DE1950964A1 - Farbbildroehre - Google Patents
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Description
It 139I
SONY CORPORATION, Tokyo
Farbbildröhre
Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbbildröhre,
insbesondere ein System zur Kompensation der durch Temperaturänderungen
-in der Farbbildröhre hervorgerufenen Fehlablenkungen eines Elektronenstrahles.
Im Gehäuse einer Farbbildröhre ist eine sogenannte Schattenmaske bzw. eine Gittereinrichtung untergebracht,
die aus vielen Metallstreifen besteht und das Auftreffen einer Vielzahl von Elektronenstrahlen auf vorgegebene
Farbphosphorstellen gewährleistet. Während des BildemjS$an-\
ges treffen Elektronen der Strahlen auf die Schattenmaske
bzw. die Gittereinrichtung und erwärmen sie; die Schattenmaske bzw. die Gittereinrichtung verformt sieh daher durch
thermische Ausdehnung, Dies führt zu Veränderungen in den
Abständen zwischen den öffnungen der Schattenmaske den Schlitzen der Gittereinrichtung, was -ssus». Folge
daß die Elektronenstrahlen nicht auf die ?O3?
Phoaphorstellen auf treffen; auf diese Weise entsteht« diet
sogenannte Fehlabweiehung ("adslancllTig") de*? li©&trO2iöiifltrahlen«
Um. diesen Naeh&ell zn
an iifisra mechanischen HaltsfceiX
19509?
der Gittereinriohtung eine Halteeinrichtung vorzusehen3
die sich temperaturabhängig verformt. Durch diese Halteeinrichtung
wird die Schattenmaske bzw, die Gittereihrichtung
machanisch in ihrer Lage verschoben, wodurch sich der Abstand zwischen ihr und den Farbphosphorstellen
ändert. Die Halteeinrichtung besitzt jedoch einen komplizierten Aufbau und eine etwas unsichere Abstützung.
Es erweist sich ferner als schwierig, die Halteeinrichtung
bei stoßartigen Beanspruchungen in ihrer Lage zu sichern.-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde 9
eine Farbbildröhre zu entwickeln, bei der das Äblenkungszentrum
eines Ablenkspulenjoches für die Ablenkung der
Elektronenstrahlen in Abhängigkeit von der thermischen
Ausdehnung der Schattenmaske bzw-, der Gittereinriehtung
so in seiner Lage verschoben wird, daß die Fehlabweiehungen
der Elektronenstrahlen kompensiert werden. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß ein magnetisches Element 9 dessen
magnetische Eigenschaften, beispielsweise dessen Permeabilität, sich mit der Temperatur ändern» in Eagnefti-
* sehen Ablenkfeldern angeordnet, so daß es die Lage des
effektiven Ablenkzentrums in Abhängigkeit vors der Temperatur
ändert, Ein solches magnetisches Element besteht
aus eines*" Eisen-Nickel-,. Nickel-Kupfer-Legierasg
dergleichen.,, die eine negative magnetische .fe^ss
Gharskfeerigtife feasitat und im allgemeinen als ms
Issgierung bezeichnet wird«
- B©i den
siifäe i©stgsstellfc., €aS 41s GeseJ^wiMigkelt ύ
an öea? 3®hB&tmwms^:
wie at 1^.;..
BAD
1950954
.- 3 - - ■■■■■ ·-. ·;..s :,
des Ablenkspulenjoches ist. Das genannte, magnetiaoh
kompensierende Legierungselement muß daher nicht *unbedingt
in der Nähe der Schattenmaske bzw. der Gittereinrichtung angeordnet werden; auch die Anbringung eines
solchen Legierungselementes an der oben genannten Stelle (von gleichem Temperaturverhalten) ermöglicht eine Kompensation der Fehlabweichung der Elektronenstrahlen.
Bei der* erfindungsgemäßen Farbbildröhre wird daher die Fehlabweichung der Elektronenstrahlen ohne mechanische
Einrichtungen kompensiert. Das Ablenkungszentrum der erfindungsgemäßen Farbbildröhre wird dabei entsprechend
dem Grad der aus der thermischen Ausdehnung einer Schattenmaske resultierenden Fehlabweiohung der Elektronenstrahlen
bewegt.
Bei der erfindungsgemäßen Farbbildröhre Wird die magnetische Flußverteilung über das Ablenkungsjoch durch
Verwendung eines magnetisch kompensierenden Legierungsteiles in Abhängigkeit von der Temperatur geändert, wodurch
eine Farbverfälschung durch eine Fehlabweichung von Elektronenstrahlen vermieden wird.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen
Fig. 1 einen Querschnitt einer etffindungsgemäßen
Farbbildröhre;
Fig. 2 einen Querschnitt ^aurch einen Hauptteil eines
ersten Ausführungsbeispieles der Erfindung;
Fig. 3 ein Diagramm« das die Permeabilitäts-Temperatur-Abhängigkeit
einer erfindungsgemäß ver*
wendeten magnetischen Kompensationslegierung veranschaulicht;
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Pig* JiA, 4b und 5A1 SB SchematiiBche Ansiöhten bzw.
Querschnitte zur Eri&ütterüftg 'der firJctmgsweise
der irTindungj
6A und 6B Ahgiefcfc baw* Quers£|inifct.$■ a
les eines Weiteren ÄußfÜhrungsbeiiiFiieles
erfindungsigemäßen Farbbildröhre;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines bei der Farbbildröhre der Fig. 6 verwendeten, ringförmigen,
magnetischen Kompensations-Legierungs teiles;
Fig. 8 eine schematische perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbexspieles eines
ringförmigen, magnetischen Kompensierungs-Legierungsteiles (angewendet bei einer Elektronenkanone).
Anhand des in Fig. 1 schematisch dargestellten Querschnittes
durch eine Farbbildröhre soll die Fehlabweichung eines Elektronenstrahles erläutert werden, die durch eine
Verformung einer Maskev bei einer Temperaturänderung verursacht wird. -
Wenn eine Maske 39 beispielsweise eine Schattenmaske,
eine mit öffnungen versehene Maske oder dergleichen,
die in einer vorgegebenen Lage relativ zu einem an der Innenfläche einer Farbbildröhre 1 angebrachten Phosphorschirm
2 vorgesehen ist, durch das Auftreffen eines Elektronenstrahles
erhitzt wird und sich hierdurch thermisch
ausdehnt (wie durch das Besügszeichen 3' angedeutet), so
verursacht diese Verformung der Maske 3 eine Verlagerung der öffnungen 4 der Maske ("angedeutet durch 4') 3 was eine
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ORIGINAL
fehlerhafte Auftreffstelle des Elektronenstrahls verursacht.
Diese Verlagerung der Öffnungen 4 wird umso grosser,
je mehr man sieh vom Zentrum der Maske 3 dem Maskenumfang
nähert. Der zentrale Punkt einer Öffnung 3a verschiebt sich beispielsweise von A nach A1. Ein vom Ablenkungszentrum
O eines Ablenkjoches 6 abgelenkter Elektronenstrahl 5, der normalerweise das Zentrum A der Öffnung
3a durchsetzt und in einer Stelle P auf den Phosphorschirm 2 auftrifft, passiert bei der erwähnten Temperaturverformung
der Maske 3 einen Punkt A1 und trifft auf den Schirm 2 an einer Stelle Q, die um den Abstand
As gegenüber der normalen Stelle P versetzt ist (vgl.
den gestrichelten Strahlverlauf 51 infolge der durch die
thermische Ausdehnung der Maske 3 verursachten Verlagerung der Maskenöffnungen).
Um diese fehlerhafte Verlagerung der Auftreffstelle eines Elektronenstrahles zu kompensieren, ist es bekannt,
die thermisch verformte Maske 31 in Richtung auf den Phosphorschirm
2 zu bewegen, d.h. den Abstand zwischen der Maske 3' und dem Schirm 2 so zu ändern, daß die Maskenöffnungen
sich in Lagen befinden, bei denen der durch die Öffnungen hindurchtretende Elektronenstrahl an der
richtigen Stelle auf dem Schirm auftrifft. Eine solche mechanische Bewegung der Maske erfordert jedoch eine komplizierte
Einrichtung, um die Maske in einer vorbestimmten Stellung gegenüber dem Schirm zu halten; es kommt
dadurch eine gewisse Instabilität in die Maskenaufhängung, so daß die Maske vor allem gegenüber stoßartigen Beanspruchungensehr
anfällig ist.
Nimmt man an, daß das Ablenkungszentrum O des Elektronenstrahles
in Fig. 1 nach hinten verschoben wird, so wird der Einfallwinkel des Strahles in die Öffnung 3a1
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kleiner als dann, wenn sich das AblenkungsZentrum O in der
Anfangsstellung befindet. Wenn also das Ablenkungszentrum
O des Elektronenstrahles auf der Linie X-X nacfi
hinten in eine Stellung O11 verschoben wird, die gegenüber der Anfangsstellung um einen vorgegebenen Abstand
AL versetzt ist, so trifft der durch die Öffnung 5a" hindurchtretende Elektronenstrahl trotzdem in der normalen
Stelle P auf den Phosphorschirm 2. Ein fehlerhaftes Auftreffen des Elektronenstrahles kann also durch
■k eine solche Verschiebung des Ablenkungszentrums kompensiert
werden.
Erfindungsgemäß wird nun an einer Stelle, deren Temperatur eich etwa genau so wie die der Maske ändert, eine
auftretende Temperaturänderung festgestellt, und es wird das Ablenkungszentrum des Ablenkspulenjoches entsprechend
der ermittelten Temperaturänderung verlagert; auf diese
Weise wird ein fehlerhaftes Auftreffen des Elektronenstrahls
auf dem Phosphorschirm verhindert.
Bei Verwendung einer Maske, beispielsweise einer Schattenmaske, die zahlreiche Öffnungen besitzt, muß»
w die Kompensation des fehlerhaften Strahlauftreffens sowohl
für die horizontale wie auch für die vertikale Ablenkung erfolgen. Bei Benutzung einer Maske, beispielsweise
einer Gittereinrichtung, die nur Schlitze aufweist, ist eine Kompensation nur für die horizontale Ablenkung
notwendig.
Anhand von Fig. 2 sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen erläutert. Soweit Bauteile deraen
in Fig. 1 entsprechen, sind gleiche Bezugezeichen verwendet; insoweit wird der Kürze halber von einer Beschreibung
abgesehen.
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195096/t
Bei den der ErfiMun.g zugrunde liegenden V#r&uchen
wu^de festgestellt» daß 4|er Temperaturanstieg am trichter
und Ha^i} ft|f ^ildrö^f f.fti? I^ adm *eiij in Öea daß Ab-
4er Ma3^'feftfsprich^Ä||^|kf $^d|^»;is^ IAi filhteren «\;
Kompensations-LegierüngsteUi f angebracht, der magnetisch
einen hohen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist,
dessen Permeabilität sich also bei Temperaturanstieg stark verringert. Der ringförmige, magnetische
Kompensations-Legierungsteil 7 kann aus einer Legierung
bestehen, die beispielsweise aus 70 % Eisen und 30 % Nickel
zusammengesetzt ist. Ein Beispiel ihrer Temperatur-Permeabilitäts-Kennlinie ist in Fig. 3 dargestellt; hierbei sind
in der Abszisse die Temperatur und in der Ordinate die Permeabilität aufgetragen.
Aus der graphischen Darstellung ergibt sich, daß die Permeabilität des ringförmigen, magnetischen Kompensations-Legierungsteiles
7 hoch ist, wenn die Temperatur niedrig ist, und daß sich die Permeabilität allmählich
bei ansteigender Temperatur verringert. Wird der ringförmige, magnetische Kompensations-Legierungsteil 7 am
hinteren Endendes Ablenkjociies 6 angebracht (vgl. Fig. 2),
so ist seine Permeabilität hoch, wenn die Temperatur am
Ablenkjoch-Halterungsteil der Bildröhre und infolgedessen
die Temperatur des Legierungsteiles 7 niedrig ist. Dies hat zur Folge, daß ein Teil des magnetischen Fluöses 8
am hinteren Ende des Ablenkjoches den Legierungsteil 7 umgeht (vgl. Fig. H)9 wodurch der magnetische Fluß 8,
der den Hals am hinteren Ende des Ablenkjoches 6 passiert, erheblich verringert wird. Der magnetische Kompensations-Legierungsteil
7 verkleinert nämlich den magnetischen Fluß 8, der den Elektronenstrahl in diesem Bereich ablenkt;
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d·· Ablefik*e»tru« Cl de· Ablenkjoche· wird infolgedessen
in die tage Q* nach vorn ver«ohoben.Ohne den Legierung·*
teil 7 bleibt da· Aeieakientrw« in dir Steile 0. Steigt
die Temperatur de» Halterungiteiles d«· Ablenktentrum»
an, eo vergrößert sich daait auch die Temperatur de· ringfömigen, wagnetiechen Xoiipenlation»~Legierung«teilee 7.
Die abnehmende Permeabilität vergrößert den magnetischen Widerstand des Legierungeteiles 7» so daß der magnetische
Fluß im Legierungsteil 7 Verkleinert wird. Es vergrößert
•ich infolgedessen der magnetische Fluß 6 am hinteren
Ende des Ablenkjoche· 6 (vgl* Fig. 5). Dadurch wird das Ablenkzentru» 0 nach hinten in die Lage O" verschöben.
Die durch die Tempereturänderung bewirkte Vergrö·**
•erung oder Verringerung des magnetischen Flusses iet
der Querschnittsfläche des ringförmigen, magnetischen Kompensations-Legierungsteiles 7 proportional. Eine geeignete
Wahl der Querschnittsfläche dieses Legierungsteiles 7 führt daher zu dem gewünschten Maß an Verlagerung
des Ablenkzentrums. Wenngleich die Erfindung in Verbindung mit einem in einer Richtung verlaufenden Magnetfeld
erläutert wurde, so versteht es sich doch, daß der ringförmige, magnetische Kompensations-Legierungsteil
7 die gleichen Wirkungen in Magnetfeldern anderer Richtungen ausübt und infolgedessen eine Kompensation
des fehlerhaften Auftreffesn eines Elektronenstrahles sowohl für die horizontalen als auch für die vertikalen
Ablenkungen ermöglicht.
Da der Temperaturanstieg der Maske etwa dem Temperaturanstieg
des zur Halterung des Ablenkjoches dienenden Teiles der Bildröhre entspricht, wird das Maß der Verlagerung des Ablenkzentrums des Ablenkjoches 6 dadurch bestimmt,
daß die Querschnittsfläche des ringförmigen, mag- · netischen Kopensations-Legierungsteiles 7 einen vorgege-
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benen Wert erhält. Der Legierungsteil 7 wird so an der
Bildröhre angebracht, daß das Ablenkzentrum bei normalen Temperaturverhältnissen sich in der normalen Stellung
befindet. Wenn sich dann die Maske bei einem Temperaturanstieg thermisch ausdehnt, so wird das Ablenkzentrum
des Ablenkjoches in Abhängigkeit von der Temperaturerhöh
hung nach hinten verschoben, wodurch ein fehlerhaftes Auftreffen des Strahles auf dem Schirm vermieden bzw.
kompensiert wird.
Anhand der Fig. 6 und -7- sei_ der ringförmige, magnetische Kompensations-Legierungsteil 7 näher erläutert.
Vorzugsweise wird aus einer magnetisch kompensierenden Legierung eine Metallar.mmatur hergestellt, die das Ablenkjoch
6 in der aus Fig. 6 ersichtlichen Weise an der
Bildröhre 1 festlegt. Diese Metallarmatür wird als der oben erläuterte, ringförmige, magnetische Kompensations-Legierungsteil
7 verwendet. Die Metallarmatür (Bezugszeichen 7) kann ein ringförmiger Streifen sein (vgl.
Fig. 7A), dessen abgebogene Enden beispielsweise mittels
einer Schraube (91) zusammengespannt werden. Die. Metallarmatur 7 kann ferner die aus Fig. 7B ersichtliche
Form aufweisen; sie besteht hier aus zwei halbkreisförmigen Elementen, die ringförmig verbunden und an ihren
Enden durch Schrauben zusammengespannt sind. In diesem Falle ist die Metallarmatur, d.h. der ringförmige,
magnetische Kompensations-Legierungsteil 7j an der Bildröhre
1 derart befestigt, daß der bzw. die SpaltQi9 parallel
zur Linie Z-Z (Fig. 6A) liegen. Dadurch wird erreicht, daß-ein Teil des magnetischen Horizontalablenkungs-Feldes
in gleicher Weise auf beiden Seiten des ringförmigen Legierungsteiles 7 im By-pass vorbeiläuft. In Fig.6
bezeichnet ein Bezugszeichen 10 eine horizontale Wicklung und 11 eine Abdeckung des Ablenkjoches 6.
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1950984
Der ringförmige, magnetische Kompensations-Legierungsteil
7 braucht nicht unbedingt an der Außenseite der Bildröhre 1 angeordnet zu werden; man kann ihn auch
innerhalb der Röhre 1 in der Nähe des hinteren Endes des Ablenkjoches vorsehen. Der Legierungsteil 7 kann beispielsweise
- wie es Fig. 8 veranschaulicht - am oberen
Ende einer Elektronenkanone 12 an einer Stelle vorgesehen werden, die dem hinteren Ende des Ablenkjoches entspricht.
Die in Fig. 8 dargestellte Elektronenkanone 12 ist eine Einzelkanone mit einer Vielzahl von Strahlen3
wie sie beispielsweise in der US-Patentschrift 3 1Ni8-beschrieben
ist. Das Bezugszeichen 13 kennzeichnet den eigentlichen Hauptteil der Elektronenkanone; lU sind Ablenkplatten, mit denen die Elektronenstrahlen in vorgegebenen
Richtungen abgelenkt werden; diese Elektronenstrahlen laufen durch eine Hauptelektronenlinse, die von
dem dritten, vierten und fünften Gitter der Elektronenkanone 13 gebildet wird; die Elektronenstrahlen kreuzen
dabei einander. Die Ablenkplatten 14 sind über einen Träger 15 mit einem Getterring 16 verbunden. Der ringförmige
Legierungsteil 7 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel um die Ablenkplatten 14 herum angeordnet
. Die gleichen Ergebnisse wie oben erläutert kann man selbst dann erzielen, wenn die Ablenkplatten Ik aus
einer magnetisch kompensierenden Legierung hergestellt
sind.
Claims (8)
- PitinttnsprUohiÄrtiiidröhrt, «it «in·» Mtnitl, *iner BildrlSdhti oiidfiiehe al· tlbtreu« iiüfgttrü«ntn i>hoetihoräubsianzen zur Emittion von Lioht &i* Primärftrbtn, βintr Elektronenkanone xur Ereeugun$ Wenigstene einet Elektronenstrahles, einer Maske, dit den Elektronenstrahl auf vorgegebenen Phosphor*Substaneeh auftreffen l^Ät, ferner mit einer magnetischen Ablenkeinrichtung 2ür Ablenkung des Eleletronenstrahlea, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung vorg*sehen ist, die bei einer Temperaturänderung der Maske den magnetischen FIuB der magnetischen Ablenkeinrichtung teilweise in einem. Nebenschluß führt.t.-
- 2. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Ablenkeinrichtung eine Spule zur horizontalen und/oder vertikalen Ablenkung ist.
- 3. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Shunt-Einrichtung aus einer magnetisch kompensierenden Legierung besteht.
- k. Farbbildröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Shunt-Einrichtung ringförmig ausgebildet ist.
- 5. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Shunt-Einrichtung zue Halterung der magnetischen Ablenkeinrichtung am Mantel der Röhre dient.00981B/U81inspected
- 6. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Shunt-Einrichtung für den magnetischen Fluß der magnetischen Ablenkeinrichtung im Inneren des Jföhrenmantels angeordnet ist, ..".-.
- 7· Farbbildröhre nach Anspruch 23 dadurch gekennzeichnet, daß die Shunt-Einrichtung auf der der Bildfläche abgewandten Seite der Ablenkspule angeordnet ist.
- 8. Farbbildröhre nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet $ daß die magnetisch kompensierende Legierung eine Nickel-Eisen-Legierung mit 30 5 Nickel ist, -8/1481Le.er.s'e ι te
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DE1950964B2 (de) | 1976-07-08 |
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FR2020262A1 (de) | 1970-07-10 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |