DE2204100B2 - Dreistrahl-Inline-Farbbildröhren mit Konvergenzeinstellvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dreistrahl-Inline-Farbbildröhre gemäß dem Oberbegriff des An-Spruchs 1.

Die drei Elektronenstrahlen einer Inline-Farbbildröhre müssen mit einer solchen Orientierung in die Ablenkzone eintreten, daß sie am Bildschirm konvergieren. Da dies in der Praxis infolge der Toleranzen der Strahlerzeugungssysteme nicht gewährleistet ist, werden sogenannte Konvergenzeinstellvorrichtungen verwendet, mit denen die Konvergenz der Elektronenstrahlen im statischen Falle eingestellt werden kann. Aus der DE-OS 19 12 271 ist eine Dreistrahl-Inline-Farbbildröhre mit einer Einstellung zur statischen Konvergenz der drei Elektronenstrahlen bekannt, die Permanentmagnete enthält, deren Abstand bezüglich der zu beeinflussenden Elektronenstrählen verstellbar ist.

Aus der US-PS 33 54 336 ist eine Farbreinheitseinstellvorrichtung für eine Farbbildröhre mit Delta-Strahlerzeugungssystem bekannt, die verdrehbare Ringe aus Magnetmaterial enthält, mit denen zwei- und mehrpolige Felder erzeugt werden können.

Aus der DE-AS 12 85516 ist eine statische Konvergenzvorrichtung für eine Farbbildröhre mit Delta-Strahlerzeugungssystem bekannt, die im Inneren des Röhrenhalses für jeden Strahl ein Paar weichmagnetischer Polschuhe enthält. Die Konvergenzeinstellung erfolgt mit Hilfe von verstellbaren Magnetsystemen, die außerhalb des Röhrenhalses angeordnet sind und mit dem sich im Inneren des Röhrenhalses befindlichen magnetischen Polschuhen zusammenarbeiten. Die Verwendung von im Röhrenhals angeordneten Polschuhen aus magnetisch hochpermeablem Material hat den Nachteil, daß störende Kopplungen mit dem Streufeld der Ablenkspulen eintreten können.

Die obenerwähnte bekannte Inline-Farbbildröhre

enthält zwar im Röhrenhals keine magnetischen Polschuhe, die zur Änderung des Abstandes zwischen den zur Einstellung der statischen Konvergenze dienenden Permanentmagneten und den zugehörigen Strahlen hat, jedoch auch ohne Vorhandensein innerer Polschuhe zwei wesentliche Nachteile:

Erstens ist nur eine einzige lineare Strahlbewegung möglich und zweitens verändern sich die Streufelder der Magneten bei der Verstellung, so daß auch die anderen Strahlen in empfindlichen Bereichen ungünstig beeinflußt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine Dreistrahl-Inline-Farbbildröhre mit Konvergenzeinstellvorrichtung, wie sie eingangs als bekannt vorausgesetzt worden ist, dahingehend weiterzubilden, daß bei der Konvergenzeinstellung so wenig unerwünschte Nebeneffekte wie möglich auftreten.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Bei der vorliegenden Dreistrahl-Inline-Farbbildröhre läßt sich die Konvergenz einfach und ohne die Beeinflussung der anderen Strahlen oder der Farbrein- >ϊ heit einstellen. Sie ist einfach im Aufbau und der Herstellung.

In folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt w

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Farbbildröhre mit drei in einer Reihe angeordneten Strahlerzeugungssystemen (»!nline-Strahlerzeugungssysteme«) und mit einer Konvergenzeinstellvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; s>

F i g. 2 einen teilweisen Querschnitt entlang der Linie 2-2 der F i g. 1 und zeigt die rückwärtige Stirnansicht der Strahlkonvergenzeinstellvorrichtung;

F i g. 3 eine vergrößerte Ansicht einer der Permanentmagnetanordnungen der Strahlkonvergenzeinsteilvorrichtung;

F i g. 4 eine auseinandergezogene Darstellung der in F i g. 3 gezeigten Magnetanordnung und die Zuordnung ihrer Einzelteile;

F i g. 5 einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 der 4^ri F i g. 4 mit Einzelheiten eines der Halteringe für die Magnete;

Fig.6 einen Querschnitt entlang der Linie 6-6 der F i g. 4 und veranschaulicht die Anordnung und Magnetisierung eines der Magnetelemente des Strahkonvergenzgeräts;

Fig. 7 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der Konvergenzeinstellvorrichtung.

In F i g. 1 ist eine dreistrahlige Lochmasken-Farbbildröhre 11 dargestellt, bei welcher eine Strahlkonvergenzeinstellvorrichtung der im Folgenden beschriebenen Art verwendbar ist. Die Röhre 11 hat einen verhältnismäßig breiten trichterförmigen Vorderteil 12 und einen verhältnismäßig schmalen zylindrischen Hals 13. Vorn am Vorderteil 12 ist eine Frontplatte 14 angeordnet, die auf ihrer nach hinten weisenden Fläche einen Leuchtschirm 15 trägt, der aus einer Vielzahl von Dreiergruppen aus Leuchtstoffpunkten, die von den zugeordneten Elektronenstrahlen erregbar sind und dann in drei verschiedenen Farben, rot, grün und blau, aufleuchten besteht. Hinter dem Schirm 15 befindet sich eine Lochmaske 16. deren einzelne Löcher bezüglich der Leuchtstoffdreiergruppen des Schirms 15 ausgerichtet sind und die in Verbindung mit anderen Elementen der Röhre dafür sorgt, daß die drei Elektronenstrahlen auf die ihnen jeweils zugeordneten Leuchtstoffpunkte fallen. Lm Hals 13 der Röhre 11 sind drei Strahlerzeugungssysteme 17, 18 und 19 angeordnet, die drei Elektronenstrahlen zur Erzeugung des Schirms 15 erzeugen. Die Strahlerzeugungssysteme 17, 18 und 19 sind in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet, d. h. sie bilden eine sogenannte »Inlineu-Anordnung.

Außen auf der Röhre 11 befindet sich im Bereich des Übergangs vom Hals 13 zum trichterförmigen Vorderteil 12 ein Ablenkjoch 21. Auf gegenüberliegenden Seiten des Röhrenhalses 13 unmittelbar hinter dem Ablenkjoch 21 befindet sich eine Strahlkonvergenzeinstellvorrichtung 22 Noch weiter hinten auf dem Stiel 13 der Röhre 11 sitzt ein Farbreinheitsgerät 23. Die Farbbildröhre 11 und die beschriebenen Zubehörteile sind mit Ausnahme der Konvergenzeinstellvorrichtung 22 bekannt und gebräuchlich und werden daher nicht näher beschrieben.

Die in F i g. 2 dargestellte allgemeine Rückansicht der Konvergenzeinstellvorrichtung 22 läßt zwei Magneteinheiten 24 und 25 erkennen, die auf gegenüberliegenden Seiten des Röhrenstiels 13 liegen und, als Beispiel, in derselben horizontalen Ebene ausgerichtet sind wie die drei Strahlsysteme 17, 18 und 19. Die Magneteinheiten 24 und 25 sind in einer noch zu beschreibenden Weise an entsprechenden Hälften 26a und 26i> einer nichtmagnetischen Platte 26 angeordnet, die den Röhrenhais 13 umgibt. Weil es wünschenswert ist, die Konvergenzeinstellvorrichtung einschließlich seiner Magneteinheiten 24 und 25 unmittelbar hinter dem Ablenkjoch 21 anzuordnen, kann die Platte 26 auch als Klemmenbrett für die Wicklungen des Ablenkjoches dienen. Die beiden tragenden Hälften 26a und 26b der Platte 26 werden durch geeignete Mittel, beispielsweise durch zwei Federbügel 27 zusammengehalten.

Fig.3 zeigt (etwa auf das vierfache vergrößert) die Seitenansicht einer der Magneteinheiten 24, wie sie im zusammengesetzten Zustand auf der Plattenhälfte 26a befestigt ist. Beide Plattenhälften 26a und 26f> bestehen aus nichtmagnetischem Material wie beispielsweise Lucit (Plexiglas). Zwei Magnetscheiben (in Fig.3 nicht zu sehen) werden innerhalb zweier zugehöriger nichtmagnetischer Halteringe 28 und 29 gehalten und sitzen koaxial auf einer nichtmagnetischen geflanschten Spindel 31, die sich durch die Plattenhälfte 26a erstreckt.

F i g. 4 ist eine auseinandergezogene Darstellung der in F i g. 3 gezeigten Magneteinheit 24. Die Halteringe 28 und 29 haben jeweils eine mittlere Bohrung 32 und 33, welche die keramischen Magnetscheiben 24 und 25 bündig aufnehmen. Die Magnetscheiben 34 und 35 sind im wesentlichen genauso dick wie die zugehörigen Halteringe 28 und 29, so daß die Magnetscheiben mit ihren Oberflächen aneinander anliegen, wenn die Einheit in der in Fig.3 gezeigten Weise zusammengesetzt ist. Die Magnetscheiben 34 und 35 haben jeweils eine zentrale Bohrung 36 bzw. 37 mit der sie bündig auf der Spindel 31 sitzen. Die Magnetscheiben 34 und 35 sitzen innerhalb der Bohrungen 32 und 33 der Halteringe 28 und 29, und die Spindel 31 greift durch die Scheibenbohrungen 36 und 37 in ein Loch 38 der Plattenhälfte 26a. Die Spindel 3i hat einen Flansch 39, mi., dessen Hilfe die Einzelteile der Magneteinheit 24 auf der Plattenhälfte 26a fest zusammengehalten werden, wie es in F i g. 3 gezeigt ist. Die Halteringe 28 und 29 und die von ihnen gehaltenen Magnetscheiben 34 und 35

sind um eine Achse 40 verdrehbar, die parallel der Längsachse der Bildröhre 11 verläuft. Die in F i g. 2 zu sehene Magneteinheit 25 ist in der gleichen Weise aufgebaut.

Wie aus F i g. 5 ersichtlich, ist der Rand des flanschförmigen Abschnitts des Halterings 29 genutet, so daß Zähne 41 wie bei einem Zahnrad gebildet sind. Die Zähne 41 sollen die Verdrehung des Halterings von Hand und somit die Verdrehung der von ihm gehaltenen Magnetscheibe 35 um die Spindel 31 erleichtern.

Jede der Magnetscheiben besteht wie die in F i g. 6 gezeigte Scheibe 35 aus keramischem Material, beispielsweise aus verformbarem Bariumferrit. Ein solches Material hat eine verhältnismäßig niedrige Permeabilität und ist bei Magnetisierung in diametraler Richtung (wie in F i g. 6 gezeigt) auf der einen Fläche stärker magnetisiert als auf der anderen. Die in Fi g. 6 dargestellte Magnetscheibe 35 sollte so in dem in F i g. 5 dargestellten Haltering 29 angeordnet sein, daß die stärker magnetisierte Seite dem genuteten Flansch 41 des Halterings abgewandt ist. Die Magnetscheibe 34 sollte in der gleichen Weise im Haltering 29 angeordnet sein. Auf diese Weise stoßen die stärker magnetisierten Seiten der Magnetscheiben 34 und 35 aneinander, wenn die Einheit gemäß den F i g. 3 und 4 zusammengebaut ist, wodurch ein wirksames Feld zur Herstellung der Strahlkonvergenz entsteht.

Beim Betrieb der beschriebenen Strahlkonvergenzeinstellvorrichtung wird die Stärke des resultierenden strahlsteuernden Feldes von Hand eingestellt, indem man die beiden Halteringe 28 und 29 durch Angreifen an den genuteten Rändern (wie der Rand 41 am Haltering 29) gegeneinander verdreht. Wenn beispielsweise die gleichnamigen Pole der Magnetscheiben 34 und 35 beieinander liegen, ist die Feldstärke des resultierenden Feldes maximal. Eine minimale Feldstärke erreicht man, wenn der Nordpol der einen Magnetscheibe mit dem Südpol der anderen Magnetscheibe ausgerichtet ist. Zwischenwerte der Feldstärken lassen sich bei gegenseitigen Orientierungen der Magnetscheiben 34 und 35 erreichen, die zwischen den beiden genannten Extremwerten liegen. Die Richtung des resultierenden Feldes ist bestimmt durch die winkelmäßige Lage der beiden gegeneinander ausgerichteten Scheiben 34 und 35 bezüglich der tragenden Spindel 31.

Die Art und Weise, in welcher das gewünschte Ergebnis mit der beschriebenen Konvergenzeinstellvorrichtung erreicht wird, ist in F i g. 7 veranschaulicht. Es sei angenommen, daß man die gewünschte Konvergenz der Elektronenstrahlen am Bildschirm dadurch erreichen kann, daß man sie symmetrisch zur Längsachse der Röhre in eine gemeinsame Ebene bringt, die durch eine strichpunktierte Linie 42 dargestellt ist Ferner sei angenommen, daß die Strahlen aus den ihnen zugeordneten Strahlerzeugungssystemen in einer solchen gegenseitigen Lage austreten, wie sie durch die Quadrate 43, 44 und 45 gezeigt ist. Unter diesen als Beispiel zu wertenden Voraussetzungen ist der mittlere Strahl in der richtigen Lage im Zentrum des Röhrenhalses 13 und in der gemeinsamen Ebene 42, wie sie mit dem Kreis 44' angedeutet ist. Der linke Strahl verläuft jedoch bei 43 oberhalb der gemeinsamen Ebene 42 und näher der Mitte des Röhrenhalses 13, als er es zur Konvergenz mit dem mittleren Strahl am Bildschirm tun sollte. Der rechte Strahl verläuft bei 45 unterhalb der gemeinsamen Ebene 42 und weiter von der Mitte des Röhrenhalses weg, als er es zur richtigen Konvergenz

mit dem mittleren Strahl tun dürfte.

Eine Drehung der gesamten Magneteinheit 24 um die Achse 40 und der gesamten Magneteinheit 25 um die Achse 40a hat zur Folge, daß die zugeordneten Elektronenstrahlen eine kreisförmige Bewegung ausführen. Die Größe des Kreises hängt dabei ab von der gegenseitigen winkelmäßigen Einstellung zweier zusammengehörender Magnetscheiben (die der beiden Scheiben 34 und 35 der F i g. 4). Beispielsweise läßt sich der linke Strahl durch geeignete Verdrehung der Magneteinheit 24 um die Achse 40 auf einen beliebigen Ort des Kreises 46 einstellen. Mit dieser Dreheinstellung wird die jeweilige Orientierung des erzeugten Feldes und somit die Richtung bestimmt, in welcher Strahl auf einen ausgewählten Ort auf dem Kreis 46 bewegt wird. Der linke Strahl kann vom Ort 43 zum Ort 43' effektiv längs der Linie 47 bewegt werden. Die Länge dieser Linie ist bestimmt durch die Stärke des erzeugten Feldes, welche eine Funktion der relativen winkelmäßigen Einstellung der beiden Magnetscheiben der Einheit

24 ist. Der Winkel der Linie 47 zur gemeinsamen Ebene 42 wird bestimmt durch die Orientierung des erzeugten Feldes, die man durch Verdrehung der Magneteinheit 24 um die Achse 40 auswählt

In ähnlicher Weise kann der rechte Strahl wirksam vom Ort 45 zum Ort 45' bewegt werden. In diesem Falle ist es nötig, die beiden Magnetscheiben der Einheit 25 gegeneinander zu verdrehen, um eine etwas höhere Feldstärke als die von der Einheit 24 erzeugte Feldstärke zu erhalten, so daß sich ein größerer Kreis 48 als der Kreis 46 ergibt. Außerdem muß dieses stärkere Feld durch Verdrehung der Magneteinheit 25 um die Achse 40' so orientiert werden, daß die diametrale Linie 49, welche den effektiven Weg der Strahlbewegung darstellt, in einem solchen Winkel zur gemeinsamen Ebene 42 ausgerichtet wird, daß sich der Strahl vom Ort 45 zum Ort 45' bewegen kann.

Wegen des zwangsläufig geringen gegenseitigen Abstandes der Elektronenstrahlen innerhalb des Halses 13 der Röhre 11 und wegen der von den Magneteinheiten 24 und 25 erzeugten Randfelder ist es notwendig, eine oder beide Magneteinheiten nach der Einstellung der anderen nachzujustieren. Die Erfahrung mit einem solchen Gerät hat gezeigt, daß eine gute Konvergenz der drei Strahlen am Bildschirm mit einem Minimum an Aufwand erreichbar ist

Die verhältnismäßig niedrige Permeabilität der Magneteinheiten 24 und 25 und das Fehlen verhältnismäßig hochpermeabler Bauteile wie beispielsweise innerer Polschuhe in der Nähe der Elektronenstrahlen stellt sicher, daß die Kopplung des vom Ablenkjoch 21 erzeugten Feldes in den von den Strahlen eingenommenen Vorablenkbereich, wenn überhaupt, äußerst gering ist. Da außerdem die Magneteinheiten 24 und 25 immer den gleichen Abstand von den Elektronenstrahlen haben, quellen die von ihnen erzeugten Felder nicht aus, um die Strahlen in empfindlicheren Bereichen ungünstig zu beeinflussen. Wenn auch die Magneteinheiten vorstehend als in gemeinsamer Ebene mit den Strahlen befindlich beschrieben wurden, sind sie nicht auf eine solche Anordnung beschränkt, weil sie in einer Weise arbeiten, bei der Strahlbewegungen in den Koordinatenrichtungen X und Y erzeugt werden. Daher ist die winkelmäßige Anordnung der Magneteinheiten 24 und

25 bezüglich der Längsachse der Bildröhre 11 nicht kritisch.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Dreistrahl-Inline-Farbbildröhre mit Konvergenzeinstellvorrichtung, enthaltend eine Farbbildröhre mit einem Bildschirm, der zur Wiedergabe eines Farbbildes durch Elektronenstrahlen in einer Folge im wesentlichen paralleler Zeilen abtastbar ist, und mit einem zylindrischen Hals, durch den sich drei nebeneinanderliegende Strahlwege erstrecken, von denen der mittlere im wesentlichen mit der iu Längsachse des Halses zusammenfällt, die beiden äußeren sich im wesentlichen symmetrisch auf entgegengesetzten Seiten der Achse befinden und alle durch einen Bereich im Röhrenhals verlaufen, der frei von leicht magnetisierbaren Bauteilen ist, \"> und ferner enthaltend eine Konvergenzeinstellvorrichtung, die zwei Einrichtungen zum Verschieben jeweils eines der äußeren Strahlwege in einer wählbaren Richtung einschließlich parallel, senkrecht und schräg zur Zeilenabtastrichtung enthält, von denen die erste Einrichtung eine erste einstellbare Permanentmagnetanordnung aufweist, die an einer ersten Stelle nahe bei einem ersten der beiden äußeren Strahlwege und in einem ersten vorgegebenen Abstand von diesem außerhalb des 2^r> Röhrenhalses angeordnet ist und ein Magnetfeld erzeugt, das diesen äußeren Strahlweg schneidet und einen überwiegenden Einfluß auf ihn in der wählbaren Richtung einschließlich parallel, senkrecht und schräg zur Zeilenabtastrichtung ausübt, w und von denen die zweite Einrichtung eine zweite einstellbare Permanentmagnetanordnung aufweist, die an einer zweiten Stelle nahe bei dem anderen der beiden äußeren Strahlwege und in einem zweiten vorgegebenen Abstand von diesem außerhalb des » Röhrenhalses angeordnet ist und ein Magnetfeld erzeugt, das diesen anderen äußeren Strahlweg schneidet und einen überwiegenden Einfluß auf ihn in der wählbaren Richtung einschließlich parallel, senkrecht und schräg, zur Zeilensbtastrichtung ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Permanentmagnetanordnung (24, 25) derart unabhängig voneinander verstellbar sind, daß die Stärken der jeweils von ihnen erzeugten Magnetfelder ohne Änderung des ersten bzw. zweiten Abstandes einstellbar sind.

2. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Magnetanordnung (24,25) zwei magnetisierte Scheiben (34, 35) aus niederpermeablem Material aufweist, die zueinander koaxial auf einer Halterung (31) angeordnet, jeweils in diametraler Richtung magnetisiert, und zur Veränderung der Stärke des von ihnen erzeugten Feldes gegeneinander verdrehbar sind.

3. Farbbildröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Magnetanordnung (24,25) zur Änderung der Richtung des von ihr erzeugten Feldes insgesamt um eine der Längsachse der Röhre (11) parallele Achse (CO) verdrehbar ist.

4. Farbbildröhre nach Anspruch 3, dadurch m> gekennzeichnet, daß die magnetisierten Scheiben (34, 35) aus Bariumferrit bestehen, auf einer Seite stärker magnetisiert sind als auf der anderen, und in jeder Magneteinheit (24, 25) mit ihren stärker magnetisierten Seiten aneinander anliegen.

5. Farbbildröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung für die Scheiben (34, 35) jeweils eine nichtmagnetische Spindel (31) enthält und daß die Scheiben eine zentrale Bohrung (36,37) haben, die bündig auf die Spindel paßt.

6. Farbbildröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung ferner einen nichtmagp.etischen Haltering (28,29) enthält, dessen Innendurchmesser so auf den Außendurchmescer einer zugehörigen Scheibe (34, 35) paßt, daß die Scheibe fest im Haltering sitzt.

7. Farbbildröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung ferner eine nichtmagnetische Platte (26) aufweist, die senkrecht zur Längsachse der Röhre (11) angeordnet ist, den Röhrenhals (13) umschließt und auf gegenüberliegenden Seiten des Röhrenhalses in der gemeinsamen Ebene der austretenden Elektronenstrahlen jeweils ein Querloch (38) zur Aufnahme der Spindel (31) einer Magneteicheit hat

8. Farbbildröhre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spindel (31) an einem Ende einen Flansch (39) hat, der die Bewegungsmöglichkeiten der Halteringe (28, 29) zwischen sich und der Platte (26) auf Drehbewegungen beschränkt.

9. Farbbildröhre nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteringe (28,29) genutete Umfangsränder (41) aufweisen, an denen sie zur Drehung der Scheiben zum Zwecke der Justierung von Stärke und Richtung des erzeugten Magnetfeldes ergriffen werden können.