·, der ersten bzw. zweiten Einheit zwischen den Magnetpolen der dritten bzw, vierten Einheit liegen. 6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden

   Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Magneteinheit zwei dauermagnetische Ringe enthält, die in bezug aufeinander um die Rotationsachse der Einheit drehbar sind β

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