DE2917268C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Inline-Farbbildröhre mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Ein bei Farbfernsehbildröhren mit Inline-Strahlerzeugungssystem auftretendes Problem besteht in der Komaverzeichnung, infolge derer die Größen der mittels eines aufgesetzten magnetischen Ablenkspulensatzes die auf dem Bildschirm erzeugten Raster verschieden sind, da die beiden äußeren Elektronenstrahlen bezüglich der Mitte des Ablenkspulensatzes exzentrisch sind. Aus der US-PS 31 64 737 ist es bekannt, daß ein ähnlicher Komafehler, der durch unterschiedliche Strahlgeschwindigkeiten verursacht wird, durch Verwendung einer Abschirmung um den Weg eines oder mehrerer Strahlen eines Dreistrahlsystems korrigiert werden kann. Aus der US-PS 31 96 305 ist es bekannt, bei einem Delta-Strahlerzeugungssystem neben dem Weg eines oder mehrerer Strahlen Vorrichtungen zur Magnetfeldverstärkung anzurordnen. Aus der US-PS 35 34 208 ist es bekannt, den mittleren von drei in einer Ebene verlaufenden Strahlen zur Komakorrektur mit einer magnetischen Abschirmung zu umgeben. Aus der US-PS 35 48 249 ist es bekannt, C-förmige Elemente zwischen dem mittleren Strahl und den äußeren Strahlen anzuordnen, um die Wirkung des Vertikalablenkfeldes auf den mittleren Strahl zu erhöhen. Aus der US-PS 35 94 600 ist es bekannt, die äußeren Strahlen mit C-förmigen Abschirmungen zu umgeben, deren offene Seiten einander gegenüberliegen. Diese Abschirmungen schließen anscheinend das Vertikalablenkfeld um alle drei Strahlen kurz. Aus der US-PS 38 60 850 ist es bekannt, V-förmige Verstärkungsglieder oberhalb und unterhalb von drei in einer Ebene verlaufenden Strahlen anzuordnen und die beiden äußeren Strahlen mit C-förmigen Abschirmungen zu umgeben um Rasterfelder infolge einer größeren Vertikalablenkung jedoch kleineren Horizontalablenkung des mittleren Strahls im Vergleich zu den äußeren Strahlen zu korrigieren. Durch die Korrektur wird daher sowohl die Vertikalablenkung als auch die Horizontalablenkung der beiden äußeren Strahlen verringert, die Vertikalablenkung des mittleren Strahles herabgesetzt und die Horizontalablenkung des mittleren Strahles erhöht. Aus der US-PS 38 73 879 ist es bekannt, ringförmige Feldverstärkungselemente oberhalb und unterhalb des mittleren Strahles anzuordnen und die beiden äußeren Strahlen mit ringförmigen Kurzschlußelementen zu umgeben. Diese vier Komakorrekturelemente dienen zur Korrektur eines Rasterfehlers, bei dem der mittlere Strahl sowohl in der Vertikalrichtung als auch in der Horizontalrichtung weniger stark abgelenkt ist als die beiden äußeren Strahlen, und die Korrektur erfolgt dadurch, daß sowohl die Vertikal- als auch die Horizontalablenkung der äußeren Strahlen herabgesetzt und sowohl die Vertikal- als auch die Horizontal-Ablenkung des mittleren Strahles verstärkt wird. Ähnliche Korrekturelemente sind aus den IEEE Transactions on Consumer Electronics, Band CE-23, No. 3, August 1977, Seiten 375 bis 382 bekannt.

Ein weiteres Problem hinsichtlich der Rastermuster ist bei kürzlich entwickelten Inline-Röhren aufgetreten, welche mit einem Ablenkspulensatz arbeiten, die Toroidspulen als Ablenkwicklungen und Sattelspulen als Horizontalablenkwicklungen enthalten. Dieses Problem kann durch keines der oben erwähnten Komakorrekturanordnungen für Inline-Röhren behoben werden. Wie die Anmelderin festgestellt hat, liegt dieser Felder darin begründet, daß der mittlere Strahl in Vertikalrichtung weniger, in Horizontalrichtung jedoch ebenso stark oder stärker abgelenkt wird als die beiden äußeren Strahlen.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zur Komakorrektur eines Bildschirmrasters einer Inline-Farbbildröhre anzugeben, bei welcher der Mittelstrahl eine geringere Vertikalablenkung bei gleicher oder stärkerer Horizontalablenkung als die äußeren Strahlen hat.

Obwohl wie aus den oben angegebenen Literaturstellen ersichtlich, der Stand der Technik zur Komakorrektur sehr umfangreich ist, gibt die Erfindung neue Maßnahmen zur Lösung eines im Stande der Technik nicht angesprochenen Komaproblems an, wobei sowohl die horizontalen als auch die vertikalen Abmessungen der durch die äußeren Strahlen geschriebenen Raster verringert werden, während das vom Mittelstrahl geschriebene Raster nur in seiner Horizontalabmessung reduziert wird, seine Vertikalabmessung jedoch auf dem gleichen Betrage gehalten wird, wie es ohne jegliche Komakorrektur der Fall wäre. Während bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung die beiden äußeren Strahlen mit magnetisch weichen Ringen umgeben sind, welche sowohl die horizontale als auch die vertikale Abmessung der von diesen Außenstrahlen geschriebenen Raster verringern, wie es auch bei den zuletzt genannten Literaturstellen der Fall ist, werden gemäß der Erfindung hier diese Ringe mit Feldformern, beispielsweise in Form zweier paralleler Stäbe, die zwischen den Wegen der Außenstrahlen und des Mittelstrahls angeordnet sind, kombiniert, welche die vertikalen magnetischen Flußlinien, die das Horizontalablenkfeld bilden, vom mittleren Strahlweg wegziehen, so daß die Wirkung dieses Feldes auf den mittleren Strahl geschwächt wird. Die Wirkung dieser stabförmigen Feldformer auf die horizontal verlaufenden magnetischen Flußlinien des Vertikalablenkfeldes ist dagegen etwas anders. Erstens würde beim alleinigen Vorhandensein der erwähnten Ringe um die Außenstrahlen, also ohne jegliche weitere Komakorrekturglieder, das Vertikalablenkfeld am Ort des Mittelstrahles durch eben diese Ringe verstärkt werden: dagegen bewirken die erfindungsgemäß vorgesehenen Stäbe eine Umverteilung der horizontal verlaufenden magnetischen Flußlinien des Vertikalablenkfeldes am Ort des Mittelstrahles derart, daß diese im wesentlichen wieder ihren ungestörten Verlauf annehmen. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird es besonders einfach, die Konvergenz der Elektronenstrahlbündel auf dem Bildschirm bei der Ablenkung der Strahlen aufrechtzuerhalten und geringe Verzeichnungen zu erreichen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise axial geschnittene Draufsicht einer Schatten- oder Lochmasken- Farbfernsehbildröhre, die ein Inline-Elektronenstrahlerzeugungssysteme gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält;

Fig. 2 einen Axialschnitt des in Fig. 1 nur schematisch durch gestrichelte Linien dargestellten Elektronenstrahlerzeugungssystem;

Fig. 3 eine Darstellung von Rastern, wie sie eine Farbfernsehbildröhre liefert, die ein Inline-Strahlerzeugungssystem mit einer bekannten Anordnung von Feldüberbrückungsvorrichtungen und Feldverstärkungsvorrichtungen enthält;

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Strahlaustrittsende eines bekannten Strahlerzeugungssystems, das Überbrückungs- und Verstärkungsvorrichtungen zur Korrektur des in Fig. 3 dargestellten Rastermusters enthält;

Fig. 5 die Verzerrungen eines Teiles des vertikalen und horizontalen Feldes, die durch die Überbrückungs- und Verstärkungsvorrichtungen des in Fig. 4 dargestellten bekannten Strahlerzeugungssystems erzeugt werden;

Fig. 6 und 6A Elektronenstrahl-Rastermuster, die durch eine erfindungsgemäße Korrektoranordnung korrigiert werden;

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Stirnseite des Elektronenstrahlerzeugungssystems gemäß Fig. 2, gesehen in einer Ebene 7-7, die eine Ausführungsform von Korrekturelementen zur Korrektur der in Fig. 6 dargestellen Rastermuster zeigt, und

Fig. 8 die Verzerrung eines Teiles des vertikalen Feldes, die durch die Rasterkorrekturelemente des Strahlerzeugungssystems gemäß Fig. 2 und 7 verursacht wird.

Fig. 1 ist eine Draufsicht einer Farbfernsehbildröhre mit rechteckigem Bildschirm und einem Glaskolben, der einen rechteckigem, kappen- oder schalenartigen Röhrenvorderteil 12 und einen röhrenförmigen Hals 14 enthält, die durch einen rechteckigen, trichterförmigen Kolbenteil 16 verbunden sind. Das Röhrenvorderteil 12 enthält eine Bildschirm- oder Frontplatte 18 und eine Seitenwand 20, die vakuumdicht mit dem trichterförmigen Kolbenteil 16 verbunden, z. B. verschmolzen ist. Die Innenseite der Frontplatte 18 trägt einen Dreifarben-Mosaikleuchtstoffschirm 22. Bei dem Leuchtstoffschirm handelt es sich vorzugsweise um einen Linien- oder Streifenrasterschirm bei dem die Leuchtstoffstreifen im wesentlichen parallel zur kürzeren Achse Y-Y der Röhre verlaufen, die in Fig. 1 senkrecht auf der Zeichenebene steht. In einem gewissen Abstand von Leuchtstoffschirm 22 ist eine Farbwahlelektrode, wie eine Schatten- oder Lochmaske 24, die eine Vielzahl von Löchern aufweist, in bekannter Weise angeordnet. Zentrisch im Hals 14 ist ein in Fig. 1 nur gestrichelt angedeutetes Inline-Strahlerzeugungssystem 26 verbesserter, erfindungsgemäßer Konstruktion angeordnet, das drei Elektronenstrahlen 28 liefert, die in einer Ebene längs konvergierender Wege durch die Maske 24 auf den Schirm 22 gerichtet sind.

Die in Fig. 1 dargestellte Röhre 10 ist für die Verwendung mit einer nur schematisch dargestellten externen magnetischen Ablenkeinheit 30 bestimmt, die den Hals und den trichterförmigen Kolbenteil in der Nähe von deren Verbindung umgibt, um vertikale sowie horizontale Magnetfelder (Magnetflüsse) zu erzeugen, durch die die drei Elektronenstrahlen 28 in einem rechteckigen Raster horizontal bzw. vertikal über den Schirm 22 abgelenkt werden. Die anfängliche Ablenkebene (bei der Ablenkung Null) ist durch eine Linie P-P in Fig. 1 etwa in der Mitte der Ablenkeinheit 30 dargestellt. Infolge von Randfeldern reicht die Ablenkzone der Röhre in Axialrichtung von der Ablenkeinheit 30 bis in den Bereich des Strahlerzeugungssystems 26. Der Einfachheit halber ist die in Wirklichkeit auftretende Krümmung der Wege der abgelenkten Strahlen in der Ablenkzone in Fig. 1 nicht dargestellt.

Fig. 2 zeigt Einzelheiten des Strahlerzeugungssystems 26. Das Strahlerzeugungssystem enthält zwei Halterungsstäbe 32 aus Glas, an denen die verschiedenen Elektroden befestigt sind. Zu diesen Elektroden gehören drei mit gleichen gegenseitigen Abständen in einer Ebene angeordnete Kathoden 34 (eine für jeden Strahl), eine Steuergitterelektrode 36, eine Schirmgitterelektronik 38, eine erste Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 40, eine zweite Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 42 und eine elektrische Abschirmkappe 44. Die Elektroden sind in der angegebenen Reihenfolge, zum Teil mit gegenseitigen Abständen, wie es aus Fig. 2 ersichtlich ist, längs der Halterungsstäbe 32 angeordnet. An einer Rückwand 48 der Abschirmkappe 44 sind vier Rasterkorrektur-Bauteile oder -elemente 46 und 47 angeordnet. Die beiden Elemente 46 sind ringförmig und umgeben die Wege der beiden äußeren Elektronenstrahlen, während die beiden Elemente 47 längliche Stäbe sind, die sich zwischen den Wegen der äußeren Strahlen und dem des mittleren Strahls befinden. Die Form, Größe, Position und Funktion dieser Elemente 46 und 47 werden weiter unten noch genauer erläutert.

Fig. 3 zeigt ein Muster von Rastern, welches durch eine bekannte Korrektureinrichtung korrigiert ist. Die äußere gestrichelte Linie 50, die außerdem mit B & R bezeichnet ist, stellt die Raster dar, die von den beiden äußeren Elektronenstrahlen geschrieben werden, der im vorliegenden Falle dem Blaustrahl un dem Rotstrahl. Die innere, mit G bezeichnete strichpunktierte Linie 52 stellt das von dem in der Mitte verlaufenden Grünstrahl geschriebene Raster dar. Das Rastermuster gemäß Fig. 3 ist gemäß den Lehren der US-PS 38 73 879 durch eine Anordnung von Überbrückungselementen 54 und Verstärkungselemente 56 korrigiert, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Bei dem bekannten Strahlerzeugungssystem 58 sind die Überbrückungselemente 54 kleine, ringscheibenförmige Bauteile, die die beiden äußeren Strahlen B und R eng umgeben. Die beiden Verstärkungselemente 56 sind kleine Ringscheiben oder Scheiben, die direkt oberhalb und unterhalb des mittleren Strahles G angeordnet sind. Die aus magnetisch weichem Material bestehenden Überbrückungselemente 54 und Verstärkungselemente 56 verzerren Teile der beiden Ablenkfelder, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, um die Vertikal- und Horizontalablenkung des mittleren Strahles zu verstärken und die Vertikal- und Horizontalablenkung der beiden äußeren Stahlen zu verringern.

In den Fig. 6 und 6A sind die beiden oben erwähnten Rastermuster, die kürzlich angesprochen wurden, dargestellt. Bei den durch die strichpunktierten Linien 60 und 60 A dargestellten Rastern G ist die Vertikalablenkung kleiner und die Horizontalablenkung gleich (Fig. 6) oder größer (Fig. 6A) als bei den durch die gestrichelten Linien 62 und 62 A dargestellten Rastern B & R, die durch die beiden äußeren Strahlen geschrieben werden.

Fig. 7 zeigt eine Stirnansicht einer Ausführungsform des Strahlerzeugungssystem 26 mit den Rasterkorrekturelementen 46 und 47. Diese Elemente 46 und 47 sind Bauteile aus einem hochpermeablen Magnetmaterial, wie einer Legierung aus 52% Nickel und 48% Eisen, die als "S2-Metall" bekannt ist.

Die beiden ersten Rasterkorrekturelemente 46 sind zwei ringscheibenförmige Kurzschluß- oder Überbrückungsglieder, die die Wege der beiden äußeren Strahlen B und R volständig umschließen. Diese Elemente 46 sind ähnlich wie die Überbrückungsvorrichtungen 54 des in Fig. 4 dargestellten bekannten Strahlerzeugungssystems 58. Durch diese Elemente 46 werden Teile des Vertikalablenkfeldes und des Horizontalablenkfeldes vollständig an den beiden äußeren Strahlen B udn R vorbeigeleitet, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, so daß die Wirkung dieser Felder abgeschwächt wird.

Die zweiten Rasterkorrekturelemente 47 sind zwei stab- und schienenförmige Bauteile, die sich zwischen den Wegen der äußeren Strahlen und dem des mittleren Strahles befinden. Die Elemente 47 sind parallel zueinander und mit ihrer Längsrichtung senkrecht zu der die drei Elektronenstrahlwege enthaltenden Ebene angeordnet. Die Elemente 47 sind nahe beim mittleren Strahl angeordnet und verzerren daher das vertikal verlaufende Horizontalablenkfeld so, daß dessen Einfluß auf dem mittleren Strahl abgeschwächt wird, wie aus Fig. 8 ersichtlich ist.

Bei der in Fig. 4 dargestellten bekannten Anordnung haben die Überbrückungsvorrichtungen 54 eine Wirkung auf den mittleren Strahl und zwar konzentrieren sie einen Teil des horizontal verlaufenden Vertikalablenkfeldes im Bereich des Weges des mittleren Strahles. Durch diese Konzentration wird die Vertikalabmessung des vom mittleren Strahl geschriebenen Rasters erhöht. Bei Verwendung der langgestreckten Bauteile oder Elemente 47 in Kombination mit den das Feld überbrückenden oder kurzschließenden Elementen 46 haben letztere keinen Einfluß mehr auf das vom mittleren Strahl geschriebene Raster, da die länglichen Bauteile oder Elemente 47 die Neigung haben, das Vertikalablenkfeld wieder in die ursrüngliche, ungestörte Konfiguration auszudehnen. Diese Ausdehnung steht im Gegensatz der Wirkung, die man bei einer Betrachtung der Funktion der bekannten C-förmigen Feldverstärkungsvorrichtungen, die oben erwähnt wurden, erwarten wird.

Die Wirkung, die aus der Kombination der Rasterkorrekturelemente 46 und 47 resultiert, besteht also darin, daß sowohl die vertikale als auch die horizontale Abmessung der von den beiden äußeren Strahlen geschriebenen Raster verringert und die horizontale Abmessung des vom mittleren Strahl geschriebenen Rasters derart verringert wird, daß die Raster aller drei Strahlen zusammenfallen. Die Verringerung der horizontalen Abmessung des vom mittleren Strahl geschriebenen Raster muß gleich oder größer sein als die Verringerung der horizontalen Abmessung der von den beiden äußeren Strahlen geschriebenen Raster, um das Zusammenfallen der Raster bei der in Fig. 6 bzw. Fig. 6A dargestellten Ausgangssituation zu erreichen.

Um ein relativ exaktes Zusammenfallen der Rastermuster zu erreichen, können spezielle Justierungen dadurch vorgenommen werden, daß man die Dicke der Korrekturelemente 46 und 47 ändert. Z. B. werden durch Erhöhen der Dicke der den beiden äußeren Strahlen zugeordneten Korrekturelemente 46 die von den beiden äußeren Strahlen geschriebenen Raster im Vergleich zu dem vom mittleren Strahl geschriebenen Raster verkleinert. Umgekehrt verringert eine Erhöhung der Dicke der dem mittleren Strahl zugeordneten Korrekturelemente 47 die Horizontalablenkung des vom mittleren Strahl geschriebenen Rasters im Vergleich zu der der von den beiden äußeren Strahlen geschriebenen Raster. Kleinere Korrekturen der Rastermuster können also durch geeignete Erhöhung und/oder Verringerung der Dicken der Korrekturelemente 46 und 47 vorgenommen werden.

Typische Abmessungen für eine 25 V-Röhre mit 110° Ablenkung, die ein Elektronenstrahlerzeugungssystem gemäß Fig. 2 und 7 enthält, sind:

Abstand zwischen dem mittleren Strahl
und den beiden äußeren Strahlen 6,60 mm Dicke der Elemente 46 und 47 0,25 mm Außendurchmesser der Elemente 46 5,08 mm Innendurchmesser der Elemente 46 4,06 mm Länge der Elemente 4710,16 mm Breite der Elemente 47 0,90 mm

Die Erfindung wurde am Beispiel einer Röhre mit einem Inline- Strahlerzeugungssystem, das gemeinsame Elektroden und kleine Abstände zwischen den Strahlwegen hat, beschrieben, die Erfindung ist jedoch selbstverständlich auch auf Röhren mit anderen Arten von Inline-Elektronenstrahlerzeugungssystemen anwendbar, wie Elektronenstrahlröhren mit größeren Abständen zwischen den Strahlwegen und/oder einer Konstruktion mit individuellen Elektroden für die verschiedenen Strahlen.

Claims (2)

1. Inline-Farbbildröhre mit einem Ablenkjoch und Feldformern, welche die Wirkung der Ablenkfelder auf die beiden Außenstrahlen schwächen und auch die Wirkung auf den Mittelstrahl verändern, dadurch gekennzeichnet, daß für den Mittelstrahl (G) Feldformer (47), die nur das Horizontalablenkfeld schwächen, das Vertikalablenkfeld dagegen nicht beeinflussen, vorgesehen sind.

2. Inline-Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldformer (27) parallele, längliche Stäbe sind, die zwischen dem Mittelstrahl (G) und den Außenstrahlen B, R) angeordnet sind.