DE69118235T2 - Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ablenkvorrichtung für ein Farbkathodenstrahlröhrengerät, das sich durch eine verbesserte Fokussiereigenschaft durch Wirkung einer minimierten Ablenkaberration auszeichnet.
• Ein Farbkathodenstrahlröhrengerät eines Schattenmaskentyps umfaßt einen Frontplattenabschnitt mit einem im wesentlichen rechteckförmigen Schirmträger und einem Kragen, der sich von einem Seitenrand des Schirmträgers erstreckt, einen Trichterabschnitt, der mit dem Frontplattenabschnitt verbunden ist&sub1; und einen Halsabschnitt, der kontinuierlich mit dem Trichterabschnitt gebildet ist. Das Innere der Kathodenstrahlröhre ist in einem Vakuumzustand durch den Frontplattenabschnitt, den Trichterabschnitt und den Halsabschnitt gehalten. In dem Halsabschnitt ist eine Elektronenkanonenanordnung untergebracht, die drei Elektronenstrahlen (R), (G) und (B) erzeugt. An der äußeren lateralen Seite des Teiles des Gerätes zwischen dem Trichterabschnitt und dem Halsabschnitt ist eine Ablenkvorrichtung zum Erzeugen von Magnetfeldern angeordnet, die Elektronenstrahlen vertikal und horizontal ablenken. Ein Leuchtstoffschirm ist auf der Innenfläche des Schirmträgers der Frontplatte gebildet. In der Röhre liegt eine im wesentlichen rechteckförmige Schattenmaske dem Schirmträger in einem vorbestimmten Abstand gegenüber. Die Schattenmaske ist aus einer dünnen Metallplatte hergestellt und mit einer Anzahl von Schlitzöffnungen versehen.
• Die Ablenkvorrichtung zur Verwendung in dem Farbkathodenstrahlröhrengerät des Schattenmaskentyps hat eine Horizontalablenkspule und eine Vertikalablenkspule, die Magnetfelder zum jeweiligen horizontalen und vertikalen Ablenken der drei Elektronenstrahlen (R), (G), (B) erzeugen, die von der Elektronenkanonenanordnung emittiert sind, Nach Ablenkung durch die Horizontal- und Vertikalablenkspulen werden die drei Elektronenstrahlen (R), (G) und (B) auf den entsprechenden Schlitz konvergiert. Die in die Nähe des Schlitzes konvergierten Elektronenstrahlen (R), (G) und (B) treffen auf den Leuchtstoffschirm, der drei Arten von Leuchtstoffstreifen hat, die abwechselnd zueinander angeordnet sind. Die drei Elektronenstrahlen (R), (G) und (B) verlaufen durch den Schlitz und fallen auf den Leuchtstoffschirm ein, wodurch das Rot-Licht, das Grün-Licht und das Blau-Licht von den Leuchtstoffstreifen emittiert wird. Mit anderen Worten&sub1; die drei Strahlen treffen auf die entsprechenden Leuchtstoffstreifen, die das Rot-, Grün- und Blau-Licht emittieren.
• Wenn die Elektronenkanonenanordnung von einem In- Linien-Typ ist, wird der Elektronenstrahl (G), der die Emission des Grün-Lichtes verursacht, von der Elektronenkanone ausgestrahlt, um mit der Röhrenachse zusammenzufallen. Die Elektronenstrahlen (B) und (R), die die Emission des Blau-Lichtes und des Rot-Lichtes verursachen, werden jeweils ausgestrahlt, wobei der Elektronenstrahl (G) dazwischen vorgesehen ist. Das Farbkathodenstrahlröhrengerät, das die Eigenschaft der In- Linien-Typ-Elektronenkanone verwendet, um spezifische nicht gleichmäßige Magnetfelder mittels Ablenkjochen zu erzeugen, ist ein Selbst-Konvergenztyp-Farbkathodenstrahlröhrengerät. Bei der Farbkathodenstrahlröhre dieser Art, bei der die drei Elektronenstrahlen beispielsweise in der gleichen Horizontalebene ausgestrahlt sind, werden ein Horizontalablenkmagnetfeld eines im wesentlichen Kissentyps und ein Vertikalablenkmagnetfeld eines im wesentlichen Tonnentyps angewandt. Die Aufprägung dieser Magnetfelder ermöglicht es den drei Elektronenstrahlen, die in der gleichen Horizontalebene ausgestrahlt sind, auf den Leuchtstoffschirm konvergiert zu sein.
• Jedoch konvergieren bei diesem In-Linien-Typ-Farbkathodenstrahlröhrengerät der Mittenstrahl (G) und die Seitenstrahlen (B) und (R) nicht gut, sondern erzeugen eine Koma-Aberration auf dem Randteil des Schirmes. Die japanischen Patentpublikationen Nr. Sho 51-26208 und Sho 54-23208 beschreiben ein Gerät, bei dem eine Elektronenkanonenanordnung vorgesehen ist, zum Korrigieren der Koma-Aberration mit einer Magnetsubstanz, die die Form des Nach-Leckmagnetfeldes verändert, das ein Teil des Magnetfeldes ist, das durch die Ablenkvorrichtung erzeugt ist. Die japanische Gebrauchsmusterpublikation Nr. Sho 57-45748 offenbart ein anderes Gerät, bei dem eine Hilfsspule an der Seite der Elektronenkanone einer Ablenkvorrichtung vorgesehen und gestaltet ist, um einen elektrischen Strom synchron mit dem in der Vertikalablenkspule fließenden Ablenkstrom fließen zu lassen, um dadurch ein starkes Kissentyp-Magnetfeld zu erzeugen.
• Selbst wenn dennoch ein derartiges Farbkathodenstrahlröhrengerät mit der oben erwähnten Struktur angewandt wird, ist die Gestalt des Strahlfleckes von denjenigen drei Elektronenstrahlen, die gegen die Fluoreszenzfläche treffen, einer Verzerrung aufgrund einer Anwesenheit eines Magnetfeldes unterworfen. Fig. 1 gibt diesen Zustand an. Wenn diese drei Elektronenstrahlen einer Ablenkung durch den Effekt eines gleichmäßigen Magnetfeldes unterworfen sind, bleibt die Gestalt der Strahlflecken dieser drei Elektronenstrahlen kreisförmig überall auf der Fluoreszenzfläche. Wenn andererseits, wie in Fig. 2A gezeigt ist, diese drei Elektronenstrahlen einer Ablenkung aufgrund der Anwesenheit eines nicht-gleichmäßigen Magnetfeldes unterworfen sind, dann verzerrt sich, da jeder Elektronenstrahl 13 eine horizontale Lorentz-Kraft empfängt, die Gestalt der Strahlflecken an dem Ende der Horizontalachse (Achse X) der Fluoreszenzfläche 14 in einen horizontal gedehnten elliptischen Zustand. Andererseits weicht, wie in Fig. 2B gezeigt ist, die Richtung der Lorentz-Kraft auf beiden Seiten der Vertikalachse (Achse Y) auch voneinander ab. Als ein Ergebnis verzerren sich die Strahlfleckgestalten 13b und 13r eines Paares von Seitenstrahlen B und R unter diesen drei Elektronenstrahlen selbst in eine elliptische Form, die sich selbst in einer etwa um 90º geneigten Richtung erstreckt, um einander zu schneiden. Andererseits verzerrt sich die Gestalt des Strahlflekkes der Mittenstrahlen G unter diesen drei Elektronenstrahlen selbst in eine horizontal gedehnte elliptische Form bei Empfang der Lorentz-Kraft. Da auf diese Weise die Horizontal- und Vertikalablenkmagnetfelder jeweils die Gestalt der Elektronenstrahlflecken verzerren, sind Fokussiereigenschaften auf dem Rand der Fluoreszenzfläche beträchtlich verschlechtert. Um die Fokussiereigenschaften am Rand der Fluoreszenzfläche zu verbessern, sind Hersteller gezwungen, das Farbkathodenstrahlröhrengerät auszulegen, um die Fokussiereigenschaft der gesamten Fluoreszenzfläche abzufangen bzw. einzupendeln, obwohl eine befriedigende Fokussiereigenschaft in dem Mittenbereich der Fluoreszenzfläche bewahrt werden kann.
• Weiterhin beinhaltet die Methode des Anordnens der Hilfsspule, die in der japanischen offengelegten Gebrauchsmusterpublikation Nr. 57-45748 von 1982, wie oben erwähnt, beschrieben ist, noch technische Probleme, die unten erläutert sind.
• Der Fluß eines Stromes, der mit dem Ablenkstrom synchronisiert ist, der durch die Vertikalablenkspule fließt, bewirkt, daß ein Magnetfeld in der Horizontalrichtung auf der Horizontalachse erzeugt wird, das zum Ablenken von Elektronenstrahlen in der Vertikalrichtung verfügbar ist. Als ein Ergebnis des Vorhandenseins dieses Magnetfeldes empfängt jeder Elektronenstrahl eine übermäßige Wirkung der Ablenkung in der Richtung der Vertikalachse auf der Seite der Elektronenkanonenanordnung in dem Ablenkmagnetfeldbereich. Als ein Ergebnis trifft jeder Elektronenstrahl leicht gegen die Innenwand des Halsabschnittes. Wenn diese Erscheinung auftritt, werden einige Bereiche, die frei von ankommenden Elektronenstrahlen sind (gewöhnlich "Halsschatten" genannt) auf der Fluoreszenzfläche erzeugt. Da weiterhin die oben erwähnte Hilfsspule eine Spule enthält, die auf ein Magnetglied gewickelt ist, um einen Strom durch die Spule fließen zu lassen, ist sie hinsichtlich der Natur als Hilfselement für den Gebrauch keinesfalls wirtschaftlich.
• Wenn ein Fernsehapparat unter Verwendung einer Farbkathodenstrahlröhre zusammengebaut wird, ist in Übereinstimmung mit der Forderung des Apparateherstellers die Impedanz der Ablenkvorrichtung oft veränderlich. Wenn die Impedanz der Ablenkvorrichtung verändert wird, dann schwankt ein durch die Ablenkspule fließender Strom. Um als ein Ergebnis einen Einfluß der Hilfsspule, die die Ablenkvorrichtung beeinflußt, zu versetzen, ist es für die Fernsehhersteller wesentlich, eine Spezifikation der Hilfsspule in Entsprechung mit der Impedanz der Ablenkspule zu verändern, und somit umfaßt die Farbkathodenstrahlröhre, die die obige Hilfsspule verwendet, eine geringe Kompatibilität mit der Massenproduktion.
• Zum Lösen dieser technischen Probleme, die oben angegeben sind, ist ein anderes Farbkathodenstrahlröhrengerät in EP-A-348 912 offenbart. Gemäß der Struktur dieses Farbkathodenstrahlröhrengerätes sind zwei Paare von Dauermagneten 10a/10b und 10c/10d jeweils zwischen der Elektronenlinsenseite der Elektronenkanonenanordnung und einem Rand 3 einer in Fig. 3 gezeigten Ablenkvorrichtung 2 vorgesehen. Magnetpole dieser Dauermagneten sind in der Richtung entgegengesetzt zueinander angeordnet, indem der Rand der Z-Achse umgeben wird. Von diesen ist ein Paar von Dauermagneten 10a und 10b auf der Vertikalachse (Achse Y) vorgesehen, wohingegen das andere Paar der Dauermagneten 10c und 10d jeweils auf der Horizontalachse (Achse X) angeordnet ist. Zum Kompensieren der Ablenkaberration, die durch ein Ablenkmagnetfeld verursacht ist, das durch die zweite Ablenkspule 4 erzeugt ist, erzeugen diese beiden Paare von Dauermagneten 10a bis 10d jeweils ein Kissentyp-Magnetfeld.
• Die Dauermagnete 10a und 10b sind auf der Achse X angeordnet, die orthogonal die ausgerichtete Richtung der drei Elektronenstrahlen schneidet, wo diese Dauermagneten 10a und 10b jeweils ein Kissentyp-Magnetfeld erzeugen. Das Kissentyp-Magnetfeld liefert eine spezifische Lorentz-Kraft, die die Deformation der Strahlfleckgestalt der drei Elektronenstrahlen kompensiert, die durch die andere Lorentz-Kraft des Tonnentyp-Ablenkmagnetfeldes verursacht ist, das durch die zweite Ablenkspule erzeugt ist. Dank dieser inversen Lorentz-Kraft können unabhängig von einem Einfluß von dem durch die zweite Ablenkspule erzeugten Tonnentyp-Ablenkmagnetfeld diejenigen drei Elektronenstrahlen daran gehindert werden, sich selbst in eine elliptische Gestalt zu deformieren, und außerdem kann auch ein Paar von Seitenstrahlen B und R daran gehindert werden, sich selbst in die schräge Richtung zu deformieren
• Weiterhin ist das andere Paar der Dauermagnete 10c und 10d jeweils auf der Achse X vorgesehen, die parallel zu der ausgerichteten Richtung dieser drei Elektronenstrahlen ist, wo diese Dauermagneten 10c und 10d jeweils eine spezifische Lorentz-Kraft, invers zu der anderen Lorentz-Kraft des Tonnentyp-Ablenkmagnetfeldes erzeugen, das durch die zweite Ablenkspule erzeugt ist. Dank dieser inversen Lorentz-Kraft kann unabhängig von einem Einfluß des Tonnentyp-Ablenkmagnetfeldes, das durch die zweite Ablenkspule 4 erzeugt ist, ein Paar von Seitenstrahlen B und R daran gehindert werden, sich selbst in der schrägen Richtung zu deformieren.
• Dennoch werden in jüngster Zeit eine noch höhere Konvergenzeigenschaft und Fokussiereigenschaft für Hochqualitäts-Fernsehapparate gefordert, die ein 16:9 Seitenverhältnis sowie eine hochgenaue Röhre haben. Aus diesem Grund sind jegliche herkömmliche Konvergenz- und Fokussiereigenschaften nicht länger zur Anwendung hinnehmbar. Dies beruht insbesondere auf den weiter unten beschriebenen Ursachen.
• Im Laufe der Herstellung von stabförmigen Dauermagneten 10, die für das oben erwähnte Farbkathodenstrahlröhrengerät verfügbar sind, wird eine große Anzahl von Dauermagneten 6 gleichzeitig bei Vorliegen des in Fig. 4 gezeigten magnetisierenden Magnetfeldes 8 magnetisiert. Wie in Fig. 4 gezeigt ist&sub1; krümmt sich das magnetisierende Magnetfeld 8 selbst und somit weicht wie die Richtung des Magnetisierens dieser in Fig. 5 gezeigten stabförmigen Dauermagnete 10 das magnetisierende Magnetfeld 8 selbst von der Mittenachsrichtung ab. Daher weicht die Richtung der Magnetpole des Dauermagneten jeweils von der Mittenachsrichtung des stabförmigen Dauermagneten ab. Da weiterhin diese vier Dauermagneten 10 zusammen ein Achtpol-Magnetfeld erzeugen, um das Magnetfeld symmetrisch zu verteilen, müssen diese vier Dauermagneten jeweils an richtigen Positionen angeordnet sein. Da dennoch vier Dauermagneten benötigt werden, ist es für den obigen Stand der Technik extrem schwierig, alle diese vier Dauermagneten 10 genau anzuordnen, um eine vollkommen symmetrische Verteilung des Magnetfeldes zu gewährleisten. Als ein Ergebnis kann das herkömmliche Gerät nicht genau den Konvergenzeffekt ausgleichen, und somit folgt beispielsweise eine unrichtig gekreuzte Konvergenz. Wenn damit diese vier Dauermagneten in der Ablenkvorrichtung angeordnet werden, kann die Strahlgestalt nicht genau korrigiert werden, und daher kann das herkömmliche Farbkathodenstrahlröhrengerät nicht richtig drei Elektronenstrahlen konvergieren.
• Das zum Stand der Technik zählende Dokument EP-A- 59 004 offenbart eine Bildanzeigevorrichtung mit einer Anzeigeröhre und einem Selbstkonvergiersystem von Ablenkspulen. In dieser Anzeigevorrichtung ist ein Fokussieren im wesentlichen unabhängig von der Ablenkung des Systems der Ablenkspulen und erfolgt mittels zweier Quadrupol-Linsen und einer Fokussierlinse. Auch kann eine Achtpol-Magnetlinse verwendet werden.
• Schließlich beschreibt das zum Stand der Technik zählende Dokument EP-A-53 853 eine Kathodenstrahlröhre und eine Ablenkeinheit. In dieser Kathodenstrahlröhre wird ein Achtpol-Magnetfeld in einem Bereich näher zu dem Schirm als zu der Mitte des Ablenkjoches erzeugt.
• Die Aufgabe der Erfindung ist es, vollständig die technischen Probleme wie oben erwähnt, zu lösen, indem eine neue Ablenkvorrichtung geschaffen wird, die sicher befriedigende Fokussiereigenschaften über der gesamten Schirmfläche liefern kann, ohne überhaupt die Konvergenzeigenschaften zu verschlechtern.
• Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung eine Ablenkvorrichtung vor, wie diese im Patentanspruch 1 oder 8 angegeben ist.
• Die Ablenkvorrichtung, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist, umfaßt in charakteristischer Weise eine einzige Einheit einer Achtpol-Dauermagnetscheibe, die genau eine Vielzahl von Magnetpolen zwischen dem Ende der Ablenkvorrichtung auf der Seite der Elektronenkanone und der Elektronenkanone selbst positionieren kann. Dank dieser strukturellen Anordnung sind Flecken der Elektronenstrahlen auf der Fluoreszenzfläche sehr nahe zu einer kreisförmigen Gestalt.
• Diese Erfindung kann vollständiger aus der folgenden Detailbeschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in welchen:
• Fig. 1 Gestalten von Elektronenstrahlflecken bezeichnet, die durch ein herkömmliches Farbkathodenstrahlröhrengerät erzeugt sind,
• Fig. 2A und 2B schematisch eine Lorentz-Kraft angeben, die durch ein herkömmliches Farbkathodenstrahlröhrengerät erzeugt sind, wenn Elektronenstrahlen beeinflußt werden,
• Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Ablenkvorrichtung eines herkömmlichen Farbkathodenstrahlröhrengerätes ist,
• Fig. 4 eine Skizze ist, die den Zustand bezeichnet, in welchem ein Dauermagnet gerade eine Magnetisierung empfängt,
• Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines magnetisierten Dauermagneten ist,
• Fig. 6 eine Schnittdarstellung des Farbkathodenstrahlröhrengerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist,
• Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer Ablenkvorrichtung des erfindungsgemäß ausgebildeten Farbkathodenstrahlröhrengerätes ist,
• Fig. 8A und 8B Skizzen sind, die einen Achtpol-Dauermagneten bezeichnen, der fr die in Fig. 7 gezeigte Ablenkvorrichtung vorgesehen ist,
• Fig. 9A und 9B Schnittdarstellungen der Elektronenkanonenanordnung des erfindungsgemäß ausgebildeten Farbkathodenstrahlröhrengerätes sind,
• Fig. 10 eine Skizze ist, die eine Verteilung eines Magnetfeldes in dem Rand des Achtpol-Dauermagneten angibt, der für das erfindungsgemäß ausgebildete Farbkathodenstrahlröhrengerät vorgesehen ist,
• Fig. 11 eine Skizze ist, die die Verteilung eines Magnetfeldes in denjenigen Bereichen angibt, die dem Achtpol-Dauermagnet benachbart sind, der für das erfindungsgemäß ausgebildete Farbkathodenstrahlröhrengerät vorgesehen ist,
• Fig. 12A bis 12C jeweils Skizzen sind, die die Achtpol-Dauermagneten der Ablenkvorrichtung des Farbkathodenstrahlröhrengerätes gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichnen,
• Fig. 13A bis 13C jeweils Skizzen sind, die abgewandelte Beispiele des Achtpol-Dauermagneten der Ablenkvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel bezeichnen,
• Fig. 14A bis 14C jeweils die Skizzen sind, die andere abgewandelte Beispiele des Achtpol- Dauermagneten der Ablenkvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels bezeichnen,
• Fig. 15 eine Skizze ist, die ein anderes abgewandeltes Beispiel des Achtpol-Dauermagneten der Ablenkvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung angibt,
• Fig. 16 eine Skizze ist, die noch ein weiteres abgewandeltes Beispiel des Achtpol- Dauermagneten der Ablenkvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung angibt,
• Fig. 17A eine Schnittdarstellung einer Elektronenkanonenanordnung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist,
• Fig. 17B eine Skizze ist, die eine Elektronenkanonenanordnung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel bezeichnet, und
• Fig. 18 eine Skizze ist, die ein Magnetisierungsgerät und ein Magnetmaterial bezeichnet.
• Unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung werden unten Einzelheiten des erfindungsgemäß ausgebildeten Farbkathodenstrahlröhrengerätes angegeben.
• Fig. 6 ist eine Schnittdarstellung des Farbkathodenstrahlröhrengerätes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Farbkathodenstrahlröhrengerät 50 umfaßt das folgende: einen Frontplattenabschnitt 52, der intern mit einem im wesentlichen rechteckförmigen Schirmträger 54 und einem Kragen 51 versehen ist, der sich selbst von dem Seitenrand des Schirmträgers 54 erstreckt, einen Trichterabschnitt 58, der mit dem Frontplattenabschnitt 52 verbunden ist, und ein Kolbenglied 61, das einen mit dem Trichterabschnitt 58 verbundenen Halsabschnitt 60 umhüllt. Der Frontplattenabschnitt 52, der Trichterabschnitt 58 und der Halsabschnitt 60 halten zusammen das Innere der Farbkathodenstrahlröhre in einem perfekten Vakuum. Der Halsabschnitt 60 enthält eine Elektronenkanonenanordnung 62, die drei Strahlen R, G und B erzeugt.
• Eine Ablenkvorrichtung 64 ist mit einem Paar von Horizontalablenkspulen 80, die ein spezifisches Magnetfeld erzeugen, das die drei Elektronenstrahlen R, G und B in der Horizontalrichtung ablenkt, und einem Paar von Vertikalablenkspulen 82, die ein spezifisches Magnetfeld erzeugen, das die drei Elektronenstrahlen R, G und B in der Vertikalrichtung ablenkt, versehen. Die Ablenkvorrichtung 64 ist an der Außenfläche des Trichterabschnittes 58 und des Halbabschnittes 60 befestigt. Ein ringförmiger Dauermagnet 70, der acht Magnetpole enthält, ist an der Ablenkvorrichtung 64 an der Position nahe zu der Elektronenkanonenanordnung 62 festgelegt.
• Ein Leuchtstoffschirm 74 ist auf der Innenfläche des Schirmträgers 54 des Frontplattenabschnittes 52 vorgesehen. Eine Schattenmaske 76 von im wesentlichen rechteckförmiger Gestalt ist innerhalb der Farbkathodenstrahlröhre gegenüber zu dem Leuchtstoffschirm 74 in vorbestimmten Intervallen angeordnet. Die Schattenmaske 76 besteht aus extrem dünnen metallischen Schichten und ist mit einer großen Anzahl von Durchgangslöchern versehen. Ein Maskenrahmen 78 ist in dem Rand von diesen Schattenmasken 76 vorgesehen, um diese zu lagern. Der Maskenrahmen 78 ist an dem Frontplattenabschnitt 52 mittels einer Vielzahl von (nicht gezeigten) elastischen Trägern festgelegt.
• Fig. 7 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung der Ablenkvorrichtung 64, die ein Paar von Satteltyp- Horizontalablenkspulen 80, die symmetrisch in der Vertikal-(Y-Achs-)Richtung eines Trenngliedes 83 angeordnet sind, und ein Paar von Toroidtyp-Vertikalablenkspulen 82, die jeweils auf einen Kern 84 gewickelt sind, enthält. Synchronisierte Ströme, die jeweils einen verschiedenen Wert haben, der jeweils mit denjenigen Ablenkspulen 80 und 83 kompatibel ist, werden an (nicht gezeigte) passive Schaltungen abgegeben, die solche Elemente wie Widerstände und Leitungskonzentratoren enthalten. Der ringförmige Dauermagnet 70, der an der Ablenkvorrichtung 64 auf der Seite der Elektronenkanonenanordnung 62 festgelegt ist, ist einheitlich mit acht Magnetpolen in dem Rand oder Umfang der Röhrenachse Z versehen.
• Wie in Fig. 8A und 8B gezeigt ist, sind diese acht Magnetpole, die für den Dauermagneten 70 vorgesehen sind, abwechselnd angeordnet. Die Intervalle, die zwischen diesen Magnetpolen vorgesehen sind, die an spezifischen Positionen nahe zu beiden Seiten der Achsen X und Y angeordnet sind, sind im wesentlichen schmaler als diejenigen Intervalle zwischen den Magnetpolen, die von den Achsen X und Y entfernt sind. Zusätzlich enthalten die beiden Paare von Magnetpolen, mit anderen Worten vier Magnetpole, die an spezifischen Positionen nahe zu beiden Seiten der Achse X angeordnet sind, jeweils eine Magnetkraft, die zueinander gleich ist. In ähnlicher Weise enthalten diejenigen beiden Paare von Magnetpolen (d.h. vier Magnetpole), die an spezifischen Positionen nahe zu beiden Seiten der Achse Y angeordnet sind, ebenfalls eine Magnetkraft, die zueinander gleich ist. Andererseits enthalten diejenigen beiden Paare der Magnetpole (d.h. vier Magnetpole)&sub1; die an denjenigen Positionen nahe zu beiden Seiten der Achse X angeordnet sind, jeweils eine derartige Magnetkraft, die schwächer ist als diejenige, die durch die beiden Paare (d.h. vier Magnetpole) der Magnetpole gehalten ist, die an denjenigen Positionen nahe zu beiden Seiten der Achse Y angeordnet sind. Wenn von dem Leuchtstoffschirm aus geblickt und das Vorhandensein einer durch die Achsen X und Y aufgespannten Ebene angenommen wird, dann kehren sich diese Magnetpole abwechselnd im Uhrzeigersinn ausgehend von dem N-Pol um, der durch den Magnetpol gebildet wird, der am nächsten zur Achse Y in dem ersten Quadranten bei der oberen rechten Position ist.
• Sodann wird ein tatsächliches Beispiel der Dauermagnetscheibe 70 im folgenden beschrieben. Tatsächlich hat der Dauermagnetring 70 einen Innendurchmesser von 30 mm, einen Außendurchmesser von 33 mm, eine Breite von 5 mm Intervalle La von 6 mm zwischen den Magnetpolen, die die Achse Y schneiden, Intervalle Lb von 5 mm zwischen denjenigen Magnetpolen, die die Achse x schneiden und Intervalle Lc von 26,5 mm zwischen denjenigen Magnetpolen die nicht eine normale Achse schneiden. Dieses Ausführungsbeispiel liefert 1.300 Gauss je Zentimeter an Oberf lächenflußdichte für diejenigen Magnetpole, die die Achse X schneiden, und es liefert 1.500 Gauss je Zentimeter an Oberflächendichte für diejenigen Magnetpole, die die Achse Y schneiden.
• Fig. 18 zeigt eine Magnetisierungsmethode des Dauermagneten mit acht Magnetpolen. Ein Magnetisierungsgerät mit acht Kernen 202 und acht Spulen 203 ist um ein ringförmiges Magnetmaterial 204 angeordnet. Ein elektrischer Strom wird für die Spulen 203 geliefert, so daß acht Magnetpole auf dem Magnetmaterial 204 gebildet werden. Da acht Kerne 202 richtig auf dem Magnetisiergerät angeordnet sind, werden richtig acht Magnetpole auf dem Magnetmaterial 204 gebildet. Weiterhin kann die Stärke des Magnetfeldes durch die Stromstärke und die Wicklungszahl der Spule verändert werden. In einer anderen Methode kann ein Magnetisierungsgerät auf der Innenseite des ringförmigen Magnetmaterials 204 angeordnet werden.
• Wie in den Fig. 9A und 9B gezeigt ist, umfaßt die Elektronenkanonenanordnung 62 des erfindungsgemäß ausgebildeten Farbkathodenstrahlröhrengerätes das folgende: drei Einheiten von unabhängigen Kathoden 130, die auf einem Rang in Horizontalrichtung ausgerichtet sind, einen Elektronenstrahlerzeuger GE, der aus dem ersten und zweiten Gitter 131 und 132 besteht, die jeweils Elektronen steuern, die von diesen unabhängigen Kathoden 130 emittiert sind, und einen Elektronenlinsenabschnitt, der aus den dritten bis sechsten Gittern 133 bis 136 besteht, die jeweils diejenigen drei Elektronenstrahlen R, G und B beschleunigen und fokussieren, die von dem Elektronenstrahlerzeuger GE ausgesandt sind.
• Eine Konvergenzschale 137 ist für das sechste Gitter 136 vorgesehen. Ein Heizglied 138 ist vorgesehen, um diese drei unabhängigen Kathoden 130 zu erwärmen. Diejenigen ersten, zweiten und vierten Gitter 131, 132 und 134 sind im wesentlichen plattenförmige Elektroden, die jeweils mit drei Durchgangslöchern versehen sind, die die Durchdringung von Elektronenstrahlen erlauben, die von diesen drei unabhängigen Kathoden 130 ausgesandt sind. Andererseits sind die dritten, fünften und sechsten Gitter 133, 135 und 136 jeweils die integral strukturierten zylindrischen Elektroden, die jeweils mit drei Durchgangslöchern versehen sind, um die Durchdringung von Elektronenstrahlen zu erlauben, die von diesen drei unabhängigen Kathoden 130 ausgesandt sind.
• Im Gegensatz zu den Intervallen (La = 6 mm), die zwischen diesen S-Polen und N-Polen der Dauermagnetscheibe 70 vorgesehen sind, sind die Intervalle zwischen den Durchgangslöchern, die eine Durchdringung eines Paares von Seitenelektronenstrahlen erlauben, konkret, die Intervalle Sg zwischen der ausgerichteten Richtung eines Paares von Seitenelektronenstrahlen, die durch den Hauptlinsenabschnitt verlaufen, auf etwa 6,6 mm eingestellt. Zusätzlich ist ein Magnetfeldsteuerelement, das aus den Magnetgliedern 141a und 141b besteht, die einander zwischen dem Magnetfeld beeinflussen, das aus dem rückwärtigen Bereich der Ablenkvorrichtung austritt, in dem Rand der Seitenstrahldurchdringungslöcher an dem Boden der Konvergenzschale 137 vorgesehen. Das Magnetfeldsteuerelement kompensiert die Koma-Aberration.
• Dank des Vorsehens des scheibenförmigen Dauermagneten 70 für die Ablenkvorrichtung 64 auf der Seite der Elektronenkanonenanordnung 62 kann eine Vielzahl von vorteilhaften Effekten erzielt werden, die weiter unten beschrieben sind.
• Wie in Fig. 10 gezeigt ist, erzeugt ein Paar von Vertikalablenkspulen 82 jeweils ein extrem starkes tonnenähnliches Vertikalablenkmagnetfeld 150. Als ein Ergebnis beeinflußt eine extrem intensive Lorentz-Kraft Elektronenstrahlen, und somit sind alle Elektronenstrahlen zwangsweise einer ernsten Verzerrung unterworfen. Um den nachteilhaften Effekt des intensiven tonnenähnlichen Vertikalablenkmagnetfeldes 150, das die Elektronenstrahlen beeinflußt, zu minimieren, erzeugen die Magnetpole auf beiden Seiten von den Bereichen, die jeweils die Achse Y schneiden, intensive Kissentyp-Magnetfelder 151 und 152, die eine umgekehrte Form des tonnenähnlichen Vertikalablenkmagnetfeldes 150 sind, so daß die intensive Lorentz-Kraft gegebenenfalls versetzt werden kann. Als ein Ergebnis werden wirksam solche nachteilhafte Erscheinungen, wie eine elliptische Verzerrung der Strahlflecken der drei Elektronenstrahlen und eine Neigung von diesen Seitenelektronenstrahlen gegen die Horizontalrichtung ausgeschlossen.
• Wie der in Y-Achsrichtung stattfindende Fall erzeugen diejenigen Magnetpole auf beiden Seiten von den Bereichen, die die Achse X jeweils schneiden, intensive Kissentyp-Magnetfelder 153 und 154. Um weiterhin einen nachteilhaften Einfluß des intensiven tonnenähnlichen Vertikalablenkmagnetfeldes 150, das diese Seitenstrahlen beeinträchtigt, zu minimieren, erzeugen diejenigen Magnetpole auf beiden Seiten von den Bereichen, die nicht die Achsen X und Y schneiden, jeweils das andere Magnetfeld 155, das folglich eine spezifische Lorentz- Kraft umgekehrt zu derjenigen liefert, die durch das tonnenähnliche Vertikalablenkmagnetfeld 150 erzeugt ist. Als ein Ergebnis ist die vorangehende Lorentz- Kraft ersetzt, um so die Neigung von diesen Seitenstrahlen gegen die Horizontalrichtung zu löschen.
• Um wirksam einen Nutzeffekt des Magnetfeldes zugunsten von diesen Seitenelektronenstrahlen zu fördern, wird angeregt, daß die Intervalle La zwischen diesen Magnetpolen auf beiden Seiten der Achse Y schmaler als die Intervall Sg für ein Paar von diesen Seitenstrahlen in der ausgerichteten Richtung vorgesehen sind.
• Im Gegensatz zu der Farbkathodenstrahlröhre, der eine Hilfsspule beigefügt ist, die in der genannten japanischen offengelegten Gebrauchsmusterpublikation Nr. 57-45748 von 1982 beschrieben ist, korrigiert die Dauermagnetscheibe 170, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist, Flecken von diesen drei Elektronenstrahlen, und zusätzlich wird dank seiner kompakten Gestalt der Dauermagnetring 70 billig und fördert die Verarbeitung zum Ausführen der Massenproduktion. Bei dem vorangehenden Farbkathodenstrahlröhrengerät, dem die oben genannte Hilfsspule beigefügt ist, schwankt das Ablenkmagnetfeld durch den Einfluß des Ablenkstromes, und somit wird, wenn die Fleckgestalt von diesen drei Elektronenstrahlen kompensiert wird, indem die beigefügte Hilfsspule angewandt wird, abhängig von der Lage der Elektronenstrahlen ein Korrektureffekt zu schwach oder übermäßig.
• Wenn andererseits das Farbkathodenstrahlröhrengerät angewandt wird, das die erfindungsgemäß ausgebildete Dauermagnetscheibe 70 verwendet, so kann das Gerät stabil ein Magnetfeld zu allen Zeiten korrigieren. Mit anderen Worten, weder ein Mangel noch ein Überschuß tritt in der Wirkung des Korrigierens der Strahlfleckgestalt unabhängig von der Position der Elektronenstrahlen auf. Als ein Ergebnis kann ein Elektronenstrahlfleck konstant in perfekte kreisförmige Form überall auf dem Leuchtstoffschirm gestaltet werden.
• Wenn irgendein herkömmlicher stabförmiger Dauermagnet magnetisiert wird, kann die Linie der Magnetkraft selbst von der richtigen Richtung abweichen, und als ein Ergebnis können die Magnetpole nicht in richtige Positionen gesetzt werden. Da andererseits der Dauermagnetring 70, der gemäß der Erfindung ausgebildet ist, diskret eine Vielzahl von Magnetpolen vorsehen kann, können alle Magnetpole genau in die vorbestimmten Positionen gesetzt werden. Als ein Ergebnis kann der scheibenförmige Dauermagnet 70, der gemäß der Erfindung ausgebildet ist, leicht ein axial symmetrisches Korrekturmagnetfeld erzeugen, um so gegebenenfalls eine verbesserte Fokussierkennlinie zu erzielen, ohne eine Verminderung der Konvergenzcharakteristik zu verursachen.
• Fig. 12 bezeichnet das zweite Ausführungsbeispiel der Dauermagnetscheibe 70. Mit Ausnahme des in dem ersten Ausführungsbeispiel eingeführten ringförmigen Dauermagneten 70 verwendet das zweite Ausführungsbeispiel diejenigen Komponenten, die exakt identisch zu denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels sind. Das zweite Ausführungsbeispiel liefert ein Paar von Dauermagnetgliedem, um eine integrale Dauermagnetscheibe zu bilden. Konkret sind jeweils diejenigen Dauermagnetglieder 161a und 161b mit vier Magnetpolen versehen. Diese vier Magnetpole, die für jedes dieser Dauermagnetglieder 161a und 161b vorgesehen sind, sind symmetrisch angeordnet und bilden zusammen gemeinsam einen scheibenförmigen Dauermagneten 162 wie derjenige, der für das erste Ausführungsbeispiel vorgesehen ist. Die vollständige Dauermagnetscheibe 162 liefert einen befriedigenden Effekt, der identisch ist zu demjenigen, der durch den scheibenförmigen Dauermagneten 70 des ersten Ausführungsbeispiels erzeugt ist.
• Die Fig. 13 und 14 bezeichnen jeweils abgewandelte Beispiele des Dauermagneten 162 des zweiten Ausführungsbeispiels. Um diese Abwandlung auszuführen, sind diese Magnetpole auf einem Paar von Dauermagnetgliedern 171a und 171b und einem anderen Paar von Dauermagnetgliedern 181a und 181b beanstandet voneinander in der Struktur dieser Dauermagneten 172 und 182 angeordnet. Das Vorsehen dieser Magnetpole an diskreten Positionen minimiert eine wechselseitige Störung von diesen Magnetpolen, um wirksam eine Magnetisierung zu fördern. Es sei darauf hingewiesen, daß der Bereich des zweiten Ausführungsbeispiels nicht allein die Anzahl des anwendbaren Dauermagneten auflediglich zwei Stücke angibt, sondern ein Minimum von drei Dauermagnetgliedern ebenfalls eingeführt werden kann.
• Die obigen ersten und zweiten Ausführungsbeispiele sehen jeweils den ringförmigen Dauermagneten an einer spezifischen Position entsprechend einem Ende der Elektronenkanone vor. Andererseits befestigt das dritte Ausführungsbeispiel, das in Fig. 15 gezeigt ist, die Dauermagnetscheibe 28 zwischen dem Kern 24 und dem rückwärtigen Endbereich 27 der Elektronenkanone. Um das dritte Ausführungsbeispiel einzuführen, kann, wie in Fig. 16 gezeigt ist, der ringförmige Dauermagnet auch aus einem Paar von halbkreisförmigen Dauermagnetgliedem 164a und 164b gemeinsam zusammengesetzt sein. Dennoch ist es für das dritte Ausführungsbeispiel möglich, die Dauermagnetscheibe vorzusehen, die aus drei oder mehr als drei Komponentengliedern zusammengesetzt sein kann, anstelle von lediglich die verfügbare Anzahl von nur zwei Stücken der Dauermagnetglieder anzugeben. Das gleiche gilt auch für das zweite Ausführungsbeispiel.
• Das erste, zweite und dritte Ausführungsbeispiel befestigen jeweils die Dauermagnetscheibe an der Ablenkvorrichtung. Die Erfindung sieht ein anderes Ausführungsbeispiel vor, das die Dauermagnetscheibe direkt an der Elektronenkanonenanordnung 20 installiert. Die Elektronenkanonenanordnung 20 umfaßt das folgende: drei unabhängige Kathoden 30, die auf einem Rang in der Horizontalrichtung angeordnet sind, einen Elektronenstrahlerzeuger, der erste und zweite Gitter 31 und 32 enthält, die jeweils einen von den drei unabhängigen Kathoden 30 emittierten Elektronenstrahl steuern, und einen Elektronenlinsenabschnitt mit dritten und vierten Gittern 33 und 34, die jeweils diese drei Elektronenstrahlen, die von dem Elektronenstrahlerzeuger emittiert sind, beschleunigen und fokussieren. Zusätzlich ist ein Magnetfeldsteuerelement aus einem Paar von Magnetgliedern 41a und 41b in dem Rand der den Seitenstrahl durchlassenden Durchgangslöcher am Boden der Konvergenzschale 37, die an dem vierten Gitter 34 angebracht ist, installiert. Die Dauermagnetscheibe 28 ist an der Innenfläche der Konvergenzschale 37 festgelegt, wo der Dauermagnetring 28 ein Achtpol-Magnetfeld erzeugt, das symmetrisch zu beiden Seiten der Mittenachse 55 der Elektronenkanonenanordnung 20 ist.
• Gemäß dieser strukturellen Anordnung bildet der Dauermagnetring 28 im wesentlichen einen Bereich, der eine Durchdringung der Elektronenstrahlen auf der Seite der Elektronenkanonenanordnung 20 der Ablenkvorrichtung erlaubt, und außerdem kann die Dauermagnetscheibe 28 an einer Position viel näher zu der Ablenkvorrichtung als der Elektronenlinsenabschnitt der Elektronenkanonenanordnung 20 installiert werden.
• Es sei darauf hingewiesen, daß die gesamte Substanz der Dauermagnetscheibe nicht notwendig magnetisch zu sein braucht, sondern der Magnetismus lediglich in den Bereichen vorhanden sein soll, die diese Magnetpole aufnehmen. Es braucht nicht betont zu werden, daß der Prozeß zum Magnetisieren der Magnetglieder den Prozeß zum Installieren der Farbkathodenstrahlröhre in dem Gerät vorangehen soll.
• Das erfindungsgemäß ausgebildete Farbkathodenstrahlröhrengerät umfaßt eine Elektronenkanone, die drei Elektronenstrahlen emittiert, die auf einem Rang ausgerichtet sind, und eine Ablenkvorrichtung, die ein abgelenktes Magnetfeld erzeugt, das die drei Elektronenstrahlen, die von der Elektronenkanone emittiert sind, in der ausgerichtete Richtung und in der Richtung, die die ausgerichtete Richtung orthögonal schneidet, ablenkt. Der ringförmige Dauermagnet, der ein Achtpol-Magnetfeld erzeugt, ist an einer Stelle auf der Seite der Elektronenkanone der Ablenkvorrichtung oder an einer Stelle nahe zu Elektronen auf der Seite des Leuchtstoffschirmes des Hauptlinsenabschnittes der Elektronenkanonenanordnung vorgesehen. Die kreisförmige Dauermagnetscheibe fördert einfach eine Magnetisierung von Magnetpolen, und außerdem ist die Dauermagnetscheibe selbst mit den Magnetpolen integriert, die genau magnetisiert und an den vorbestimmten Stellen festgelegt sind, und als ein Ergebnis erzeugt die Dauermagnetscheibe genau ein Achtpolmagnetfeld in perfekter Symmetrie. Dank des obigen strukturellen Vorteiles kann durch wirksames Anlegen eines genau gesteuerten Magnetfeldes, das durch die Dauermagnetscheibe erzeugt ist, eine ablenkende Aberration, die die Elektronenstrahlen von dem Ablenkmagnetfeld beeinträchtigt, das durch die Ablenkvorrichtung erzeugt ist, vollständig korrigiert werden. Als ein Ergebnis wird die Fokussiereigenschaft sicher in dem Rand des Leuchtstoffschirmes gefördert.

Claims (8)

1. Ablenkvorrichtung (64), die geeignet ist für ein Farbkathodenstrahlröhrengerat mit einem Frontscheibenabschnitt (52), einem Trichterabschnitt (58) und einem Halsabschnitt (60), die intern eine Elektronenkanonenanordnung (62) festlegen, wobei die Ablenkvorrichtung aufweist:

eine erste Ablenkspule (80), die drei Elektronenstrahlen (B, R, G), die von der Elektronenkanonenanordnung (62) in der In-Linien-Richtung im wesentlichen in der Horizontal-X-Achsrichtung emittiert sind,

eine zweite Ablenkspule (82), die die drei Elektronenstrahlen, die von der Elektronenkanonenanordnung (62) emittiert sind, in der Vertikal-Y- Achsrichtung ablenkt, und

eine Achtpol-Dauermagneteinrichtung (70), die um die Rährenachse (Z-Achse) zwischen einem Endbereich der Ablenkvorrichtung (64) und einem Hauptelektronenlinsenabschnitt der Elektronenkanonenanordnung (62) vorgesehen ist, um Magnetfelder zu erzeugen, die eine ablenkende Aberration der drei Elektronenstrahlen, verursacht durch das Magnetfeld der Ablenkvorrichtung, minimieren können,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Achtpol-Dauermagneteinrichtung (70) eine kreisförmige pfannkuchenähnliche Scheibe umfaßt, auf der die acht Pole gebildet sind.

2. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achtpol-Dauermagneteinrichtung (70) im wesentlichen aus einer Vielzahl von kreisförmigen pfannkuchenähnlichen Platten zusammengesetzt ist.

3. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achtpol-Dauermagneteinrichtung (70) Magnetringe aufweist, die längs der Röhrenachse angeordnet sind, oder in zwei Stücke in der Richtung senkrecht zu der Röhrenachse unterteilt ist.

4. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Intervalle zwischen zwei Paaren von Magnetpolen, die an spezifischen Positionen nahe zu beiden Seiten einer Achse in X-Achsrichtung der Achtpol-Dauermagneteinrichtung (70) angeordnet sind, und Intervalle zwischen anderen zwei Paaren von Magnetpolen, die an spezifischen Positionen nahe zu beiden Seiten einer Achse in Y-Achsrichtung der Achtpol-Dauermagneteinrichtung (70) angeordnet sind, jeweils schmäler sind als die Intervalle zwischen vier Paaren von Magnetpolen, die von den Achsen in X- und Y-Achsrichtung abseits sind.

5. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Paare von Magnetpolen, die an spezifischen Positionen nahe zu beiden Seiten einer Achse in X-Achsrichtung angeordnet sind, und andere zwei Paare von Magnetpolen, die an spezifischen Positionen nahe zu beiden Seiten einer Achse in Y- Achsrichtung jeweils mit einer spezifischen magnetischen polaren Intensität gleich zueinander versehen sind.

6. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Intervalle zwischen zwei Paaren von Magnetpolen, die an spezifischen Positionen nahe zu beiden Seiten einer Achse in Y-Achsrichtung angeordnet sind, schmaler sind als das Intervall zwischen einem Paar von Seitenelektronenstrahlen, die von der Elektronenkanonenanordnung (62) ausgesandt sind.

7. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Annahme des Vorliegens einer Ebene über Achsen in X- und Y-Achsrichtungen in der Achtpol-Dauermagneteinrichtung (70), betrachtet von im wesentlichen einem Leuchtstoffschirm, ein N-Pol der Magnetpol ist, der am nächsten zu der Achse in der X-Achsrichtung im Uhrzeigersinn ist.

8. Ablenkvorrichtung, die geeignet ist für ein Farbkathodenstrahlröhrengerät mit einem Frontscheibenabschnitt (52), einem Trichterabschnitt (58) und einem Halsabschnitt (60), die intern eine Elektronenkanonenanordnung (62) festlegen, mit:

einer ersten Ablenkspule (80), die drei Elektronenstrahlen (B, R, G), die von der Elektronenkanonenanordnung (62) ausgesandt sind, in der In-Linien-Richtung im wesentlichen in der Horizontal-X- Achsrichtung ablenkt,

einer zweiten Ablenkspule (82), die die drei Elektronenstrahlen, die von der Elektronenkanonenanordnung (62) ausgesandt sind, in der Vertikal-Y- Achsrichtung ablenkt,

einem Kern (24), der die darauf gewickelte zweite Ablenkspule (82) aufnimmt, und

einer Achtpol-Dauermagneteinrichtung (70), die um die Röhrenachse (Z-Achse) vorgesehen ist, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das eine Ablenkaberration der drei Elektronenstrahlen, verursacht durch das Magnetfeld der Ablenkvorrichtung, minimieren kann,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Achtpol-Dauermagneteinrichtung (70) zwischen einem Endbereich der Ablenkvorrichtung und dem Kern (24) vorgesehen ist und eine kreisförmige pfannkuchenähnliche Scheibe aufweist, auf der die acht Pole gebildet sind.