DE3903277A1

DE3903277A1 - Konvergenzvorrichtung und dafuer verwendetes konvergenzjoch

Info

Publication number: DE3903277A1
Application number: DE3903277A
Authority: DE
Inventors: Hiroki Oguro; Nobutaka Okuyama; Masaki Nakahara
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-02-03
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1989-08-17
Also published as: JP2650939B2; US4961021A; JPH01198190A; DE3903277C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Konvergenzvorrichtung und ein Konvergenzjoch, das in der Konvergenzvorrichtung verwendet werden soll. Die vor liegende Erfindung betrifft insbesondere eine Konver genzvorrichtung, in der es möglich ist, zu verhindern, daß sich ein Elektronenstrahlfleck zum Zeitpunkt der Konvergenzkorrektur verschlechtert, um dadurch eine gute Fokussierdurchführung zu schaffen, und ein Konvergenzjoch, das für solch eine Konvergenzvorrichtung verwendet werden soll.

In einem Farbbildschirm eines Farbfernsehers vom Projek tionstyp werden eine Vielzahl von Kathodenstrahlröhren vom Elektroneneinzelkanonentyp eingesetzt und monochromatische Abbildungen bzw. Bilder von Rot (R), Grün (G) und Blau (B) der jeweiligen Kathodenstrahlröhren werden auf einen Projektionsschirm über ein optisches System projiziert, das aus einem Reflexionsspiegel, einer Linse usw. zusammen gesetzt ist, so daß ein Farbbild auf dem Bildschirm bzw. Schirm erzeugt wird.

Zu diesem Zeitpunkt wird in jeder Kathodenstrahlröhre ein Elektronenstrahl durch ein Ablenkjoch, das im wesentlichen vom gleichmäßigen Magnetfeldtyp ist, abgelenkt und ein bildtragendes Licht der Kathodenstrahlröhre wird auf einem Projektionsschirm 101 (Fig. 1 und 2) durch ein optisches System projiziert, so daß eine Kissenverzeichnung 102, wie in Fig. 1 gezeigt, oder eine trapezförmige oder Trapezver zeichnung (103, 103′) (Keystone distortion), wie in Fig. 2 gezeigt, auf dem Projektionsschirm 101 auftritt.

Um eine solche Verschlechterung bzw. Verzeichnung zu kor rigieren, ist herkömmlicherweise eine Konvergenzvorrichtung in jeder Kathodenstrahlröhre verwendet worden. Solch eine Konvergenzvorrichtung besteht aus einem Konvergenzjoch und einer Konvergenzschaltung, wobei das Konvergenzjoch auf der Elektronenkanonenseite hinter einem Ablenkjoch vorgesehen ist. Das Konvergenzjoch hat einen Kern, der aus einem ringähnlichen bzw. ringförmigen Teil und vier oder zwei Paaren von rechtwinkligen Kernvorsprüngen zusammengesetzt ist, wobei jedes Paar auf der Horizontalachse bzw. der Vertikalachse angeordnet ist und nach innen von dem ring ähnlichen Teil bzw. Abschnitt absteht. Die Konvergenz schaltung erzeugt einen Konvergenzkorrekturstrom i _c, der in den Spulen fließt, die um die Kernvorsprünge herumgewunden sind, und zwar in Synchronismus mit einem Horizontalablenk strom i _H oder einem Vertikalablenkstrom i _V, wie in Fig. 3 gezeigt, damit ein horizontales, bipolares Magnetfeld zwischen dem einen Paar von Kernvorsprüngen (magnetische Pole), die auf der Horizontalachse in gegenüberliegenden Positionen zueinander angeordnet sind, und ein vertikales, bipolares Magnetfeld zwischen dem anderen Paar von Kernvor sprüngen (Magnetpolen) generiert wird, die auf der Ver tikalachse in zueinander gegenüberliegenden Positionen angeordnet sind, so daß vertikale und horizontale Ablenk kräfte auf den Elektronenstrahl einwirken, um die oben erwähnte Kissenverzeichnung 102 oder die trapezförmige Verzeichnung 103, 103′ zu korrigieren.

Alternativerweise, wie in Fig. 6 der japanischen Gebrauchs muster-Veröffentlichung Nr. 58-32 378 gezeigt wird, ist dort ein anderes Beispiel eines Kerns eines Konvergenzjoches vorgeschlagen worden, in dem ein achtpoliger Kern mit zwei Paaren eines ersten Satzes von vier Kernvorsprüngen, die auf der Horizontalachse bzw. auf der Vertikalachse angeordnet sind, und eines zweiten Satzes von vier Kernvorsprüngen verwendet wird, die umfänglich an dazwischenliegenden Winkel positionen zwischen benachbarten Vorsprüngen des ersten Satzes mit vier Kernvorsprüngen angeordnet sind, und in dem ein Wechselstrom erzeugt wird, um in den Spulen zu fließen, die auf dem ersten Satz von vier Kernvorsprüngen aufge wickelt sind, um eine dynamische Konvergenzkorrektur durch zuführen (d. h., eine Korrektur der obenstehenden Kissenver zeichnung 102 oder der trapezförmigen Verzeichnung 103, 103′), und in dem ein Gleichstrom erzeugt wird, um in den Spulen zu fließen, die auf dem zweiten Satz von vier Kern vorsprüngen aufgewickelt sind, so daß eine statische Korrek tur durchgeführt wird.

In dem obenbeschriebenen Stand der Technik gibt es zwei Beispiele für ein Konvergenzjoch einer Konvergenzvorrichtung, wobei ein Beispiel ein Fall ist, in dem horizontale und vertikale bipolare Magnetfelder von zwei Paaren der Kernvor sprünge erzeugt werden, die auf der Horizontalachse bzw. Vertikalachse positioniert sind, und wobei das andere Beispiel der Fall ist, in dem horizontale und vertikale bipolare Magnetfelder von vier Kernvorsprüngen erzeugt werden, die an umfänglich zwischenliegenden Winkelpositionen zwischen der Horizontalachse und der Vertikalachse angeordnet sind (d. h., Positionen, die winkelmäßig, z. B. mit 45° oder ähnlichem, von der Horizontalachse bzw. der Vertikalachse abweichen). Die jeweiligen Formen der horizontalen und vertikalen bipolaren Magnetfelder in den vorhergehenden Fällen, d. h., die Formen der Magnetfelder, die auf einen Elektronenstrahl einwirken, werden im nachfolgenden be schrieben.

Zuerst wird der erstere Fall beschrieben, indem die Fig. 4 verwendet wird.

Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Konvergenzjoches in einer herkömmlichen Konvergenzvorrichtung zeigt.

In Fig. 4 bezeichnen die Referenzzeichen 6 und 7 jeweils vertikale und horizontale bipolare Magnetfelder (N, S). 15 b und 15 b′ bezeichnen horizontale Ablenklspulen. 16 a und 16 a′ bezeichnen vertikale Ablenkspulen. 17, 17′ und 18, 18′ bezeichnen Eingangsanschlüsse. 50 bezeichnet einen Kern. Und a, a′ und b, b′ bezeichnen Kernvorsprünge.

Wie es aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist für den Fall, wo ein bipolares Magnetfeld in der horizontalen Richtung (x-Rich tung) von einem Paar von Kernvorsprüngen a und a′ erzeugt wird, die auf der Horizontalachse vorgesehen sind, und wo ein anderes bipolares Magnetfeld in der vertikalen Richtung (y-Richtung) von dem Paar von Kernvorsprüngen b und b′ er zeugt wird, die auf der Horizontalachse vorgesehen sind, die qualitative Form jedes der resultierenden bipolaren Magnetfelder eines Abschnittes bzw. eines Schnitts einer Glasröhre gezeigt, durch die der Elektronenstrahl verläuft.

Da das Konvergenzjoch eine Struktur hat, die symmetrisch mit Bezug auf die x-Achse aber auch zur y-Achse ist, wie in Fig. 4 gezeigt wird, wird im weiteren nur eine Beschreibung des vertikalen bipolaren Magnetfeldes gemacht (das horizon tale Konvergenzkorrekturmagnetfeld B _Y).

Das horizontale Konvergenzkorrekturmagnetfeld B _Y wird durch den folgenden Ausdruck (1) beschrieben:

B _Y = B₀ + B₂ × x² [10^-4 T (1)

Wobei x den Betrag der Abweichungen in der horizontalen Richtung (x-Richtung) von einem Bezugswert repräsentiert, d. h., einer Röhrenachse (einer Achse, die rechtwinklig zu der Papierebene ist und durch den Schnittabschnitt der Horizontalachse und Vertikalachse in Fig. 4 verläuft), und wobei B₀ die magnetische Flußdichte entlang der Röhrenachse repräsentiert und B₂ einen Wert angibt, der wie folgt beschrieben ist:

Wobei B (x) die magnetische Flußdichte in einer Position angibt, die in der horizontalen Richtung von x von der Röhrenachse abweicht, und B (-x) die magnetische Flußdichte in einer Position angibt, die in der horizontalen Richtung um -x von der Röhrenachse abweicht.

Obwohl die tatsächliche magnetische Flußdichte Komponenten höherer Ordnung eines geradzahligen Grades von 4 oder mehr (x⁴, x⁶, x⁸, . . .) mit Bezug auf x enthält, sind diese Komponenten in dem obenangegebenen Ausdruck (1) weggelas sen.

In dem obenstehenden Ausdruck (1) gibt B₂ eine ungleich mäßige Magnetfeldkomponente des vertikalen bipolaren Magnetfeldes 6 an.

Fig. 5 ist ein beispielhaftes Diagramm, das entlang einer Röhrenachse eine Verteilung einer ungleichmäßigen Magnet feldkomponente eines bipolaren Magnetfeldes zeigt, das in dem herkömmlichen Konvergenzjoch nach Fig. 4 generiert wird. In Fig. 5 gibt die Abszisse die Koordinate Z in Richtung der Röhrenachse an (in derRichtung rechtwinklig zu der Papierebene in Fig. 4), und die Ordinatenachse gibt den Wert von B₂/B _{0 max} an, der durch ein Normalisieren der ungleichmäßigen Magnetfeldkomponente B₂ mit dem Maximalwert B _{0 max} der magnetischen Flußdichte B₀ auf der Röhrenachse erhalten wird. Das Referenzzeichen 13 gibt die Verteilungs kurve des Wertes von B₂/B _{0 max} an und 14 gibt die Position auf der Röhrenachse des Kerns 50 des Konvergenzjoches in Fig. 4 an. In diesem Fall wird angenommen, daß die Ver teilungskurve des Wertes von B₂/B _{0 max} die folgenden drei Zustände (a), (b) und (c) annehmen kann:

(a) Der Fall, in dem beide B₂ und B₀, positive Werte annehmen:
B₂ < 0 und B₀ < 0, so daß B₂/B _{0 max} einen Wert in dem positiven Bereich in Fig. 5 annimmt und deshalb B₂/B₀ < 0 und B₀ < B (x) ist. Dementsprechend wird das Magnetfeld ein kissenförmiges Magnetfeld.
(b) Der Fall, wo B₂ einen negativen Wert annimmt, wohin gegen B₀ einen positiven Wert annimmt:
B₂ < 0 und B₀ < 0, so daß B₂/B _{0 max} einen Wert in dem negativen Bereich in Fig. 5 annimmt und deshalb B₂/B₀ < 0 und B₀ < B (x) ist. Dementsprechend wird das Magnetfeld ein tonnenförmiges Magnetfeld.
(c) Der Fall, wo B₂ = 0 wird:
B₂ = 0 und B₂/B₀ = 0, so daß B₂/B _{0 max} einen Wert auf der Abszisse in Fig. 5 annimmt und das Magnetfeld deshalb gleichmäßig wird.

Wie in Fig. 5 gezeigt worden ist, werden in dem Fall, wo horizontale und vertikale bipolare Magnetfelder von zwei Paaren von Kernvorsprüngen generiert werden, die jeweils auf der Horizontalachse bzw. Vertikalachse angeordnet sind, die Magnetfelder ähnlich einer Tonne, und zwar über den gesamten Bereich in der Richtung der Röhrenachse, und die Tonnenform ist dann am ausgeprägtesten in einer Mittenposi tion A des Konvergenzjoches.

Fig. 6 ist eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht einer Kathodenstrahlröhre und peripherer Einrichtung und Fig. 7 ist ein beispielhaftes Diagramm, das den Zustand zeigt, in dem eine Form eines Elektronenstrahlflecks durch eine tonnenförmige Magnetfeldkomponente eines bipolaren magneti chen Feldes, das in dem Konvergenzjoch gemäß Fig. 4 generiert wird, verzerrt bzw. verzeichnet ist.

In Fig. 6 wird gezeigt eine Kathodenstrahlröhre 32, ein fluoreszierender Schirm 33, eine Horizontalablenkspule 34, eine Vertikalablenkspule 35, ein Ablenkjochkern 36, ein Ablenkjoch 37, eine Ablenkschaltung 38, ein Konvergenzjoch 39, eine Konvergenzschaltung 40, ein Zentriermagnet 41, eine Kathodenstrahlröhrenwand 42 und eine Elektronenkanone 43.

Wie in Fig. 6 gezeigt, ist das Konvergenzjoch 39 auf der Elektronenkanonenseite hinter dem Ablenkjoch 37 angeordnet, so daß ein bipolares Magnetfeld in der vertikalen (horizon talen) Richtung auf einen Elektronenstrahl einwirkt. Wenn solch ein tonnenförmiges Magnetfeld, wie oben beschrieben, auf einen Elektronenstrahl in dieser Konfiguration einwirkt, wird die Form des Flecks 29 des Elektronenstrahls triangulär bzw. dreieckig verzerrt bzw. verzeichnet, wie es mit einem Bezugszeichen 30 in Fig. 7 angezeigt ist, wobei die Fokus siereigenschaft bzw. die Fokussierdurchführung verschlechtert ist. Das heißt, daß die Referenzzeichen 29 und 30 die Form des Elektronenstrahlflecks jeweils vor und nach dem Eintreten des Elektronenstrahls in das Gebiet des Konvergenzjoches bezeich nen.

Als nächstes wird mit Bezug auf die Fig. 8 der letztere Fall beschrieben, bei dem horizontale und vertikale bipolare Magnetfelder von vier Kernvorsprüngen erzeugt werden, die umfänglich in zwischenliegenden Winkelpositionen zwischen den horizontalen und Vertikalachsen angeordnet sind (d. h., Positionen, die winkelmäßig z. B. mit 45° oder dergleichen von den horizontalen und Vertikalachsen ab weichen).

Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Beispiel für ein Konvergenzjoch in einer herkömmlichen Konvergenzvor richtung zeigt.

In Fig. 8 werden Horizontalablenkspulen 24 a, 24 a′, 24 b und 24 b′, Eingangsanschlüsse 25, 25′, 26 und 26′, Vertikal ablenkspulen 27 a, 27 a′, 27 b, 27 b′ und ein Kern 51 gezeigt.

Wie es aus Fig. 8 ersichtlich ist, in dem Fall, wo horizon tale und vertikale bipolare Magnetfelder 7 und 6 von 4 Kernvorsprüngen a, a′, b und b′ generiert werden, die in Positionen angeordnet sind, die winkelmäßig mit 45° von den horizontalen und Vertikalachsen jeweils abweichen, d. h., dem Fall, wo jeder Magnetpol gebildet wird durch zwei benachbarte Kernvorsprünge, die auf beiden Seiten der Magnetfeldsymmetrieachsen angeordnet sind und von jeder dieser Magnetfeldsymmetrieachsen abweichen und wo jedes bipolare Magnetfeld zwischen jedem Paar von gegenüberliegen den Magnetpolen generiert wird (z. B., das vertikale bipolare Magnetfeld 6 wird zwischen einem Magnetpol generiert, der durch zwei benachbarte Kernvorsprünge a und b′ gebildet ist, die auf beiden Seiten der Vertikalachse angeordnet sind, welche die Magnetfeldsymmetrieachse ist, und der andere Magnetpol von zwei benachbarten Kernvorsprüngen a′ und b gebildet wird, die auf beiden Seiten der gleichen Vertikal achse angeordnet sind), wobei die qualitative Form jedes der bipolaren Magnetfelder kissenähnlich ist.

Fig. 9 ist ein beispielhaftes Diagramm, das entlang einer Röhrenachse eine Verteilung einer ungleichmäßigen Magnet feldkomponente eines bipolaren Magnetfeldes zeigt, das in dem herkömmlichen Konvergenzjoch nach Fig. 8 generiert wird. Wie aus der Fig. 9 deutlich wird, existiert die B₂/B _{0 max} Verteilungskurve 13 in dem positiven Bereich bzw. in der positiven Region, so daß das Magnetfeld ein kissenförmiges Magnetfeld in einem gewissen Bereich von der Mitte des Kernes 51 in Richtung der Röhrenachse ist.

Die Einwirkung des Konvergenzjoches, das sich durch ein kissenförmiges Magnetfeld bildet, auf einen Elektronenstrahl fleck verzeichnet die Form bzw. den Umriß des Elektronen strahlflecks von einer runden in eine dreieckige Form, und zwar im Gegensatz zu dem Fall des oben erwähnten tonnen förmigen Magnetfeldes, wie in Fig. 10 gezeigt, bei dem sich eine Verschlechterung bei der Fokussiereigenschaft ergibt.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorhergehenden Probleme des Stands der Erfindung zu lösen. Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Konvergenzvorrichtung zu schaffen, in der eine Verzeich nung bzw. Verschlechterung, die in dem Elektronenstrahlfleck zur Zeit der Konvergenzkorrektur erzeugt wird, reduziert werden kann, so daß die Fokussiereigenschaft verbessert werden kann.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Konvergenzvorrichtung zu schaffen, in der die Ablenk empfindlichkeit des Konvergenzjoches verbessert werden kann.

Um die obenstehenden Aufgaben zu erfüllen, ist in der Konvergenzvorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung jeder der zwei Magnetpole zum Erzeugen eines bipolaren Magnetfeldes durch einen ersten Kernvorsprung, der auf einer Magnetfeldsymmetrieachse (einer horizontalen oder einer Vertikalachse) angeordnet ist, und durch minde stens einem Paar von zweiten Kernvorsprüngen ausgebildet, die in Positionen angeordnet sind, die gleichwinklig und sym metrisch um einen Winkel R von der Magnetfeldsymmetrieachse abweichen, wobei der Wert eines Verhältnisses einer Ampere windung bzw. einer Wicklung der Spule, die auf jedem der zweiten Kernvorsprünge aufgewickelt ist, zu einer Amperewin dung der Spule, die auf dem ersten Kernvorsprung gewunden ist, zu 1/ cos R ausgewählt bzw. festgelegt ist. Der Ausdruck "Amperewindung (ampere turn)" ist als Produkt von N · I der Anzahl der Windungen N einer Spule und eines Stromes I, der durch die Spule fließt, definiert.

In der Konvergenzvorrichtung nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist jeder der zwei Magnetpole zum Erzeugen eines bipolaren Magnetfeldes durch mindestens ein Paar von Vorsprüngen aus einer Vielzahl von Kernvorsprüngen gegeben, die in Positionen angeordnet sind, die gleich winklig und symmetrisch von einer horizontalen oder Ver tikalachse abweichen, wobei in dem Fall, wo ein erster Vorsprung der Kernvorsprünge, die jeden der Magnetpole bilden, als eine Referenz bzw. als ein Referenzvorsprung in einer Position angeordnet ist, die winkelmäßig um einen Winkel R₁ von der horizontalen oder Vertikalachse abweicht, und ein anderer oder ein zweiter Vorsprung der Kernvorsprünge, die jeden der Magnetpole bilden, ist in einer Position angeordnet, die winkelmäßig um einen Winkel R von der horizontalen oder der Vertikalachse abweicht, wobei das Verhältnis aus der Amperewindung der Spule, die auf den zweiten Kernvorsprung gewickelt ist, zu einer Amperewindung der Spule, die auf den ersten Kernvorsprung gewickelt ist, mit cos R₁: cos R ausgewählt ist.

In der Konvergenzvorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, ist jeder der zwei magnetischen Pole zum Erzeugen eines bipolaren Magnetfeldes durch nur ein Paar von Vorsprüngen einer Vielzahl von Kernvorsprüngen gebildet, die in Positionen angeordnet sind, die winkel gleich und symmetrisch um 30° von einer Magnetfeldsym metrieachse abweichen, und wobei die Amperewindungen der jeweiligen Spulen, die auf dem Paar von Kernvorsprüngen gewickelt sind, zueinander gleich gemacht sind.

In der Konvergenzvorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, sind erste magnetische Hilfs platten und zweite magnetische Hilfsplatten auf ersten Kernvorsprüngen vorgesehen, die ein erstes Paar von Magnetpolen bilden, bzw. auf zweiten Kernvorsprüngen vorgesehen, die ein zweites Paar von Magnetpolen bilden. Jede der ersten und zweiten magnetischen Hilfsplatten hat ein Gabelende, das entlang einer Achse absteht, die rechtwinklig zu einer Horizontalachse und einer Vertikalachse ist. Die ersten und zweiten magnetischen Hilfsplatten haben jeweils Ausmaße, die innerhalb eines Winkelbereichs sind, der symmetrisch um 45° von der Horizontalachse abweicht, bzw. innerhalb eines Winkelbereichs snd, der symmetrisch um 45° von der Vertikalachse abweicht. Jede der ersten und zweiten magnetischen Hilfsplatten hat eine im wesentlichen y-förmige und axial-symmetrische Form. Die erste ma gnetische Hilfsplatten sind unterschiedlich zu den zweiten magnetischen Hilfsplatten mit Bezug auf die Richtung, in der ihre Gabelendteile abstehen, ausgebildet.

In dem obenstehenden Fall, wo jeder der zwei Magnetpole zum Erzeugen eines bipolaren Magnetfeldes durch einen ersten Kernvorsprung, der auf einer Magnetfeldsymmetrieachse (einer horizontalen oder vertikalen Achse) angeordnet ist, und durch mindestens ein Paar von zweiten Kernvorsprüngen, die in Positionen angeordnet sind, die winkelgleich und symmetrisch, um einen Winkel R von der Magnetfeldsym metrieachse abweichen, gebildet wird, löschen die tonnenförmigen Magnetfeldkomponenten, die in dem Magnetfeld enthalten sind, das mittels der ersten Kernvorsprünge erzeugt wird, und die trapezförmige Magnetfeldkomponente, die in dem Magnetfeld enthalten ist, das mittels der zweiten Kernvorsprünge erzeugt wird, gegenseitig aus, so daß das resultierende bipolare Magnetfeld, das künstlich erzeugt wird, im wesentlichen gleichmäßig wird.

In dem vorhergehenden Fall, wo jeder der zwei Magnetpole zum Erzeugen eines bipolaren Magnetfeldes durch nur ein Paar von Vorsprüngen einer Vielzahl von Kernvorsprüngen gebildet ist, die in Positionen angeordnet sind, die winkelgleich und symmetrisch um 30° von einer Magnet feldsymmetrie achse abweichen, ist die Komponente zweiter Ordnung des erzeugten Magnetfeldes im wesentlichen null, so daß das bipolare Magnetfeld im wesentlichen gleichmäßig wird.

In dem vorhergehenden Fall, wo eine magnetische Hilfsplatte mit einem Gabelende, das entlang einer Achse absteht, die rechtwinklig zu einer Horizontalachse und zu einer Ver tikalachse ist, und mit einer Breite bzw. Weite, die inner halb eines Winkelbereiches besteht, der symmetrisch um 45° von einer Magnetfeldsymmetrieachse abweicht, und mit einer im wesentlichen y-förmigen und axialsymmetrischen Form auf einem Kernvorsprung eingesetzt wird, der jeweils einen Pol des Paares von Magnetpolen zum Erzeugen eines bipolaren Magnetfeldes bildet, durchdringt ein Teil des Magnetfel des, das in der tonnenartigen Form von dem Kernvorsprung, der den einen der zwei Magnetpole bildet, zu dem anderen verteilt ist, die magnetische Hilfsplatte, um den Betrag des Magnetfeldes zu erhöhen, das durch die magnetischen Wege bei peripheren Abschnitten verläuft, um die Komponente zweiter Ordnung des Magnetfeldes zu zwingen, eine Tendenz zu haben, kissenähnlich zu werden, so daß das resultierende bipolare Magnetfeld, das symmetrisch erzeugt wird, so korrigiert wird, das es eine im wesentlichen gleichmäßige Form hat. Zusätzlich werden in diesem Fall die ersten und zweiten magnetischen Hilfsplatten, die den bipolaren Magnetfeldern in der Richtung jeweils der horizontalen und vertikalen Achsen zugeordnet sind, unterschiedlich zueinander mit Bezug auf die abstehende Richtung ihrer Gabelendabschnitte ausgeführt, so daß keine unwirkamen Magnetfeldlinien bzw. magnetischen Wege durch diese ersten und zweiten magnetischen Hilfsplatten erzeugt werden, so daß das erzeugte Magnetfeld effektiv auf den Elektronen strahl einwirkt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 u. 2 Diagramme, die eine Verzeichnung zur Er läuterung der vorliegenden Erfindung zeigen;

Fig. 3 ein Kurvenverlaufdiagramm, das ein Beispiel eines Ablenkstromes und eines Konvergenzkor rekturstromes zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 eine Schnittansicht, die ein Beispiel eines Konvergenzjoches in einer herkömmlichen Konvergenzvorrichtung zeigt;

Fig. 5 ein erläuterndes Diagramm, das entlang einer Röhrenachse eine Verteilung einer ungleich mäßigen Magnetfeldkomponente eines bipolaren Magnetfeldes zeigt, das in dem herkömmlichen Konvergenzjoch nach Fig. 4 erzeugt wird;

Fig. 6 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht einer Kathodenstrahlröhre und peripherer Einrichtungen;

Fig. 7 ein erläuterndes Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem die Form eines Elektronenstrahl flecks verzeichnet ist durch eine tonnen förmige Magnetfeldkomponente eines bipolaren Magnetfeldes, das in dem Konvergenzjoch nach Fig. 4 erzeugt wird;

Fig. 8 eine Schnittansicht, die eine andere Ausfüh rungsform eines Konvergenzjoches in einer herkömmlichen Konvergenzvorrichtung zeigt;

Fig. 9 ein erläuterndes Diagramm, das entlang einer Röhrenachse eine Verteilung einer ungleich mäßigen Magnetfeldkomponente eines bipolaren Magnetfeldes zeigt, das in dem herkömmlichen Konvergenzjoch nach Fig. 8 erzeugt wird;

Fig. 10 ein erläuterndes Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem die Form eines Elektronenstrahl flecks verzeichnet bzw. verzerrt wird durch eine kissenförmige Magnetfeldkomponente eines bipolaren Magnetfeldes, das in dem Konvergenzjoch nach Fig. 8 erzeugt wird;

Fig. 11 eine Schnittansicht, die eine erste Ausfüh rungsform eines Konvergenzjoches einer Konvergenzvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 12 ein erläuterndes Diagramm, das entlang einer Röhrenachse, die magnetische Flußdichte und eine ungleichmäßige Magnetfeldkomponentenver teilung eines bipolaren Magnetfeldes zeigt, das in einem herkömmlichen Konvergenzjoch nach Fig. 11 erzeugt wird;

Fig. 13 eine Schnittansicht, die eine zweite Ausfüh rungsform eines Konvergenzjoches einer Konver genzvorrichtung nach der vorliegenden Erfin dung zeigt;

Fig. 14 eine Schnittansicht, die eine dritte Ausfüh rungsform eines Konvergenzjoches einer Konvergenzvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 15 eine Schnittansicht, die eine vierte Ausfüh rungsform eines Konvergenzjoches einer Konvergenzvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 16 eine Seitenansicht in der Richtung XVI bis XVI in Fig. 15;

Fig. 17 eine Ansicht der magnetischen Hilfsplatte nach Fig. 15; und

Fig. 18 eine erläuternde Ansicht, die einen Vergleich der Verteilung entlang der Röhrenachse einer ungleichmäßigen Magnetfeldkomponente eines bipolaren Magnetfeldes, das in dem Konver genzjoch nach Fig. 14 erzeugt wird, zwischen den Fällen, wo die magnetischen Hilfsplatten eingesetzt werden und nicht eingesetzt werden, zeigt.

Fig. 11ist eine Schnittansicht, die eine erste Ausfüh rungsform eines Konvergenzjoches einer Konvergenzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 11 sind gleiche oder äquivalente Teile zu den Teilen in Fig. 4 und 8 auch gleich bezeichnet.

In Fig. 11 sind gezeigt Vertikalablenkspulen 1 a, 1 a′, 1 b, 1 b′, 1 c, 1 c′, Horizontalablenkspulen 2 b, 2 b′, 2 c, 2 c′, Eingangsanschlüsse 3, 3′, 4, 4′, ein Kern 52 und Kernvor sprünge a, a′, b, b′, c, c′.

Wie in Fig. 11 gezeigt wird, hat der Kern 52 einen ring förmigen Teil und sechs rechtwinklige Kernvorsprünge a, a′, b, b′, c, c′, die äquidistant in umfänglichen Winkelinterval lem von 60° auf dem Innenumfang des ringförmigen Teils vorgesehen sind, und zwar so, daß sie nach innen zur Zentral achse des ringförmigen Kerns 52 abstehen.

Das Konvergenzjoch nach Fig. 11 erzeugt horizontale und vertikale bipolare Magnetfelder 7 und 6, die einander kreuzen. Genauer sind die Kernvorsprünge b und c paarweise, um ein vertikales bipolares Magnetfeld 6 zu erzeugen, in symmetrischen Positionen mit Bezug auf die vertikale Achse und umfänglich getrennt voneinander um 30° angeordnet, so daß ein Magnetpol gebildet wird, und es sind die Kernvor sprünge b′ und c′ paarweise in symmetrischen Positionen mit Bezug auf die Vertikalachse und umfänglich getrennt um 30° von einander angeordnet, um den anderen Magnetpol zu bilden. Die Spulen 2 b, 2 b′, 2 c, 2 c′ sind jeweils auf die Kernvor sprünge b, c, b′ und c′ aufgewickelt, so daß die Magnetpole, die durch die Kernvorsprünge b und c und die Kernvorsprünge b′ und c′ gebildet sind, in umgekehrter Polarität vorliegen, wenn man einen Konvergenzkorrekturstrom über die Eingangs anschlüsse 3, 3′ fließen läßt.

In dieser Konfiguration wird das bipolare Magnetfeld, das von den zwei Magnetpolen in der vertikalen Richtung erzeugt wird, im wesentlichen gleichmäßig werden. Und zwar deshalb, weil die jeweiligen Kernvorsprünge, die den einen Magnetpol und den anderen Magnetpol bilden, in Positionen angeordnet sind, die jeweil 30° von der vertikalen Symmetrieachse abweichen. Die tonnenförmige Magnetfeldkomponente wird stärker, wenn der Kernvorsprungbefestigungswinkel R kleiner gemacht wird als 30°, wohingegen die kissenförmige Magnet feldkomponente stärker wird, wenn der Kernvorsprungbefe stigungswinkel R größer als 30° gemacht wird. Dementsprechend ist es ideal, den Kernvorsprungbefestigungswinkel R mit 30° festzulegen.

Andererseits wird angenommen, daß es ausreicht, die Magnet pole, die das horizontale bipolare Magnetfeld 7 bilden, ähnlich zu dem Fall des vertikalen bipolaren Magnetfeldes 6 anzuordnen. In diesem Fall jedoch ist der Winkelabstand zwischen benachbarten Kernvorsprüngen, die die horizontalen und vertikalen Magnetfelder jeweils bilden, so klein, nur 30°, daß es notwendig wird, die jeweiligen Abmessungen der Kernvorsprünge, die jeweilige Dicke der Spulen und die jeweilige Abmessungen der Spulen bzw. Spulenkörper zu reduzieren, was Schwierigkeiten beim praktischen Einsatz verursacht.

Dementsprechend wird ein Magnetpol von den drei Kernvorsprün gen gebildet, und zwar dem Kernvorsprung a, der auf der Horizontalsymmetrieachse angeordnet ist, und den Kernvor sprüngen b und b′, die auf gegenüberliegenden Seiten des Kernvorsprungs a und jeweils getrennt von der Horizontalachse um 60° angeordnet sind. Das heißt, daß die Kernvorsprünge b und b′, die auf den gegenüberliegenden Seiten des Kernvorsprungs a angeordnet sind, im allgemeinen eingesetzt werden, um das horizontale Magnetfeld und das vertikale Magnetfeld zu bilden. Das Verhältnis der Anzahl der Windungen Na der Spule 1 a, die auf dem Kernvorsprung a aufgewickelt ist, zu der Anzahl der Windungen der Windung Nb jeder der Spulen 1 b und 1 b′, die jeweils auf den Kernvorsprüngen b und b′ aufgewickelt sind, ist festgelegt, wie in dem nachfolgenden Ausdruck (3) gezeigt:

Nb/Na = cos 60°/cos 0° = 1/2 (3)

Ähnlich zu dem obenstehenden Fall, mit Bezug auf die Kern vorsprünge a′, c und c′, die in Gegenlage zu den Kernvor sprüngen a, c′ und c angeordnet sind, ist die Anzahl der Windungen der Windung Nc jeder der Spulen 1 c und 1 c′, die jeweils auf den Kernvorsprüngen c und c′ angeordnet sind, und zwar auf gegenüberliegenden Seiten zu dem Kernvorsprung a′, zu dem Verhältnis der Anzahl der Windungen der Wicklung Na der Spule 1 a′, die auf dem Kernvorsprung a′ aufgewickelt ist, festgelegt, wie in dem nachfolgenden Ausdruck (4) gezeigt.

Nc/Na = cos 60°/cos 0° = 1/2 (4)

Dann, da dort eine Amperewindung (magnetomotorische Kraft) in Proportion zur magnetischen Weglänge auftritt, tritt ein magnetisches Feld der gleichen Größe auf. Die Spulen 1 a, 1 b und 1 b′ sind miteinander verbunden, wohingegen die Spulen 1 a′, 1 c und 1 c′ miteinander so verbunden sind, daß der Magnetpol, der durch die Kernvorsprünge a, b und b′ gebildet wird, und der Magnetpol, der durch die Kernvorsprünge a′, c und c′ gebildet wird, in der Polarität zueinander umgekehrt sind.

In dieser Konfiguration ist das horizontale bipolare Magnet feld 7, ähnlich zu dem Fall des vertikalen bipolaren Magnet feldes 6, ein im wesentlichen gleichmäßiges Magnetfeld. Das liegt daran, daß das Verhältnis der Anzahl der Windungen der Wicklung jeder der Spulen 1 b und 1 b′, die auf den Kern vorsprüngen b und b′ aufgewickelt sind, zu der Anzahl der Windungen in der Wicklung der Spule 1 a, die auf den Kern vorsprung a aufgewickelt ist, zu 1/2 ausgewählt ist, und daß die Anzahl der Windungen der Wicklung der Spulen 1 c und 1 c′, die auf jeden der Kernvorsprünge c und c′ aufgewickelt sind, zu der Anzahl der Windungen der Wicklung der Spule 1 a′, die auf dem Kernvorsprung a′ aufgewickelt ist, ebenfalls mit 1/2 ausgewählt ist. Wenn die Anzahl der Windungen der Wicklung jeder der Spulen 1 b und 1 b′ oder der Spulen 1 c und 1 c′ erhöht wird, wird die kissenförmige Komponente groß, wohingegen, wenn diese Anzahl der Windungen erniedrigt wird, die tonnenförmige Komponente groß wird.

Fig. 12 ist ein erläuterndes Diagramm, das entlang einer Röhrenachse, die Magnetfelddichte und die ungleichmäßige Magnetfeldkomponentenverteilung eines bipolaren Magnetfeldes zeigt, das in einem herkömmlichen Konvergenzjoch nach Fig. 11 erzeugt wird.

In Fig. 12 stellt die Abszisse die Koordinate Z in der Richtung der Röhrenachse (in der Richtung rechtwinklig zur Zeichnungsebene in Fig. 11) dar, die Ordinatenachse auf der linken Seite stellt die Magnetflußdichte B₀ [10^-4 Te] auf der Röhrenachse dar, und die Ordinatenachse auf der rechten Seite stellt den Wert von B₂/B _{0 max} [10^-4/mm²] dar, die durch Normalisieren der ungleichmäßigen Magnetfeldkomponente B₂ mit dem Maximalwert B _{0 max} der magnetischen Flußdichte B₀ auf der Röhrenachse erhalten wird. Es wird die Verteilungs kurve 12 der magnetischen Flußdichte B₀, die Verteilungskurve 13 von B₂/B _{0 max} und die Position 14 des Kerns 52 des Konver genzjoches auf der Röhrenachse gezeigt.

Wie in Fig. 12 gezeigt, ist der Wert von B₀ maximal in dem Zentrum bzw. der Mitte des Konvergenzjoches und wird kleiner, wenn die Lage vom Zentrum weg zur Elektronenkanonenseite oder zum fluoreszierenden Schirm wandert. Andererseits zeigt die Verteilungskurve von B₂/B _{0 max} ein schwaches, kissenförmiges Magnetfeld innerhalb des Konvergenzjoches, wohingegen sie ein schwaches tonnenförmiges Magnetfeld vor und nach dem Konvergenzjoch zeigt. Dementsprechend ist die Magnetfeldverteilung im wesentlichen im allgemeinen gleich mäßig.

In dieser ersten Ausführungsform, wie oben beschrieben, wird das vertikale, bipolare Magnetfeld von vier Kern vorsprüngen b, c, b′ und c′ erzeugt, d. h., ein Paar von Kernvorsprüngen b und c, die symmetrisch zueinander mit Bezug auf die vertikle Magnetfeldsymmetrieachse (Vertikal achse) sind, und ein anderes Paar von Kernvorsprüngen b′ und c′, die symmetrisch zueinander mit Bezug auf die gleiche vertikale Achse sind, wohingegen das horizontale, bipolare Magnetfeld durch die sechs Kernvorsprünge a, b, b′, a′, c und c′ erzeugt wird, d. h., einem Satz, der drei Kernvorsprünge a, der auf der horizontalen magnetischen Feldsymmetrieachse (Horizontalachse) angeordnet ist, und b und b′, die zueinander ander symmetrisch mit Bezug auf die gleiche Horizontalachse sind, und ein anderer Satz der drei Kernvorsprünge a′, der auf der gleichen Horizontalachse angeordnet ist, und C und c′, die symmetrisch zueinander mit Bezug auf die gleiche Horizontalachse sind. Alternativerweise kann jedoch das Konvergenzjoch insgesamt um 90° gedreht werden, um die Anordnung für die horizontalen und vertikalen Magnetfelder zueinander umzukehren.

Fig. 13 stellt eine Ausführungsform eines Konver genzjoches einer Konvergenzvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung dar, in der das gesamte Konvergenzjoch in der ersten Ausführungsform um 90° gedreht ist, um die Anordnungen für die horizontalen und vertikalen Magnet felder zueinander umzukehren. Da mit Bezug auf die Fig. 12 der Betrieb der zweiten Ausführungsform nach Fig. 13 der gleiche ist, ist diese hier nicht weiter beschrieben.

Fig. 14 ist eine Schnittansicht, die eine dritte Ausfüh rungsform des Konvergenzjoches der Konvergenzvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.

In Fig. 14 werden Eingangsanschlüsse 8, 8′, 9, 9′, Vertikal ablenkspulen 10 a, 10 a′, 10 b, 10 b′, 10 c, 10 c′, Horizontal ablenkspulen 11 b, 11 b′, 11 c, 11 c′, 11 d, 11 d′, ein Kern 53 und Kernvorsprünge a, a′, b, b′, c, c′, d, d′ gezeigt. Wie in Fig. 14 gezeigt, hat der Kern 53 einen ringförmigen Teil und acht Kernvorsprünge a, b, c, d, a′, b′, c′, d′, die in äquidistanten Umfangswinkelintervallen von 45° auf dem Innenumfang des ringähnlichen Teils so angeordnet sind, daß sie nach innen zu der Zentralachse des ringähnlichen Kerns 53 abstehen. Von diesen acht Kernvorsprüngen a, b, c, d, a′, b′, c′, d′ ist das Paar der Kernvorsprünge a und a′ auf der horizontalen magnetischen Magnetfeldsymmetrieachse (der Horizontalachse) angeordnet, wohingegen das Paar der Kern vorsprünge d und d′ auf der vertikalen Magnetfeldsymmetrie achse (Vertikalachse) angeordnet ist.

Die gegenüberliegenden bzw. ungleichnamigen Magnetpole des horizontalen, bipolaren Magnetfeldes 7 werden durch die drei Kernvorsprünge a, b und b′ und die drei Kernvorsprünge a′, c und c′ jeweils gebildet, wohingegen die gegenüberliegenden Magnetpole des vertikalen, bipolaren Magnetfeldes 6 durch die drei Kernvorsprünge b, d und c und die drei Kernvor sprünge b′, d′ und c′ gebildet werden. Die Kernvorsprünge b und c sind symmetrisch zu den Kernvorsprüngen b′ und c′ jeweils mit 45° mit Bezug auf die horizontale Magnetfeldsym metrieachse (der Horizontalachse) angeordnet, wohingegen die Kernvorsprünge b und b′ symmetrisch zu den Kernvorsprün gen c und c′ jeweils mit 45° mit Bezug auf die vertikale Magnetfeldsymmetrieachse (Vertikalachse) angeordnet sind. Das heißt, daß die vier Kernvorsprünge b, b′, c und c′ zusammen eingesetzt werden, um die horizontalen und vertikalen Magnet felder zu erzeugen. Die Anzahl der Kernvorsprünge und die Verbindung der Spulen zum Bilden jedes Magnetpoles in dieser dritten Ausführungsform sind die gleichen wie jene zum Bilden jedes Magnetpols zur Erzeugung des horizontalen, bipolaren Magnetfeldes 6 in der obenstehenden ersten Ausfüh rungsform. Jedoch, da die Kernvorsprünge b und b′ und die Kernvorsprünge c und c′ an gegenüberliegenden Seiten zu jeweils den Kernvorsprüngen a und a′ jeweils in kleineren Winkeln von 45° im Vergleich mit der ersten Ausführungsform angeordnet sind, ist das Verhältnis der Anzahl von Windungen der Wicklung Nb jeder der Spulen, die auf die Kernvorsprünge b, b′, c und c′ aufgewickelt sind, zu der Anzahl der Windungen der Wicklung Na jeder der Spulen, die auf den Kernvor sprüngen a, a′, d und d′ aufgewickelt sind, ausgewählt, wie in dem nachfolgenden Ausdruck (5) gezeigt:

Nb/Na = cos 45°/cos 0° = 1√ (5)

In der so angeordneten Magnetpolkonfiguration ist jedes der erzeugten horizontalen und vertikalen bipolaren Magnetfelder 7 und 6 im wesentlichen gleichmäßig.

In der dritten Ausführungsform sind die magnetische Fluß dichte auf der Röhrenachse und die ungleichmäßigen Magnet feldkomponenten der erzeugten bipolaren Magnetfelder die gleichen, wie jene in der Ausführungsform nach Fig. 12.

In der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform, wie oben beschrieben, kann jedes der horizontalen, vertikalen bipolaren Magnetfelder im wesentlichen gleichmäßig gemacht werden, so daß solche Verzeichnungen bzw. Verzerrungen in der Form des Elektronenstrahlflecks, wie sie in Fig. 7 oder 10 gezeigt werden, vermindert werden, um dadurch die Fokus siereigenschaft zu verbessern,

In den obenstehenden ersten, zweiten und dritten Ausfüh rungsformen wird als Mittel zur Erzeugung von im wesent lichen gleichmäßigen bipolaren Magnetfeldern die Beziehung zwischen den Kernvorsprungbefestigungspositionen und der Anzahl der Windungen der Wicklung der Spulen wie folgt festgesetzt. Und zwar werden die Befestigungspositionen - in dem Fall, wo zwei Kernvorsprünge für jeden Magnetpol verwendet werden - der zwei Kernvorsprünge an den gegen überliegenden Seiten der Symmetrieachse des magnetischen Feldes so festgelegt, daß sie um 30° von der Symmetrieachse abweichen, und die Anzahl der Windungen der Wicklung auf den jeweiligen Kernvorsprüngen werden zueinander gleich gemacht. Im Fall, wo drei Kernvorsprünge eingesetzt werden für jeden Magnetpol, sind die Befestigungspositionen der jeweiligen Kernvorsprünge so festgelegt, daß einer von den drei Kernvorsprüngen in einer Position auf der Sym metrieachse des Magnetfeldes angeordnet ist, und daß die anderen zwei Kernvorsprünge in Positionen angeordnet sind, die winkelgleich symmetrisch von der Symmetrieachse des Magnetfeldes mit dem Winkel R abweichen. Der Wert des Verhältnisses N der Anzahl der Windungen jeder der Spulen, die auf den zwei Kernvorsprüngen auf den Positionen symmetrisch mit Bezug auf die Symmetrieachse des Magnetfel des aufgewickelt sind, zu der Anzahl der Windungen der Spule, die auf dem Kernvorsprung auf der Symmetrieachse aufgewickelt ist, ist ausgewählt zu

N = cos R (6)

Obwohl der Fall in den drei obenstehenden Ausführungsformen beschrieben worden ist, wo beide, das horizontale und das vertikale bipolare Magnetfeld, im wesentlichen gleichmäßig erzeugt werden, kann die vorliegende Erfindung auch auf eine Konvergenzvorrichtung angewendet werden, bei der nur eines von den horizontalen und vertikalen bipolaren Magnet feldern im wesentlichen gleichmäßig erzeugt wird.

Weiterhin ist es ganz klar, daß der Fall, wo das Windungsver hältnis der Spulen und der Kurvensprungbefestigungswinkel ein wenig zu jenen in den obenstehenden Ausführungsformen unterschiedlich sind, innerhalb des Bereiches der vorliegen den Erfindung enthalten ist, so lange wie der Unterschied kein Problem in der Eigenschaft für den Aufbau eines im wesentlichen gleichmäßigen bipolaren Magnetfeldes verursacht. Insbesondere, wenn jeder Magnetpol durch drei Kernvorsprünge gebildet ist, ist es möglich, ein bipolares Magnetfeld zu erhalten, das eine optimale Magnetfeldform in Übereinstimmung mit den Abmessungen und Formen des Ablenkjoches bzw. der Kathodenstrahlröhre hat, indem, wie gewünscht, das Verhältnis der Anzahl von Windungen der Spule, die auf dem Kernvorsprung aufgewickelt ist, der auf der Magnetfeldsymmetrieachse angeordnet ist, zu der Anzahl der Windungen der Spule, die auf jedem der Kernvorsprünge aufgewickelt ist, die auf beiden Seiten von und symmetrisch zu der Magnetfeldsymmetrieachse angeordnet sind, geändert wird.

Weiterhin, wenn die Magnetfeldform des bipolaren Magnetfeldes durch Ändern des Wicklungsverhältnisses der Spulen einge stellt wird, wohingegen die Konvergenzkorrekturströme, die durch die jeweiligen Spulen fließen, zueinander gleich gemacht werden, in den obenstehenden Ausführungsformen dargestellt ist, ist es selbstverständlich, daß ein bipolares Magnetfeld mit der gleichen Magnetform sogar in dem Fall erhalten werden kann, wo das Verhältnis der Konver genzkorrekturströme, die durch die jeweiligen Spulen fließen, ausgewählt worden ist, einen Wert zu haben, der dem Wick lungsverhältnis der Spulen in den obenstehenden Ausfüh rungsformen entspricht, wohingegen die Anzahl der Windungen der Spulen zueinander gleich gemacht worden sind.

Fig. 15 ist eine Querschnittsansicht, die eine vierte Ausführungsform eines Konvergenzjoches einer Konvergenzvor richtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 16 ist eine Seitenansicht in der Richtung von XVI-XVI in Fig. 15 von deren rechter Seite und Fig. 17 ist eine Aufsicht auf eine magnetische Hilfsplatte, die in Fig. 15 gezeigt ist.

In Fig. 15 sind gezeigt Eingangsanshlüsse 19, 19′, 20, 20′, Vertikalablenkspulen 21 a, 21 a′, Horizontalablenkspulen 22 b, 22 b′, magnetische Hilfsplatte 23 a, 23 a′, 23 b, 23 b′, ein Kern 54 und Kernvorsprünge a, a′, b, b′.

Wie in Fig. 15 gezeigt wird, die eine Frontalansicht, gesehen in der Richtung der Röhrenachse, ist, ist der Kern 54 in solch einer Art angeordnet, daß das Paar von Kernvorsprün gen a und a′ und das Paar von Kernvorsprüngen b und b′ auf den Magnetfeldsymmetrieachsen angeordnet sind, und zwar jeweils auf der Horizontalachse und der Vertikalachse, so daß sie nach innen von dem ringähnlichen Teil des Kerns 54 abstehen. Die Gesamtanzahlen der Windungen der Spulen 21 a und 21 a′, die auf den jeweiligen Kernvorsprüngen a und a′ aufgewickelt sind, die in Gegenlage zueinander angeordnet sind, und von den Spulen 22 b und 22 b′, die auf den jeweiligen Kernvorsprüngen b und b′ aufgewickelt sind, die in Gegenlage zueinander angeordnet sind, sind gleich ausgebildet. Wenn Konvergenzkorrekturströme zwischen den Eingangsanschlüssen 19 und 19′ und zwischen den Eingangsanschlüssen 20 und 20′ jeweils fließen, werden zwei bipolare Magnetfelder in der Horizontalrichtung und der Vertikalrichtung erzeugt.

Die magnetischen Hilfsplatten 23 a, 23 a′, 23 b, 23 b′, die jeweils Gabelendformen wie in Fig. 17 gezeigt, haben, sind an den Vorderenden der jeweiligen Kernvorsprünge a, a′, b und b′ angebracht. Die Weite des Gabelendes jeder der magneti schen Hilfsplatten 23 a, 23 a′, 23 b und 23 b′ ist so bestimmt, daß sie innerhalb eines Winkelbereichs von maximal 45° gegenüber der Magnetfeldsymmetrieachse (Horizontalachse/Ver tikalachse) fallen. Die magnetischen Hilfsplatten 23 a, 23 a′, die auf den jeweiligen Kernvorsprüngen a′ und a vorgesehen sind, die auf der Horizontalachse angeordnet sind, sind unterschiedlich in der Richtung, in der sie von den magnetischen Hilfsplatten 23 b und 23 b′ abstehen, die auf den jeweiligen Kernvorsprüngen b und b′ vorgesehen sind, die auf der Vertikalachse angeordnet sind.

In solch einer Konfiguration sind die magnetischen Feldkom ponenten der erzeugten bipolaren Magnetfelder an den peri pheren Teilabschnitten durch die magnetischen Dichtekomponen ten angehoben, die von den Gabelendteilen jeder der magneti schen Hilfsplatten 23 a, 23 b′, 23 b und 23 b′ zu den gegenüber liegenden Magnetpolen verlaufen, um dadurch die tonnenförmige Magnetfeldkomponente zu vermindern.

Fig. 18 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Vergleich der Verteilung entlang einer Röhrenachse einer ungleich mäßigen Magnetfeldkomponente eines bipolaren Magnetfeldes zeigt, das in dem Konvergenzjoch nach Fig. 15 erzeugt wird, und zwar für die Fälle, daß die magnetischen Hilfsplatten verwendet werden bzw. nicht verwendet werden.

In Fig. 18 ist die Verteilungskurve 13 von B₂/B _{0 max} für den Fall gezeigt, wo die magnetischen Hilfsplatten verwendet werden, und es wird die Verteilungskurve 13′ von B₂/B _{0 max} für den Fall gezeigt, in dem die magnetischen Hilfsplatten nicht verwendet werden.

Fig. 18 zeigt deutlich, daß die Verwendung der magnetischen Hilfsplatten 23 a, 23 a′, 23 b und 23 b′ auf den jeweiligen Kernvorsprüngen a, a′, b, b′ den Wert von B₂/B _{0 max} von der Verteilungskurve 13 zu der Verteilungskurve 13′ verbessert, so daß die tonnenförmige Magnetfeldkomponente reduziert wird.

In dieser Ausführungsform kann deshalb auch der Grad der Verzeichnung des Elektronenstrahlflecks aufgrund des erzeug ten bipolaren Magnetfeldes reduziert werden, um dadurch die Fokussiereigenschaft mehr als die herkömmliche Konvergenzvor richtung zu verbessern.

Da die Abtastrichtung zwischen den magnetischen Hilfsplatten unterschiedlich gemacht ist, die auf den jeweiligen Kernvor sprüngen vorgesehen sind, die auf der Horizontalachse angeordnet sind, und den magnetischen Hilfsplatten, die auf den jeweiligen Kernvorsprüngen vorgesehen sind, die auf der Vertikalachse angeordnet sind, liegen die benachbarten magnetischen Hilfsplatten nicht nahe beieinander, so daß ineffektive Magnetwege (Magnetwege, die den Magnetfluß erzeugen, der nicht auf den Elektronenstrahl einwirkt) reduziert werden können, um dadurch eine Verminderung in der Ablenkempfindlichkeit des Konvergenzjoches zu vermeiden.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann das bipolare Magnetfeld, das von dem Konvergenzjoch erzeugt wird, im wesentlichen gleichmäßig gemacht werden, oder kann dahin gehend verbessert werden, eine im wesentlichen gleichmäßige Magnetfeldform zu haben, so daß die Verzeichnung des Elek tronenstrahlflecks zum Zeitpunkt der Konvergenzkorrektur reduziert werden kann, um dadurch die Fokussiereigenschaft zu verbessern.

Wenn die Anzahl der Kernvorsprünge erhöht wird, wird der Luftschlitz reduziert, so daß der effektive Kerninnendurch messer klein wird. Des weiteren, wenn die magnetischen Hilfsplatten, die in der Richtung der Röhrenachse abstehen, verwendet werden, wird dadurch die effektive Magnetfeldlänge (die Magnetfeldlänge in der Richtung der Röhrenachse, d. h., die Magnetfeldlänge, die auf den Elektronenstrahl wirkt) verlängert. Diese beiden Eigenschaften ergeben einen bemer kenswerten Effekt bei der Verbesserung in der Ablenkempfind lichkeit des Konvergenzjoches.

Claims

1. Konvergenzvorrichtung, gekennzeichnet durch:
einen ringähnlichen Kern (52, 53, 54), der ein ringähn liches Teil und eine Vielzahl von Kernvorsprüngen (a, a′, b, b′, c, c′, d, d′) hat, die auf der Innenseite des ringähnlichen Teils vorgesehen sind, um von dem ring ähnlichen Teil zu dem Zentrum des ringähnlichen Teils hin abzustehen;
eine Vielzahl von Spulen (1 a, 1 a′, 1 b, 1 b′, 1 c, 1 c′, 2 a, 2 a′, 2 b, 2 b′, 2 c, 2 c′), die jeweils und entsprechend auf die Kernvorsprünge gewickelt sind;
eine Konvergenzschaltung (40) zum Versorgen der Spulen mit jeweiligen Konvergenzkorrekturströmen (i _c );
wobei die Vielzahl der Kernvorsprünge angeordnet ist, um zwei Magnetpole (N, S) so zu bilden, daß ein bipola res Magnetfeld in der Richtung entlang einer Horizon talachse oder einer Vertikalachse des Kerns durch die zwei Magnetpole erzeugt wird;
wobei jeder der zwei Magnetpole gebildet ist durch einen ersten Kernvorsprung (a, a′) der Vielzahl von Kernvorsprüngen, die auf der Horizontalachse oder Vertikalachse angeordnet sind, und durch mindestens ein Paar von zweiten Kernvorsprüngen (b, b′, c, c′) der Vielzahl von Kernvorsprüngen, die in Positionen angeordnet sind, die winkelgleich und symmetrisch von der Horizontalachse oder der Vertikalachse abweichen; und
wobei ein Verhältnis einer Amperewindung der Spule, die auf jedes von den mindestens einem Paar der zweiten Kernvorsprünge (b, b′, c, c′) gewickelt ist, zu einer Amperewicklung der Spule, die auf den ersten Kernvor sprung gewickelt ist variabel gemacht wird, um eine ungleichmäßige Magnetfeldkomponente des bipolaren Magnetfeldes einstellbar zu machen.

2. Konvergenzvorrichtung nach Anspruch 1, in der in dem Fall, wo mindestens ein Paar der zweiten Kernvorsprünge jeweils in Positionen angeordnet ist, die um einen Winkel R von der Horizontalachse oder Vertikalachse abweichen, der Wert des Verhältnisses der Amperewindung der Spule, die auf jede von den mindestens einem Paar der zweiten Kernvorsprünge (b, b′; c, c′) aufgewickelt ist, zu der Amperewindung der Spule, die auf dem ersten Kernvorsprung (a, a′) aufgewickelt ist, zu cos R ausgewählt ist, um das zu erzeugende Magnetfeld im wesentlichen gleichmäßig zu machen.

3. Konvergenzvorrichtung, gekennzeichnet durch:
einen ringähnlichen Kern, der ein ringähnliches Teil und eine Vielzahl von Kernvorsprüngen hat, die auf der Innenseite des ringähnlichen Teils vorgesehen sind, um von dem ringähnlichen Teil zu dem Zentrum des ring ähnlichen Teils hin abzustehen;
eine Vielzahl von Spulen, die jeweils und entsprechend auf die Kernvorsprünge gewickelt sind;
eine Konvergenzschaltung (40) zum Versorgen der Spulen mit jeweiligen Konvergenzkorrekturströmen (i _c );
wobei die Vielzahl der Kernvorsprünge angeordnet ist, um zwei Magnetpole (N, S) so zu bilden, daß ein bipola res Magnetfeld in der Richtung entlang einer Horizon talachse oder einer Vertikalachse des Kerns durch die zwei Magnetpole erzeugt wird;
wobei jeder der zwei Magnetpole durch mindestens ein Paar von Kernvorsprüngen der Vielzahl von Kernvor sprüngen, die in Positionen angeordnet sind, die winkelgleich und symmetrisch von der Horizontalachse oder der Vertikalachse abweichen, gebildet ist, wobei ein erster der Kernvorsprünge, die jeden der Magnetpole bilden, als eine Referenz in einer Position angeordnet ist, die winkelmäßig um einen Winkel R₁ von der Horizontalachse oder Vertikalachse abweicht, und wobei der andere oder ein zweiter der Kernvorsprünge, die jeden der Magnetpole bilden, in einer Position an geordnet ist, die winkelmäßig um einen Winkel R von der Horizontalachse oder der Vertikalachse abweicht; und
wobei ein Verhältnis einer Amperewindung der Spule, die auf den zweiten Kernvorsprung gewickelt ist, zu einer Amperewindung der Spule, die auf den ersten Kernvorsprung gewickelt ist, zu cos R₁/cos R ausgewählt ist, um das zu erzeugende bipolare Magnetfeld im wesent lichen gleichmäßig zu machen.

4. Konvergenzvorrichtung, gekennzeichnet durch:
einen ringähnlichen Kern, der ein ringähnliches Teil und sechs rechtwinklige Kernvorsprünge hat, die umfänglich äquidistant in regelmäßigen Intervallen von 60° auf der Innenseite des ringähnlichen Teils angeordnet sind, um von dem ringähnlichen Teil zu dem Zentrum des ringähnlichen Teils hin abzustehen, wobei ein Paar der sechs Kernvorsprünge auf einer Horizontal achse oder Vertikalachse des Kerns angeordnet ist;
Spulen, die auf die sechs Kernvorsprünge jeweils und entsprechend gewickelt sind;
eine Konvergenzschaltung (40) zum Versorgen der Spulen mit jeweiligen Konvergenzkorrekturströmen (i _c );
wobei die sechs Kernvorsprünge angeordnet sind, um ein erstes Paar von Magnetpolen und ein zweites Paar von Magnetpolen zu bilden, so daß ein bipolares Magnet feld in einer von den Horizontal- und Vertikalachsen des Kerns durch das erste Paar von Magnetpolen erzeugt wird, wohingegen das andere bipolare Magnetfeld in der anderen von den Horizontal- und Vertikalachsen durch das zweite Paar von Magnetpolen erzeugt wird;
wobei das erste Paar von Magnetpolen gebildet wird durch einen ersten der sechs Kernvorsprünge, die auf einer der Horizontal- und Vertikalachsen angeordnet sind, und einem Paar von zweiten Kernvorsprüngen der sechs Kernvorsprünge, die in Positionen angeordnet sind, die symmetrisch um 60° von der einen der Horizon tal- und Vertikalachsen abweichen;
wobei ein Verhältnis der Anzahl der Windungen der Spule, die auf jeden des Paares von zweiten Kernvor sprüngen aufgewickelt ist, zu der Anzahl der Windungen der Spule, die auf den ersten Kernvorsprung gewickelt ist, zu 1 : 2 ausgewählt ist, wobei die Konvergenzkor rekturströme (i _c ), die jeweils den Spulen zugeführt sind, die auf die ersten und zweiten Kernvorsprünge gewickelt sind, zueinander gleich gemacht sind, wodurch das bipolare Magnetfeld, das in der einen der Horizon tal- und Vertikalachsen erzeugt werden soll, im wesent lichen gleichmäßig erzeugt wird;
wobei das zweite Paar von Magnetpolen durch ein Paar von dritten Kernvorsprüngen der sechs Kernvorsprünge gebildet ist, die in Positionen angeordnet sind, die symmetrisch um 30° von der anderen der Horizontal- und Vertikalachsen abweichen; und
wobei die Anzahlen der Windungen der jeweiligen Spulen, die auf die dritten Kernvorsprünge gewickelt sind, ausgewählt sind, um zueinander gleich zu sein, wobei die Konvergenzkorrekturströme (i _c ), die jeweils den Spulen zugeführt sind, die auf die dritten Kernvorsprün gen gewickelt sind, gleich zueinander gemacht sind, wodurch das bipolare Magnetfeld, das in der anderen der Horizontal- und Vertikalachsen erzeugt wird, im wesentlichen gleichmäßig erzeugt wird.

5. Konvergenzvorrichtung, gekennzeichnet durch:
einen ringähnlichen Kern, der ein ringähnliches Teil und acht rechtwinklige Kernvorsprünge hat, die um fänglich äquidistant in gleichmäßigen Intervallen von 45° auf der Innenseite des ringähnlichen Teils vor gesehen sind, um von dem ringähnlichen Teil zum Zentrum des ringähnlichen Teils hin abzustehen, wobei ein Paar von Kernvorsprüngen dieser acht Kernvorsprünge, die auf einer Horizontalachse des Kerns angeordnet sind, und ein anderes Paar von Kernvorsprüngen dieser acht Kernvorsprünge auf einer Vertikalachse des Kerns angeordnet sind;
Spulen, die auf die acht Kernvorsprünge jeweils und entsprechend gewickelt sind;
eine Konvergenzschaltung (40) zum Versorgen der Spulen mit jeweiligen Konvergenzkorrekturströmen (i _c );
wobei die acht Kernvorsprünge angeordnet sind, um ein erstes Paar von Magnetpolen und ein zweites Paar von Magnetpolen zu bilden, so daß ein bipolares Magnetfeld in der Horizontalachse durch das erste Paar von Magnet polen erzeugt wird und ein anderes bipolares Magnetfeld in der Vertikalachse durch ein zweites Paar von Magnet polen erzeugt wird;
wobei die Magnetpole des ersten Paares von Magnet polen durch einen ersten Kernvorsprung der acht Kern vorsprünge gebildet wird, die auf der Horizontalachse angeordnet sind, und durch ein Paar von zweiten Kernvor sprüngen der acht Kernvorsprünge, die in Positionen, die symmetrisch um 45° von der Horizontalachse ab weichen, gebildet wird;
ein Verhältnis der Anzahl der Windungen der Spule, die auf jeden Kernvorsprung des Paares der zweiten Kernvorsprünge gewickelt ist, zu der Anzahl der Windungen der Spule, die auf den ersten Kernvorsprung gewickelt ist, zu 1 : √ ausgebildet ist, wobei die Konver genzkorrekturströme (i _c ), die jeweils den Spulen zugeführt sind, die auf die ersten und zweiten Kernvor sprünge gewickelt sind, zueinander gleich gemacht sind, wodurch ein bipolares Magnetfeld, das in der Horizontalachse erzeugt werden soll, im wesentlichen gleichmäßig gemacht wird;
wobei die Magnetpole des zweiten Paares von Magnet polen durch einen dritten Kernvorsprung der acht Kernvorsprünge, der auf der Vertikalachse angeordnet ist, und durch ein Paar von vierten Kernvorsprüngen der acht Kernvorsprünge gebildet wird, die in Posi tionen angeordnet sind, die symmetrisch um 45° von der Vertikalachse abweichen; und
wobei ein Verhältnis der Anzahl der Windungen der Spule, die auf jeden Kernvorsprung des Paares von vierten Kernvorsprüngen gewickelt ist, zu der Anzahl der Windungen der Spule, die auf den dritten Kernvor sprüngen gewickelt ist, zu 1 : √ ausgewählt ist, wobei die Konvergenzkorrekturströme (i _c ), die jeweils den Spulen zugeführt sind, die auf den dritten und vierten Kernvorsprüngen aufgewickelt sind, zueinander gleich gemacht sind, wodurch das bipolare Magnetfeld, das in der Vertikalachse erzeugt werden soll, im wesentlichen gleichmäßig gemacht wird.

6. Konvergenzvorrichtung, gekennzeichnet durch:
einen ringähnlichen Kern, der ein ringähnliches Teil und eine Vielzahl von Kernvorsprüngen hat, die auf der Innenseite des ringähnlichen Teils vorgesehen sind, um von dem ringähnlichen Teil zum Zentrum des ringähnlichen Teils hin abzustehen;
Spulen, die auf die Kernvorsprünge jeweils und ent sprechend gewickelt sind;
eine Konvergenzschaltung (40) zum Versorgen der Spulen mit jeweiligen Konvergenzkorrekturströmen (i _c );
wobei die Kernvorsprünge angeordnet sind, um ein erstes Paar von Magnetpolen und ein zweites Paar von Magnet polen zu bilden, so daß ein bipolares Magnetfeld in der Richtung der Horizontalachse des Kerns durch das erste Paar der Magnetpole gebildet wird, und ein anderes bipolares Magnetfeld in der Richtung der Vertikalachse des Kerns durch das zweite Paar der Magnetpole erzeugt wird;
wobei jeder Magnetpol des ersten Paares der Magnetpole durch einen ersten Kernvorsprung der Vielzahl der Kernvorsprünge gebildet wird, der in einem Winkel bereich angeordnet ist, der symmetrisch um 45° von der Horizontalachse abweicht;
einer ersten magnetischen Hilfsplatte (23 a, 23 a′), die auf dem ersten Kernvorsprung vorgesehen ist, der jeden Magnetpol des ersten Paares von Magnetpolen bildet, wobei die erste magnetische Hilfsplatte ein Gabelende hat, das entlang einer Achse absteht, die rechtwinklig zur Horizontalachse und zur Vertikalachse ist, und wobei die erste magnetische Hilfsplatte eine Weite hat, die innerhalb des Winkelbereiches vorliegt, der symmetrisch um 45° von der Horizontalachse abweicht, und wobei die erste magnetische Hilfsplatte eine im wesentlichen y-förmige und axialsymmetrische Form hat;
wobei jeder Magnetpol des zweiten Paares von Magnet polen durch einen zweiten Kernvorsprung der Vielzahl von Kernvorsprüngen gebildet ist, die in einem Winkel bereich angeordnet sind, der symmetrisch um 45° von der Vertikalachse abweicht;
eine zweite magnetische Hilfsplatte (23 b, 23 b′), die auf dem zweiten Kernvorsprung vorgesehen ist, der jeden Magnetpol des zweiten Paares von Magnetpolen bildet, wobei die zweite magnetische Hilfsplatte ein Gabelende hat, das entlang einer Achse absteht, die rechtwinklig zu der Horizontalachse und der Vertikal achse ist, und wobei die zweite magnetische Hilfsplatte eine Weite hat, die innerhalb des Winkelbereiches vorliegt, der symmetrisch um 45° von der Vertikalachse abweicht, und wobei die zweite magnetische Hilfsplatte eine im wesentlichen y-förmige und achsensymmetrische Form hat; und
wobei die erste magnetische Hilfsplatte (23 a, 23 a′) unterschiedlich zu der zweiten magnetischen Hilfs platte (23 b, 23 b′) ausgebildet ist, und zwar in der Richtung, in der ihre Gabelendabschnitte abstehen.

7. Konvergenzjoch, dadurch gekennzeichnet,
daß es durch den Kern (52, 53, 54) und die Spulen gebildet ist, die in der Konvergenzvorrichtung enthalten sind, nach einem der Ansprüche 1 bis 6.