DE2609155C3 - Magnetbaugruppe für die Justierung des Bahnverlaufs von Elektronenstrahlen in Farbbildröhren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetbaugruppe für die Justierung des Bahnverlaufs von Elektronenstrahlen in Farbbildröhren mit zwei in Strahlrichtung hintereinander angeordneten ringförmigen Dauermagneten, die am Umfang des Halses der Farbbildröhre um dessen Achse drehbar gelagert sind.

Bei einer Farbbildröhre mit »in-line«-Anordnung der Elektronenstrahlerzeuger liegen die Achsen der drei Elektronenstrahlerzeuger in einer Ebene, die die Röhrenachse enthält, so daß die Pfade der beiden außenliegenden Elektronenstrahlen, die aus den auf beiden Seiten des mittleren Elektronenstrahlerzeugers angeordneten Elektronenstrahlerzeugern austreten, symmetrisch zu dem Pfad des Elektronenstrahls liegen, der aus dem mittleren Elektronenstrahlerzeuger austritt. Es ist von Vorteil, die Elektronenstrahlerzeugerbaugruppe einer solchen Farbbildröhre so auszulegen, daß die aus den einzelnen Strahlerzeugern austretenden, aber nicht von Ablenkeinrichtungen abgelenkten Strahlen in der Mitte des vor der Elektronenstrahlerzeugerbaugruppe angeordneten Leuchtschirms konvergieren, da auf diese Weise klare Bilder aufgebaut werden können.

In der Praxis ist es aber schwierig, die Farbbildröhren so herzustellen, daß dieser Idealzustand erreicht wird; dies wird durch Herstellungsfehler der einzelnen Bauelemente oder zulässige Dimensionsvorgabebereichen dieser Bauteile bewirkt. Aus diesem Grunde zeigen die Farbbildröhren im allgemeinen leicht unterschiedliche Charakteristiken. Daher müssen Einrichtungen zur Korrektur eines solchen Fehlers vorgesehen sein. Es ist t>o bekannt, ein einstellbares Magnetfeld zu verwenden, um die erforderlichen Farbreinheitseinstellungen und die Einstellung der statischen Konvergenz vorzunehmen.

Zum Beispiel ist eine Magnetbaugruppe der vorstehend genannten Art aus der DE-OS 22 26 335 bekannt. Die zwei ringförmigen Dauermagnete weisen gleiche Polverteilung und gleiche Flußdichte auf. Wenn die gleichnamigen Pole der beiden Dauermagnete aufeinanderliegen, nimmt die Intensität des Magnetfeldes der Magnetbaugruppe ihr Maximum an. Wenn andererseits die beiden Dauermagnete über vorgegebene Winkel, z. B. 180°, 90° oder 60° gegeneinander verdreht werden, nimmt die Flußdichte der Magnetbaugruppe entsprechend kleinere Werte an. Bei einem derartigen Aufbau der Magnetbaugruppe kann die maximale Verschiebung der Elektronenstrahlen dadurch vergrößert werden, daß die Flußdichte der Magnete erhöht wird; es ist jedoch bei dieser Konstruktion außerordentlich schwierig, eine Magnetbaugruppe herzustellen, bei der die minimale Verschiebung des Elektronenstrahls durch die Magnetbaugruppe möglichst klein wird. Wenn die bekannte Magnetbaugruppe auf dem Hals einer im wesentlichen fehlerfreien Farbbildröhre montiert wird, ist die dem Elektronenstrahl aufgeprägte minimale Verschiebung so groß, daß die erforderliche Konvergenz nicht mehr erreichbar ist, weil die Wirkung des der Kathode ferneren Magneten durch die des kathodennahen Magneten nicht ausreichend kompensiert werden kann.

Eine solche Magnetbaugruppe mit zwei ringförmigen Dauermagneten gleicher Polverteilung und gleicher Flußdichte ist auch aus der DE-OS 23 13 888 bekannt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Magnetbaugruppe der vorstehend genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die minimale Verschiebung des Elektronenstrahls durch die Magnetbaugruppe möglichst klein wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Flußdichte des in Richtung des Strahlverlaufs gesehen ersten Magneten größer ist als diejenige des zweiten Magneten.

Der in die Magnetbaugruppe eintretende Elektronenstrahl wird durch den ersten Magneten in großem Maße abgelenkt, durch das Feld des zweiten Magneten nur in kleinerem Ausmaß abgelenkt. Wenn die erfindungsgemäße Magnetbaugruppe mit einer idealen Farbbildröhre kombiniert wird, in der die aus der Elektronenstrahlerzeugerbaugruppe austretenden Elektronenstrahlen parallel zur Röhrenachse austreten, ist es möglich, die Verschiebung der Elektronenstrahlen auf dem Leuchtschirm im wesentlichen auf den Wert 0 zu bringen, so daß eine hervorragende Reinheitsjustierung möglich ist

Die Unteransprüche betreffen eine vorteilhafte Ausgestaltung der Magnetbaugruppe und ihre Verwendung.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren genauer erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt zur Darstellung der Grundkonstruktion einer Farbbildröhre mit in-line-Anordnung der Elektronenstrahlerzeuger, die mit nach der Erfindung ausgebildeten Magnetbaugruppen versehen ist,

F i g. 2 zeigt eine Seitenansicht einer Elektronenstrahljustiereinrichtung mit drei Magnetgruppen für die Justierung der Elektronenstrahlen,

F i g. 3 eine Aufsicht zur Darstellung der Magnetisierungszustände der Permanentmagnete, die beim Aufbau der Farbreinheitsmagnetbaugruppe gemäß F i g. 2 verwendet worden sind,

Fig.4 einen Längsschnitt durch eine Farbreinheitsmagnetbaugruppe gemäß F i g. 2,

F i g. 5 ein Diagramm zur Darstellung der Justierung des Elektronenstrahlpfades bei Verwendung der Farbreinheitsmagnetbaugruppe gemäß F i g. 3 und 4,

F i g. 6 eine graphische Darstellung des Zusammenhangs zwischen Maximal- und Minimalverschiebung des

Elektronenstrahles und der Intensität des Magneten am Strahleinlaß bezüglich der Intensität des Magneten am Strahlauslaß.

Die F i g. 1 zeigt eine in-line-Farbbildröhre, die mix nach der Erfindung ausgebildeten Magr.etbaugruppen für die justierung der Elektronenstrahlen ausgerüstet ist. Die Farbbildröhre 11 weist einen Hals 12, eine in-line-Elektronenstrahlerzeugerbaugruppe 13 und einen auf der Innenfläche der Frontschale der Röhre aufgebrachten Leuchtschirm 14 auf. Um den Hals 12 herum sind eine Reinheitsmagnetbaugmppe 15, eine 6-PoI-Magnetbaugruppe 16 und eine 4-Pol-Magnetbaugruppe 17 angeordnet, die für die Justierung der statischen Konvergenz benutzt werden.

Gemäß F i g. 2 sind die Magnetbaugruppen 15,16 und 17 auf einem Magnethalter 20 montiert, der aus nichtmagnetischen Materialien, wie z. B. einem Kunststoff, hergestellt ist und mit einer (nicht gezeigten) Öffnung für die Aufnahme des Röhrenhalses versehen ist Die magnetischen Baugruppen werden voneinander durch nichtmagnetische Abstandshalter 21 bzw. 22 auf Abstand gehalten. Der Magnethalter 20 wird an dem Hals durch eine Klemmeinrichtung 23 aus Stahl gehalten. Die Reinheitsmagnetbaugruppe 15 ist wie folgt aufgebaut Gemäß den Fig.3 und 5 besteht diese Magnetbaugruppe aus zwei ringförmigen Plattenmagneten 31 und 32, die vorzugsweise aus Bariumferrit hergestellt sind. Zwischen ihnen ist ein dünner, nichtmagnetischer Abstandshalter 33 angeordnet Die Plattenmagnete 31, 32 sind mit Nasen 31a bzw. 32a versehen und so magnetisiert, daß sie N- und S-PoIe an den in der F i g. 3 gezeigten Stellen aufweisen. Be; der gezeigten Ausführungsform weisen die den Nasen benachbarten Abschnitte der Plattenmagnete N-Po!ung auf. Diese Magnete sind so magnetisiert daß bei ihrer Montage auf dem Hals 12 der Röhre die Flußdichte des Magneten 31 an der Eintrittsseite der Elektronenstrahlen größer ist als die Flußdichte des Magneten auf der Austrittsseite. Diese Magnetgruppe wird für die Positionierung der Elektronenstrahlen in der Mitte der Röhre in der folgenden Weise justiert. Wenn die Magneten relativ zueinander durch Erfassen der Nasen so gedreht werden, daß die Pole von gleicher Polarität einander gegenüberstehen, wie dies in der F i g. 3 gezeigt ist, werden die durch die mittigen öffnungen der Magnete hindurchtretenden Elektronenstrahlen in größtem Ausmaß horizontal in der Zeichnung verschoben. Wenn einer der beiden Magnete um 180° aus dieser Lage herausgedreht wird, um Pole entgegengesetzter Polarität in Gegenüberstellung zu bringen, wird die Intensität des auf die Elektronenstrahlen einwirkenden Magnetfeldes der Magnetbaugruppe minimalisiert. Diese Funktion ist dieselbe wie die bei dem bekannten Justiermagnet Die Magnetbaugruppe arbeitet jedoch wie folgt: In der Fig.5 ist dargestellt, dnß bei der Magnetbaugruppe der Magnetfluß nahe der Mitte des Magneten 31 von oben nach unten fließt und daß der Magnetfluß nahe der Mitte des Magneten 32 in der Zeichnung von unten nach oben fließt Diese Darstellung folgte nur zur Vereinfachung; entsprechend der Dreifingerregel muß die Magnetbaugruppe um 90° um ihre Achse gedreht werden, um bei der in der Figur gezeigten Strahlrichtung die gezeigten Auslenkungen zu erzielen, und zwar muß der Nordpol des Magneten 31 und der Südpol des Magneten 32 auf der dem Betrachter zugewandten Seite der F i g. 5 und der Südpol des Magneten 31 und der Nordpol des Magneten 32 auf der vom Betrachter abgewandten Seite der F i g. 5 in einer zur Zeichenebene der F i g. 5 senkrecht liegenden Ebene angeordnet sein. Dann wird der in der Zeichnung von links einlaufende Elektronenstrahl 40 zunächst durch das von dem Magneten 31 aufgebaute Feld nach unten in das Magnetfeld des Magneten 32 hinein abgelenkt Die von dem Feld des Magneten 32 am Elektronenstrahl hervorgerufene Ablenkung ist kleiner als die von dem Feld des Magneten 31 hervorgerufene Ablenkung, da die 1i> Intensität des zuerst genannten Feldes kleiner ist als des zuletzt genannten Feldes, so daß der durch die Magnetbaugruppe hindurchgehende Elektronenstrahl die Mitte 14a des Leuchtschirms 14 längs des Pfades 41 erreicht Mit anderen Worten: Der Magnet 31 ist weiter von dem Leuchtschirm 14 entfernt angeordnet als der Magnet 32 und der Abstand zwischen dem Magneten 32 und dem Leuchtschirm 14 ist wesentlich größer als der Abstand zwischen den beiden Magneten. Aus diesem Grund wird der Elektronenstrahl, der durch das Feld des Magneten 31 in großem Maße nach unten abgelenkt worden ist durch das Feld des Magneten 32 nur in kleinerem Ausmaß abgelenkt Wenn die Intensität des Feldes des Magneten 32 gleich der Intensität des Feldes des Magneten 31 wäre, wie dies bei der bekannten Magnetbaugruppe der Fall ist, würde der Elektronenstrahl längs der strichpunktierten Linie 42, d.h. in größerem Maße abgelenkt werden. Wenn also die nach der Erfindung ausgebildete Magnetbaugruppe mit einer idealen Farbbildröhre kombiniert wird, in der die aus

jo der Elektronenstrahlerzeugerbaugruppe austretenden Elektronenstrahlen längs der gestrichelten Linie 44 in der F i g. 4 verlaufen und die Mitte des Leuchtschirms 14 ohne Einsatz irgendeiner Magnetbaugruppe erreichen können, ist es möglich, die Verschiebung der Elektro-

Jj nenstrahlen auf dem Leuchtschirm im wesentlichen auf Null zu bringen, so daß eine hervorragende Reinheitsjusiterung möglich ist. Es ist von Vorteil, wenn die Flußdichte des Magneten 31 um ungefähr 10-30% größer ist als die des Magneten 32. Wenn der Unterschied kleiner als 10% ist, reduzieren Fehler in der Magnetisierung der einzelnen Magneten den mit der Erfindung erreichbaren Effekt, während bei einer 30% übersteigenden Differenz die durch den Magneten 31 hervorgerufene Ablenkung zu groß werden und selbst bei einer idealen Farbbildröhre eine wirksame Reinheitsjusiterung behindern würde.

Die grafische Darstellung gemäß Fig.6 zeigt die Beziehung zwischen maximaler und minimaler Strahlverschiebung, wobei die Abszisse die prozentuale Magnetisierung des Magneten der Strahleintrittsseite bezüglich des Magneten auf der Strahlaustrittsseite darstellt, und wobei die Ordinate die maximale bzw. minimale Strahlverschiebunp darstellt Die Kurve A zeigt die maximale Strahlverschiebung, während die Kurve B die minimale Strahlverschiebung zeigt Der Bereich P ist der bevorzugte Bereich der prozentualen Magnetisierung.

Die Erfindung ist nicht nur auf die Reinheitsmagnetbaugruppe beschränkt, sondern kann auch auf die

bo »statische Konvergenz«-Magneteinheit für die Justierung des Pfades des Elektronenstrahles (6-Pol-Magnetbaugruppe 16 und 4-Pol-Magnetbaugruppe 17) angewendet werden, und die relative Lage der Baugruppen 15, 16 und 17 ist nicht auf die in der Fig. 1 gezeigte

b5 bebchränkt. Daher kann die Erfindung auf eine oder auf alle der auf dem Hals der Farbbildröhre angeordneten Magnetbaugruppen angewandt werden.
Die folgende Tabelle vergleicht die Werte der

ElektronenstrabK-erschiebung auf dem Leuchtschirm einer mit den erfindungsgemäßen Magnetbaugruppen ausgerüsteten Farbbildröhre mit Werten für solche Farbbildröhren, die bekannte Magnetbaugruppen verwenden. Wie aus der Tabelle ableitbar ist, kann jede Reinheinbaus'-vppe, 6-Pol-Magnetbp.ugruppe und 4-?oi-?v4agnetbaugruppe, die nach der Erfindung herge-

TabeUe

Vergleich der Brennfleckverschiebungen auf dem l.eucF

stellt worden ist, den Betrag dei Eiektronenstrahlverschicbung im Vergleich zu den bekannten Magnetbau gruppen in großem Maße verringern, wodurch c% möglich ist, die Reinheit und die statische Konvergenz der Farbbildröhre genau einzustellen, so daß klare Bilder hoher Oualität entstehen.

	Beispiel	Reinheitsmagnolbau-	nstrahl)	6 - Pol- M agnclbaugruppc	min.	4-Pol-Magnctbau·	min.
	Nr.	gruppe (für mutigen	'V.n.	(tür blcklroncnstrahlcn	Versch.	gruppe (fur die F.lcklro	Versch.
		Elektrons	Versch.	auf beiden Seiten)	mm	nenstrahlen auf beiden Seiten)	mm
		max.	mm	max.	0,6	max.	0.5
		Vcisch.	0,7	Verseil.	0,7	Versch.	0,6
		mm	0,8	mm	0,6	mm	0,8
Magnetbaugruppe nach	1	7,5	0,6	5,5	0,8	8.0	0,8
dem Stand der Technik	2	7,5	0,7	5,0	0,6	8.1	1.0
	3	7,5	0,6	6,0	0,7	8.3	0.7
	4	7,5	0,7	5,5	0,8	83	0,5
	5	8,0	0,8	5,5	0.6	83	1,0
	mitt.	7,6	0,6	5,5	0,1	8,2	0,1
	max.	8,0	0,1	6,0	0,1	8,0	0,2
	min.	7,5	0,1	5,0	0,2	8.5	0,1
Erfindungsgemäße	1	8,0	0,2	5,5	0,1	7,0	0.1
Magnetbaugruppe	2	7,5	0,1	5,2	0,1	7,5	0,3
	3	8,0	0,1	5,2	0,1	7,0	0.2
	4	8,0	0.1	5,5	0,2	7,0	0,3
	5	8,0	0.2	5,0	0,1	7,0	0,1
	mm.	7,9	0.1	5,3	7,5
	max.	8.0	5,5	7,5
	min.	7.5	5,2	7.0

Die Magnetbaugruppe nach der Erfindung kann nicht nur bei in-line-Farbbildröhren verwendet werden, sondern auch bei Farbbildröhren anderer Bauart;

jedoch werden bei ihrem Einsatz bei Farbbildröhren vom in-line-Typ besonders vorteilhafte Wirkungen

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Magnetbaugruppe für die Justierung des Bahnverlaufs von Elektronenstrahlen in Farbbildröhren mit zwei in Strahlrichtung hintereinander angeordneten ringförmigen Dauermagneten, die am Umfang des Halses der Farbbildröhre um dessen Achse drehbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Flußdichte des in Richtung des ι ο Strahlverlaufs gesehen ersten Magneten (31) größer ist als diejenige des zweiten Magneten (32).

2. Magnetbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flußdichte des ersten Magneten (31) um 10—30% größer ist als diejenige des zweiten Magneten (32).

3. Verwendung einer Magnetbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 oder 2 in einer Farbbildröhre mit in einer Ebene liegenden Strahlerzeugern.

4. Verwendung mindestens einer Magnetbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 oder 2 in einer Magneteinrichtung mit einer Magnetbaugruppe (15) zum Einstellen der Farbreinheit und einer Magnetbaugruppe (16, 17) zum Einstellen der statischen Konvergenz.