DE1930091C - Farbfernseh-Kathodenstrahlröhren-Anordnung - Google Patents
Farbfernseh-Kathodenstrahlröhren-AnordnungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Farbfernsehkathodenstrahlröhrenanordnung
mit einer Kathodenstrahlröhre, welche einen Halsteil und einen an seinem weiten Ende mit einer eine Leuchtstoffanordnung
tragenden Frontplatte abgeschlossenen Trichterteil aufweist, mit mehreren in dem Halsteil angeordneten
Elektronenstrahlsystemen zur Erzeugung mehrerer auf die Frontplatte gerichteter Klektronenstrahlen,
wobei jedes Elektronenstrahlsystem, in Längsrichtung der Röhre von hinten nach vorn in Richtung zur
Frontplatte aufeinanderfolgend, eine Kathode, eine bezüglich der Kathode auf ein negatives Potential
vorgespannte zylindrische Steuerelektrode sowie drei in Abständen voneinander angeordnete zylindrische
Fokussierungselektroden aufweist, von welchen jeweils die erste und dritte annähernd auf das Potential
der Frontplatte vorgespannt sind und die dazwischenliegende zweite Fokussierungselektrode annähernd
auf das Potential der Kathode vorgespannt ist, mit einem auf dem vorderen Teil des Röhrenhalses angeordneten
Ablenkjoch, welches die Elektronenstrahlen zu einer Abtastbewegung über die Frontplatte
der Röhre hin veranlaßt, mit einer auf dem Röhrenhals hinter dem Ablenkjoch angeordneten
Konvergenzvorrichtung zur Beeinflussung der radialen Stellungen der Elektronenstrahlen sowie mit
einer auf dem Röhrenhals angeordneten Farbrcinheitskorrekturvorrichtung zur Änderung der
radialen Lage der Strahlen.
Die gegenwärtig für Farbfernseh-Heimempfänger verwendeten typischen Kathodenstrahlröhren weisen
eine Frontpiatte auf, die an ihrer Innen- bzw. Rückseite mit einer Schicht aus jeweils in Dreiergruppen
(Triplets) angeordneten Farbleuchtstoffpunkten verschen
ist, wobei die Leuchtstoffpunkte jedes Triplets bei Erregung durch einen Elektronenstrahl jeweils
rotes, grünes bzw. blaues Licht emittieren. Hinter
dir Farb-Leuchtstoffschicht (welche mit einer Aluminiumschicht
hinterlegt sein kann, befindet sich eine Loch- oder Schattenmaske, d. h. ein perforierter
Metallschirm, dessen Löcher so angeordnet sind, daß jeweils ein Loch hinter dem Mittelpunkt jeder Färb-Leuchtstoffpunktgruppe
liegt. In dem Hals der Röhre sind drei Elektronenstrahlsysteme symmetrisch
um die Mittelachse des Röhrenhalses verteilt angeordnet. Die einzelnen Elektronenstrahlsysteme sind
il ihtt dß d ih eugte
Ablenkjoch ist auf dem Röhrenhals diesen umgebend eine Konvergenzjochanordnung \
Vorrichtung weist Permanent- und auf, welche die statische und dyn Radialstellung der einzelnen Elektronenstrahlen so
beeinflussen, daß alle drei Strahlen konvergieren, d. h. bei der Abtastbewegung über die Frontpia e
der Röhre im wesentlichen auf der gleichen Stelle
ordnet. Die einzelnen t.eKtronensiramsysieme sma auftreffen. Der Konvergenz* orrichtungand im Inneieweils
so ausgerichtet, daß der von ihnen erzeugte 10 ren des Röhrenhalses sechs radia V / "^.\ ZT1
Etektronenstrahl durch die öffnungen der Schatten- für jeden Elektronenstrahl) zugeordnet welche das
oder Lochmaske unter einem solchen Winkel hin- von der Konvergenzvornchtung erzeugte Magnetfeld
durchtritt, daß er jeweils nur Leuchtstoffpunkte einer in seitlichen Richtungen konzentneren derart,,am
Farbe trifft die Elektronenstrahlen m ihre jeweiligen Lage m der
Die einzelnen Elektronenstrahlsysteme können da- 15 gewünschten Weise in radialer Richtung ven,cnoben
bei durch die Farbe des von den Leuchtstoffpunkten, werden. Hmter der Konvergenzvorrchtung ist. aut
auf welche der von dem System erzeugte Strahl auf- dem Röhrenhals eine »Blau-Late a\f*™™§
trifft, emittierten Lichts bezeichnet werden; eine magnet-Vornchtung vorgesehen mittels welche die
typische Röhre weist daher ein rotes Elektronen- seitliche Laterallage in erster Linie des Je blauen
Strahlsystem, ein grünes Elektronenstrahlsvstem und 20 Leuchtstoffpunkte erregenden1 Strahls regelbar ist ais
ein blaues Elektronenstrahlsystem auf. ' weitere Maßnahme zur Erzielung einer geeigneten
Die einzelnen Elektronenstrahlsysteme weisen da- Konvergenz. Plirht-
bei jeweils, in Richtung von der Rückseite der Röhre Damit jeder Elektronenstrahl jeweils; nur_ Leucht
nach vorn zur Frontplatte gesehen, folgende Teile stoffpunkte seiner speziellen Farbe erregt- ist es er
auf: eine Heizwicklung eine durch die Heizwicklung 25 forderlich, daß eder Strah jewe.ls die Lo^aske
zur Elektronenemission geheizte Kathode, eine (ge- unter dem richtigen Wmkel erreicht Es «t neore
wohnlich als G1 bezeichnete) Steuerelektrode, welche tisch möglich, dies durch Ano^nung der dra E ek
die Zahl der von der Kathode in Richtung auf die tronenstrahlsysteme in bestimmten ge™«e^te»™
Vorderseite der Röhre fliegenden Elektronen steuert, gen im Rohrenhals zu erreichen^Da es^edoc η,ch
eine zweite oder Beschleunigungselektrode (G2), 30 möglich ist diese genauen Justierstellungn in der
welche die emittierten Elektronen anzieht, sowie Massenfabrikation einzuhalten, finde eine
>>Farb dritte und vierte Elektroden (G3 und G4) zur weite- reinhets<
<-Magnetanordnung Anwendung welche de
ren Beschleunigung und Fokussierung oder Kolli- jeweilige Lage der Elektronenstrahlen in der ertor
mation der Elektronen, derart, daß ein schmal ge- derhchen We.se korngiert dam·t Λ «d e Loch
bündelter^ktronenstrahl^d, ^g^J« 35 n^ke^J^SS^M gSS iuf
dem Röhrenhals im Bereich des Zwischenraums zwischen der G 2- und der G3-Elektrode hinter der
Blau-Lateral-Magnetvorrichtung angeordnet.
Dies gilt auch für eine aus der britischen Patentschrift 1013 989 bekannte Farbfernseh-Kathodenstrahlröhrcn-Anordnung
mit drei Elektronenstrahl-
bündelter Elektronensral p
Röhre gerichtet wird. Die Innenseite der Frontplatte und der Seitenwandungen der Röhre sind leitend und
bilden eine als zweite Anode bezeichnete fünfte Elektrode.
In einer typischen Röhre mit einer Bilddiagonalen im Bereich von 17 bis 23 Zoll ist die Steuerelektrode
Gl gewöhnlich auf eine negative Spannung von etwa d Kthdnng die erste Be
auf etwa 25 000 V positiv gegenüber Kathode vorge spannt. Die erste der beiden Fokussierungselektroden
G 3 ist gewöhnlich auf etwa 4000 V positiv gegen Kathode vorgespannt, und die zweite Fokussierungsd
G 4 id f i Edbschleunipungs
Gl gewöhnlich auf eine negative Spag strahlröhrcnAnordnung mit
50 V unter der Kathodenspannung, die erste Be- systemen, wobei diese Strahlsysteme vom sogcnannschleunigungselektrode
G 2 gewöhnlich auf mehrere ten »Einzel- oder Unipotential«-Typ sind. Derartige
100 V positiv gegen Kathode, und die zweite Anode 45 Einzel-Elektronenoptiken weisen jeweils drei Fokusauf
etwa 25 000 V positiv gegenüber Kathode vorge- sierungselektroden G3, G4, GS auf, von welchen
Di d bid Fkielektroden jeweils die erste, G 3, und dritte, G 5, im wcsent-
liehen auf das Potential der Frontplatte und die da-
Kathode vorgespannt, und die zwt g zwischenliegende zweite Fokussierungselektrode G 4
elektrode G 4 wird auf einer Endbeschleunipungs- 50 im wesentlichen auf das Potential der Kathode vorspannung
gleich dem Schirmpotential (25 kV) ge- gespannt sind. Eine derartige Fokussierungsanordhalten.
Die Fokussierungs- und Beschleunigungselek- nung vom Einzeltyp erbringt einerseits den Vorteil,
troden sind in Abstand voneinander angeordnet und daß keine Fokussierspannung in der Größenordnung
werden auf unterschiedlichen Spannungen gehalten, von 4000 V erforderlich ist, wie sie bei den anderen
derart, daß elektrostatische Felder zwischen ihnen 55 Fokussierungssystemen benötigt wird, bei welchen
bestehen, welche als elektronische Linsen zur Kolli- der Bcschleunigungselektrode G 2 eine Anfangsbemation
des Elektronenstrahls wirken.
Um den Röhrenhals herum sind verschiedene
magnetische Vorrichtungen zur Beeinflussung der nung von etwa 4000 V und der
Lage der einzelnen Elektronenstrahlen vorgesehen. 60 rungselektrodc G 4 eine Endbeschlcunigungsspan-Vom
vorderen Ende dss Röhrenhalses aus nach nung von 25 kV zugeführt werden muß, wobei die
hinten gesehen ist zunächst ein Ablenkjoch im vor- d di ditt Vorspannung im Empfänger
deren Teil des Röhrenhalses an den Trichterteil der Röhre anschließend auf dem Röhrenhals vorgesehen;
i Jh t Mtfelder vcran
Fokussierungssystemen benötigt wird, bei welchen
der Bcschleunigungselektrode G 2 eine Anfangsbeschleunigungsspannung von etwa 400 V, der ersten
Fokussierungselektrode G3 eine Fokussierungsspannung von etwa 4000 V und der zweiten Fokussierungselektrodc
G 4 eine Endbeschlcunigungsspannung von 25 kV zugeführt werden muß, wobei die erste und die dritte Vorspannung im Empfänger
ohnehin zur Verfügung stehen, jedoch die 4-kV-Fokussierungsspannung eigens erzeugt werden muß,
öhnlich eine zusätzliche Wicklung am
lassen den El
tastbewegung über den Röhrenschirm in
benachbarter horizontaler Zeilenwege. Hinter dem
Elektronenstrahlsysteme vom erwähnten Einzeltyp
durch die Erübrigung einer besonderen 4-kV-Fokussierungsspannung Vorteile hinsichtlich Kostenverringerung,
erhöhter Betriebssicherheit, geringeren Gewichts und einfacheren Service erbringt, sind derartige
Fokussierungssysteme üblicherweise mit dem Nachteil behaftet, daß die Leuchtfleckgröße des
Elektronenstrahls stark vergrößert wird, wenn der Strahl die Einzellinsen nicht längs deren Mittelachse
erstmals möglich, eine Fokussierungsanordnung des Einzeltyps zur Erzeugung von Farbfernsehbilder
hoher Auflösung zu verwenden; durch die Erfindung wird insbesondere die Verwendung der an sich vor-5
teilhaften Fokussierungsvorrichtung vom Einzeltyp für Lochmaskenröhren überhaupt erstmals praktisch
möglich.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben; in
durchsetzt. Da die Farbreinheils-Korrekturvorrich- io dieser zeigt
tung üblicherweise im Bereich des Zwischenraums F i g. 1 in schematischer Ansicht eine Farbfernseh-
■ ~" ' Kathodenstrahlröhrenanordnung gemäß der Erfin
dung,
F i g. 2 a und 2 b zur Verwendung in der Anord-
zwischen der Beschleunigungselektrode G 2 und der
ersten Fokussierungselektrode G 3 angeordnet ist,-so
auch bei der bekannten Kathodenstrahlröhrenanordnung nach der britischen Patentschrift 1013 989, 15 nung nach Fig. 1 bestimmte Reinheits- und Blauwomit notwendigerweise nicht unerhebliche Ablen- lateralmagnete sowie die Auswirkung der Felder kungen der Elektronenstrahlen aus der Mittelachse dieser Magnete auf die Lage der Elektronenstrahlen, der Fokussierungssysteme verbunden sind, wurden Fig. 1 zeigt die Farbfernseh-Kathodenstrahl-
ersten Fokussierungselektrode G 3 angeordnet ist,-so
auch bei der bekannten Kathodenstrahlröhrenanordnung nach der britischen Patentschrift 1013 989, 15 nung nach Fig. 1 bestimmte Reinheits- und Blauwomit notwendigerweise nicht unerhebliche Ablen- lateralmagnete sowie die Auswirkung der Felder kungen der Elektronenstrahlen aus der Mittelachse dieser Magnete auf die Lage der Elektronenstrahlen, der Fokussierungssysteme verbunden sind, wurden Fig. 1 zeigt die Farbfernseh-Kathodenstrahl-
Elektronenstrahlsysteme vom Einzeltyp bisher üb- röhrenanordnung gemäß der Erfindung in einer teillicherweise
nicht für Farbfernsehkathodenstrahl- 20 weise geschnittenen, teilweise schematischen Ansicht,
röhren, insbesondere vom Loch- oder Schatten- wobei Teile weggebrochen sind. Die Röhre weist
maskentyp geeignet gehalten, da hierbei die Ver- einen evakuierten Glaskolben mit einem Halsteil 10,
breiterung des Elektronenstrahls nicht nur eine ge- einem Trichter 12 (der in der Zeichnung zur Platzringe
Schärfe und Auflösung des Fernsehbilds be- ersparnis größtenteils fortgelassen ist) sowie einer
wirkt, sondern daneben auch eine unerwünschte Auf- 25 Frontplatte 14 auf. Auf der Innenseite der Frontheizung
der Lochmaske. platte 14 ist eine Schicht 16 von Farb-Leuchtstoff-Durch die Erfindung soll eine Farbfernseh- punkten aufgebracht, an deren Rückseite eine Alukathodenstrahlröhrenanordnung
geschaffen werden, miniumschicht vorgesehen sein kann. Hinter der bei welcher durch die Verwendung von Fokussie- Phosphorschicht 16 ist eine perforierte Metall-Lochrungssystemen
vom Einzeltyp eine gesonderte Fokus- 30 maske 18 angeordnet. Die Innenseite des trichtersierungsspannungsquelle
erübrigt wird, ohne daß hier- förmigen Teils 12 und der vordere Teil des Halsteils
10 sind mit einem leitenden Überzug 20 versehen, beispielsweise einem Graphitpräparat. Der Überzug
20 steht in Kontakt mit der aluminiumüberzogenen
den muß. Insbesondere soll eine Anordnung ge- 35 Leuchtstoffsicht 16, derart, daß die gesamte Innenschaffen
werden, die sich zur Anwendung in Färb- oberfläche der Frontplatte und des trichterförmigen
Teils 12 der Röhre eine zweite Anode darstellt. Mit dem Aquadag-Überzug ist eine 25-kV-Spannungsquelle
22 verbunden, welche die zweite Anode auf
röhrenanordnung der eingangs beschriebenen Art 40 diesem Potential hält,
vorgesehen, daß die Farbreinheitskorrekturvorrich- In dem Röhrenhals 10 sind drei Elektronenstrahl-
tung auf dem Röhrenhals im Bereich hinter der systeme untergebracht und zwar in symmetrischer
Konvergenzvorrichtung und vor dem Zwischenraum Anordnung an den Ecken eines gedachten gleich-
~ ' winkligen Dreiecks, dessen Ebene senkrecht zur
45 Röhrenachse steht. Die Röhre ist in der Zeichnung unter einem solchen Winkel dargestellt, daß zwei
dieser Elektronenstrahlsysteme, nämlich die Systeme 26 und 28, gleich weit vom Betrachter entfernt sind;
das (nicht dargestellte) dritte Elektronenstrahlsystem
Fokussierungselektroden vom Einzeltyp eine kritische 5° liegt daher zwischen den beiden dargestellten
Bedeutung zukommt. Es hat sich überraschender- Systemen und hinter einem von ihnen. Das obere
weise ergeben, daß durch die erfindungsgemäße An- Elektronenstrahlsystem 26 ist im Schnitt, das untere
Ordnung der Farbreinheitskorrekturvorrichtung die System 28 in Seitenansicht dargestellt. Da die einzelbei
Fokussierungssystemen vom Einzeltyp sonst be- nen Elemente der Elektronenstrahlsysteme von gleiobachtete
Leuchtfleckvergrößerung vermieden wird, 55 eher Art sind, sind sie mit denselben Bezugsziffern
wobei sich gleichzeitig überraschend ergeben hat, bezeichnet, wobei die Bezugsziffern für das untere
daß bei dieser Anordnung der Farbreinheitskorrektur- System 28 mit Strich versehen sind,
vorrichtung nicht nur kein stärkerer Reinheitsmagnet Jedes der Strahlsysteme weist jeweils eine Heizais
bei Anordnung im Bereich der ersten Fokussie- wicklung 30 zum Heizen einer die Wicklung umrungselektrode
erforderlich ist, sondern sogar mit 60 gebenden zylindrischen Kathode 32 auf; die Kathode
einem schwächeren Magneten ausgekommen werden 32 ist jeweils an ihrem einen Ende durch eine Wankann,
da bei der erfindungsgemäßen Anordnung der dung abgeschlossen, deren Außenoberfläche mit
Streufluß hinter der Rcinheitsmagnetanordnung nutz- einem elektronenemittierenden Überzug versehen ist.
bringend mit verwertet wird. Durch die crfindungs- Die Kathode 32 ist in ihrem vorderen Teil von einer
gemäße Anordnung war es möglich, in der Praxis 65 zylindrischen Steuerelektrode Gl umgeben, die an
die Ixuchtflcckgrößc um 35% zu verringern und ihrer einen Stirnseite durch eine Wandung mit einer
den für die Farbrcinheitskorrcklur erforderlichen Mittclöffnung zum Durchtritt von Elektronen abge-Magnetfluß
um 25% herabzusetzen. Damit ist es schlossen ist. In weiterem Absland von der Kathode
für jedoch eine Verschlechterung, insbesondere eine Vergrößerung des Elektronenstrahl-Leuchtflecks auf
der Frontplatte der Röhre in Kauf genommen wer-
fernsehröhren vom Lochmasken- bzw. Schattenmaskentyp eignet.
Gemäß der Erfindung ist bei einer Farbfernseh-
zwischen der zweiten und dritten Fokussierungselektrode angeordnet ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Anordnung des Reinheitsmagneten (und des
Lateralmagneten) entlang des Röhrenhalses in Verbindung mit der angestrebten Verwendung von
ist eine zylindrische Beschleunigungselektrode G 2 vorgesehen; diese ist an ihrer hinteren Stirnseite mit
einer ähnlichen Wandung mit öffnung zum Durchtritt der Elektronen versehen, derart, daß die teilweise
verschlossene Stirnseite der Elektrode G 2 der teilweise verschlossenen Stirnseite der Elektrode G1
gegenübersteht. Die vordere Stirnfläche der Elektrode G 2, wie übrigens die Stirnflächen der meisten
weiteren Elektroden auch, ist in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise nach außen und hinten
umgebördelt, derart, daß sie der Stirnseite der jeweils benachbarten Elektrode eine abgerundete, gekrümmte
Oberfläche darbietet, um eine Bogenbildung zu vermeiden.
Die nächste Elektrode G 3 ist eine Fokussierungs- und Beschleunigungselektrode, die aus einem verhältnismäßig
engen, hinteren Zylinderteil besteht, das mit einem verhältnismäßig weiten vorderen Zylinderteil
in der gezeigten Weise durch eine im wesentlichen radial verlaufende Wandung verbunden ist. Die
hintere Stirnseite des engen Teils ist innerhalb des Vorderendes, der Elektrode G 2 angeordnet. Die
nächstfolgende Elektrode G 4 ist eine zylindrische Fokussierungselektrode, die an beiden Enden offen
ist und eine geringere axiale Länge als die Elektrode G 3 besitzt. Die letzte Fokussierungselektrode G 5 besitzt
ein zylindrisches Rückteil, dessen hinteres Ende
sich trichterförmig erweitert und von der Elektrode G 4 weggebogen verläuft. Die vorderen Teile sämtlicher
drei G S-Elektroden sind zu einem herkömmlichen einheitlichen Gebilde miteinander verbunden,
das (nicht dargestellte) radiale Polstückc und (ebenfalls
nicht dargestellte) Sektoren zur gegenseitigen Isolierung der einzelnen Polstücksätze aufweist. An
jeder der G 5-Elektroden ist ein Verbindungsteil 34 vorgesehen, das das GS-Elcktrodengebilde mit dem
Überzug 20 elektrisch verbindet.
An der hinteren Stirnseite des Röhrenhalses sind Verbindungs- bzw. Sockelstifte 25 vorgesehen, mittels
welcher die erforderlichen Vorspannungen und Signalspannungen den verschiedenen Elektroden der Elektronenstrahlsysteme
mittels (in der Zeichnung nicht dargestellte) starrer innerer Verbindungsleitungen zugeführt
werden.
Die Heizwicklungen 30 liegen an den üblichen Heizspannungen, beispielsweise 6,3 V Wechselspannung.
Die Kathoden 32 sind auf ein Bezugspotential vorgespannt, das von dem in der Schaltung des Farbfernsehempfängers
verwendeten Bezugspotential verschieden sein kann; in der Zeichnung ist das Kathodenbczugspotential
jedoch durch ein Massesymbol angedeutet.
Der Kathode 32 kann ferner auch eine Signalspannung, beispielsweise eine Farbart- oder Chrominanz-Information,
zugeführt werden. In diesem Falle ist zwischen der Kathode und dem auf Bezugspotential
liegenden Schaltungspunkt eine (nicht dargestellte) geeignete Lastimpedanz vorgesehen. Die Steucrelektroden
G1 sind auf ein negatives Potential von etwa
50 V vorgespannt; ihnen kann ein Hclligkcits-oder
Luminanzsignal zugeführt sein. Die Beschlcunigungsclcktroden
G 2 sind auf eine positive Spannung vorgespannt, die in einer typischen 23-Zoll-Röhre etwa
-I 40(1 V betragen kann. Die ersten Fokussicrungsclcktrodcn
G 3 sind mittels der dargestellten Vcrbindungsleitungen 35 zwischen G3 und (»5 auf das
Potential der G5-Elektroden vorgespannt. Wie weiter
unten noch erläutert wird, werden diese Elektroden in einer typischen Röhre auf einem Potential von
mehr als etwa 10000 Volt, typischerweise 25 000 Volt, gehalten. Die zweiten oder Zwischenfokussierungselektroden
G 4 sind annähernd auf Kathodenpotential vorgespannt. Angesichts des großen Potentialunterschiedes
zwischen den Elektroden G 4 und den sie umgebenden Elektroden G 3 und G 5 schließt die Angabe,
daß die Elektroden G4 »annähernd auf Kathodenpotential«
vorgespannt sind, eine Vorspannung
ίο der Elektroden G 4 auf ein um einige 100 Volt von
der Kathodenspannung verschiedenes Potential, beispielsweise auf die Spannung der G 2-Elektroden
( + 400V) ein. Die dritten Fokussierungselektroden
G 5 sind mittels der Verbindungsteile 34 auf die Spannung der zweiten Anode ( + 25 kV) vorgespannt.
Die Fokussierungselektroden G 3, G 4 und G 5 bilden eine Drei-Elektroden-Elektronenlinse vom sogenannten
»Einzel-Typ«, da ihre optische Entsprechung eine beiderseits von Medien mit gleichem
ao Brechungsindex umgebene Einzellinse ist.
Um den vorderen Teil des Röhrenhalses herum ist ein herkömmliches Ablenkjoch 24 angeordnet, dessen
Magnetfelder die vom Röhrenhals zur Frontplatte verlaufenden Elektronenstrahlen in Abhängigkeit von
Horizontal- und Vertikalablenksignalen zu einer Abtastbewegung über die Frontplatte veranlassen.
Ebenfalls auf dem Röhrenhals, und zwar hinter dem Ablenkjoch 24 und in Ausrichtung mit dem vorderen
Teil der Elektrode GS, ist eine Konvergenz-
Jochanordnung 36 vorgesehen, welche aus drei Permanentmagneten und drei zugeordneten Elektromagneten
besteht, welche Polstücke (nach Art des bei 38 gezeigten) zur Ankopplung von Magnctenergic an
die (nicht dargestellten) radialen Polstücke im Innern des Vorderteils der Elektroden G 5 besitzen.
Vor dem Konvergenzjoch 36 und diesem benachbart ist auf dem Röhrenhals eine Blau-Läteral-Magnetanordnung
40 vorgesehen. In der Zeichnung ist die Blau-Latcral-Anordnung 40 in symmetrischer
Stellung bezüglich der Röhrenhauptsache dargestellt; in Wirklichkeit ist die Lateralanordnung aus einem
weiter unten noch beschriebenen Grund asymmetrisch angeordnet, derart, daß ihr Mittelpunkt geringfüeic
unter der Röhrenhauptachse liegt. Ebenfalls auf dem Röhrenhals hinter der Konvergenzanordnung 36 und
vor dem Zwischenraum zwischen den Elektroden G 4 und G 5 befindet sich eine Farbreinheit smagnctanordnung
42.
Das Ablenkjoch, die Konvergenzjochanordnung, die Blau-Latcral-Magnetanordnung sowie die Reinhcitsmagnetanordnung
sind sämtlich herkömmlicher Art; zum besseren Verständnis der Erfindung ist jedoch
in den F i g. 2 a und 2 b je einer der Reinheitsmagnetc und der Blau-Lateral-Magnetc dargestellt.
Die Reinhcitsmagnetanordnung besteht aus zwei Ringmagneten der in F i g. 2 a gezeigten Art, die wie
bei 42 in Fig. 1 ersichtlich, gegeneinandergelegt sind.
Jeder dieser Magneten besitzt jeweils die Form eines ebenen Rings und ist so magnetisiert, daß er an
gegenüberliegenden Enden seines Umfangs in der gezeigten Weise Nord- und Südpolc besitzt. Durch diese
Anordnung wird im Inneren des Röhrenhalses ein Magnetfeld erzeugt, das durch die gestrichelten Linien
angedeutet ist. In bekannter Weise kann die Starke und Richtung dieses Feldes durch Verdrehen eines
oder beider Magnete wahlweise verstellt werden. Die allgemein seitlichen Verschiebungen der Strahlstel
hingen durch ein Feld mit vertikaler Orientierung
209638/347
ίο
sind durch die gestrichelten und voll ausgezogenen Kreise veranschaulicht, welche die Strahlstellungen
ohne bzw. mit Anwendung eines Reinheitsmagnetfeldes wiedergeben.
Die Blau-Lateral-Magnetanordnung besteht aus zwei ebenen toroidförmigen Teilen der in Fig. 2b
gezeigten Art, die so polarisiert sind, daß sie an ihrem Umfang drei Nord- und drei Südpole in der aus der
Zeichnung ersichtlichen Weise besitzen. Die sich im Inneren des Röhrenhalses bei asymmetrischer Anordnung
des Blau-Lateral-Magnetsystems bezüglich der Elektronenstrahlen ergebende Feldverteilung ist ebenfalls
durch gestrichelte Linien angedeutet. Richtung und Stärke dieser Magnetfelder kann nach Wunsch
durch Drehen eines oder heider der Blau-Lateral-Magnete
eingestellt werden. Die von diesem Magneten erzeugten Felder sind solcher Art, daß sie die
Stellung des obersten Strahls (der in der praktischen Anwendung der blaue Strahl ist) in einer Lateralrichtung
und die Lagen der beiden anderen (grünen und roten) Strahlen in geringerem Ausmaß in der entgegengesetzten
Richtung verstellt.
Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung
Im Betrieb werden die von den einzelnen Kathoden 32 emittierten Elektronen jeweils in herkömmlicher
Weise durch die Elektroden G1 bis G 5 so gesteuert, beschleunigt und kollimiert, daß drei schmal gebündelte
Elektronenstrahlen auf die Frontplatte der Röhre auftreffen. Das von dem Ablenkjoch 24 erzeugte
dynamische Magnetfeld veranlaßt die Elektronenstrahlen in herkömmlicher Weise zur Ausführung
einer Abtastbewegung über die Frontplatte der Röhre. Die Permanentmagneten der Konvergenzmagnetanordnung
36 sind so eingestellt, und den Elektromagneten der Konvergenzmagnetanordnung werden solche Signale zugeführt, daß die radiale Lage
der Strahlen so korrigiert wird, daß die Strahlen bei ihrer Abtastbewegung über die Röhrenfrontplatte hin
konvergieren. Die Blau-Lateral-Magnetanordnung 40 ergibt eine zusätzliche statische Laterai-Konvergenzkorrektur,
indem sie die seitliche Lage des blauen Strahls in der gewünschten Richtung und die Lage
des roten und des grünen Strahls in geringerem Ausmaße in der entgegengesetzten Richtung verschiebt,
derart, daß der blaue Strahl mit dem roten und dem grünen Strahl konvergiert. Die Lage sämtlicher drei
Strahlen wird, insgesamt in seitlicher Richtung, durch das Feld der Reinheitsmagnetanordnung 42 verschoben,
derart, daß alle drei Strahlen die Lochmaske 18 unter dem richtigen Winkel treffen, damit jeder Strahl
nur Leuchtstoffpunkte einer einzelnen Farbe erregt.
Die aus den Elektroden G 3, G 4 und G 5 bestehende Einzellinse erzeugt zwei kräftige elektrostatische
Felder, und zwar eines zwischen den Elektroden G 3 und G 4 und ein weiteres zwischen den
Elektroden G4 und G 5. Von diesen ist das erste Feld divergent und das zweite konvergent. Insgesamt bewirken
die beiden Linsen eine Kollimation und Fokussierung der Elektronenstrahlen, derart, daß sie
bei ihrem Auftreffen auf der Röhrenfrontplatte einen möglichst kleinen Leuchtfleck besitzen.
Eine derartige Einzellinse macht zwar eine besondere
Fokussierungs-Spannungsquelle in der Größenordnung von 4 kV entbehrlich; jedoch hatte sich ergeben,
daß die Elektronenstrahlen, falls sie die Elektroden der Einzellinse nicht längs deren Mittelachse
durchsetzen, eine sehr große Ausdehnung, erfahren und daher auf der Frontplatte der Röhre einen großen
Leuchtfleck ergeben, was zu einer schlechten Fokussierung (verwaschenen, unscharfen Bildern) führt.
Aus diesem Grunde wurde bisher die Verwendung einer Einzellinse in einer Lochmaskenröhre nicht für
möglich gehalten. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Strahlen nicht aus den jeweiligen Mittelachsen
der betreffenden Elektronenstrahl-Erzeugungssysteme abgelenkt, da die Reinheitsmagnetanordnung
42 und die Blau-Lateral-Magnetanordnung 40, welche, wie in F i g. 2 veranschaulicht, eine solche Ablenkung
der Strahlen hervorrufen würden, wenn sie über oder hinter den Linsen angeordnet wären, vor den Linsen
angeordnet sind. Auf diese Weise wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Einzellinse in einer Farbfernseh-Kathodenstrahlröhre
verwendbar, ohne daß dies eine Vergrößerung des Elektronenstrahl-Leuchtflecks zur Folge hat. Die dargestellte jeweilige Lage
ao des Reinheitsmagneten und des Blau-Lateral-Magneten
ist in der Tat verhältnismäßig kritisch. Wie erwähnt, ist es nicht angängig, entweder die Reinheits-Magnetanordnung
oder die Blau-Lateral-Magnetanordnung über oder hinter den Einzellinsen (d. h.
as über oder hinter dem Zwischenraum zwischen G 4
und G 5) anzubringen, ohne daß eine ernsthafte Verschlechterung der Leuchtfleckgröße auftritt. Auch ist
es nicht angängig, die Reinheits- und die Blau-Lateral-Magnetanordnung nahe oder vor dem Ablenkjoch
anzuordnen, da an einer solchen Stelle ein wesentlich stärkerer Magnet erforderlich wäre, dessen
Feld eine unannehmbar große magnetische Verzerrung der Elektronenstrahlen hervorrufen würde. Gemäß
der Erfindung ist der Reinheitsmagnet vor dem
hinteren Ende der G5-Elektrode und vorzugsweise
hinter dem Konvergenzjoch und im Bereich des hinteren Endes der G5-Elektrode angeordnet. Die
Blau-Lateral-Magnetanordnung ist zwischen dem Konvergenzjoch und dem Ablenkjoch, vorzugsweise
benachbart dem Konvergenzjoch, angeordnet.
Bei den bekannten Farbfernseh-Kathodenstrahl röhrenanordnungen wurden Elektronenstrahlsysterne
vom Nicht-Einzeltyp verwendet, wobei die Reinheitsmagnetanordnung in der Nähe des hinteren Endes
des Röhrenhalses, d. h. im Bereich von G 2, angeordnet war. Bei der Röhrenanordnung gemäß der Erfindung
ist die Reinheitsmagnetanordnung im vorderen Teil des Röhrenhalses angebracht, wo theoretisch ein
größerer Magnetfluß für eine äquivalente Korrektur
des Elektronenstrahls erforderlich ist. Jedoch hat sich überraschenderweise ergeben, daß bei der Anbringung
in der gemäß der Erfindung vorgesehenen Lage keine stärkeren Reinheitsmagneten erforderlich sind,
da der Streufluß hinter der Reinheitsmagnetanord-
nung, der bei den bekannten Anordnungen die Elektronenstrahlen nicht mehr durchsetzte, nunmehr die
Elektronenstrahlen durchsetzt und daher bei der erfindungsgemäßen Anbringung nutzbringend verwertet
wird. Praktisch ist der für die Reinheitsmagnet-
anordnung bei Anbringung gemäß der Erfindung benötigte Magnetfluß wegen der erwähnten Ausnutzung
des Streuflusses etwa 25Ve niedriger als bei bekannten Anordnungen.
Experimentell wurde festgestellt, daß sich für eine
Röhrenanordnung mit typischen Konvergenz- und Reinheitseinstellungen für ein Elektronenstrahlsystem
vom Einzellinsentyp bei Anordnung der Reinheitsmagnetanordnung und dcrBlau-Lateral-Magnctanord-
nung in den aus F i g. 1 ersichtlichen Stellungen eine
35°/oige Verringerung der Elektronenstrahl-Leuchtfleckgröße gegenüber der herkömmlichen Anordnung
der Magnetänordnungen ergibt. Da außerdem die Reinheitsmagnetanordnung, das Konvergenzjoch und
die Blau-Lateral-Magnetanordnung sämtlich verhält
nismäßig nahe beieinander angeordnet sind, könnet diese drei Teile in einfacher Weise zu einem einheit
liehen Gebilde zusammengefaßt werden, wodurch siel die Montage- und Servicekosten verringern.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Farbfernseh-Kathodenstrahlröhren-Anordnung mit einer Kathodenstrahlröhre, welche einen
Halsteil und einen an seinem weiten Ende mit einer eine Leuchstoffanordnung tragenden Frontplatte
abgeschlossenen Trichterteil aufweist, mit mehreren in dem Halsteil angeordneten Elektronenstrahlsystemen
zur Erzeugung mehrerer auf die Frontplatte gerichteter Elektronenstrahlen, wobei jedes Elektronenstrahlsystem, in Längsrichtung
der Röhre von hinten nach vorn in Richtung zur Frontplatte aufeinanderfolgend, eine
Kathode, eine bezüglich der Kathode auf ein negatives Potential vorgespannte zylindrische
Steuerelektrode sowie drei in Abständen voneinander angeordnete zylindrische Fokussierungselektroden
aufweist, von welchen jeweils die erste und dritte annähernd auf das Potential der Frontplatte
vorgespannt sind und die dazwischenliegende zweite Fokussierungselektrode annähernd
auf das Potential der Kathode vorgespannt ist, mit einem auf dem vorderen Teil des Röhrenhalses
angeordneten Ablenkjoch, welches die Elektronenstrahlen zu einer Abtastbewegung über die
Frontplatte der Röhre hin veranlaßt, mit einer auf dem Röhrenhals hinter dem Ablenkjoch
angeordneten Konvergenzvorrichtung zur Beeinflussung der radialen Stellungen der Elektronenstrahlen,
sowie mit einer auf dem Röhrenhals angeordneten Farbreinhcitskorrekturvorrichtung
zur Änderung der radialen Lage der Strahlen, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbreinheitskorrekturvorrichtung (42) auf dem
Röhrenhals (10) im Bereich hinter der Konvergenzvorrichtung (36) und vor dem Zwischenraum
zwischen der zweiten ((74) und dritten (GS) Fokussierungselektrode angeordnet ist.
2. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbreinheits-Korrekturvorrichtung
(42) wenigstens einen den Röhrenhals (10) umschließenden Ringmagneten (Fig. 2a) aufweist, der auf seinem
Umfang einen Nordpol (N in Fig. 2a) und einen
Südpol (S in Fig. 2a) besitzt.
3. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 1 oder 2 mit einer weiteren auf dem Röhrcnhals
angeordneten magnetischen Korrekturvorrichtung, mittels welcher die seitliche Lage
wenigstens eines der Elektronenstrahlen bezüglich den übrigen Elektronenstrahlen einstellbar ist
(Blau-Lateral-Magnetvorrichtung), dadurch gekennzeichnet,
daß die zusätzliche Latcral-Magnet-Korrekturvorrichtung (40) auf dem Röhrcnhals
(10) im Bereich hinter dem Ablenkjoch (24) und vor der Konvergenzvorrichtung (36) angeordnet
ist.
4. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenstrahlsystcme
(26 bis 28) jeweils zwischen der Steuerelektrode (Gl) und der ersten Fokussierungselektrode
(G3) zusätzlich eine ringförmige bzw. zylindrische Beschleunigungselektrode (G 2)
aufweisen, welche auf ein zwischen dem Potential der Kathode (32) und dem Potential der Frontplatte
(40) liegendes Potential vorgespannt ist.
5. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite oder mittlere Fokussierungselektrode (G 4) der Elektronenstrahlsysteme
jeweils eine geringere axiale Längserstreckung in Richtung der Röhrenlängsachse als die erste (G 3) and dritte (G 5) Fokussierungselektrode
besitzt
6. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
in Ausbildung als Lochmasken-Röhre für ein Dreistrahl-Dreikomponenten-Farbfernseh-System,
dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte (14) der Röhre an ihrer Innen- oder Rückseite
mit einer Leuchtstoffschicht (16) aus Leuchtstoffpunkt-Tripletts von jeweils drei verschiedenen
Farben überzogen ist, hinter welcher eine perforierte metallische Lochmaske (18) vorgesehen
ist, und daß im Röhrenhals (10) um die Röhrenlängsachse herum verteilt drei Elektronenstrahlsysteme
(26 bis 28) vorgesehen sind, welche in Abstand voneinander an den Eckpunkten eines
gedachten gleichwinkligen Dreiecks angeordnet sind, dessen Ebene senkrecht zur Röhrenachse
steht.
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