DE3038621C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbbildröhre nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Farbbildröhre ist aus dem Aufsatz "30 AX self-aligning 110° in-line colour TV display" in "Electronic Components and Applications", Band 1, Nr. 2, Februar 1979, Seiten 103 bis 108, bekannt. Darin wird die Verwendung eines dünnen magnetisierten Ringes aus einem magnetisch halbharten Material beschrieben, der im Ende des Elektronenstrahlerzeugungssystems angebracht ist. Abhängig von den auftretenden statischen Konvergenz- und eventuell auch Farbreinheitsfehlern wird der Ring in der fertigen Röhre zu einem Mehrpol, z. B. einer Kombination von Zwei-, Vier- und Sechspolfeldern, magnetisiert, so daß die Fehler korrigiert werden. Dies ist ausführlich in der DE-OS 28 28 710 beschrieben. Obgleich die bekannte Bildröhre grundsätzlich ein völlig korrigiertes System besitzt, stellt sich heraus, daß in der Praxis doch noch kleine statische und dynamische Konvergenzfehler bei der Herstellung auftreten. Dies kann z. B. auf Fehler beim Magnetisieren des Ringes oder auf die Anwendung anderer Betriebsspannungen beim Betrieb der Bildröhre zurückzuführen sein. Kleine Fehler in der horizontalen statischen Konvergenz werden bei horizontaler Ablenkung verstärkt und können ungünstig mit den dynamischen Konvergenzfehlern der Ablenkspule zusammenwirken.

Die US-PS 37 01 065 befaßt sich mit einer Farbbildröhre, welche eine Hauptkonvergenz-Korrektureinrichtung mit zwei Magneten und eine Farbreinheit-Korrektureinrichtung enthält. Die Hauptkonvergenz-Korrektureinrichtung ist somit vergleichbar mit dem Hauptkonvergenz-Korrekturmagneten bei der Farbbildröhre nach der vorliegenden Anmeldung. Die bekannte Hauptkonvergenz-Korrektureinrichtung besteht aus zwei Magneten, welche zu beiden Seiten der Elektronenstrahlbahnen angeordnet sind, während der Hauptkonvergenz-Korrekturmagnet nach der Erfindung rings um die Elektronenstrahlbahnen angeordnet ist und ein permanentmagnetisches Mehrpolmuster aufweist. Feinkonvergenz- Korrekturmittel sind bei der bekannten Farbbildröhre nicht vorhanden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Hilfsmittel anzugeben, mit dem kleine Fehler in der horizontalen statischen Konvergenz in einer Röhre mit einem Hauptkonvergenz-Korrekturmagneten zum Aufrechterhalten eines statischen magnetischen Mehrpolmagnetfeldes beseitigt werden können, ohne daß der Hauptkonvergenz- Korrekturmagnet in der Farbbildröhre aufs neue magnetisiert zu werden braucht.

Diese Aufgabe wird bei einer Farbbildröhre eingangs erwähnter Art durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorzugsweise ist die Abmessung des Feinkonvergenz- Korrekturmagneten, welche den Abstand zwischen den Polen bestimmt, höchstens 1/3 des kleinsten Abstandes zwischen dem Magneten und der mittleren Bahn des benachbarten Elektronenstrahls, weil in diesem Falle die Beeinflussung des mittleren Elektronenstrahls bereits sehr gering ist.

Da der Magnet in vielen Formen ausgebildet werden kann, ist es oft schwierig, den Abstand zwischen den Polen des Feinkonvergenz-Korrekturmagneten genau festzustellen. Bei diesem Zweipol ist aber eine Abmessung des Magneten entscheidend für den Abstand zwischen den Polen. So ist bei einem Stabmagneten, dessen Enden den Nord- und den Südpol des Magneten bilden, die Länge des Stabes die Abmessung, die den Abstand zwischen den Polen bestimmt.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Farbbildröhre nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Feinkonvergenz-Korrekturmagnet ein diametral magnetisierter zylindrischer Stabmagnet ist, dessen Zylinderachse im wesentlichen senkrecht zur Röhrenachse und in der Elektronenstrahlebene liegt. Der Durchmesser des Magneten beträgt z. B. 2,5 mm und der Abstand von der Achse des benachbarten Elektronenstrahls beträgt z. B. 12 mm und von dem mittleren Elektronenstrahl 21 mm. Der Einfluß auf den mittleren Elektronenstrahl beträgt in diesem Falle nur noch etwa 25% des Einflusses auf den äußeren Elektronenstrahl. Es ist möglich, die Stärke des Zweipols derart zu wählen, daß die gewünschte Korrektur erreicht wird. Vorzugsweise wird jedoch ein Standard- Zweipol-Korrekturmagnet verwendet, der um eine im wesentlichen senkrecht zu der Verbindungslinie zwischen den Polen liegende Achse drehbar in einem Halter untergebracht ist. Indem der Zweipol gedreht wird, kann der gewünschte Einfluß auf den Elektronenstrahl eingestellt werden. Der Einfluß des magnetischen Zweipols ist maximal, wenn der Zweipol und also die Feldlinien des Zweipols senkrecht auf der mittleren Bahn des Elektronenstrahls stehen, und nahezu Null bei einem Zweipol, der parallel zu dem Elektronenstrahl gerichtet ist.

Das Befestigen des Korrekturmagneten an der Farbbildröhre kann auf verschiedene Weise erfolgen. Es ist z. B. möglich, den Magneten an einem Klemmband zu befestigen, mit dem das Ablenkspulensystem rings um den Hals der Farbbildröhre festgeklemmt ist.

Es ist auch möglich, den Korrekturmagneten in einem Halter zu befestigen, der an dem Gehäuse des Ablenkspulensystems auf irgendeine Weise festgeklemmt wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine Aussparung im Gehäuse des Ablenkspulensystems anzubringen, in der der Magnet befestigt wird.

Das Elektronenstrahlerzeugungssystem besteht aus einem Teil zum Erzeugen der Elektronenstrahlen und einer oder mehreren sich daran anschließenden elektrostatischen Linsen zum Fokussieren der Elektronenstrahlen auf den Bildschirm. Die drei Elektronenstrahlen können gemeinsam eine Anzahl von Linsenelektroden besitzen. Dann ist von einem integrierten Elektronenstrahlerzeugungssystem die Rede. Die letzte Linse des Elektronenstrahlerzeugungssystems wird sowohl bei integrierten als auch nichtintegrierten Elektronenstrahlerzeugungssystemen auch als Fokuslinse bezeichnet. Vorzugsweise liegt der Feinkonvergenz- Korrekturmagnet im wesentlichen in der Ebene jener Fokuslinse des Elektronenstrahlerzeugungssystems, die den nahe liegenden äußeren Elektronenstrahl auf den Bildschirm fokussiert.

Derartige kleine Korrekturmagnete, wie sie nach der Erfindung verwendet werden, können besonders gut aus Bariumferrit (Ba Fe₁₂O₁₉) hergestellt werden, dem 10 bis 15 Gew.-% thermoplastisches Material zugesetzt ist, wie z. B. Ferroxdure P 40 (F) und Ferroxdure P 30 (siehe Philips Data Handbook, Electronic Components and Materials, Components and Materials, Band 4b, Februar 1979, Seiten 57 bis 63).

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Farbbildröhre im Längsschnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III der Fig. 2, und

Fig. 4 bis 9 in einer Anzahl von Schnitten und einer Ansicht, wie die Korrekturmagnete an der Farbbildröhre befestigt werden können.

In Fig. 1 ist eine Farbbildröhre 1 im Längsschnitt schematisch dargestellt. Diese enthält einen Glaskolben, der aus einem Frontglas 2, einem Konus 3 und einem Hals 4 zusammengestellt ist. Im Hals 4 befinden sich drei Elektronenstrahlerzeugungssysteme 5, 6 und 7, welche die Elektronenstrahlen 8, 9 bzw. 10 erzeugen. Die Elektronenstrahlerzeugungssysteme liegen mit ihren Längsachsen in einer Ebene (der Zeichnungsebene), ebenso die mittleren Bahnen der erzeugten Elektronenstrahlen 8, 9 und 10 vor der Ablenkung. Die Achse des mittleren Elektronenstrahlerzeugungssystems, die mittlere Bahn des mittleren Elektronenstrahls 9 und die Röhrenachse 11 fallen im wesentlichen zusammen. Die äußeren Elektronenstrahlerzeugungssysteme 5 und 7 und die Elektronenstrahlen 8 und 10 liegen symmetrisch zu dem mittleren. Auf der Innenseite des Frontglases 2 ist ein Bildschirm 12 angebracht, der aus einer Vielzahl von Leuchtstoffstreifen oder -punkten zusammengesetzt ist. Vor diesem Bildschirm 12 ist eine Farbauswahlelektrode 13 angeordnet, die aus einer Metallplatte mit einer Vielzahl von Öffnungen 14 besteht. Da die drei erzeugten Elektronenstrahlen einen kleinen Winkel miteinander einschließen und durch die Öffnungen auf den Bildschirm fallen, wird jeder Elektronenstrahl Leuchtstoffgebieten einer einzigen Farbe zugeordnet. Um eine gute Bildwiedergabe zu erhalten, müssen die drei Elektronenstrahlen in der Mitte des Bildschirmes und auch nach Ablenkung konvergieren. Dies wird als statische bzw. dynamische Konvergenz bezeichnet. Die Ablenkung der Elektronenstrahlen über den Bildschirm erfolgt mit selbstkonvergierenden Ablenkspulen 15, die in einem Gehäuse 16 rings um den Übergang zwischen Hals 4 und Konus 3 angebracht sind. Nach der Herstellung der Röhre werden die statischen Konvergenz- und eventuell auch die Farbreinheitsfehler dadurch korrigiert, daß ein um die Elektronenstrahlen angeordneter Hauptkonvergenz-Korrekturmagnet 18 aus magnetisch halbharten Material als Mehrpol magnetisiert wird. Dies ist ausführlich in der bereits genannten DE-OS 28 28 710 beschrieben. Dieser ringförmige Magnet 18 ist in einer Elektrode 17 angebracht, die den drei Elektronenstrahlerzeugungssystemen gemeinsam ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Durch Anwendung z. B. anderer Betriebsspannungen beim Betrieb der Bildröhre können aber dennoch kleine Fehler in der Konvergenz der Elektronenstrahlen auftreten.

Indem nun nach der Erfindung ein oder zwei kleine Zweipol-Feinkorrekturmagnete 20 in der Nähe der äußeren Elektronenstrahlen angebracht werden, ist es möglich, kleine Fehler in der (horizonalen) Konvergenz zu beseitigen, ohne daß der Hauptkonvergenz-Korrekturmagnet 18 aufs neue magnetisiert werden muß. Der Einfluß des Feinkorrekturmagneten 20 beschränkt sich im wesentlichen auf den nahe liegenden Elektronenstrahl. Da der Magnet 20 (der Abstand zwischen den Polen) klein in bezug auf den Abstand r zum Elektronenstrahl ist, ist die Kraft F, die auf den Elektronenstrahl einwirkt, zu r ³ umgekehrt proportional, also

F∼¹/ _{r ³}.

Wenn der Magnet z. B. 21 mm von der Achse des mittleren Elektronenstrahls und 12 mm von dem benachbarten Elektronenstrahl entfernt ist, ist die Kraft in einem Punkt der Achse des mittleren Elektronenstrahls etwa 20% der Kraft in einem Punkt der Achse des benachbarten äußeren Elektronenstrahls. Da die Strahlen über eine Länge von einigen Zentimetern beeinflußt werden, ist der Gesamteinfluß auf den mittleren Elektronenstrahl etwa 25% des Einflusses auf den benachbarten äußeren Elektronenstrahl. Der Einfluß auf den am weitesten entfernten äußeren Elektronenstrahl ist noch viel geringer und beträgt etwa 10%. Die Verwendung von einem oder zwei kleinen Zweipolkorrekturmagneten ermöglicht es also, kleine Änderungen in Richtung eines oder der beiden äußeren Elektronenstrahlen je nach Bedarf vorzunehmen.

Der Korrekturmagnet kann z. B. ein axial magnetisierter Stabmagnet sein, der, je nach gewünschter Strahlbeeinflussung, eine bestimmte Länge aufweist und aus einem geordneten Vorrat von Magneten verschiedener Längen gewählt wird.

Vorzugsweise ist der Korrekturmagnet aber ein diametral magnetisierter zylindrischer Stabmagnet, der mit seiner Zylinderachse 21 in der Ebene durch die mittleren Bahnen der Elektronenstrahlen 8, 9 und 10 liegt, was in den Fig. 2 und 3 zum Ausdruck kommt.

Der Magnet wird durch Drehung um die Achse 21 derart eingestellt, daß der gewünschte Einfluß auf den Strahl erreicht wird.

Vorzugsweise liegen die Magnete in der Ebene der Fokuslinse des Elektronenstrahls, den sie beeinflussen müssen. Dies ist meistens eine Ebene, die zwischen den letzten zwei Elektroden des Elektronenstrahlerzeugungssystems liegt.

Die Beeinflussung der Elektronenstrahlen in senkrechter Richtung ist bei einem gedrehten oder schräg angeordneten Magneten sehr gering und hat sich als nicht störend erwiesen.

Die Feinkorrekturmagnete können auf sehr viele Weisen an der Farbbildröhre befestigt werden. In Fig. 1 und 2 ist z. B. dargestellt, wie die Korrekturmagnete 20 in Aussparungen eines Ansatzes 19 am Gehäuse 16 des Ablenkspulensystems angeordnet werden können. Bei Farbbildröhren wird das Ablenkspulensystem oft rings um den Hals des Kolbens mit einem Klemmband festgeklemmt. Fig. 4 zeigt ein derartiges Klemmband, das aus einem abgebogenen Metallstreifen 22 besteht, der mit Hilfe einer Schraube 23 rings um den Hals festgeklemmt wird. Die Korrekturmagnete 20 sind in Öffnungen 24 in dem Spannband angebracht und mit Einstellknöpfen 25 versehen.

Die Fig. 5 und 6 zeigen Schnitte durch zwei weitere Ausführungsbeispiele, wie die Korrekturmagnete an dem Klemmband befestigt werden können. In Fig. 5 ist der Magnet 20 in einem Knopf 26 angebracht, der in einer Öffnung im Klemmband 22 befestigt und durch eine Riffelung 27 gesichert ist. Fig. 6 zeigt einen Magneten 20, der in einer Hohlniete 29 befestigt und in einem Knopf 28 befestigt ist. Die Hohlniete 29 ist drehbar in einer Öffnung im Klemmband 22 gelagert. Zwischen dem Knopf 28 und dem Klemmband ist ein Gummiring 30 angebracht.

Fig. 7 ist ein Schnitt durch eine andere Befestigung. Der rings um den Hals liegende Teil 31 des Gehäuses 16 des Ablenkspulensystems ist mit einer Anzahl von Öffnungen 32 versehen. In diesen Öffnungen wird ein Halter 33 festgeklemmt, in dem der Magnet 20 drehbar in einem Knopf 34 angebracht ist. Fig. 8 ist eine Ansicht der Konstruktion nach Fig. 7. Rings um den Teil 31 ist ein Klemmband 35 angebracht.

Fig. 9 zeigt in einer Ansicht einen mit Hilfe einer Schwalbenschwanzverbindung am Gehäuse 16 des Ablenkspulensystems befestigten Korrekturmagneten. Der Magnet (hier nicht sichtbar) ist auf die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Weise in einem Knopf 36 drehbar an eine Platte 37 befestigt, die aus nicht-ferromagnetischem Material besteht. Die Platte wird auf einen herausragenden Teil 38 des Gehäuses 16 (eine Schwalbenschwanzverbindung) geschoben. Rings um das Ende 39 des Gehäuses 16 und den Hals 40 mit Anschlußstiften 41 ist ein Klemmband 42 angebracht, wie in Fig. 4 dargestellt.

Claims (9)

1. Farbbildröhre mit einem im Röhrenhals untergebrachten Elektronenstrahlerzeugungssystem, das drei mit ihren Achsen im wesentlichen in einer Ebene liegende, auf dem Bildschirm konvergierende Elektronenstrahlen erzeugt, von denen der mittlere Elektronenstrahl mit seiner Achse im wesentlichen mit der Achse des Röhrenkolbens zusammenfällt und die zwei äußeren Elektronenstrahlen symmetrisch zum mittleren Strahl liegen, wobei in der Nähe des Ausgangs des Elektronenstrahlerzeugungssystems ein rings um den Elektronenstrahlbahnen liegender Hauptkonvergenz- Korrekturmagnet (18) mit einem permanentmagnetischen Mehrpolmuster zur Erzielung von statischer Konvergenz angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Halses (4) in der Nähe des Ausgangs des Elektronenstrahlerzeugungssystems (5, 6, 7) und in der Nähe mindestens eines äußeren Elektronenstrahls (8 bzw. 10) ein Feinkonvergenz- Korrekturmagnet (20) angebracht ist, der ein magnetisches Zweipolfeld erzeugt und von der Elektronenstrahlebene (21) geschnitten wird und so klein in bezug auf den Abstand vom benachbarten äußeren Elektronenstrahl ist, daß sein Zweipolfeld den anderen äußeren Elektronenstrahl praktisch nicht beeinflußt.

2. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessung des Feinkonvergenz-Korrekturmagneten (20), welche den Abstand zwischen den Polen bestimmt, höchstens 1/3 des kleinsten Abstandes zwischen dem Magneten und der mittleren Bahn des benachbarten Elektronenstrahls (8 bzw. 10) ist.

3. Farbbildröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinkonvergenz-Korrekturmagnet (2) ein diametral magnetisierter zylindrischer Stabmagnet ist, dessen Zylinderachse im wesentlichen senkrecht zur Röhrenachse (11) und in der Elektronenstrahlebene (21) liegt.

4. Farbbildröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabmagnet (20) einen Durchmesser von etwa 2,5 mm aufweist und der Abstand des Magneten von der Achse der benachbarten Elektronenstrahlbahn (8 bzw. 10) etwa 12 mm beträgt.

5. Farbbildröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinkonvergenz-Korrekturmagnet (20) um eine im wesentlichen senkrecht zu der Verbindungslinie zwischen den Polen liegende Achse (21) drehbar in einem Halter (19; 22; 26; 28; 33) untergebracht ist.

6. Farbbildröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinkonvergenz-Korrekturmagnet (20) an einem um den Röhrenhals (4) geklemmten Klemmband (22) befestigt ist.

7. Farbbildröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinkonvergenz-Korrekturmagnet (20) in einem Halter (33) befestigt ist, der am Ablenkspulengehäuse (16) festgeklemmt ist.

8. Farbbildröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinkonvergenz-Korrekturmagnet (20) im wesentlichen in der Ebene der Fokuslinse des Elektronenstrahlerzeugungssystems (5, 6, 7) liegt, die den nahe liegenden äußeren Elektronenstrahl auf den Bildschirm (12) fokussiert.

9. Farbbildröhre nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinkonvergenz-Korrekturmagnet (20) aus Bariumferrit (BaFe₁₂O₁₉) mit 10-15 Gew.-% thermoplastischem Material besteht.