DE3016439C2

DE3016439C2 -

Info

Publication number: DE3016439C2
Application number: DE3016439A
Authority: DE
Inventors: Jan Eindhoven Nl Gerritsen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1979-05-03
Filing date: 1980-04-29
Publication date: 1989-03-02
Also published as: FR2455835A1; JPS55149574A; IT8021717A0; DD151240A5; CA1161489A; GB2048625B; IT1141949B; ES491096A0; DE3016439A1; ES8101350A1; NL7903468A; BE883078A; JPH0235516B2; GB2048625A; FR2455835B1; US4441120A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen der Konvergenz der Elektronenstrahlen in einer Farbbild röhre mit Farbauswahlelektrode, die mit einem Detektor versehen ist.

Bei der Farbbildröhren mit einer Farbauswahlelektrode ist auf der Innenseite des Frontglases ein aus einer Vielzahl von Leuchtelementen zusammengesetzter Bildschirm erzeugt. Dem Bildschirm gegenüber sind im Hals der Farbbildröhre Mittel zum Erzeugen dreier Elektronenstrahlen, z. B. drei Elektronenstrahlerzeugungssysteme, angeordnet. Bei Röhren vom sogenannten "Delta"-Typ sind die drei Elektronen strahlerzeugungssysteme auf einem Kegelmantel gemäß einem gleichseitigen Dreieck angeordnet. In Röhren vom "Inline"-Typ liegen die Achsen der drei Elektronenstrahl erzeugungssysteme in einer Ebene und schließen einen kleinen Winkel miteinander ein. Vor dem Bildschirm ist eine Farbauswahlelektrode angeordnet, die meistens aus einer Metallplatte mit einer Vielzahl Reihen von Öffnungen besteht. Eine derartige Farbauswahlelektrode wird auch als Loch- oder Schlitzmaske bezeichnet. Hinter jeder Öffnung befindet sich ein Trio von drei Leuchtelementen, und zwar ein rot, ein grün und ein blau aufleuchtendes Element.

In Röhren vom "Delta"-Typ bestehen die Trios meistens aus drei an den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks liegenden Leuchtstoffpunkten und in Röhren vom "Inline"- Typ meistens aus einer Vielzahl paralleler Leuchtstoff streifen. Da die Achsen der Elektronenstrahlerzeugungs systeme und somit die Elektronenstrahlen einen kleinen Winkel miteinander einschließen, fällt, rein theoretisch betrachtet, jeder Elektronenstrahl nur auf Leuchtelemente einer bestimmten Farbe. In der Praxis hat sich aber herausgestellt, daß infolge von Toleranzen in der Herstellung der Farbbildröhren und der Ablenkspulen die Elektronenstrahlen häufig nicht je nur auf Leuchtstoff gebiete einer bestimmten Farbe fallen. In diesem Falle ist die Röhre nicht farbrein. Auch ist oft die Konvergenz ungenügend, mit anderen Worten: Die von den drei Elektronenstrahlen auf dem Bildschirm beschriebenen Teil bilder in den drei Grundfarben fallen nicht völlig zusammen. Es hat sich in vielen Fällen als notwendig erwiesen, während der Herstellung von Farbfernsehgeräten Korrekturen vorzunehmen, um ein farbreines Bild und ein Bild mit einer guten Konvergenz zu erhalten.

Die Farbreinheit und die Konvergenz auf dem mittleren Teil des Bildschirmes, die sogenannte statische Konvergenz, werden mit Hilfe einer Mehrpoleinheit eingestellt, die rings um oder in dem Hals der Bildröhre hinter der Ablenk spuleneinheit angeordnet ist. Derartige Farbreinheits- und statische Konvergenzeinheiten sind u. a. in der DE-OS 28 28 710 beschrieben und können aus einer Vielzahl magnetischer Ringe, die zusammen einen Mehrpol bilden, oder aus einem einzigen als Mehrpol magnetisierten Ring bestehen. Die Konvergenz auf dem verbleibenden Teil des Bildschirmes wird als dynamische Konvergenz bezeichnet. Die Elektronenstrahlen müssen nämlich auch während der Ablenkung über den Bildschirm nach wie vor konvergieren. Diese dynamische Konvergenz wird mit zusätzlichen Ablenk strömen durch das Ablenkspulensystem oder mit automatisch konvergierenden Ablenkspulen erhalten, wie z. B. in der DE-PS 11 07 835 beschrieben ist.

Aus der DE-OS 20 34 334 ist eine Vorrichtung zur Messung der Farbreinheit mit einem Detektor bekannt, der gegen das Frontglas gesetzt wird, einen Teil des Bildschirmes beobachtet und dabei die Farbreinheit mißt. Mit dieser Vorrichtung ist es aber nicht möglich, Konvergenzmessungen durchzuführen.

Eine Messung von Farbreinheit und Konvergenz erfolgte bisher meistens mit Hilfe eines Meßmikroskops als Detektor, mit dem ein auf dem Bildschirm abgebildetes Linienraster beobachtet wurde. Dieses Verfahren ist aber umständlich und relativ ungenau.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der sowohl die statische als auch die dynamische Konvergenz während der Herstellung von Farbbildröhren und Ablenkspulen genau gemessen werden können.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung eingangs erwähnter Art gemäß der Erfindung durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Mit einer derartigen Vorrichtung ist es möglich, sehr genau sowohl Messungen der statischen als auch der dynamischen Konvergenz durchzuführen und dann anhand der Messungen die benötigten Korrekturen vorzunehmen. Diese Vorrichtung weist den Vorteil auf, daß die Struktur der Farbauswahlelektrode die Messung nahezu nicht beeinflußt.

Die Ansprüche 2 bis 4 beinhalten bevorzugte Ausührungs formen der Vorrichtung nach der Erfindung.

Die Erfindung bezieht sich ferner nach den Ansprüchen 5 und 6 auf zwei Verfahren zum Messen und Einstellen der statischen Konvergenzeinheit einer Farbbildröhre mit Farbauswahlelektrode mit Hilfe einer derartigen Vorrichtung. Beim Verfahren nach Anspruch 5 wird die Vorrichtung als Nulldetektor verwendet. Alle Streifen werden auf die Mitte der Photozelle(n) zentriert. Bei dem Verfahren nach Anspruch 6 wird die Vorrichtung als Meßvorrichtung für den Konvergenzfehler verwendet. Vorzugsweise wird einer der Streifen auf eine der licht empfindlichen Zellen zentriert, bevor die Lage der Streifen gemessen wird.

Bei Anwendung der Verfahren nach der Erfindung hat sich herausgestellt, daß es schwierig ist, den ersten Streifen auf der lichtempfindlichen Zelle zentriert zu halten. Daher wird in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Verfahren nach der Erfindung der erste Streifen gemäß Anspruch 8 auf der photoempfindlichen Zelle zentriert gehalten. Eine Verschiebung im Videosignal kann auf einfache Weise durch eine Verschiebung der Synchronisations impulse erhalten werden.

Die Breite der Streifen ist vorzugsweise größer als oder gleich dem Vierfachen der waagerechten Steigung der Reihen von Öffnungen in der Farbauswahlelektrode. Die Streifen breite läßt sich gut mit Hilfe eines Tiefpasses in der Videosignalleitung einstellen.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Verfahren nach der Erfindung ist im Anspruch 10 gekennzeichnet. Mit diesem Verfahren ist eine vollständig automatische Einstellung der statischen Konvergenz möglich.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Farbbildröhre vom "Inline"-Typ in teilweise aufgebrochener perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 einen Teil der Fig. 1,

Fig. 3 die mikroskopische Struktur eines Auftreffflecks auf dem Bildschirm,

Fig. 4, 5 und 6 eine Ansicht einer Anzahl lichtempfind licher Zellen,

Fig. 7 und 8 im Schnitt Detektoren für Vorrichtungen nach der Erfindung,

Fig. 9 bis 14 eine nähere Erläuterung der Wirkung der lichtempfindlichen Zelle,

Fig. 15 die Auftreffflecke in einer nicht-konvergierenden Farbbildröhre,

Fig. 16 bis 21 eine nähere Erläuterung eines Verfahrens nach der Erfindung, und

Fig. 22 und 23 eine automatische Vorrichtung nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Farbbildröhre vom "Inline"-Typ in teilweise aufgebrochener perspektivischer Darstellung gezeigt. Die Röhre ist aus einem Glaskolben 1 aufgebaut, der aus einem Frontglas 2, einem Konus 3 und einem Hals 4 besteht. In dem Hals befinden sich drei in einer Ebene liegende Elektronenstrahlerzeugungssysteme 5, 6 und 7, die drei Elektronenstrahlen 8, 9 und 10 erzeugen. Diese Elektronenstrahlen schließen miteinander einen kleinen Winkel, den sogenannten Farbauswahlwinkel, ein und treten durch die Öffnungen 11 in der Farbauswahlelektrode 12 hindurch, die vor dem Frontglas 2 angeordnet ist. Auf der Innenseite des Frontglases liegt der Bildschirm 13, der aus einer Vielzahl Trios von Leuchtstoffstreifen 14, 15 und 16 besteht. Die Reihen Öffnungen 11 in der Farbauswahlelektrode liegen, wie aus Fig. 2 (II) ersichtlich ist, zu den Leuchtstoffstreifen parallel. Dadurch, daß die Elektronenstrahlen einen kleinen Winkel miteinander einschließen, fällt der Elektronenstrahl 10 bei einer richtig eingestellten Röhre nur auf Leucht stoffstreifen 14 aus einem rot aufleuchtenden Leuchtstoff, der Elektronenstrahl 9 nur auf Leuchtstoffstreifen 15 aus einem grün aufleuchtenden Leuchtstoff und der Elektronen stahl 8 nur auf Leuchtstoffstreifen 16 aus einem blau aufleuchtenden Leuchtstoff.

In Fig. 3 ist ein Auftrefffleck 17 des Elektronenstrahls 10 auf dem Bildschirm 13 dargestellt. Der Auftrefffleck weist einen Durchmesser von 2 bis 3 mm auf und die Leucht stoffstreifen haben eine Breite von etwa 270 µm. Die Öffnungen 11 in der Farbauswahlelektrode werden auf die Leuchtstoffstreifen abgebildet. Der Auftrefffleck weist dadurch eine mikroskopische Struktur auf, die aus den Abbildungen 18 besteht. Bei Farbbildröhren müssen die von den drei Elektronenstrahlen in den drei Grundfarben wieder gegebenen Bilder über den ganzen Bildschirm genau zusammen fallen, mit anderen Worten: Die drei Elektronenstrahlen müssen über den ganzen Bildschirm konvergieren. Dadurch, daß die Auftreffflecke eine mikroskopische Struktur auf weisen, die der Anwendung einer Farbauswahlelektrode zuzu schreiben ist, war s bisher nahezu unmöglich, die Konvergenz sehr genau einzustellen, weil es nicht möglich war, die Lage der mit den Elektronenstahlen beschriebenen Raster genau zu messen. Mit der Vorrichtung nach der Erfindung ist dies möglich.

Der Hauptgedanke der Erfindung ist die Anwendung eines Detektors, der einen Teil des Bildschirmes auf einer licht empfindlichen Zelle abbildet. Eine derartige lichtempfind liche Zelle zeigt Fig. 4. Diese lichtempfindliche Zelle 19 besteht aus zwei voneinander getrennten lichtempfindlichen Oberflächenteilen 20 und 21, die symmetrisch zu der Mitte 22 der Zelle liegen. Wie nachstehend noch erläutert werden wird, ist es besonders wichtig, daß die Lichtempfindlich keit der Oberflächenteile 20 und 21 von der Mitte 22 her zunimmt. Diese Empfindlichkeitszunahme kann durch passende Wahl der Form der Teile erhalten werden. Es ist aber auch möglich, die Teile mit einem Filter mit einer zu der Mitte der Zelle hin abnehmenden Durchlässigkeit zu versehen.

Fig. 5 zeigt eine aus vier Oberflächenteilen 23, 24, 25 und 26 bestehende quadratische lichtempfindliche Zelle, wobei sich diese Teile von der Mitte 27 her erstrecken und in zwei zueinander senkrechten Richtungen x und y in der Lichtempfindlichkeit zunehmen. Die lichtempfindliche Zelle kann auch eine durch die gestrichelte Linie dargestellte Form aufweisen. Der Teil, mit dem gemessen werden kann, ist aber auf die vier Oberflächenteile 23 bis 26 beschränkt.

Fig. 6 zeigt eine aus nur zwei Oberflächenteilen 28 und 29 bestehende lichtempfindliche Zelle, wobei die Lichtempfind lichkeit dieser Teile auch in zwei zueinander senkrechten Richtungen x und y von der Mitte 30 her im wesentlichen zunimmt. Eine derartige Zelle ist aber weniger empfindlich als die in Fig. 5 gezeigte Zelle.

Fig. 7 zeigt einen Detektor 31 für eine Vorrichtung nach der Erfindung. Dieser Detektor ist aus einem Gehäuse 32 aufgebaut, in dem eine Linse 33 angeordnet ist. Mit dieser Linse wird ein Teil des Bildschirmes 13 auf der Oberfläche der photoempfindlichen Zelle 34 abgebildet. Der Detektor ist auf der Außenseite gegen das Frontglas 2 gesetzt. Mit diesem Detektor ist es möglich, nacheinander Teilbilder in den drei Grundfarben auf der photoempfindlichen Zelle abzubilden.

Fig. 8 zeigt einen Detektor, mit dem es möglich ist, das Bild auf dem Bildschirm in die drei Grundfarben zu zerlegen und zu gleicher Zeit auf drei lichtempfindliche Zellen abzubilden. Der Detektor ist gegen das Frontglas 2 gesetzt. Der Halter 35 enthält eine Linse 36 und ein Farbtrenn prismensystem, das aus drei Prismen 37, 38 und 39 besteht, die mit optisch flachen Prismenflächen, die Interferenz filter aufweisen, aneinander befestigt sind. Der Verlauf der Achsen 40 gibt die Spaltung des Lichtes an. Derartige Farbtrennprismensysteme sind aus der Fernsehkameratechnik bekannt. Es ist aber auch möglich, statt eines Prismen systems ein Farbtrennsystem mit Spiegeln und Filtern anzu wenden. Diese Farbtrennsysteme sind ebenfalls aus der Fern sehkameratechnik bekannt. Der Detektor enthält außerdem drei photoempfindliche Zellen 19 mit einer in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellten Form. Die photoempfindlichen Zellen sind derart in dem Halter angeordnet, daß, von dem Front glas her gesehen, ihre Mitten scheinbar zusammenfallen.

Die Wirkung der beschriebenen Vorrichtung wird nun anhand der Fig. 9 bis 14 näher erläutert. Wie bereits bemerkt wurde, konvergieren die Elektronenstrahlen in einer Farbfernsehbildröhre, wenn die Auftreffflecke genau über den ganzen Bildschirm zusammenfallen. Auf verschiedene Weise könnte die gegenseitige Lage der Auftreffflecke auf dem Bildschirm gemessen werden. Es könnten vier in einem Quadranten angeordnete Photozellen verwendet werden, wobei die Auftreffflecke am Kreuzungspunkt der vier Dioden dadurch zentriert werden könnten, daß die Signale der Photodioden miteinander verglichen werden würden. Eine grundsätzliche Schwierigkeit bildet dabei aber die Struktur der Farbaus wahlelektrode und die Mikrostruktur des Auftreffflecks auf dem Bildschirm. Bei Farbbildröhrentypen (20AX und 30AX von Philips) ist der Abstand zwischen den Herzlinien der Reihen langgestreckter Öffnungen in der Farbauswahlelektrode, die waagerechte Steigung a_H (siehe Fig. 1), etwa 0,8 mm. Dies erschwert das Messen der waagerechen Lage des Auf treffflecks, weil die Lage der Zelle in bezug auf die Bild schirmstruktur eine wichtige Rolle spielt. Nur wenn die Mitte einer derartigen Zelle genau halbwegs zwischen den Projektionen zweier Leuchtstoffstreifen auf die licht empfindliche Zelle fällt, wird die Lagenbestimmung genau sein. Eine asymmetrische Lage der lichtempfindlichen Zelle in bezug auf die Leuchtstoffstreifen führt Fehler in den Messungen der Lage eines auf dem Bildschirm abgebildeten Streifens bis zu etwa 0,3 mm und bei der Messung der Lage zweier Streifen verschiedener Farben in bezug aufeinander von höchstens 0,6 mm herbei, wobei dann die Ungenauigkeit viel zu groß ist.

Bei einem Verfahren nach der Erfindung wird ein senkrechter Streifen 41 (Fig. 9) auf dem Bildschirm mit Hilfe eines sich bewegenden Auftreffflecks 17 mit einem Radius R abgebildet. Auch ein derartiger Streifen weist infolge der Farbauswahlelektrode eine Mikrostruktur auf. Die schraffierten Gebiete in Fig. 10 stellen die Lichtintensität in verschiedenen Teilen des abgebildeten Streifens dar. Da die Oberflächenteile 42 und 43 der lichtempfindlichen Zelle von der Mitte her in Licht empfindlichkeit zunehmen (siehe Fig. 11), wird die Lage der Achse des Streifens nicht mehr im wesentlichen durch den großen Lichtbeitrag 44 in der Nähe dieser Achse 45 (siehe Fig. 10), sondern auch durch die Lichtbeiträge 46 und 47 an den Rändern des Streifens bestimmt. Mit anderen Worten: Die lichtempfindliche Zelle in der Vorrichtung nach der Erfindung gleicht die zu der Achse hin zunehmende Helligkeit in dem Streifen 41 aus.

Auf den Teilen 42 und 43 der lichtempfindlichen Zelle wird ein Unterschied in auffallendem Licht gemessen. Dieser Unterschied ist ein genaues Maß für die Lage der Achse des abgebildeten Streifens. Bei Messungen mit der Vorrichtung nach der Erfindung treten trotz der waagerechten Masken steigung a_H von etwa 0,8 mm nur Fehler von etwa 10 µm auf. Es hat sich herausgestellt, daß die Breite des Streifens vorzugsweise größer als oder gleich dem Vierfachen der Maskensteigung sein muß, um diese sehr genaue Einstellung zu ermöglichen.

Die schraffierten Gebiete 48 in Fig. 11 stellen die auf die Zellenteile 42 und 43 einfallenden Lichtmengen dar. Die Fig. 12 bis 14 stellen die Situation dar, in der der Streifen auf der lichtempfindlichen Zelle zentriert ist. Auf die Zellenteile 42 und 43 in Fig. 14 fällt eine gleiche Lichtmenge ein.

Ein Verfahren nach der Erfindung wird nun beispielsweise anhand der Fig. 15 bis 21 näher erläutert. Wie anhand der vorhergehenden Figuren ausführlich erörtert wurde, ist es mit der Vorrichtung nach der Erfindung möglich, die Lage eines auf dem Bildschirm einer Farbbildröhre abgebildeten Streifens genau zu bestimmen. Auch ist es möglich, eine Abbildung des Streifens sehr genau auf der lichtempfind lichen Zelle zu zentrieren. Es wird von einer statisch nicht- konvergierenden Farbbildröhre ausgegangen.

In Fig. 15 sind die Auftreffflecke 49, 50 und 51 der drei Elektronenstrahlen auf einem mittleren Teil des Bild schirmes 11, der aus Leuchtstoffstreifen 14, 15 und 16 besteht, dargestellt. Diese Auftreffflecke fallen nicht zusammen. Die Röhre konvergiert weder waagerecht noch senk recht. Mit den drei Elektronenstrahlen werden, zugleich oder nacheinander, senkrechte Streifen 52, 53 und 54 auf dem Bildschirm abgebildet (Fig. 16). Die Streifen sind hier der Deutlichkeit halber in großer Entfernung voneinander dargestellt. In der Praxis überlappen sie sich oder sie liegen direkt nebeneinander, wie auch aus Fig. 15 hervor geht. Die Achsen 55, 56 und 57 fallen, gleich wie die Auftreffflecke 49, 50 und 51, nicht zusammen.

Der nächste Schritt des Verfahrens ist die genaue Zentrierung der Abbildung der Achse 56 des Streifens 53 auf der Mitte 59 der lichtempfindlichen Zelle 58 (Pfeil). Diese Verschiebung des Streifens 53, die Zentrierung, kann dadurch erfolgen, daß eine Gleichstromkomponente dem waage rechten Ablenkstrom überlagert oder, daß eine Verschiebung im Videosignal, z. B. eine Verschiebung der Synchronisations impulse, bewirkt wird. Es ist auch möglich, den Detektor zu verschieben, aber dieser Vorgang ist viel weniger einfach. Bei dieser Zentrierung wird, wenn ein Detektor nach Fig. 7 verwendet wird, nur der zu zentrierenden Streifen abgebildet. Bei Anwendung des Detektors nach Fig. 8 ist es möglich, die drei Streifen stets zugleich abzubilden.

In Fig. 17 ist der auf der lichtempfindlichen Zelle 58 abgebildete zentrierte Streifen 53 dargestellt. Während dieser Verschiebung des Streifens 53 sind auch die Streifen 52 und 54 mitverschoben. Mit Hilfe einer Mehrpolkonvergenzeinheit werden die Streifen 52 und 54 auf der Mitte 59 der Zelle 58 zentriert abgebildet (nach den Pfeilen).

In Fig. 18 fallen die drei Streifen 52, 53, 54 genau über einander. Die Röhre konvergiert waagerecht.

Auf analoge Weise erfolgt, wie in den Fig. 19, 20 und 21 dargestellt ist, die Einstellung der senkrechten Konvergenz. Die drei waagerechten Streifen 60, 61 und 62 müssen zusammenfallen und mit ihren Achsen auf der Mitte 59 der Zelle 58 abgebildet werden. Durch Anwendung einer lichtempfindlichen Zelle nach Fig. 5 ist es nicht erforderlich, die Zelle um 90° zu verdrehen und die Oberflächenteile 63 und 64 können zum Zentrieren und Konvergieren der drei Streifen verwendet werden.

In Fig. 21 sind die drei aufeinander und mit ihren Achsen auf der Mitte 59 der lichtempfindlichen Zelle 58 abgebildeten Streifen dargestellt. Die Farbbildröhre konvergiert nun auch senkrecht. Die drei Auftreffflecke 49, 50 und 51 nach Fig. 15 werden nun wenigstens im mittleren Teil sehr genau zusammenfallen. Die statische Konvergenz der Farbbild röhre ist eingestellt. Bei dem hier beschriebenen Ver fahren wird die Vorrichtung als Nulldetektor verwendet. Es ist aber mit einer Vorrichtung nach der Erfindung möglich, in nichtkonvergierten Situationen den Fehler in der Konvergenz sehr genau zu messen. Diese Möglichkeit besteht, weil die Beziehung zwischen der Lage des Streifens und dem Signal der Photozelle um die Mitte herum nahezu linear ist. Die Vorrichtung nach der Erfindung eignet sich daher auch besonders gut zum Messen der statischen und der dynamischen Konvergenz an verschiedenen Stellen auf dem Bildschirm. Mit der Vorrichtung kann festgestellt werden, ob Korrekturen der statischen und der dynamischen Konvergenz das gewünschte Resultat ergeben haben. Die Vorrichtung kann auch bei der Herstellung und Einstellung von Ablenkspulen verwendet werden. Die Spulen können derart abgeglichen werden, daß sie die gewünschte dynamische Konvergenz, die mit der Vor richtung nach der Erfindung gemessen wird, der Elektronen strahlen in einer Probenröhre herbeiführen.

Wenn sich ein auf dem Bildschirm abgebildeter Streifen zu stark bewegt, um eine genaue Messung zu gestatten, kann diese Bewegung mit einer einfachen Rückkopplung von der photoempfindlichen Zelle auf die Ablenkspulen beseitigt werden (DC-Schleife). Die Breite des Streifens kann mit Hilfe eines einstellbaren Tiefpasses in der Videosignal leitung geändert und eingestellt werden. Vorzugsweise weist der Streifen eine Breite auf, die viermal größer als die Maskensteigung ist.

Die Vorrichtung und das Verfahren nach der Erfindung eignen sich besonders gut dazu, eine völlig automatische Einstellung der statischen Konvergenz zu bewirken.

Fig. 22 zeigt schematisch, wie eine vollständig automatisierte Konvergenzeinstellung wirkt. Gegen den mittleren Teil des Frontglases 13 einer Farbbildröhre nach Fig. 1 ist ein Detektor 65 gesetzt. Dieser Detaktor ist auf die oben beschriebene Weise aufgebaut und kann genau die Lage der waagerechten und senkrechten Streifen, die auf dem Bild schirm mit Hilfe der drei Elektronenstrahlen 8, 9 und 10 abgebildet werden, bestimmen. Der Detektor ist mit einem Mikroprozessor 66 verbunden. Der Mikroprozessor 66 regelt den den Ablenkströmen überlagerten Gleichstrom durch die Ablenkspulen 67 oder die Verschiebung im Videosignal zum Zentrieren des mit Hilfe des Elektronenstrahls 9 erhaltenen Streifens auf der lichtempfindlichen Zelle. Der Mikropro zessor erregt auch die Einheit 68 zur Einstellung der statischen Konvergenzeinheit. Die statische Konvergenzein heit ist in dieser Röhre ein magnetisierbarer Ring 70 (siehe Fig. 23), der sich am Ende der Elektronenstrahlerzeu gungssysteme 5, 6 und 7 befindet und rings um die drei Elektronenstrahlen 8, 9 und 10 in der Zentrierbuchse 69 ange ordnet ist. Die statische Konvergenzeinheit wird dadurch eingestellt, daß auf bekannte Weise der Ring 70 mit einer Magnetisiereinheit 71 derart magnetisiert wird, daß diese Einheit das gewünschte korrigierende Mehrpolmagnetfeld, das für die statische Konvergenz benötigt wird, aufrecht erhält. Das Magnetisierungsverfahren ist ausdrücklich in der DE-OS 28 28 710 beschrieben. Das Videosignal (VS) zum Erhalten der Streifen wird über einen Tiefpaß 73 den Steuer gittern der drei Elektronenstrahlen zugeführt, wodurch die Streifen genügend breit gemacht werden können.

Fig. 23 zeigt einen Schnitt durch Fig. 22, in dem die Lage des Ringes 70 in bezug auf die Elektronenstrahlen 8, 9 und 10 deutlich sichtbar ist.

Die automatische Einstellung geht z. B. wie folgt vor sich:
a) Mit dem Strahl 9 wird ein senkrechter Streifen auf dem Bildschirm abgebildet;
b) mit dem Detektor 65 wird die Lage der Achse des Streifens in bezug auf die Mitte der lichtempfindlichen Zelle bestimmt, wie in den Fig. 9 bis 14 dargestellt ist;
c) der Mikroprozessor bestimmt, welcher Gleichstrom I mit Hilfe der Speiseschaltung 72 dem Ablenkstrom durch die Ablenkspulen überlagert werden muß, um den Strahl 9 derart abzulenken, daß der senkrechte Streifen auf der lichtempfindlichen Zelle zentriert wird;
d) die Lagen der mit den Elektronenstrahlen 8 und 10 auf dem Bildschirm abgebildeten senkrechten Streifen werden mit dem Detektor gemessen;
e) der Mikroprozessor speichert die Daten, die diese Lagen festlegen, in seinem Speicher;
f) mit dem Strahl 9 wird ein waagerechter Streifen auf dem Bildschirm abgebildet;
g) mit dem Detektor 65 wird die Lage der Achse des Streifens in bezug auf die Mitte der lichtempfindlichen Zelle bestimmt, wie in den Fig. 9 bis 14 dargestellt ist;
h) der Mikroprozessor bestimmt, welcher Gleichstrom I dem Strom durch die Ablenkspulen überlagert werden muß, um den Strahl 9 derart abzulenken, daß der waagerechte Streifen auf der lichtempfindlichen Zelle zentriert wird;
i) die Lagen der mit den Elektronenstrahlen 8 und 10 auf dem Bildschirm abgebildeten waagerechten Streifen werden mit dem Detektor gemessen;
j) der Mikroprozessor speichert die Daten, die diese Lagen speichern, in seinem Speicher;
k) der Mikroprozessor berechnet aus den unter e) und j) gespeicherten Daten die gewünschten Korrekturen und die dafür benötigten Ströme durch die Magnetisierungseinheit;
l) der Ring wird magnetisiert, und
m) mit Hilfe des Detektors 65 wird die Konvergenz geprüft und die oben genannten Vorgänge werden gegebenenfalls einmal oder mehrmals wiederholt, wenn die Konvergenz noch nicht genügend ist.

Es ist auch möglich, nach dem Schritt d) die Konvergenzeinheit bereits derart einzustellen, daß die waagerechte Konvergenz genügend ist und nach dem Schritt i) die Konvergenz einheit auch für die senkrechte Konvergenz einzustellen.

Der Schritt c) kann durch den folgenden Schritt (c) ersetzt werden: Der Mikroprozessor bestimmt, welche Verschiebung im Synchronisierimpuls stattfinden muß, um das Videosignal derart zu verschieben, daß der senkrechte Streifen auf der lichtempfindlichen Zelle zentriert wird.

Der Schritt h) kann durch einen analogen Schritt ersetzt werden.

Es ist einleuchtend, daß die Vorrichtung und das Verfahren nach der Erfindung auch bei der Einstellung anderer bekannter Typen von Konvergenzeinheiten verwendet werden können, die aus einer Anzahl dauermagnetischer Ringe rings um den Röhren hals bestehen, die zusammen eine einstellbare Mehrpoleinheit bilden.

Um ein noch genaueres Ergebnis zu erzielen, können ein oder mehrere Schritte des Verfahrens mehrere Male wiederholt werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Messen der Konvergenz der Elektronenstrahlen in einer Farbbildröhre mit Farbauswahl elektrode, die mit einem Detektor versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor mindestens eine lichtempfindliche Zelle enthält, die mindestens aus zwei voneinander getrennten, lichtempfindlichen Oberflächen teilen aufgebaut ist, die symmetrisch zu der Mitte der Zelle liegen, wobei dieser Detektor optische Elemente zum Abbilden eines Teiles des Bildschirmes auf die licht empfindlichen Oberflächenteile der lichtempfindlichen Zelle enthält und wobei diese lichtempfindlichen Ober flächenteile, von der Mitte der Zelle ausgehend, in ihrer Lichtempfindlichkeit zunehmen, und die Vorrichtung außerdem Mittel zur Bestimmung des Unterschiedes der von den genannten Teilen empfangenen Lichtmengen enthält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle vier voneinander getrennte, lichtempfindliche Oberflächenteile enthält, die von der Mitte her breiter werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle quadratisch ist und die Diagonalen des Quadrats die Trennlinien zwischen den vier lichtempfindlichen Oberflächenteilen bilden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente des Detektors zur Zerlegung des Lichts in die drei Grundfarben ein Farbtrennprismensystem oder eine Farbtrennspiegel vorrichtung enthalten, hinter dem oder der drei licht empfindliche Zellen angeordnet sind, derart, daß ein Teil des Bildschirmes auf diese drei Zellen abgebildet wird und, von der Mitte des Bildschirmes her gesehen, die Mitten der lichtempfindlichen Zellen scheinbar zusammen fallen.

5. Verfahren zum Einstellen der statischen Konvergenzeinheit einer Farbbildröhre mit Farbauswahl elektrode mit Hilfe einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Videosignal und einem der Elektronenstrahlen ein erster Streifen auf dem Bildschirm abgebildet wird, der sich in einer der Ablenk richtungen und über den mittleren Teil des Bildschirmes erstreckt, und daß diesem mittleren Teil des Bildschirmes gegenüber der Detektor der Vorrichtung derart angeordnet wird, daß zwei der lichtempfindlichen Oberflächenteile senkrecht zu der Längsrichtung des Streifens ausgerichtet sind, wonach der Streifen derart verschoben wird, daß die zwei lichtempfindlichen Teile eine gleiche Lichtmenge empfangen und die Längsachse des Streifens auf die Mitte der lichtempfindlichen Zelle abgebildet wird und dann zwei andere zu dem ersten Streifen parallele Streifen, die nacheinander mit demselben Videosignal und den beiden anderen Elektronenstrahlen erhalten werden, mit Hilfe der statischen Konvergenzeinheit derart verschoben werden, daß die zwei Teile der lichtempfindlichen Zelle eine gleiche Lichtmenge wahrnehmen, so daß auch die Längsachsen dieser Streifen auf die Mitte der Meßzelle abgebildet werden, wonach der Abgleich mit Streifen, die sich in der anderen Ablenk richtung erstrecken, durchgeführt wird.

6. Verfahren zum Einstellen der statischen Konvergenzeinheit einer Farbbildröhre mit Farbauswahl elektrode mit Hilfe einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Videosignal und mit den drei Elektronenstrahlen zugleich drei Streifen auf dem Bildschirm abgebildet werden, die sich in einer der Ablenkrichtungen über den mittleren Teil des Bildschirmes erstrecken, und daß diesem mittleren Teil des Bildschirmes gegenüber der Detektor der Vorrichtung derart angeordnet wird, daß zwei der lichtempfindlichen Oberflächenteile senkrecht zu der Längsrichtung der Streifen ausgerichtet sind, wonach die gegenseitige Lage der drei Streifen mit dem Detektor dadurch gemessen wird, daß für jeden Streifen der Unterschied in der Lichtmenge auf den genannten Teilen gemessen wird, wobei diese Meßwerte ein Maß für die Einstellwerte der statischen Konvergenzeinheit sind, worauf das Verfahren mit Streifen, die sich in der anderen Ablenkrichtung erstrecken, wiederholt und die Konvergenz einheit mit Hilfe der erhaltenen Meßwerte eingestellt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Messen der Lage einer der Streifen auf einer der lichtempfindlichen Zellen zentriert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Streifen dadurch auf der photoempfindlichen Zelle zentriert gehalten wird, daß das Signal der photoempfindlichen Zelle nach Verstärkung derart rückgekoppelt wird, daß ein Gleichstrom den Ablenk strömen überlagert oder eine Verschiebung im Videosignal bewirkt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Videosignalleitung zum Erzeugen der Streifen ein Tiefpaß zur Einstellung der Streifenbreite angeordnet ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die statische Konvergenz einheit ein magnetisierbarer Ring im Hals des Kolbens der Farbbildröhre ist, der, je nach den Meßwerten, auf an sich bekannte Weise als Mehrpol magnetisiert wird.