DE1930091C - Farbfernseh-Kathodenstrahlröhren-Anordnung - Google Patents

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-

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

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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)

Patentansprüche:

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.