DE3136093C2

DE3136093C2 - Farbbildröhre vom In-line-Typ

Info

Publication number: DE3136093C2
Application number: DE3136093A
Authority: DE
Inventors: Shigeya Takatsuki Osaka Ashizaki; Kakuichiro Neyagawa Osaka Hosokoshi; Masao Kyoto Natsuhara; Koichi Sakai Osaka Sugawara
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1980-09-11
Filing date: 1981-09-11
Publication date: 1984-08-09
Also published as: US4473775A; CA1177872A; DE3136093A1; GB2085649A; GB2085649B; JPS5750749A

Abstract

Ein zusätzliches Gitter, welches einen oder mehrere Längsschlitze aufweist, durch welche Elektronenstrahlen hindurchgehen, ist in einem Vorfokussiersystem einer Kathodenstrahlröhre angeordnet, und eine dynamische Spannung, deren Pegel sich bei einer Zunahme des horizontalen Ablenkwinkels ändert, wird an das zusätzliche Gitter angelegt, so daß eine axiale Asymmetrie des Vorfokussiersystems bei einer Zunahme des horizontalen Ablenkwinkels erhöht werden kann. Folglich kann ein Lichtfleck in Form eines richtigen Kreises nicht nur in der Mitte des Schirms, sondern auch in den Teilen an dessen Umfang erhalten werden. Folglich kann das Auflösungsvermögen in den Bereichen am Umfang des Schirms verbessert werden, und somit können Bilder hoher Güter über der gesamten Fläche des Schirms dargestellt werden.

Description

dadurch gekennzeichnet,

c) das Beschleunigungsgitter (15) zusätzlich zu dem Steuergitter (6) und dem Schirmgitter (7) vorhanden ist,

d) die Elektronenstrahlöffnungen in dem Beschleunigungsgitter (15) entweder als drei getrennte oder ein gemeinsamer Längsschütz (16', 16'·» 16'" bzw. 16) ausgebildet sind und

c) eine dynamische Spannung an das Beschleunigungsgitter (15) gelegt ist, deren Pegel sich mit der Zunahme des Strahlablenkwinkels zur Erhöhung der axialen Asymmetrie des Vorfokussiersystems ändert.«

2. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Beschleunigungsgitter (15) zwischen dem Schirmgitter (7) und einem Fokussiergitter (10) des Hauptfokussierlinsensystems angeordnet ist.

3. Farbbildröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vercikale Durchmesser des Schlitzes (16) oder aer Schütze (16' bis 16'") des zusätzlichen Gitters (15) etwt das Zwei- bis Dreifache der Durchmesser der Elektronenstrahiöffnungen (8' bis'") des Schirmgitters (7) ist.

4. Farbbildröhre nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dynamische Spannung, die an das zusätzliche Beschleunigungsgitter (15) angelegt wird, im wesentlichen gleich einer Spannung ist, die an das Schirmgitter (7) angelegt wird, wenn der Strahlablenkwinkel null ist.

5. Farbbildröhre nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dynamische Spannung, die an das zusätzliche Beschleunigungsgitter (15) angelegt wird, im wesentlichen gleich einer Spannung ist. die an das Fokussiergitter (10) angelegt wird, wenn der Strahlablenkwinkel null ist.

Die Erfindung betrifft eine Farbbildröhre vom In-Iine-Typ nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Farbbildröhre ist aus der DE-OS 27 53 407 bekannt.

Bei einer Farbbildröhre und insbesondere bei einer Bildröhre mit elektromagnetischer Ablenkung, in welcher Elektronenkanonen in einer horizontalen Zeile angeordnet sind (In-Iine-Typ), wird ein sattel- oder toroidförmiges Ablenkjoch verwendet, so daß das horizontale Ablenkfeld Kissenförmig verzeichnet wird, während das vertikale Ablenkfeld tonnenförmig verzeichnet wird, und folglich die Eigenkonvergenzwirkung erhalten werden kann. Mit dem sattel- oder toroidförmigen Ablenkjoch kann das Konvergenzsystem sehr vereinfacht werden. Jedoch wird der Auftrefffleck des Elektronenstrahls (der nachstehend auch als der »Strahlleuchtfleck« bezeichnet wird) gegenüber einem richtigen Kreis insbesondere in den Randbereichen des BiIdschirms infolge der Verzeichnungen der Ablenkfelder verzerrt so daß die Auflösung entsprechend schlechter isL Der Strahlleuchtfleck weist einen hellen inneren Kernteil und einen an den Kernteil angrenzenden, verhältnismäßig matten, trüben Teilbereich auf. Wenn der

ίο Strahlstrom niedrig ist, und der vertikale Durchmesser des Strahlleuchtflecks zu stark verringert wird, werden infolge der Interferenz zwischen dem Abtaststrahl und den Öffnungen in der Loch- oder Schattenmaske scharfe Moire-Formen erzeugt.

Um diese eingangs genannten Schwierigkeiten zu überwinden, ist in der JP 53-1 29 579 ein System einer Farbbildröhre vom In-Iine-Typ beschrieben, in welchem das elektrostatische Feld, welches durch das Vorfokussiersystem erzeugt wird, axial asymmetrisch gemacht wird, so daß die Vergrößerung in der vertikalen Richtung größer ist als die Vergrößerung in der horizontalen Richtung. Dies wird durch eine Art Führungskanal mit einer Bodenwand und zwei Seitenwänden erreicht, die ein axial asymmetrisches elektrostatisches Feld erzeugen. Der Querschnitt des Elektronenstrahls kann dann in der horizontalen Richtung gedehnt werden, so daß die Verzerrungen oder Verzeichnungen in der vertikalen Richtung des Strahileuchtflecks an den Randbereichen des Schirms behoben werden können. Da der Querschnitt des Elektronenstrahls, der durch das Ablenkjoch hindurchgeht, gedehnt ist, dann der Strahlleuchtfleck, welcher im Randbereich des Schirms erscheint, in Form eines richtigen Kreises erhalten werden, so daß Moire-Formen vermieden werden können.

Der Strahlleuchtfleck ist jedoch in der Mitte des Schirms in vertikaler Richtung gedehnt, und folglich ist dort die Auflösung in der vertikalen Richtung schlechter. Folglich ist die Auflösung im Randbereich des Schirms nur auf Kosten der Auflösung in dessen Mitte verbessert.

Die mit der aus der DE-OS 27 53 407 bekannten Maßnahme erreichte Form des üiektronenstrahlbündels steht im Zusammenhang mit einer Modulation der Abtastgeschwindigkeit in Zeilenabtastrichtung entspre-

chend den Übergängen des Videosignals entsprechend den Veränderungen zwischen hohen und niedrigen Helligkeitspegeln.

Aus der DE-AS 11 62 957 ist eine Kathodenstrahlröhre bekannt, die in einem Fokussierlinsensystem Gitter mit ovalen Elektronenstrahlöffnungen enthält. An diese werden dynamische, von den Ablenkspannungen abgeleitete Spannungen angelegt, um einen von der Ablenkrichtung unabhängigen gleichmäßigen Elektronenstrahl-Auftrefffleck auf dem Bildschirm zu gewährleisten.

Aus einer älteren Anmeldung (DE-OS 30 13 044) ist eine Farbbildröhre vom In-Iine-Typ bekannt, die mit einem selbstkonvergierenden magnetischen Ablenksystem und einem Beschleunigungsgitter im Vorfokussierlinsensystem mit Elektronenstrahlöffnungen, die als sich in horizontaler Richtung erstreckende Längsschlitze ausgebildet sind, ausgestattet ist. Damit sollen Komaabweichungen im Elektronenstrahl-Auftrefffleck am Bildschirmrand verringert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Farbbildröhre vom In-Iine-Typ der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß über die ganze Fläche des Bildschirms Bilder holier Auflösung erzielbar sind, insbesondere daß der

Elektronenstrahl-Auftrefffleck auch bei größeren horizontalen Ablenkwinkeln zuverlässig kreisförmig gehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch Verzerrungen von Strahlleuchtflecken auf dem Bildschirm einer herkömmlichen Farbbildröhre;

Fig.2 eine Schnittansicht von in einer Reihe angeordneten Elektronenkanonen einer Farbbildröhre als Ausführungsbeispiel der Erfindung;

F i g. 3 eine Draufsicht auf ein zusätzliches Beschleunigungsgitter;

Fig.4 eine Abwandlung des zusätzlichen, in Fig.3 dargestellten Beschleunigungsgitters, und

F i g. 5 eine Kurve, in welcher die Beziehung zwischen dem Abstand von der Mitte des Bildschirms einer Farbbildröhre gemäß Fig.2 und dem Durchmesser des Strahlleuchtflecks oder -punkts auf dem Schirm dargestellt ist.

In F i g. 1 sind schema tisch Leuchtflecke von Elektronenstrahlen dargestellt, die auf dem Bildschirm einer herkömmlichen Farbbildröhre fokussiert sind. Strahlleuchtflecke 2 sind insbesondere in den Randbereichen des Schirms 1 gegenüber einem richtigen Kreis stark verzerrt, so daß die Auflösung in den Umfangsbereichen des Schirms 1 gering wird. Der Strahlleuchtfleck 2 weist einen hellen inneren Kernteil 3 in Form einer flachen Ellipse auf, der von einem verhältnismäßig matten, trüben Teil oder Bereich 4 umgeben ist. Wenn der vertikale Radius oder die Achse des Strahlleuchtflecks 2 zu klein wird, werden infolge der Periodizität des Abtaststrahls und der öffnungen der Loch- oder Schattenmaske scharfe Moire-Formen erzeugt.

In Fig.2 sind im Schnitt in einer Reihe angeordnete Elektronenkanor 2n dargestellt. Drei Kathoden 5' bis 5'" sind in einer horizontalen Linie angeordnet. Sowohl ein Steuergitter 6 als auch ein Schirmgitter 7 weisen drei kreisförmige Elektronenstrahlöffnungen 8' bis 8'" bzw. 9' bis 9'" auf, um Elektronenstrahlen hindurchzulassen. Ein Fokussiergitter 10 und eine Anode 11, weiche eine Hauptimmersic^slinse bzw. -bipotentiaiinse schaffen, sind mit kreisförmigen Öffnungen 12' bis 12'", 13' bis 13'" bzw. 14' bis 14'" versehen, um die Elektronenstrahlen durchzulassen.

Zwischen dem Schirmgitter 7 und dem Fokussiergitter 10 ist ein zusätzliches Beschleunigungsgitter 15 angeordnet, das, wie in Fig. 3 dargestellt, mit einem Längsschlitz 16 versehen ist, um die Elektronenstrahlen hindurchzulassen. Der vertikale Durchmesser des Schlitzes 16 ist etwa das Zwei- bis Dreifache des Durchmessers der Öffnungen 9' bis 9'" des Schirmgitters 7. Wenn beispielsweise der Durchmesser 0,9 mm ist, ist der vertikale Durchmesser 2,0 bis 3,5 mm.

Da der Schlitz 16 sich in der horizontalen Richtung erstreckt, kann die vertikale Vorfokussierwirkung stärker werden als die horizontale Vorfokussierwirkung. wenn eine entsprechende Beschleunigungsspannung Vf2 an das zusätzliche Beschleunigungsgitter 15 angelegt wird. Folglich bewirkt ein axial asymmetrisches Feld, daß der Querschnitt der Elektronenstrahlen, die durch den Schlitz 16 hindurchgehen, in horizontaler Richtung gedehnt ist. und fol^'jch wird der Strahlleuchtfleck auf dem Schirm in der vertikalen Richtung gedehnt

Wenn die Beschleunigungsspannung Ks', die an das zusätzliche Beschleunigungsgitter 15 angelegt wird, gleich der Spannung V_gl ist, die an das Schirmgitter 7 angelegt wird, wird die axiale Asymmetrie sehr klein. Wenn die Beschleunigungsspannung V_g2 umgekehrt proportional zu der Zunahme des Abienkwinkels in horizontaler Richtung des Elektronenstrahls verringert

ίο wird, wird die axiale Asymmetrie allmählich ausgeprägt und wird bei einem maximalen horizontalen Ablenkwinkel am stärksten. Hieraus folgt, daß, wenn die Ablenkspannung V_g2 gleich V_S2 eingestellt wird, wenn der Ablenkwinkel null ist, d. h. wenn der Strahlleuchtfleck in der Mitte des Schirms erscheint, und wenn die Beschleunigungsspannung V_g2' allmählich unter die Spannung Vg₂ bei einer Zunahme des Abienkwinkels verringert wird, der Strahlleuchtfleck nicht nur in der Mitte, sondern auch an den linken und rechten Rändern des Schirms im wesentlichen in Form eines richtigen Kreises erhalten werden kann. Folglich können Ablenkoder sphärische Aberration auf ein Mini.num herabgesetzt werden und die sogenannten Moire-Foimen können beseitigt werden.

Statt einen einzigen Schlitz 16 auszubilden, durch v/elchen die drei Elektronenstrahlen hindurchgehen, kann das zusätzliche Beschleunigungsgitter 15 auch mit drei gesonderten, in horizontaler Richtung verlaufenden Schlitzen 16', 16" und 16'" versehen sein, wie in Fig.4 dargestellt ist.

Bei einer 35 cm-Farbbildröhre mit einem Ablznkwinkel von 90° beträgt die Fokussierspannung V_fS. die an das Fokussiergitter 10 angelegt wird, etwa 5,8 kV. und die Spannung K,, die an die Anode 11 angelegt wird.

beträgt etwa 25 kV. Bei Versuchen wurden beide Spannungen, K^₃ und Ki. auf 5.8 kV eingestellt, so daß die Strahlleuchtflecke auf dem Schirm leicht beobachtet werden konnten, und ihre Durchmesser wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in F i g. 5 dargestellt, in welcher der horizontale Abstand von der Mitte des Schirms auf der Abszisse aufgetragen ist, während der Durchmesser des Strahlleuchtflecks oder -punkts auf der Ordinate aufgetragen ist. Aus der Kurve ist ohne weiteres zu ersehen, daß der vertikale Durchmesser oder die Achse des Strahlleuchtflecks bei einer Zunahme des Ablenkwinkels kleiner wird.

Eine derartige Wirkung kann, wie oben beschrieben, auch dadurch erreicht werden, daß statt des zusätzlichen Beschleunigungsgitters 15 im Vorfokussiersystem ein zusätzliches Fokussiergitter mit einem Schlitz oder mit Schlitzen im Hauptfokussiersystem angeordnet wird. Jedoch ist die Foi;ussierspannung sehr hoch, so daß eine sehr hohe dynamische Spannung an das zusätzliche Fokussiergitter angelegt werden muß. Folglich wird eine die dynamische Spannung erzeugende Schaltung im Aufbau kompliziert und es ergeben sich bezüglich der Isolierung Schwierigkeiten.

Wenn die Erfindung bei einer Schriftzeichen-Anzeigeeinrichtung angewendet wird, bei welcher die BiId-

eo qualitäten im Umfangs¹-ereich des Schirms kritisch sind, kann eine Wiedergabe von Bildern hoher Güte gewährleistet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Farbbildröhre vom In-Iinc-Typ mit

a) einem selbstkonvergierenden magnetischen Ablenksystem

b) einem Beschleunigungsgitter im Vorfokussierlinsensystem mit Elektronenstrahlöffnungen, die als sich in horizontaler Richtung erstreckende Längsschlitze ausgebildet sind,