DE2305162C3 - Farbbild-Kathodenstrahlröhre mit temperaturabhängiger Kompensationseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Farbbild-Kathodenstrahlröhre mit einem Farbphosphorschirm, einem Elektronenstrahlerzeuger, einer vor dem Farbphosphorschirm angeordneten Strahlauswahleinrichtung, die den Elektronenstrahl auf bestimmte Stellen des Farbphosphorschirmes auftreffen läßt, sowie mit einer zur Kompensation von thermischen Ausdehnungen der Strahlauswahleinrichtung bestimmten magnetischen Kompensationseinrichtung, die auf den Elektronenstrahl eine magnetisch erzeugte, temperaturabhängige Ablenkkraft ausübt, die von einem in der Permeabilität von Temperaturänderungen abhängigen Magnetfiuß-Nebenschluß bestimmtwird.

Bei einer im Betrieb der Farbbild-Kathodenstrahlröhre auftretenden thermischen Ausdehnung der Strahlauswahleinrichtung verlagern sich die Auftreffstellen des Elektronenstrahles auf dem Farbphosphorschirm, was Farbfehler mit sich bringt. Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist die Verwendung einer magnetischen Kompensationseinrichtung bekannt, die auf den Elektronenstrahl eine temperaturabhängige Ablenkkraft ausübt.

Bei einer bekannten Farbbild-Kathodenstrahlröhre wird die magnetische Kompensationseinrichtung durch das eigentliche Elektronenstrahl-Ablenksystem der Röhre gebildet. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß das Ablenkzentrum des Ablenkjoches bei Temperaturänderungen in Längsrichtung der Röhre verschoben

wird.

Eine derartige Ausführung ermöglicht zwar eine gewisse Kompensation des thermisch bedingten Elektronenstrahl-Auftreff-Fehlers, läßt jedoch insbesondere hinsichtlich der Empfindlichkeit und der Genauigkeit der Kompensation noch manche Wünsche offen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Farbbild-Kathodenstrahlröhre der eingangs genannten Art dahin weiterzuentwickeln, daß eine besonders genaue und sehr empfindliche, d. h. schon auf geringe Temperaturänderungen ansprechende Kompensation des thermisch bedingten Elektronenstrahl-Auftreff-Fehlers erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die magnetische Kompensationseinrichtung wenigstens ein aus einem Permanentmagneten und einem magnetischen Nebenschluß bestehendes, auf Temperaturänderungen der Strahlauswahleinrichtung ansprechendes Kompensationselement enthält.

Bei der erfindungsgemäßen Farbbild-Kathodenstrahlröhre finden somit zur Kompensation gesonderte, permanentmagnetische Elemente Verwendung. Sie lassen sich in unmittelbarer Nähe der üblicherweise dicht vor dem Farbphosphorschirm angeordneten Strahlauswahleinrichtung anbringen, so daß sie rasch und sehr genau auf Temperaturänderungen dieser Strahlauswahleinrichtung ansprechen. Hieraus ergibt sich eine besonders hohe Empfindlichkeit der erfindungsgemäßen Kompensationseinrichtung.

Die Verwendung permanentmagnetischer Kompensationselemente, deren Anordnung beliebig gewählt werden kann, ermöglicht ferner eine sehr exakte Kompensation des thermisch bedingten Auftreff-Fehlers. Es ist nämlich insbesondere auch möglich, durch geeignete Anordnung dieser Kompensationselemente in den einzelnen Koordinatenrichtungen unterschiedliche Kompensationskräfte wirksam werden zu lassen.

Zweckmäßig¹ Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Zusammenhang mit der Beschreibung der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Kompensationseinrichtung;

F i g. 2 einen Schnitt durch die Kompensationseinrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein Diagramm (Temperaturabhängigkeit der Induktion) zur Erläuterung der magnetischen Eigen schäften der Kompenüationseinrichtung; Fig.4 und 5 Perspektiv-Ansichten von zwei Kathodenstrahlröhren mit unterschiedlicher Anordnung der Kompensationselemente;

F i g. 6 einen Schnitt durch den mit einem Kompensationselement versehenen Teil der Kathodenstrahlröhre

gemäß den Fig. 4 oder 5;

Fig. 7 bis 10 schematische Darstellungen zur Erläuterung der Funktion der erfindungsgemäßen Kompensatior.seinrichtung;
Fig. 11 eine teilweise aufgebrochene Perspektiv-Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles.

Die Fig.! u-id 2 zeigen ein Element der magnetischen Kompensationseinrichtung 1 Es enthält einen Permanentmagneten 2 und einen durch eine Scheibe 3 gebildeten magnetischen Nebenschluß. Der Permanentmagnet 2 besteht beispielsweise aus Barium-Ferrit mit BaCO₃ und Fe₂O₃ in einem Verhältnis von 1% :85 Mol-%. Der scheibenförmige Permanentmagnet 2 ist in Richtung eines Durchmessers magnetisiert

(vgl. F i g. 1). Die den magnetischen Nebenschluß bildende Scheibe 3 besteht beispielsweise aus Mangan-Zink-Ferrit, wobei etwa Fe₂O₃, MnCO₃ und ZnO in einem Verhältnis von 50 : 27 :23 Mol-% stehen. Die Scheibe 3 ist mit einer Vertiefung versehen, die den scheibcnförmigen Permanentmagneten 2 aufnimmt (vg!. Fig. 2). F i g. 3 zeigt die Temperaturabhängigkeit der Induktion dieser in den Fig. 1 und 2 dargestellten magnetischen Kompensationseinrichtung 1. Dabei ist in der Ordinate in Fig.3 die Induktion B in Gauß und in der Abszisse die Temperatur Γ (in Grad Celsius) aufgetragen. Wie man aus Fig. 3 erkennt, ist die Permeabilität der den magnetischen Nebenschluß bildenden Scheibe 3 bei niedriger Temperatur hoch, so daß in diesem niedrigen Temperaturbereich der vom Permanentmagneten 2 erzeugte Magnetfluß seinen im wesentlichen durch den magnetischen Nebenschluß der Scheibe 3 nimmt. Bei hoher Temperatur verringert sich dagegen die Permeabilität der Sicheibe 3 sehr stark, so daß nur noch ein entsprechend kleinerer Teil des vom Permanentmagneten 2 erzeugten Magnetflusses seinen Weg über den magnetischen Nebenschluß der Scheibe 3 nimmt.

Es verstellt sich, daß die Anordnung des Permanentmagneten und des magnetischen Nebenschlusses auch anders als in Fig. 1 und 2 dargestellt gewählt werden kann (beispielsweise sind auch rcchteckförmigc Gestaltungen möglich).

Fig 4 zeigt die Anordnung von vier derartigen Elementen der magnetischen Kompensationseinrichtung 1 .in der rückwärtigen Außenseite (im Eckhercich) des Tnchterleiles4Fder Kathodenstrahlröhre 4.

F i g. 5 zeigt eine Variante, bei der zusätzlich zu diesen vier im Bereich der Ecken vorgesehenen Kompensationsclemenl.cn noch weitere Kompcnsationsclemente im mittleren Bereich der rechten und linken Seite angebracht sind (dies empfiehlt sich bei Kathodenstrahlröhren, deren Strahlauswahleinrichtung vertikale Schlitze aufweist) Bei einer Farbbild-Kathodenstrahlröhre, deren Strahlauswahleinrichtung durch eine Lochmaske gebildet wird, kann es vorteilhaft sein, auch im mittleren Bereich der oberen und unteren Seite magnetische Kompensationselemente anzubringen, wie in F i g. 5 gestrichelt mit dem Bezugs/eichen Γ angedeutet.

Die magnetischen Elemente der Kompensationseinrichtung 1 werden, wie dies F i g. 6 zeigt, zweckmäßig so angebracht, daß die in der Scheibe J des magnetischen Nebenschlusses vorgesehene, zur Aufnahme des Permanentmagneten 2 dienende Vertiefung nach außen weist.

Anhand der Fig. 7 und 8 ist die Funktion der erfindungsgemäßen magnetischen Kompensationseinrichtung für den Fall erläutert, daß die Induktion den in F i g. 3 veranschaulichten Temperaturverlauf aufweist.

Dabei zeigt Fig. 7 schematisch die durch die magnetische Kompensationseinrichi.upg 1 auf den Elektronenstrahl 5 vom Kompensutions-Magnetfeld H+ ausgeübte Ablenkkraft F-'-\ und die dadurch bedingte Änderung des .Strahlverlaufes (gestrichelt angedeutet).

F i g. 8 veranschaulicht das Zusammenwirken dieser magnetischen Kompensationseinrichtung mn der thermisch bedingten Ausdehnung der Strahlauswuhleinrichtung. Dabei ist mit 7 das virtuelle Ablenkzentrum des Elektronenstrahles bezeichnet, mit 8 die Achse der Farbbild-Kathodenstrahlröhre und mil 9 der Farbphosphurschirm. Ein bestimmter Schill/ der Strahlauswahleinrichtung ist bei niedriger Temperatur mit 6.7 bezeichnet, während 6b die Lage dieses Schlitzes bei höherer Temperatur aufgrund der dann erfolgten thermischen Ausdehnung der Strahlauswahleinrichtung andeutet. Die voll ausgezogenen Linien 5a und 56 zeigen die Verlagerung der Elektronenstrahl-Auftrelfstelle auf den Farbphosphorschirm 9 bei thermischer Ausdehnung der Sirahlauswahleinrichtung (ohne die erfindungsgemäße Kompensation).

Ist dagegen die erfindungsgemäße magnetische Kompensationseinrichtung vorgesehen, so tritt bei niedriger Temperatur durch den Schlitz ft,·/ der Sirahlauswahleinrichtung der Elektronenstrahl 5;j hindurch, während bei erhöhter Temperatur durch den dann in der Lage 6b befindlichen Schlitz der starker abgelenkte Elektronenstrahl 5b hindurchtritt. Man erkennt aus F i g. 8. daß die Lage der Elektronenstrahl-Auftreffsiclle auf dem Farbphosphorschirm 9 deich bleibt.

Man kann nun jedoch die magnetische Kompensationseinrichuir.g auch so ausbilden, daß (anders als in Fig. 3 dargestellt) die auf den Elektronenstrahl ausgeübte magnetische Ablenkkraft bei zunehmender Temperatur kleiner wird. In Fig. 9 ist die von der magnetischen Kompensationseinrichtung erzeugte Feldstärke mit //- und die ausgeübt.■ Ablenkkraft mit F— bezeichnet. Fig. 10 läßt erkennen, wie auch in diesem Falle die temperaturbedingte Ausdehnung der Sirahlauswahleinricntung (Verlagerung des Schlitzes aus der Lage 6;; in die Lage 6b) kompensiert wird durch die entsprechende Änderung (hier: Verringerung) der von der magnetischen Kompensa'ionscinrichtiing auf den Klcktronenstrahl ausgeübten Ablcnkkraft. Die Bezugszeichen in F i g. 10 entsprechen denen in F i g. 8.

Die magnetische Kompensationseinrichtung 1 kam auch an anderen Stellen als an der rückwärtigen Außenseile des Trichterteiles der Kathodenstrahlröhre 4 angeordnet werden. Fig. 11 zeigt den Fall, daß die einzelnen Elemente der magnetischen Kompensationseinrichtung 1 am Rahmen 10 der Strahlausw ahleinrichtiing 6 vorgesehen werden. Sie sprechen hier besonders rasch und empfindlich auf Tcmpetvuirändeningen der Strahlauswahleinrichtung 6 an.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Farbbild-Kathodenstrahlröhre mit einem Farbphosphorschirm, einem Elektronenstrahlerzeuger, einer vom dem Farbphosphorschirm angeordneten Strahlauswahleinrichtung, die den Elektronenstrahl auf bestimmte Stellen des Farbphosphorschirmes auftreffen läßt, sowie mit einer zur Kompensation von thermischen Ausdehnungen der Strahlauswahleinrichtung bestimmten magnetischen Kompensationseinrichtung, die auf den Elektronenstrahl eine magnetisch erzeugte, temperaturabhängige Ablenkkraf' ausübt, die von einem in der Permeabilität von Temperaturänderungen abhängigen Magnetfluß-Nebenschluß bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Kompensationseinrichtung (1) wenigstens ein aus einem Permanentmagneten (2) und einem magnetischen Nebenschluß

(3) bestehendes, auf Temperaturänderungen der Strahlauswahleinrichtung ansprechendes Kompensationselement (1) enthält.

2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Nebenschluß durch eine Scheibe (3) gebildet wird, die eine Vertiefung zur Aufnahme des gleichfalls scheibenförmigen Permanentmagneten (2) aufweist.

3. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Kompensationseinrichtung (1) auf der rückwärtigen Außenseite des Trichterteiles [AF) der Kathodenstrahlröhre

(4) angeordnet ist.

4. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Kompensationseinrichtung (1) an der Strahlauswahlcinnchtung (6) angeordnet ist.