DE69824246T2

DE69824246T2 - Farbkathodenstrahlröhre

Info

Publication number: DE69824246T2
Application number: DE69824246T
Authority: DE
Inventors: Junichi Kimiya; Fumitaka Hoshino; Shigeru Sugawara
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-01-13
Filing date: 1998-01-13
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2018-01-14
Also published as: JP2001511291A; US6313575B1; CN1219282A; DE69824246D1; MY118537A; KR100352537B1; KR20000064603A; CN1143353C; WO1998031040A1; EP0900447A1; EP0900447B1; JP3926853B2; TW405142B

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Farbbildröhre und insbesondere auf eine Farbbildröhre, bei der eine Elektronenkanone mit einer Hauptlinse mit großem Durchmesser angebracht ist.
Hintergrund der Technik
Im allgemeinen ist eine Farbbildröhre aufgebaut, um ein Farbbild anzuzeigen, indem ein Leuchtschirm in horizontaler und vertikaler Richtung mittels einer Mehrzahl von von einer Elektronenkanone emittierten Elektronenstrahlen abgetastet wird.
Ein Beispiel der auf die Farbbildröhre angewendeten Elektronenkanone ist eine Inline-Elektronenkanone, die drei Elektronenstrahlen inline-emittiert: einen Mittelstrahl und ein Paar von Seitenstrahlen an beiden Seiten des Mittelstrahls, die alle auf der gleichen horizontalen Ebene laufen. Ein Hauptlinsenabschnitt der Elektronenkanone ist durch Gitter aufgebaut. Die Mittelachsen von Seitenstrahldurchgangslöchern, durch die die Seitenstrahlen in einem Gitter auf der höheren Spannungsseite aller Gitter laufen, sind weiter außen als die eines Gitters auf der niedrigen Spannungsseite dezentriert. Mit anderen Worten sind die Mittelachsen der Seitenstrahldurchgangslöcher in einem Gitter auf der höheren Spannungsseite an äußeren Abschnitten, abgesehen von dem Mittelstrahl, als diejenigen eines Gitters an der niedrigen Spannungsseite angeordnet. Als Ergebnis werden die drei Elektronenstrahlen in einem Mittelabschnitt des Schirms konvergiert. Die drei inline-ausgerichteten Elektronenstrahlen können in allen Regionen des Schirms selbst konvergiert werden, wenn ein Ablenkungsfeld nadelkissenförmig in der horizontalen Richtung d. h. der Inline-Richtung, in der die Elektronenstrahlen ausgerichtet sind, und tonnenförmig in der vertikalen Richtung, d. h. der Richtung senkrecht zu der Inline-Richtung, angeordnet ist.
Von den bei der Farbbildröhre verwendeten Elektronenkanonen wird eine Art einer Elektronenkanone zum Verbessern der Fokuseigenschaft in allen Regionen des Schirms beispielsweise in der Japanischen Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungsnummer 64-38947 offenbart. Die Elektronenkanone wird eine Elektronenkanone vom erweiterten Feldtyp genannt, die eine Anzahl von Fokussiergittern umfasst, und bei der ein Teil der Anodenspannung durch einen Widerstand widerstandsaufgeteilt ist, der innerhalb eines Halses der Farbbildröhre angeordnet ist, so dass die aufgeteilten Spannungen an die Gitter geliefert werden können, wodurch eine Hauptlinse mit großem Durchmesser mit einem langen Fokus durch moderate Potentialverteilung gebildet wird.
1A und 1B zeigen ein Beispiel der Elektronenkanone vom erweiterten Feldtyp.
Wie in 1A gezeigt, umfasst die Elektronenkanone drei Kathoden KB, KG und KR, die alle inline-ausgerichtet sind, die jeweils einen Heizkörper (nicht gezeigt) zum Emittieren von Elektronenstrahlen aufnehmen. Die Elektronenkanone umfasst ferner ein erstes Gitter 10, ein zweites Gitter 20, ein drittes Gitter 30, ein viertes Gitter 40, ein fünftes Gitter 50, eine Mehrzahl von Zwischenelektroden 70 und 80, ein sechstes Gitter 60 und einen Konvergenz-Cup 90. Diese Bauteile sind in dieser Reihenfolge in der Laufrichtung der Elektronenstrahlen angeordnet und werden mittels eines Isolationsträger (nicht gezeigt) getragen und aneinander befestigt.
Ein Widerstand ist nahe der Elektronenkanone vorgesehen, wie in 1B gezeigt. Ein Ende 110 des Widerstands 100 ist mit dem sechsten Gitter 60 verbunden, während das andere Ende 120 geerdet ist. Zwischenpunkte 130 und 140 sind jeweils mit den Zwischenelektroden 70 und 80 verbunden. Das Ende 110 des Widerstands 100 ist ebenfalls mit einer Betriebsspannungsversorgungsvorrichtung 131 verbunden.
Wie in 1A und 1B gezeigt, ist das erste Gitter 10 eine dünne Plattenelektrode, die drei Strahldurchgangslöcher mit kleinem Durchmesser aufweist, um den Durchgang von Elektronenstrahlen zu ermöglichen. Das zweite Gitter 20 ist ebenfalls eine dünne Plattenelektrode, die drei Strahldurchgangslöcher mit kleinem Durchmesser aufweist, um den Durchgang eines Elektronenstrahls zu ermöglichen.
Das dritte Gitter 30 ist aus zwei Cup- oder Tassenelektroden 31 und 32 gebildet, deren offene Enden zusammen verbunden sind. Die Tassenelektrode 31 umfasst an der Seite des zweiten Gitters drei Strahldurchgangslöcher, die einen Durchmesser aufweisen, der geringfügig größer als derjenige der in dem zweiten Gitter 20 ausgebildeten Strahldurchgangslöcher ist. Die Tassenelektrode 32 umfasst an der Seite des vierten Gitters drei Strahldurchgangslöcher mit einem großen Durchmesser.
Das vierte Gitter 40 ist aus zwei Tassenelektroden 41 und 42 gebildet, deren offene Enden zusammen verbunden sind. Jede der Tassenelektroden 41 und 42 umfasst drei Strahldurchgangslöcher mit einem großen Durchmesser. Das fünfte Gitter 50 ist aus einer Mehrzahl von Tassenelektroden 51, 52, 53 und 54 gebildet, die jeweils drei Strahldurchgangslöcher mit einem großen Durchmesser aufweisen.
Die Zwischenelektroden 70 und 80 sind dicke Plattenelektroden, die jeweils drei Strahldurchgangslöcher mit großem Durchmesser aufweisen. Das sechste Gitter 60 ist aus zwei Tassenelektroden 61 und 62 gebildet, deren offenen Enden zusammen verbunden sind. Jede Elektrode umfasst drei Strahldurchgangslöcher mit einem großen Durchmesser. Die Konvergenztasse 90 ist an dem Boden der Tassenelektrode 62 befestigt.
Eine Gleichspannung von beispielsweise etwa 100 bis 150 V und ein Modulationssignal, das einem darauf überlagerten Bild entspricht, werden an die drei Kathoden KB, KG und KR angelegt. Das erste Gitter 10 ist geerdet. Die zweiten und vierten Gitter 20 und 40 sind miteinander in der Röhre verbunden, und eine Gleichspannung von etwa 600 bis 800 V wird daran angelegt.
Die Kathoden KB, KG und KR, das erste Gitter 10 und das zweite Gitter 30 bilden eine Triode. Die Triode emittiert Elektronenstrahlen und bildet eine Kreuzung (crossover).
Die dritten und fünften Gitter 30 und 50 sind miteinander in der Röhre verbunden, und eine Fokussierspannung von etwa 6 bis 9 kV wird daran angelegt. Eine Anodenspannung von etwa 25 bis 30 kV wird an das sechste Gitter 60 angelegt.
Die zweiten und dritten Gitter 20 und 30 bilden eine Vorfokussierlinse, die die von der Triode emittierten Elektrodenstrahlen vorläufig fokussiert.
Die dritten, vierten und fünften Gitter 30, 40 und 50 bilden eine Hilfslinse, die die von der Vorfokussierlinse ausgegebenen Elektronenstrahlen weiter vorläufig fokussiert.
Eine etwa 40% der Anodenspannung entsprechende Spannung wird an die Zwischenelektrode 70 durch den nahe der Elektronenkanone vorgesehenen Widerstand 100 angelegt. Eine etwa 65% der Anodenspannung entsprechende Spannung wird an die Zwischenelektrode 80 angelegt. Somit werden die Spannungen der Werte, die im wesentlichen zwischen diesen Spannungen sind, die an die fünften und sechsten Gitter 50 und 60 angelegt werden, an die Zwischenelektroden 70 und 80 angelegt.
Bei dem obigen Aufbau bilden das fünfte Gitter 50, die Zwischenelektroden 70 und 80 und das sechste Gitter 60 eine Hauptlinse, die die Elektronenstrahlen schließlich auf dem Schirm fokussiert. Die Hauptlinse, die einen um die Zwischenelektroden 70 und 80 erweiterten Hauptlinsenbereich umfasst, wird eine erweiterte Feldlinse genannt.
Die in der Zwischenelektrode 80 und der Tassenelektrode 61 gebildeten Seitenstrahldurchgangslöcher sind an den äußeren Seiten von den Mittelachsen der Löcher dezentriert. Somit werden die Seitenstrahlen zu dem Mittelstrahl hin abgelenkt, mit dem Ergebnis, dass die drei Elektronenstrahlen im wesentlichen an der Mitte des Schirms konvergiert werden.
Bei der herkömmlichen Elektronenkanone des erweiterten Feldtyps umfasst die Hauptlinse, die aus dem fünften Gitter 50, den Zwischenelektroden 70 und 80 und dem sechsten Gitter 60 gebildet wird, einen großen Durchmesser, so dass die Fokussierleistung in allen Regionen des Schirms sehr verbessert ist. Während die Farbbildröhre arbeitet, neigt jedoch der Strom dazu, von dem innerhalb des Halses angeordneten Widerstand 100 zu lecken. Da keine Maßnahmen bei der herkömmlichen Elektronenkanone getroffen werden, um mit dem Stromleck fertig zu werden, sind die an die Zwischenelektroden 70 und 80 angelegten Spannungen instabil, wenn der Strom leckt, was zu einer Änderung in der Fokussiereigenschaft der Hauptlinse führt. Wenn sich die Fokussiereigenschaft verändert, verändert sich ebenfalls auf der Leuchtstoffschirmseite eine sogenannte Konvergenzeigenschaft zum Konvergieren der drei Elektronenstrahlen auf einen Punkt.
Eine Farbbildröhre gemäß den Oberbegriffen von Ansprüchen 1 oder 2 wird in jedem der Dokumente US-A-4 701 678 oder DE-A-43 44 237 offenbart.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung wurde durchgeführt, um die obigen Probleme zu lösen, und ihre Aufgabe besteht darin, eine Farbbildröhre bereitzustellen, bei der eine Änderung in der Konvergenzeigenschaft aufgrund eines von dem in dem Hals angeordneten Widerstand leckenden Stroms während eines Betriebs der Farbbildröhre verhindert wird, so dass eine stabile und zufriedenstellende Konvergenzeigenschaft in dem Gesamtschirm erhalten werden kann.
Die obige Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Farbbildröhre gemäß Anspruch 1 erreicht. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Aspekte der Erfindung.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1A ist eine schematische Querschnittsansicht einer auf eine herkömmliche Farbbildröhre angewendete Elektronenkanone, die entlang einer Linie senkrecht zu der Inline-Richtung genommen ist;
1B ist eine schematische Querschnittsansicht der in 1A gezeigten Elektronenkanone, die entlang einer Linie in der Inline-Richtung genommen ist;
2 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Farbbildröhre erfindungsgemäß, die entlang einer Linie senkrecht zu der Inline-Richtung genommen ist;
3A ist eine schematische Querschnittsansicht einer auf die Farbbildröhre der Erfindung angewendete Elektronenkanone, die entlang einer Linie senkrecht zu der Inline-Richtung genommen ist; und
3B ist eine schematische Querschnittsansicht der in 3A gezeigten Elektronenkanone, die entlang einer Linie in der Inline-Richtung genommen ist.
Beste Betriebsart zum Ausführen der Erfindung
Eine Ausführungsform einer Farbbildröhre der Erfindung, insbesondere einer auf die Farbbildröhre angewendeten Elektronenkanone, wird mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
2 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der erfindungsgemäßen Farbbildröhre zeigt. Die Farbbildröhre umfasst, wie in 2 gezeigt, eine aus einem Panel 1 und einem mit dem Panel 1 einstückig verbundenen Trichter 2 gebildete Hülle. Ein Leuchtstoffschirm 3 (Target), der aus einer dreifarbigem Leuchtstoffschicht mit Streifen oder Punkten zum Emittieren von blauem, grünem und rotem Licht hergestellt ist, ist auf der inneren Oberfläche des Panels ausgebildet. Eine Lochmaske 4, die eine Anzahl von Aperturen, d. h. Elektronenstrahldurchgangslöcher, aufweist, ist an einer dem Leuchtstoffschirm 3 entgegengesetzten Position angebracht.
Eine Elektronenkanone 7 zum Emittieren von drei Elektronenstrahlen 6B, 6G und 6R ist in dem Hals des Trichters 2 angeordnet. Ein Ablenkungsjoch 8 zum Erzeugen von horizontalen und vertikalen Ablenkungsfeldern ist außen an dem Trichter 2 angebracht.
Bei der Farbbildröhre mit dem oben beschriebenen Aufbau werden die drei von der Elektronenkanone 7 emittierten Elektronenstrahlen 6B, 6G und 6R durch die durch das Ablenkungsjoch 8 erzeugten horizontalen und vertikalen Ablenkungsfelder abgelenkt. Der Leuchtstoffschirm 3 wird durch die abgelenkten Strahlen über die Lochmaske 4 in horizontaler und vertikaler Richtung abgetastet. Als Ergebnis wird ein Farbbild angezeigt.
Die bei dieser Ausführungsform verwendete Elektronenkanone 7 ist eine Inline-Elektronenkanone, die drei Elektronenstrahlen 6B, 6G und 6R inline-emittiert: einen Mittelstrahl 6G und ein Paar von Seitenstrahlen 6B und 6R an beiden Seiten des Mittelstrahls, die alle auf der gleichen horizontalen Ebene laufen.
3A ist eine schematische Querschnittsansicht der auf die Farbbildröhre der Erfindung angewendeten Elektronenkanone, die entlang einer Linie senkrecht zu der Inline-Richtung, d. h. entlang der vertikalen Richtung genommen ist. 3B ist eine schematische Querschnittsansicht der Elektronenkanone, die entlang einer Linie in der Inline-Richtung, d. h. entlang der horizontalen Richtung genommen ist.
Wie in 3A gezeigt, umfasst die Elektronenkanone 3 Kathoden KB, KG und KR, die in einer Linie angeordnet sind, die jeweils ein Heizgerät (nicht gezeigt) zum Emittieren von Elektronenstrahlen für Blau (B), Grün (G) und Rot (R) aufnehmen. Die Elektronenkanone umfasst ferner ein erstes Gitter G1, ein zweites Gitter G2, ein drittes Gitter G3, ein viertes Gitter G4, ein fünftes Gitter G5, eine Zwischenelektrode GM, ein sechstes Gitter G6 und eine Konvergenztasse GC. Diese Gitter sind in dieser Reihenfolge in der Laufrichtung der Elektronenstrahlung angeordnet und werden aneinander durch einen Isolationsträger (nicht gezeigt) getragen und befestigt.
Ein Widerstand R ist nahe der Elektronenkanone vorgesehen, wie in 3B gezeigt. Ein Ende A des Widerstands R ist mit dem sechsten Gitter G6 verbunden, während das andere Ende C mit dem fünften Gitter G5 verbunden ist. Ein im wesentlichen dazwischenliegender Punkt B des Widerstands R ist mit der Zwischenelektrode GM verbunden.
Das erste Gitter G1 ist eine dünne Plattenelektrode, die drei Durchgangslöchern mit kleinem Durchmesser aufweist, um den Durchgang der durch drei Kathoden KG bzw. KR emittierten drei Elektronenstrahlen zu ermöglichen.
Das zweite Gitter G2 ist ebenfalls eine dünne Plattenelektrode, die drei Strahldurchgangslöchern mit kleinem Durchmesser aufweist, um den Durchgang der durch das erste Gitter G1 laufenden drei Elektronenstrahlen zu ermöglichen.
Das dritte Gitter G3 wird aus einer Tassenelektrode (cup electrode) G32 und einer dicken Plattenelektrode G31 gebildet. Die Tassenelektrode 32 des dritten Gitters G3 umfasst an der Seite des zweiten Gitters G2 drei Strahldurchgangslöcher, um den Durchgang der durch das zweite Gitter G2 gelaufenen drei Elektronenstrahlen zu ermöglichen. Die in der Tassenelektrode 32 ausgebildeten Strahldurchgangslöcher weisen einen Durchmesser auf, der geringfügig größer als derjenige der in dem zweiten Gitter G2 gebildeten Strahldurchgangslöcher ist. Die dicke Plattenelektrode G31 des dritten Gitters G3 umfasst an der Seite des vierten Gitters G4 drei Strahldurchgangslöcher mit einem großen Durchmesser.
Das vierte Gitter G4 wird aus zwei Tassenelektroden G41 und G42 gebildet, deren offene Enden zusammen verbunden sind. Jede der Tassenelektroden G41 und G42 umfasst drei Strahldurchgangslöcher mit dem großen Durchmesser, um den Durchgang der durch das dritte Gitter G3 gelaufenen drei Elektronenstrahlen zu ermöglichen.
Das fünfte Gitter G5 wird aus zwei Tassenelektroden G51 und G52, einer dünnen Plattenelektrode G53 und einer dicken Plattenelektrode G54 gebildet. Die beiden Tassenelektroden G51 und G52 erstrecken sich in der Laufrichtung der Elektronenstrahlen. Die beiden Tassenelektroden G51 und G52 auf der Seite des vierten Gitters G4 sind angeordnet, so dass deren offenen Enden zusammen verbunden sind. Jede der Tassenelektroden G51 und G52 umfasst drei Strahldurchgangslöcher, um den Durchgang der durch das vierte Gitter G4 gelaufenen drei Elektronenstrahlen zu ermöglichen. Eine Plattenelektrode G53 ist an der Oberfläche der Tassenelektrode G52 angeordnet, die die Elektronenstrahldurchgangslöcher umfasst. Die Plattenelektrode G53 umfasst drei Elektronenstrahldurchgangslöcher, wobei die Hauptachse jeder dieser in der Inline-Richtung verlängert ist. Die dicke Plattenelektrode G54, die drei Elektronenstrahldurchgangslöcher mit großem Durchmesser aufweist, ist auf der Oberfläche der Plattenelektrode G53 an der Seite des sechsten Gitters G6 angeordnet.
Die Zwischenelektrode GM ist eine dicke Plattenelektrode, die drei Strahldurchgangslöcher mit großem Durchmesser aufweist, um den Durchgang der durch das fünfte Gitter G5 gelaufenen drei Elektronenstrahlen zu ermöglichen.
Das sechste Gitter G6 wird aus einer dicken Plattenelektrode G61, einer dünnen Plattenelektrode G62 und zwei Tassenelektroden G63 und G64 gebildet, deren offene Enden zusammen verbunden sind. Die dicke Plattenelektrode G61 umfasst drei Strahldurchgangslöcher mit einem großen Durchmesser, um den Durchgang der durch die Zwischenelektrode GM gelaufenen drei Elektronenstrahlen zu ermöglichen. Die Plattenelektrode G62 umfasst drei Elektronenstrahldurchgangslöcher, die in der Inline-Richtung seitwärts lang sind und einen großen Durchmesser aufweisen. Jede der Tassenelektroden G63 und G64 umfasst drei Strahldurchgangslöcher.
Die Konvergenztasse CG ist an der Oberfläche der Tassenelektrode G64 des sechsten Gitters G6 befestigt, in der die drei Elektronenstrahldurchgangslöcher ausgebildet sind.
Wie in 3B gezeigt, werden eine Gleichspannung Ek von etwa 100 bis 150 V und ein Modulationssignal, das einem darauf überlagerten Bild entspricht, an die drei Kathoden KB, KG und KR angelegt. Das erste Gitter G1 ist geerdet. Die zweiten und vierten Gitter G2 und G4 sind miteinander in der Röhre verbunden, und eine Gleichspannung EC2 von etwa 600 bis 800 Volt wird daran angelegt. Die dritten und fünften Gitter G3 und G5 sind miteinander in der Röhre verbunden, und eine Fokussierspannung EC3 von etwa 6 bis 9 kV wird daran angelegt. Eine Anodenspannung Eb von etwa 25 bis 30 kV wird an das sechste Gitter G6 angelegt. Eine Spannung, deren Wert im wesentlichen zwischen den an die fünften und sechsten Gitter G5 und G6 angelegten Spannungen liegt, wird an die Zwischenelektrode GM mittels des nahe der Elektronenkanone vorgesehenen Widerstands R angelegt.
Die Kathoden KB, KG und KR, das erste Gitter G1 und das zweite Gitter G2 bilden eine Triode. Die Triode emittiert Elektronenstrahlen und bildet eine Kreuzung. Die zweiten und dritten Gitter G2 und G3 bilden eine Vorfokussierlinse, die die von der Triode emittierten Elektronenstrahlen vorläufig fokussiert. Die dritten, vierten und fünften Gitter G3, G4 und G5 bilden eine Hilfslinse, die ferner die von der Vorfokussierlinse ausgegebenen Elektronenstrahlen vorläufig fokussiert. Das fünfte Gitter G5, die Zwischenelektrode GM und das sechste Gitter G6 bilden eine erweiterte Hauptfeldlinse mit großem Durchmesser und einem langen Fokus. Mit dieser Linse kann ein kleinerer Elektronenstrahlspot auf dem Leuchtstoffschirm gebildet werden.
Bei der in 3A und 3B gezeigten Elektronenkanone wird die Hauptlinse durch drei Gitter gebildet: dem fünften Gitter, der Zwischenelektrode und dem sechsten Gitter (hier nachstehend als die ersten, zweiten bzw. dritten Elektroden bezeichnet). Es sei angenommen, dass die Lücke zwischen den ersten und zweiten Elektroden L (1) ist, die Lücke zwischen den zweiten und dritten Elektroden L (2) ist, und die Abstände zwischen der Mittelachse des zentralen Elektronenstrahldurchgangslochs, das den Durchgang des zentralen Elektronenstrahls ermöglicht, und der eines Seitenelektronenstrahldurchgangslochs, das den Durchgang der Seitenelektronenstrahlen in den ersten, zweiten und dritten Elektroden ermöglicht, Sg (1), Sg (2) bzw. Sg (3) sind.
Es sei ferner angenommen, dass die an die ersten, zweiten und dritten Elektroden angelegten Spannungen V (1), V (2) bzw. V (3) sind.
Der Betrag HS1 der Ablenkung der Seitenstrahlen zu dem Mittelstrahl hin durch die zwischen den ersten und zweiten Elektroden gebildeten Elektrodenlinsen ist ungefähr der Wert, der durch die folgende Gleichung erhalten wird:
wobei A eine Konstante ist, die durch die Form und den Durchmesser der Strahldurchgangslöcher festgelegt.
Auf die gleiche Art und Weise ist der Betrag HS2 der Ablenkung der Seitenstrahlen zu dem Mittelstrahl hin durch die zwischen den zweiten und dritten Elektroden gebildeten Elektronenlinse angenähert der Wert, der durch die folgende Gleichung erhalten wird.
Der Betrag HS der Ablenkung der Seitenstrahlen zu dem Mittelstrahl hin durch die obigen zwei Elektronenlinsen: die zwischen den ersten und zweiten Elektroden gebildete Linse und die zwischen den zweiten und dritten Elektroden gebildete Linse, ist ungefähr der Wert, der durch die folgende Gleichung erhalten wird.
Die Bedingung, dass der Gesamtbetrag der Ablenkung HS nicht durch die an die zweite Elektrode angelegte Spannung V (2) verändert wird, ist wie folgt.
Aus der Gleichung (6) wird der Abstand Sg (2) zwischen dem Mittelstrahldurchgangsloch und einem Seitenstrahldurchgangsloch in der zweiten Elektrode durch die folgende Gleichung ausgedrückt.
Wenn der Abstand Sg (2) in der zweiten Elektrode festgelegt, um die Gleichung 7 zu erfüllen, ist der Betrag der Ablenkung des Seitenstrahls je Einheitsspannungsdifferenz in der Elektronenlinse zwischen den ersten und zweiten Elektroden der gleiche wie der bei der Elektronenlinse zwischen den zweiten und dritten Elektroden.
In diesem Zustand wird, wenn die an die zweite Elektrode angelegte Spannung V (2) beispielsweise um +ΔV erhöht wird, der Betrag ΔHS1 der Änderung in der Ablenkung des Seitenstrahls durch die Elektronenlinse zwischen den ersten und zweiten Elektroden durch die folgende Gleichung ausgedrückt.
Der Betrag ΔHS2 der Änderung in der Ablenkung des Seitenstrahls durch die Elektronenlinse zwischen den zweiten und dritten Elektroden wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt.
Der Betrag ΔHS der Gesamtänderung in der Ablenkung des Seitenstrahls wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt. ΔHS = ΔHS1 + ΔHS2 = 0 (Gleichung 10)
Somit wird der Betrag der Änderung in der Ablenkung des Seitenstrahls durch die Elektronenlinse zwischen den ersten und zweiten Elektroden und der Betrag der Änderung in der Ablenkung des Seitenstrahls durch die Elektronenlinse zwischen den zweiten und dritten Elektroden ausgeglichen. Aus diesem Grund ist, sogar wenn sich die an die zweite Elektrode angelegte Spannung verändert, der Betrag ΔHS der Gesamtänderung in der Ablenkung des Seitenstrahls durch die Elektronenlinse zwischen den ersten und zweiten Elektroden und der Elektronenlinse zwischen den zweiten und dritten Elektroden gleich Null. Mit anderen Worten verändert sich, sogar wenn sich die an die zweite Elektrode angelegte Spannung verändert, der Betrag HS der Gesamtablenkung des Seitenstrahls durch die Elektrodenlinse zwischen den ersten und zweiten Elektroden und die Elektronenlinse zwischen den zweiten und dritten Elektroden nicht.
Daher ändern sich, während die Farbbildröhre arbeitet, wenn ein Strom von dem Widerstand leckt, der eine Spannung an die zweite Elektrode anlegt, mit dem Ergebnis, dass die Spannung der zweiten Elektrode instabil wird, die Pfade der Seitenstrahlen nicht. Folglich wird die zufriedenstellende Konvergenzcharakteristik in allen Regionen des Bildschirms beibehalten.
Wie oben beschrieben, ist, wenn der Abstand Sg (2) in der zweiten Elektrode (der Zwischenelektrode) festgelegt, um die oben erwähnte Beziehung zu erfüllen, der Betrag der Ablenkung eines Seitenstrahls je Einheitsspannungsdifferenz in der Elektronenlinse zwischen der ersten Elektrode (dem fünften Gitter G5) und der zweiten Elektrode (der Zwischenelektrode GM) der gleiche wie der in der Elektronenlinse zwischen der Zwischenelektrode GM und der dritten Elektrode (dem sechsten Gitter G6). Daher, sogar wenn sich die an die Zwischenelektrode GM angelegte Spannung verändert, verändert sich nicht der Betrag HS der Gesamtablenkung des Seitenstrahls, da die Änderung in dem Pfad des Seitenstrahls durch die Elektronenlinse in dem fünften Gitter G5 und der Zwischenelektrode GM durch die Änderung in dem Pfad des Seitenstrahls durch die Elektronenlinse zwischen der Zwischenelektrode GM und dem sechsten Gitter ausgeglichen wird.
Daher ändern sich, während die Farbbildröhre arbeitet, wenn ein Strom von dem Zwischenpunkt B des Widerstands R leckt, der eine Spannung an die Zwischenelektrode GM anliegt, mit dem Ergebnis, dass die Spannung der Zwischenelektrode GM instabil wird, nicht die Pfade der Seitenstrahlen. Folglich wird die stabile und zufriedenstellende Konvergenz in allen Regionen des Schirms beibehalten.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Hauptlinsenabschnitt durch drei Gitter gebildet. Die Erfindung kann jedoch auf den Fall angewendet werden, wobei die Hauptlinse durch eine Endzahl von Gittern gebildet wird, wenn der Abstand Sg (k) eines k-ten Gitters wie folgt festgelegt, wobei in diesem Fall die gleiche Wirkung wie die oben beschriebene erhalten werden kann.
In diesem Fall wird der Hauptlinsenabschnitt durch eine Anzahl n von Gittern (die ersten, zweiten, ... k-ten, ... und n-ten Gittern) gebildet, die in dieser Reihenfolge von der Kathodenseite in der Laufrichtung der Elektronenstrahlen angeordnet sind. Je näher an der Kathode, desto niedriger ist die an das Gitter angelegte Spannung. Es sei angenommen, dass die Lücke zwischen den ersten und zweiten Gittern L (1), die Lücke zwischen den zweiten und dritten Gittern L (2) und die Lücke zwischen den k-ten und (k + 1)-ten Gittern L (k) ist. Es sei ebenfalls angenommen, dass die Abstände zwischen der Mittelachse des zentralen Elektronenstrahldurchgangsloches von der eines Seitenelektronenstrahldurchgangsloches in den ersten, zweiten und k-ten Gittern Sg (1), Sg (2) bzw. Sg (k) sind. Der Abstand Sg (k) zwischen dem Mittelstrahldurchgangsloch und dem Seitenstrahldurchgangsloch in dem k-ten Gitter wird bestimmt, um im wesentlichen die durch die folgende Gleichung ausgedrückte Beziehung zu erfüllen.
Wenn der Abstand Sg (k) in dem k-ten Gitter festgelegt, um die Gleichung 11 zu erfüllen, ist der Betrag der Ablenkung eines Seitenstrahls je Einheitsspannungsdifferenz in der Elektronenlinse zwischen dem (k – 1)-ten und k-ten Gittern der gleiche wie der in der Elektronenlinse zwischen dem k-ten und (k + 1)-ten Gittern. Aus diesem Grund werden, wenn sich die Spannung in dem k-ten Gitter verändert, die Beträge der Änderung in der Ablenkung des Seitenstrahls durch diese Elektronenlinse gegenseitig kompensiert. ΔHS = ΔHS(k – 1) + ΔHS(k) = 0 (Gleichung 12)
Deshalb können, sogar wenn sich die an das k-te Gitter angelegte Spannung verändert, der Betrag HS der Gesamtablenkung des Seitenstrahls durch die Elektronenlinse zwischen dem (k – 1)-ten und k-ten Gittern und der Elektronenlinse zwischen den k-ten und (k + 1)-ten Gittern konstant gehalten werden.
Wenn während die Farbbildröhre arbeitet ein Strom von dem Widerstand leckt, der eine Spannung an das k-te Gitter mit dem Ergebnis anlegt, so dass die Spannung des k-ten Gitters instabil wird, ändern sich daher die Pfade der Seitenstrahlen nicht. Folglich wird die zufriedenstellende Konvergenz in allen Regionen des Schirms beibehalten.
Bei der obigen Ausführungsform ist das Ende C des Widerstands mit dem fünften Gitter G5 verbunden. Das Ende C kann jedoch mit einem außerhalb von der Farbbildröhre bereitgestellt Spannungsversorgungsmittel verbunden sein oder kann geerdet sein.
Die Plattenelektroden der fünften und sechsten Gitter G5 und G6 weisen drei Elektronenstrahldurchgangslöcher auf, wobei die Hauptachse jeder dieser in der Inline-Richtung bei der obigen Ausführungsform verlängert ist. Die Elektronenstrahldurchgangslöcher sind jedoch nicht auf diese Form beschränkt, sondern können von einer Form mit einer Hauptachse in der vertikalen Richtung, oder können ein Kreis sein.
Wie oben beschrieben wurde, umfasst die Farbbildröhre der Erfindung einen Widerstand in dem Hals und eine erweiterten Feldelektronenkanone, die eine Hauptlinse mit langem Fokus und großem Durchmesser aufweist, durch die die Fokussierleistung in dem Gesamtbereich des Schirms stark verbessert wird. Der Hauptlinsenabschnitt der Elektronenkanone wird durch eine Anzahl n von Gittern (erste, zweite, ... k-te ... und k-te Gitter) gebildet, die in dieser Reihenfolge von der Kathodenseite in der Laufrichtung der Elektronenstrahlen angeordnet sind. Je näher zu der Kathode, desto niedriger ist die an das Gitter angelegte Spannung. Unter der Annahme, dass die Lücke zwischen den ersten und zweiten Gittern L (1), der Abstand zwischen den zweiten und dritten Gittern L (2) und der Abstand zwischen den k-ten und (k + 1)-ten Gittern L (k) ist, und dass die Abstände zwischen der Mittelachse des zentralen Elektronenstrahldurchgangsloches und der eines Seitenstrahldurchgangsloches bei den ersten, zweiten und k-ten Gittern Sg (1), Sg (2) bzw. Sg (k) sind, wird in diesem Fall der Abstand Sg (k) zwischen dem Mittelstrahldurchgangsloch und einem Seitenstrahldurchgangsloch in dem k-ten Gitter bestimmt, um im wesentlichen die durch die folgende Gleichung ausgedrückte Beziehung zu erfüllen.
Wenn der Abstand Sg (k) in dem k-ten Gitter festgelegt wird, um diese Gleichung zu erfüllen, ist der Betrag der Ablenkung eines Seitenstrahls je Einheitsspannungsdifferenz in der zwischen der (k – 1)-ten und k-ten Gittern gebildeten Elektronenlinse der gleiche wie der in der zwischen den k-ten und (k + 1)-ten Gittern gebildete Elektronenlinse. Aus diesem Grund werden, wenn sich die Spannung in dem k-ten Gitter verändert, die Beträge der Änderung in der Ablenkung des Seitenstrahls durch diese Elektronenlinse gegenseitig kompensiert. Somit wird der Betrag HS der Gesamtablenkung des Seitenstrahls durch die zwischen den ((k – 1)-ten und k-ten Gittern gebildete Elektronenlinse und die zwischen den k-ten und (k + 1)-ten Gittern gebildete Elektronenlinse konstant gehalten.
Daher ändern sich, während die Farbbildröhre arbeitet, wenn ein Strom von dem Widerstand leckt, der eine Spannung an das k-te Gitter anlegt, mit dem Ergebnis, dass die Spannung des k-ten Gitters instabil wird, die Pfade des Seitenstrahls nicht. Folglich wird die zufriedenstellende Konvergenz in allen Regionen des Schirms beibehalten. Somit liefert die Erfindung einen beträchtlichen technischen Vorteil in der Industrie.
Wie oben beschrieben, beseitigt die Erfindung das Problem des Stands der Technik: d. h. sie verhindert eine Änderung in der Konvergenz aufgrund des von dem Widerstand während eines Betriebs der Farbbildröhre fließenden Stroms. Somit ist es möglich, eine Farbbildröhre bereitzustellen, bei der verhindert wird, dass sich eine Konvergenzcharakteristik aufgrund einer Änderung in dem Pfad eines Seitenstrahls ändert, so dass eine stabile und zufriedenstellende Konvergenzcharakteristik in der Gesamtregion des Bildschirms erhalten werden kann.

Claims

Farbbildröhre mit: einer Inline-Elektronenkanone mit einem Elektronenstrahl-Erzeugungsabschnitt (KR, KG, KB, G1, G2) zum Erzeugen von drei Elektronenstrahlen hintereinander, die aus einem Mittelstrahl (6G) und einem Paar von Seitenstrahlen (6R, 6B) an beiden Seiten des Mittelstrahls bestehen, die alle auf einer gleichen horizontalen Ebene laufen, und einem Hauptelektronenlinsenabschnitt, der aus einer Mehrzahl von Gittern zum Fokussieren der drei Elektronenstrahlen auf einem Ziel (3) gebildet ist; und einem Ablenkungsjoch zum Erzeugen eines Magnetfelds zum Ablenken der von der Elektronenkanone emittierten Elektronenstrahlen, um das Ziel abzutasten, wobei der Hauptelektronenlinsenabschnitt eine Zahl n von Gittern (erste, zweite, ... und n-te Gitter) umfasst, die in dieser Reihenfolge in einer Laufrichtung der Elektronenstrahlen angeordnet sind, und der Hauptlinsenabschnitt ein Ablenkungsmittel zum Ablenken der Bahnen des Paars von Seitenstrahlen auf der gleichen horizontalen Ebene zu der Bahn des Mittelstrahls hin in mindestens zwei benachbarten Lücken L(k – 1) und L(k) umfasst, wobei L(1) eine Lücke zwischen den ersten und zweiten Gittern, L(2) eine Lücke zwischen den zweiten und dritten Gittern und L(k) eine Lücke zwischen dem k-ten Gitter und dem (k + 1)-ten Gitter ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb Spannungen an die Gitter von einem Widerstand (R) angelegt werden, und dass bei dem Ablenkungsmittel ein Betrag der Ablenkung der Seitenstrahlen pro Einheitsspannungsunterschied in der Lücke L(k – 1) im wesentlichen gleich einem Betrag der Ablenkung der Seitenstrahlen pro Einheitsspannungsunterschied in der Lücke L(k) ist.
Farbbildröhre gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn Abstände zwischen einer Mittelachse eines Mittelstrahldurchgangsloches, durch das der Mittelstrahl läuft, und jener der Seitenstrahldurchgangslöcher, durch die Seitenstrahlen laufen, durch Sg(1), Sg(2) und Sg(k) bei den ersten, zweiten und k-ten Gittern dargestellt werden, der Abstand Sg(k) in dem k-ten Gitter eingestellt wird, um die folgende Beziehung zu erfüllen:
Farbbildröhre gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das k-te Gitter mit dem Widerstand (R) verbunden ist, so dass das Potential zwischen der an das (k – 1)-te Gitter und der an das (k + 1)-te Gitter angelegten Spannung an das k-te Gitter angelegt wird.