EP0067390A2 - Electron beam adjusting device for a cathode ray tube - Google Patents

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EP0067390A2
EP0067390A2 EP82104947A EP82104947A EP0067390A2 EP 0067390 A2 EP0067390 A2 EP 0067390A2 EP 82104947 A EP82104947 A EP 82104947A EP 82104947 A EP82104947 A EP 82104947A EP 0067390 A2 EP0067390 A2 EP 0067390A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
magnetic ring
axis
electron
electron beam
central
Prior art date
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Ceased
Application number
EP82104947A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0067390A3 (en
Inventor
Walter Kornaker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nokia Deutschland GmbH
Original Assignee
Standard Elektrik Lorenz AG
Nokia Graetz GmbH
International Standard Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Standard Elektrik Lorenz AG, Nokia Graetz GmbH, International Standard Electric Corp filed Critical Standard Elektrik Lorenz AG
Publication of EP0067390A2 publication Critical patent/EP0067390A2/en
Publication of EP0067390A3 publication Critical patent/EP0067390A3/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/70—Arrangements for deflecting ray or beam
    • H01J29/701—Systems for correcting deviation or convergence of a plurality of beams by means of magnetic fields at least
    • H01J29/702—Convergence correction arrangements therefor
    • H01J29/703—Static convergence systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2229/00—Details of cathode ray tubes or electron beam tubes
    • H01J2229/58—Electron beam control inside the vessel
    • H01J2229/581—Electron beam control inside the vessel by magnetic means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2229/00—Details of cathode ray tubes or electron beam tubes
    • H01J2229/58—Electron beam control inside the vessel
    • H01J2229/583—Electron beam control inside the vessel at the source
    • H01J2229/5835—Electron beam control inside the vessel at the source cooperating with the electron gun

Definitions

  • the invention relates to a device for adjusting electron beams in a cathode ray tube, in particular the convergence, color purity and raster of a color picture tube, with an electron gun with electrodes, which in the neck, which extends in the z direction, and which emits at least two electron beams in an xz plane,
  • a device consists of a magnet ring which is attached to the electron gun and can be magnetized from the outside and which, with two longitudinal and two transverse sides, encloses an elongated surface perpendicular to the electron beam plane, the long axis (x-axis) of which lies in the electron beam plane and the short axis (y Axis) is perpendicular to it.
  • a color picture tube with such a device was presented at the "Electronica” exhibition in 1980.
  • the device itself is described in the article related to this exhibition in Funkschau 26/1980, page 57.
  • the magnetic ring of the device consists of an iron-cobalt-vanadium alloy and has two magnetic ring parts abutting one another via air gaps.
  • the Mag netring is attached to the front of the focusing electrode of the electron gun and is magnetized to adjust the color purity, static convergence and grid from the outside, i.e. through the tube neck.
  • Each part of the magnetic ring has a curvature in the middle of its long side that points into the inside of the ring.
  • the meaning of such a curvature is described in the application P 30 03 197. It lies in the fact that when adjusting the color, all three electron beams are to be adjusted by the same horizontal values, that is to say to the left or to the right. It has been found that, for achieving this purpose, it is advantageous if the distance between the longitudinal sides of the magnetic ring decreases from the outside to the center. The distance can decrease evenly from the edge to the center, or an arching towards the central electron beam can be provided.
  • the invention has for its object to provide a device of the type described above, with which not only the mutual position of electron beams is satisfactory lend can be adjusted, but which also has a beneficial influence on the beam sharpness.
  • the y distance of the ring from the central axes of the outer electron beams is smaller than the y distance of the ring from the central axis of the central electron beam in the case of a magnetic ring of the type specified at the outset. It has been found that this measure not only leads to an increase in the sharpness of the electron beams ending on the screen compared to the sharpness in the tubes mentioned at the beginning, but also that the appearance of the so-called halo is reduced in its effects. Halo is understood to mean the error that is particularly noticeable at the edges of the screen and leads there to the result that a line is displayed on one or both sides with a weak yard.
  • the advantageous embodiment of a magnetic ring according to the invention depends on the chosen type of fastening on the electron gun and on the position of the magnetic ring in the z-direction in the electron gun.
  • Magnet rings which are shaped in such a way that they abut the inner wall of a pot-shaped electrode at only three points, can be attached particularly securely. This can be achieved particularly easily with two-part magnetic rings that have a larger radius of curvature than that of the electrode wall are provided and just touch them in three places.
  • Such a partial ring can be fastened in a simple manner by means of notches in the electrode wall, which are attached from the bottom of the cup-shaped electrode directly above the partial ring lying on the bottom into the interior of the pot.
  • each long side of the magnetic ring runs parallel to the x axis and in the central region away from the x axis is bent.
  • each long side is roughly in a range of the x coordinate which corresponds in value to the x coordinate of an outer electron beam, is bent in the y-direction toward the respective outer electron beam and is further away from the x-axis on such a bending area than in the respective bending area.
  • the ratio is constituted from the central region to the outer regions so with the present invention, the sharpness enhancing magnet rings that each region in about one third of the total length one long side comprises.
  • the electron gun 10 in Fig. 1 has a press glass plate 11, in which contact pins 12 are melted.
  • the contact pins 12 are conductively connected to contact tabs 13.
  • This is followed by a Wehnelt electrode 14, a control electrode 15, a focusing electrode 16, an anode 17 and a convergence pot 18 with contact springs 19.
  • the end with the press glass plate is generally referred to as the lower end and that with the convergence pot 18 as the upper end. In this sense, the terms above and below are also used in this application.
  • the individual parts of the electron gun 10, that is to say the contact lugs 13 and the electrodes 14 to 17, are held together by two glass rods 20 which are heated to softening in the manufacturing process and into which the opening edges 21 of the electrodes are then pressed. Only one of the two glass rods 20 can be seen in the side view.
  • the convergence pot 18 is connected to the anode 17 by spot welding. For the sake of clarity, not all connections between contact pins 12 and contact tabs 13 are shown, and cathodes and heaters are also not shown.
  • a magnetic ring 22 is in the focusing electrode 16 placed, which is shown in dashed lines in Fig. 1, since it is not recognizable from the outside in the side view.
  • the structure of the focusing electrode 16 is shown more clearly in the exploded view according to FIG. 2.
  • the focusing electrode 16 consists of four electrode parts 23 and an intermediate plate 24 .:
  • Each electrode part 23, like the Wehnelt electrode 14, the control electrode 15 and the anode 17, consists of a metal pot with bottom 26, cup wall 27 and opening edge 21.
  • three beam passage openings 28 are recessed, which have a circular shape, as is shown in FIG 3 is recognizable.
  • a central electron beam 29.1 passes through the central beam passage openings 28.1, and an outer electron beam 29.1 passes through the outer beam passage openings 28.2.
  • the beam passage openings 28 lie next to one another in an electrode part 23, which leads to an oval configuration of the electrode part 23.
  • the plane in which the electron beams 29 lie is referred to as the xz plane.
  • the z direction is the longitudinal direction of extension of the electron gun 10 and the tube neck 30, in which the electron gun 10 is inserted.
  • the tube neck 30 and the z direction are shown in broken lines in FIG. 1.
  • the y direction is perpendicular to the xz plane spanned by the three electron beams 29.
  • arbticianröhren F are so constructed that the x-axis is horizontal and the y-axis runs vertically.
  • two electrode parts 23 are first placed together with their bottoms and connected to one another by spot welding to form a central part 31.
  • the magnetic ring 22 is then inserted into the upper electrode part 23 of this middle part 31 and fastened by notches 32.
  • the notches 32 are made in the pot wall 27 in such a way that they point directly above the magnetic ring 22 into the interior of the electrode part 23.
  • the intermediate plate 24 and an electrode part 23 designated as the upper part 33 with its opening edge 21 are then placed on the upper opening edge 21 of the middle part 31.
  • the fourth electrode part 23, referred to as the lower part 34 is placed with its opening edge 21 on the lower opening edge of the central part 31. All parts are then held by the glass rods 20 pressed into the opening edges 21.
  • the shape of the magnetic ring 22 and its attachment by means of notches 32 can be seen even more clearly from FIGS. 3, 6 and 7.
  • the magnetic ring 22 consists of two identical magnetic ring parts 22.1, which together form an oval ring divided along the x-axis.
  • the ends of the magnetic ring parts 22.1 abut one another with an air gap 35.
  • the air gaps 35 are drawn very large, so that it can appear in the drawings 3, 5, 8 and 9 as if the ends of the magnetic ring parts 22.1 were not directly adjacent to one another.
  • the magnetic ring 22 can, however, also be completely closed, or the magnetic ring parts can form a ring while maintaining larger distances, which encloses a closed surface.
  • the magnetic ring parts 22.1 are made of a wire, for example one Iron-cobalt-vanadium alloy manufactured.
  • the wire is circular, as shown in the wire cross-sections 36 of FIGS. 6 and 7. Its diameter is 1.1 mm, but it can also have a different thickness, for example 0.8 mm.
  • Each magnetic ring part 22.1 has a central region 37 and two outer regions 38. The central region 37 runs parallel to the x-axis, while the outer regions 38 run uniformly on the x-axis. The end sections 39 of the magnetic ring parts 22.1 are finally bent so far relative to the central region 37 that they are almost at right angles to the latter.
  • a central region 37 with adjoining outer regions 38 each form a longitudinal side 40 and two adjacent end sections 39 form a transverse side 41.
  • a central region 37 and an outer region 38 are each approximately of the same length.
  • the overall dimension of the magnetic ring 22 is selected such that its outer areas 38 and its end sections 39 bear against the inside of the pot wall 27.
  • the diameter of the magnetic ring 22 in the x direction is 20.45 mm and in the y direction 9.4 mm.
  • Figures 2 to 9 are thus shown enlarged, while Fig. 1 shows the actual conditions to scale.
  • the magnetic ring acc. Fig. 3 is held by four notches 32 which are attached in the pot wall 27 above the end portions 39.
  • a further notch 32 can be provided over a central region 37, but this has not been shown to be absolutely necessary for secure fastening.
  • the magnetic ring 22 serves to influence the electrons radiate 29.
  • the electron beams 29 are influenced in their position and / or in their beam shape.
  • the primary purpose of the magnetic ring 22 is in color picture tubes is to influence by corresponding from the outside through the R hausenenhals 30 through successful magnetization by an unillustrated magnetizing the three electron beams 29 in their location with respect to color purity, convergence, and raster.
  • a corresponding magnetization for influencing the position also influences the sharpness of the electron beam. In this case, either an electron beam 29 as a whole can become blurred, that is to say the diameter of the light spot it generates on the screen of the tube becomes larger, or a halo error, that is to say a yard around a line, can occur.
  • the specified embodiment has a magnetic ring 22 with the result that the influence of the magnetic ring 22 to the S t rahlWarrfe more advantageous than in the previously known embodiment. 3 differs from previously known ones in that the y distance 46 of the central axis 42.1 of the central electron beam 29.1 from the magnetic ring 22 is greater than the y distance 47 of the central axis 42.2 of an outer electron beam 29.2 from the magnetic ring 22. This is due to the fact that the outer regions 38 run on the x-axis. The difference in the y-distances 46 and 47 is typically about 0.5 to 1 mm.
  • the embodiment described so far relates to a magnetic ring 22, as is advantageously used in a thin-necked tube with a high-voltage focusing electron gun 10 of a certain type.
  • the electron gun described there are a plurality of pot-shaped electrodes, on the base 26 of which the magnetic ring can be easily placed and held in the pot wall 27 by notches 32.
  • electron guns with plate-shaped electrodes are also known, on which a magnetic ring 22 is then to be fastened in a correspondingly suitable manner.
  • An exemplary embodiment is described in FIGS. 4 and 5.
  • the types of attachment and the shape of a magnetic ring 22 can also depend on whether the magnetic ring 22 is attached to an electron gun for a thin-necked tube with a 29 mm neck diameter or a thick-necked tube with a 36 mm neck diameter or for a tube with a different neck diameter or, for example, for a Trinitron tube or a multi-beam oscillograph tube is used. It is essential for the advantageous influence on the beam sharpness that the y distance of the central electron beam from the magnet ring 22 is greater than the corresponding y distance of an outer electron beam. Depending on the structure of the electron gun, it may be more advantageous to mount a magnetic ring 22 on the inside or outside of a cup-shaped electrode or further down or above in the electron gun.
  • a magnetic ring 22 with only one air gap or those with a larger number of individual magnetic ring parts and thus a plurality of air gaps or a closed ring can also be provided.
  • the most appropriate position and type of attachment of a magnetic ring 22 can also depend on the voltages applied to the electrodes.
  • an embodiment of an electron gun 10 is shown in which a high voltage of approximately 7 kV is present at the focusing electrode 16.
  • electron guns are also widely used in which only about 4.5 kV is applied to the focusing electrode 16.
  • Other electron guns differ from the one shown here in that instead of electrodes which are common to all three electron beams 29, there are three individual cannons with individual electrodes for each electron beam 29.
  • the individual cannons are also all in one plane, so that magnetic rings can also be used here which enclose an elongated surface.
  • the magnetic rings 22 can be made of circular wire as described herein or can e.g. be made of wire with an oval cross-section or ribbon-shaped wire.
  • a magnetic ring which surrounds an elongated surface is such that the magnetic ring is closer to one another in the y-direction is essential for the advantageous influence of a magnetic ring on the sharpness of the electron beams 29 the outer electron beams 29.2 lie on the middle electron beam 29.1.
  • the most advantageous location and the most advantageous type of attachment of such a magnetic ring 22 then depends on the special structure of an electron gun and is to be determined in each case by tests.
  • FIGS. 4 and 5 show a modified form of fastening a magnetic ring 22.
  • the magnetic ring 22 is placed on the intermediate plate 24 and fastened with tabs 43 bent up from the opening edge 21 of the intermediate plate 24.
  • tabs 43 which each engage on the long side 40 near the short side 41.
  • the long sides 40 of the magnetic ring 22 are curved outwards.
  • the diameter in the y direction is such that the upper part 33, when it is placed on the intermediate plate 24, with its cup wall 27 touches the outer edge of the magnetic ring 22 in the y direction and presses slightly inwards. This ensures a further securing of the position of the magnetic ring 22.
  • the curved shape according to FIGS. 4 and 5 is also advantageous for a magnetic ring inserted into a cup-shaped electrode part 23. This is especially the case if the end sections 39 are also designed such that they abut only one point on the longitudinal wall of an electrode part 23.
  • each magnetic ring part 22.1 shaped in this way lies only at three points on a pot wall 27 and can thus be secured in its position particularly securely by means of notches 32 made above the contact points.
  • the magnetic ring parts 22.1 according to FIGS. 4 and 5, like the magnetic ring parts 22.1 according to FIGS. 6 and 7, are embossed in their end sections in order to achieve a cross-sectional reduction. This is necessary because, in various embodiments of electron guns, the space available between beam passage openings 28 and pot wall 27 falls below the specified value of 1.1 mm of wire cross section 36 and only 0.6 or 0.8 mm are available here.
  • the shape of the magnetic ring in the vicinity of the electron beams also addresses the sharpness behavior of the electron beams. It is now known that in almost all known electron guns the central electron beam 29.1 and the outer electron beams 29.2 have different beam shapes due to the design. So z. B. the central electron beam is circular and the outer ones are elongated in the x or y direction, or it can be the other way round, or there can be a combination of such cases. In such cases, a corresponding influence on the different beam shapes can be exerted by appropriately shaping the magnetic ring 22.
  • each long side 40 has approximately the same value in a range of the x coordinate corresponds to the x coordinate of an outer electron beam 29.2, is bent in the y direction towards the respective outer electron beam 29.2 and is further away from the x axis on both sides of such a bending region 44 than in the respective bending region 44.
  • the magnetic ring 22 according to FIG. 8 is divided into two magnetic ring parts 22.1 in the y-axis.
  • the magnetic ring parts 22.1 thereby have a U-shape, with two legs that press against the pot wall 27 on its long side.
  • the magnetic ring parts 22.1 can be clamped and held in place by their elastic tension in the electrode part 23.
  • four notches are made in the longitudinal side of the pot wall 27 according to FIG. 8.
  • FIG. 9 An embodiment of a magnetic ring 22 with which a more inhomogeneous one is applied to the central electron beam 29.1 Effect can be exerted on the outer electron beams 28.2, is shown in Fig. 9.
  • This M agnetring 22 is formed such that each longitudinal side 40 runs, with the exception of the central portion 37 parallel to the x axis and is bent in the central region 37 of the x axis away.
  • the magnetic ring 22 is only split at one point on the x-axis and thus has only one air gap 35. It is held by two notches 32 in the cup wall 27 over the deflection area 45. Closed magnetic rings can also be used, which are produced, for example, by casting or pressing in a predetermined form.
  • the magnetic ring 22 in the embodiment according to FIG. 10 is also bent out in the central region 37; however, so far that 23 openings 48 are made in the electrode part, through which the bending areas 45 can pass. Due to this design, magnetic rings 22 can be used which are at a greater distance from the electron beams than magnetic rings which are entirely accommodated in a pot-shaped electrode part 23 without openings 48. The engagement of the central regions 37 by openings 48 of suitable dimensions simultaneously ensures a secure fastening of a magnetic ring 22.

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Abstract

An der Elektronenkanone einer Farbbildröhre ist ein Magnetring befestigt, der zum Einstellen von Farbreinheit, Konvergenz und Raster dient. Der Magnetring umschließt eine langgestreckte Fläche, die senkrecht zu der Ebene steht, in der drei von der Elektronenkanone erzeugte Elektronenstrahlen liegen. Die Form des Magnetrings 22 ist so gewählt, daß der y-Abstand 46 vom Magnetring 22 zur Mittelachse 42.1 des mittleren Elektronenstrahls größer it als der Abstand des Magnetrings 22 von der jeweiligen Mittelachse 42.2 eines äußeren Elektronenstrahls. Diese Abstandswahl hat Einfluß auf das Schärfeverhalten der Elektronenstrahlen.A magnetic ring is attached to the electron gun of a color picture tube and is used to adjust color purity, convergence and grid. The magnetic ring encloses an elongated surface that is perpendicular to the plane in which three electron beams generated by the electron gun lie. The shape of the magnetic ring 22 is selected such that the y distance 46 from the magnetic ring 22 to the central axis 42.1 of the central electron beam is greater than the distance of the magnetic ring 22 from the respective central axis 42.2 of an outer electron beam. This distance selection has an influence on the sharpness behavior of the electron beams.

Magnetringe der angegebenen Art können in allen Mehrstrahl-Kathodenstrahlröhren, insbesondere in Farbbildröhren mit drei in einer Elektronenkanone in einer Ebene liegenden Elektronenstrahlen verwendet werden.

Figure imgaf001
Magnetic rings of the type specified can be used in all multi-beam cathode ray tubes, in particular in color picture tubes with three electron beams lying in one plane in an electron gun.
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen von Elektronenstrahlen bei einer Kathodenstrahlröhre, insbesondere von Konvergenz, Farbreinheit und Raster einer Farbbildröhre mit einer in deren, sich in z-Richtung erstreckenden Hals angeordneten, mindestens zwei in einer x-z-Ebene liegende Elektronenstrahlen aussendenden Elektronenkanone mit Elektroden, welche Vorrichtung aus einem an der Elektronenkanone befestigten, von außen magnetisierbaren Magnetring besteht, der mit zwei Längs- und zwei Querseiten eine senkrecht zur Elektronenstrahlenebene stehende langgestreckte Fläche umschließt, deren lange Achse (x-Achse) in der Elektronenstrahlenebene liegt und deren kurze Achse (y-Achse) senkrecht dazu steht.The invention relates to a device for adjusting electron beams in a cathode ray tube, in particular the convergence, color purity and raster of a color picture tube, with an electron gun with electrodes, which in the neck, which extends in the z direction, and which emits at least two electron beams in an xz plane, Which device consists of a magnet ring which is attached to the electron gun and can be magnetized from the outside and which, with two longitudinal and two transverse sides, encloses an elongated surface perpendicular to the electron beam plane, the long axis (x-axis) of which lies in the electron beam plane and the short axis (y Axis) is perpendicular to it.

Eine Farbbildröhre mit einer derartigen Vorrichtung wurde auf der Ausstellung "Electronica" 1980 vorgestellt. Die Vorrichtung selbst ist in dem auf diese Ausstellung bezogenen Artikel in Funkschau 26/1980, Seite 57, beschrieben. Der Magnetring der Vorrichtung besteht aus einer Eisen-Kobalt-Vanadium-Legierung und weist zwei, über Luftspalte aneinanderstoßende Magnetringteile auf. Der Magnetring ist vorne in der Fokussierelektrode der Elektronenkanone befestigt und wird zum Einstellen von Farbreinheit, statischer Konvergenz und Raster von außen, also durch den Röhrenhals hindurch, magnetisiert.A color picture tube with such a device was presented at the "Electronica" exhibition in 1980. The device itself is described in the article related to this exhibition in Funkschau 26/1980, page 57. The magnetic ring of the device consists of an iron-cobalt-vanadium alloy and has two magnetic ring parts abutting one another via air gaps. The Mag netring is attached to the front of the focusing electrode of the electron gun and is magnetized to adjust the color purity, static convergence and grid from the outside, i.e. through the tube neck.

Jedes Magnetringteil weist in der Mitte seiner Längsseite eine ins Ringinnere weisende Wölbung auf. Der Sinn einer solchen Wölbung ist in der Anmeldung P 30 03 197 beschrieben. Er liegt darin, daß beim Farbreinstellen alle drei Elektronenstrahlen um gleiche Werte in der Horizontalen, also nach links oder nach rechts, verstellt werden sollen. Es hat sich herausgestellt, daß es zum Erzielen dieses Zweckes vorteilhaft ist, wenn der gegenseitige Abstand der Längsseiten des Magnetrings von außen zur Mitte hin abnimmt. Der Abstand kann dabei gleichmäßig vom Rand zur Mitte hin abnehmen oder es kann eine Einwölbung zum mittleren Elektronenstrahl hin vorgesehen sein.Each part of the magnetic ring has a curvature in the middle of its long side that points into the inside of the ring. The meaning of such a curvature is described in the application P 30 03 197. It lies in the fact that when adjusting the color, all three electron beams are to be adjusted by the same horizontal values, that is to say to the left or to the right. It has been found that, for achieving this purpose, it is advantageous if the distance between the longitudinal sides of the magnetic ring decreases from the outside to the center. The distance can decrease evenly from the edge to the center, or an arching towards the central electron beam can be provided.

Mit einer Vorrichtung der bisher angegebenen Art lassen sich Elektronenstrahlen bei Kathodenstrahlröhren, bei Farbbildröhren insbesondere zum Erzielen von Farbreinheit, statischer Konvergenz und Raster ausgezeichnet einstellen. Es ist aber bekannt, daß Magnetfelder auf einen Elektronenstrahl nicht nur eine ablenkende Wirkung ausüben, sondern daß sie auch die Form des Elektronenstrahls, also die Verteilung der in ihm fliegenden Elektronen, beeinflußt. So ist z.B. schon in der DE-AS 11 33 838 angegeben worden, magnetische Stäbe im Innern einer Elektronenstrahlröhre zur Strahlformung zu verwenden.With a device of the type specified hitherto, electron beams in cathode-ray tubes, in color-image tubes, in particular to achieve color purity, static convergence and raster, can be set excellently. However, it is known that magnetic fields not only exert a deflecting effect on an electron beam, but that it also influences the shape of the electron beam, that is to say the distribution of the electrons flying in it. For example, has already been given in DE-AS 11 33 838 to use magnetic rods in the interior of an electron beam tube for beam shaping.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, mit der nicht nur die gegenseitige Lage von Elektronenstrahlen zufriedenstellend eingestellt werden kann, sondern die zugleich einen vorteilhaften Einfluß auf die Strahlschärfe ausübt.The invention has for its object to provide a device of the type described above, with which not only the mutual position of electron beams is satisfactory lend can be adjusted, but which also has a beneficial influence on the beam sharpness.

Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehen, daß bei einem Magnetring der eingangs angegebenen Art der y-Abstand des Rings von den Mittelachsen der äußeren Elektronenstrahlen kleiner ist als der y-Abstand des Rings von der Mittelachse des mittleren Elektronenstrahls. Es hat sich herausgestellt, daß diese Maßnahme nicht nur zur Erhöhung der Schärfe der auf dem Bildschirm endenden Elektronenstrahlen verglichen mit der Schärfe bei den eingangs genannten Röhren führt, sondern daß auch die Erscheinung des sogenannten Halo in ihren Auswirkungen vermindert wird. Unter Halo wird dabei derjenige Fehler verstanden, der sich vor allem an den Rändern des Bildschirms bemerkbar macht und dort dazu führt, daß eine Linie ein- oder beidseitig mit einem schwachen Hof dargestellt wird. Weiterhin wurde beobachtet, daß bei Farbbildröhren, bei denen drei Elektronenstrahlenlandungsflecke über mehrere Millimeter zum Einstellen von Farbreinheit auf dem Bildschirm verschoben werden müssen, die neue Anordnung ein gleichmäßigeres Verstellen aller drei Strahlen zuläßt als die von der Ausstellung "Electronica" her bekannte Anordnung.According to the invention, in order to achieve this object, the y distance of the ring from the central axes of the outer electron beams is smaller than the y distance of the ring from the central axis of the central electron beam in the case of a magnetic ring of the type specified at the outset. It has been found that this measure not only leads to an increase in the sharpness of the electron beams ending on the screen compared to the sharpness in the tubes mentioned at the beginning, but also that the appearance of the so-called halo is reduced in its effects. Halo is understood to mean the error that is particularly noticeable at the edges of the screen and leads there to the result that a line is displayed on one or both sides with a weak yard. It has also been observed that in color picture tubes in which three electron beam landing spots have to be displaced by several millimeters in order to adjust the color purity on the screen, the new arrangement allows a more uniform adjustment of all three beams than the arrangement known from the "Electronica" exhibition.

Die vorteilhafte Ausführung eines erfindungsgemäßen Magnetrings hängt mit der gewählten Befestigungsart an der Elektronenkanone und mit der Lage des Magnetrings in z-Richtung gesehen in der Elektronenkanone ab. Besonders sicher lassen sich Magnetringe befestigen, die so geformt sind, daß sie an nur drei Stellen an der Innenwand einer topfförmigen Elektrode anliegen. Dies läßt sich besonders einfach bei zweigeteilten Magnetringen erzielen, die mit einem größeren Krümmungsradius, als dem der Elektrodenwand versehen sind und diese gerade an drei Stellen berühren. Ein solcher Teilring läßt sich auf einfache Art und Weise durch Einkerbungen in der Elektrodenwand befestigen, die vom Boden der topfförmigen Elektrode aus direkt über dem auf dem Boden aufliegenden Teilring ins Topfinnere hin angebracht sind.The advantageous embodiment of a magnetic ring according to the invention depends on the chosen type of fastening on the electron gun and on the position of the magnetic ring in the z-direction in the electron gun. Magnet rings, which are shaped in such a way that they abut the inner wall of a pot-shaped electrode at only three points, can be attached particularly securely. This can be achieved particularly easily with two-part magnetic rings that have a larger radius of curvature than that of the electrode wall are provided and just touch them in three places. Such a partial ring can be fastened in a simple manner by means of notches in the electrode wall, which are attached from the bottom of the cup-shaped electrode directly above the partial ring lying on the bottom into the interior of the pot.

Bei Elektronenkanonen, bei denen vor allem der Mittenstrahl mit einem stärker inhomogenen Magnetfeld als die Außenstrahlen beeinflußt werden soll, ist es von Vorteil, wenn jede Längsseite des Magnetrings mit Ausnahme ihres Mittelbereichs parallel zur x-Achse verläuft und im Mittelbereich von der x-Achse weg gebogen ist. Umgekehrt ist es bei Elektronenkanonen; bei denen vor allem die Außenstrahlen einem stärker inhomogenen Magnetfeld ausgesetzt werden sollen als der Mittenstrahl,von Vorteil, einen Magnetring zu verwenden, bei dem jede Längsseite in etwa in einem Bereich der x-Koordinate, der wertmäßig der x-Koordinate eines äußeren Elektronenstrahls entspricht, in y-Richtung auf den jeweiligen äußeren Elektronenstrahl zu gebogen ist und beidseitig zu einem solchen Einbiegebereich weiter von der x-Achse entfernt ist, als im jeweiligen Einbiegebereich.In the case of electron guns, in which the central beam in particular is to be influenced with a more inhomogeneous magnetic field than the external beams, it is advantageous if each long side of the magnetic ring, with the exception of its central region, runs parallel to the x axis and in the central region away from the x axis is bent. The reverse is the case with electron guns; in which the outer rays in particular are to be exposed to a more inhomogeneous magnetic field than the central ray, it is advantageous to use a magnetic ring in which each long side is roughly in a range of the x coordinate which corresponds in value to the x coordinate of an outer electron beam, is bent in the y-direction toward the respective outer electron beam and is further away from the x-axis on such a bending area than in the respective bending area.

Besonders in bezug auf die Einstellung der Farbreinheit an Bildröhren mit drei Elektronenstrahlen hat es sich von Vorteil erwiesen, wenn bei den erfindungsgemäßen, die Schärfe verbessernden Magnetringen das Verhältnis vom Mittelbereich zu den Außenbereichen so beschaffen ist, daß jeder Bereich in etwa ein Drittel der Gesamtlänge einer Längsseite umfaßt.Especially in connection with the setting of the color purity of B ildröhren with three electron beams, it has proven advantageous if the ratio is constituted from the central region to the outer regions so with the present invention, the sharpness enhancing magnet rings that each region in about one third of the total length one long side comprises.

Weitere Vorteile der Erfindung und von Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben sind in der anhand von Figuren veranschaulichten folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1 eine Seitenansicht einer Elektronenkanone in einer Lage, bei der die Elektronenstrahlenebene parallel zur Papierebene liegt, mit einem in die Fokussierelektrode eingelegten Magnetring; mit eingezeichnetem Maßstab,
  • Fig. 2 einen Längsschnitt in Explosionsdarstellung durch die linke Hälfte der Fokussierelektrode gem. dem der Elektronenkanone von Fig. 1, mit dem im Mittelteil der Fokussierelektrode befestigten Magnetring,
  • Fig. 3 eine Draufsicht auf das Mittelteil der Fokussierelektrode gem. Fig. 2 mit eingelegtem Magnetring,
  • Fig. 4 einen Längsschnitt in Explosionsdarstellung der rechten Hälfte einer Fokussierelektrode gem. der der Elektronenkanone von Fig. 1, jedoch mit an der Zwischenplatte der Fokussierelektrode befestigtem Magnetring,
  • Fig. 5 eine Draufsicht auf die Zwischenplatte mit an ihr befestigtem Magnetring gem. Fig. 4,
  • Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Magnetringhälfte gem. dem Magnetring von Fig. 3,
  • Fig. 7 eine Seitenansicht der Magnetringhälfte gem. Fig. 6, .
  • Fig. 8 eine Draufsicht auf das Mittelteil einer Fokussierelektrode mit einem eingelegten Magnetring mit Einbiegungen im Bereich der äußeren Elektronenstrahlen,
  • Fig. 9 eine Draufsicht auf das Mittelteil einer Fokussierelektrode mit eingelegtem Magnetring mit Ausbiegungen im Bereich des mittleren Elektronenstrahls.
  • Fig. 10 eine Draufsicht ähnlich Fig.9,jedoch auf ein Mittelteil mit Durchbrüchen, in die die ausgebogenen Mittelbereiche eines Magnetrings ragen.
Further advantages of the invention and of embodiments and developments thereof are explained in more detail in the following description illustrated with reference to figures. Show it:
  • 1 is a side view of an electron gun in a position in which the electron beam plane is parallel to the paper plane with a magnetic ring inserted in the focusing electrode; with drawn scale,
  • Fig. 2 shows a longitudinal section in an exploded view through the left half of the focusing electrode acc. 1 with the magnetic ring fastened in the middle part of the focusing electrode,
  • Fig. 3 is a plan view of the central part of the focusing electrode. 2 with an inserted magnetic ring,
  • Fig. 4 is a longitudinal section in an exploded view of the right half of a focusing electrode acc. 1, but with a magnetic ring attached to the intermediate plate of the focusing electrode,
  • Fig. 5 is a plan view of the intermediate plate with a magnetic ring attached to it. Fig. 4,
  • Fig. 6 is a plan view of a magnetic ring half acc. the magnetic ring of Fig. 3,
  • Fig. 7 is a side view of the magnetic ring half acc. Fig. 6.
  • Fig. 8 is a plan view of the central part of a focusing electrode with an inserted Magnetic ring with deflections in the area of the outer electron beams,
  • F ig. 9 shows a plan view of the central part of a focusing electrode with an inserted magnetic ring with deflections in the region of the central electron beam.
  • F ig. 10 shows a plan view similar to FIG. 9, but on a central part with openings into which the bent central regions of a magnetic ring protrude.

Die Elektronenkanone 10 in Fig. 1 weist einen Preßglasteller 11 auf, in dem Kontaktierstifte 12 eingeschmolzen sind. Die Kontaktierstifte 12 sind mit Kontaktfahnen 13 leitend verbunden. Darüber schließen sich eine Wehneltelektrode 14, eine Steuerelektrode 15, eine Fokussierelektrode 16, eine Anode 17 und ein Konvergenztopf 18 mit Kontaktfedern 19 an. Es ist hier zu bemerken, daß bei Elektronenkanonen in der Regel das Ende mit dem Preßglasteller als unteres Ende und das mit dem Konvergenztopf 18 als oberes Ende bezeichnet wird. In diesem Sinne werden auch in dieser Anmeldung die Begriffe oben und unten verwendet. Die Einzelteile der Elektronenkanone 10, also die Kontaktfahnen 13 und die Elektroden 14 bis 17 werden durch zwei Glasstäben 20 zusammengehalten, die im Fertigungsvorgang bis zur Erweichung erwärmt werden und in die dann die Öffnungsränder 21 der Elektroden eingedrückt werden. Von den beiden Glasstäbe 20 ist in der Seitenansicht nur einer erkennbar. Der Konvergenztopf 18 ist durch Punktschweißung mit der Anode 17 verbunden. Der Ubersichtlichkeit halber sind nicht sämtliche Verbindungen zwischen Kontaktstiften 12 und Kontaktfahnen 13 eingezeichnet und auch Kathoden und Heizer sind nicht dargestellt.The electron gun 10 in Fig. 1 has a press glass plate 11, in which contact pins 12 are melted. The contact pins 12 are conductively connected to contact tabs 13. This is followed by a Wehnelt electrode 14, a control electrode 15, a focusing electrode 16, an anode 17 and a convergence pot 18 with contact springs 19. It should be noted here that in the case of electron guns, the end with the press glass plate is generally referred to as the lower end and that with the convergence pot 18 as the upper end. In this sense, the terms above and below are also used in this application. The individual parts of the electron gun 10, that is to say the contact lugs 13 and the electrodes 14 to 17, are held together by two glass rods 20 which are heated to softening in the manufacturing process and into which the opening edges 21 of the electrodes are then pressed. Only one of the two glass rods 20 can be seen in the side view. The convergence pot 18 is connected to the anode 17 by spot welding. For the sake of clarity, not all connections between contact pins 12 and contact tabs 13 are shown, and cathodes and heaters are also not shown.

In die Fokussierelektrode 16 ist ein Magnetring 22 eingelegt, der in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist, da er in der Seitenansicht von außen nicht erkennbar ist. In den Figuren 2, 3, 6 und 7 ist der Magnetring 22 der Ausführungsform gemäß Fig. 1 jedoch näher dargestellt.A magnetic ring 22 is in the focusing electrode 16 placed, which is shown in dashed lines in Fig. 1, since it is not recognizable from the outside in the side view. In FIGS. 2, 3, 6 and 7, however, the magnetic ring 22 of the embodiment according to FIG. 1 is shown in more detail.

In der Explosionsdarstellung gemäß Fig. 2 ist der Aufbau der Fokussierelektrode 16 deutlicher dargestellt. Die Fokussierelektrode 16 besteht aus vier Elektrodenteilen 23 und einer Zwischenplatte 24.:The structure of the focusing electrode 16 is shown more clearly in the exploded view according to FIG. 2. The focusing electrode 16 consists of four electrode parts 23 and an intermediate plate 24 .:

Jedes Elektrodenteil 23 besteht, wie auch die Wehneltelektrode 14, die Steuerelektrode 15 und die Anode 17 aus einem Metalltopf mi Boden 26, Topfwand 27 und Öffnungsrand 21. In jedem Elektrodenteil 23 sind drei Strahldurchtrittsöffnungen 28 ausgespart, die kreisrunde Form besitzen, wie es in der Draufsicht gemäß Fig. 3 erkennbar ist. Durch die mittleren Strahldurchtrittsöffnungen 28.1 tritt ein mittlerer Elektronenstrahl 29.1,und durch die äußeren Strahldurchtrittsöffnungen 28.2 tritt jeweils ein äußerer Elektronenstrahl 29.1 durch. Entsprechend der Lage der drei Elektronenstrahlen 29 in einer Ebene liegen die Strahldurchtrittsöffnungen 28 in einem Elektrodenteil 23 jeweils nebeneinander, was zu einer ovalen Ausbildung des Elektrodenteils 23 führt. Die Ebene, in der die Elektronenstrahlen 29 liegen, ist dabei als x-z-Ebene bezeichnet. Die z-Richtung ist dabei die Längserstreckungsrichtung der Elektronenkanone 10 und des Röhrenhalses 30, in den die Elektronenkanone 10 eingesetzt ist. Der Röhrenhals 30 und die z-Richtung sind in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet. Die y-Richtung steht senkrecht auf der durch die drei Elektronenstrahlen 29 aufgespannten x-z-Ebene. Derzeit übliche Farbbildröhren sind so aufgebaut, daß die x-Achse horizontal und die y-Achse vertikal verläuft.Each electrode part 23, like the Wehnelt electrode 14, the control electrode 15 and the anode 17, consists of a metal pot with bottom 26, cup wall 27 and opening edge 21. In each electrode part 23, three beam passage openings 28 are recessed, which have a circular shape, as is shown in FIG 3 is recognizable. A central electron beam 29.1 passes through the central beam passage openings 28.1, and an outer electron beam 29.1 passes through the outer beam passage openings 28.2. Corresponding to the position of the three electron beams 29 in one plane, the beam passage openings 28 lie next to one another in an electrode part 23, which leads to an oval configuration of the electrode part 23. The plane in which the electron beams 29 lie is referred to as the xz plane. The z direction is the longitudinal direction of extension of the electron gun 10 and the tube neck 30, in which the electron gun 10 is inserted. The tube neck 30 and the z direction are shown in broken lines in FIG. 1. The y direction is perpendicular to the xz plane spanned by the three electron beams 29. Currently, conventional arbbildröhren F are so constructed that the x-axis is horizontal and the y-axis runs vertically.

Beim Zusammenbauen der Fokussierelektroden 16 werden zunächst zwei Elektrodenteile 23 mit ihren Böden aneinandergesetzt und zur Bildung eines Mittelteils 31 durch Punktschweißen miteinander verbunden. In das obere Elekdenteil 23 dieses Mittelteils 31 wird dann der Magnetring 22 eingelegt und durch Einkerbungen 32 befestigt. Die Einkerbungen 32 sind in der Topfwand 27 so angebracht, daß sie direkt oberhalb des Magnetrings 22 ins Innere des Elektrodenteils 23 weisen. Auf den oberen Öffnungsrand 21 des Mittelteils 31 wird dann die Zwischenplatte 24 und ein als Oberteil 33 bezeichnetes Elektrodenteil 23 mit seinem Öffnungsrand 21 aufgesetzt. Entsprechend wird das vierte, als Unterteil 34 bezeichnete Elektrodenteil 23 mit seinem Öffnungsrand 21 auf den unteren Öffnungsrand des Mittelteils 31 aufgesetzt. Alle Teile werden dann durch die in die Öffnungsränder 21 eingedrückten Glasstäbe 20 gehalten.When assembling the focusing electrodes 16, two electrode parts 23 are first placed together with their bottoms and connected to one another by spot welding to form a central part 31. The magnetic ring 22 is then inserted into the upper electrode part 23 of this middle part 31 and fastened by notches 32. The notches 32 are made in the pot wall 27 in such a way that they point directly above the magnetic ring 22 into the interior of the electrode part 23. The intermediate plate 24 and an electrode part 23 designated as the upper part 33 with its opening edge 21 are then placed on the upper opening edge 21 of the middle part 31. Correspondingly, the fourth electrode part 23, referred to as the lower part 34, is placed with its opening edge 21 on the lower opening edge of the central part 31. All parts are then held by the glass rods 20 pressed into the opening edges 21.

Die Form des Magnetrings 22 und seine Befestigung durch Einkerbungen 32 sind noch deutlicher aus den Figuren 3, 6 und 7 erkennbar. Der Magnetring 22 besteht aus zwei gleichen Magnetringteilen 22.1, die zusammen einen entlang der x-Achse geteilten ovalen Ring bilden. Die Magnetringteile 22.1 stoßen mit ihren Enden unter Einhaltung jeweils eines Luftspalts 35 aneinander. Der Übersichtlichkeit halber sind die Luftspalte 35 sehr groß eingezeichnet, so daß es in den Zeichnungen 3,5,8 und 9 so erscheinen mag, als würden die Enden der Magnetringteile 22.1 nicht direkt aneinander liegen. Der Magnetring 22 kann jedoch auch ganz geschlossen sein oder die Magnetringteile können unter Einhalten größerer Abstände einen Ring bilden, der eine geschlossene Fläche umschließt.The shape of the magnetic ring 22 and its attachment by means of notches 32 can be seen even more clearly from FIGS. 3, 6 and 7. The magnetic ring 22 consists of two identical magnetic ring parts 22.1, which together form an oval ring divided along the x-axis. The ends of the magnetic ring parts 22.1 abut one another with an air gap 35. For the sake of clarity, the air gaps 35 are drawn very large, so that it can appear in the drawings 3, 5, 8 and 9 as if the ends of the magnetic ring parts 22.1 were not directly adjacent to one another. The magnetic ring 22 can, however, also be completely closed, or the magnetic ring parts can form a ring while maintaining larger distances, which encloses a closed surface.

Die Magnetringteile 22.1 sind aus einem Draht z.B. einer Eisen-Kobalt-Vanadium-Legierung hergestellt. Der Draht ist kreisrund, wie es in den Drahtquerschnitten 36 der Figuren 6 und 7 dargestellt ist. Sein Durchmesser beträgt 1,1 mm, er kann jedoch auch eine andere Stärke, z.B. 0,8 mm aufweisen. Jedes Magnetringteil 22.1 weist einen Mittelbereich 37 und zwei Außenbereiche 38 auf. Der Mittelbereich 37 verläuft parallel zur x-Achse, während die Außenbereiche 38 gleichförmig auf die x-Achse zu verlaufen. Die Endabschnitte 39 der Magnetringteile 22.1 sind schließlich so weit gegenüber dem Mittelbereich 37 umgebogen, daß sie fast rechtwinklig zu diesem stehen. Beim zusammengesetzten Magnetring 22 bilden jeweils ein Mittelbereich 37 mit anschließenden Außenbereichen 38 eine Längsseite 40 und zwei benachbarte Endabschnitte 39 eine Querseite 41. Ein Mittelbereich 37 und ein Außenbereich 38 sind jeweils in etwa gleich lang. Die Gesamtabmessung des Magnetrings 22 ist so gewählt, daß er mit seinen Außenbereichen 38 und mit seinen Endabschnitten 39 innen an der Topfwand 27 anliegt. Der Durchmesser des Magnetrings 22 in x-Richtung beträgt 20,45 mm und in y-Richtung 9,4 mm. Die Figuren 2 bis 9 sind also vergrößert dargestellt, während die Fig. 1 die tatsächlichen Verhältnisse maßstäblich wiedergibt.The magnetic ring parts 22.1 are made of a wire, for example one Iron-cobalt-vanadium alloy manufactured. The wire is circular, as shown in the wire cross-sections 36 of FIGS. 6 and 7. Its diameter is 1.1 mm, but it can also have a different thickness, for example 0.8 mm. Each magnetic ring part 22.1 has a central region 37 and two outer regions 38. The central region 37 runs parallel to the x-axis, while the outer regions 38 run uniformly on the x-axis. The end sections 39 of the magnetic ring parts 22.1 are finally bent so far relative to the central region 37 that they are almost at right angles to the latter. In the assembled magnetic ring 22, a central region 37 with adjoining outer regions 38 each form a longitudinal side 40 and two adjacent end sections 39 form a transverse side 41. A central region 37 and an outer region 38 are each approximately of the same length. The overall dimension of the magnetic ring 22 is selected such that its outer areas 38 and its end sections 39 bear against the inside of the pot wall 27. The diameter of the magnetic ring 22 in the x direction is 20.45 mm and in the y direction 9.4 mm. Figures 2 to 9 are thus shown enlarged, while Fig. 1 shows the actual conditions to scale.

Der Magnetring gem. Fig. 3 wird durch vier Einkerbungen 32 gehalten, die in der Topfwand 27 oberhalb der Endabschnitte 39 angebracht sind. Es kann noch eine weitere Einkerbung 32 über jeweils einem Mittelbereich 37 vorgesehen sein, jedoch hat sich dies für eine sichere Befestigung als nicht unbedingt notwendig erwiesen.The magnetic ring acc. Fig. 3 is held by four notches 32 which are attached in the pot wall 27 above the end portions 39. A further notch 32 can be provided over a central region 37, but this has not been shown to be absolutely necessary for secure fastening.

Der Magnetring 22 dient zur Beeinflussung der Elektronenstrahlen 29. Die Elektronenstrahlen 29 werden dabei in ihrer Lage und/oder in ihrer Strahlform beeinflußt. Der primäre Sinn des Magnetrings 22 besteht bei Farbbildröhren darin, durch entsprechende, von außen durch den Röhrenhals 30 hindurch erfolgende Magnetisierung mittels einer nicht dargestellten Magnetisiervorrichtung die drei Elektronenstrahlen 29 in ihrer Lage in bezug auf Farbreinheit, Konvergenz und Raster zu beeinflussen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß eine entsprechende Magnetisierung zur Lagebeeinflussung auch die Schärfe des Elektronenstrahls beeinflußt. Dabei kann entweder ein Elektronenstrahl 29 insgesamt unscharf werden, d.h., der von ihm auf dem Bildschirm der Röhre erzeugte Leuchtfleck wird in seinem Durchmesser größer, oder es kann ein Halofehler,also ein Hof um eine Linie auftreten. Ein solcher Einfluß auf die Strahlform durch ein Magnetfeld des Magnetrings 22 tritt jedoch nur dann auf, wenn der Magnetring 22 zur Lagebeeinflussung der Elektronenstrahlen 29 magnetisiert wird.The magnetic ring 22 serves to influence the electrons radiate 29. The electron beams 29 are influenced in their position and / or in their beam shape. The primary purpose of the magnetic ring 22 is in color picture tubes is to influence by corresponding from the outside through the R öhrenhals 30 through successful magnetization by an unillustrated magnetizing the three electron beams 29 in their location with respect to color purity, convergence, and raster. However, it has been found that a corresponding magnetization for influencing the position also influences the sharpness of the electron beam. In this case, either an electron beam 29 as a whole can become blurred, that is to say the diameter of the light spot it generates on the screen of the tube becomes larger, or a halo error, that is to say a yard around a line, can occur. Such an influence on the beam shape by a magnetic field of the magnetic ring 22, however, only occurs if the magnetic ring 22 is magnetized to influence the position of the electron beams 29.

Ist eine Magnetisierung jedoch erforderlich, wie in der weitaus überwiegenden Mehrzahl von Kathodenstrahlröhren, so hat die angegebene Ausführungsform eines Magnetrings 22 zur Folge, daß der Einfluß des Magnetrings 22 auf die Strahlschärfe vorteilhafter ist als bei der bisher bekannten Ausführungsform. Der Magnetring gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von bisher bekannten dadurch, daß der y-Abstand 46 der Mittelachse 42.1 des mittleren Elektronenstrahls 29.1 vom Magnetring 22 größer ist als der y-Abstand 47 der Mittelachse 42.2 eines äußeren Elektronenstrahls 29.2 vom Magnetring 22. Dies ist dadurch bedingt, daß die Außenbereiche 38 auf die x-Achse zu verlaufen. Der Unterschied in den y-Abständen 46 und 47 beträgt typischerweise etwa 0,5 bis 1 mm.Is a magnetization necessary, however, as in the overwhelming majority of CRTs, the specified embodiment has a magnetic ring 22 with the result that the influence of the magnetic ring 22 to the S t rahlschärfe more advantageous than in the previously known embodiment. 3 differs from previously known ones in that the y distance 46 of the central axis 42.1 of the central electron beam 29.1 from the magnetic ring 22 is greater than the y distance 47 of the central axis 42.2 of an outer electron beam 29.2 from the magnetic ring 22. This is due to the fact that the outer regions 38 run on the x-axis. The difference in the y-distances 46 and 47 is typically about 0.5 to 1 mm.

Die bisher beschriebene Ausführungsform bezieht sich auf einen Magnetring 22,wie er in einer Dünnhalsröhre mit einer Hochspannungsfokussier-Elektronenkanone 10 bestimmter Bauart vorteilhaft Verwendung findet. Bei der beschriebenen Elektronenkanone liegen mehrere topfförmige Elektroden vor, auf deren Boden 26 der Magnetring leicht aufgelegt und durch Einkerbungen 32 in der Topfwand 27 gehalten werden kann. Es sind jedoch auch Elektronenkanonen mit plattenförmigen Elektroden bekannt, auf denen ein Magnetring 22 dann in entsprechend geeigneter Art und Weise zu befestigen ist. Ein Ausführungsbeispiel wird in den Figuren 4 und 5 beschrieben. Die Befestigungsarten und die Form eines Magnetrings 22 können auch davon abhängen, ob der Magnetring 22 an einer Elektronenkanone für eine Dünnhalsröhre mit 29 mm Halsdurchmesser oder eine Dickhalsröhre mit 36 mm Halsdurchmesser oder für eine Röhre mit einem anderen Halsdurchmesser oder z.B. für eine Trinitron-Röhre oder eine Mehrstrahl-Oszillographenröhre Verwendung findet. Wesentlich für den vorteilhaften Einfluß auf die Strahlschärfe ist aber jeweils, daß der y-Abstand des mittleren Elektronenstrahls vom Magnetring 22 größer ist als der entsprechende y-Abstand eines äußeren Elektronenstrahls. Je nach Aufbau der Elektronenkanone kann es vorteilhafter sein, einen Magnetring 22 innen oder außen an einer topfförmigen Elektrode oder weiter unten oder oben in der Elektronenkanone anzubringen. Dabei kann auch ein Magnetring 22 mit nur einem Luftspalt oder solche mit einer größeren Anzahl von einzelnen Magnetringteilen und damit mehreren Luftspalten oder auch ein geschlossener Ring vorgesehen sein. Auch von den an den Elektroden anliegenden Spannungen kann die zweckmässigste Lage und Anbringungsart eines Magnetrings 22 abhängen.The embodiment described so far relates to a magnetic ring 22, as is advantageously used in a thin-necked tube with a high-voltage focusing electron gun 10 of a certain type. In the case of the electron gun described, there are a plurality of pot-shaped electrodes, on the base 26 of which the magnetic ring can be easily placed and held in the pot wall 27 by notches 32. However, electron guns with plate-shaped electrodes are also known, on which a magnetic ring 22 is then to be fastened in a correspondingly suitable manner. An exemplary embodiment is described in FIGS. 4 and 5. The types of attachment and the shape of a magnetic ring 22 can also depend on whether the magnetic ring 22 is attached to an electron gun for a thin-necked tube with a 29 mm neck diameter or a thick-necked tube with a 36 mm neck diameter or for a tube with a different neck diameter or, for example, for a Trinitron tube or a multi-beam oscillograph tube is used. It is essential for the advantageous influence on the beam sharpness that the y distance of the central electron beam from the magnet ring 22 is greater than the corresponding y distance of an outer electron beam. Depending on the structure of the electron gun, it may be more advantageous to mount a magnetic ring 22 on the inside or outside of a cup-shaped electrode or further down or above in the electron gun. A magnetic ring 22 with only one air gap or those with a larger number of individual magnetic ring parts and thus a plurality of air gaps or a closed ring can also be provided. The most appropriate position and type of attachment of a magnetic ring 22 can also depend on the voltages applied to the electrodes.

Im Ausführungsbeispiel ist eine Ausführungsform einer Elektronenkanone 10 dargestellt, bei der an der Fokussierelektrode 16 eine Hochspannung von etwa 7 kV anliegt.In the exemplary embodiment, an embodiment of an electron gun 10 is shown in which a high voltage of approximately 7 kV is present at the focusing electrode 16.

Es sind jedoch auch Elektronenkanonen in großem Umfang in Verwendung, bei denen an der Fokussierelektrode 16 nur etwa 4,5 kV angelegt werden. Andere Elektronenkanonen unterscheiden sich von der hier dargestellten dadurch, daß statt Elektroden, die allen drei Elektronenstrahlen 29 gemeinsam sind, jeweils drei Einzelkanonen mit einzelnen Elektroden für jeden Elektronenstrahl 29 vorliegen. Die Einzelkanonen liegen jedoch auch alle in einer Ebene, so daß auch hier Magnetringe verwendet werden können, die eine langgestreckte Fläche umschließen. Bei allen Arten von Elektronenkanonen können die Magnetringe 22 aus kreisrundem Draht, wie hier beschrieben, hergestellt sein oder können z.B. aus Draht mit ovalem Querschnitt oder bandförmigem Draht hergestellt sein. Es soll hier nochmals ausdrücklich bemerkt werden, daß wesentlich für den vorteilhaften Einfluß eines Magnetrings auf die Schärfe der Elektronenstrahlen 29 die Tatsache ist, daß ein Magnetring, der eine langgestreckte Fläche umschließt, so beschaffen ist, daß in y-Richtung gesehen der Magnetring dichter an den äußeren Elektronenstrahlen 29.2 liegt als am mittleren Elektronenstrahl 29.1. Der vorteilhafteste Anbringungsort und die vorteilhafteste Anbringungsart eines solchen Magnetrings 22 hängt dann vom speziellen Aufbau einer Elektronenkanone ab und ist im jeweiligen Fall durch Versuche zu ermitteln.However, electron guns are also widely used in which only about 4.5 kV is applied to the focusing electrode 16. Other electron guns differ from the one shown here in that instead of electrodes which are common to all three electron beams 29, there are three individual cannons with individual electrodes for each electron beam 29. However, the individual cannons are also all in one plane, so that magnetic rings can also be used here which enclose an elongated surface. In all types of electron guns, the magnetic rings 22 can be made of circular wire as described herein or can e.g. be made of wire with an oval cross-section or ribbon-shaped wire. It should again be expressly noted here that the fact that a magnetic ring which surrounds an elongated surface is such that the magnetic ring is closer to one another in the y-direction is essential for the advantageous influence of a magnetic ring on the sharpness of the electron beams 29 the outer electron beams 29.2 lie on the middle electron beam 29.1. The most advantageous location and the most advantageous type of attachment of such a magnetic ring 22 then depends on the special structure of an electron gun and is to be determined in each case by tests.

Eine Auswahl weiterer Lösungsmöglichkeiten außer der anhand der Figuren 1 bis 3 und 6 und 7 beschriebenen soll nun anhand der Figuren 4, 5, 8 und 9 gegeben werden.A selection of further possible solutions apart from that described with reference to FIGS. 1 to 3 and 6 and 7 will now be given with reference to FIGS. 4, 5, 8 and 9.

In den Figuren 4 und 5 ist eine abgewandelte Befestigungsform eines Magnetrings 22 dargestellt. Der Magnetring 22 ist auf die Zwischenplatte 24 aufgesetzt und mit aus dem Öffnungsrand 21 der Zwischenplatte 24 hochgebogenen Laschen 43 befestigt. Es sind vier Laschen 43 vorhanden, die jeweils an der Längsseite 40 nahe der Querseite 41 angreifen.FIGS. 4 and 5 show a modified form of fastening a magnetic ring 22. The magnetic ring 22 is placed on the intermediate plate 24 and fastened with tabs 43 bent up from the opening edge 21 of the intermediate plate 24. There are four tabs 43 which each engage on the long side 40 near the short side 41.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Längsseiten 40 des Magnetrings 22 nach außen gewölbt. Der Durchmesser in y-Richtung ist so beschaffen, daß das Oberteil 33 beim Aufsetzen auf die Zwischenplatte 24 mit seiner Topfwand 27 den Außenrand des Magnetrings 22 in y-Richtung berührt und etwas nach innen drückt. Dadurch ist eine weitere Sicherung der Lage des Magnetrings 22 gegeben. Die gebogene Form gemäß den Figuren 4 und 5 ist auch für einen in ein topfförmiges Elektrodenteil 23 eingelegten Magnetring von Vorteil. Dies zumal dann, wenn auch die Endabschnitte 39 so ausgebildet sind, daß sie nur mit einem Punkt an der Längswand eines Elektrodenteils 23 anliegen. Damit liegt jedes so geformte Magnetringteil 22.1 nur an drei Punkten an einer Topfwand 27 an und kann so besonders sicher durch über den Anlagepunkten angebrachte Einkerbungen 32 in seiner Lage gesichert werden. Die Magnetringteile 22.1 gemäß den Figuren 4 und 5 sind, wie auch die Magnetringteile 22.1 gemäß Fig. 6 und 7 in ihren Endabschnitten geprägt, um eine Querschnittsverringerung zu erzielen. Dies ist notwendig, da der zwischen Strahldurchtrittsöffnungen 28 und Topfwand 27 zur Verfügung stehende Raum bei verschiedenen Ausführungsformen von Elektronenkanonen den angegebenen Wert von 1,1 mm des Drahtquerschnitts 36 unterschreitet und hier nur 0,6 oder 0,8 mm zur Verfügung stehen.In this embodiment, the long sides 40 of the magnetic ring 22 are curved outwards. The diameter in the y direction is such that the upper part 33, when it is placed on the intermediate plate 24, with its cup wall 27 touches the outer edge of the magnetic ring 22 in the y direction and presses slightly inwards. This ensures a further securing of the position of the magnetic ring 22. The curved shape according to FIGS. 4 and 5 is also advantageous for a magnetic ring inserted into a cup-shaped electrode part 23. This is especially the case if the end sections 39 are also designed such that they abut only one point on the longitudinal wall of an electrode part 23. Thus, each magnetic ring part 22.1 shaped in this way lies only at three points on a pot wall 27 and can thus be secured in its position particularly securely by means of notches 32 made above the contact points. The magnetic ring parts 22.1 according to FIGS. 4 and 5, like the magnetic ring parts 22.1 according to FIGS. 6 and 7, are embossed in their end sections in order to achieve a cross-sectional reduction. This is necessary because, in various embodiments of electron guns, the space available between beam passage openings 28 and pot wall 27 falls below the specified value of 1.1 mm of wire cross section 36 and only 0.6 or 0.8 mm are available here.

Außer dem Abstand des Magnetrings 22 von den Elektronenstrahlen 29 geht auch die Form des Magnetrings in der Nähe der Elektronenstrahlen auf das Schärfeverhalten der Elektronenstrahlen ein. Es ist nun bekannt, daß bei fast allen bekannten Elektronenkanonen der mittlere Elektronenstrahl 29.1 und die äußeren Elektronenstrahlen 29.2 konstruktionsbedingt verschiedene Strahlformen aufweisen. So kann z. B. der mittlere Elektronenstrahl kreisrund sein und die äußeren sind in x- oder y-Richtung langgestreckt, oder es kann umgekehrt sein, oder es kann eine Kombination solcher Fälle vorliegen. In solchen Fällen kann durch entsprechende Formung des Magnetrings 22 ein ausgleichender Einfluß auf die verschiedenen Strahlformen genommen werden. Sind dabei vor allem die äußeren Elektronenstrahlen 29.2 in inhomogener Weise zu beeinflussen, so ist es von Vorteil, einen Magnetring 22 mit einer Form gemäß Fig. 8 zu verwenden, bei dem jede Längsseite 40 in etwa in einem Bereich der x-Koordinate, der wertmäßig der x-Koordinate eines äußeren Elektronenstrahls 29.2 entspricht, in y-Richtung auf den jeweiligen äußeren Elektronenstrahl 29.2 zu gebogen ist und beidseitig zu einem solchen Einbiegebereich 44 weiter von der x-Achse entfernt ist als im jeweiligen Einbiegebereich 44. Der Magnetring 22 gemäß Fig. 8 ist in der y-Achse in zwei Magnetringteile 22.1 geteilt. Die Magnetringteile 22.1 weisen dadurch U-Form auf, mit zwei Schenkeln, die gegen die Topfwand 27 auf deren Längsseite drücken. Dadurch können die Magnetringteile 22.1 durch ihre elastische Spannung im Elektrodenteil 23 verspannt und festgehalten werden. Zur Sicherung sind jedoch gemäß Fig. 8 noch vier Einkerbungen in der Längsseite der Topfwand 27 angebracht.Except for the distance of the magnetic ring 22 from the electrons rays 29, the shape of the magnetic ring in the vicinity of the electron beams also addresses the sharpness behavior of the electron beams. It is now known that in almost all known electron guns the central electron beam 29.1 and the outer electron beams 29.2 have different beam shapes due to the design. So z. B. the central electron beam is circular and the outer ones are elongated in the x or y direction, or it can be the other way round, or there can be a combination of such cases. In such cases, a corresponding influence on the different beam shapes can be exerted by appropriately shaping the magnetic ring 22. If, in particular, the external electron beams 29.2 are to be influenced in an inhomogeneous manner, it is advantageous to use a magnetic ring 22 with a shape according to FIG. 8, in which each long side 40 has approximately the same value in a range of the x coordinate corresponds to the x coordinate of an outer electron beam 29.2, is bent in the y direction towards the respective outer electron beam 29.2 and is further away from the x axis on both sides of such a bending region 44 than in the respective bending region 44. The magnetic ring 22 according to FIG. 8 is divided into two magnetic ring parts 22.1 in the y-axis. The magnetic ring parts 22.1 thereby have a U-shape, with two legs that press against the pot wall 27 on its long side. As a result, the magnetic ring parts 22.1 can be clamped and held in place by their elastic tension in the electrode part 23. To secure, however, four notches are made in the longitudinal side of the pot wall 27 according to FIG. 8.

Eine Ausführungsform eines Magnetrings 22, mit dem auf den mittleren Elektronenstrahl 29.1 eine stärker inhomogene Wirkung ausgeübt werden kann, als auf die äußeren Elektronenstrahlen 28.2, ist in Fig. 9 dargestellt. Dieser Magnetring 22 ist so ausgebildet, daß jede Längsseite 40 mit Ausnahme des Mittelbereichs 37 parallel zur x-Achse verläuft und im Mittelbereich 37 von der x-Achse weg gebogen ist. Der Magnetring 22 ist nur an einer Stelle auf der x-Achse geteilt und weist somit nur einen Luftspalt 35 auf. Er wird durch zwei Einkerbungen 32 in der Topfwand 27 über den Ausbiegungsbereich 45 gehalten. Es können auch geschlossene Magnetringe verwendet werden, die z.B. durch Gießen oder Pressen in vorgegebener Form hergestellt werden.An embodiment of a magnetic ring 22 with which a more inhomogeneous one is applied to the central electron beam 29.1 Effect can be exerted on the outer electron beams 28.2, is shown in Fig. 9. This M agnetring 22 is formed such that each longitudinal side 40 runs, with the exception of the central portion 37 parallel to the x axis and is bent in the central region 37 of the x axis away. The magnetic ring 22 is only split at one point on the x-axis and thus has only one air gap 35. It is held by two notches 32 in the cup wall 27 over the deflection area 45. Closed magnetic rings can also be used, which are produced, for example, by casting or pressing in a predetermined form.

Der Magnetring 22 in der Ausführungsform gemäß Fig. 10 ist im Mittelbereich 37 ebenfalls ausgebogen; jedoch so weit, daß im Elektrodenteil 23 Durchbrüche 48 angebracht sind, durch die die Ausbiegebereiche 45 durchtreten können. Durch diese Ausbildung können Magnetringe 22 verwendet werden, die von den Elektronenstrahlen einen größeren Abstand haben, als dies Magnetringe aufweisen, die ganz in einem topfförmigen Elektrodenteil 23 ohne Durchbrüche 48 untergebracht sind. Das Eingreifen der Mittelbereiche 37 durch in ihren Abmessungen passende Durchbrüche 48 gewährleistet zugleich eine sichere Befestigung eines Magnetrings 22.The magnetic ring 22 in the embodiment according to FIG. 10 is also bent out in the central region 37; however, so far that 23 openings 48 are made in the electrode part, through which the bending areas 45 can pass. Due to this design, magnetic rings 22 can be used which are at a greater distance from the electron beams than magnetic rings which are entirely accommodated in a pot-shaped electrode part 23 without openings 48. The engagement of the central regions 37 by openings 48 of suitable dimensions simultaneously ensures a secure fastening of a magnetic ring 22.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Einstellen von Elektronenstrahlen (29) bei einer Kathodenstrahlröhre, insbesondere von Konvergenz, Farbreinheit und Raster einer Farbbildröhre mit einer in deren, sich in z-Richtung erstreckenden Hals (30) angeordneten, mindestens zwei in einer x-z-Ebene liegende Elektronenstrahlen (29) aussendenden Elektronenkanone (10) mit Elektroden, welche Vorrichtung aus einem an der Elektronenkanone (10) befestigten, von aussen magnetisierbaren Magnetring (22) besteht, der mit zwei Längs- (40) und zwei Querseiten (41) eine senkrecht zur Elektronenstrahlenebene stehende langgestreckte Fläche umschließt, deren lange Achse (x-Achse) in der Elektronenstrahlenebene liegt und deren kurze Achse (y-Achse) senkrecht dazu steht,
dadurch gekennzeichnet , daß der y-Abstand des Rings (22) von den Mittelachsen (42.2) der äußeren Elektrohenstrahlen (29.2) kleiner ist als der y-Abstand des Rings (22) von der Mittelachse (42.1) des mittleren Elektronenstrahls (29.1).1. Device for adjusting electron beams (29) in a cathode ray tube, in particular of convergence, color purity and screen of a color picture tube with an at least two electron beams lying in an xz plane in its neck (30) extending in the z direction ( 29) emitting electron gun (10) with electrodes, which device consists of a magnet ring (22) which is attached to the electron gun (10) and is magnetizable from the outside and which has two longitudinal (40) and two transverse sides (41) one perpendicular to the electron beam plane encloses an elongated surface whose long axis (x-axis) lies in the electron beam plane and whose short axis (y-axis) is perpendicular to it,
characterized in that the y distance of the ring (22) from the central axes (42.2) of the outer electric rays (29.2) is smaller than the y distance of the ring (22) from the central axis (42.1) of the central electron beam (29.1). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jede Längsseite (40) in einem Mittelbereich (37) parallel zur x-Achse liegt und in ihren daran anschließenden Außenbereichen (38) auf die x-Achse zu verläuft.2. Device according to claim 1, characterized in that each longitudinal side (40) in a central region (37) is parallel to the x-axis and in its adjoining outer regions (38) to the x-axis. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jede Längsseite (40) mit Ausnahme ihres Mittelbereichs (37) parallel zur x-Achse verläuft und im Mittelbereich (37) von der x-Achse weg gebogen ist.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that each longitudinal side (40) with the exception of its central region (37) runs parallel to the x-axis and is bent away from the x-axis in the central region (37). 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß die x-Länge jedes Außenbereichs (38) und des Mittelbereichs (37) einer Längsseite (40) in etwa einem Drittel der x-Länge einer Längsseite (40) entspricht.4. Apparatus according to claim 2 or 4, characterized in that the x-length of each outer region (38) and the central region (37) of a long side (40) corresponds approximately to a third of the x-length of a long side (40). 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jede Längsseite (40) von der x-Achse weg gewölbt ist.5. The device according to claim 1, characterized in that each longitudinal side (40) is curved away from the x-axis. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jede Längsseite (40) in etwa in einem Bereich der x-Koordinate, der wertmäßig der x-Koordinate eines äußeren Elektronenstrahls (29.2) entspricht, in y-Richtung auf den jeweiligen äußeren Elektronenstrahl (29.2) zu gebogen ist und beidseitig zu einem solchen Einbiegebereich (44) weiter von der x-Achse entfernt ist als im jeweiligen Einbiegebereich (44).6. The device according to claim 1, characterized in that each longitudinal side (40) approximately in a region of the x coordinate, which corresponds in value to the x coordinate of an outer electron beam (29.2), in the y direction on the respective outer electron beam ( 29.2) is too curved and is further away from the x-axis on both sides of such a bending area (44) than in the respective bending area (44). 7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Magnetring (22) in der x-Achse zweigeteilt ist.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic ring (22) is divided into two in the x-axis. 8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Magnetring (22) an einer topfförmigen Elektrode (16) angebracht ist und daß die Formen der Elektrode und des Magnetrings (22) so aneinander angepaßt sind, daß jedes Magnetringteil (22) nur an drei vorgegebenen Anlagepunkten an der Topfwand (27) anliegt.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic ring (22) on a cup-shaped electrode (16) is attached and that the shapes of the electrode and the magnetic ring (22) are adapted to each other so that each magnetic ring part (22) only rests on three predetermined contact points on the pot wall (27). 9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Magnetring (22) am Boden (26) einer topfförmigen Elektrode (16) befestigt ist.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic ring (22) on the bottom (26) of a cup-shaped electrode (16) is attached. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß die topfförmige Elektrode (16) oval ist.10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the cup-shaped electrode (16) is oval. 11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9 oder 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß der am Boden (26) liegende Magnetringteil (22) durch mindestens zwei über Anlagepunkten liegende, ins Topfinnere gerichtete Einkerbungen (32) in der Topfwand (27) gehalten ist.11. Device according to claims 8 and 9 or 8 to 10, characterized in that the magnetic ring part (22) lying on the bottom (26) is held in the pot wall (27) by at least two indentations (32) lying above contact points and directed into the pot interior is.
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