DE2917268A1 - Farbfernsehbildroehre mit inline- strahlerzeugungssystem - Google Patents

Description

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RCA 72,893 /Dr.ν.Β/Ε
U.S.Ser.No. 901,820
Filed: May 1, 1978

RCA Corporation

New York N.Y. (V.St.A.)

Farbfernsehbildröhre mit InIine-Strahlerzeugungssystem

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farbfernsehbildröhre gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Unter einem Inline- oder Reihen-Strahlerzeugungssystem versteht man ein Elektronenstrahlerzeugungssystem, welches vorzugsweise drei Elektronenstrahlen zu erzeugen gestattet, die in einer gemeinsamen Ebene verlaufen und in dieser Ebene in einem Punkt oder einem kleinen Konvergenzbereich beim Bildschirm der Röhre konvergieren.

Ein bei Farbfernsehbildröhren mit InIine-Strahlerzeugungssystem bestehendes Problem ist die sogenannte Komaverzeichnung, infolge derer die Größen der mittels eines externen magnetischen Ablenkspulensatzes auf dem Bildschirm der Röhre erzeugten Raster verschieden sind, da die beiden äußeren Elektronenstrahlen bezüglich der Mitte des Ablenkspulensatzes exzentrisch sind. Aus der US-PS 3 164 734 ist es bekannt, daß ein ähnlicher Komafehler, der durch unterschiedliche Strahlgeschwindigkeiten verursacht wird, durch Verwendung einer Abschirmung um den Weg eines oder mehrerer Strahlen eines

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Dreistrahl systems korrigiert werden kann. Aus der US-PS 3 196 305 ist es bekannt, bei einem Delta-Strahlerzeugungssystem neben dem VJeg eines oder mehrerer Strahlen Vorrichtungen zur Magnetfeldverstärkung anzuordnen. Aus der US-PS 3 534 208 ist es bekannt, den mittleren von drei in einer Ebene verlaufenden Strahlen zur Komakorrektur mit einer magnetischen Abschirmung zu umgeben. Aus der US-PS 3 548 249 ist es bekannt, C-förmige Elemente zwischen dem mittleren Strahl und den äußeren Strahlen anzuordnen, um die Wirkung des Vertikalablenkfeldes auf den mittleren Strahl zu erhöhen. Aus der US-PS 3 594 600 ist es bekannt, die äußeren Strahlen mit C-förmigen Abschirmungen zu umgeben, deren offene Seiten einander gegenüberliegen. Diese Abschirmungen schließen anscheinend das Vertikalablenkfeld um alle drei Strahlen kurz. Aus der US-PS 3 860 850 ist es bekannt, V-förmige Verstärkungsglieder oberhalb und unterhalb von drei in einer Ebene verlaufenden Strahlen anzuordnen und die beiden äußeren Strahlen mit C-förmigen Abschirmungen zu umgeben. Aus der US-PS 3 873 897 ist es bekannt, kleine, scheibenförmige Feldverstärkungselemente oberhalb und unterhalb des mittleren Strahles anzuordnen und die beiden äußeren Strahlen mit ringförmigen Kurzschluß- oder überbrückungselementen zu umgeben.

Die in den oben erwähnten Patentschriften angegebenen Maßnahmen dienen zur Korrektur unterschiedlicher Abbildungsfehler oder Rästerverzeichnungen. Z.B. dürften bei der in der US-PS 3 860 850 beschriebenen Anordnung die beiden V-förmigen Elemente und die beiden C-förmigen Elemente zur Korrektur eines Rasterfehlers infolge einer größeren Vertikalablenkung jedoch kleineren Horizontalablenkung des mittleren Strahls im Vergleich zu den äußeren Strahlen dienen. Durch die Korrektur wird daher sowohl die Vertikalablenkung als auch die Horizontalablenkung der beiden äußeren Strahlen verringert, die Vertikalablenkung des mittleren Strahles herabgesetzt und die Horizontalablenkung des mittleren Strahles erhöht. Die vier Koma korrekturelemente des aus der US-PS 3 873 879 bekannten Strahlerzeugungssystems dienen zur Korrektur eines Rasterfehlers, bei dem der mittlere Strahl sowohl in der Vertikalrichtung als auch in der Horizontalrichtung weniger stark abgelenkt ist als die beiden äußeren Strahlen. Die Korrektur erfolgt dadurch, daß sowohl die Vertikal-als auch die Horizontalablenkung der äußeren Strahlen herab-

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gesetzt und sowohl die Vertikal- als auch die Horizontal-Ablenkung des mittleren Strahles verstärkt wird.

Ein weiteres Problem hinsichtlich der Rastermuster ist bei kürzlich entwickelten InlinerRöhrei aufgetreten, welche mit einem Ablenkspulensatz arbeiten, die Toroidspulen als Ablenkwicklungen und Sattelspulen als Horizontalablenkwicklungen enthalten. Dieses Problem kann durch keines der oben erwähnten Komakorrekturanordnungen für Inline -Röhren behoben werden. Wie festgestellt wurde, hat dieser Fehler die Ursache, daß der mittlere Strahl in Vertikal richtung weniger, in Horizontalrichtung jedoch ebenso stark oder stärker abgelenkt wird als die beiden äußeren Strahlen.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Kombination von Korrekturelementen anzugeben, mit dem eine Komakorrektur solcher Rasterfehler erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Der Unteranspruch betrifft eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung,

Ein InI ine-Strahl erzeugungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält also eine erste Vorrichtung zur Abschwächung der Wirkung, die ein Teil des magnetischen Horizontalablenkfeldes auf den mittleren Elektronenstrahl ausübt und eine zweite Vorrichtung zur Abschwächung der Wirkung, die Teile beider Ablenkfelder auf die'beiden äußeren Elektronenstrahlen ausüben.

Bei der Farbfernsehbildröhre gemäß der Erfindung ist es besonders einfach, die Konvergenz der Elektronenstrahl bündel auf dem Bildschirm während der Ablenkung der Elektronenstrahlen aufrecht zu erhalten und geringe Verzeichnungen zu erreichen.

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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise axial geschnittene Draufsicht einer Schattenoder Lochmasken- Farbfernsehbildröhre, die ein InI ine-Elektronenstrahlerzeugungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält;

Fig. 2 einen Axialschnitt des in Fig. 1 nur schematisch durch gestrichelte Linien dargestellten Elektronenstrahl erzeugungssystems;

Fig. 3 eine Darstellung von Rastern, wie sie eine Farbfernsehbildröhre liefert, die ein Inline-Strahlerzeugungsstem mit einer bekannten Anordnung von FeIdliberbrückungsvorrichtungen und Feldverstärkungsvorrichtungen enthält;

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Strahlaustrittsende eines bekannten Strahlerzeugungssystems, das Oberbrückungs- und Verstärkungsvorrichtungen zur Korrektur des in Fig. 3 dargestellten Rastermusters enthält;

Fig. 5 die Verzerrungen eines Teiles des vertikalen und horizontalen Feldes, die durch die überbrückungs- und Verstärkungsvorrichtungen des in Fig. 4 dargestellten bekannten Strahlerzeugungssystems erzeugt werden;

Fig. 6 und 6A Elektronenstrahl-Rastermuster, die durch eine erfindungsgemäße Korrekturanordnung korrigiert werden;

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Stirnseite des Elektronenstrahlerzeugungssystems gemäß Fig. 2, gesehen in einer Ebene 7-7, die eine Ausführungsform von Korrekturelementen zur Korrektur der in Fig. 6 dargestellten Rastermuster zeigt, und

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Fig. 8 die Verzerrung eines Teiles des vertikalen Feldes, die durch die Rasterkorrekturelemente des Strahlerzeugungssystems gemäß Fig. 2 und 7 verursacht wird.

Fig. 1 ist eine Draufsicht einer Farbfernsehbildröhre mit rechteckigem Bildschirm und einem Glaskolben» der einen rechteckigen, kappen- oder schalenartigen Röhrenvorderteil 12 und einen röhrenförmigen Hals 14 enthält, die durch einen rechteckigen, trichterförmigen Kolbenteil 16 verbunden sind. Das Röhrenvorderteil 12 enthält eine Bildschirm- oder Frontplatte 18 und eine Seitenwand 20, die vakuumdicht mit dem trichterförmigen Kolbenteil 16 verbunden , z.B. verschmolzen ist. Die Innenseite der Frontplatte 18 trägt einen Dreifarben-Mosaikleuchtstoffschirm 22. Bei dem Leuchtstoffschirm handelt es sich vorzugsweise um einen Linien- oder Streifenrasterschirm, bei dem die Leuchtstoffstreifen im wesentlichen parallel zur kürzeren Achse Y-Y der Röhre verlaufen, die in Fig. 1 senkrecht auf der Zeichenebene steht. In einem gewissen Abstand vom Leuchtstoffschirm 22 ist eine Farbwahlelektrode, wie eine Schatten- oder Lochmaske 24, die eine Vielzahl von Löchern aufweist, in bekannter Weise angeordnet. Zentrisch im Hals 14 ist ein in Fig. 1 nur gestrichelt angedeutetes Inline-Strahlerzeugungssystem 26 verbesserter, erfindungsgemäßer Konstruktion angeordnet, das drei Elektronenstrahlen 28 liefert, die in einer Ebene längs konvergierender Wege durch die Maske 24 auf den Schirm 22 gerichtet sind.

Die in Fig. 1 dargestellte Röhre 10 ist für die Verwendung mit einer nur schematisch dargestellten externen magnetischen Ablenkeinheit 30 bestimmt, die den Hals und den trichterförmigen Kolbenteil in der Nähe von deren Verbindung umgibt, um vertikale sowie horizontale Magnetfelder (Magnetflüsse) zu erzeugen, durch die die drei Elektronenstrahlen 28 in einem rechteckigen Raster horizontal bzw.vertikal über den Schirm 22 abgelenkt werden. Die anfänglic-he Ablenkebene (bei der Ablenkung Null) ist durch eine Linie P-P in Fig. 1 etwa in der Mitte der Ablenkeinheit 30 dargestellt. Infolge von Randfeldern reicht die Ablenkzone der Röhre in Axialrichtung von der Ablenkeinheit 30 bis in den Bereich des Strahlerzeugungssystems 26. Der Einfachheit

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halber ist die in Wirklichkeit auftretende Krümmung der Wege der abgelenkten Strahlen in der Ablenkzone in Fig. 1 nicht dargestellt.

Fig. 2 zeigt Einzelheiten des Strahlerzeugungssystems 26. Das Strahlerzeugungssystem enthält zwei Halterungsstäbe 32 aus Glas, an denen die verschiedenen Elektroden befestigt sind. Zu diesen Elektroden gehören drei mit gleichen gegenseitigen Abständen in einer Ebene angeordnete Kathoden 34 (eine für jeden Strahl), eine Steuergitterelektrode 36, eine Schirmgitterelektrode 38, eine erste Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 40, eine zweite Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 42 und eine elektrische Abschirmkappe 44. Die Elektroden sind in der angegebenen Reihenfolge, zum Teil mit gegenseitigen Abständen, wie es aus Fig. 2 ersichtlich ist, längs der Halterungsstäbe 32 angeordnet. An einer Rückwand 48 der Abschirmkappe 44 sind vier ßsterkorrektur-Bauteile oder - elemente 46 und 47 angeordnet. Die beiden Elemente 46 sind ringförmig und umgeben die Wege der beiden äußeren Elektronenstrahlen, während die beiden Elemente 47 längliche Stäbe sind, die sich zwischen den Wegen der äußeren Strahlen und dem des mittleren Strahls befinden. Die Form, Größe, Position und Funktion dieser Elemente 46 und 47 werden weiter unten noch genauer erläutert.

Fig. 3 zeigt ein Muster von Rastern, welches durch eine bekannte Korrektureinrichtung korrigiert ist. Die äußere gestrichelte Linie 50, die außerdem mit B & R bezeichnet ist, stellt die Raster dar, die von den beiden äußeren Elektronenstrahlen geschrieben werden, im vorliegenden Falle dem Blaustrahl und dem Rotstrahl. Die innere, mit G bezeichnete strichpunktierte Linie 52 stellt das von dem in der Mitte verlaufenden Grünstrahl geschriebene Raster dar. Das Rastermuster gemäß Fig. 3 ist gemäß den Lehren der US-PS 3 873 879 durch eine Anordnung von überbrückungselementen 54 (Shunts) und Verstärkungselemente 56 (Enhancers) korrigiert, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Bei dem bekannten Strahlerzeugungssystem 58 sind die überbrückungselemente 54 kleine, ringscheibenförmige Bauteile, die die beiden äußeren Strahlen B und R eng umgeben. Die beiden Verstärkungselemente 56 sind kleine Ringscheiben oder Scheiben, die direkt oberhalb und unterhalb des mittleren Strahles G angeordnet sind. Die aus magnetisch weichem Ma-

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terial bestehenden überbrückungselemente 54 und Verstärkungselemente 56 verzerren Teile der beiden Ablenkfelder, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, um die Vertikal- und Horizontalablenkung des mittleren Strahles zu verstärken und die Vertikal- und Horizontalablenkung der beiden äußeren Strahlen zu verringern.

In den Figuren 6 und 6Λ sind die beiden oben erwähnten Rastermuster, die kürzlich angetroffen wurden, dargestellt. Bei den durch die strichpunktieren Linien 60 und 60A dargestellten Rastern G ist die Vertikalablenkung kleiner und die Horizontalablenkung gleich (Fig. 6 ) oder größer (Fig. 6A) als bei den durch die gestrichelten Linien 62 und 62A dargestellten Rastern B & R, die durch die beiden äußeren Strahlen geschrieben werden.

Fig. 7 zeigt eine Stirnansicht einer Ausführungsform des Strahlerzeugunggssystem 26 mit den neuen Rasterkorrekturelementen 46 und 47. Diese Elemente 46 und 47 sind Bauteile aus einem hochpermeablen Magnetmaterial, wie einer Legierung aus 52% Nickel und 48?£ Eisen, die als "52-Metall" bekannt ist.

Die beiden ersten Rasterkorrekturelemente 46 sind zwei ringscheibenförmige Kurzschluß- oder überbrückungsglieder, die die Wege der beiden äußeren Strahlen B und R vollständig umschließen. Diese Elemente 46 sind ähnlich wie die Überbrückungsvorrichtungen 54 des in Fig. 4 dargestellten bekannten Strahlerzeugungssystems 58. Durch diese Elemente 46 werden Teile des Vertikalablenkfeldes und des Horizontalablenkfeldes vollständig an den beiden äußeren Strahlen B und R vorbeigeleitet, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, so daß die Wirkung dieser Felder abgeschwächt wird.

Die zweiten Rasterkorrekturelemente 47 sind zwei stab- oder schienenförmige Bauteile, die sich zwischen den Wegen der äußeren Strahlen und dem des mittleren Strahles befinden. Die Elemente 47 sind parallel zueinander und mit ihrer Längsrichtung senkrecht zu der die drei Elektronenstrahlwege enthaltenden Ebene angeordnet. Die Elemente 47 sind nahe beim mittleren Strahl angeordnet und verzerren daher das vertikal verlaufende

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Horizontalablenkfeld so, daß dessen Einfluß auf den mittleren Strahl abgeschwächt wird, wie aus Fig. 8 ersichtlich ist.

Bei der in Fig. 4 dargestellten bekannten Anordnung haben die Oberbrückungsvorrichtungen 54 eine Wirkung auf den mittleren Strahl und zwar konzentrieren sie einen Teil des horizontal verlaufenden Vertikalablenkfeldes im Bereich des Weges des mittleren Strahles. Durch diese Konzentration wird die Vertikal abmessung des vom mittleren Strahl geschriebenen Rasters erhöht. Bei Verwendung der langgestreckten Bauteile oder Elemente 47 in Kombination mit den das Feld überbrückenden oder kurzschließenden Elementen 47 haben letztere keinen Einfluß mehr auf das vom mittleren Strahl geschriebene Raster, da die länglichen Bauteile oder Elemente 47 die Neigung haben, das Vertikalablenkfeld wieder in die ursprüngliche, ungestörte Konfiguration auszudehnen. Diese Ausdehnung steht im Gegensatz der Wirkung, die man bei einer Betrachtung der Funktion der bekannten C-förmigen Feldverstärkungsvorrichtungen, die oben erwähnt wurden, erwarten wird.

Die Wirkung, die aus der Kombination der Rasterkorrekturelemente 46 und 47 resultiert, besteht also darin, daß sowohl die vertikale als auch die horizontale Abmessung der von den beiden äußeren Strahlen geschriebenen Raster verringert und die horizontale Abmessung des vom mittleren Strahl geschriebenen Rasters derart verringert wird, daß die Raster aller drei Strahlen zusammenfallen. Die Verringerung der horizontalen Abmessung des vom mittleren Strahl geschriebenen Rasters muß gleich oder größer sein als die Verringerung der horizontalen Abmessung der von den beiden äußeren Strahlen geschriebenen Raster, um das Zusammenfallen der Raster bei der in Fig. 6 bzw. Fig. 6A dargestellten Ausgangssituation zu erreichen.

Um ein relativ exaktes Zusammenfallen der Rastermuster zu erreichen, können spezielle Justierungen dadurch vorgenommen werden, daß man die Dicke der Korrekturelemente 46 und 47 ändert. Z.B. werden durch Erhöhen der Dicke der den beiden äußeren Strahlen zugeordneten Korrekturelemente 46 die von den beiden äußeren Strahlen geschriebenen Raster im Vergleich zu dem vom mittleren Strahl geschriebenen Raster verkleinert. Umgekehrt verringert

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eine Erhöhung der Dicke der dem mittleren Strahl zugeordneten Korrekturelemente 47 die Horizontalablenkung des vom mittleren Strahl geschriebenen Rasters im Vergleich zu der der von den beiden äußeren Strahlen geschriebenen Raster. Kleinere Korrekturen der Rastermuster können also durch geeignete Erhöhung und/oder Verringerung der Dicken der Korrekturelemente und 47 vorgenommen werden.

Typisfche Abmessungen für eine 25V-Röhre mit 110° Ablenkung, die ein Elektronenstrahl erzeugungssystem gemäß Fig. 2 und 7 enthält, sind:

Abstand zwischen dem mittleren Strahl und

den beiden äußeren Strahlen 6,60 mm

Dicke der Elemente 46 und 47 0,25 mm

Außendurchmesser der Elemente 46 5,08 mm

Innendurchmesser der Elemente 46 ....4,06 mm

Länge der Elemente 47.. 10,16 mm

Breite der Elemente 47.. ....0,90 mm

Die Erfindung wurde am Beispiel einer Röhre mit einem Inline-Strahlerzeugungssystem, das gemeinsame Elektroden und kleine Abstände zwischen den Strahlwegen hat, beschrieben, die Erfindung ist jedoch selbstverständlich auch auf Röhren mit anderen Arten von Inline-Elektronenstrahlerzeugungssystemen anwendbar, wie Elektronenstrahlröhren mit größeren Abständen zwischen den Strahlwegen und/oder einer Konstruktion mit individuellen Elektroden für die verschiedenen Strahlen.

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Claims (2)

PAT ENTA N WXl.T E DR. I)IKTKIi V. HKZOLD DIPL. ING. PKTKIl SCIICTZ DIPL. IJSHi. WOLI-XiAN(J IIKIiSLKH M A ItI A-TII Kit KSIΛ-STH ASSK 22 I1OSTKACU MUO(I 08 D-8OOO MÜE.VCIIEX 86 TELEFON 0ΝΙ)/47θ»Οβ 47 8810 TELEX n22U38 TBLEOKAMM SOMBEZ RCA 72,893 US-Ser.No. 901,820 Filed: May 1, 1978 RCA Corporation New York N.Y. (V.St.A.) Farbfernsehbildröhre mit InIine-Strahlerzeugungssystem Patentansprüche

1. Farbfernsehbildröhre mit einem InIine-Strahlerzeugungssystem zum Erzeugen eines mittleren und zweier äußerer, auf einen Bildschirm gerichteter Elektronenstrahlen, deren Wege durch eine Ablenkzone verlaufen, in der sie durch ein magnetisches Horizontalablenkfeld und ein magnetisches Vertikalablenkfeld ablenkbar sind, mit einer Vorrichtung zum Abschwächen der Wirkung von Teilen beider Ablenkfelder auf die beiden äußeren Strahlen, gekennzeichnet durch eine weitere Vorrichtung (47)

zum Abschwächen der Wirkung eines Teiles des magnetischen Horizontalablenkfeldes auf den mittleren Elektronenstrahl (28) ohne die Wirkung des magnetischen Vertikalablenkfeldes auf den mittleren Elektronenstrahl zu stören.

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2. Farbfernsehbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Vorrichtung (47) parallele, längliche Stäbe enthält, die zwischen dem Weg der äußeren Elektronenstrahlen und dem Weg des mittleren Elektronenstrahls angeordnet sind.

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