-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Farbkathodenstrahlröhre und insbesondere ein Verfahren zum
Entmagnetisieren der Farbkathodenstrahlröhre vom
Schattenmaskentyp.
-
Die Farbkathodenstrahlröhre vom Schattenmaskentyp umfaßt
einen Bildschirmabschnitt, der mit einer in wesentlichen
rechteckigen Frontscheibe bzw. -platte und einen Rand,
der von der Frontscheibe rückwärts absteht, ausgestattet
ist, einen Trichterabschnitt, der mit dem
Bildschirmabschnitt verbunden ist, und einen von dem
Trichterabschnitt weiterlaufenden Halsabschnitt. Durch diese drei
Abschnitte ist das Innere der Farbkathodenstrahlröhre
luftdicht abgeschlossen und unter Vakuum gehalten. Eine
Elektronenkanonenanordnung zum Erzeugen von
Elektronenstrahlen ist in dem Hals untergebracht. Ein Ablenkjoch
zum Erzeugen eines Magnetfelds befindet sich auf dem
Trichter und Hals. Eine Entmagnetisierungsspule zum
Entmagnetisieren magnetisierter Teile oder Komponenten der
Röhre befindet sich ebenfalls auf dem Trichter. Ein
Leuchtstoffschirm ist auf der Innenfläche der
Frontscheibe an dem Bildschirm ausgebildet. Eine im wesentlichen
rechteckförmige Schattenmaske ist in der Röhre
ausgebildet und dem Farbstoffschirm in einem gewissen Abstand
relativ zur Frontscheibe zugekehrt. Die Schattenmaske ist
aus einer dünnen Metallplatte hergestellt und besitzt
eine Vielzahl von Schlitzen. Ein Maskenrahmen befindet sich
rund um die Schattenmaske. Mehrere elastisch verformbare
Maskenträger sind an den Maskenrahmen angeschweißt.
Mehrere Kontaktstifte, die mit den Maskenträgern in Eingriff
stehen, sind an der Innenfläche des Rands an dem
Bildschirmabschnitt angebracht. Eine innere magnetische
Abschirmung ist auf der Seite des Halses an dem
Maskenrahmen befestigt, um zu verhindern, daß ein äußeres
Magnetfeld, wie das Erdmagnetfeld, auf die von der
Elektronenkanonenanordnung ausgesandten Elektronenstrahlen
einwirkt.
-
Im Falle der Farbkathodenstrahlröhre vom
Schattenmaskentyp werden drei von der Elektronenkanonenanordnung
ausgesandte Elektronenstrahlen in horizontale und vertikale
Richtungen durch ein von dem Ablenkjoch erzeugtes
Magnetfeld abgelenkt und dann auf die Schlitze der
Schattenmaske konvergiert. Die auf die Schlitze der Schattenmaske
konvergierten Elektronenstrahlen treffen auf den
Farbstoffschirm der Frontplatte bzw. -scheibe an dem
Bildschirmabschnitt. Der Farbstoffschirm besitzt drei Arten
an fluoreszierenden Streifen, die abwechselnd angeordnet
sind, um den Farbstoffschirm zu bilden. Wenn diese
fluoreszierenden Streifen durch die drei durch die Schlitze
der Schattenmaske passierenden Elektronenstrahlen
beschossen werden, emittieren sie Lichtstrahlen der drei
Farben Rot, Grün und Blau. Kurz gesagt, die Schlitze der
Schattenmaske dienen zum Richten der drei
Elektronenstrahlen auf ihre entsprechenden fluoreszierenden
Streifen, die rotes, grünes und blaues Licht emittieren.
-
Bei der Farbkathodenstrahlröhre sind gewöhnlich die
Schattenmaske, der Maskenrahmen, die innere magnetische
Abschirmung und dergleichen aus magnetischem Material
hergestellt, wie etwa Stahl mit niedrigem
Kohlenstoffgehalt. Wenn sie durch äußeren Magnetismus, wie etwa
Erdmagnetismus,
magnetisiert werden, verschiebt ihr remanenter
Magnetismus daher die Wege der Elektronenstrahlen. Wenn
die Wege der Elektronenstrahlen auf diese Weise versetzt
werden, kann man die Elektronenstrahlen nicht korrekt auf
dem Farbstoffschirm auftreffen lassen. Die Farbreinheit
der Farbkathodenstrahlröhre wird so reduziert. Dies macht
es notwendig, ihren remanenten Magnetismus zu
entmagnetisieren, um eine Verminderung der Farbreinheit zu
verhindern.
-
Üblicherweise werden magnetisierte Teile oder Komponenten
der Farbkathodenstrahlröhre durch die
Entmagnetisierungsspule, die auf der Außenfläche des Trichterabschnitts
aufgewickelt ist, in den folgenden drei Fällen
entmagnetisiert.
-
1) Wenn die Eigenschaft der Farbkathodenstrahlröhre nach
Abschluß des Herstellungsprozesses von
Farbkathodenstrahlröhren getestet wird.
-
2) Wenn die Leistungsfähigkeit eines fertiggestellten
Fernsehgeräts, bei dem die Farbkathodenstrahlröhre und
andere Komponenten beim Herstellungsprozeß für
Fernsehgeräte eingebaut worden sind, getestet wird.
-
3) Wann immer das Fernsehgerät, das gewöhnlich im Einsatz
ist, eingeschaltet wird.
-
Beim Testen der Eigenschaft der Farbkathodenstrahlröhre
wird die Farbreinheit als Faktor gemessen, um die
Bildqualität abzuschätzen. Diese Farbreinheit wird gemessen,
nachdem der remanente Magnetismus gemäß dem Verfahren,
das später beschrieben wird, entmagnetisiert ist. Bei
einem anderen Fall des Einbauens der
Farbkathodenstrahlröhre
und anderer Komponenten zur Bildung des vollständigen
Fernsehgeräts wird der remanente Magnetismus zur
Farbanpassung der Farbkathodenstrahlröhre entmagnetisiert.
-
Gemäß dem Dokument US-A-4 737 881 wird eine
Resonanzschaltung zum Entmagnetisieren des remanenten
Magnetismusses magnetischer Komponenten verwendet. Die Frequenz
(f) des durch die Resonanzschaltung fließenden
Entmagnetisierungsstroms beträgt f = 1/2π LC, wobei L die
Induktivität und C die Kapazität repräsentiert. Die
Induktivität der Entmagnetisierungsspule, die in dieser
Resonanzschaltung verwendet wird, beträgt mehrere mH (Millihenry)
und die Kapazität eines Kondensators mehrere µF
(Mikrofarad). Die Frequenz des durch die Resonanzschaltung
fließenden Entmagnetisierungsstroms beträgt dementsprechend
mehrere zehn kHz Die Energie (E) des
Entmagnetisierungsfelds kann angegeben werden als E 2π LC = 1/f und sie
ist damit umgekehrt proportional zur Frequenz. Mit
anderen Worten, die Entmagnetisierungsenergie (E) wird
kleiner und kleiner, wenn die Frequenz (f) des
Entmagnetisierungsstroms höher und höher wird. Wenn die Frequenz (f)
hoch wird, können magnetisierte Komponenten durch die
Entmagnetisierungseinrichtung daher nicht hinreichend
entmagnetisiert werden.
-
Es gibt eine bekannte Resonanzschaltung, die unterhalb
einer Frequenz von 100 Hz oszillieren kann. Diese
Resonanzschaltung benötigt einen Kondensator mit einer
Kapazität (C) von mehreren F (Farad) und eine Spule mit einer
Induktivität (L) von mehreren H (Henry), um mit der
Frequenz unterhalb von 100 Hz zu oszillieren. Dies läßt die
Resonanzschaltung in den Abmessungen größer als die
üblicherweise für die Farbkathodenstrahlröhre verwendete
werden
und ihre Kosten auf das Zehnfache der der üblichen
steigen. Daher ist die Resonanzschaltung nicht
praktikabel.
-
Wenn die Resonanzschaltung, die bei einer Frequenz von
mehreren zehn kHz oszillieren kann, zum Entmagnetisieren
des remanenten Magnetismus von Teilen der
Farbkathodenstrahlröhre verwendet wird, ist folglich ihre
Entmagnetisierungsenergie gering, weil die Frequenz ihres
Entmagnetisierungsstroms sehr hoch ist. Die magnetisierten Teile
können dementsprechend durch diese Resonanzschaltung
nicht hinreichend entmagnetisiert werden. Wenn die
Frequenz des Entmagnetisierungsfelds mit der des vertikalen
Ablenkmagnetfelds, das durch das Ablenkjoch erzeugt wird,
verglichen wird, ist das letztere geringer als das
erstere. Wenn das Entmagnetisierungs- und das vertikale
Ablenkmagnetfeld gleichzeitig an die magnetisierten
Komponenten der Röhre angelegt werden, wird es daher
schwieriger, die magnetisierten Komponenten zu entmagnetisieren,
da die Energie des vertikalen Ablenkmagnetfelds höher ist
als diejenige des Entnagnetisierungsfelds. Dies macht es
notwendig, eine Verzögerungsschaltung zu benutzen, die
den Ablenkstrom fließen läßt, nachdem die magnetisierten
Komponenten entmagnetisiert sind.
-
Darüber hinaus werden magnetisierte Teile der
Farbkathodenstrahlröhre durch die Entmagnetisierungsspule
entmagnetisiert, die mit dem Strom versorgt ist, dessen
Frequenz der kommerziellen Frequenz entspricht. Die Frequenz
des vertikalen Ablenkstroms entspricht der kommerziellen
Frequenz in den meisten Gebieten der Erde. Fig. 1 zeigt,
wie sich das durch den Übergangsdämpfungs- bzw.
Ausgleichsabklingwechselstrom erzeugte
Entmagnetisierungsfeld 2 und das durch den vertikalen Ablenkstron erzeugte
Ablenkmagnetfeld 4 mit der Zeit ändern. Wie in Fig. 1
gezeigt ist, besitzt das Entmagnetisierungsfeld 2 und das
Ablenkmagnetfeld 4 die gleiche Frequenz. Das
Entmagnetisierungsfeld 2 ist derart dargestellt, daß es mit dem
Ablenkmagnetfeld 4 in Phase ist, aber normalerweise wird
das Entmagnetisierungsfeld 2 nicht in Synchronisation mit
dem Ablenkmagnetfeld 4 erzeugt. Wenn daher das
Entmagnetisierungsfeld 2 zum Entmagnetisieren der
Farbkathodenstrahlröhre angelegt wird, tritt aller Wahrscheinlichkeit
nach eine Phasenverschiebung zwischen dem
Entmagnetisierungsfeld 2 und dem Ablenkmagnetfeld 4 auf. Fig. 2 zeigt
eine Magnetflußdichteverteilung 6 bezüglich des
vertikalen Ablenkmagnetfelds, das bei Versorgen der Ablenkspule
mit einem vertikalen Ablenkstrom erzeugt wird. In Fig. 2
sind die Magnetflußdichten an der Ordinate und die vom
Hals gemessenen Entfernungen an der Abszisse aufgetragen.
Wie durch die Magnetflußdichteverteilungskurve 6
dargestellt ist, beträgt die Magnetflußdichte auch bei
Position 8, wo sich das Ende der magnetischen Abschirmung
befindet, 5 Gauß. Da sich deswegen das
Entmagnetisierungsfeld und das vertikale Ablenkmagnetfeld gegenseitig an
dem Ort der magnetischen Abschirmung überlagern, ist eine
Hystereseschleife eines magnetischen Teils, das sowohl
mit dem Entmagnetisierungsfeld 2 als auch dem
Ablenkmagnetfeld 4 beaufschlagt ist, bezüglich des Ursprungs
nicht symmetrisch, und die magnetische Abschirmung hält
den Magnetismus zurück, der durch die oben genannte
Phasenverschiebung aufkommt, auch nachdem es entmagnetisiert
ist. Fig. 3 zeigt eine Hystereseschleife 10 des
Magnetfelds. Wie gezeigt ist, wird die Hystereseschleife 10
eines magnetischen Teils, das sowohl mit dem
Entmagnetisierungsfeld 2 als auch dem Ablenkmagnetfeld 4 beaufschlagt
ist, gewandelt oder gegenüber der normalen
Hystereseschleife 12, die durch die gestrichelten Linien mit der
Bezugsziffer "12" angedeutet ist, verschoben. Obwohl die
Hystereseschleife 12 nach Fig. 3 mit Bezug auf den
Ursprung rotationssymmetrisch ist, ist dies die
Hystereseschleife 10 nicht. Fig. 4 zeigt eine detaillierte
Hysteresekurve, die man erhält, wenn ein magnetisches Material
entmagnetisiert wird, indem daran ein
Entmagnetisierungsfeld angelegt wird. Fig. 5 zeigt ein
Entmagnetisierungsfeld, das erzeugt wird, wenn ein Entmagnetisierungsstrom
durch die Entmagnetisierungsspule fließt, und sie zeigt
ebenso ein vertikales Ablenkmagnetfeld, das erzeugt wird,
wenn ein vertikaler Ablenkstrom durch das Ablenkjoch
fließt. Die magnetische Flußdichte und die
Magnetfeldstärke an einem Zeitpunkt a in Fig. 5 sind an einem Punkt
a in Fig. 4 dargestellt, und diejenigen zum Zeitpunkt c
in Fig. 5 sind am Punkt c in Fig. 4 dargestellt. In
ähnlicher Weise entsprechen die Zeitpunkt b und d-h den
Punkten b bzw. d-h.
-
Andererseits sind die Magnetflußdichte und die
Magnetfeldstärke zum Zeitpunkt a in Fig. 5 an einen Punkt a' in
Fig. 4 dargestellt, wenn das Ablenkjoch kein vertikales
Ablenkmagnetfeld erzeugt. Diejenigen zum Zeitpunkt c in
Fig. 5 sind am Punkt c' in Fig. 4 dargestellt, wenn das
Joch das Magnetfeld nicht erzeugt. In ähnlicher Weise
entsprechen die Zeitpunkte e, g in Fig. 5 den Punkten e',
g', und die Zeitpunkte b, d, f und h in Fig. 5 den
anschließenden Punkten (nicht gezeigt) der Punkte b, d, f
bzw. h, wenn das Joch das Magnetfeld nicht erzeugt.
Folglich ist die Hysteresekurve in Fig. 4 gegenüber einer
Hysteresekurve (nicht gezeigt) für den Fall der
Beaufschlagung der magnetischen Abschirmung mit nur einem
Entmagnetisierungsfeld versetzt. Die Versatzentfernung zwischen
dem Punkt c und c' ist kürzer als die Versatzentfernung
zwischen Punkt a und Punkt a'.
-
Wenn daher die magnetische Abschirmung sowohl mit dem
Entmagnetisierungsfeld 21 als auch dem vertikalen
Ablenkmagnetfeld 22 beaufschlagt wird, kann ihre Hysteresekurve
20 auf die in Fig. 4 gezeigte Art dargestellt werden.
Dementsprechend ist die Magnetfeldstärke Hb zum Zeitpunkt
b größer als die Magnetfeldstärke Hd zum Zeitpunkt d, da
die magnetische Abschirmung mit dem vertikalen
Ablenkmagnetfeld 22 beaufschlagt ist. Der Verkleinerungswert ΔHd
der Magnetfeldstärke Hd ist größer als der
Verkleinerungswert ΔHb der Magnetfeldstärke Hb. Daher ist die
Hysteresekurve 20 asymmetrisch ausgebildet, wie in Fig. 4
gezeigt ist. Darüber hinaus ist die asymmetrische
Hysteresekurve während dieses Entmagnetisierens in einer
Richtung versetzt, da das vertikale Ablenkmagnetfeld 22 an
den Punkten a, b, c und d in Fig. 5 dem Magnetfeld 22 an
den Punkten e, f, g bzw. h entspricht. Als Resultat
dieser Entnagnetisierung konvergiert die Hysteresekurve an
Punkt r in Fig. 4 und der remanente Magnetismus an
Konvergenzpunkt r in Br. Kurz gesagt, der remanente
Magnetismus vermindert sich nicht auf 0. Da sich der
Konvergenzpunkt r infolge der Phasendifferenz zwischen dem
Entmagnetisierungsfeld und dem vertikalen Ablenkmagnetfeld
bewegt, verändert sich der remanente Magnetismus Br
entsprechend.
-
Fig. 6 zeigt, wie der Auftreffpunkt eines
Elektronenstrahls von seinem ursprünglichen Auftreffpunkt auf der
Leuchtstoffschirmecke versetzt wird, wobei der
ursprüngliche Auftreffpunkt erhalten wird, wenn die
Farbkathodenstrahlröhre zum ersten Mal mit Hilfe der oben genannten
Entmagnetisierungsmethode entmagnetisiert wird, und der
andere Auftreffpunkt wird erhalten, wenn die
Farbkathodenstrahlröhre
zu dem anderen Zeitpunkt ebenfalls
entmagnetisiert wird. In Fig. 6 stellt die Ordinate die
Entfernung zwischen dem ursprünglichen Auftreffpunkt und dem
anderen Auftreffpunkt dar, während die Abszisse
darstellt, wie oft das Entmagnetisierungsverfahren verwendet
worden ist. Wie sich aus Fig. 6 ergibt, beträgt die
maximale Versatzentfernung 33 um und die mittlere
Versatzentfernung 11 µm. Da sich, wie oben erwähnt, der remanente
Magnetismus entsprechend der Phasendifferenz zwischen dem
Entmagnetisierungsfeld und dem vertikalen
Ablenkmagnetfeld ändert, verndert sich folglich der Abstand, durch
bzw. mit dem der Auftreffpunkt versetzt wird, gemäß der
Phasendifferenz.
-
Des weiteren ist in Fig. 7 eine Verzögerungsschaltung für
das Farbkathodenstrahlröhrengerät gezeigt. Eine
Entmagnetisierungsschaltung ist ebenso zusammen mit der
Verzögerungsschaltung in Fig. 7 gezeigt. Bei dieser
Farbkathodenstrahlröhre werden magnetisierte Komponenten durch
einen Entmagnetisierungsstrom mit einer Frequenz, die der
der Leistungsquelle entspricht, entmagnetisiert. Ein
Anschluß 23 ist mit einer Leistungsquelle (nicht gezeigt)
verbunden. Eine Entmagnetisierungsspule 25 ist mit einem
ihrer Anschlüsse mit dem Anschluß 23 verbunden, während
sie mit ihrem anderen Anschluß mit dem Ende 28 eines
Thermistors 26 mit positivem Temperaturkoeffizienten
verbunden ist. Das andere Ende 27 des Thermistors 26 mit
positivem Temperaturkoeffizienten ist mit einem Ende eines
Schalters 24 verbunden. Das andere Ende des Schalters 24
ist über einen anderen Anschluß 23 mit einer
Leistungsquelle (nicht gezeigt) verbunden. Die Eingangsanschlüsse
einer Verzögerungsschaltung 29 sind mit beiden Enden 27
und 28 des Thermistors 26 mit positivem
Temperaturkoeffizienten verbunden. Die Elemente der Verzögerungsschaltung
29 sind gemäß Fig. 7 miteinander verbunden. Die
Verzögerungsschaltung 29 ist mit Ausgabeanschlüssen 30
verbunden. Der Thermistor mit positiven Temperaturkoeffizienten
ist ein Element, dessen elektrischer Widerstand gering
ist, wenn seine Temperatur fast oder etwa um die
Zimmertemperatur liegt, aber dessen elektrischer Widerstand
ansteigt, wenn seine Temperatur steigt. Wenn der Schalter
24 angeschaltet wird, fließt ein Strom mit einer
Frequenz, die derjenigen der Leistungsquelle (nicht gezeigt)
entspricht, von der Leistungsquelle durch den Thermistor
26 zur Entmagnetisierungsspule 25. Obwohl auch ein Strom
zum Thermistor 26 fließt, wird dennoch hinreichend Strom
zur Entmagnetisierungsspule fließengelassen, weil die
Temperatur des Thermistors 26 gering und sein
elektrischer Widerstand zunächst klein ist. Sobald der
Thermistor 26 Joule'sche Wärme erzeugt, die seine Temperatur
höher und höher steigen läßt, wird sein elektrischer
Widerstand allmählich größer und größer. Der an die
Entmagnetisierungsspule 25 gelieferte Strom wird dadurch
kleiner und kleiner. Die Stärke des durch die
Entmagnetisierungsspule 25 erzeugten Entmagnetisierungsfelds wird
dementsprechend kleiner und kleiner. Die Potentialdifferenz
wird groß, da der elektrische Widerstand zwischen beiden
Enden 27 und 28 des Thermistors 26 groß wird. Der von der
Leistungsquelle (nicht gezeigt) gelieferte Strom beginnt
zur Verzögerungsschaltung 29 zu fließen. Nachdem der
Strom zur Verzögerungsschaltung 29 geliefert ist, wird er
zu der Ablenkschaltung (nicht gezeigt), die mit den
Anschlüssen 30 verbunden ist, geschickt. Der Thermistor 26
mit positivem Temperaturkoeffizienten wird in diesem
Zustand bzw. unter dieser Bedingung mit Strom versorgt und
er erzeugt daher Joule'sche Wärme, die seine Temperatur
hoch hält. Strom wird nicht an die
Entmagnetisierungsspule 25 geliefert, wenn die Temperatur des Thermistors 26
mit
positiven Temperaturkoeffizienten nicht niedrig wird.
Der Thermistor 26 muß zur Verminderung seiner Temperatur
natürlich gekühlt werden, nachdem Schalter 24
abgeschaltet ist, um die magnetisierten Komponenten wieder zu
entmagnetisieren. Es benötigt etwas Zeit, damit der
Thermistor 26 gekühlt wird. Dies macht es unmöglich, oft zu
entmagnetisieren. Die Reinheit der Farben bei der
Farbkathodenstrahlröhre wird dementsprechend reduziert.
-
Das zum Stand der Technik gehörige Dokument US-A-
4 441 052 zeigt eine Entmagnetisierungsschaltung zur
Installation in einem Fernsehempfänger, der mit einem
Fernsteuergerät und einem Schaltnetzteil ausgestattet ist. Es
bezieht sich insbesondere auf einen Fernsehempfänger, bei
dem die Entmagnetisierung jedesmal durchgeführt wird,
wenn der Empfänger eingeschaltet wird. Der von einem
Hauptnetzteil gelieferte Entmagnetisierungsstrom für eine
um die Röhre in der Nähe der Schattenmaske befestigte
Entmagnetisierungsspule wird durch einen Thermistor
gesteuert, dessen Widerstand allmählich durch Erwärmen
ansteigt, wodurch der Entmagnetisierungsstrom reduziert
wird, damit für eine allmähliche Verminderung des
Entmagnetisierungsfelds gesorgt wird.
-
Das weitere zum Stand der Technik gehörige Dokument GB-A-
1 499 663 beschreibt eine Schaltung zur Verwendung in
einem Farbfernsehempfänger, die vollständig die
Stromversorgung zu einer Abtastschaltung für eine Zeitdauer
verhindert, die genügt, damit eine Entmagnetisierung beim
Einschalten des Empfängers durchgeführt werden kann.
Gemäß dieser Schaltung nach dem Stand der Technik hängt
jedoch eine Zeitverzögerung von der Kapazität eines
Kondensators ab und wird daher zu einen vorbestimmten Intervall
festgelegt.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der
Bereitstellung eines Verfahrens zum Entmagnetisieren einer
Farbkathodenstrahlröhre mit hoher Farbreinheit und
Eignung für Massenproduktion.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die vorliegende
Erfindung ein Verfahren zum Entmagnetisieren eines
Farbkathodenstrahlröhrengeräts bereit, wie es in Anspruch 1
spezifiziert ist.
-
Das Verfahren zum Entmagnetisieren der
Farbkathodenstrahlröhre umfaßt speziell einen Schritt zum Anlegen
eines Entmagnetisierungsstroms, der eine Frequenz gleich
derjenigen der kommerziellen Leistungsquelle besitzt, an
die Entmagnetisierungsspule, um magnetisierte Komponenten
der Röhre unter der Bedingung zu entmagnetisieren, daß
die vertikale(n) Ablenkspule(n) des Ablenkjochs nicht mit
einem Ablenkstrom versorgt werden.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der remanente
Magnetismus jener Komponenten oder Teile, die aus
magnetischern Material hergestellt sind und für die
Farbkathodenstrahlröhre verwendet werden, ausreichend entmagnetisiert
werden.
-
Diese Erfindung läßt sich durch die folgende detaillierte
Beschreibung besser verstehen, wenn sie in Verbindung mit
den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, in denen
zeigen:
-
Fig. 1 einen Graphen des in einer
konventionellen Farbkathodenstrahlröhre erzeugten
Entmagnetisierungsfelds und vertikalen
Ablenkmagnetfelds;
-
Fig. 2 einen Graphen, der zeigt, wie die
Magnetflußdichte einer vertikalen Ablenkung in
der konventionellen Farbkathodens
trahlröhre verteilt ist;
-
Fig. 3 eine Hystereseschleife bezüglich einer
konventionellen, internen, magnetischen
Abschirmung;
-
Fig. 4 eine Hysteresekurve, die erhalten wird,
wenn die konventionelle Farbkathoden
strahlröhre mit Hilfe eines
konventionellen Verfahrens entmagnetisiert wird;
-
Fig. 5 einen Graphen, der sowohl das
Entmagnetisierungsfeld als auch das vertikale
Ablenkmagnetfeld der konventionellen
Farbkathodenstrahlröhre zeigt;
-
Fig. 6 wie der Auftreffpunkt eines
Elektronenstrahls von seiner ursprünglichen
Auftreffposition bei der konventionellen
Farbkathodenstrahlröhre versetzt wird;
-
Fig. 7 ein Schaltungsdiagramm von
Entmagnetisierungs- und Verzögerungsschaltungen, die
für die konventionelle
Farbkathodenstrahlröhre verwendet werden;
-
Fig. 8 einen vertikalen Querschnitt eines
Beispiels einer Farbkathodenstrahlröhre
gemäß der vorliegenden Erfindung;
-
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines
Beispiels eines Entmagnetisierungsgeräts
gemäß der vorliegenden Erfindung;
-
Fig. 10A eine Darstellung eines anderen Beispiels
des Entmagnetisierungsgeräts gemäß der
vorliegenden Erfindung; und
-
Fig. 10B eine Schnittansicht entlang einer Linie
A - A' in Fig. 10A.
-
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun
mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
-
Fig. 8 zeigt ein Beispiel einer Farbkathodenstrahlröhre
gemäß der vorliegenden Erfindung. Die
Farbkathodenstrahlröhre 31 umfaßt einen Bildschirmabschnitt 36, der mit
einer im wesentlichen rechteckigen Frontscheibe bzw.
-platte 32 und einem Rand 34, der von der Randzone der
Frontscheibe 32 rückwärts absteht, ausgestattet ist, einen
Trichterabschnitt 38, der mit dem Rand 34 des
Bildschirmabschnitts 36 verbunden ist, und einen von dem
Trichterabschnitt 38 weiterlaufenden Halsabschnitt 40. Durch den
Bildschirm-, Trichter- und Halsabschnitt 36, 38 und 40
ist das Innere der Farbkathodenstrahlröhre 31 luftdicht
abgeschlossen und unter Vakuum gehalten. Eine
Elektronenkanonenanordnung 42 zum Emittieren von drei
Elektronenstrahlen ist in dem Halsabschnitt 40 untergebracht. Ein
Ablenkjoch 44 zum Erzeugen eines ablenkenden Magnetfelds
steht in Kontakt mit der Außenfläche des Trichter- und
Halsabschnitts 38 und 40. Eine Entmagnetisierungsspule 58
zum Entmagnetisieren eines Magnetfelds befindet sich auf
der Außenfläche des Trichterabschnitts 38. Eine
Entmagnetisierungssignalquelle 59 zum Erzeugen eines
Entmagnetisierungssignals ist an die Entmagnetisierungsspule 58
angeschlossen. Die Entmagnetisierungsspule und Signalquelle
58 und 59 sind ebenfalls in Fig. 9 gezeigt. Ein Magnet 60
zum Einstellen der Farbreinheit ist an der Außenfläche
des Halsabschnitts 40 angebracht. Ein Leuchtstoffschirm
46 ist auf der Innenfläche der Frontscheibe 32 an dem
Bildschirmabschnitt 36 ausgebildet. Ein Farbstoffschirm
46 besitzt drei Arten von fluoreszierenden Schichten, die
abwechselnd Seite an Seite wie Streifen angeordnet sind.
Wenn diese fluoreszierenden Schichten durch drei
Elektronenstrahlen beschossen werden, emittieren sie Licht der
drei Farben Rot, Grün und Blau. Eine rechteckförmige
Schattenmaske 48, die dem Farbstoffschirm 46 zugewandt
ist, ist in der Röhre 31 angeordnet. Die Schattenmaske 48
ist aus einer dünnen Metallplatte hergestellt und besitzt
eine Vielzahl von Schlitzen. Die Schattenmaske 48 dient
dazu, die drei von der Elektronenkanonenanordnung 42
emittierten Elektronenstrahlen auf deren jeweiligen
fluoreszierenden Schichten auftreffen zu lassen. Ein
Maskenrahmen 50 aus Metall befindet sich rund um die
Schattenmaske 48. Mehrere elastische Träger 52 sind an den
Maskenrahmen 50 angeschweißt. Mehrere Bildschirmstifte 541
die mit den Trägern 52 in Eingriff stehen, sind auf der
Innenfläche des Rands 34 angeordnet. Eine innere
magnetische Abschirmung 56 ist auf jener Seite des Rahmens 50
vorgesehen, die sich näher am Hals 40 befindet, so daß
sich die von der Elektronenkanonenanordnung 42
ausgesandten Elektronenstrahlen nicht unter dem Einfluß eines
Magnetfelds, wie beispielsweise des Erdmagnetfelds,
befinden.
-
Das bei der vorliegenden Erfindung benutzte
Entmagnetisierungsverfahren wird nun beschrieben. Auch wenn die
Leistungsquelle für den Farbkahodenstrahlröhrenaufbau
angeschaltet ist, wird kein vertikaler Ablenkstrom an das
Ablenkjoch 44 geliefert. Ein Entmagnetisierungssignal
wird zunächst von der Entmagnetisierungssignalquelle 59
zur Entmagnetisierungsspule 58 geschickt. Das
Entmagnetisierungssignal ist ein Strom mit der gleichen Frequenz
wie die der kommerziellen Leistungsquelle. Dieses Mal
bzw. zu diesem Zeitpunkt wird kein vertikaler Ablenkstrom
zur vertikalen Ablenkspule des Ablenkjochs 44 geliefert.
Magnetisierte Komponenten der Röhre 31 können wirksam
entmagnetisiert werden, da das Entmagnetisierungssignal
mit der gleichen Frequenz wie die der kommerziellen
Leistungsquelle, z.B. 50Hz, zur Entmagnetisierungsspule 58
geschickt wird. Das Schicken des
Entmagnetisierungssignals an die Entmagnetisierungsspule 58 wird dann
gestoppt und der vertikale Ablenkstrom wird an das
Ablenkjoch 44 geschickt. Der Farbstoffschirm 46 und die
Schattenmaske 48 werden so abgetastet, daß Bilder auf die
Frontscheibe 32 projiziert werden. Die Elektronenstrahlen
kann man korrekt auf den Farbstoffschirm 46 auftreffen
lassen, da die Komponenten, wie die aus magnetischen
Material hergestellte Schattenmaske 48, ausreichend
entmagnetisiert sind. Folglich kann die Bildqualität der
Farbkathodenstrahlröhre verbessert werden. Obwohl im Fall des
oben beschriebenen Beispiels die Entmagnetisierungsspule
58 an die Außenfläche des Trichterabschnitts 38
angebracht worden ist, kann sie an den Trichterabschnitt 38
abnehmbar angebracht werden, so daß eine Messung der
Farbreinheit oder Farbeinstellung durchgeführt werden
kann, wenn die Farbkathodenstrahlröhre 31 oder ein
Fernsehgerät fertiggestellt ist. Sie kann auch an den
Bildschirm-
und Trichterabschnitt 36 und 38 angebracht
werden.
-
Die Entmagnetisierungsspule 58 ist im oben beschriebenen
Fall an die Farbkathodenstrahlröhre angebracht worden. Es
kann aber auch eine bewegbare, in den Fig. 10A und 10B
gezeigte Entmagnetisierungsspule 66 verwendet werden.
Eine Entmagnetisierungssignalquelle 68 ist an die
Entmagnetisierungsspule 66 angeschlossen. Die
Entmagnetisierungsspule 66 grenzt zunächst an die Frontscheibe 32 an
und wird (so) benutzt, bevor eine Messung und Einstellung
der Farbreinheit an der Farbkathodenstrahlröhre
durchgeführt worden sind. Zuerst wird der vertikale Ablenkstrom
an die vertikale Ablenkspule des Ablenkjochs 44 in der
Farbkathodenstrahlröhre geliefert. Ein
Entmagnetisierungsstron mit der gleichen Frequenz wie die der
kommerziellen Leistungsquelle wird von der
Entmagnetisierungssignalquelle 68 zur angrenzend an die Frontscheibe 32
befindlichen Entmagnetisierungsspule 66 geliefert. Die
angrenzend an die Frontscheibe 32 befindliche
Entmagnetisierungsspule 66 wird allmählich von der
Farbkathodenstrahlröhre getrennt. Das Schicken des
Entmagnetisierungssignals an die Entmagnetisierungsspule 66 wird
unterbunden, wenn sich die Entmagnetisierungsspule 66 von
der Frontscheibe 32 entfernt befindet. Magnetisierte
Komponenten, wie die Schattenmaske 48 der
Farbkathodenstrahlröhre, können so ausreichend entmagnetisiert
werden. Der vertikale Ablenkstrom wird dann an das
Ablenkjoch 44 geschickt. Dies ermoglicht es, die
Elektronenstrahlen korrekt auf dem Farbstoffschirm 46 auftreffen zu
lassen. Die Bildqualität der Farbkathodenstrahlröhre kann
dementsprechend verbessert werden.
-
Obwohl das Entmagnetisierungsverfahren bezüglich der mit
der inneren magnetischen Abschirmung und der
Schattenmaske ausgestatteten Farbkathodenstrahlröhre beschrieben
worden ist, kann es auch für eine Farbkathodenstrahlröhre
ohne innere magnetische Abschirmung verwendet werden. Es
kann für alle Bildröhren verwendet werden, die in jenen
Bereich, in dem das Ablenkmagnetfeld angelegt ist,
magnetisches Material enthalten.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann verhindert werden,
daß die Elektronenstrahlen auf dem Farbstoffschirm falsch
auftreffen, weil der remanente Magnetismus von
Röhrenkomponenten entmagnetisiert werden kann. Dies ermöglicht es,
daß die Menge an auf dem Farbstoffschirm falsch
aufgetroffenen Elektronenstrahlen genau ohne jeglichen Einfluß
des remanenten Magnetismus bei den im Laufe der
Herstellung von Farbkathodenstrahlröhren durchgeführten Tests
der Bildqualität und dergleichen gemessen werden kann. Es
kann daher genau ermittelt werden, ob die Bildqualität
der Farbkathodenstrahlröhre ausgezeichnet ist oder nicht.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der remanente
Magnetismus in der Farbkathodenstrahlröhre ausreichend
entnagnetisiert werden, so daß die Bildqualität der Röhre
ausgezeichnet wird. Folglich kann eine
Farbkathodenstrahlröhre mit ausgezeichneter Qualität bereitgestellt
werden.