DE3124235A1 - Strahlerzeugersystem einer fernseh-bildroehre o.dgl. - Google Patents

Strahlerzeugersystem einer fernseh-bildroehre o.dgl.

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DE3124235A1
DE3124235A1 DE19813124235 DE3124235A DE3124235A1 DE 3124235 A1 DE3124235 A1 DE 3124235A1 DE 19813124235 DE19813124235 DE 19813124235 DE 3124235 A DE3124235 A DE 3124235A DE 3124235 A1 DE3124235 A1 DE 3124235A1
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DE
Germany
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tube
beam generator
generator system
magnetic
magnetic field
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Withdrawn
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DE19813124235
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English (en)
Inventor
Anton Dr. 7900 Ulm Casel
Thomas 7916 Nersingen Kranz
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Videocolor SA
Original Assignee
Videocolor SA
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/58Arrangements for focusing or reflecting ray or beam
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/56Arrangements for controlling cross-section of ray or beam; Arrangements for correcting aberration of beam, e.g. due to lenses

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  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

Description

  • Strahlerzeugersystem einer Fernseh-Bildröhre o.dgl.
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein eine Strahlformungszone aufweisendes Strahlerzeugersystem im Halsbereich einer mit einer Hauptlinse und einer Ablenkeinrichtung versehenen Fernseh-Bildröhre o.dgl..
  • Häufig läßt sich bei fertiggestellten Fernseh-Bildröhren eine Asymmetrie im Gitterraster-Muster auf dem Bildschirm beobachten. Die horizontalen Gitterlinien sind im Norden oder im Süden breiter und unschärfer als im Süden bzw.
  • Norden. Eine derartige Unschärfe wird als Flare bezeichnet. Die Ursache dieses Fehlers liegt häufig am Strahlerzeuger, und zwar liegen die Gitter im Strahlerzeugersystem aufgrund von Fertigungstoleranzen nicht genau zentrisch in der optischen Achse, sondern sind senkrecht zu aieser Achse etwas verschoben. Besonders kritisch haben sich Gitterverschiebungen in der Strahlformungszone erwiesen. Ein solcher Gitterversatz bewirkt, das das Elektronenstrahlbündel schon in der Strahlformungszone fehlgelenkt wird. Das Elektronenstrahlbündel trifft dann die Hauptlinse nicht mehr genau zentrisch, sondern etwa versetzt zur Mitte. Nun werden aber Randstrahlen, d.h. weit von der optischen Achse der Hauptlinse.versetzte Strahlen, stärker gebrochen als achsennahe Strahlen. Diese Erscheinung bezeichnet man als sphärische Aberration. Die Exzentrizität macht sich am Bildschirm besonders dann negativ bemerkbar,wenn der Strahl anschließend durch die Ablenkspule in eine Richtung abgelenkt wird, die mit der Richtung der Exzentrizität beim Auftreffen auf die Hauptlinse übereinstimmt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maßnahme anzugeben, mittels welcher die durch Gitterversatz in der Strahlformungszone bedingte Exzentrizität eines Elektronenstrahlbündels in der Hauptlinse vermieden wird, so daß sich eine Verbesse- rung der Schärfeigenschaften im Norden und Süden aufgrund Entfallens von Flare ergibt.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß außen an der Röhre oder in deren Inneren im Halsbereich um die Strahlformungszone herum eine ein oder mehrere magnetische Polpaare aufweisende Einrichtung angebracht ist, die derart ausgebildet ist, daß das von ihr erzeugte magnetische Feld eine gegebene Exzentrizität des Elektronenstrahls in der Hauptlinse gegenüber der optischen Achse im wesentlichen korrigiert.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Einrichtung aus magnetisierbarem Material besteht und erst dann passend magnetisiert wird, nachdem sie an der Röhre an der dafür vorgesehenen Stelle angebracht ist. Durch diese Maßnahme kann nachträglich die den Elektronenstrahlversatz in der Hauptlinse gerade kompensierende magnetische Feldstärke korrekt eingestellt werden.
  • Bei Farbfernseh-Bildröhren muß darauf geachtet werden, daß die drei Elektronenstrahlen die Hauptlinsen möglichst zentrisch treffen. Bei Ausstattung der Versatzkorrektur-Einrichtung mit nur einem Polpaar wird zweckmäßig bei gleichgerichtetem Versatz aller drei Strahlen ein solches magnetisches Feld erzeugt, daß die Exzentrizitäten aller drei Elektronenstrahlen im Mittel ausgeglichen werden Eine ein oder mehrere Polpaare aufweisende Einrichtung kann aber auch so ausgebildet werden, daß das von ihr erzeugte magnetische Feld gegebene Exzentrizitånaller drei Elektronenstrahlen einzeln korrigiert.
  • Die Erfindung und ihr physikalischer Zusammenhang werden im folgenden anhand von elf Figuren erläutert. Es zeigen Fig. 1 die Seitenansicht eines bekannten Strahlerzeugersystems einer Fernseh-Bildröhre mit Vertikalablenkspule und Bildschirm, Fig. 2 die teilweise geschnittene Seitenansicht eines Strahlerzeugersystems mit einer Strahlrichtungskorrektureinrichtung nach der Erfindung in Form eines magnetischen Dipols, Fig. 3 bis 8 die magnetischen Felder und Strahlablenkrichtungen verschiedener um die Strahlformungszone angebrachter Strahlkorrektureinrichtungen nach der Erfindung, Fig. 9 und 10 eine Anordnung zum passenden Magnetisieren einer Strahlversatzkorrektur-Einrichtung nach der Erfindung in Seitenansicht bzw. in einem Querschnitt, Fig. 11 eine. Strahlversatzkorrektur-Einrichtung nach der Erfindung in Form eines magnetisierbaren Klebebandes.
  • Fig. 1 zeigt in einer Prinzipdarstellung die seitliche Ansicht eines Strahlerzeugersystems einer Fernseh-Bildröhre mit deren Vertikalablenkspule und ihren Bildschirm. Die Fernsehbildröhre weist in ihrem Halsbereich das Strahlererzeugersystem auf, welches der Reihe nach aus einer Kathode K, einem ersten Gitter G1, einem zweiten Gitter G2, einem dritten Gitter G3 und einem vierten Gitter G4 besteht. Durch die unterschiedlichen Potentiale der Gitter G3 und G4 ergibt sich die elektrostatische Hauptlinse. Im Bereich des Übergangs zwischen dem Hals und dem Trichter der Röhre befindet sich eine Vertikalablenkspule AS. Ein von der Kathode K emittiertes Elektronenstrahlbündel ES durchläuft das Strahlerzeugersystem, wird durch die Hauptlinse L gebündelt, wird dann von der Vertikalablenkspule AS abgelenkt und trifft auf den Bildschirm BS.
  • Die Strahlformungszone der Bildröhre ist mit SZ bezeichnet.
  • Im dargestellten Fall ist als Beispiel für eine Gitterverschiebung das zweite Gitter G2 nach oben gegenüber der optischen Achse 0 verschoben. Ein solcher Gitterversatz bewirkt, daß das Elektronenstrahlbündel ES schon in der Strahlformungszone SZ fehlgelenkt wird. Der Elektronenstrahl ES trifft dann die Hauptlinse nicht mehr genau'in der optischen Achse 0, sondern etwas exzentrisch. Die Exzentrizität E des Elektronenstrahlbündels ES bewirkt im Beispiel nach Fig. 1, daß die oberen, gestrichelt dargestellten Randstrahlen aufgrund der sphärischen Aberration stärker als die achsennäheren Strahlen gebrochen werden. Dieser Brechungsfehler macht sich am Bildschirm BS besonders dann bemerkbar, wenn das Elektronenstrahlbündel ES für die in Fig.1 dargestellte Exzentrizität E anschließend durch die Ablenkspule AS nach Norden ausgelenkt wird. Die Ursache hierfür liegtdarin,daß Streufedder Ablenkspule in den Innenraum von G3 hineingreift Der Strahl wird also schon in diesem Bereich durch das Magnetfeld nach oben oder unten abgelenkt, was zu einer zusätzlichen Exzentrizität in der Hauptlinse führt, die sich mit der Frequenz des Ablenkfeldes ändert. Ist die Exzentrizität, die durch den Gitterversatz bedingt ist, wie in Fig. 1 positiv (in Fig. 1 von der optischen Achse 0 nach oben), so addieren sich bei Ablenkung des Strahls nach Norden die beiden Exzentrizitäten, während sich bei einer Ablenkung des Strahls nach Süden die beiden Exzentrizitäten kompensieren.
  • Im folgenden bezieht sich der Begriff Exzentrizität nur auf den (zeitlich konstanten) Versatz des Elektronenstrahls in der Hauptlinse, der durch Gitterverschiebungen in der Strahlformungszone bedingt ist. Diese Exzentrizität entspricht also genau dem Versatz des Elektronenstrahls bei abgeschaltetem magnetischem Ablenkfeld.
  • Da sich die Exzentrizität E bei einer Ablenkung nach Süden nicht negativ auswirkt, kommt es zu einer Nord-Süd-Asymmetrie hinsichtlich der Schärfe auf dem Bildschirm BS. Horizontale Gitterlinien sind im dargestellten Beispiel im Norden breiter und unschärfer als im Süden des Bildschirms.
  • Es entsteht ein sogenannter Nordflare mit relativ großem Fleckdurchmesser im Norden. Im Süden liegt kein Flare vor.
  • Bei Exzentrizität E nach unten, die in Fig. 1 nicht dargestellt ist, ergeben sich hinsichtlich Nord und Süd umgekehrte Verhältnisse.
  • Die Exzentrizität E eines Elektronenstrahlbündels ES in der Hauplinse L, die durch Gitterschiebungen in der Strahlformungszone SZ bedingt ist, läßt sich mit- einer ein magnetisches Feld in der Strahlformungszone erzeugenden Einrichtung nach der Erfindung korrigieren.
  • Fig. 2 zeigt in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht des Röhrenhalsbereiches ein Ausführungsbeispiel einer solchen Ein-richtung in Form eines magnetischen Dipolringes DR, der von außen über den Röhrenhals RH bis in die Höhe der Strahlformungszone SZ geschoben ist. Fig. 2 zeigt im einzelnen das an Glasstreben GS befestigteStrahlerzeugersystem mit der Kathode K, dem ersten Gitter G1, dem zweiten Gitter G2, dem dritten Gitter G3, dem vierten Gitter G4 und Shunts S. Mittels einer Spulenhalterung SH ist die Ablenkspule AS am Röhrenhals RH befestigt. Die elektrostatische Hauptlinse entsteht durch unterschiedliche Potentiale von Gitter G3 und Gitter G4. Das magnetische Feld des Dipolrings ist der zu korrigierenderExzen trizität des Elektronenstrahlbündels angepaßt. Da die Exzentrizität eng korreliert ist mit dem Strahlbündelversatz, läßt sich auch von einer magnetischen Korrektur des Bündelversatzes durch das Magnetfeld des magnetische Dipolrings DR sprechen.
  • Bei Farbfernseh-Bildröhren besteht der Strahlerbeuger aus drei sogenannten Kanonen, d.h. drei Kathoden und jeweils drei der verschiedenen Gitter, oder bei integrierten Systemen gemeinsamen Gittern mit jeweils 3 Blenden (Löchern).
  • Es lassen sich nun mit einem magnetischen Dipolfeld wie nach Fig. 2 nicht alle drei Elektronenstrahlen gleichzeitig exakt korrigieren. In der Praxis kommt es jedoch häufig vor, daß alle drei Elektronenstrahlen positiven bzw. negativen Bündelversatz und damit entsprechende Exzentrizität haben.
  • In diesen Fällen ergibt sich eine Verbesserung des Gitterraster-Musters hinsichtlich der Schärfe, wenn die drei Elektronenstrahlbündel im Mittel durch ein magnetisches Dipolfeld, d.h. ein einziges magnetisches Polpaar,korrigiert werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, jeden Elektronenstrahl einzeln zu korrigieren, so daß also jeder der drei Elektronenstrahlen die entsprechende Hauptlinse zentrisch trifft. Dazu muß nur ein entsprechendes Polpaarfeld auf den den Röhrenhals umschließenden Ring aufmagnetisiert werden. Beispiele in diesem Zusammenhang zeigen die Fig. 3 bis 8.
  • In den Fig. 3 bis 8 ist jeweils ein schematischer Querschnitt durch die Strahlformungszone einer In-Line-Farbbildröhre dargestellt. Die drei Elektronenstrahlen für Blau, Grün und Rot sind durch die drei in einer horizontalen Linie liegenden Kreise B, G und R symbolisiert.
  • Außen um die Strahlformungszone herum sind unterschiedliche magnetische Polpaaranordnungen angebracht. In Fig.
  • 3 ist ein einziges Polpaar vorgesehen, wobei der Nordpol oben und der Südpol unten ist. Der magnetische Fluß / verläuft somit von oben nach unten und verursacht bei allen drei Strahlen B, G und R eine etwa gleiche Ablenkung nach links, die durchjeweils einen Pfeil symbolisiert ist. In Fig. Lt ist ebenfalls nur ein einziges Polpaar vorgesehen, bei dem allerdings der Nordpol links und der Südpol rechts liegen. Der magnetische Fluß / verläuft in diesem Beispiel somit im wesentlichen von links nach rechts und verursacht bei allen drei Strahlen B, G und R eine Elektronenablenkung nach unten, was ebenfalls durch die von den Strahlen B, G und R darstellenden Kreisen ausgehenden Pfeile symbolisiert wird. In Fig. 5 sind zwei Polpaare, d.h. vier Pole, vorgesehen. Die beiden Nordpole sind schräg unter 450 nach rechts oben bzw. schräg unten 450 nach links unten angeordnet. Die Südpole liegen dazu jeweils um 900 versetzt. Der magnetische Fluß 8 verläuft in diesem Beispiel etwa kissenförmig und verursacht eine Ablenkung des Rot-Strahls R nach links und des Blau-Strahls B nach rechts. Der Grün-Strahl G in der Mitte wird durch dieses Feld nicht ausgelenkt. In Fig.
  • 6 sind ebenfalls zwei Polpaare, d.h. vier magnetische Pole, vorgesehen. Die beiden Nordpole liegen in diesem Beispiel links und recht etwa in der Ebene der drei Strahlen B, G und R. Oben und unten liegen die beiden Südpole. Der magnetische Fluß % verläuft auch in diesem Beispiel etwa kissenförmig, jedoch gegenüber dem Beispiel nach Fig. 5 um 450 nach rechts verdreht. Er verursacht eine durch die kleinen Pfeile dargestellte Ablenkung des Rot-Strahls R nach oben und des Blau-Strahls B nach unten. Der Grün-Strahl G in der Mitte wird durch diese Feldverteilung ebenfalls nicht ausgelenkt. In Fig. 7 sind drei Polpaare, d.h. sechs magnetische Pole, vorgesehen. Die Pole liegen um jeweils 600 auseinander, wobei sich jeweils Nord- und Südpol abwe-chseln. In der Ebene der drei Strahlen B, G und R liegt links ein Südpol und rechts ein Nordpol. Der magnetische Fluß ß verläuft in diesem Beispiel etwa sternförmig und verursacht eine durch die kleinen Pfeile dargestellte Ablenkung sowohl des Rot-Strahls R als auch des Blau-Strahls B nach oben. Der in der Mitte verlaufende Grün-Strahl G wird durch diese Magnetfeldkonfiguration nicht abgelenkt. In Fig. 8 sind ebenfalls drei Polpaare, d.h. sechs magnetische Pole vorgesehen. Die Pole sind gegenüber der Anordnung nach Fig. 7 um 300 nach links verdreht. Dadurch ist auch der Verlauf des magnetischen Flusses p um 300 gegenüber demjenigen nach Fig. 6 um 300 nach links verdreht. Er verursacht eine durch die kleinen Pfeile dargestellte Ablenkung sowohl des Rot-Strahls 3 R als auch des Blau-Strahls/nach links. Der in der Mitte verlaufende Grün-Strahl G wird durch diese Magnetfeldkonfiguration ebenfalls nicht abgelenkt.
  • Es wird dazu bemerkt, daß die Verwendung von2-, 4- und 6-Polfeldern zur Korrektur der drei Elektronenstrahlen bei Farbfernsehrohren Standard ist (siehe Multipoleinheit).
  • Die Multipoleinheit wird jedoch nicht zur Korrektur der Exzentrizität verwendet, sondern zu Farbreinheits- und Konvergenzkorrekturen.
  • Technisch realisieren läßt sich die Einrichtung zur magnetischen Korrektur der Exzentrizität in der Hauptlinse bzw. des Strahlbündelversatzes mittels eines außen auf dem Röhrenhals - -.. - - -betestigten/etwa in der Höhe des ersten gitters. dabei kann dieser Ring bereits vor der Montage magnetisiert sein, was allerdings nur bei einem zweipoligen Magnetfeld sinnvoll ist, oder aber erst individuell nach dem Aufbringen auf den Röhrenhals passenlaufmagnetisiert werden.
  • Eine Anordnung zur nachträglichen Aufmagnetisierung, die allerdings nicht Gegenstand dieser Erfindung ist, zeigen Fig. 9 und 10 in einer Seitenansicht bzw. teilweisen Querschnittsansicht. Der magnetisierbare Ring MR ist etwa in der Höhe des ersten Citters G1 auf dem Röhrenhals RH aufgebracht, in dem außerdem noch die Kathode K, das Gitter G2 und das Gitter G3 dargestellt sind. Die Aufmagnetisiereinrichtung besteht aus acht gleichmäßig um den Ring MR verteilten Multipolspulen MPS und vier Drehfeld-Auf- und Entmagnetisierungsspulen AES, die sowohl links und rechts als auch oben und unten angeordnet sind.
  • Fig. 11 zeigt eine andere Möglichkeit zur technischen Realisierung der Einrichtung zur magnetischen Korrektur der Exzentrizität in der Hauptlinse bzw. des Strahlbündelversatzes. Diese Einrichtung besteht aus einem magnetisierbarem Klebeband KB, das im Bereich der Gitter G1 und G2 um den Röhrenhals RH herum aufgeklebt wird. Nach dem Aufbringen des'Klebebandes KB auf den Röhrenhals RH wird es individuell aufmagnetisiert. Über dem Klebeband KB kann dann der Spulenträger SH zur Befestigung der Vertikalablenkspule mittels einer Befestigungsschelle BF angebracht werden.
  • Eine nicht eigens in einer Figur dargestellte Möglichkeit zur technisbhen Realisierung einer Einrichtung nach der Erfindung besteht darin, im Bereich der Triode im Inneren des Röhrenhalses am Strah-lerzeugersystem einen magnetisierbaren Ring oder ein magnetisierbares Formteil anzubringen, der -bzw. das dann von außen individuell aufmagnetisiert wird.
  • L e e rse i t,

Claims (7)

  1. Strahlerzeugersystem einer Fernseh-Bildröhre od.gl.
    PATENTANSPRüCHE fl Eine Strahlformungszone aufweisendes Strahlerzeugersystem im Halsbereich einer mit einer Hauptlinse und einer Ablenkeinrichtung versehenen Fernseh-Bildröhre o.dgl., d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß außen an der Röhre oder in deren Innerem im Halsbereich um die Strahlformungszone (SZ) herum eine ein oder mehrere magnetische Polpaare aufweisende Einrichtung angebracht ist, die derart ausgebildet ist, daß das von ihr erzeugte magnetische Feld eine gegebene Exzentrizität (E) des Elektronenstrahls (ES) in der Hauptlinse (L) gegenüber der optischen Achse (O) im wesentlichen korrigiert.
  2. 2. Strahlerzeugersystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i e h n e t , daß die Einrichtung aus magnetisierbarem Material besteht und erst dann passend magnetisiert wird, nachdem sie an der Röhre an der dafür vorgesehenen Stelle angebracht ist.
  3. 3. Strahlerzeugersystem nach Anspruch 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung ein außen über den Röhrenhals geschobener magnetischer Dipolring (DR) ist.
  4. Lt. Strahlerzeugersystem nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Einrichtung ein außen auf den Röhrenhals aufgebrachtes magnetisierbares Klebeband (KB) ist.
  5. 5. Strahlerzeugersystem nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung ein im Inneren der Röhre am System im Bereich der Triode angebrachter magnetisierbarer Ring oder magnetisierbares Formteil ist, das von außen individuell und passend magnetisiert wird.
  6. 6. Farbfernseh-Bildröhre mit drei Strahlerzeugersystemen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei Ausstattung der Einrichtung mit nur einem Polpaar ein solches magnetisches Feld erzeugt wird, daß die Exzentrizitäten aller drei Elektronenstrahlen (B, G, R) im Mittel ausgeglichen werden.
  7. 7. Farbfernseh-Bildröhre mit drei Strahlerzeugersystemen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die ein oder mehrere magnetische Polpaare aufweisende Einrichtung so ausgebildet ist, daß das von ihr erzeugte magnetische Feld gegebene Exzentrizitäten aller drei Elektronenstrahlen (B, G, R) einzeln im wesentlichen korrigiert.
DE19813124235 1981-06-20 1981-06-20 Strahlerzeugersystem einer fernseh-bildroehre o.dgl. Withdrawn DE3124235A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0382299A1 (de) * 1989-02-08 1990-08-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Farbbildröhrensystem mit reduziertem Fleckwachstum
EP0404243A1 (de) * 1989-06-23 1990-12-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Farbbildwiedergaberöhre mit Drallkorrekturmitteln

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0382299A1 (de) * 1989-02-08 1990-08-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Farbbildröhrensystem mit reduziertem Fleckwachstum
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