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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Farbwiedergabeanordnung
mit einer Farbwiedergaberöhre,
wobei auf eine Längsachse
derselben Folgendes vorgesehen ist:
- a) ein
Hals, ein Konus, ein Wiedergabeschirm, der mit einer Anordnung von
Phosphorpunkten versehen ist, die in verschiedenen Farben aufleuchten, und
eine Farbselektionselektrode, die gegenüber dem genannten Wiedergabeschirm
liegt,
- b) der Hals ein Elektronenstrahlerzeugungssystem in sich birgt
mit einem Strahlbildungsteil zum Erzeugen von drei Elektronenstrahlen,
die von Videoinformation betrieben werden und deren Achsen sich
in einer Ebene erstrecken, und
- c) eine Ablenkeinheit zum Erzeugen von Ablenkfeldern, die dienen
zum Ablenken der Elektronenstrahlen in der horizontalen und in der
vertikalen Richtung, wobei diese Ablenkeinheit eine Ablenkebene
definiert.
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Farbwiedergaberöhrensysteme
der eingangs beschriebenen Art sind von dem herkömmlichen 3-in-live-Typ. Im
Allgemeinen umfassen sie eine selbst konvergierende Ablenkeinheit,
die im Betrieb derartige nicht einheitliche Magnetfelder für die Horizontal- und die Vertikal-Ablenkung
erzeugt (insbesondere ein tonnenförmiges Feld zur Vertikal-Ablenkung und ein
kissenförmiges
Feld für
die Horizontal-Ablenkung), dass die drei von dem Elektronenstrahlerzeugungssystem
erzeugten und auf den Wiedergabeschirm fokussierten Elektronenstrahlen durch
die Hauptlinse über
den Wiedergabeschirm konvergieren.
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Zur
Zeit werden immer höhere
Strahlströme erfordert,
die teilweise einen Beitrag liefern können zur Verwendung von dunklerem
Glas. Ein mit diesen höheren
Strahlströmen
einher gehendes Problem ist, dass die Strahlen einander abstoßen, so
dass es unmöglich
ist, für
alle Strahlstromwerte ein einwandfreies Bild zu schaffen. Außerdem soll
die Bildleistung immer strengeren Anforderungen entsprechen.
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Das
Problem wird beispielsweise dadurch gelöst, dass Konvergenzfehler korrigiert
werden, die durch Raumladungsabweisung verursacht werden, oder dass
Raumladungsabweisung dadurch vermieden wird, dass gewährleistet
wird, dass die drei Strahlen in Bezug auf Zeit nicht zusammentreffen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Raumladungsabweisung
zwischen den Strahlen nicht nur einen Konvergenzfehler verursacht,
sondern auch einen Landungsfehler. Wenn der durch Raumladungsabweisung
verursachte Konvergenzfehler korrigiert wird, wird die Landung beeinträchtigt und
kann nicht korrigiert werden. Zur Optimierung der Korrektur müssen zunächst die
Landungseinflüsse
der Raumladungsabweisung korrigiert werden, wonach es möglich ist,
nötigenfalls
die Konvergenz zu korrigieren, die durch die genannte Korrektur
beeinträchtigt
sein kann.
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Der
Ausdruck "einwandfreie
Landung" soll in diesem
Zusammenhang bedeuten, der richtige Landungswinkel. Die drei Elektronenstrahlen,
welche die Phosphorpunkte eines bestimmten Pixels anregen sollen,
müssen
durch dieselbe Maskenöffnung
der Farbselektionselektrode (Schattenmaske) in etwas verschiedenen
vorbestimmten Winkeln hindurch gehen. Von den (äußersten) Strahlen erfahrene
Raumladungsabweisung hat einen störenden Effekt auf diese Winkel.
Es ist daher u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung den Raumladungseinfluss,
der die Landungswinkel beeinflusst, zu korrigieren.
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Diese
Aufgabe wird erreicht durch ein Farbwiedergaberöhrensystem nach der vorliegenden
Erfindung, mit dem Kennzeichen, dass ein Element, das den Auftreffwinkel
beeinflusst, zum Korrigieren des Effektes der Raumladungsabstoßung, erfahren von
den äußeren Strahlen
(6, 8) an einer Achsenposition zwischen den Achsenpositionen
des Strahlbildungsteils des Elektronenstrahlerzeugungssystems und
des Wiedergabeschirms vorgesehen ist, wobei das genannte Element
derart konstruiert ist, dass es ein 45° magnetisches 4-Polfeld erzeugt,
dass weiterhin eine Korrekturanordnung vorgesehen ist zum Liefern
eines Korrektursignals, das von der Videoinformation (Sv)
hergeleitet wird, zu dem Element, das den Auftreffwinkel beeinflusst.
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Der
Korrekturvorgang kann verschiedenartig durchgeführt werden. Si ist es beispielsweise
möglich,
die Kathodenströme
oder die Strahlströme
zu messen und aus der gemessenen Information herzuleiten, wie das
Element zum Beeinflussen des Auftreffwinkels, mit Energie versehen
werden soll. Eine sehr praktische Lösung ist, die Information aus
der Videoinformation herzuleiten.
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Bei
dieser Ausführungsform
sind eine Anzahl Treibermoden möglich.
Das Korrektursignal kann aus der augenblicklichen Videoinformation
hergeleitet werden (dies erfordert eine schnelle Korrekturschaltung).
Das Korrektursignal kann zeilenweise aus dem mittleren Strahlstrom
hergeleitet werden (ausgehend von der richtigen Zeile ist ein Zeilen speicher
erforderlich). Das Korrektursignal kann bildweise aus dem mittleren
Strahlstrom hergeleitet werden (das aus dem vorhergehenden Bild
oder den vorhergehenden Bildern bekannt ist).
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Dies
allem liegt Folgendes zugrunde. Wenn der Wert aller zu verwendenden
Strahlströme
bekannt ist, kann die gegenseitige Abstoßung der Strahlen für all diese
Strahlströme
berechnet werden. Wenn die gegenseitige Abstoßung bekannt ist, ist der Grad,
in dem der Auftreffwinkel beeinflusst wird auch bekannt. Dies kann
ausgenutzt werden zum Bestimmen des erforderlichen Korrektursignals.
Dadurch, dass das genannte Korrektursignal dem Element zugeführt wird,
das den Auftreffwinkel beeinflusst, erfahren die äußersten
Elektronenstrahlen im Betrieb eine Kraft, durch die diese Elektronenstrahlen
gegenüber
dem zentralen Strahl verlagert werden. Dieses Korrektursignal wird
derart eingestellt, dass der Effekt auf den Auftreffwinkel der Elektronenstrahlen
im Wesentlichen den Effekt der Strahlabstoßung kompensiert. Die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung wird dadurch erfüllt, dass die Anordnung des
Elementes, das die Landung beeinflusst in einer Achsenlage zwischen
dem Wiedergabeschirm und der Ablenkebene, dafür sorgt, dass das Element im
Falle einer Korrektur eine Kraft auf die (den) äußersten Elektronenstrahlen)
ausübt,
wobei diese Kraft eine Komponente aufweist, die sich in der Ebene
der Elektronenstrahlen und in der Richtung zu dem zentralen Elektronenstrahl
hin erstreckt und wobei die Anordnung des Elementes, das die Landung
in einer Achsenlage zwischen der Ablenkebene und dem Strahlbildungsteil
des Elektronenstrahlerzeugungssystems beeinflusst, dafür sorgt,
dass das Element im Falle einer Korrektur auf die äußersten
Elektronenstrahlen bzw. auf den äußersten
Elektronenstrahl eine Kraft ausübt,
wobei diese Kraft eine Komponente aufweist, die sich in der Ebene
der Elektronenstrahlen und in einer Richtung weg von dem zentralen
Elektronenstrahl erstreckt. In dem letzteren Fall ist die Empfindlichkeit
des Korrektursystems die größere (was
bedeutet, dass die erforderlichen Treiberschaltungen die niedrigeren
sind).
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Um
zu gewährleisten,
dass die Elektronenstrahlen in einem ausreichenden Grad fokussiert werden
können,
ist das Element, das den Landungswinkel beeinflusst, derart konstruiert,
dass ein 45° magnetisches
4-Polfeld erzeugt wird. (Insbesondere wenn das genannte Element
in der Nähe
der Fokussierungslinse des Elektronenstrahlerzeugungssystems vorgesehen
ist).
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Eine
Anordnung zum Korrigieren von Landungsfehlern ist in
EP 797837 beschrieben worden, wobei
es sich entsprechend Art 54(3) EPC um den Stand der Technik handelt.
Dieses Dokument beschreibt ein System zum Korrigieren von Landungsfehlern,
die von Herstellungstoleranzen, Einflüssen von (Erd)magnetischen
Feldern und von "Doming" (Wölbung) herrühren. Vorzugsweise
erfolgt dies dadurch, dass zwei Dipolsysteme verwendet werden, von
denen das erste System die drei Strahlen in der Richtung der Längsachse
der Elektronenstrahlröhre ablenkt,
und das zweite System die Strahlen weg von der Achse ablenken, oder
umgekehrt. Das Gleichgewicht zwischen den zwei Dipolelementen ist
derart, dass die Landungsposition (Konvergenz und Raster) nicht
geändert
wird, während
der Landungswinkel korrigiert wird, wobei bemerkt werden soll, dass
die Verwendung von Dipolelementen sich auf alle drei Strahlen gleichzeitig
in derselben Richtung auswirkt. Dieses System bietet nicht die Möglichkeit,
auf die einzelnen Strahlen zu wirken.
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Der
Betrag an Landungskorrektur ist anhängig von dem Betrag an Wölbung zu
einem bestimmten Zeitpunkt. Dazu soll die Beziehung zwischen dem Strahlstrom,
der Wölbung
und der erforderlichen Landungskorrektur bekannt sein.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im vorliegenden
Fall näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 einen Längsschnitt
durch eine Farbwiedergaberöhre
mit einem Element 14, das den Landungswinkel beeinflusst,
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2 eine Vorderansicht eines
Elementes 14 der in 1 dargestellten
Farbelektronenstrahlröhre,
wobei dieses Element den Landungswinkel beeinflusst und als ein
45° 4-Pol
implementiert worden ist,
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3 und 4 Landungsaspekte der drei Strahlen,
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5 und 6 je eine Vorderansicht alternativer
Ausführungsformen
von 45° magnetischen
4-Polelementen,
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7 einen Längsschnitt
durch eine Farbwiedergaberöhre
mit einem Element 54, das den Landungswinkel beeinflusst,
das als 45° 4-Pol
implementiert worden ist,
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8 eine schaubildliche Darstellung
des Elementes 54, und
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9 eine schematische Darstellung
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Gleiche
Bezugszeichen beziehen sich möglichst
auf entsprechende Teile.
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1 ist ein Schnitt durch
eine Farbwiedergaberöhre
zur Verwendung in einer Wiedergabeanordnung nach der vorliegenden
Erfindung. In einer Glashülle 1,
die aus einem Wiedergabefenster 2, einem Konus 3 und
einem Hals 4 besteht, enthält der genannte Hals ein Elektronenstrahlerzeugungssystem 5,
das drei Elektronenstrahlen 6, 7 und 8 erzeugt, deren
Achsen sich in der Zeichenebene erstrecken. In dem nicht abgelenkten
Zustand fällt
die Achse des zentralen Elektronenstrahls 7 mit der Längsachse 9 der
Röhre zusammen.
Die Innenfläche
des Wiedergabeschirms 2 ist mit einer Vielzahl von Triaden
aus Phosphorelementen versehen. Die genannten Elemente können in
Form von Zeilen oder Punkten sein, Jede Triade umfasst ein Element,
das aus einem Phosphor besteht, der Grün aufleuchtet, ein Element, der
aus einem Phosphor besteht, der Blau aufleuchtet, und ein Element,
das aus einem Phosphor besteht, der Rot aufleuchtet. Gegenüber dem
Wiedergabeschirm ist eine Schattenmaske 11 mit einer Vielzahl
von Öffnungen 12 zum
Hindurchlassen der Elektronenstrahlen 6, 7 und 8 vorgesehen,
die auf die Phosphorelemente nur einer Farbe auftreffen. Die drei
koplanaren Elektronenstrahlen werden mit Hilfe einer Ablenkeinheit 20 abgelenkt,
die ein Horizontal-Ablenkspulensystem 13 und ein Vertikal-Ablenkspulensystem 13' sowie einen
Ringkern 21 aufweist, der wenigstens das Horizontal-Ablenkspulensystem 13 koaxial
umgibt.
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die Erzeugung
eines korngierenden Magnetfeldes mit Hilfe eines Landungskorrekturelementes,
wobei dieses korrigierende Magnetfeld eine Stärke hat, die (beispielsweise
proportional) von dem Strahlstrom hergeleitet wird, und eine Feldkonfiguration,
die, abhängig
davon, ob das Korrekturelement vor oder hinter der Ablenkebene DP
vorgesehen ist, dafür
sorgt, dass die Elektronenstrahlen 6 und 8 sich in
einer Richtung weg von dem zentralen Strahl oder in Richtung zu
dem zentralen Strahl verlagern, und zwar in der Ebene der Elektronenstrahlen.
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Die
zu verwendenden Magnetfeldkonfigurationen können örtliche Dipolfelder enthalten,
wie an der Stelle der äußeren Strahlen 6 und 8 erzeugt
werden, und zwar mit Hilfe von Spulenkonfigurationen. Nötigenfalls
können
(nicht dargestellte) magnetischer Polschuhe in dem Hals 4 der
Röhre vorgesehen
werden, damit die Dipolfelder den richtigen Stellen zugeführt werden.
Ein Nachteil aber der Verwendung (metallischer) Polschuhe ist, dass
Wirbelströme auftreten
können,
wenn HF-Horizontal-Ablenkfelder verwendet werden.
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Auf
die Verwendung von Polschuhen kann verzichtet werden, wenn die zu
verwendende Magnetfeldkonfiguration ein 45° Quadraturpolfeld enthält. Solche
Quadraturpolfelder kann mit Hilfe eines Systems aus vier Spulen 16, 17, 18, 19 erzeugt
werden, die auf einem Kern gewickelt sind, wie dies in 2 dargestellt ist.
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Wie
in 1 dargestellt, umfasst
das Element 14, das, in der genannten Figur, auf einer
Achsenposition zwischen dem Strahlbildungsteil des Elektronenstrahlerzeugungssystems 5 und
der Ablenkebene DP liegt, einen Ringkern 15 aus magnetisierbarem
Material, der den Hals der Röhre 4 koaxial umgibt,
und auf dem die vier Spulen 16, 17, 18 und 19 gewickelt
sind, und zwar auf eine solche Art und Weise, dass bei Erregung
ein 45° 4-Polfeld
erzeugt wird, dessen Orientierung gegenüber den drei Strahlen 6, 7 und 8 der
in der Zeichnung dargestellten Orientierung entspricht. (Ein 45° magnetisches
4-Polfeld kann auf alternative Weise mit Hilfe zweier C-Kerne erzeugt
werden, die mit einer Wicklung versehen sind, wie in 5 dargestellt, oder mit
einer Ständerkonstruktion,
wie in 6 dargestellt).
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Der
Aspekt der Landungskorrektur, dem die vorliegende Erfindung zugrunde
liegt, wird anhand der 3 und 4 näher erläutert.
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3 ist eine Vorderansicht
eines Teils des Wiedergabeschirms 2, auf dem ein sich wiederholendes
Muster paralleler roter, grüner
und blauer Phosphorstreifen R, G, B vorgesehen ist, wobei sog. Sicherheitszonen
(schraffierte Zeilen) zwischen den Phosphorstreifen vorgesehen sind.
Wenn die äußeren Strahlen
dem Effekt von Raumladungsabstoßung nicht
ausgesetzt sind, treffen die Punkte der Strahlen 6, 7 und 8 auf
die Streifen R, G, B auf eine identische Art und Weise auf, d. h.
das Bild hat eine hohe Farbreinheit. Die genannte Farbreinheit wird
beibehalten, wenn die drei Punkte einer gleichen Verlagerung in
derselben Richtung ausgesetzt werden. (Dies kann beispielsweise
im Falle von Wölbung
der Maske passieren).
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4 zeigt eine Situation,
in der die äußeren Strahlen
den Effekt der Raumladungsabstoßung
erfahren haben. In diesem Fall wird, wenn die Punkte der Strahlen 6, 7 und 8 einer
gleichen Verlagerung in derselben Richtung erfahren haben, eine
Entfärbung auftreten.
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7 zeigt eine alternative
Ausführungsform
einer Farbwiedergaberöhre
für eine
Wiedergabeanordnung nach der vorliegenden Erfindung. In diesem Fallumfasst
die Röhre
ein Element 54 zum Beeinflussen des Landungswinkels, wobei
dieses Element zwischen dem Wiedergabeschirm 2 und der Ablenkebene
DP vorgesehen ist, und dazu dient, dafür zu sorgen, dass die äußersten
Elektronenstrahlen in Richtung aufeinander zu verlagert werden.
In diesem Fall umfasst das Element 54 eine Spulenkonfiguration 56, 57, 58, 59,
die auf einem Ring 55 vorgesehen ist (8 ist nicht maßstabgerecht gezeichnet). Der
Strom durch die Spulen 56, 57, 58, 59 kann aus
dem Strahlstrom hergeleitet werden.
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Nach
der Korrektur von Landungsfehlern, verursacht durch Raumladungsabstoßung, kann
die etwaige Störung
in der Konvergenz, verursacht durch die genannte Korrektur, mit
Hilfe eines Zeilenspeichers für
jede der drei Farben korrigiert werden, wobei die Auslesegeschwindigkeit
jeder der drei Farben derart bestimmt wird, dass die Konvergenz
(gestört durch
die Korrektur des Landungswinkels) korrigiert wird. Ein derartiges
System ist in 9 schematisch dargestellt.
In der genannten Figur stellt Sv ein eintreffendes
Videosignal dar. Der Strom, der dem 45° 4-Pol 14 (oder 54)
zugeführt
werden soll, wird aus diesem Signal in der Schaltungsanordnung 60 berechnet.
Außerdem
wird einem Schalter 61 mit einem Zeilenspeicher für jede der
drei Farben, Videoinformation zugeführt. Die erforderlichen Taktgeschwindigkeiten
werden aus der Schaltungsanordnung 60 hergeleitet und die
resultierenden Videosignale werden der Röhre 1 oder 1' zugeführt.
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Anstelle
von drei Zeilenspeichern zur Korrektur von Konvergenzfehlern, kann
ein Element (14' oder 54') verwendet
werden, das ein 45° magnetisches
4-Polfeld erzeugt, wobei dieses Element vorzugsweise in der Nähe der Ablenkebene
vorgesehen wird. Wenn es in der Ablenkebene vorgesehen wird, hat
es keinen Einfluss auf die Landung. In anderen Fällen kann es notwendig sein,
die Landung stärker zu
korrigieren, als dies notwendig ist, wenn auf Konvergenzkorrektur
verzichtet wird.
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Es
ist sogar möglich,
die beiden Korrekturen (Landungswinkelkorrektur und Konvergenzkorrektur) mit
einem einzigen 45° Vierpol
durchzuführen,
der vor der Ablenkebene vorgesehen wird.
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Zusammenfassend
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Farbwiedergabeanordnung mit
einer Farbwiedergaberöhre
mit einem Wiedergabeschirm, wobei diese Röhre ein Elektronenstrahlerzeugungssystem
aufweist zum Erzeugen von drei koplanaren Elektronenstrahlen, und
ein Ablenksystem, das im Betrieb Ablenkfelder zum Abtasten des Wiedergabeschirm
erzeugt, und ein Element, das den Landungswinkel der (äußersten)
Strahlen dadurch beeinflusst, dass im Betrieb ein 45° magnetisches
4-Polfeld erzeugt wird, und mit einer Korrekturanordnung, die dem
Element, das den Landungswinkel beeinflusst, zugeführt wird,
wobei dieses Signal von der Videoinformation hergeleitet wird (beispielsweise
von einem Signal, das der Stärke
des aktuellen Strahlstroms – Kathodenstroms – proportional ist),
damit Landungsfehler, verursacht durch Raumladungsabstoßung zwischen
Strahlen, korrigiert werden.