EP0638920A1 - In-Line-Strahlerzeugersystem - Google Patents

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Publication number
EP0638920A1
EP0638920A1 EP94110552A EP94110552A EP0638920A1 EP 0638920 A1 EP0638920 A1 EP 0638920A1 EP 94110552 A EP94110552 A EP 94110552A EP 94110552 A EP94110552 A EP 94110552A EP 0638920 A1 EP0638920 A1 EP 0638920A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
screen
electron
deflection
electron beam
picture tube
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP94110552A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard Dr. Hörsch
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 Technology GmbH
Original Assignee
Nokia Technology GmbH
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 Nokia Technology GmbH filed Critical Nokia Technology GmbH
Publication of EP0638920A1 publication Critical patent/EP0638920A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H01J29/48—Electron guns
    • H01J29/50—Electron guns two or more guns in a single vacuum space, e.g. for plural-ray tube
    • H01J29/503—Three or more guns, the axes of which lay in a common plane

Definitions

  • the invention is concerned with the formation of in-line beam generator systems of color picture tubes, in particular with beam current generator systems, which allow the use of self-converging deflectors, horizontal bars of the three basic colors (red , Green, blue).
  • In-line jet generator systems for color picture tubes have long been known in the prior art. What they have in common is that they have three electron beam guns arranged next to one another and arranged in one plane. Each of these electron beam guns has a cathode that emits electrons toward the screen and a plurality of grids that refract and focus each of the three electron beams emitted by the cathodes on the way to the screen.
  • Such beam generator systems are used in the neck of the picture tube. The connection of the cathodes and the grid with the circuits arranged outside the picture tube is made through the glass of the picture tube in the neck area.
  • the beam current powers of the three electron beam guns must not be the same if the color white is to be displayed on the screen of the picture tube. This is due to the fact that the luminescent materials of the three primary colors do not light up equally brightly under the effect of the same beam current powers, but instead exhibit brightness differences under these test conditions. In general, it can be said that the red phosphor requires the highest beam current power compared to the green and the blue phosphor. (cf. O. Limann: op. cit., p. 399 f).
  • a typical ratio of the beam current powers to one another for a picture tube of the type A 66-540x with a luminance of 17 mcd / cm2 at a beam current of 0.8 mA is about 41% for the red phosphor, about 32% for the green phosphor and for the blue phosphor about 27%.
  • in-line tubes have self-converging deflection systems.
  • deflection systems are arranged on the outside of the picture tube in the transition area from the neck to the cone and cause the three electron beams generated by the beam generator system and running side by side to converge on the screen when deflected across the screen, both horizontally and vertically.
  • the deflection system generates a vertical deflection field with a predominantly barrel-shaped and a horizontal deflection field with a predominantly pillow-shaped field profile (cf. P. Brown, Die self-converging deflection series FTX, Funk-Technik 1976, page 764 ff).
  • coma-free and coma-free deflection systems are also known that deflection system generates a vertical deflection field with a predominantly barrel-shaped and a horizontal deflection field with a predominantly pillow-shaped field profile.
  • the field shape just described deflects the center beam to different extents than the external beams.
  • the resulting convergence error is corrected by field shape elements that are arranged on the convergence bottom pot.
  • Coma-free deflectors are also known. These deflection arrangements are characterized in that the electron beams for each deflection direction are deflected by a suitable coil combination of pillow-shaped and barrel-shaped magnetic field shapes in such a way that no additional field shape elements are required.
  • the screen shows in the 6 ° and 12 ° range Picture tube horizontal bar of the basic colors (B, G, R) with different widths.
  • FIG. 5 shows the relative spot shape of the electron beams of the three primary colors (B, G, R) in a barrel-shaped vertical deflection field. It can also be seen from this part of FIG. 5 that the spots of the colors blue (B) and green (G) have approximately the same cross-sectional size and the spot of the color red (R) has by far the largest cross-section.
  • the lower part of FIG. 5 shows the relative spot shape for the three primary colors (B, G, R) on the screen for the 12 ° range and the 6 ° range of the picture tube. It can clearly be seen from the lower part of FIG. 5 that the spots of the two outer beams (B, R) are rotated relative to the spot of the central beam (G) both in the 12 ° and 6 ° area of the screen.
  • the rotation of the spot of the two outer beams (B, R) is based on the fact that in a predominantly barrel-shaped (vertical) deflection field, the electron beams of the two outer beams (B, R) are deflected more strongly in the outer regions than the electron beam regions of these outer beams, the one have a smaller distance to the center beam (G).
  • Both the rotation of the spots and the enlargement of the spot cross sections have the effect that the horizontal bars of the three basic colors (B, G, R) generated in the 6 ° or 12 ° area of the picture tube do not have a uniform bar width.
  • These differences in the horizontal bar width for the different primary colors (B, G, R) are illustrated in the lower part of FIG. 5 by the lines applied above and below the spots. This is shown on the screen - as shown in the left part of FIG.
  • the horizontal bars of the three primary colors have different width dimensions (S R , S G , S B ) in y- Direction
  • the horizontal bar of the color red has the largest width dimension (S R )
  • the horizontal bar of the color green has the smallest bar dimension (S G ) in the y-direction of the picture tube.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a beam generation system which, when the vertical deflection field acts, produces horizontal bars of the basic colors which are homogenized in width on the screen.
  • the center beam gun is the electron beam gun which emits the highest beam current power in comparison with all electron beam guns.
  • the invention is based on the knowledge that if the center beam gun is the one with the highest beam current power of all three electron beam guns is achieved, the spot width is homogenized in the y-direction, because when a predominantly barrel-shaped (vertical) deflection field acts, only the outer rays with a smaller cross-section in the spot dimensions experience a tilt on the screen and the tilt of the outside spots on the screen one Spot width generated in the y direction, which corresponds approximately to the spot width of the center cannon in the y direction on the screen.
  • FIG. 1 shows a picture tube 10.
  • This picture tube 10 is formed by a screen 11, the cone 12 and the neck 13.
  • An in-line beam system 14 is arranged in the neck 13 (shown in broken lines), which generates three electron beams (G, R, B).
  • a magnetic deflection system 15 is attached to the transition from the neck 13 to the cone 12. This deflection system 15 guides the electron beams (G, R, B) over the area of the screen 11. For the horizontal deflection of the electron beams (G ', R', B '), this is indicated schematically by the broken line.
  • the deflection system 15 generates over its overall length L a predominantly barrel-shaped field line course for the vertical deflection and a predominantly pillow-shaped field line course for the horizontal deflection.
  • FIG. 2 shows a top view of an in-line jet generator system.
  • the in-line jet generator system 14 has a pressed glass plate 16, in which contact pins 17 are melted. This is followed by the grid electrodes 18, 19, focusing electrodes 20, 21 and a convergence pot 22.
  • the cathodes 23 G , 23 R , 23 B are arranged within the grid electrode 18 and are shown only schematically and in broken lines.
  • the first grid electrode 18 is also called the control grid and the second grid electrode is also called the screen grid.
  • the cathode together with the control and shield grids is also referred to as a triode lens.
  • the focusing electrodes 20, 21 form the focusing lens.
  • the individual parts of the in-line jet generator system 14 are held together by two glass rods 24.
  • the focusing electrode 20 consists of four cup-shaped electrodes 20.1-20.4, of which two electrodes are connected to each other with their free edge and thereby form a pot-shaped electrode.
  • three openings are arranged in series, through which the electron beams (G, R, B) generated by the three cathodes 23 can pass through.
  • Three electron beams (G, R, B) are thus generated in the in-line electron beam generator system 14 and land on the luminous layer 25 (FIG. 1) of the screen.
  • the red phosphor in the luminescent layer 25 is the phosphor which, in comparison with the green and the blue phosphor, requires the highest beam current power, so that through the interaction of all three electron beams (G, R, B ) 11 white areas can be displayed on the screen.
  • the electron beam (R) which excites the red phosphor on the screen 11 and requires the highest beam current power in comparison to the other phosphors , is generated by the center beam gun 26 (represented by the dash-dotted line).
  • the effects of the generation of the highest beam current power by the central cathode 23 R on the spot shapes already explained in the prior art (FIG. 5) are illustrated in FIG. 3.
  • the upper part of Figure 3 shows the relative spot shape of the electron beams (B S , R S , G S ) in the vertical deflection area.
  • the field line course 27 in this The area is barrel-shaped. Due to the fact that the center beam gun 26 has the highest beam current power, the red electron beam (R S ) in the deflection area has a somewhat larger cross section than the other two electron beams (B S , G S ).
  • the lower part of FIG. 3 shows the relative spot shapes of electron beams (B S , R S , G S ) generated by the beam generator system 14 specified according to the invention on the screen, with - just as in FIG. 5 - between 6 ° and 12 °° area of the screen 11 is different.
  • the lower part of FIG. 3 clearly shows that the relative expansion of the spots (B S , R S , G S ) on the screen 11 in the y direction (indicated by the above and below the spots B S , R S , G S running lines) with respect to the relative expansion of the spots (B S , G S , R S ) according to FIG.
  • FIG. 4 illustrates a top view of the screen 11, that using the measure specified according to the invention, the stripe width (S) of the horizontal bars (27 B , 27 R , 27 G ) in the y-direction of the screen is approximately the same size is. In order to be able to represent this in the right part of FIG. 4, the horizontal bar is divided into three in the x direction.
  • the homogenization of the stripe width (S) of the horizontal bars (27 B , 27 R , 27 G ) is also very easy to achieve according to the invention, because no additional ones are required to eliminate the inhomogeneity existing in the prior art Components are necessary.
  • the division and the external connection of the contact pins 17 (FIG. 2) can also be maintained if it is ensured that the contact pin or pins 17, which otherwise or in accordance with the common convention of the picture tube industry with the signal or signals from the outside with the highest beam current output of all three cannons are occupied, are connected on the inside of the picture tube to the component or components of the center beam gun 26.
  • the center gun 26 If the highest beam current power of all three guns is emitted by the center gun 26, it is also necessary to adapt the phosphor strip pattern 25 to the screen 11. For this purpose, only the respective arrangement point of the respective fluorescent strip on the inside of the screen 11 according to the invention has to be changed compared to the prior art in such a way that when viewing a triple fluorescent strip containing the three primary colors, the fluorescent strip whose fluorescent material requires the highest beam current output ( here the red phosphor), lies in the middle between the fluorescent strips of the other colors (not shown).
  • the electron beam for the color green no longer needs to be the center beam. This is not disadvantageous for the adjustment of the two external beams to the central beam 26, since optical adjustment devices, which are therefore no longer necessary for the human eye, are known.

Landscapes

  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

Abstract

Gemäß dem Stand der Technik emittiert die Mittenstrahlkanone in In-Line-Elektronenstrahlerzeugersystemen aus Gründen der Justierbarkeit den Elektronenstrahl für die Farbe Grün. Dies bewirkt bei Vertikalablenkung der Elektronenstrahlen, daß die Horizontalbalken der drei Grundfarben auf dem Bildschirm eine unterschiedliche Streifenbreite in y-Richtung aufweisen.
Erfindungsgemäß wird zur Homogenisierung der Streifenbreite in y-Richtung angegeben, daß die Mittenstrahlkanone (26) diejenige Elektronenstrahlkanone ist, welche im Vergleich aller Elektronenstrahlkanonen des In-Line-Strahlerzeugersystems (14) diejenige ist, welche die höchste Strahlstromleistung emittiert.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung befaßt sich mit der Ausbildung von In-Line-Strahlerzeugersystemen von Farbbildröhren, insbesondere mit Strahlstromerzeugersystemen, die es bei Verwendung von selbstkonvergierenden Ablenkern erlauben, im 6°°/12°° Ablenkbereich der Bildröhre in ihrer Breite homogenisierte Horizontalbalken der drei Grundfarben (Rot, Grün, Blau) zu erzeugen.
    • Stand der Technik
  • In-Line-Strahlerzeugersysteme für Farbbildröhren sind seit langem im Stand der Technik bekannt. Ihnen ist gemein, daß sie drei einander nebengeordnete und in einer Ebene angeordnete Elektronenstrahlkanonen aufweisen. Jede dieser Elektronenstrahlkanonen verfügt über eine Kathode, die Elektronen in Richtung zum Bildschirm emittiert, und eine Mehrzahl von Gittern, die jeden der drei von den Kathoden emittierten Elektronenstrahl auf dem Weg zum Bildschirm brechen und fokussieren. Derartige Strahlerzeugersysteme sind im Hals der Bildröhre eingesetzt. Die Anschlußkontaktierung der Kathoden und der Gitter mit den außerhalb der Bildröhre angeordneten Schaltkreisen erfolgt durch das Glas der Bildröhre im Halsbereich. Üblicherweise geschieht dies dergestalt, daß am Ende des Röhrenhalses ein sogenannter Preßglasteller angeschmolzen wird, der durch das Preßglas geführte Kontaktstifte aufweist. Diese Kontaktstifte sind an der Röhreninnenseite mit den Kathoden und Gittern leitend verbunden und können an der Röhrenaußenseite mittels eines gemeinsamen Steckers durch Aufstecken auf die Kontaktstifte kontaktiert werden. Um die Kompatibilität von Bildröhren verschiedener Bildröhrenhersteller zu gewährleisten, ist die Teilung der Kontaktstifte im Preßglasteller sowie ihre Anschlußbelegung zwar nicht genormt, jedoch gemäß einer ungeschriebenen Konvention der Bildröhrenindustrie weitgehend gleich ausgebildet.
  • Ferner ist es bekannt, daß die mittlere der drei Kathoden den Elektronenstrahl zur Anregung des grünen Leuchtstoffs auf dem Bildschirm erzeugt, während die beiden äußeren Kathoden die Elektronenstrahlen für den roten und blauen Leuchtstoff liefern. Wie in diesem Zusammenhang mehrfach in der Literatur (O. Limann: Fernsehtechnik ohne Ballast, 15. Auflage, 1988, Franzis-Verlag, Seite 293 und R. Mäusl: Fernsehtechnik, 1991, Hüthig-Verlag, Seite 175) ausgeführt, beruht diese Anordnung darauf, daß das menschliche Auge für die Farbe Grün eine hohe Farbempfindlichkeit besitzt und sich daher dieser Strahl als Bezugsstrahl für die Justierung der anderen Strahlen gut eignet.
  • Außerdem ist es bekannt, daß die Strahlstromleistungen der drei Elektronenstrahlkanonen nicht gleich hoch sein dürfen, wenn auf dem Bildschirm der Bildröhre die Farbe Weiß abgebildet werden soll. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Leuchtstoffe der drei Grundfarben unter Einwirkung gleicher Strahlstromleistungen nicht gleich hell aufleuchten, sondern unter diesen Versuchsbedingungen Helligkeitsunterschiede aufweisen. Allgemein kann gesagt werden, daß der rote Leuchtstoff im Vergleich zu dem grünen und dem blauen Leuchtstoff die höchste Strahlstromleistung verlangt. (vergl.: O. Limann: a. a. O., S. 399 f). Ein typisches Verhältnis der Strahlstromleistungen zueinander für eine Bildröhre des Typs A 66-540x mit einer Leuchtdichte von 17 mcd/cm² bei einem Strahlstrom von 0,8 mA beträgt für den roten Leuchtstoff etwa 41 %, für den grünen Leuchtstoff etwa 32 % und für den blauen Leuchtstoff etwa 27 %.
  • Ferner ist es bekannt, daß In-Line-Röhren über selbstkonvergierende Ablenksysteme verfügen. Derartige Ablenksysteme sind außen an der Bildröhre im Übergangsbereich vom Hals zum Konus angeordnet und bewirken, daß die drei vom Strahlerzeugersystem erzeugten und nebeneinander verlaufenden Elektronenstrahlen bei Ablenkung über den Bildschirm sowohl bei horizontaler als auch bei vertikaler Ablenkung überall auf dem Bildschirm konvergieren. Dies wird dadurch erreicht, daß das Ablenksystem ein Vertikal-Ablenkfeld mit überwiegend tonnenförmigen und ein Horizonal-Ablenkfeld mit einem überwiegend kissenförmigen Feldverlauf erzeugt (vergl. dazu P. Brown, Die selbstkonvergierende Ablenkserie FTX, Funk-Technik 1976, Seite 764 ff). Weiter wird zwischen komabehafteten und komafreien Ablenksystemen unterschieden. Bei komabehafteten Ablenkern wird durch die eben beschriebene Feldform der Mittenstrahl im Vergleich zu den Außenstrahlen unterschiedlich weit abgelenkt. Der dadurch entstehende Konvergenzfehler wird durch Feldformelemente, die auf dem Konvergenzbodentopf angeordnet werden, korrigiert. Daneben sind auch komafreie Ablenker bekannt. Diese Ablenkanordnungen zeichnen sich dadurch aus, daß die Elektronenstrahlen für jede Ablenkrichtung durch eine geeignete Spulenkombination von kissenförmigen und tonnenförmigen Magnetfeldformen so abgelenkt werden, daß keine zusätzlichen Feldformelemente benötigt werden.
  • Beiden eben erörterten Ablenksystemen ist gemein, daß die von den Ablenkspulen erzeugten Ablenkfelder in ihrer Stärke inhomogen sind.
  • Werden die von In-Line-Strahlsystem erzeugten Elektronenstrahlen mittels einer selbstkonvergierenden Ablenkanordnung in Vertikalrichtung abgelenkt, so zeigen sich auf dem Bildschirm im 6°°- und 12°°-Bereich der Bildröhre Horizonalbalken der Grundfarben (B, G, R) mit unterschiedlicher Breite.
  • Welche Ursachen die eben erörteren Unterschiede in der Balkenbreite haben, wird zusammen mit Fig. 5 näher erläutert. Der obere Teil von Fig. 5 zeigt die relative Spotform der Elektronenstrahlen der drei Grundfarben (B, G, R) in einem tonnenförmigen Vertikalablenkfeld. Diesem Teil der Fig. 5 ist auch entnehmbar, daß die Spots der Farben Blau (B) und Grün (G) etwa die gleiche Querschnittsgröße haben und der Spot der Farbe Rot (R) mit Abstand den größten Querschnitt aufweist.
  • Der untere Teil der Figur 5 zeigt die relative Spotform für die drei Grundfarben (B, G, R) auf dem Bildschirm für den 12°°-Bereich und den 6°°-Bereich der Bildröhre. Deutlich ist dem unteren Teil von Figur 5 entnehmbar, daß die Spots der beiden Außenstrahlen (B, R) gegenüber dem Spot des Mittenstrahls (G) sowohl im 12°°- als auch im 6°°-Bereich des Bildschirms gedreht ist. Die Drehung des Spots der beiden Außenstrahlen (B, R) beruht darauf, daß in einem überwiegend tonnenförmigen (Vertikal-) Ablenkfeld die Elektronenstrahlen der beiden Außenstrahlen (B, R) in den äußeren Bereichen stärker abgelenkt werden als die Elektronenstrahlbereiche dieser Außenstrahlen, die einen geringeren Abstand zum Mittenstrahl (G) haben.
  • Auch zeigt der Vergleich beider Teile von Figur 5, daß der Querschnitt der Spots auf dem Bildschirm größer ist als der Querschnitt der Spots im Ablenkraum. Diese Vergrößerung im Spotquerschnitt ist darauf zurückzuführen, daß die Ablenfelder nicht homogen sondern inhomogen sind.
  • In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß bei komabehafteten Ablenkanordnungen gegenüber komafreien Ablenkanordnungen eine stärkere Drehung der Spots der beiden Außenstrahlen auftritt.
  • Sowohl die Drehung der Spots als auch die Vergrößerung der Spotquerschnitte bewirkt, daß die im 6°°- oder 12°°-Bereich der Bildröhre erzeugten Horizontalbalken der drei Grundfarben (B, G, R) keine gleichmäßige Balkenbreite aufweisen. Diese Unterschiede in der Horizontalbalkenbreite für die verschiedenen Grundfarben (B, G, R) ist im unteren Teil von Fig. 5 durch die ober- und unterhalb der Spots angesetzten Linien veranschaulicht. Auf dem Bildschirm zeigt sich dies - wie im linken Teil von Fig. 4 für den 12°°-Bereich der Bildröhre dargestellt - darin, daß die Horizontalbalken der drei Grundfarben zueinander unterschiedliche Breitenausdehnungen (SR, SG, SB) in y-Richtung haben, wobei der Horizontalbalken der Farbe Rot die größte Breitenausdehnung (SR) und der Horizontalbalken der Farbe Grün die geringste Balkenausdehnung (SG) in y-Richtung der Bildröhre aufweist.
  • Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Strahlerzeugungssystem anzugeben, welches bei Wirkung des Vertikalablenkfeldes in der Breite homogenisierte Horizontalbalken der Grundfarben auf dem Bildschirm erzeugt.
    • Darstellung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Mittenstrahlkanone diejenige Elektronenstrahlkanone ist, welche im Vergleich aller Elektronenstrahlkanonen die höchste Strahlstromleistung emittiert.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß, wenn die Mittenstrahlkanone diejenige ist, die die höchste Strahlstromleistung aller drei Elektronenstrahlkanonen erbringt, die Spotbreite in y-Richtung homogenisiert wird, weil bei Wirkung eines überwiegend tonnenförmigen (Vertikal-)Ablenkfeldes nur die in den Spotabmessungen gegenüber dem Mittenstrahl einen geringeren Querschnitt aufweisenden Außenstrahlen eine Verkippung auf dem Bildschirm erfahren und die Verkippung der Außenspots auf dem Bildschirm eine Spotbreite in y-Richtung erzeugt, die auf dem Bildschirm in etwa der Spotbreite der Mittenkanone in y-Richtung entspricht.
    • Kurze Darstellung der Figuren
    • Figur 1
    Seitenansicht einer Bildröhre;
    Figur 2
    Elektronenstrahlerzeugersystem;
    Figur 3
    Darstellung einer relativen Spotform im Ablenkfeld und auf dem Bildschirm;
    Figur 4
    Frontansicht eines Bildschirms; und
    Figur 5
    weitere Darstellung gemäß Figur 3.
    Wege zum Ausführen der Erfindung
  • Die Erfindung soll nun anhand der Figuren näher erläutert werden.
  • Mit Figur 1 ist eine Bildröhre 10 gezeigt. Diese Bildröhre 10 wird von einem Bildschirm 11, dem Konus 12 und dem Hals 13 gebildet. In den Hals 13 ist ein In-Line-Strahlsystem 14 angeordnet (gestrichelt dargestellt), das drei Elektronenstrahlen (G, R, B) erzeugt. Am Übergang vom Hals 13 zum Konus 12 ist ein magnetisches Ablenksystem 15 angebracht. Dieses Ablenksystem 15 lenkt die Elektronenstrahlen (G, R, B) über die Fläche des Bildschirms 11 ab. Für die Horizontalablenkung der Elektronenstrahlen (G', R', B') ist dies schematisch durch die gestrichelte Darstellung angedeutet.
  • Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß die Vertikalablenkung der Elektronenstrahlen (G, R, B) senkrecht zur Papierebene erfolgt. Das Ablenksystem 15 erzeugt über seine Baulänge L für die Vertikalablenkung einen überwiegend tonnenförmigen Feldlinienverlauf und für die Horizontalablenkung einen überwiegend kissenförmigen Feldlinienverlauf.
  • Die Figur 2 zeigt ein In-Line-Strahlerzeugersystem in Draufsicht. Das In-Line-Strahlerzeugersystem 14 weist einen Preßglasteller 16 auf, in den Kontaktstifte 17 eingeschmolzen sind. Darüber schließen sich die Gitterelektroden 18, 19, Fokussierelektroden 20, 21 und ein Konvergenztopf 22 an. Innerhalb der Gitterelektrode 18 sind die Kathoden 23G, 23R, 23B angeordnet, die nur schematisch und gestrichelt dargestellt sind. Die erste Gitterelektrode 18 wird auch Steuergitter und die zweite Gitterelektrode wird auch Schirmgitter genannt. Die Kathode zusammen mit dem Steuer- und dem Schirmgitter wird auch als Triodenlinse bezeichnet. Die Fokussierelektroden 20, 21 bilden die Fokussierlinse. Die Einzelteile des In-Line-Strahlstromerzeugersystems 14 sind durch zwei Glasstäbe 24 zusammengehalten.
  • Die Fokussierelektrode 20 besteht aus vier becherförmigen Elektroden 20.1 - 20.4, von denen jeweils zwei Elektroden mit ihrem freien Rand miteinander verbunden sind und dadurch eine topfförmige Elektrode bilden. In allen Elektroden des In-Line-Elektronenstrahlerzeugersystems 14 sind drei in Reihe liegende Öffnungen angeordnet, durch die die von den drei Kathoden 23 erzeugten Elektronenstrahlen (G, R, B) hindurchtreten können. Es werden somit im In-Line-Elektronenstrahlerzeugersystem 14 drei Elektronenstrahlen (G, R, B) erzeugt, die auf der Leuchtschicht 25 (Figur 1) des Bildschirms landen. Zum besseren Verständnis der Figur 2 sei darauf hingewiesen, daß der rote Leuchtstoff in der Leuchtschicht 25 der Leuchtstoff ist, welcher im Vergleich zu dem grünen und dem blauen Leuchtstoff die höchste Strahlstromleistung erfordert, damit durch das Zusammenwirken aller drei Elektronenstrahlen (G, R, B) auf dem Bildschirm 11 weiße Flächen abgebildet werden können. Für die im vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendeten Leuchtstoffe bedeutet dies, daß der Elektronenstrahl (R), welcher den roten Leuchtstoff anregt, eine Strahlstromleistung von etwa 40,5 % haben muß, während der grüne Leuchtstoff eine Strahlstromleistung von etwa 32,5 % und der blaue Leuchtstoff eine solche von etwa 27 % erfordert. Dies bedeutet, daß die Strahlstromleistung für die Farbe Rot 50 % über derjenigen für die Farbe Blau liegt.
  • Die aus dieser Differenz resultierenden Probleme, welche bereits im Stand der Technik erörtert wurden, sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch gelöst, daß der Elektronenstrahl (R), welcher den roten Leuchtstoff auf dem Bildschirm 11 anregt und im Vergleich zu den übrigen Leuchtstoffen die höchste Strahlstromleistung erfordert, von der Mittenstrahlkanone 26 (dargestellt durch den strich-punktierten Linienzug) erzeugt wird. Welche Auswirkungen die Generierung der höchsten Strahlstromleistung durch die Mittenkathode 23R auf die bereits im Stand der Technik (Figur 5) erläuterten Spotformen hat, ist in Figur 3 näher veranschaulicht. Der obere Teil von Figur 3 zeigt die relative Spotform der Elektronenstrahlen (BS, RS, GS) im Vertikal-Ablenkbereich. Der Feldlinienverlauf 27 in diesem Bereich ist tonnenförmig. Bedingt dadurch, daß die Mittenstrahlkanone 26 die höchste Strahlstromleistung aufweist, hat der rote Elektronenstrahl (RS) im Ablenkbereich gegenüber den beiden anderen Elektronenstrahlen (BS, GS) einen etwas größeren Querschnitt.
  • Der untere Teil von Figur 3 zeigt die relativen Spotformen von durch das erfindungsgemäß angegebene Strahlerzeugersystem 14 erzeugten Elektronenstrahlen (BS, RS, GS) auf dem Bildschirm, wobei - ebenso wie schon in Figur 5 - zwischen dem 6°°- und 12°°-Bereich des Bildschirms 11 unterschieden ist. Deutlich ist dem unteren Teil von Figur 3 entnehmbar, daß die relative Ausdehnung der Spots (BS, RS, GS) auf dem Bildschirm 11 in y-Richtung (angedeutet durch die ober- und unterhalb der Spots BS, RS, GS verlaufenden Linien) gegenüber der relativen Ausdehnung der Spots (BS, GS, RS) nach Figur 5 (unterer Teil) stark vereinheitlicht ist, wenn der Elektronenstrahl (RS) mit der höchsten Strahlstromleistung (hier der Strahl für die Farbe Rot) von der Mittenstrahlkanone 26 erzeugt wird. Welche Auswirkungen dies für den 6°°- bzw. 12°°-Bereich des gesamten Bildschirms 11 hat, ist im rechten Teil von Figur 4 gezeigt. Deutlich ist aus Figur 4, welche eine Draufsicht auf den Bildschirm 11 veranschaulicht, erkennbar, daß unter Anwendung der erfinderisch angegebenen Maßnahme die Streifenbreite (S) der Horizontalbalken (27B, 27R, 27G) in y-Richtung des Bildschirms etwa gleich groß ist. Um dies im rechten Teil von Figur 4 darstellen zu können, ist der Horizontalbalken in x-Richtung dreigeteilt.
  • Die Homogenisierung der Streifenbreite (S) der Horizontalbalken (27B, 27R, 27G) ist nach der Erfindung außerdem sehr einfach zu realisieren, weil zur Beseitigung der nach dem Stand der Technik bestehenden Inhomogenität in der Balkenbreite keine zusätzlichen Bauelemente notwendig sind. Auch kann die Teilung und die äußere Anschlußkontaktierung der Kontaktstifte 17 (Figur 2) beibehalten werden, wenn sichergestellt ist, daß der oder die Kontaktstifte 17, welche sonst oder gemäß der gemeinsamen Konvention der Bildröhrenindustrie mit dem oder den Signalen von außen mit der höchsten Strahlstromleistung aller drei Kanonen belegt werden, an der Bildröhreninnenseite mit dem oder den jeweiligen Bauelementen der Mittenstrahlkanone 26 verbunden sind.
  • Wird die höchste Strahlstromleistung aller drei Kanonen von der Mittenkanone 26 ausgesandt, ist auch eine Anpassung der Leuchstoffstreifensmuster 25 auf den Bildschirm 11 erforderlich. Dazu ist lediglich der jeweilige Anordnungspunkt des jeweiligen Leuchtstoffstreifens auf der Innenseite des Bildschirms 11 nach der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik so zu verändern, daß bei Betrachtung eines -die drei Grundfarben enthaltenden- Leuchtstoffstreifen-Tripels der Leuchtstoffstreifen, dessen Leuchtstoff die höchste Strahlstromleistung erfordert (hier der rote Leuchtstoff), in der Mitte zwischen den Leuchtstoffstreifen der anderen Farben liegt (nicht dargesellt).
  • Wie die Steuerung der Strahlstromleistung im einzelnen realisiert ist (vergleiche zu den Möglichkeiten für Farbbildröhren B. Morgenstern: a. a. O., Seite 220 ff), ist für die Realisierung der Erfindung unerheblich.
  • Abschließend sei darauf hingewiesen, daß gemäß der Erfindung der Elektronenstrahl für die Farbe Grün nicht mehr notwendig der Mittenstrahl zu sein braucht. Dies ist für die Justage der beiden Außenstrahlen auf den Mittenstrahl 26 nicht nachteilig, da optische und somit das menschliche Auge nicht mehr erforderlich machende Justage-Einrichtungen bekannt sind.

Claims (1)

  1. In-Line-Farbbildröhre,
    mit einem Strahlerzeugersystem (14), welches drei einander nebengeordnete und in einer Ebene liegende Elektronenstrahlkanonen (23) aufweist, wobei die Elektronenstrahlkanonen zur Erzeugung der Farbe Weiß auf dem Bildschirm voneinander verschieden hohe Strahlstromleistungen haben, und
    mit einem selbstkonvergierenden Ablenksystem (15), welches außen an der Bildröhre (10) im Übergangsbereich vom Hals (13) zum Konus (12) der Bildröhre (10) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Mittenstrahlkanone (26) diejenige Elektronenstrahlkanone ist, welche im Vergleich aller Elektronenstrahlkanonen die höchste Strahlstromleistung emittiert.
EP94110552A 1993-08-07 1994-07-07 In-Line-Strahlerzeugersystem Withdrawn EP0638920A1 (de)

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