DE60300187T2

DE60300187T2 - Farbbildröhre

Info

Publication number: DE60300187T2
Application number: DE60300187T
Authority: DE
Inventors: Etsuji Takatsuki-shi Tagami; Hiroshi Takatsuki-shi Sakurai
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2002-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2023-02-22
Also published as: EP1339083B1; DE60300187D1; EP1339083A3; EP1339083A2; US20030173889A1; CN1440045A; US6924590B2

Description

Die vorliegende Anmeldung gründet sich auf eine Anmeldung Nr. 2002-45281, die in Japan eingereicht wurde.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farbbildröhrenvorrichtung, die in Fernsehgeräten und Ähnlichem verwendet wird, und insbesondere Verfahren zur Korrektur einer Rasterverzeichnung.
Dazugehöriger Stand der Technik
Eine Art der Rasterverzeichnung wird innere Verzeichnung genannt. Die innere Verzeichnung umfasst die obere und untere Kissenverzeichnung und die obere und untere Tonnenverzeichnung. Die obere und untere innere Kissenverzeichnung betrifft eine Situation, in der die vertikale Amplitude der Elektronenstrahlen innerhalb des Rasters in Richtung der horizontalen Mitte des Bildschirms nicht mehr ausreicht. Unter der oberen und unteren inneren Tonnenverzeichnung ist eine Situation zu verstehen, in der die vertikale Amplitude der Elektronenstrahlen innerhalb des Rasters in Richtung der horizontalen Mitte des Bildschirms zu groß wird.
Eine derartige innere Verzeichnung kann wirksam korrigiert werden, indem eine Einrichtung zum Erzeugen eines Korrekturmagnetfeldes in einem Bereich geschaffen wird, in dem durch ein Ablenkjoch magnetische Ablenkfelder erzeugt werden. So ist beispielsweise ein Verfahren bekannt, bei dem ein Paar, bestehend aus einem oberen und einem unteren Dauermagneten, in die Zwischenräume zwischen der horizontalen Ablenkspule und der Bildröhre eingesetzt wird, um die obere und untere innere Tonnenverzeichnung zu beheben (veröffentlichte, ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. H06-283115). Allerdings gibt es aus Herstellungsgründen bei Dauermagneten relativ große Abweichungen bei der Magnetisierungsstärke. Deshalb besteht selbst bei Vorhandensein eines oberen und unteren Dauermagneten die Möglichkeit, dass sie von einer magnetischen Feldstärkentoleranz abweichen, die zum Zeitpunkt der Konstruktion der Bildröhrenvorrichtung eingestellt wurde. Da sich der obere und der untere Dauermagnet nahe eines Bereiches befinden, den Elektronenstrahlen passieren, haben derartige Schwan kungen der Magnetkraft erhebliche Auswirkungen auf die Konvergenz. Wenn das Paar, bestehend aus dem oberen und dem unteren Dauermagneten, von dem Toleranzbereich der magnetischen Feldstärke abweicht, hat dies Konvergenzfehler zur Folge, die ein beträchtliches Problem bei der Verwendung der Bildröhrenvorrichtung darstellen.
Dieses Problem lässt sich dadurch lösen, dass Spulen verwendet werden, die eine gewünschte Magnetfeldstärke einfacher als Dauermagneten bereitstellen können. Zwar erzeugt eine Spule im Allgemeinen die gleiche Magnetfeldstärke wie ein Dauermagnet, doch sie ist größer als der Dauermagnet. Dementsprechend kann eine solche Spule nicht in einem nur begrenzten Zwischenraum zwischen der horizontalen Ablenkspule und der Bildröhre angeordnet werden.
WO-00/28570 legt eine Farbbildröhre offen, die umfasst: sattelförmige horizontale Ablenkspulen (11), die einander in vertikaler Richtung gegenüberliegen, wobei jede horizontale Ablenkspule ein Fenster in der Spulenmitte aufweist; sattelförmige vertikale Ablenkspulen (12), die einander in horizontaler Richtung gegenüberliegen, einen Isolierrahmen (13) zwischen den horizontalen und vertikalen Ablenkspulen und ein Paar Korrekturspulen (15), das über den äußeren Randflächen der gebogenen Abschnitte auf der Elektronenkanonenseite der Ablenkspulen angeordnet ist.
US-5598055 legt eine Farbbildröhre mit Korrekturspulen (24) in den Fenstern der sattelförmigen horizontalen Ablenkspulen offen. Die vertikalen Ablenkspulen sind ringförmig um den Kern (22) gewickelt, liegen einander in vertikaler Richtung gegenüber und überlappen die Fenster.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, eine Farbbildröhrenvorrichtung zu schaffen, die mit Spulen zur Korrektur der inneren Verzeichnung ausgestattet werden kann.
Erreicht werden kann dieses Ziel mittels einer Farbbildröhrenvorrichtung mit: einem Trichterglas; einem Paar horizontaler Ablenkspulen, die einander in vertikaler Richtung um eine Außenfläche des Trichterglases herum gegenüberliegen, wobei jede horizontale Ablenkspule in der Mitte ein Fenster hat; einem Isolierrahmen, der (a) das Paar horizontaler Ablenkspulen abdeckt, (b) der Form nach einem Teil des Trichterglases ähnelt, in dem das Paar horizontaler Ablenkspulen vorhanden ist, und (c) Öffnungen in Bereichen aufweist, die Fenstern des Paares horizontaler Ablenkspulen entsprechen; einem Paar vertikaler Ablenkspulen, die einander in horizontaler Richtung um eine Außenfläche des Isolierrahmens herum gegenüberliegen, ohne die Öffnungen zu überlappen, und einem Paar Korrekturspulen, die jeweils wenigstens teilweise in eine andere Öffnung eingesetzt sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen deutlich, die konkrete Ausführungsformen der Erfindung darstellen.
Zu den Zeichnungen:
1 zeigt den groben Aufbau einer Farbbildröhrenvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine Perspektivansicht, die den groben Aufbau eines Ablenkjoches in der Farbbildröhrenvorrichtung aus 1 zeigt;
3A zeigt das Ablenkjoch aus Pfeilrichtung A in 2;
3B zeigt das Ablenkjoch aus Pfeilrichtung B in 2;
4A ist eine Perspektivansicht, die einen Magnetkern einer Korrekturspule aus 2 darstellt;
4B ist eine Perspektivansicht der Korrekturspule;
5A ist ein Längsschnitt der oberen Hälfte des Ablenkjoches aus 2;
5B ist ein Querschnitt des oberen rechten Teils des Ablenkjoches entlang der Linien C-C aus 5A;
6A zeigt die obere und untere Kissenverzeichnung und die obere und untere innere Kissenverzeichnung;
6B ist eine grafische Darstellung eines Prinzips zur Korrektur der oberen und unteren inneren Kissenverzeichnung mit Hilfe von Korrekturspulen;
7A zeigt ein Beispiel eines YH-Konvergenzfehlers;
7B zeigt ein weiteres Beispiel eines YH-Konvergenzfehlers;
8 ist eine Perspektivansicht, die eine Modifizierung des Ablenkjoches aus der ersten Ausführungsform darstellt;
9A ist eine Perspektivansicht, die eine Modifizierung des Magnetkerns der Korrekturspule aus der ersten Ausführungsform zeigt, bei der ein Teil des Magnetkerns ein Dauermagnet ist;
9B ist eine Perspektivansicht, die die Korrekturspule zeigt, welche den Magnetkern aus 9A aufweist;
10 zeigt ein Beispiel für einen Teil einer vertikalen Ablenkschaltung;
11 ist eine Darstellung des Aufbaus und der Wirkungsweise einer Magnetlinse nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung, die von einer vierpoligen Spule gebildet wird, und
12 zeigt ein Beispiel der Magnetfluss-Dichteverteilung des vierpoligen Magnetfeldes aus 11, wenn die Elektronenstrahlen nicht vertikal abgelenkt werden.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Erste Ausführungsform
Nachfolgend wird anhand der Zeichnungen die erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
1 zeigt den groben Aufbau einer 32''-Flachbildschirm-Farbbildröhrenvorrichtung mit einem Ablenkwinkel von 120 Grad, auf die sich die erste Ausführungsform bezieht.
Diese Farbbildröhrenvorrichtung 4 ist mit einem vorderen Flachbildschirm 1, einem Trichterglas 2, einer in Reihe angeordneten Elektronenkanone 5 und einem Ablenkjoch 6 ausgestattet. Auf der Innenfläche des Flachbildschirms 1 ist ein Phosphorbildschirm ausgebildet. Die in Reihe angeordnete Elektronenkanone 5 ist in einem schmalen zylindrischen Hals 3 des Trichterglases 2 platziert. Das Ablenkjoch 6 ist um die Außenseite des Trichterglases 2 herum installiert. Hierbei hat die Farbbildröhre 4 ein Längenverhältnis von 16 : 9. Die in Reihe angeordnete Elektronenkanone 5 besteht aus 3 Elektronenkanonen, die den drei Farben Blau (B), Grün (G) und Rot (R) entsprechen, die von der Seite des Phosphorbildschirms aus betrachtet, in dieser Reihenfolge von links nach rechts angeordnet sind.
Drei Elektronenstrahlen, die von der in Reihe angeordneten Elektronenkanone 5 in Richtung der Röhrenachse der Farbbildröhre 4 emittiert werden, werden durch die im Ablenkjoch 6 erzeugten magnetischen Ablenkfelder abgelenkt, so dass sie den Phosphorbildschirm auf der Innenseite des Flachbildschirms 1 abtasten.
2 ist eine Perspektivansicht, die den Aufbau des Ablenkjoches 6 zeigt. 3A ist eine Vorderansicht des Ablenkjoches 6 aus Pfeilrichtung A in 2. 3B ist eine Perspektivansicht des Ablenkjoches 6 aus Pfeilrichtung B in 2.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die folgenden Bezeichnungen verwendet: In einem rechtwinkligen Koordinatensystem mit den Achsen XYZ kennzeichnet die Z-Achse die Röhrenachse der Farbbildröhre 4, die X-Achse bezeichnet die Achse, die senkrecht zur Z-Achse auf einer horizontalen Ebene liegt, welche die Z-Achse enthält, und die Y-Achse bezeichnet die Achse, die senkrecht zur Z-Achse auf einer vertikalen Ebene gelegen ist, welche die Z-Achse enthält, wie in 1 und 2 dargestellt. Ebenso entstehen durch die Röhrenachse (Z-Achse) als Trennlinie die obere und die untere Hälfte. Ebenso werden durch die Röhrenachse (Z-Achse) als Begrenzungslinie die linke und die rechte Hälfte definiert, wenn man von der Seite des Phosphorbildschirms auf die Elektronenkanone 5 schaut.
Das Ablenkjoch 6 verfügt über einen Isolierrahmen 610, eine horizontale Ablenkspule 620, eine vertikale Ablenkspule 630 und einen Ferritrahmen (Ferritkern) 640. Der Isolierrahmen 610 hat einen trichterförmigen Teil, der dem Teil der Farbbildröhre 4 (Trichterglas 2) ähnelt, in dem das Ablenkjoch 6 vorgesehen ist. Die horizontale Ablenkspule 620 ist sattelförmig und um die Innenfläche des Isolierrahmens 610 herum angeordnet. Die vertikale Ablenkspule 630 ist sattelförmig und um die Außenfläche des Isolierrahmens 610 herum angeordnet. Der Ferritrahmen 640 befindet sich außerhalb der vertikalen Ablenkspule 630.
Die horizontale Ablenkspule 620 besteht aus einem Paar horizontaler Ablenkspulen 621 und 622, die einander gegenüberliegen, wobei die horizontale Ebene (XY-Ebene) zwischen ihnen liegt. Hierbei sind die horizontalen Ablenkspulen 621 und 622 im Wesentlichen symmetrisch zur horizontalen Ebene.
Die vertikale Ablenkspule 630 besteht aus einem Paar vertikaler Ablenkspulen 631 und 632, die einander gegenüberliegen, wobei die vertikale Ebene (YZ-Ebene) zwischen ihnen liegt. Im vorliegenden Fall sind die vertikalen Ablenkspulen 631 und 632 im Wesentlichen symmetrisch zur vertikalen Ebene.
Der Ferritrahmen 640 ist eine Röhre mit konischer Form. Der Ferritrahmen 640 befindet sich außerhalb der vertikalen Ablenkspule 630, so dass er die horizontale Ablenkspule 620 und die vertikale Ablenkspule 630 mit Ausnahme beider Enden der Ablenkspulen 620 und 630 in Richtung der Röhrenachse abdeckt. Der Ferritrahmen 640 besteht aus einem Paar symmetrischer, halbringförmiger Ferritrahmenteile 641 und 642 und ist so positioniert, wie durch die Strichlinien in 3B angegeben.
Der Isolierrahmen 610 ist ein Isolator (Kunststoff-Formteil), der eine im Wesentlichen gleichmäßige Gesamtdicke aufweist. Das Ende des Phosphorbildschirms des zuvor erwähnten trichterförmigen Teils ist wie ein Quadrat ausgebildet. Das quadratische Ende des Isolierrahmens 610 wird nachstehend als „Rahmen 610a" bezeichnet.
Das Ablenkjoch 6 verfügt weiterhin auf der oberen und unteren Seite des Rahmens 610a nahe der Öffnung des Ablenkjoches 6 auf der Phosphorbildschirmseite über ein Paar Korrekturmagnete. Bei den Korrekturmagneten handelt es sich jeweils um einen quadratischen Stabmagneten in Form eines Parallelepipeds (rechteckiges Parallelepiped).
Konkret sind in der Mitte der oberen bzw. der unteren Seitenfläche des Rahmens 610a ein Magnet 651 bzw. 652 ausgebildet (nachfolgend als „oberer Magnet 651" und als „unterer Magnet 652" bezeichnet).
Sowohl der obere Magnet 651 als auch der untere Magnet 652 ist so ausgerichtet, dass die Richtung des Nord- und Südpols parallel zur horizontalen Achse (X-Achse) verläuft. Der obere Magnet 651 hat den Nordpol rechts und den Südpol links. Demgegenüber hat der untere Magnet 652 den Südpol rechts und den Nordpol links. Weiterhin sind der obere Magnet 651 und der untere Magnet 652 jeweils so angeordnet, dass sowohl die obere als auch die untere Seite parallel zur horizontalen Ebene (XZ-Ebene) verlaufen. Hauptzweck eines solchen oberen Magneten 651 und unteren Magneten 652 besteht darin, die obere und untere Kissenverzeichnung zu korrigieren. Die obere und untere Kissenverzeichnung tritt auf, wenn die vertikale Amplitude der Elektronenstrahlen in Richtung der horizontalen Mitte des Phosphorbildschirms, am Rand des Rasters und in den Innenbereichen des Rasters nahe am Rand nicht mehr groß genug ist. Die Bereitstellung solcher Magnete ist auf dem Fachgebiet hinlänglich bekannt. Ebenso ist das Prinzip der Korrektur der oberen und unteren Kissenverzeichnung mit Hilfe dieser Magnete identisch mit dem Prinzip der Korrektur der oberen und unteren inneren Kissenverzeichnung mittels Korrekturspulen, die später beschrieben wird, so dass auf dessen Erläuterung hier verzichtet wird.
Das Ablenkjoch 6 verfügt weiterhin über ein Paar Magnetspulen 661 und 662 (nachstehend als „Korrekturspulen 661 und 662" bezeichnet), die einander gegenüberliegen und zwischen sich die horizontale Ebene (XZ-Ebene) haben. Die Korrekturspulen 661 und 662 haben jeweils einen Magnetkern. Eine Hauptaufgabe der Korrekturspulen 661 und 662 besteht in der Korrektur der oberen und unteren inneren Kissenverzeichnung, wenngleich sie auch die Funktion haben, die obere und untere Kissenverzeichnung etwas zu korrigieren.
Herkömmlicherweise werden Dauermagnete (Ferritmagnete) zum Korrigieren der oberen und unteren inneren Kissenverzeichnung verwendet. Ein solcher Dauermagnet hat eine Dicke von 2 [mm], eine Breite von 15 [mm] und eine Länge von 20 [mm]. Weiterhin sind die Magnetpole in Breitenrichtung (an den Rändern in Breitenrichtung) angeordnet.
Um dieselbe magnetische Flussdichte wie diese Dauermagnete bereitzustellen, hat jede der Korrekturspulen 661 und 662 den folgenden Aufbau. Ein Magnetkern 661a(662a) besteht aus Ferrit und ist wie ein rechteckiges Parallelepided mit einer Dicke T1 von 4 [mm], einer Breite W1 von 15 [mm] und einer Länge L1 von 40 [mm] geformt, wie in 4A abgebildet. 100 Windungen aus Kupferdraht 661b(662b) mit einem Durchmesser von ⌀ 0,36 [mm] sind um diesen Magnetkern 661a(662a) gewickelt. Darüber hinaus muss ein Strom von 1,2 [A] an jede der Korrekturspulen 661 und 662 angelegt werden (das heißt, die magnetomotorische Kraft der Korrekturspulen 661 und 662 beträgt 120 [AT]). Bei der vorliegenden Ausführungsform wird den Korrekturspulen 661 und 662 von einer Gleichstromquelle Energie zugeführt. Weiterhin ist der Kupferdraht 661b(662b) mit Ausnahme beider Enden in Breitenrichtung derart um den Magnetkern 661a(662a) gewickelt (wie in 4B gezeigt), dass die Magnetpole an den Rändern in Breitenrichtung erscheinen. Die Dicke jeder Korrekturspule 661 und 662 beträgt etwa 7 [mm].
Die obigen Dauermagnete können in Fenstern 621a und 622a (d. h. Zwischenräume zwischen dem Isolierrahmen 610 und der Farbbildröhre 4) angeordnet werden, die sich jeweils in der Mitte der horizontalen Ablenkspulen 621 und 622 befinden. Allerdings sind die Korrekturspulen 661 und 662 größer als die Dauermagnete, wie bereits oben erwähnt. Vor allem ist die Dicke der Korrekturspulen 661 und 662 viel größer als die der Dauermagnete. Daher können die Korrekturspulen 661 und 662 nicht in die begrenzten Zwischenräume gebracht werden, die von den Fenstern 621a und 622a gebildet werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind Öffnungen 611 und 612 in den Teilen des Isolierrahmens 610 ausgebildet, die den Fenstern 621a und 622a in der Mitte der horizontalen Ablenkspulen 621 und 622 entsprechen, so dass ausreichende Zwischenräume für das Einbringen der Korrekturspulen 661 und 662 entstehen. Ebenso wird ein Spalt G zwischen den vertikalen Ablenkspulen 631 und 632 eingestellt, um zu verhindern, dass die vertikalen Ablenkspulen 631 und 632 die Öffnungen 611 und 612 überlappen. Anders ausgedrückt, die vertikalen Ablenkspulen 631 und 632 sind so gewickelt, dass sie nicht die Öffnungen 611 und 612 überlappen. Der Zwischenraum G beträgt im typischen Fall (herkömmlicher Weise) etwa 6 [mm]. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Spalt G im längsten Teil (d. h. der Spalt G erstreckt sich über 16 [mm]) etwa 16 [mm] groß. Wenngleich bei dieser Ausführungsform Löcher durch den Isolierrahmen 610 gebohrt sind, um die Öffnungen 611 und 612 zu bilden, so ist die Erfindung nicht darauf begrenzt. Es können beispielsweise Teile des Isolierrahmens 610 U-förmig ausgeschnitten sein, die Öffnungen bilden.
Die Korrekturspule 661(662) wird in den Zwischenraum eingebracht, der sich vom Fenster 621a(622a) der horizontalen Ablenkspule 621(622) durch die Öffnung 611(612) des Isolierrahmens 610 zu dem Spalt zwischen den vertikalen Ablenkspulen 631 und 632 erstreckt. Anders ausgedrückt, die Korrekturspulen 661 und 662 sind teilweise in die Öffnungen 611 bzw. 612 eingesetzt. Auch hier wird jede der Korrekturspulen 661 und 662 so eingestellt, dass sie sich entlang der geneigten Fläche des Trichterglases 2 erstreckt. Weiterhin ist die Korrekturspule 661 so ausgerichtet, dass der Nordpol rechts und der Südpol links erscheint, wenn Energie zugeführt wird. Hingegen ist die Korrekturspule 662 so ausgerichtet, dass der Südpol rechts entsteht und der Nordpol links, wenn Energie zugeführt wird.
Wenn nun die Zwischenräume zum Anordnen der Korrekturspulen 661 und 662 immer noch unzureichend sind, wird die Innenfläche des Ferritrahmens 640 teilweise ausgehöhlt, so dass sie Vertiefungen (Aussparungen) bildet, um den Platz für die Korrekturspulen 661 und 662 zu vergrößern. Im vorliegenden Fall sind die Korrekturspulen 661 und 662 auch teilweise in diese Vertiefungen eingesetzt.
5A zeigt einen Längsschnitt eines Teils des Ablenkjoches 6, wenn eine Vertiefung 640a im Ferritrahmen 640 ausgebildet ist. 5B zeigt einen Querschnitt eines Teils des Ablenkjoches entlang der Linien C-C aus 5A.
Die Position jedes Elements des Ablenkjoches 6 in Richtung der Z-Achse ist wie folgt: Hierbei wird die geographische Ablenkmitte der Farbbildröhre 4 als Ausgangspunkt der Z-Achse eingestellt. Wenn dies so ist, befindet sich die horizontale Ablenkspule 620 bei Z = –50–23 [mm], die vertikale Ablenkspule 630 bei Z = –50–10 [mm], der Ferritrahmen 640 bei Z = –45–4 [mm] und die Korrekturspule 661(662) bei Z = –26–0 [mm].
Das Prinzip der Korrektur der oberen und unteren inneren Kissenverzeichnung mit Hilfe der wie oben aufgebauten Korrekturspulen 661 und 662 wird nachstehend anhand von 6 erläutert. 6A zeigt ein Beispiel der oberen und unteren inneren Kissenverzeichnung. In 6B sind die Magnetfelder dargestellt, die von den Korrekturspulen 661 und 662 auf der XY-Ebene in einem Bereich erzeugt werden, in dem die Korrekturspulen 661 und 662 angeordnet sind.
Elektronenstrahlen bewegen sich in Richtung der Röhrenachse (Z-Achse). Die Korrekturspule 661 erzeugt ein nach links gerichtetes Magnetfeld, welches senkrecht zur Röhrenachsenrichtung verläuft, und zwar in einem Bereich, den die Elektronenstrahlen durchqueren. Dadurch wirkt eine Lorentz-Kraft F in Aufwärtsrichtung auf die Elektronenstrahlen ein. Hierbei befindet sich die Korrekturspule 661 innerhalb des Ferritrahmens 640. Dementsprechend ist die Wirkung des von der Korrekturspule 661 erzeugten Magnetfeldes in der Mitte größer als am Rand des Bereiches, durch den die Elektronenstrahlen verlaufen. Die Korrekturspule 661 befindet sich in Richtung der X-Achse ebenfalls im Wesentlichen in der Mitte des gesamten Ablenkjoches 6. Folglich ist die Lorentz-Kraft F größer, wenn die Elektronenstrahlen stärker zur horizontalen Mitte des Phosphorbildschirms gerichtet sind. Somit wird der obere Teil der oberen und unteren inneren Kissenverzeichnung korrigiert.
Der untere Teil der oberen und unteren inneren Kissenverzeichnung wird von der Korrekturspule 662 gemäß demselben Prinzip wie bei der Korrekturspule 661 korrigiert (obwohl die Richtung des Magnetfeldes und der Lorentz-Kraft F entgegengesetzt zu jener der Korrekturspule 661 ist). Im Ergebnis wird die gesamte obere und untere innere Kissenverzerrung aufgehoben bzw. unterdrückt.
Die Effekte der Magnetfelder der Korrekturspulen 661 und 662 werden auch am Rand oder nahe am Rand des Bereiches deutlich, durch den die Elektronenstrahlen gelangen. Dadurch wird es möglich, dass auch die obere und untere Kissenverzeichnung korrigiert wird.
Nachfolgend wird erläutert, wie der Umfang der oberen und unteren Kissenverzeichnung und der Umfang der oberen und unteren inneren Kissenverzeichnung ausgedrückt wird.
Der Umfang der oberen und unteren Kissenverzeichnung wird wie folgt ausgedrückt:
In 6A sind C1 und D1 die Abstände zwischen der vertikalen Mitte des Phosphorbildschirms und dem linken und rechten Ende der oberen Linie J1 des Rasters. Weiterhin sei A1 der Abstand der geraden Linie H1, die das linke und das rechte Ende verbindet, von der Linie J1 auf der vertikalen Achse Y. Wenn dies der Fall ist, wird der Umfang TP [%] der oberen Verzeichnung in der oberen und unteren Kissenverzeichnung ausgedrückt als TP = {2A1/(C1 + D1)} × 100
Genauso wird der Umfang BP [%] der unteren Verzeichnung in der oberen und unteren Kissenverzeichnung ausgedrückt als BP = {2A2/(C2 + D2)} × 100
Daraufhin beträgt der Umfang TBP [%] der oberen und unteren Kissenverzeichnung TPB = (TP + BP)/2
Der Umfang der oberen und unteren inneren Kissenverzeichnung kann genauso wie die obere und untere Kissenverzeichnung ausgewertet werden.
Noch konkreter seien F1 und G1 die Abstände zwischen der vertikalen Mitte des Phosphorbildschirms und dem linken und rechten Ende der Linie K1 des Rasters. Ebenso sei E1 der Abstand zwischen der geraden Linie L1, die das linke und rechte Ende miteinan der verbindet, und der Linie K1 auf der vertikalen Achse Y. Wenn dies so ist, beträgt der Umfang TPi [%] der oberen Verzeichnung in der oberen und unteren inneren Kissenverzeichnung: TPi = {2E1/(F1 + G1)} × 100
Genauso wird der Umfang BPi [%] der unteren Verzeichnung in der oberen und unteren inneren Kissenverzeichnung ausgedrückt als BPi = {2E2/(F2 + G2)} × 100
Danach beträgt der Umfang TBPi [%] der oberen und unteren inneren Kissenverzeichnung TBPi = (TPi + BPi)/2
Es sei angenommen, dass die Korrekturspulen 661 und 662 nicht vorhanden sind und nur der obere Magnet 651 und der untere Magnet 652 zum Korrigieren der oberen und unteren Kissenverzeichnung verwendet werden. In diesem Fall beträgt die obere und untere Kissenverzeichnung TBP = 7,6 [%] und die obere und untere innere Kissenverzeichnung TBPi = 4,3 [%]. Wenn Korrekturspulen 661 und 662 vorhanden sind, wird andererseits der Umfang der oberen und unteren Kissenverzeichnung auf TBP = 0,6 [%] und der Umfang der oberen und unteren inneren Kissenverzeichnung auf TBPi = 0,3 [%] verringert.
Derselbe Korrektureffekt kann mit Dauermagneten erzeugt werden. Wenn jedoch die Korrekturspulen 661 und 662 verwendet werden, lässt sich auch das Auftreten des YH-Konvergenzfehlers unterdrücken, und zwar anders als in dem Fall, in dem nur Dauermagnete verwendet werden. Der YH-Konvergenzfehler stellt sich wie folgt dar: Drei Elektronenstrahlen der Farben Blau (B), Grün (G) und Rot (R) treffen auf dem Phosphorbildschirm nicht auf einem Punkt zusammen. Vielmehr bewegen sich die beiden äußeren Elektronenstrahlen (B und R) auf den gegenüberliegenden Seiten des mittleren Elektronenstrahls (G) in horizontaler Richtung voneinander weg, da sie stärker zu dem oberen bzw. unteren Rand des Phosphorbildschirms gerichtet sind, wie in 7A und 7B dargestellt ist.
Ein derartiger YH-Konvergenzfehler wird durch eine zu starke oder zu geringe magnetische Flussdichte von Dauermagneten oder Korrekturspulen hervorgerufen. Wenngleich auf eine detailliertere Erläuterung des Mechanismus des Auftretens eines YH-Konvergenzfehlers verzichtet worden ist, so entsteht der YH-Konvergenzfehler in etwa wie folgt auf: Wenn die magnetische Flussdichte der Dauermagnete oder Korrekturspulen einen Sollwert (eingestellten Wert) überschreitet, tritt ein YH-Konvergenzfehler derart auf, dass der rote Elektronenstrahl nach links abweicht, während der blaue Elektronenstrahl nach rechts abweicht, wie in 7A abgebildet. Wenn andererseits die magnetische Flussdichte unter dem Sollwert (eingestellten Wert) liegt, weicht der rote Elektronenstrahl nach rechts ab, während der blaue Elektronenstrahl nach links abweicht, wie in 7B dargestellt ist.
Hierbei sei der Umfang des YH-Konvergenzfehlers durch den horizontalen Abstand zwischen dem roten Elektronenstrahl und dem blauen Elektronenstrahl oben am Raster ausgedrückt. Im Falle von 7A liegt der horizontale Abstand bei M1 und im Falle von 7B bei M2. Der Abstand kann mit Hilfe einer CCD-Kamera gemessen werden.
Es wird angenommen, dass M1 ein positives Vorzeichen und M2 ein negatives Vorzeichen hat. Danach hat der horizontale Abstand zwischen dem roten Elektronenstrahl und dem blauen Elektronenstrahl eine normale Verteilung mit einem Mittelwert von annähernd 0. Die Standardabweichung ist mit 6 gekennzeichnet. Hierbei hat sich bestätigt, dass 3 δ = 0,43, wenn Dauermagnete verwendet werden, wohingegen 3 δ = 0,31, wenn Korrekturspulen zum Einsatz kommen. Somit kann die Standardabweichung δ (3 δ) bei Verwendung von Korrekturspulen im Vergleich zu Dauermagneten um etwa 28% verringert werden.
Dieser Unterschied bei der Streuung (Standardabweichung) zwischen dem Einsatz von Dauermagneten und dem Einsatz von Korrekturspulen entsteht aus dem folgenden Grund: Wie bereits zuvor erläutert, korreliert diese Streuung mit der Schwankung in der magnetischen Flussdichte von Dauermagneten bzw. Korrekturspulen. Dauermagnete weisen Schwankungen in der magnetischen Flussdichte entsprechend der Magnetisierungsintensität auf. Demgegenüber kommt es bei Korrekturspulen zu Schwankungen in der magnetischen Flussdichte hauptsächlich im Zusammenhang mit der Gleichmäßigkeit der Wicklung. Konkret schwankt die magnetische Flussdichte zwischen Dauermagneten aus Herstellungsgründen entsprechend der Magnetisierungsstärke um etwa 8%. Andererseits schwankt die magnetische Flussdichte zwischen Korrekturspulen entsprechend der Wicklungsgleichmäßigkeit lediglich um 4 bis 5%. Der Grund dafür ist, dass die Prä zision einer Spulenwickelmaschine, die die Gleichmäßigkeit der Wicklung beeinflusst, meist sehr hoch ist.
Wie bereits beschrieben, können nach der vorliegenden Ausführungsform die Korrekturspulen 661 und 662 zur Korrektur der oberen und unteren inneren Kissenverzeichnung in oder nahe der Region vorgesehen werden, in der die magnetischen Ablenkfelder durch die horizontale Ablenkspule 620 und die vertikale Ablenkspule 630 erzeugt werden. Dadurch wird die obere und untere innere Kissenverzeichnung korrigiert, während gleichzeitig im Vergleich zu dem Fall, in dem Dauermagnete zum Einsatz kommen, der Umfang des YH-Konvergenzfehlers verringert wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind Öffnungen 611 und 612 in dem Isolierrahmen 610 ausgebildet, um die Zwischenräume zum Einbringen der Korrekturspulen 661 und 662 zu gewährleisten. Ein derartiger Aufbau erzeugt keinerlei negativen Effekt. Mit dem Isolierrahmen 610 soll eine elektrische Isolierung zwischen der horizontalen Ablenkspule 620 und der vertikalen Ablenkspule 630 hergestellt werden. Dieser Zweck wird solange erfüllt, wie der Isolierrahmen 610 in Bereichen vorliegt, in denen die horizontale Ablenkspule 620 und die vertikale Ablenkspule 630 zueinander weisen (einander überlappen).
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Spalt zwischen den vertikalen Ablenkspulen 631 und 632 eingestellt, der größer als üblich ist. Ein solcher Aufbau führt ebenfalls zu keinerlei negativem Effekt, denn durch eine in diesen vergrößerten Spalt eingebrachte Korrekturspule kann ein Magnetfeld mit demselben Effekt wie ein von einem Teil der vertikalen Ablenkspulen erzeugtes Magnetfeld erzeugt werden, das vorhanden sein müsste, wenn der Spalt nicht vergrößert worden wäre.
Wenngleich die vorliegende Erfindung anhand der obigen Ausführungsform beschrieben worden ist, sollte klar sein, dass die Erfindung nicht darauf begrenzt ist. Nachstehend sind Beispielmodifizierungen angegeben.
(1) Die obige Ausführungsform beschreibt den Fall, in dem die Vertiefungen auf der Innenfläche des Ferritrahmens 640 ausgebildet sind, um die Zwischenräume zum Einbringen der Korrekturspulen 661 und 662 zu vergrößern. Als Alternative dazu kann ein Teil des Ferritrahmens entfernt werden, wie in 8 dargestellt, um die Zwischenräume zum Anbringen der Korrekturspulen 661 und 662 zu erweitern. In der Zeichnung ist ein Teil des Ferritrahmens mit der ursprünglichen Form, gekennzeichnet durch die dünne Strichlinie Q1, herausgeschnitten, so dass ein Ferritrahmen 6400 entsteht. Ein derartiger Schnitt wird an dem Ferritrahmen sowohl oberhalb als auch unterhalb der horizontalen Ebene (XZ-Ebene) in Richtung der Röhrenachse (Z-Achse) ausgeführt. Es sei ange merkt, dass der Schnitt unterhalb der horizontalen Ebene von dem Ablenkjoch 6 verdeckt und somit in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Weiterhin ist eine Vertiefung 6400a auf der Innenseite des Ferritkerns ausgebildet, dessen ursprüngliche Form durch die dicke Strichlinie Q2 gekennzeichnet ist.
Ein derartiges Entfernen eines Teils des Ferritrahmens verursacht eine Änderung der Verteilung der magnetischen Ablenkfelder. Allerdings kann die ursprüngliche Verteilung wieder hergestellt werden, indem die Wicklungsmuster der horizontalen Ablenkspule 620 und der vertikalen Ablenkspule 630 verändert werden.
(2) Die obige Ausführungsform beschreibt den Fall, in dem der Magnetkern jeder Korrekturspule 661 und 662 nicht magnetisiert ist. Anstatt dessen kann ein Teil des Magnetkerns aus einem magnetisierten Magnetkörper, konkret aus einem Dauermagneten, gebildet sein.
9A ist eine Perspektivansicht eines Magnetkerns 71 gemäß dieser Modifizierung. Wie in der Zeichnung abgebildet, wird der Magnetkern 71 durch Ankleben eines Dauermagneten 71b mit Klebstoff (nicht dargestellt) an einen Kern 71a aus Ferrit hergestellt. Hierbei hat der Kern 71a eine Dicke T2 von 4 [mm], eine Breite W2 von 15 [mm] und eine Länge L2 von 20 [mm]. Der Dauermagnet 71b hat eine Dicke T3 von 2 [mm], eine Breite W3 von 15 [mm] und eine Länge L 3 von 5 [mm]. Um den Magnetkern 71 ist ein Kupferdraht 72 gewickelt, wie in 9B abgebildet, wodurch eine Korrekturspule 70 entsteht. Das heißt, die Korrekturspule 70 entsteht durch Ersetzen eines Teils des Magnetkerns 661a(662a), der Korrekturspule 661(662) aus 4B durch einen Dauermagneten. Anders ausgedrückt, der Magnetkern 661a(662a) ist in eine Vielzahl von Teilen (im vorliegenden Beispiel in zwei) untergliedert, von denen einer aus einem Dauermagneten besteht. Wenn die magnetomotorische Kraft der Korrekturspule 70 120 [AT] beträgt, hat die Korrekturspule 70 denselben Korrektureffekt für die obere und untere innere Kissenverzeichnung und die obere und untere Kissenverzeichnung wie die Korrekturspule 661(662).
Der Dauermagnet 71b ist so konstruiert, dass die Magnetpole in Breitenrichtung an den Rändern erscheinen. In der Öffnung 611 ist die Korrekturspule 70 so ausgerichtet, dass der Nordpol rechts und der Südpol links erscheint. In der Öffnung 612 ist die Korrekturspule 70 demgegenüber so ausgerichtet, dass der Südpol rechts und der Nordpol links erscheint.
In Bezug auf die Röhrenachse (Z-Achse) ist die Korrekturspule 70 so ausgerichtet, dass sich der Dauermagnet 71b entweder auf der Seite der Elektronenkanone oder auf der Seite des Phosphorbildschirms befindet.
Wenn der Teil des Magnetkerns 661a(662a), der durch einen Dauermagneten ersetzt wird, zu groß ist, entsteht das zuvor erwähnte Problem der Streuung des YH-Konvergenzfehlers durch Schwankungen in der magnetische Felddichte von Dauermagneten. Dementsprechend ist es wünschenswert, den Teil des Magnetkerns 661a(662a) durch einen Dauermagneten innerhalb eines Bereiches zu ersetzen, in dem die Streuung des YH-Konvergenzfehlers toleriert werden kann.
Durch Ausbilden eines Teils des Magnetkerns unter Verwendung eines Dauermagneten in dieser Art und Weise ist es möglich, die Größe der gesamten Korrekturspulen zu verringern.
Hierbei wird der Kupferdraht 72 nicht nur um den Magnetkern 71a gewickelt, sondern aus folgendem Grund auch auf den Dauermagneten 71b:
Da die Querschnittsfläche der Korrekturspule zunimmt, tritt ein größerer Magnetfluss auf, wodurch die magnetische Flussdichte in einer Region zunimmt, in der die Elektronenstrahlen beeinträchtigt werden können.
(3) Die obige Ausführungsform beschreibt den Fall, in dem eine Spule mit einem Magnetkern jeweils als Korrekturspule 661 und 662 verwendet wird, jedoch kann anstatt dessen auch eine Spule mit Luftkern verwendet werden.
(4) Die obige Ausführungsform beschreibt den Fall, in dem ein Gleichstrom an jede der Korrekturspulen 661 und 662 angelegt wird, dies stellt jedoch keine Eingrenzung der Erfindung dar. So können die Korrekturspulen 661 und 662 beispielsweise in Reihe mit den vertikalen Ablenkspulen 631 und 632 geschaltet sein, so dass den Korrekturspulen 661 und 662 ein vertikaler Ablenkstrom zugeführt wird. 10 zeigt einen Teil einer vertikalen Ablenkschaltung für den vorliegenden Fall. In der Zeichnung geben Bezugsziffern 671 und 672 Dämpfungswiderstände an, die parallel zu den vertikalen Ablenkspulen 631 und 632 geschaltet sind. Dabei ist die Korrekturspule 661 so gewickelt, dass der Nordpol auf der rechten Seite und der Südpol auf der linken Seite erscheint, wenn die Elektronenstrahlen zur oberen Hälfte des Phosphorbildschirms gerichtet sind. Demgegenüber ist die Korrekturspule 662 so gewickelt, dass der Südpol rechts und der Nordpol links erscheint, wenn die Elektronenstrahlen auf die untere Hälfte des Phosphorbildschirms gerichtet sind.
Weiterhin wird die Anzahl der Wicklungen der Korrekturspule 661 so eingestellt, dass dieselbe magnetische Flussdichte wie bei der Korrekturspule 661 aus der obigen Ausführungsform erzeugt wird, wenn die Elektronenstrahlen auf das obere Ende des Phosphorbildschirms gerichtet sind. Genauso ist die Anzahl von Wicklungen der Korrekturspule 662 derart eingestellt, dass dieselbe magnetische Flussdichte wie jene der Korrek turspule 662 aus der oberen Ausführungsform erzeugt wird, wenn die Elektronenstrahlen auf das untere Ende des Phosphorbildschirms gerichtet sind. Da die Korrekturspulen 661 und 662 die obere und untere innere Kissenverzeichnung korrigieren sollen, scheint es auszureichen, dieselbe magnetische Flussdichte zu erzeugen wie die der Korrekturspulen 661 und 662 aus der obigen Ausführungsform, wenn die Elektronenstrahlen auf den mittleren Teil des Phosphorbildschirms gerichtet sind (d. h. die untere Hälfte der oberen Hälfte des Phosphorbildschirms und auf die obere Hälfte der unteren Hälfte des Phosphorbildschirms), in dem die innere Kissenverzeichnung auftritt. Allerdings hat dies zur Folge, dass der obere und untere Teil des Rasters einen Toleranzbereich überschreitet und schließlich eine starke Verzeichnung aufweist.
(5) Die obige Ausführungsform beschreibt ein Beispiel, bei dem die Korrekturspulen 661 und 662 zum Korrigieren der oberen und unteren inneren Kissenverzeichnung verwendet werden, dies stellt aber keine Eingrenzung der Erfindung dar. Z. B. können die Korrekturspulen auch zum Korrigieren der oberen und unteren inneren Tonnenverzeichnung verwendet werden, bei der es sich um das Gegenteil der oberen und unteren inneren Kissenverzeichnung handelt. In solch einem Fall werden die Wicklungsrichtungen und Stromzuführrichtungen der Korrekturspulen so eingestellt, dass die Magnetpole der Korrekturspulen 661 und 662 der obigen Ausführungsform umgekehrt werden.
Zweite Ausführungsform
Nachfolgend wird die zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform ist das horizontale magnetische Ablenkfeld im Wesentlichen gleichförmig, wodurch ein Verformen der Elektronenstrahlen durch das horizontale magnetische Ablenkfeld vermieden wird. Ein solches im Wesentlichen gleichförmiges Magnetfeld kann durch Einstellen des Wicklungsmusters der horizontalen Ablenkspule erzeugt werden. D. h., das horizontale magnetische Ablenkfeld kann im Wesentlichen gleichförmig erzeugt werden, in dem die horizontale Ablenkspule mit Hilfe eines bekannten Verfahrens konstruiert wird. Wenn das horizontale magnetische Ablenkfeld im Wesentlichen gleichförmig ist, tritt ein Konvergenzfehler in horizontaler Richtung auf. Dieses Problem kann jedoch mit Hilfe von Korrekturspulen behoben werden. Anders ausgedrückt, die Korrekturspulen der zweiten Ausführungsform dienen neben der Korrektur der oberen und unteren inneren Kissenverzeichnung dazu, eine Magnetlinse für die Herstellung einer Konvergenz in horizontaler Richtung zu erzeugen.
Auf die von den Korrekturspulen erzeugte Magnetlinse wird später eingegangen. Zuerst wird der Begriff eines „im Wesentlichen gleichförmigen Magnetfeldes" erläutert.
Bei dem horizontalen magnetischen Ablenkfeld, das im Wesentlichen gleichförmig ist, handelt es sich um Folgendes:
Es wird angenommen, dass die Z-Achse die Röhrenachse ist, die X-Achse die horizontale Richtung des Phosphorbildschirm angibt und die Y-Achse die vertikale Richtung des Phosphorbildschirms ist, wobei die X-Koordinate und die Y-Koordinate auf der Z-Achse jeweils 0 beträgt. Die magnetische Flussdichte der Y-Axialrichtungskomponente des horizontalen magnetischen Ablenkfeldes sei Bh(x, z). Danach kann Bh(x, z) durch die Formel 1 ausgedrückt werden: Bh(x, z) = Bh0(z) + Bh2(z)·x2 (Formel 1),wobei x eine Variable ist, die die Verschiebung von der Z-Achse in Richtung der X-Achse zeigt, und Z eine Variable ist, die die Z-Koordinate darstellt.
In Formel 1 ist Bh₀(z) die magnetische Flussdichte der Y-Achsenrichtungskomponente des horizontalen magnetischen Ablenkfeldes auf der Z-Achse und eine Funktion von z. Bh₂(z) wird als der quadratische Verzeichnungskoeffizient bezeichnet und ist ebenfalls eine Funktion von z. Bh₂(z) dient als Koeffizient von x². Wenn ungeachtet des Wertes von z der Ausdruck Bh₂(z = 0) gilt, wird Bh(x, z) durch den Wert Z, unabhängig vom Wert X bestimmt. Wenn dies der Fall ist, ist das horizontale magnetische Ablenkfeld ein völlig gleichförmiges Magnetfeld.
Es ist jedoch nicht leicht, ein solches völlig gleichförmiges Magnetfeld mittels einer Spulenkonstruktion zu verwirklichen. Selbst wenn versucht wird, ein völlig gleichförmiges Magnetfeld herzustellen, so wird in der Realität Bh₂(z) letztendlich doch eine bestimmte Komponente aufweisen, wenngleich diese auch sehr klein sein mag. Wenn das horizontale magnetische Ablenkfeld die Formel 2 wenigstens in einem Bereich von 75 Prozent der Gesamtabmessung der horizontalen Ablenkspule in Richtung der Z-Achse erfüllt, wird daher das horizontale magnetische Ablenkfeld bei der vorliegenden Ausführungsform als ein im Wesentlichen gleichförmiges Magnetfeld betrachtet. Hierbei ist der Höchstwert der magnetischen Flussdichtenverteilung Bh₀(z) auf der Z-Achse als 1 eingestellt, und x wird in mm ausgedrückt. |Bh2(z)| <= 1 × 10–4(1/mm2) (Formel 2)
Ein derartiges im Wesentlichen gleichförmiges Magnetfeld hat fast keine Verzeichnungen. Daher wirkt der Linseneffekt des magnetischen Ablenkfeldes nicht auf die Elektronenstrahlen ein. Somit kann die Verformung der Punktform des Elektronenstrahls unter drückt werden, wodurch sich die Auflösung verbessern lässt. Bei der vorliegenden Ausführungsform verlaufen die drei Elektronenstrahlen parallel zueinander, wenn sie in den Endbereich des im Wesentlichen gleichförmigen magnetischen Ablenkfeldes auf der Elektronenkanonenseite eintreten (d. h. am Ende des Ferritrahmens des Ablenkjoches auf der Seite der Elektronenkanone). Es bleiben die drei Elektronenstrahlen also solange zueinander parallel, bis sie in den Bereich des magnetischen Ablenkfeldes eintreten, da keine Magnetfelder zwischen der Elektronenkanone und dem magnetischen Ablenkfeldbereich vorhanden sind.
Somit ist das horizontale magnetische Ablenkfeld als ein im Wesentlichen gleichförmiges Magnetfeld konstruiert und die drei Elektronenstrahlen, die in den magnetischen Ablenkfeldbereich eintreten, sind parallel zueinander ausgerichtet. Dadurch weisen die drei Elektronenstrahlen, die am Phosphorbildschirm ankommen, keine gegenseitige Abweichung in vertikaler Richtung auf, wenngleich sie zueinander in horizontaler Richtung abweichen. Wenn die horizontalen Abweichungen eingestellt werden, lassen sich folglich die drei Elektronenstrahlen miteinander in Konvergenz bringen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Korrekturspulen zum Konvergieren der drei Elektronenstrahlen in horizontaler Richtung verwendet.
Konkret bilden die Korrekturspulen die Magnetlinse (wird später beschrieben). Durch diese Magnetlinse werden die drei Elektronenstrahlen miteinander in Konvergenz gebracht. Die Magnetlinse hat einen Sammeleffekt und bewirkt, dass sich die drei Elektronenstrahlen in horizontaler Richtung aneinander annähern, ungeachtet dessen, welchen Teil des Phosphorbildschirms die drei Elektronenstrahlen erreichen. Konkret werden die drei Elektronenstrahlen (B, G, R) aus der Elektronenkanone in Richtung der Röhrenachse emittiert, wobei zuvor Intervalle in horizontaler Richtung festgelegt wurden. Wenn dies so ist, hat die Magnetlinse einen Sammeleffekt und bewegt die beiden äußeren Elektronenstrahlen (B und R) zu dem mittleren Elektronenstrahl (G) in horizontaler Richtung hin, so dass die beiden äußeren Elektronenstrahlen auf dem Phosphorbildschirm mit dem mittleren Elektronenstrahl zusammentreffen.
Da der Rasterverzeichnungs-Korrektureffekt der Korrekturspulen bereits bei der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist, wird zur Vereinfachung hier nicht näher auf ihn eingegangen. Daher konzentriert sich die Beschreibung der zweiten Ausführungsform auf den Konvergenzeffekt der Korrekturspulen.
11 zeigt die Korrekturspulen 801 und 802 in der zweiten Ausführungsform. In der Zeichnung sieht man die Korrekturspulen 801 und 802 und die zwischen ihnen verlaufenden drei Elektronenstrahlen (R, G, B) von der Seite des Phosphorbildschirms.
Es sei hier angemerkt, dass die Korrekturspulen 801 und 802 jeweils an derselben Position wie die Korrekturspulen 661 und 662 aus der ersten Ausführungsform angeordnet sind. D. h., die Korrekturspulen 801 und 802 erzeugen Magnetfelder, die näher an dem Phosphorbildschirm liegen als das Elektronenkanonenende des horizontalen magnetischen Ablenkfeldes, wie aus 5 u. Ä. hervorgeht. Dementsprechend treten die drei Elektronenstrahlen in das horizontale magnetische Ablenkfeld ein, ohne dass sie von anderen Magnetfeldern beeinträchtigt worden sind (d. h., von den Korrekturspulen 801 und 802 erzeugte Magnetfelder). Nachdem sie horizontal abgelenkt worden sind oder während sie gerade horizontal abgelenkt werden, wirken dann auf die drei Elektronenstrahlen die Magnetfelder ein, die von den Korrekturspulen 801 und 802 erzeugt wurden. Die Korrekturspulen 801 und 802 erzeugen die Magnetlinse durch vier Magnetpole. Folglich werden die Korrekturspulen 801 und 802 zusammen als „Vierpolspule 800" bezeichnet.
Anhand von 11 wird nachstehend der Effekt der Magnetlinse näher erläutert, die von der Vierpolspule 800 gebildet wird. Bei dieser Ausführungsform werden die Korrekturspulen 801 und 802 jeweils durch Aufwickeln eines leitenden Drahtes 803 auf einen Magnetkern (nicht dargestellt) gebildet, der aus einem Ni-Ferrit besteht. Diesem leitenden Draht 803 wird ein stationärer Strom zugeführt. Wenngleich die Korrekturspulen 801 und 802 bei der vorliegenden Ausführungsform jeweils aus 100 Wicklungen bestehen, so ist die Anzahl der Wicklungen jeder Spule willkürlich einstellbar.
Bei diesem Aufbau fungieren die Korrekturspulen 801 und 802 als Magnetspulen und bilden an beiden Enden Magnetpole. Dadurch entsteht ein vierpoliges Magnetfeld, wie in 11 abgebildet. Konkret hat ein Magnetfeld 901 eine vertikale Komponente vom Nordpol der Korrekturspule 801 bis zum Südpol der Korrekturspule 802. Ein Magnetfeld 902 hat eine vertikale Komponente vom Nordpol der Korrekturspule 802 zum Südpol der Korrekturspule 801. Diese Magnetfelder 901 und 901 üben eine Kraft in horizontaler Richtung auf die Elektronenstrahlen aus.
Die vertikale Komponente der magnetischen Flussdichte dieses vierpoligen Magnetfeldes hat eine magnetische Flussdichtenverteilung in horizontaler Richtung, wie sie in 12 dargestellt ist. Hierbei kennzeichnet „By" die vertikale Komponente der magnetischen Flussdichte des vierpoligen Magnetfeldes, und „X" kennzeichnet die Verschiebung von der Röhrenachse in horizontaler Richtung. Die Spitzen 903 und 904 des absoluten Wertes der magnetischen Flussdichte treten in der Nähe der Magnetpole der Magnetfelder 901 und 902 auf. Anders ausgedrückt, das horizontale Intervall zwischen den Spitzen 903 und 904 fällt im Wesentlichen mit der horizontalen Länge jeder Korrekturspule 801 und 802 zusammen. Ebenso ist der Spitzenwert jeder Spitze 903 und 904 proportional zur Strommenge, die jeder Korrekturspule 801 und 802 zugeführt wurde. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die horizontale Länge jeder Korrekturspule 801 und 802 derart eingestellt, dass die drei Elektronenstrahlen in horizontaler Richtung unabhängig von dem Ablenkungsumfang immer zwischen diesen beiden Spitzen 903 und 904 liegen. Die oben beschriebene magnetische Flussdichtenverteilung hat die folgenden Effekte: In der horizontalen Mitte des Phosphorbildschirms, in der die drei Elektronenstrahlen nicht durch das horizontale magnetische Ablenkfeld horizontal abgelenkt werden (d. h., wenn sich der mittlere Elektronenstrahl (G) in der Mitte der X-Achse befindet, wie in 11 dargestellt), dann verläuft der mittlere Elektronenstrahl (G) durch die Position X = 0 aus 12 und wird folglich nicht von dem vierpoligen Magnetfeld beeinträchtigt. Während dessen wirkt auf die beiden äußeren Elektronenstrahlen (B und R) eine Kraft ein, die eine Bewegung zu dem mittleren Elektronenstrahl (G) hin auslöst und durch die vertikalen Komponenten des vierpoligen Magnetfeldes hervorgerufen wird, die einander entgegengesetzte Richtungen und ähnliche Stärken aufweisen. Durch diesen Konvergenzeffekt werden die drei Elektronenstrahlen zusammengeführt. Ein solcher Konvergenzeffekt wird durch die Magnetlinse ausgeübt, die von dem vierpoligen Magnetfeld gebildet wird.
Dies betrifft den Fall, in dem die drei Elektronenstrahlen die horizontale Mitte des Phosphorbildschirms erreichen. Allerdings werden die drei Elektronenstrahlen auch in Konvergenz miteinander gebracht, wenn sie durch das horizontale magnetische Ablenkfeld horizontal abgelenkt werden. In diesem Fall wirkt auf die drei Elektronenstrahlen die Kraft in horizontaler Richtung mit unterschiedlicher Stärke ein, wie aus 12 hervorgeht. Wenn die Elektronenstrahlen nach rechts abgelenkt werden, wie in 11, so wirkt auf sie alle eine nach links gerichtete Kraft ein. Diese nach links gerichtete Kraft nimmt in der Reihenfolge R, G und B ab. Im Ergebnis werden die Elektronenstrahlen zueinander konvergiert. Wenn andererseits die Elektronenstrahlen nach links abgelenkt werden, so wirkt auf sie alle eine nach rechts gerichtete Kraft ein. Diese nach rechts gerichtete Kraft nimmt in der Reihenfolge B, G und R ab. Dadurch konvergieren die Elektronenstrahlen. Eine derartige Differenz in der Stärke einer Kraft, die auf die drei Elektronenstrahlen einwirken, stimmt mit der Neigung der Kurve aus 12 überein. Anders ausgedrückt, zwischen den Spitzen 903 und 904 ist die Differenz in der horizontalen Mitte am größten und nimmt mit dem Abstand von der horizontalen Mitte ab.
Das heißt, der Konvergenzeffekt der Magnetlinse schwächt sich von der horizontalen Mitte zum Rand hin ab. Anders ausgedrückt, die Magnetlinse hat eine Intensitätsverteilung, durch die der Konvergenzeffekt mit zunehmendem Abstand von der horizontalen Mitte schwächer wird. Wenn die drei Elektronenstrahlen in horizontaler Richtung stärker abgelenkt werden, passieren sie einen Teil des vierpoligen Magnetfeldes, in dem der Konvergenzeffekt der Magnetlinse schwächer ist. Somit unterliegen die drei Elektronenstrahlen in horizontaler Richtung am Rand einem schwächeren Konvergenzeffekt als in der Mitte.
Es ist hinlänglich bekannt, dass der von den Elektronenstrahlen zurückgelegte Abstand bis zum Erreichen des Phosphorbildschirms in der Mitte des Phosphorbildschirms am kürzesten ist und mit zunehmender Ablenkung der Elektronenstrahlen zum Rand hin größer wird. Somit macht es die obige Konstruktion möglich, dass die drei Elektronenstrahlen an einem weiter entfernten Punkt (abhängig vom Abstand, der von den Elektronenstrahlen zurückgelegt wird) in den horizontalen Rändern des Phosphorbildschirms und nicht in der Mitte des Phosphorbildschirms konvergieren. Dementsprechend kann eine angemessene Konvergenz ungeachtet dessen erzeugt werden, welchen Teil des Phosphorbildschirm die Elektronenstrahlen erreichen.
Erreicht wird dies durch die Intensitätsverteilung des Konvergenzeffektes der Magnetlinse. Somit besteht keine Notwendigkeit, den Konvergenzeffekt der Magnetlinse synchron zu der horizontalen Ablenkung zu variieren. Allerdings ist es natürlich möglich, den Konvergenzeffekt synchron zu der horizontalen Ablenkung zu verändern. Allerdings führt dies zu Problemen wie einem höheren Stromverbrauch und einer höheren Schaltungsbelastung, da die horizontale Ablenkfrequenz hoch ist. Nach der vorliegenden Ausführungsform kann andererseits eine Konvergenz mit Hilfe einer einfachen Konstruktion erzeugt werden, ohne dass der Konvergenzeffekt synchron zu der horizontalen Ablenkung verändert werden muss.
Wie oben beschrieben, ermöglicht eine einfache Konstruktion mit den folgenden Merkmalen das Herstellen einer Konvergenz und gleichzeitig eine Verbesserung der Auflösung:

(a) Ein im Wesentlichen gleichförmiges Magnetfeld wird als horizontales magnetisches Ablenkfeld verwendet.
(b) Die drei Elektronenstrahlen verlaufen parallel zueinander entlang der Röhrenachse, wenn sie in den Bereich des magnetischen Ablenkfeldes eintreten.
(c) Eine Magnetlinse, die einen Konvergenzeffekt auf die drei Elektronenstrahlen ausübt, wird zwischen dem Elektronenkanonenende des Bereiches des magnetischen Ablenkfeldes und dem Phosphorbildschirm erzeugt.

Claims

Farbbildröhre mit: einem Trichterglas; einem Paar horizontaler Ablenkspulen (620), die einander in vertikaler Richtung um eine Außenfläche des Trichterglases herum gegenüberliegen, wobei jede horizontale Ablenkspule in der Mitte ein Fenster (621a, 622a) hat; einem Isolierrahmen (610), der (a) das Paar horizontaler Ablenkspulen abdeckt, (b) der Form nach einem Teil des Trichterglases ähnelt, in dem das Paar horizontaler Ablenkspulen vorhanden ist, und (c) Öffnungen (611, 612) in Bereichen aufweist, die Fenstern des Paares horizontaler Ablenkspulen entsprechen; einem Paar vertikaler Ablenkspulen (630), die einander in horizontaler Richtung um eine Außenfläche des Isolierrahmens herum gegenüberliegen, ohne die Öffnungen zu überlappen, und einem Paar Korrekturspulen (661, 662), die jeweils wenigstens teilweise in eine andere Öffnung eingesetzt sind.
Farbbildröhre nach Anspruch 1, wobei das Paar Korrekturspulen jeweils einen Magnetkern aufweist.
Farbbildröhre nach Anspruch 2, wobei der Magnetkern aus einer Vielzahl von Teilen besteht, von denen eines ein Permanentmagnet ist.
Farbbildröhre nach Anspruch 1, wobei das Paar Korrekturspulen je eine Magnetspule ist, die so ausgerichtet ist, dass zwei Magnetpole in horizontaler Richtung angeordnet sind.
Farbbildröhre nach Anspruch 4, wobei das Paar Korrekturspulen jeweils einen Magnetkern aufweist.
Farbbildröhre nach Anspruch 5, wobei der Magnetkern aus einer Vielzahl von Teilen besteht, von denen eines ein Permanentmagnet ist.
Farbbildröhre nach Anspruch 1, wobei ein Strom, der synchron zu einem vertikalen Ablenkstrom ist, der dem Paar vertikaler Ablenkspulen zugeführt wird, dem Paar Korrekturspulen zugeführt wird.
Farbbildröhre nach Anspruch 1, wobei dem Paar Korrekturspulen ein Gleichstrom zugeführt wird.
Farbbildröhre nach Anspruch 1, die weiterhin umfasst: einen Ferritrahmen, der außerhalb des Paares vertikaler Ablenkspulen angeordnet ist und ein Paar Vertiefungen auf einer Innenfläche aufweist, wobei das Paar Korrekturspulen jeweils teilweise in eine andere aus dem Paar von Vertiefungen eingesetzt ist.
Farbbildröhre nach Anspruch 9, wobei der Ferritrahmen weiterhin ein Paar Abschnitte aufweist, die in Richtung der Röhrenachse ausgeschnitten sind, und das Paar Korrekturspulen ebenfalls jeweils teilweise in einen anderen der von dem Ausschnitt geschaffenen Zwischenräume eingesetzt wird.