DE69025126T2 - Farbkathodenstrahlröhre und ihr Steuerungsverfahren - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Farbkathodenstrahlröhrengerät, das fähig ist, ein Hochqualitätsbild an jedem Teil des gesamten Schirmes hiervon anzuzeigen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Ansteuern der Farbkathodenstrahlröhre
• Ein Hochqualitäts-Farbkathodenstrahlröhrengerät, das allgemein in Gebrauch ist, besteht aus einer Platte, einem mit der Platte kontinuierlichen Trichter und einem mit dem Trichter verbundenen zylindrischen Hals. Ein Leuchtstoffschirm mit drei Arten von lichtemittierenden Schichten, die jeweils roter, blauer und grüner Farbe entsprechen, ist auf der Innenseite der Platte gebildet, und ein Schattenmaske ist derart vorgesehen, daß sie dem Leuchtstoffschirm gegenüberliegt. Um die Schattenmaske ist ein Rahmen gebildet, mit dessen Hilfe die Schattenmaske durch die Platte gelagert ist. Eine interne Magnetabschirmung ist an dem Rahmen angebracht. Eine externe leitende Schicht ist auf der Außenwand des Trichters gebildet, und eine Anode ist auf dem gewählten Teil des Trichters angeordnet. Eine Elektronenkanone, die drei Arten von Elektronenstrahlen BR, BG und BB emittiert, ist in den Hals aufgenommen. Um die drei Elektronenstrahlen in horizontaler und vertikaler Richtung abzulenken, ist eine Ablenkvorrichtung um denjenigen Kolbenteil angeordnet, der zwischen dem Hals und dem konischen Teil des Trichters gelegen ist. Eine Ansteuervorrichtung ist vorgesehen, um eine vorbe stimmte Spannung zwischen die Elektronenkanone und den Anschluß der Anode anzulegen.
• Der Leuchtstoffschirm hat eine große Anzahl von lichtemittierenden Leuchtstoffteilen, insbesondere rotlichtemittierenden Teilen, grünlichtemittierenden Teilen und blaulichtemittierenden Teilen. Diese lichtemittierenden Leuchtstoffteile sind auf den Schirm in entweder einem Streifenmuster oder einem Punktverteilungsmuster geschichtet. Die drei Arten von Elektronenstrahlen BR, BG und BB, die durch die Elektronenkanone emittiert sind, werden durch die Ablenkvorrichtung abgelenkt, verlaufen selektiv durch die Schattenmaske und fallen dann auf den Leuchtstoffschirm ein. Von den lichtemittierenden Leuchtstoffteilen des Leuchtstoffschirmes emittieren diejenigen, auf die die Elektronenstrahlen einfallen, Licht ihrer jeweiligen Farben, wodurch ein Bild auf dem Schirm angezeigt wird. Die Elektronenkanone ist von einem In-Linien-Typ, und drei Elektronenstrahlen werden in einer Linie hiervon emittiert (das heißt parallel zueinander). Die Elektronenkanone umfaßt einen Elektronenstrahlerzeugungsabschnitt, der die Elektronenstrahlen erzeugt, steuert und beschleunigt, und einen Hauptelektronenlinsenabschnitt, der die Elektronenstrahlen konvergiert und fokussiert.
• Die Ablenkvorrichtung ist ein Ablenkjoch, das aufgebaut ist aus: einer Horizontalablenkspule zum Ablenken der Elektronenstrahlen in der Horizontalrichtung und einer Vertikalablenkspule zum Ablenken von diesen in der Vertikalrichtung. Um genau die in einer Linie emittierten Elektronenstrahlen zu konvergieren, erzeugt die Honzontalablenkspule ein Horizontalablenkmagnetfeld, das eine Kissengestalt hat, während die Vertikalablenkspule ein Vertikalablenkmagnetfeld erzeugt, das eine Tonnengestalt hat (die Erzeugung von derartigen Magnetfeldern wird allgemein als ein konvergenzfreies System bezeichnet).
• Ein Farbkathodenstrahlröhrengerät muß ein befriedigendes Bild an jedem Teil auf dem gesamten Schirm anzeigen. Im allgemeinen erfüllt jedoch das herkömmliche Gerät diese Anforderung nicht. Das heißt, der Bildteil, der an einem Randteil des Schirmes angezeigt ist, ist in der Qualität schwächer als derjenige, der in der Mitte angezeigt ist. Dieses Problem ist teilweise auf die Tatsache zurückzuführen, daß die auf die Randteile des Schirmes einfallenden Elektronenstrahlen dazu neigen, stärker verzerrt zu sein als die Elektronenstrahlen, die auf den mittleren Teil einfallen, was auf den Ablenkmagnetfeldern beruht, die Kissen- und Tonnengestalt haben.
• Das Problem kann in einem bestimmten Ausmaß gelöst werden, indem entweder die Elektronenkanone oder die Ablenkvorrichtung verbessert wird. In den herkömmlichen Geräten ist die Verbesserung der Elektronenkanone wirksamer bei der Lösung des Problems als die Verbesserung der Ablenkvorrichtung. Beispielsweise wurde eine dynamische Fokussiermethode in den herkömmlichen Geräten verwendet. Bei der dynamischen Fokussiermethode wird die Verzerrung eines Strahlfleckes korrigiert, indem die Leistung bzw. Brechkraft der Elektronenlinse der Elektronenkanone synchron mit der Ablenkung der Elektronenstrahlen verändert wird. Wenn diese Methode verwendet wird, kann die Verzerrung eines Strahlfleckes in den Randteilen des Schirmes korrigiert werden.
• Die dynamische Fokussiermethode wird auf zwei Wegen erzielt. Ein Weg ist eine Steigerung der Brennweite der rotationssymmetrischen Elektronenlinse, und der andere Weg ist die Lieferung von Elektronenstrahlen mit Verzerrung, die die durch die Ablenkung erzeugte Verzerrung kompensieren kann. Die dynamische Fokussiermethode, die auf dem zweiten Weg beruht, ist beispielsweise in JP-A-63-943 offenbart. Bei jeder Methode ist es eine allgemein ängewandte Technik, die Konvergierelektrode mit einer Spannung zu beauf schlagen, deren Pegel sich parabolisch in einer in Figur 1 gezeigten Weise gerade wie eine Kurve zweiten Grades verändert.
• In den letzten Jahren sind Farbkathodenstrahlröhrengeräte mit einem Schirm, der 76,2 cm (30 Zoll) oder dergleichen groß ist, in allgemeinen Gebrauch gekommen. Der Ablenkwinkel von Farbkathodenstrahlröhrengeräten derart großer Abmessung beträgt 110º gegenüber 90º von klein bemessenen Geräten, die zuvor entwickelt wurden. Weiterhin wird es gewünscht, daß die Oberfläche des Schirmes so flach als möglich ist. Wenn die Oberfläche des Schirmes flach ist, wird die Verzerrung oder Verzeichnung des Elektronenstrahlfleckes stärker hervorgehoben. Indem in dieser Weise vorgegangen wird, kann kaum ein Bild von befriedigender Qualität an jedem Teil des Schirmes erhalten werden, indem lediglich die sich parabolisch ändernde Spannung, wie in Figur 1 gezeigt, an die Konvergierelektrode, wie in Figur 2 gezeigt, angelegt wird.
• Ein Kathodenstrahlröhrengerät, das für eine Verwendung in einem Hochqualitäts-TV-System, wie beispielsweise einem EDTV und einem HDTV, angepaßt ist, ist derart ausgelegt, daß darin gebildete Strahlflecken so klein als möglich sind. Da derart kleine Strahlflecken dazu neigen, stark verzerrt zu sein, ist es schwierig, ein befriedigendes Bild an jedem Teil des gesamten Schirmes zu erhalten, indem lediglich die sich parabolisch ändernde Spannung an die Konvergierelektrode angelegt wird.
• Das zum Stand der Technik zählende Dokument US-A-4 877 998 offenbart ein Farbanzeigesystem, bei dem ein zusätzliches Horizontalmodulationsratenspannungssignal langsam von einer mittleren Position einer Horizontalachse eines Anzeigeschirmes zu dem Rand dieses Schirmes ansteigt. Diese langsam ansteigende Spannung wird angelegt, um eine optimale Fokussierbedingung in dem Peripheriebereich des Schirmes zu erhalten.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Farbkathodenstrahlröhrengerät vorzusehen, das für eine Verwendung in einem Hochqualitäts-TV-System geeignet ist, das ein befriedigendes Bild erzeugen kann, wobei die Ablenkungsverzerrung an jedem Teil des gesamten Schirmes unterdrückt ist, und das in einer praktischen Anwendung sehr nützlich ist. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren zum Ansteuern des obigen Farbkathodenstrahlröhrengeräts zu schaffen.
• Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung ein Farbkathodenstrahlröhrengerät und ein Verfahren, das zum Ansteuern eines Farbkathodenstrahlröhrengerätes verwendet wird, vor, wie dies jeweils in den Patentansprüchen 1 und 3 angegeben ist.
• Diese Erfindung kann vollständiger aus der anschließenden Detailbeschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in welchen:
• Figur 1 ein Graph ist, der eine Fokussierspannung zeigt, die an die Elektronenkanonenanordnung eines herkömmlichen Farbkathodenstrahlröhrengerätes angelegt ist,
• Figur 2 eine vergrößerte Darstellung der Strahlflecken ist, die durch Elektronenstrahlen gebildet sind, welche auf dem Schirm landen, wenn die in Figur 1 gezeigte Fokussierspannung angelegt ist,
• Figur 3 eine Schnittdarstellung eines Farbkathodenstrahlröhrengerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist,
• Figur 4 eine Schnittdarstellung einer Elektronenkanonenanordnung ist, die in dem Gerät des Ausführungsbeispiels verwendet wird,
• Figur 5 ein Graph ist, der eine Fokussierspannung zeigt, die an die Elektronenkanonenanordnung des Gerätes des Ausführungsbeispiels angelegt wird,
• Figur 6 ein Graph ist, in dem die Fokussierspannung, die in Figur 5 gezeigt ist, in Einzelheiten dargestellt ist, während sie mit der in Figur 1 dargestellten Fokussierspannung verglichen wird,
• Figur 7 eine vergrößerte Darstellung der Strahlflecken ist, die durch Elektronenstrahlen gebildet werden, welche auf dem Schirm landen, wenn die in Figur 5 gezeigte Fokussierspannung angelegt wird,
• Figur 8 ein Graph ist, in welchem die Größe der Elektronenstrahlflecken, die in dem Gerät des Ausführungsbeispiels gebildet sind, mit der Größe der Elektronenstrahlflecken verglichen wird, die in dem herkömmlichen Gerät gebildet sind,
• Figur 9 ein Graph ist, der eine Abwandlung der Fokussierspannung zeigt, die in dem Gerät der Erfindung verwendet wird,
• Figuren 10A und 10B zeigen, wie eine Fokussierspannung mit der in Figur 5 angegebenen Wellenform geliefert wird, und
• Figur 11 eine Schnittdarstellung einer anderen Art der Elektronenkanonenanordnung ist.
• Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nunmehr anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben.
• Figur 3 zeigt ein Farbkathodenstrahlröhrengerät gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Farbkathodenstrahlröhrengerät 50 des Ausführungsbeispiels umfaßt einen Kolben 62, der aufgebaut ist aus: einem Plattenabschnitt 56 mit einer im wesentlichen rechteckförmigen Frontplatte 52 und einem Kragen 54, der sich von den Seitenrändern der Frontplatte 52 erstreckt, einem Trichterabschnitt 58, der mit dem Plattenabschnitt 56 gekoppelt ist, und einem Halsabschnitt 60, der kontinuierlich zu dem Trichterabschnitt 58 ist. Das Innere der Röhre, das durch den Plattenabschnitt 56, den Trichterabschnitt 58 und den Halsabschnitt 60 definiert ist, ist im wesentlichen in einem Vakuumzustand gehalten. Eine interne leitende Schicht (nicht gezeigt) ist auf der Innenwand des Trichterabschnittes 58 und auf einem gewählten Teil der Innenwand des Halsabschnittes 60 gebildet. Auf der Außenwand des Trichterabschnittes 58 ist eine externe leitende Schicht (nicht gezeigt) gebildet, und ein Anodenanschluß (nicht gezeigt) ist angeordnet. Eine Elektronenkanonenanordnung 64, die drei Arten von Elektronenstrahlen BR, BG und BB emittiert, ist innerhalb des Halsabschnittes 60 angeordnet. Eine Ablenkvorrichtung 66 ist auf der Außenwand von demjenigen Kolbenteil vorgesehen, der zwischen dem Trichterabschnitt 58 und dem Halsabschnitt 60 gelegen ist. Die Ablenkvorrichtung 66 besteht aus einer Horizontalablenkspule, die ein Magnetfeld erzeugt, das zum Ablenken der Elektronenstrahlen BR, BG und BB in der Horizontalrichtung verwendet wird, und aus einer Vertikalablenkspule, die ein Magnetfeld erzeugt, das zum Ablenken der Elektronenstrahlen BR, BG und BB in der Vertikalrichtung verwendet wird. Die Elektronenkanonenanordnung 64 wird durch eine Ansteuervorrichtung 68 angesteuert, die eine geeignete Spannung an den Anodenanschluß und den Röhrenfußstift STP (der mit der Elektronenkanonenanordnung 64 verbunden ist) anlegt.
• Ein Leuchtstoffschirm 74 ist auf der Innenseite der Frontplatte 52 des Plattenabschnittes 56 gebildet.
• Eine im wesentlichen rechteckformige Schattenmaske 76 ist innerhalb der Röhre derart angeordnet, daß sie dem Leuchtstoffschirm 74 gegenüberliegt, wobei ein vorbestimmter Abstand aufrechterhalten ist. Die Schattenmaske 76 ist eine dünne Metallplatte und hat eine große Anzahl von Schlitzen 78. Die Schattenmaske 76 ist in einen Rahmen 80 eingepaßt, und dieser Rahmen 80 ist durch den Plattenabschnitt 56 mittels (nicht gezeigter) elastischer Lagerglieder gelagert. Eine interne magnetische Abschirmung (nicht gezeigt) ist für den Rahmen 80 vorgesehen.
• Die Elektronenkanonenanordnung 64, die in den Halsabschnitt 60 aufgenommen ist, wird anhand der Figur 4 beschrieben. Die Elektronenkanonenanordnung 64 ist mit einer (nicht gezeigten) Heizeinrichtung verbunden und besteht aus: einer Kathode K zum Erzeugen von Elektronenstrahlen, ersten und zweiten Gittern G1 und G2 zum Formen der Elektronenstrahlen, dritten bis fünften Gittern G3 bis G5, Zwischenelektroden 82 und 84, einem sechsten Gitter G6 und einer Konvergenzschale 86, die alle zum Konvergieren der Elektronenstrahlen verwendet sind, einer isolierenden Lagereinrichtung (nicht gezeigt) zum Tragen bzw. Lagern der erwähnten strukturellen Elemente und einem (nicht gezeigten) Kolbenabstandshalter.
• Ein Widerstand 90 ist für die Elektronenkanonenanordnung 64 vorgesehen. Der Widerstand 90 hat ein erstes Ende 92, das elektrisch mit dem sechsten Gitter G6 verbunden ist, einen erste Zwischenteil 94, der elektrisch mit der Zwischenelektrode 82 verbunden ist, einen zweiten Zwischenteil, der elektrisch mit der Zwischenelektrode 84 verbunden ist, und ein zweites Ende 98, das das gegenüberliegende Ende des ersten Endes 92 ist.
• Eine Betriebsspannungsanlegevorrichtung 100 ist elektrisch mit dem ersten Ende 92 des Widerstandes 90 verbunden, und ein variabler Widerstand 102 ist an das zweite Ende 98 des Widerstandes 90 angeschlossen.
• Jedes der ersten und zweiten Gitter G1 und G2 ist aus einer dünnen Platte hergestellt und weist drei kleine Löcher auf, um dort Elektronenstrahlen hindurchtreten zu lassen. Jedes der dritten und vierten Gitter G3 und G4 ist gebildet, indem zwei schalenförmige Elektroden aufeinandergelegt sind. Das fünfte Gitter G5 ist gebildet, indem eine Anzahl von schalenförmigen Elektroden aufeinandergebracht sind, und es hat drei große Löcher, um Elektronenstrahlen dort hindurchtreten zu lassen. Die Zwischenelektrode 82 ist aus einer dicken Platte hergestellt und hat drei große Löcher, um dort Elektronenstrahlen hindurchtreten zu lassen. Das sechste Gitter G6 ist gebildet, indem zwei schalenförmige Elektroden aufeinandergebracht sind, und es hat drei Löcher, um Elektronenstrahlen dort hindurchtreten zu lassen. Alle diese Löcher, die in den Elektroden gebildet sind, sind kreisförmig.
• Eine Gleichspannung von etwa 150 V ist an die Kathode K gelegt, und ein moduliertes Signal entsprechend einem Bild wird zu der Kathode K gespeist. Das erste Gitter G1 dient als ein Erdungsgitter, das zweite Gitter G2 ist mit einer Spannung von etwa 600 V beaufschlagt, das dritte und das fünfte Gitter G3 bzw. GS sind mit einer Spannung von etwa 7 kV beaufschlagt, das vierte Gitter G4 ist mit dem zweiten Gitter G2 verbunden, und das sechste Gitter G6 ist mit einer Anodenspannung beaufschlagt, die etwa 25 bis 30 kV beträgt.
• Etwa 40 % der Anodenspannung liegt an der Zwischenelektrode 82 über den Widerstand 90, und etwa 65 % der Anodenspannung liegt an der Zwischenelektrode 84 über den Widerstand 90. Die an die Zwischenelektroden 82 und 84 zu legenden Spannungen können durch Verwendung des variablen Widerstandes 102 verändert werden. Das fünfte Gitter G5, die Zwischenelektroden 82 und 84 und das sechste Gitter G6 bilden zusammen eine Hauptlinse. Diese Hauptlinse hat eine lange Brennweite und wird im allgemeinen als eine gestreckte elektrische Feldlinse bezeichnet, da ihr Linsenbereich durch die Zwischenelektroden 82 und 84 gedehnt ist.
• In der oben erwähnten Elektronenkanonenanordnung 64 haben die Seitenwände des fünften Gitters G5 eine bestimmte Wirkung auf das inüerhalb des Gitters erzeugte konvergente elektrische Feld. Das heißt, Äquipotentiallinien des elektrischen Feldes sind so gestaltet, daß sie eine kleinere Krümmung in der Vertikalrichtung als in der Horizontalrichtung aufweisen. Indem so vorgegangen wird, hat das konvergente elektrische Feld eine stärkere Konvergierwirkung in der Vertikalrichtung als in der Horizontalrichtung. Mit anderen Worten, die Hauptlinse der Elektronenkanonenanordnung 64 hat zwei 4-Pol-Komponenten mit den entgegengesetzten Polaritäten, so daß die Ablenkverzerrung der Elektronenstrahlen kompensiert werden kann, wobei die Fokussierspannung in geeigneter Weise verändert wird.
• Die Fokussierspannung liegt an der Elektronenkanonenanordnung 64 mittels einer dynamischen Fokussierschaltung 103 über ein Diodenelement 104. Die dynamische Fokussierschaltung 103 erzeugt eine Spannung mit einer parabolischen Wellenform. Das Diodenelement 104 ist zwischen der dynamischen Fokussierschaltung 103 und dem dritten sowie fünften Gitter G3 bzw. G5 gelegen und dient dazu, die parabolische Wellenform der Spannung, die durch die dynamische Fokussierschaltung 103 erzeugt ist, festzuklemmen.
• Die Wellenform der an der Elektronenstrahlanordnung 64 liegenden Spannung ist in Figur 5 veranschaulicht. Wie gezeigt ist, ist die Spannung konstant bezüglich des Schirmbereiches, der innerhalb 1/3 der Schirmgröße von der Schirmmitte liegt, sie nimmt jedoch im wesentlichen mit dem Quadrat der Ablenkung bezüglich den anderen Schirmbereichen zu. Mit anderen Worten, die Fokussierspannung, die an der Elektronenkanonenanordnung 64 liegt, ist linear (das heißt konstant) bezüglich der Elektronenstrahlen, die zu dem Schirmbereich abgelenkt sind, der innerhalb 1/3 4er Schirmgröße von der Schirmmitte liegt, und nimmt im wesentlichen mit dem Quadrat der Ablenkung bezüglich der Elektronenstrahlen zu, die zu anderen Schirmbereichen abgelenkt sind.
• Im folgenden wird eine optimale Fokussierspannung in bezug auf Positionen auf dem Schirm erläutert.
• In dem in Figur 6 gezeigten Graph wird eine bei der vorliegenden Erfindung verwendete Fokussierspannung mit einer in einem herkömmlichen Gerät verwendeten Fokussierspannung verglichen, wobei die erstere durch die Vollinie B und die letztere durch die Strichlinie A angegeben sind. Wie zu ersehen ist, nimmt die in dem herkömmlichen Gerät verwendete Fokussierspannung gerade wie eine Funktion des zweiten Grades lediglich zu. Im Gegensatz hierzu beschreibt die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Fokussierspannung eine gerade Linie und eine Kurve des zweiten Grades. In dem Fall, in dem die durch die Strichlinie A angedeutete Fokussierspannung angelegt wird, sind Strahlflecken in der in Figur 2 gezeigten Weise gebildet. Wie aus dieser Figur zu ersehen ist, sind die Strahlflecken, die in der Mitte und nahe dem Rand des Schirmes gebildet sind, befriedigend in Größe und Gestalt. Jedoch sind die Strahlflecken, die in dem mittleren Bereich zwischen der Mitte und dem Rand gebildet sind, größer als diejenigen ohne dynamische Fokussierung, da die betreffende Fokussierspannung so hoch ist, daß die Fokussierkraft der Hauptlinse zu schwach wird. Zusätzlich sind die an dem Rand des Schirmes gebildeten Strahlflecken verzerrt, da die Fokussierspannung zu stark ist und die Ablenkverzerrung-nicht ausreichend eliminiert wird. In dem Fall, in welchem die durch die Vollinie B angedeutete Fokussierspannung anliegt, werden Strahlflecken in der in Figur 7 gezeigten Weise gebildet. Wie aus dieser Figur zu ersehen ist, sind die Strahlflecken vergleichsweise befriedigend an jedem Teil des gesamten Schirmes. Das heißt, die Strahlflecken, die in dem Schirmbereich zwischen der Schirm mitte und dem Schirmrand gebildet sind, sind nicht sehr groß, da die Fokussierspannung VD entsprechend zu jenem Schirmbereich nicht sehr stark angehoben ist. Weiterhin sind die Strahlflecken, die an dem Schirmrand gebildet sind, weder groß noch verzerrt, da die Fokussierspannung VD entsprechend dem Schirmrand angehoben ist.
• Figur 8 ist ein Graph, der die Größe der Elektronenstrahlflecken zeigt, die in einem 81 cm- (32 Zoll-) Farbkathodenstrahlröhrengerät gebildet sind. Das heißt, der Graph in Figur 8 zeigt, wie der Durchmesser eines Elektronenstrahles sich während einer Abtast- Operation von der Schirmmitte zu dem Schirmrand verändert, wobei der Durchmesser des in der Schirmmitte gebildeten Strahlfleckes durch 1,0 wiedergegeben ist.
• Die Strichlinie A in dem Graph zeigt relative Werte entsprechend dem Durchmesser eines Strahlfleckes an, der gebildet ist, wenn die in dem herkömmlichen Gerät verwendete Fokussierspannung angelegt wird, das heißt, wenn die durch die Strichlinie A in Figur 7 angedeutete Fokussierspannung anliegt. Andererseits zeigt die Vollinie B in dem Graph relative Werte entsprechend dem Durchmesser eines Strahlfleckes, der gebildet ist, wenn die in der vorliegenden Erfindung verwendete Fokussierspannung anliegt. Wie aus der Figur 8 zu ersehen ist, ist der durch die Strichlinie A angedeutete Wert vergleichsweise groß im Hinblick auf den Schirmbereich zwischen der Mitte und dem Rand. Dies bedeutet, daß die Elektronenstrahlen entsprechend jenem Schirmbereich nicht ausreichend konvergiert sind. Dagegen nimmt der durch die Vollinie B angedeutete Wert nicht viel bezüglich des Schirmbereiches zu; er ist etwa 20 % kleiner als der durch die Strichlinie A angedeutete Wert. Dies bedeutet, daß die Elektronenstrahlen entsprechend jenem Schirmbereich ausreichend konvergiert sind. Darüber hinaus nimmt, wie durch die Vollinie B angedeutet ist, der Strahldurchmesser graduell von der Schirmmitte zu dem Schirmrand zu, so daß das Bild nicht unnatürlich auf dem Schirm angezeigt wird.
• Es sei darauf hingewiesen, daß gemäß der vorliegenden Erfindung die Brechkraft der Hauptlinse der Elektronenkanonenanordnung sich gemäß der Position ändert, bei der ein Elektronenstrahl auf dem Schirm landet, was auf der Anlegung der in Figur 5 gezeigten Fokussierspannung beruht.
• Wenn ein Elektronenstrahl sich von dem Schirmrand zu der Schirmmitte während einer Abtastung bewegt, nimmt der Pegel der Fokussierspannung zunächst graduell ab, während er eine Kurve des zweiten Grades beschreibt, und er wird dann konstant. Wenn der Elektronenstrahl sich von der Schirmmitte zu dem Schirmrand bewegt, ist der Pegel der Fokussierspannung zunächst konstant und nimmt dann graduell zu, während er eine Kurve des zweiten Grades beschreibt. Wie hieraus zu verstehen ist, ändert sich die Fokussierspannung in zwei Änderungsraten: nämlich die durch eine Funktion 0-ten Grades (eine Konstante) ausgedrückte Änderungsrate und die durch eine Funktion des zweiten Grades ausgedrückte Änderungsrate (wenn die Fokussierspannung konstant ist, beträgt deren Änderungsrate 0 und kann daher als durch eine Funktion des 0-ten Grades ausgedrückt angesehen werden). In Kürze, die Änderungsrate der Fokussierspannung wird durch zwei Funktionen mit verschiedenen Graden ausgedrückt.
• Oben ist bisher ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die vorliegende Erfindung auf die Horizontalablenkung angewandt ist. Es braucht nicht betont zu werden, daß die vorliegende Erfindung auch auf die Vertikalablenkung anwendbar ist.
• In den obigen Erläuterungen ist die Fokussierspannung so beschrieben, daß sie bei zwei verschiedenen Änderungsraten, die durch eine Funktion des 0-ten Grades und eine Funktion des zweiten Grades definiert sind, änderbar ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung keinesfalls hierauf begrenzt. Beispielsweise sind die Änderungsraten der Fokussierspannung nicht auf zwei begrenzt, und die Fokussierspannung kann, wie in Figur 9 gezeigt ist, eine lineare Linie in der Nachbarschaft der Schirmmitte beschreiben, eine Kurve des 2,5-ten Grades zwischen der Schirmmitte und dem Schirmrand beschreiben, und eine Kurve des vierten Grades in der Nachbarschaft des Schirmrandes beschreiben. Wie aus diesem Beispiel zu ersehen ist, kann die Fokussierspannung in zwei oder mehr Änderungsraten verändert werden. Wenn der Strahlfleck eine schwierigere Ablenkkennlinie hat, kann mit einer in einer Anzahl von Änderungsraten veränderten Fokussierspannung die Gestalt des durch den Elektronenstrahl gebildeten Strahlfleckes in einer optimalen Weise gesteuert werden.
• Eine in ihrem Pegel veränderliche Spannung, wie beispielsweise die oben erwähnte Fokussierspannung, kann mittels Verwendung von Rechteckimpulsen erhalten werden, wie diese in Figur 10A gezeigt sind. Die in Figur 10A gezeigten Rechteckimpulse können einfach durch Überlagern von Rechteckimpulsen A, B und C, die in Figur 10B dargestellt sind, erzeugt werden.
• In dem Ausführungsbeispiel ist die vorliegende Erfindung auf eine Horizontalablenkung angewandt. Es braucht nicht betont zu werden, daß die vorliegende Erfindung auch auf eine Vertikalablenkung anwendbar ist.
• In dem Ausführungsbeispiel braucht die Elektronenkanonenanordnung nicht eine zusammengesetzte Elektronenkanonenanordnung zu sein, die einen Widerstand enthält.
• In der in Figur 11 gezeigten Elektronenkanonenanordnung (welche Elektronenkanonenanordnung in JP-A-61-74246 offenbart ist) ändert sich die Spannung eines Gitters G'4, das als eine Hilfselektronenlinse dient, gemäß der Position, zu der ein Elektronenstrahl abgelenkt ist. Eine konstante Spannung liegt an der durch Gitter G'5 und G'6 gebildeten Hauptelektronenlinse ohne
• Bezug auf die Position, zu der der Elektronenstrahl abgelenkt ist. Das heißt, die Brechkraft der Hilfselektronenlinse wird bei verschiedenen Änderungsraten synchron mit der Ablenkung verändert. Es braucht nicht betont zu werden, daß dieser Typ einer Elektronenkanonenanordnung auf einen Bipotentialtyp, einen Unipotentialtyp und so weiter anwendbar ist.
• In der in JP-A-59-53656 offenbarten Elektronenkanonenanordnung besteht die als eine Beschleunigungselektrode dienende zweite Elektrode aus drei Elektrodenelementen. Eine Spannung, die sich synchron mit der Ablenkung ändert, liegt an dem zentralen Element der drei Elektrodenelemente. Die Erfindung der japanischen Literaturstelle kann insoweit als ähnlich zur vorliegenden Erfindung betrachtet werden, als eine Spannung, die synchron mit der Ablenkung ist, bei einer Vielzahl von Änderungsraten derart verändert wird, daß eine Ablenkverzerrung am Schirmrand ausgeschlossen wird.
• Bei dem obigen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung liegt eine Spannung, die sich bei verschiedenen Änderungsraten verändert, an der Hauptelektronenlinse, um so eine Ablenkverzerrung am Rand des Schirmes auszuschließen.
• Das Ausführungsbeispiel verwendet eine Elektronenkanonenanordnung eines In-Linie-Typs. Es braucht nicht betont zu werden, daß diese Elektronenkanonenanordnung bei Bedarf durch eine Elektronenkanonenanordnung eines Delta-Typs ersetzt werden kann.
• Es ist möglich, ein Bild von befriedigender Qualität nicht nur in der Schirmmitte, sondern auch in anderen Schirmteilen anzuzeigen: insbesondere auf dem Schirmrand und dem Schirmteil zwischen der Mitte und dem Rand. Daher hat ein die vorliegende Erfindung verwendendes Farbkathodenstrahlröhrengerät eine hohe Qualität und ist von großem industriellem Nutzen.

Claims (4)

1. Farbkathodenstrahlröhrengerät, mit:

einem Kolben, der eine Röhrenachse hat und aus einer Platte (56), einem Trichter (58) und einem Hals (60) aufgebaut ist,

einem Leuchtstoffschirm (74), der auf einer Innenseite der Platte gebildet ist,

einer Elektronenkanonenanordnung (64), die in den Hals (60) aufgenommen ist, zum Emittieren von Elektronenstrahlen von drei Arten und mit einer Kathode (K) und einer Gruppe von Elektroden (82, 84, 86, G1 - G6),

einer Ablenkeinrichtung (66), die um eine Außenwand des Kolbenteiles, der zwischen dem Hals (60) und dem Trichter (58) gelegen ist, vorgesehen ist, um horizontal und vertikal die von der Elektronenkanonenanordnung (64) emittierten Elektronenstrahlen abzulenken, und

einer Betriebsspannungsanlegevorrichtung (100) zum Anlegen einer vorbestimmten Spannung an die Elektronenkanonenanordnung (64),

gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Anlegen einer Fokussierspannung an wenigstens eine der Elektroden (G5, 82, 84, G6), die eine Hauptelektronenlinse bilden, wobei die Fokussierspannung im wesentlichen konstant ist, wenn die Elektronenstrahlen während jeder Abtastperiode zu einem vorbestimmten Bereich abgelenkt sind, der innerhalb von wenigstens 1/3 der Schirmgröße von der Mitte des Leuchtstoffschirmes (74) liegt, und wobei die Fokussierspannung rasch ansteigt, wenn die Elektronenstrahlen zu Randbereichen des Leuchtstoffschirmes (74) abgelenkt sind.

2. Farbkathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierspannung im wesentlichen mit dem Quadrat der Ablenkung anwächst, wenn die Elektronenstrahlen zu den Randbereichen des Leuchtstoffschirmes (74) abgelenkt sind.

3. Verfahren, das zum Ansteuern eines Farbkathodenstrahlröhrengerätes verwendet ist, das aufweist:

einen Kolben, der eine Röhrenachse hat und aus einer Platte (56), einem Trichter (58) und einem Hals (60) aufgebaut ist,

einen Leuchtstoffschirm (74), der auf einer Innenseite der Platte gebildet ist,

eine Elektronenkanonenanordnung (64), die in den Hals aufgenommen ist, um Elektronenstrahlen von drei Arten zu emittieren, wobei die Elektronenkanonenanordnung eine Kathode (K) und eine Vielzahl von Elektroden (82, 84, 86, G1 - G6) umfaßt, die zusammen wenigstens eine Hauptelektronenlinse bilden,

eine Ablenkeinrichtung (66), die um eine Außenwand desjenigen Kolbenteiles vorgesehen ist, der zwischen dem Hals und dem Trichter gelegen ist, um horizontal und vertikal die von der Elektronenkanonenanordnung emittierten Elektronenstrahlen abzulenken, und

eine Betriebsspannunganlegevorrichtung (100) zum Anlegen einer vorbestimmten Spannung an die Elektronenkanone, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:

Anlegen einer Fokussierspannung an wenigstens eine der Elektroden (G5, 82, 84, G6), die die Hauptelektrodenlinse bilden, und

Auswählen der Fokussierspannung auf einen im wesentlichen konstanten Wert, wenn die Elektronenstrahlen während jeder Abtastperiode auf einen vorbestimmten Bereich abgelenkt sind, der innerhalb wenigstens 1/3 der Schirmgröße von der Mitte des Leuchtstoffschirmes (74) liegt, und auf einen raschen Anstieg, wenn die Elektronenstrahlen zu Randbereichen des Leuchtstoffschirmes (74) abgelenkt sind.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierspannung im wesentlichen mit dem Quadrat der Ablenkung anwächst, wenn die Elektronenstrahlen zu den Randbereichen des Leuchtstoffschirmes (74) abgelenkt sind.