DE60130837T2

DE60130837T2 - Farbfernsehgerät und Farbbildröhrengerät

Info

Publication number: DE60130837T2
Application number: DE60130837T
Authority: DE
Inventors: Yasuyuki Hirakata-shi UEDA; Masayuki Kumamoto-shi Isayama; Katsuhisa Mino-shi Kitada
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2000-06-15
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2021-06-09
Also published as: TW503431B; US6498443B2; KR20010113015A; KR100801389B1; EP1168413B1; MY118344A; DE60130837D1; EP1168413A3; US20020017872A1; EP1168413A2; CN1199227C; CN1330387A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Farb-Kathodenstrahlröhren-Vorrichtungen, die in Fernsehgeräten und Computermonitoren verwendet werden, und im Besonderen das Verbessern der Bildqualität von Farb-Kathodenstrahlröhren-Vorrichtungen mit einer verkürzten Tiefe durch Vergrößern des maximalen Ablenkwinkels.
2. Verwandte Technik
In jüngsten Jahren gab es bei Erhöhungen der Bildschirmgröße von Farb-Kathodenstrahlröhren-Vorrichtungen, die als Fernsehgeräte und Computermonitore verwendet werden, eine parallele Nachfrage nach einer Verringerung der Gesamttiefe der Vorrichtung (hierin wird im Folgenden eine Farb-Kathodenstrahlröhren-Vorrichtung mit einem Horizontalablenkzyklus von weniger als 70 kHz als eine „Farbfernsehbildröhrenvorrichtung" bezeichnet und eine Farb-Kathodenstrahlröhren-Vorrichtung mit einem Horizontalablenkzyklus von 70 kHz oder mehr wird als eine „Farbanzeigebildröhrenvorrichtung" bezeichnet). Da Hersteller anstreben, innerhalb der 450mm-Standardtiefe von Wohnmobiliar zu bleiben, gab es eine besondere Konzentration auf die Verringerung der Tiefe von Vorrichtungen mit einer diagonalen Größe von 711,2 mm (28 Zoll) oder größer, d. h. diejenigen Vorrichtungen einer Größe, die bisher dazu neigten, diese Standardtiefe zu überschreiten. Das Streben nach Verringerung der Tiefe von Farb-Kathodenstrahlröhren-Vorrichtungen kann durch Vergrößern des maximalen Ablenkwinkels der Vorrichtung erfüllt werden.
Der maximale Ablenkwinkel wird definiert als der zu dem Leuchtschirm hin geöffnete Winkel eines Elektronenstrahls an dem Ablenkmittelpunkt, wenn die gesamte Fläche des Bildschirms abgetastet wird. 1 ist eine Perspektivansicht einer Farb-Kathodenstrahlröhren-Vorrichtung 1 von hinten. In 1 ist der maximale Ablenkwinkel der Winkel AOB, der durch die Diagonalen A und B gebildet wird, die von einem Leucht schirm 2 ausgehen und sich in einem Ablenkmittelpunkt O treffen. Folglich kann eine Verringerung der Tiefe der Farb-Kathodenstrahlröhren-Vorrichtung 1 durch Vergrößern dieses maximalen Ablenkwinkels AOB erreicht werden.
Der maximale Ablenkwinkel, auf den hierin Bezug genommen wird, wird durch Verdoppeln des größten Wertes des Ablenkwinkels berechnet. Der Ablenkwinkel ist der Winkel, der erzeugt wird, wenn ein von einer Elektronenkanone in einer Farb-Kathodenstrahlröhre emittierter Elektronenstrahl durch ein Ablenkfeld von einem linearen Weg abgelenkt wird, d. h. er ist der Winkel, der zwischen dem linearen Weg und dem Weg des abgelenkten Elektronenstrahls geöffnet wird.
Selbstkonvergenz, die nun bei Farb-Kathodenstrahlröhren-Vorrichtungen Standard ist, korrigiert Konvergenz der drei Elektronenstrahlen durch Verzerren des durch eine Ablenkspule erzeugten Ablenkfelds. Selbstkonvergenz hat zur Folge, dass das Vertikalablenkfeld zu einer Tonnenform verzerrt wird und das Horizontalablenkfeld zu einer Nadelkissenform verzerrt wird. Die Verzerrung des Horizontalablenkfelds wird mit größer werdendem maximalem Ablenkwinkel ausgeprägter.
Die Elektronenstrahlen bleiben unter Bedingungen von Selbstkonvergenz auf Grund der Fokussierwirkung, die durch das Horizontalablenkfeld auf die Elektronenstrahlen ausgeübt wird (hierin im Folgenden „elektromagnetischer Fokussiereffekt"), defokussiert. Die japanische Patentveröffentlichung JP 61 099 249A gibt an, dass dieser Effekt durch Verwendung einer DAF(Dynamic Astigmatism & Focus correction)-Elektronenkanone zum Korrigieren von Fokussierung überwunden werden.
Es bleibt jedoch die Tatsache, dass die bestehende Technologie bisher nicht in der Lage war, den ausgeprägten elektromagnetischen Fokussiereffekt, der in Vorrichtungen über einer bestimmten Größe mit einem großen maximalen Ablenkwinkel (hierin im Folgenden wird eine solche Vorrichtung als "Breitwand/Flachbild"-Vorrichtung bezeichnet) auftritt, zufriedenstellend zu korrigieren.
Dies bedeutete, dass bisher keine Farbfernsehbildröhrenvorrichtungen von 711,2 mm (28 Zoll) oder größer verfügbar waren, die ein 16:9-Aspektverhältnis und einen maximalen Ablenkwinkel von 110° oder größer oder ein 4:3-Aspektverhältnis und einen maxi malen Ablenkwinkel von 114° oder größer aufweisen, und keine Farbanzeigebildröhrenvorrichtungen mit einem maximalen Ablenkwinkel von 104° oder größer verfügbar waren.
Es ist jedoch höchste Zeit, dass Farb-Kathodenstrahlröhren-Vorrichtungen des Breitwand/Flachbild-Typs mit größerer Größe und größerem maximalen Ablenkwinkel verfügbar gemacht werden. Die Entwicklung von Konvergenztechnologie ist eine notwendige Bedingung dafür, dass dies geschehen kann.
In Dokumenten nach dem Stand der Technik werden unterschiedliche Kathodenstrahlröhren-Konfigurationen besprochen.
Zum Beispiel offenbart die japanische Patentveröffentlichung JP 11219671A eine Ablenkjochvorrichtung, wobei eine variable Induktionsspule parallel mit einer Hilfs-Ablenkspule verbunden ist, um Konvergenz einzustellen.
Die deutsche Patentveröffentlichung DE 199 48 078 A offenbart einen zur Verwendung bei Kathodenstrahlröhren geeigneten Glastrichter mit konkaven Abschnitten, die entlang von Diagonalen des Körpers ausgebildet sind. Der Körper umfasst einen Jochabschnitt und einen Halsabschnitt. Die Breite und Tiefe der konkaven Abschnitte können verändert werden und können von dem Abschnitt offenen Endes zu dem Jochabschnitt hin abnehmen.
Die japanische Patentveröffentlichung JP 11135033A betrifft eine Farb-Kathodenstrahlröhre mit Elektrodenkanone, die eine Verstärkungselektrode aufweist. Eine Verstärkungselektrodenplatte mit wenigstens einem Elektrodenstrahl-Durchgangsloch ist mit wenigstens einem von einer Fokussierelektrode und einer Endbeschleunigungselektrode an ihrem Öffnungsabschnitt verbunden. Trägerabschnitte der Verstärkungselektrodenplatte sind so ausgebildet, dass sie weiter nach außen vorstehen als der Öffnungsabschnitt, wodurch die Verstärkungsplatte an einem isolierenden Träger befestigt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung verfolgt das Ziel, eine Farb-Kathodenstrahlröhren-Vorrichtung des Breitwand/Flachbild-Typs mit einem qualitativ hochwertigen Bild bereitzustellen, die sowohl die Fokussierung als auch die Konvergenz der Elektronenstrahlen optimiert.
Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung können erfüllt werden durch eine Farbfernsehbildröhrenvorrichtung nach Anspruch 1 mit einer diagonalen Größe von 711,2 mm (28 Zoll) oder größer und mit einem maximalen Ablenkwinkel von 115° oder größer und weniger als 180°, die ein Selbstkonvergenzverfahren verwendet, wobei die Farbfernsehbildröhrenvorrichtung umfasst:
eine Farbfernsehbildröhre;
eine Elektronenkanone zum Erzeugen einer Hauptfokussierlinse und einer Quadrupollinse;
ein Ablenkjoch, das an einem Trichterteil der Farbfernsehbildröhre angebracht ist und eine Horizontalablenkspule zum Erzeugen eines nadelkissenförmigen Horizontalablenkfelds aufweist;
eine Konvergenzkorrekturspule, die an einem Halsteil der Farbfernsehbildröhre angebracht ist und so arbeitet, dass sie Konvergenz korrigiert;
dadurch gekennzeichnet, dass ein Vertikalfokussierpunkt eines Elektronenstrahls 50 mm oder weniger innerhalb und 30 mm oder weniger außerhalb jeder Kante des effektiven Anzeigebildschirmbereichs entlang der horizontalen Achse liegt, wobei eine Fokussierwirkung durch die Hauptfokussierlinse und die Quadrupollinse durch die Horizontalablenkspule gesperrt wird und keine Spannung an die Konvergenzkorrekturspule angelegt wird.
Gemäß den vorgenannten Bedingungen können Farb-Kathodenstrahlröhren-Vorrichtungen des Breitwand/Flachbild-Typs mit einer hohen Bildqualität verwirklicht werden, die sowohl Fokussierung als auch Konvergenz optimieren und die nicht für Rasterverzerrung anfällig sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung davon offensichtlich, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, die spezifische Ausführungen der vorliegenden Erfindung darstellen, zur Kenntnis genommen wird, wobei bei den Zeichnungen:
1 eine Perspektivansicht einer Farb-Kathodenstrahlröhren-Vorrichtung von hinten ist;
2 eine als Querschnitt ausgeführte horizontale Ansicht der Röhrenachse einer Farbfernsehbildröhrenvorrichtung ist, die eine spezifische Ausführung der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine Perspektivansicht der Elektronenkanone einer Farbfernsehbildröhrenvorrichtung ist, die eine spezifische Ausführung der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine Perspektivansicht der Ablenkspulen und des Halses einer Farbfernsehbildröhrenvorrichtung ist, die eine spezifische Ausführung der vorliegenden Erfindung ist;
5A ein nadelkissenförmiges Ablenkfeld darstellt, das von einem Paar bogenförmiger Magneten erzeugt wird;
5B ein einheitliches Ablenkfeld darstellt, das von einem Paar bogenförmiger Magneten erzeugt wird;
5C ein tonnenförmiges Ablenkfeld darstellt, das von einem Paar bogenförmiger Magneten erzeugt wird;
6 eine Vorderansicht der Horizontalablenkspule einer Farbfernsehbildröhrenvorrichtung ist, die eine spezifische Ausführung der vorliegenden Erfindung ist;
7 sowohl eine Profilansicht der Horizontalablenkspule als auch eine grafische Darstellung, die den Grad an Horizontalablenkfeldverzerrung entlang der Röhrenachse darstellt, zeigt;
8 ein Diagramm einer Korrekturspulenschaltung ist, die sättigungsfähige Drosseln verwendet;
9 ein Diagramm einer Korrekturspulenschaltung ist, die Dioden verwendet;
10 einen Anzeigebildschirm zeigt, der ein Bild mit elektromagnetischen Fokussierpunkten anzeigt;
11 eine grafische Darstellung ist, die die Beziehung zwischen Fehlkonvergenz vor und nach Korrektur durch die Korrekturspule zeigt; und
12 eine Tabelle ist, die Experimentdaten in Bezug auf die optimale Positionierung elektromagnetischer Fokussierpunkte zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Das Folgende beschreibt spezifische Ausführungen einer Farb-Kathodenstrahlröhren-Vorrichtung in Bezug auf die vorliegende Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen.
2 ist eine als Querschnitt ausgeführte horizontale Ansicht der Röhrenachse einer Farbfernsehbildröhrenvorrichtung, die eine spezifische Ausführung der vorliegenden Erfindung ist. Die Farbfernsehbildröhrenvorrichtung 10 ist eine Farbfernsehbildröhre des Breitwand/Flachbild-Typs mit einem Flachbildschirm (diagonale Größe 812,8 mm (32 Zoll); 16:9-Aspektverhältnis; 124° maximaler Ablenkwinkel), der eine Reihen-Elektronenkanone 11, die in einem Halsteil angeordnet ist, und eine Ablenkspule 13, die an einem Trichterteil angebracht ist, aufweist. Die von der Reihen-Elektronenkanone 11 (hierin im Folgenden "Elektronenkanone") emittierten Elektronenstrahlen 16 bis 18 werden durch die Ablenkspule 13 abgelenkt, durchlaufen eine Öffnung in einer Schattenmaske 14 und erreichen einen Leuchtschirm 15. Die Elektronenstrahlen 16 bis 18 werden durch eine Linsenwirkung in der Elektronenkanone 11 fokussiert und es werden Strahlauftreffflecke auf dem Leuchtschirm 15 ausgebildet. Eine Konvergenzkorrekturspule 12 (hierin im Folgenden „Korrekturspule") und die Ablenkspule 13 arbeiten im Allgemeinen so, dass sie die Konvergenz der Elektronenstrahlen 16 bis 18 korrigieren, und im Besonderen arbeitet die Korrekturspule 12 so, dass sie Fehlkonvergenz korrigiert, die verbleibt, nachdem die Ablenkspule 13 Konvergenz korrigiert hat.
Die Elektronenkanone 11 ist eine DAF-Elektronenkanone des Typs, der oben angegeben wird und in 3 dargestellt wird, sie hat eine aus Barium und anderen Materialien konstruierte Kathodenbasis und umfasst Kathoden 20 bis 22, die Elektronenstrahlen, die den Farben Rot, Grün und Blau entsprechen, emittieren, eine Steuergitterelektrode 23, eine Beschleunigungselektrode 24, eine erste Fokussierelektrode 25, eine zweite Fokussierelektrode 26 und eine Endelektrode 27. An die erste Fokussierelektrode 25 wird eine vorgegebene Spannung von einem Anschluss 28 angelegt und sie arbeitet so, dass sie den Fokus in der Bildschirmmitte korrigiert. An die zweite Fokussierelektrode 26 wird eine Spannung angelegt, die sich synchron mit Veränderungen des Ablenkwinkels der Elektronenstrahlen verändert (hierin im Folgenden „dynamische Fokussierspannung"). Zusätzlich zu dem Korrigieren des Fokus um den Umfang des Bildschirms herum arbeitet sie so, dass sie eine Quadrupollinse, die sich aus der Differenz bei dem elektrischen Potenzial zwischen der ersten Fokussierelektrode 25 und der zweiten Fokussierelektrode 26 ergibt, erzeugt und die Form der Elektronenstrahlauftreffflecken, die durch den elektromagnetischen Fokussiereffekt verzerrt wurden, korrigiert.
Die Ablenkspule 13 umfasst eine Vertikalablenkspule, die die Elektronenstrahlen in einer vertikalen Richtung auf den Bildschirm ablenkt, und eine Horizontalablenkspule, die die Elektronenstrahlen in einer horizontalen Richtung auf den Bildschirm ablenkt. Das von der Vertikalablenkspule erzeugte Vertikalablenkfeld wird zu einer Tonnenform verzerrt, während das von der Vertikalablenkspule erzeugte Horizontalablenkfeld zu einer Nadelkissenform verzerrt wird. Eine gemeinsame Rasterverzerrungs-Korrekturschaltung ist zum Zweck des Korrigierens von Rasterverzerrung mit der Vertikalablenkspule verbunden.
4 ist eine Perspektivansicht der Ablenkspulen und des Halses der Farbfernsehbildröhre, die eine spezifische Ausführung der vorliegenden Erfindung ist. Im Besonderen zeigt 4 eine Horizontalablenkspule 30 und eine Korrekturspule 31 (äquivalent zu der Korrekturspule 12 in 2). In 4 umfasst die Horizontalablenkspule 30 ein Paar Hauptspulen 32 und 33 sowie ein Paar Hilfsspulen 34 und 35, wobei jede Hilfsspule 34 und 35 in einem horizontalen mittigen Teil von einer der Hauptspulen 32 und 33 positioniert und elektrisch in Reihe mit der umschließenden Hauptspule verbunden ist. Ein nadelkissenförmiges Ablenkfeld wird durch diese Spulen 32 bis 35 erzeugt.
5A bis 5C sind ein Diagramm, das den Magnetfluss darstellt, der durch ein Paar bogenförmiger Magneten erzeugt wird, wenn die Magneten so einander gegenüberliegend platziert sind, dass sie einen Umfang bilden. In 5A bis 5C sind 40 bis 45 die bogenförmigen Magneten, wobei die Paarungen 40 und 41, 42 und 43, 44 und 45 sind. Wenn die bogenförmigen Magneten in einem Umfang platziert sind, ist dann, wenn die Bögen gestreckt werden, um dadurch den Abstand, der die Magneten trennt, zu verkürzen, das von den Magneten erzeugte Ablenkfeld nadelkissenförmig, wie in 5A, und wenn die Bögen verkürzt werden, um dadurch den Abstand, der die Magneten trennt, zu verlängern, ist das von den Magneten erzeugte Ablenkfeld tonnenförmig, wie in 5C. Das Ablenkfeld ist einheitlich, wenn die Bögen weder lang noch kurz sind, wie in 5B. Somit wird klar, dass zum Abmildern von Nadelkissenverzerrung, die in dem Horizontalablenkfeld auftritt, der Abstand, der die Hauptspulen 32 und 33 trennt, eingestellt werden muss.
6 ist eine Vorderansicht der Horizontalablenkspule 30 der Farbfernsehbildröhrenvorrichtung, die eine spezifische Ausführung der vorliegenden Erfindung ist. Die Hauptspulen 32 und 33, die die Horizontalablenkspule umfassen, sind durch den Abstand d getrennt, und die Hilfsspulen 34 und 35 werden in einem mittigen Teil der Hauptspulen 32 und 33, der über und unter der horizontalen Achse der Farbfernsehbildröhrenvorrichtung liegt, bereitgestellt und sind elektrisch in Reihe mit der umschließenden Hauptspule verbunden.
In 6 betragen die Breite W und die Höhe H der Horizontalspule 30 200 mm bzw. 155 mm, während die Breite e und die Höhe f der Hilfsspulen 34 und 35 32 mm bzw. 47 mm betragen. Der erweiterte Abstand d, der die Hauptspulen 32 und 33 trennt, beträgt 2 mm, während der nichterweiterte Abstand, der die Hauptspulen 32 und 33 trennt, 0,5 mm beträgt.
7 zeigt sowohl eine Profilansicht der Horizontalablenkspule 30 als auch eine grafische Darstellung, die den Grad an Horizontalablenkfeldverzerrung H2 entlang der Röhrenachse darstellt. In 7 stellt die vertikale Achse der grafischen Darstellung die Horizontalablenkfeldverzerrung dar, während die horizontale Achse die Positionierung der Verzerrung entlang der Röhrenachse darstellt. In der grafischen Darstellung stellt die Kurve 52 die Verzerrung des Horizontalablenkfelds H2 gemäß den spezifischen Ausführungen der vorliegenden Erfindung dar. Im Vergleich zu der Kurve 50, die Horizontalablenkfeldverzerrung darstellt, wenn kein Raum zwischen den Hauptspulen 32 und 33 geöffnet wurde und wenn keine Hilfsspulen 34 und 35 bereitgestellt werden, zeigt die niedrigere Spitze der Kurve 52, dass die Verzerrung gemildert wurde.
Die Kurve 51 zeigt die Verzerrung, wenn ein Raum von 2 mm zwischen den Hauptspulen 32 und 33 geöffnet wurde, aber wenn keine Hilfsspulen 34 und 35 bereitgestellt wurden. Die Spitze der Kurve 51 ist geringfügig höher als diejenige der Kurve 52 und niedriger als diejenige der Kurve 50, während die Positionierung der Spitze ungefähr dieselbe ist wie diejenige der Kurve 50. Somit wird klar, dass durch Öffnen eines Raums zwischen den Hauptspulen 32 und 33 die Höhe der Spitze verringert wird und durch Bereitstellen der Hilfsspulen 34 und 35 die Spitze in die Richtung der Elektronenkanone verschoben wird.
Aus der obigen Diskussion dürfte klar sein, dass sowohl das öffnen eines Raums zwischen den Hauptspulen 32 und 33 als auch das Bereitstellen der Hilfsspulen 34 und 35 gemäß den spezifischen Ausführungen der vorliegenden Erfindung zum Erfüllen der Aufgaben der vorliegenden Erfindung beiträgt, die dann bestehen, die Gesamtverzerrung des Horizontalablenkfelds zu verringern und die Konvergenzkorrektur zu verbessern, indem die Spitze der Verzerrung näher zu der Elektronenkanone hin verschoben wird. Diese Aufgaben der vorliegenden Erfindung können jedoch immer noch erfüllt werden, indem lediglich eines von dem Vorgenannten, d. h. entweder das Öffnen eines Raums zwischen den Hauptspulen oder das Bereitstellen von Hilfsspulen, erfüllt wird.
Die Korrekturspule 31 ist eine übliche Konvergenzkorrekturspule, die vier Spulen umfasst. Sie ist zwischen der Horizontalablenkspule 30 und der Elektronenkanone 11 positioniert und ist um einen Halsteil der Farbfernsehbildröhre herum angebracht, wie in 4 gezeigt. Jede Spule ist elektrisch in Reihe mit der Horizontalablenkspule verbunden und Konvergenz wird korrigiert, indem ein Ablenkfeld erzeugt wird, das sich in Synchronisation mit Veränderungen des Ablenkwinkels der Elektronenstrahlen verändert.
Die Korrekturspule 31 ist über die in 8 gezeigte Schaltung so mit der Horizontalablenkspule verbunden, dass die Richtung des elektrischen Stroms, der zu der Korrekturspule 31 fließt, ungeachtet der Ablenkungsrichtung geregelt werden kann. 8 ist ein Diagramm einer Korrekturspulenschaltung, die sättigungsfähige Drosseln L1 bis L4 für die Umfangsschaltung verwendet. In 8 ist die Korrekturspule 31 an den Verbindungspunkten P und Q mit der Umfangsschaltung verbunden, wobei zwischen den zwei Reihenschaltungen L1 und L2 sowie L3 und L4, die ansonsten parallel miteinander verbunden sind, eine Brücke gebildet wird.
Die in 8 gezeigte Schaltung ist an dem Anschluss T1 mit der Horizontalablenkspule 30 verbunden. Der elektrische Strom fließt von dem Anschluss T1 zu dem Anschluss T2, wenn die rechte Seite des Anzeigebildschirms abgetastet wird. In diesem Fall steigt die Induktivität der sättigungsfähigen Drosseln L1 und L3 zu der gleichen Zeit, zu der die Induktivität der sättigungsfähigen Drosseln L2 und L4 fällt, wobei dies dazu führt, dass der elektrische Strom von Punkt P zu Punkt Q fließt.
Im Gegensatz dazu fließt der elektrische Strom von dem Anschluss T2 zu dem Anschluss T1, wenn die linke Seite des Anzeigebildschirms abgetastet wird, wobei dies zu einem Sinken der Induktivität der sättigungsfähigen Drosseln L1 und L3 und einem Anstieg der Induktivität der sättigungsfähigen Drosseln L2 und L4 führt. Die Richtung des elektrischen Stroms bleibt jedoch unbeeinflusst und er fließt weiterhin von Punkt P zu Punkt Q. Aus dem Vorgenannten ist klar, dass die Richtung des elektrischen Stroms, der zu der Korrekturspule 31 fließt, immer von dem Verbindungspunkt P zu dem Verbindungspunkt Q führt. Wie in 9 gezeigt wird, ist das Ergebnis selbst dann dasselbe, wenn der elektrische Strom durch Ersetzen der sättigungsfähigen Drosseln L1, L2, L3 und L4 durch Widerstände 61, 62, 64 und 65 und Dioden 63 und 66 kommutiert wird.
Wenn das Horizontalablenkfeld auf eine durch die Kurve 52 dargestellte Weise verzerrt wird, werden die Elektronenstrahlen 16 bis 18 von der Elektronenkanone 11 emittiert, wobei die Linsenwirkung der Elektronenkanone 11 ruht und keine Spannung an die Kor rekturspule 31 angelegt wird. Im Grunde genommen erscheint ein Abtastlinienbild 71 des in 10 gezeigten Typs auf dem Anzeigebildschirm der Farbfernsehbildröhre 10, wenn die Elektronenstrahlen so abgelenkt werden, dass sie lediglich in eine horizontale Richtung wandern (das heißt, die Elektronenstrahlen werden nicht in eine vertikale Richtung abgelenkt).
Dass die Linsenwirkung der Elektronenkanone ruht, bedeutet, dass die Fokussierwirkung der Hauptfokussierlinse und der Quadrupollinse der Elektronenkanone nicht arbeitet. In Bezug auf die spezifischen Ausführungen der vorliegenden Erfindung hat dies zur Folge, dass dieselbe vorgegebene Fokussierspannung an die erste Fokussierelektrode 25, die zweite Fokussierelektrode 26 und die Endelektrode 27 angelegt wird.
In 10 ist die Uneinheitlichkeit der Breite des Abtastlinienbilds 71 darauf zurückzuführen, dass (1) die Elektronenstrahlen elektromagnetischer Fokussierung unterliegen, die sich aus der Horizontalablenkfeldverzerrung ergibt, wie oben erwähnt, und (2) die Länge des Strahlenwegs in der Bildschirmmitte am kürzesten ist und zu dem Umfang des Bildschirms hin länger ist. Mit anderen Worten gibt es, als eine Folge des elektromagnetischen Fokussierens, das sich aus der Horizontalablenkfeldverzerrung ergibt, einen bestimmten Punkt entlang dem Strahlenweg, nachdem er die Ablenkzone durchlaufen hat, an dem der Fleckdurchmesser am kleinsten ist. Auch wenn diese Fokussierdistanz durch den Horizontalablenkwinkel nicht beeinflusst wird, wird die Länge des Strahlenwegs zu dem Leuchtschirm davon beeinflusst. Folglich ist der Fleckdurchmesser des Elektronenstrahls auf dem Leuchtschirm am kleinsten, wenn der Horizontalablenkwinkel so ist, dass die Länge des Strahlenwegs zu dem Leuchtschirm der durch elektromagnetisches Fokussieren erzeugten Fokussierdistanz entspricht.
In 10 sind die engsten Punkte 72 (hierin im Folgenden "elektromagnetische Fokussierpunkte") des Abtastlinienbildes die Punkte, an denen der Fleckdurchmesser des Elektronenstrahls am kleinsten ist, und die Länge des Strahlenwegs an diesen Punkten entspricht der durch elektromagnetisches Fokussieren erzeugten Fokussierdistanz. Da die Länge des Strahlenwegs zu dem Leuchtschirm in der Bildschirmmitte kürzer ist als die Fokussierdistanz, bleibt der mittige Teil des Bildschirms, der zwischen den elektromagnetischen Fokussierpunkten 72 liegt, unterfokussiert und die Breite des Abtastlinienbildes ist breit. Im Gegensatz dazu werden die Umfangsteile des Bildschirms, die au ßerhalb der elektromagnetischen Fokussierpunkte 72 liegen, überfokussiert und die Breite des Abtastlinienbildes ist breit als Folge davon, dass die Länge des Strahlenwegs zu dem Leuchtschirm länger ist als die Fokussierdistanz.
Die Distanz D, die die Distanz der elektromagnetischen Fokussierpunkte 72 zu jeder Kante eines effektiven Anzeigebildschirmbereichs 70 entlang der horizontalen Achse darstellt, beträgt gemäß der tatsächlichen Messung 18 bis 20 mm. Der effektive Anzeigebildschirmbereich 70, der den gesamten Bereich des Leuchtschirms 15 umfasst, ist der tatsächlich zur Bildanzeige verfügbare Bereich. Prüfungen haben gezeigt, dass die dynamische Fokussierspannung, die von der Elektronenkanone zum Zweck der Fokuskorrektur angelegt wird, 1 bis 2 kV beträgt, wenn die Distanz D so eingestellt wird, dass sie in den oben erwähnten Bereich von 18 bis 20 mm fällt. 1 bis 2 kV ist eine Spannung, die in einen praktischen Bereich fällt.
Fehlkonvergenz, die durch die Abmilderung von Horizontalablenkfeldverzerung erzeugt wird, weist einen größten Wert von 10 bis 13 mm auf, wenn sie in Bezug auf die Streuung der Elektronenstrahlen in einer horizontalen Richtung auf dem Leuchtschirm 15 ausgedrückt wird. Dies liegt in einem Bereich, der durch die Korrekturspule 31 korrigiert werden kann. Rasterverzerrung liegt außerdem in einem Bereich, der durch die Rasterkorrekturschaltung korrigiert werden kann.
Die Distanz D vergrößert sich und Fehlkonvergenz wird ausgeprägt, wenn die Nadelkissenverzerrung des Horizontalablenkfeld stark ist. Wenn die Distanz D 50 mm überschreitet, ist eine Spannung von 3 kV oder mehr von der Elektronenkanone 11 zur Fokuskorrektur erforderlich, wobei dies in großem Maße die Lebensdauer der Elektronenkanone und der Umfangsschaltungen verringert. Eine solche Anwendung ist daher nicht praktisch.
Wenn die Horizontalablenkfeldverzerrung in einem größeren Umfang als in dem oben genannten gemildert wird, wird die Fehlkonvergenz zu der Bildschirmmitte hin verringert, während die Fehlkonvergenz zu der Kante des Bildschirms hin entlang der horizontalen Achse akzentuiert wird. Das Problem besteht hier dann, dass das Korrigieren von Konvergenz an jeder Kante des Anzeigebildschirms zu Überkorrektur und nachfolgender Fehlkonvergenz in der Bildschirmmitte führt. Des Weiteren muss die Fehlkonvergenz nach der Korrektur durch die Korrekturspule bei 0,5 mm oder darunter gehalten werden, da Fehlkonvergenz, die 0,5 mm überschreitet, für das menschliche Auge sichtbar ist.
11 ist eine grafische Darstellung, die die Beziehung zwischen Fehlkonvergenz vor der Korrektur durch die Korrekturspule und Fehlkonvergenz nach der Korrektur durch die Korrekturspule darstellt. Die Fehlkonvergenz vor der Korrektur durch die Korrekturspule bezieht sich auf Fehlkonvergenz, die in Bezug auf die Streuung der Elektronenstrahlen in einer horizontalen Richtung, die an jeder Kante entlang der horizontalen Achse des Anzeigebildschirms auftritt, ausgedrückt wird. Wie anhand der 11 zu sehen ist, ist es wünschenswert, die Fehlkonvergenzvorkorrektur bei 20 mm oder darunter zu halten, da Fehlkonvergenznachkorrektur 0,5 mm überschreitet, wenn die Fehlkonvergenzvorkorrektur 20 mm überschreitet. Wenn die elektromagnetischen Fokussierpunkte die Kante des effektiven Anzeigebildschirmbereichs entlang der horizontalen Achse um 40 mm oder mehr überschreiten, überschreitet die Fehlkonvergenzvorkorrektur 20 mm und die Fehlkonvergenznachkorrektur überschreitet 0,5 mm. Eine solche Anwendung ist daher nicht praktisch, da die Bildqualität merklich verringert wird.
Aus dem Vorgenannten ist klar, dass in Bezug auf eine 812,8 mm(32-Zoll)-Farbfernsehbildröhrenvorrichtung mit einem maximalen Ablenkwinkel von 124° die dynamische Fokussierspannung, die an die Elektronenkanone angelegt wird, sowie der Effekt der Korrektur durch die Korrekturspule optimiert werden, ausgezeichnete Konvergenz und Fokussierung über den gesamten Bildschirm hinweg verwirklicht wird und Rasterverzerrung verhindert wird, wenn Horizontalablenkfeldverzerrung so gemildert wird, dass die Distanz D in den Bereich von 18 bis 20 mm fällt.
Auch wenn sich obige Diskussion auf eine 812,-8mm(32-Zoll)-Farbfernsehbildröhrenvorrichtung mit einem 16:9-Aspektverhältnis und einem maximalen Ablenkwinkel von 124° nach den spezifischen Ausführungen der vorliegenden Erfindung bezieht, wurden Experimentdaten in Bezug auf Farbfernsehbildröhrenvorrichtungen verschiedener Größen tabelliert und in 12 dargestellt. Im Besonderen zeigen die Daten, dass die Distanz D für eine 711,2-mm(28-Zoll)-Farbfemsehbildrährenvorrichtung 32 bis 35 mm beträgt und dass die Distanz D von einer 914,4-mm(36-Zoll)-Farbfernsehbildröhrenvorrichtung 3 bis 5 mm beträgt.
Allgemein gesagt ist eine praktische Bildqualität erreichbar, wenn die elektromagnetischen Fokussierpunkte in Bezug auf eine 711,2- bis 914,4-mm(28- bis 36-Zoll)-Farbfernsehbildröhrenvorrichtung mit einem 16:9-Aspektverhältnis und einem maximalen Ablenkwinkel von 115° oder größer in einen Bereich von –30 bis 50 mm fallen. Außerdem ist es in Bezug auf eine 431,8- bis 533,4-mm(17- bis 21-Zoll)-Farbanzeigenbildröhrenvorrichtung mit einem maximalen Ablenkwinkel von 105° oder größer wünschenswert, dass die elektromagnetischen Fokussierpunkte in einen Bereich von –50 bis 20 mm fallen.
Nach den spezifischen Ausführungen der vorliegenden Erfindung wurde die optimale Verzerrung des Horizontalablenkfelds oben unter Verwendung der Positionierung der elektromagnetischen Fokussierpunkte als Basis bewertet, auch wenn dieselbe Bewertung außerdem durchgeführt werden kann, indem die Fehlkonvergenz vor der Korrektur durch die Konvergenzkorrekturspule als Basis verwendet wird. In diesem Fall ist es wünschenswert, die Fehlkonvergenz in Bezug auf eine 711,2- bis 914,4-mm(28- bis 36-Zoll)-Farbfernsehbildröhrenvorrichtung mit einem 16:9-Aspektverhältnis und einem maximalen Ablenkwinkel von 115° oder größer in einem Bereich von 5 bis 20 mm zu halten und in Bezug auf eine 431,8- bis 533,4-mm(17- bis 21-Zoll)-Farbanzeigenbildröhrenvorrichtung mit einem maximalen Ablenkwinkel von 105° oder größer in einem Bereich von 3 bis 15 mm zu halten.
Wenn die elektromagnetischen Fokussierpunkte in dem effektiven Anzeigebildschirmbereich liegen (wie in 10), kann die Distanz zwischen einem elektromagnetischen Fokussierpunkt und einer Kante des effektiven Anzeigebildschirmbereichs entlang der horizontalen Achse gut gemessen werden. Wenn jedoch die elektromagnetischen Fokussierpunkte außerhalb des effektiven Anzeigebildschirmbereichs liegen, muss eines der folgenden drei Messverfahren verwendet werden, da die elektromagnetischen Fokussierpunkte nicht gut sichtbar sind.
Ein Verfahren beinhaltet das Drehen eines Magnets, der ein farbgereinigter Magnet (üblicherweise als Reinheitsmagnet bezeichnet) ist, der üblicherweise in Farb-Kathodenstrahlröhren-Vorrichtungen angebracht ist. Der farbgereinigte Magnet nimmt die Form eines Paars ringförmiger Magneten an, die um einen Halsteil einer Kathodenstrahlröhren-Vorrichtung herum angebracht sind. Jeder der Magneten, die den farbge reinigten Magneten umfassen, bildet ein Paar magnetischer Pole, die an der Ringmitte einander gegenüberliegen.
Wenn die Ablenkung der Elektronenstrahlen durch die Ablenkspule ruht (hierin im Folgenden als "Nichtablenkungsbedingungen" bezeichnet), können die Elektronenstrahlen durch Drehen des farbgereinigten Magneten in eine horizontale Richtung abgelenkt werden. Unter Verwendung dieses Verfahrens kann die erforderliche Messung erzielt werden durch (1) Markieren der Position des Strahlflecks in der Bildschirmmitte unter Nichtablenkungsbedingungen, (2) Drehen des farbgereinigten Magneten bis zum Erscheinen des elektromagnetischen Fokussierpunkts an der Kante des effektiven Anzeigebildschirmbereichs und (3) Messen, erneut unter Nichtablenkungsbedingungen, der Distanz zwischen der markierten Position des Strahlflecks in der Bildschirmmitte und der Position des Strahlflecks nach dem Drehen des farbgereinigten Magneten.
Ein zweites Verfahren beinhaltet das Berechnen der Position der elektromagnetischen Fokussierpunkte durch Messen der horizontalen Breite des länglichen Bildes, das angezeigt wird, wenn horizontale Ablenkung durchgeführt wird, wenn die Linsenwirkung der Elektronenkanone und die Korrekturwirkung der Korrekturspule ruht. Im Besonderen kann durch Lokalisieren der Punkte, an denen dieses längliche Bild am breitesten und am schmalsten ist, und dann durch Zeichnen einer Linie, die die zwei oberen bzw. unteren Punkte verbindet, die Position des elektromagnetischen Fokussierpunkts bestimmt werden, indem der Schnittpunkt dieser zwei Linien als der elektromagnetische Fokussierpunkt erachtet wird.
Ein weiteres Verfahren beinhaltet das Auftragen einer phosphorhaltigen Substanz auf den Bereich außerhalb der Kanten des effektiven Anzeigebildschirmbereichs bei der Herstellung der Farb-Kathodenstrahlröhren-Vorrichtung, da dies visuelles Bestimmen der Position der elektromagnetischen Fokussierpunkte ermöglicht.
Nach den spezifischen Ausführungen der vorliegenden Erfindung ist die Breite des Raums, der zwischen einem Paar Hauptspulen, die die Horizontalablenkspule umfassen, geöffnet wird, festgelegt und entlang der gesamten Länge davon einheitlich. Dieser Raum muss jedoch nicht notwendigerweise festgelegt oder einheitlich sein. Wenn lediglich ein Teilraum zwischen den zwei Spulen entlang der Länge davon geöffnet wird, wird es möglich, die Positionierung der Spitze der Horizontalablenkfeldverzerrung durch Verändern der Positionierung des Raums zu verändern. Außerdem kann die Spitze der Horizontalablenkfeldverzerrung näher zu der Elektronenkanone bewegt werden, indem die vorgenannten Hilfsspulen näher an der Elektronenkanone positioniert werden, und die Spitze weiter von der Elektronenkanone weg bewegt werden, indem die Hilfsspulen weiter von der Elektronenkanone weg positioniert werden.
Auch wenn die vorgenannte Diskussion eine Farbfernsehbildröhrenvorrichtung mit einem 16:9-Aspektverhältnis nach den spezifischen Ausführungen der vorliegenden Erfindung betrifft, kann die vorliegende Erfindung außerdem auf eine Farb-Kathodenstrahlröhren-Vorrichtung mit einem 4:3-Aspektverhältnis angewendet werden.
Ein Verfahren zum Milder von Nadelkissenverzerrung des Horizontalablenkfelds ohne Verringern der Effektivität der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Distanz, die die zwei Hauptspulen trennt, auf die oben besprochene Weise zu vergrößern. Ein anderes Verfahren beinhaltet das Verringern der Dichte der Wicklung von jeder der Hauptspulen in dem Bereich, in dem der Umfang von jeder der Hauptspulen entlang der horizontalen Achse der Farbfernsehbildröhrenvorrichtung in enge Nähe kommt.
Auch wenn die vorliegende Erfindung mit Hilfe von Beispielen mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen vollständig beschrieben wurde, ist zu beachten, dass für Fachleute verschiedene Änderungen und Modifizierungen offensichtlich sind. Daher sind solche Änderungen und Modifizierungen, soweit sie nicht von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abweichen, so auszulegen, als seien sie darin enthalten.

Claims

Farbfernsehbildröhrenvorrichtung (10) mit einer diagonalen Größe von 711,2 mm (28 Zoll) oder größer und mit einem maximalen Ablenkwinkel von 115° oder größer und weniger als 180°, die ein Selbstkonvergenzverfahren verwendet, wobei die Farbfernsehbildröhrenvorrichtung umfasst: eine Farbfernsehbildröhre; eine Elektronenkanone (11) zum Erzeugen einer Hauptfokussierlinse und einer Quadrupollinse; ein Ablenkjoch, das an einem Trichterteil der Farbfernsehbildröhre angebracht ist und eine Horizontalablenkspule (13, 30) aufweist; eine Konvergenzkorrekturspule (12, 31), die an einem Halsteil der Farbfernsehbildröhre angebracht ist und so arbeitet, dass sie Fehlkonvergenz, die nach der durch das Ablenkjoch durchgeführten Selbstkonvergenz verbleibt, korrigiert; dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontalablenkspule so eingerichtet ist, dass sie ein Horizontalablenkfeld so erzeugt, dass ein Vertikalfokussierpunkt eines Elektronenstrahls, der aus dem Horizontalablenkfeld resultiert, 50 mm oder weniger innerhalb und 30 mm oder weniger außerhalb jeder Kante des effektiven Anzeigebildschirmbereichs entlang der horizontalen Achse liegt, wobei eine Fokussierwirkung durch die Hauptfokussierlinse und die Quadrupollinse der Elektronenkanone nicht arbeitet und keine Spannung an die Konvergenzkorrekturspule angelegt wird.
Farbfernsehbildröhrenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Konvergenzkorrekturspule elektrisch mit der Horizontalablenkspule verbunden ist und so arbeitet, dass sie Konvergenz in Synchronisation mit einer Horizontalablenkwirkung korrigiert.
Farbfernsehbildröhrenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Horizontalablenkspule ein Paar Hauptspulen (32, 33) umfasst; und wobei wenigstens ein Teil eines Bereichs, in dem sich ein Umfang von jeder des Paars Hauptspulen in enger Nähe zueinander befindet, breiter als andere Teile ist.
Farbfernsehbildröhrenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Horizontalablenkspule ein Paar Hauptspulen (32, 33) umfasst; und wobei die Horizontalablenkspule des Weiteren eine Hilfsspule (34, 35) umfasst, die, von einer Anzeigebildschirmseite aus gesehen, in einem horizontalen mittigen Teil von jeder des Paars Hauptspulen (32, 33) bereitgestellt wird und elektrisch in Reihe mit der umschließenden Hauptspule verbunden ist.