DE3786516T2

DE3786516T2 - Kathodenstrahlrohr-Einrichtung.

Info

Publication number: DE3786516T2
Application number: DE87111958T
Authority: DE
Inventors: Peter Beanlands; Brian David Chase; Adrian Mark Clitheroe; Edward Trevor Shepherd
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1986-10-30
Filing date: 1987-08-18
Publication date: 1994-02-17
Anticipated expiration: 2007-08-19
Also published as: JPH0465593B2; DE3786516D1; EP0265614B1; US4908550A; EP0265614A1; JPS63117586A; GB2196817A; GB8626018D0

Description

Fachgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlrohr- Einrichtung und insbesondere eine Einrichtung, die Restmagnetismus entgegen der vertikalen Komponente des Erdmagnetfeldes und anderer Umgebungsmagnetfelder unter Verwendung einer in der Einrichtung bereits vorhandenen Entmagnetisierungsspule erzeugt.

Hintergrund der Erfindung

Ein Farbbildschirmsystem, in dem eine Farbkathodenstrahlröhre (CRT) verwendet wird, neigt in der Regel zu allmählichen Leistungsverschlechterungen aufgrund der Tatsache, daß verschiedene Bauteile mit der Zeit magnetisiert werden. Insbesondere die Lochmaske einer Kathodenstrahlröhre neigt zur Magnetisierung und bewirkt, daß die Elektronenstrahlen so abgelenkt werden, daß sie nicht mehr auf die Vorderseite des Bildschirms an der richtigen Position auftreffen, sondern in einen phosphorhaltigen Bereich fallen, der eine inkorrekte Farbe emittiert. Dies führt zu unreinen Farbdarstellungen des resultierenden Bildes.
Auf diesem Fachgebiet ist durchaus bekannt, daß die Amplitude dieser Magnetisierung auf ein akzeptables Niveau durch den Einsatz einer Entmagnetisierungsspule gebracht werden kann; dabei wird eine Spule in dem Bereich der Kathodenstrahlröhre angeordnet, durch welche ein ausschwingender Sinusstrom hindurchfließt. Bessere Ergebnisse können durch den Einsatz eines Paares von Entmagnetisierungsspulen auf gegenüberliegenden Seiten der Kathodenstrahlröhre erzielt werden, wodurch ein einheitlicheres Entmagnetisierungsfeld um die Kathodenstrahlröhre herum entsteht.
Unerwünschter Magnetismus kann auch außerhalb der eigentlichen Kathodenstrahlröhre erzeugt werden, z. B. von den folgenden beiden Hauptquellen:
(i) Erdmagnetfeld
(ii) lokal erzeugter Magnetismus, z. B. von leistungsstarken Elektromotoren
In qualitativ hochwertigen Farbbildschirmsystemen dieser Art ist ebenfalls eine Kompensation dieser Magnetfelder wünschenswert. Leider können diese Magnetfelder durch Entmagnetisierung nicht eliminiert werden. In der Tat kann das Problem durch Entmagnetisierung noch verschärft werden, da dadurch die ferromagnetischen Komponenten der Kathodenstrahlröhre entsprechend dem Magnetfeld in der Umgebung magnetisiert werden, wodurch nach der Entmagnetisierung die ferromagnetischen Komponenten ein Magnetfeld aufbauen, das auf das Magnetfeld in der Umgebung ausgerichtet ist und dieses verstärkt.
Da die maximale Amplitude der vertikalen Komponente des Erdmagnetismus etwa doppelt so groß wie die der horizontalen Komponente des Erdmagnetismus ist, ist eine Kompensation der vertikalen Komponente folglich wichtiger. Obgleich Techniken zur Reduzierung beider Komponenten des Erdmagnetfelds vorhanden sind, erfolgt allgemein nur eine Kompensation der vertikalen Komponente.
Bei einem etablierten Verfahren zur Bereitstellung eines festen Kompensationsvermögens für die vertikale Magnetkomponente wird die Position des Ablenkspulenjochs entlang des Halses der Kathodenstrahlröhre verändert. Dies ist jedoch nur zum Zeitpunkt der Fertigung der Kathodenstrahlröhre möglich.
Es gab verschiedene Versuche zur Kompensation von Erd- und anderen Umgebungsmagnetfeldern nach Inbetriebnahme des Bildschirmsystems. Einer dieser Versuche ist in der Patentschrift EP-A-0077 112 von Hazeltine dokumentiert, in der ein System zur Erzeugung eines Magnetfelds beschrieben ist, das der Komponente des Umgebungsmagnetfelds axial zur Kathodenstrahlröhre (d. h. etwa horizontal) mit Hilfe von zwei Spulen entgegenwirkt, wobei eine der Spulen auf der Sichtseite der Kathodenstrahlröhre an ihrer Kante und die andere parallel zur ersten, jedoch hinter dem Bildschirm in Richtung des Jochs der Kathodenstrahlröhre angeordnet ist. Diese Spulen werden permanent von einem Strom durchflossen, der in Antwort auf Rückmeldesignale von Sensoren an den Ecken des Bildschirms erzeugt wird, die unmittelbar den Strahlauftreffehler ermitteln, der durch die axiale Komponente der Erd- und anderer Umgebungsmagnetfelder verursacht wird. Dieses Verfahren ist recht komplex und teuer und verhindert, daß der gesamte Bildschirm zur Informationsdarstellung genutzt werden kann, da die Bildschirmecken von den Sensoren verdunkelt werden.
Ein weiteres Kompensationsverfahren wird in der Patentschrift EP-A-0039 502 (Siemens) offenbart, bei dem drei Spulenpaare orthogonal um die Kathodenstrahlröhre herum angeordnet sind, um alle drei orthogonalen Komponenten des Umgebungsmagnetfeldes zu kompensieren. Die zur Ansteuerung der Spulen verwendeten Signale werden aus den orthogonal angebrachten Hall- Effekt-Sensoren abgeleitet, welche die Stärke der Umgebungsmagnetfelder in den drei Richtungen ermitteln. Das einzelne Signal aus jedem Sensor wird verstärkt und dem entsprechenden Spulenpaar zugeführt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß es in bezug auf seine Implementierung sowohl komplex als auch teuer ist.
Ein anderes Kompensationsverfahren ist in der Patentschrift GB-A-1493311 (Sony) niedergelegt. Diese Patentschrift befaßt sich mit der Kompensation der beiden horizontalen Komponenten des Magnetfelds. Statt die Amplitude von einigen oder allen orthogonalen Komponenten des Magnetfelds über einen Großteil der Länge der Kathodenstrahlröhre zu reduzieren (wie in den beiden vorherigen Beispielen), wird bei diesem Verfahren eine Spule am Joch der Kathodenstrahlröhre verwendet, um ein lokal begrenztes Magnetfeld zu erzeugen, das die Wirkung der beiden horizontalen Komponenten des Umgebungsmagnetfeldes über den restlichen Strahlweg (insbesondere in der Aufweitung der Kathodenstrahlröhre) ausgleichen soll. Dies hat den Vorteil, daß nur eine zusätzliche Spule erforderlich ist, jedoch gleichzeitig den Nachteil, daß es an der verwendeten Spulenposition erforderlich ist, die Spule nicht mit einem einfachen konstanten Gleichstrom anzusteuern, sondern mit einer komplexen doppelten Sägezahnwellenform, die etwa nullstromsymmetrisch ist.
Ein ähnliches Kompensationsverfahren ist in der Patentschrift JP-A-58 138 191 (Mitsubishi Denki) beschrieben. Gegenstand dieser Patentschrift ist die Kompensation aller drei orthogonalen Komponenten des Umgebungsmagnetfelds; dazu wird - wie bei Sony - eine zusätzliche Spule an dem Joch der Kathodenstrahlröhre verwendet.

Offenbarung der Erfindung

Alle der vorstehend beschriebenen Verfahren, die den Stand der Technik widerspiegeln, erfordern die Modifikation eines Standardbildschirmsystems durch die Integration zusätzlicher magnetfelderzeugender Komponenten wie beispielsweise Spulen. Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß solche zusätzlichen Spulen nicht erforderlich sind und bereits in der Einrichtung vorhandene, in angemessener Weise auszurichtende Entmagnetisierungsspulen zur Kompensation unerwünschter vertikaler Felder eingesetzt werden können.
Darüber hinaus ist lediglich eine relativ einfache Modifikation erforderlich, um die Einrichtung ab Werk für den Einsatz in jeder geographischen Breite einzustellen oder bei Bedarf neu zu kalibrieren. Wahlweise kann die Kompensationsstärke durch einen Mechanismus automatisch angepaßt werden, so daß keine Modifikation - weder im Herstellerwerk noch in der späteren Nutzungsphase - bei dem Einsatz in verschiedenen geographischen Breiten erforderlich ist.
Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung eine Kathodenstrahlrohr-Einrichtung einschließlich einer Kathodenstrahlröhre mit einer Entmagnetisierungsspule zur Reduzierung der Magnetisierung der Einrichtung vor, in welcher die Entmagnetisierungsspule ebenfalls so positioniert, eingebaut und für den Betrieb angeordnet ist, daß ein Restmagnetismus erzeugt wird, der der vertikalen Komponente des Erdmagnetfeldes und anderer Umgebungsmagnetfelder entgegenwirkt, wodurch eine resultierende vertikale Komponente des Magnetfelds im Bereich der Kathodenstrahlröhre mit einer Amplitude erzeugt wird, die kleiner als die der vertikalen Komponente des Erdmagnetfelds und der anderen Umgebungsmagnetfelder ist.
Vorzugsweise legen die mit der Entmagnetisierungsspule verbundenen Schaltungen an die Entmagnetisierungsspule ein zeitabhängiges Signal mit einer Amplitude in Form einer ausschwingenden Sinuskurve an, die von einem konstanten Gleichstromsignal gefolgt wird. Das Anlegen einer ausschwingenden Sinuskurve an die Entmagnetisierungsspule hat den auf diesem Fachgebiet durchaus bekannten Effekt der Entmagnetisierung verschiedener Komponenten der Kathodenstrahlrohr-Einrichtung. Das Anlegen eines Signals mit einer konstanten Amplitude ungleich Null an die Entmagnetisierungsspule hat den Effekt, daß Restmagnetismus einer Polarität und Stärke erzeugt wird, der durch die Polarität und Amplitude des Signals bestimmt wird.
Folglich stellt die vorliegende Erfindung eine Kathodenstrahlrohr-Einrichtung mit einer Kathodenstrahlröhre, eine Entmagnetisierungsspule sowie eine Entmagnetisier-Treiberschaltung vor, wobei die Entmagnetisierungsspule so angeordnet ist, daß die während der Entmagnetisierung der Einrichtung generierten entmagnetisierenden Magnetfelder innerhalb der Einrichtung grundsätzlich vertikal ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung Mittel zur Modifizierung der Entmagnetisier-Treiberschaltung enthält, damit im Anschluß an eine Entmagnetisieroperation ein durchgehendes Magnetfeld innerhalb der Einrichtung entgegen dem umgebenden vertikalen Magnetfeld aufgebaut wird, das aus der vertikalen Komponente der Erdmagnetisierung oder anderer Magnetquellen an dem Standort der Einrichtung resultiert.
Vorzugsweise wird durch die mit der Entmagnetisierungsspule verbundenen Schaltkreise ein zeitabhängiges Signal mit einer Amplitude in der Form einer ausschwingenden Sinuskurve angelegt, die von einem konstanten Gleichstromsignal gefolgt wird. Das Anlegen einer ausschwingenden Sinuskurve an die Entmagnetisierungsspule hat den auf diesem Fachgebiet durchaus bekannten Effekt der Entmagnetisierung verschiedener Komponenten der Kathodenstrahlrohr-Einrichtung. Das Anlegen eines Signals mit einer konstanten Amplitude ungleich Null an die Entmagnetisierungsspule hat den Effekt, daß Restmagnetismus einer Polarität und Stärke erzeugt wird, der durch die Polarität und Amplitude des Signals bestimmt wird.
Diese Einrichtung hat den Vorteil, daß die zusätzlichen Schaltungen, die zur Erzeugung des Signals mit konstanter Amplitude ungleich null dienen, relativ einfach aufgebaut sind und größtenteils aus einer Gleichstromversorgung und einem Widerstand bestehen. Die Position der Entmagnetisierungsspule innerhalb der Röhre und die Amplitude des Gleichstromsignals werden so gewählt, daß die Restmagnetisierung der vertikalen Komponente des zu reduzierenden oder vorzugsweise zu eliminierenden Magnetismus entgegenwirkt und von vergleichbarer Stärke ist.
Vorzugsweise verfügt die Schaltung über eine Wechselstromsignalquelle, Mittel zum Modifizieren des Wechselstromsignals zwecks Erzeugung einer ausschwingenden Sinuskurve, eine Gleichstromsignalquelle und einen Umschalter für die Kopplung der ausschwingenden Sinuskurve und nachfolgend des Gleichstromsignals mit der Entmagnetisierungsspule.
Alternativ legt die mit einer Entmagnetisierungsspule verbundene Schaltung an die Entmagnetisierungsspule ein zeitabhängiges Signal mit einer Amplitude in Form einer ausschwingenden Sinuskurve mit einer mittleren Amplitude ungleich null an, um dadurch das Material in der Einrichtung zu magnetisieren, damit ein remanenter Magnetismus in der Einrichtung selbst erzeugt wird. Das ausschwingende sinusförmige Signal, das zu dem mittleren Amplitudensignal ungleich null hinzuaddiert wird, hat den Effekt der Magnetisierung der Kathodenstrahlrohr-Einrichtung. Die Stärke des resultierenden Magnetfelds wird durch die Amplitude des mittleren Amplitudensignals ungleich null bestimmt. Folglich kann - wenn die Entmagnetisierungsspule/n in geeigneter Weise in der Röhre angeordnet ist bzw. sind - die Stärke des resultierenden Magnetfelds so gesteuert werden, daß es der unerwünschten Umgebungskomponente entgegenwirkt und diese aufhebt. Wahlweise sorgt die Schaltung nachfolgend für die Entfernung dieses Signals aus der Entmagnetisierungsspule. Diese Option hat den weiteren Vorteil, daß das Signal in der Entmagnetisierungsspule nur bei Bedarf zur Generierung der Restmagnetisierung angelegt zu werden braucht. Danach wird keine Leistung mehr verbraucht.
Eine Anordnung zur Magnetisierung von Material in der Einrichtung umfaßt Schaltungen einschließlich einer Wechselstromsignalquelle, Mittel zum Modifizieren des Wechselstromsignals zwecks Erzeugung eines ausschwingenden sinusförmigen Signals, eine Gleichstromsignalquelle und Mittel zum gleichzeitigen Anlegen des Gleichstromsignals und des ausschwingenden sinusförmigen Signals an die Entmagnetisierungsspule. Wenn das erzeugte Gleichstromsignal eine konstante Amplitude aufweist, hat diese Anordnung den Vorteil, daß es nicht erforderlich ist, die Signale aus der Entmagnetisierungsspule zu entfernen, nachdem die Sinuskurve fast völlig ausgeschwungen ist. Damit bleibt das Gleichstromsignal in der Entmagnetisierungsspule erhalten, wodurch weiterhin ein Magnetfeld zusätzlich zu dem von den magnetisierten Komponenten der Kathodenstrahlröhre erzeugten Magnetfeld generiert wird. Das Ergebnis ist daher ein stärkeres Magnetfeld, das dem Umgebungsmagnetfeld entgegengewirkt und dieses ausgleicht. Wahlweise können die Signale nachfolgend aus der Entmagnetisierungsspule entfernt werden, wodurch diese nicht mehr von Strom durchflossen wird und dadurch die Leistungsaufnahme reduziert wird.
Eine andere Anordnung zur Magnetisierung von Material in der Einrichtung umfaßt Schaltungen einschließlich einer Wechselstromsignalquelle, Mittel zum Modifizieren des Wechselstromsignals zum Erzeugen eines ausschwingenden sinusförmigen Signals, Mittel zum Modifizieren des Wechselstromsignals zur Erzeugung eines halbwellengleichgerichteten, ausschwingenden Sinussignals und Mittel zum Anlegen der beiden zuletzt genannten Signale in die Entmagnetisierungsspule. Diese beiden zuletzt genannten Signale können nachfolgend aus der Entmagnetisierungsspule entfernt werden, obwohl dies nicht unbedingt erforderlich ist, da beide Signale auf einen niedrigen Pegel ausschwingen.
Eine weitere Anordnung zur Magnetisierung von Material in der Einrichtung umfaßt Schaltungen einschließlich einer Wechselstromsignalquelle, Mittel zum Modifizieren des Wechselstromsignals zwecks Erzeugung eines ausschwingenden Sinussignals, Mittel zum Modifizieren des Wechselstromsignals zwecks Erzeugung eines halbwellengleichgerichteten Sinussignals und Mittel zum Anlegen der beiden zuletzt genannten Signale an die Entmagnetisierungsspule, wobei das zuletzt genannte Mittel auch eingesetzt werden kann, um mindestens das halbwellengleichgerichtete Sinussignal aus der Entmagnetisierungsspule zu entfernen. In dieser Anordnung ist es wichtig, das halbwellengleichgerichtete Sinussignal aus der Entmagnetisierungsspule zu entfernen, da das Signal nicht ausschwingt und ansonsten weiterhin ein unerwünschtes alternierendes Magnetfeld erzeugen würde.
Vorzugsweise enthält die Einrichtung Mittel zum Ändern der Stärke und Polarität des Restmagnetismus, um eine Änderung in der vertikalen Komponente des Umgebungsmagnetfelds zu kompensieren.
Da die Stärke des Restmagnetfeldes in dem einen Fall durch die Amplitude des an die Entmagnetisierungsspule gelegten konstanten Gleichstromsignals oder in dem anderen Fall durch die mittlere Amplitude ungleich null des Entmagnetisierungssignals bestimmt wird, ist es relativ einfach, seinen Wert entsprechend den jeweiligen Anforderungen zu ändern.
Wenn sich die vertikale Komponente des Umgebungsmagnetfeldes an einem bestimmten Standort ändert, oder wenn die Einrichtung an einem neuen Standort mit einer unterschiedlichen Umgebungsmagnetfeldstärke aufgestellt wird, kann der Restmagnetismus einfach zur Kompensation dieser Änderung modifiziert werden. Die Modifikation kann automatisch über ein Rückmeldesignal eines Sensors erfolgen oder von dem Benutzer des Bildschirmssystems selbst angegeben werden.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Entmagnetisierungsspule über der Kathodenstrahlröhre in der Kathodenstrahlrohr-Einrichtung angeordnet. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Entmagnetisierungsspule in zwei Teile unterteilt, wobei die eine oberhalb der Kathodenstrahlröhre und die andere unterhalb der Kathodenstrahlröhre in der Kathodenstrahlrohr-Einrichtung angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, daß die räumlichen Änderungen des Restmagnetismus über der Kathodenstrahlrohr-Einrichtung möglicherweise geringer als bei dem zuvor genannten Ausführungsbeispiel sind, doch dieses Ausführungsbeispiel ist aufgrund der Herstellung einer zweigeteilten Entmagnetisierungsspule mit zusätzlichen Kosten verbunden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Kathodenstrahlrohr-Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Magnetfeldlinien im Bereich einer Kathodenstrahlröhre, in der das Verfahren dieser Erfindung nicht angewandt wird, zeigt;
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Magnetfeldlinien im Bereich einer Kathodenstrahlröhre, in der der Gegenstand dieser Erfindung umgesetzt wurde, zeigt, jedoch ohne externe Magnetismusquellen;
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Magnetfeldlinien im Bereich einer Kathodenstrahlröhre zeigt, die die Wirkung auf die in Fig. 2 gezeigten Magnetfeldlinien bei der Anwendung dieser Erfindung veranschaulicht;
Fig. 5 eine schematische Darstellung des an die Entmagnetisierungsspule gelegten Signals in einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;
Fig. - 6 ein vereinfachtes Schaltbild eines Schaltkreises zeigt, der das Signal in Fig. 5 erzeugt;
Fig. 7 eine schematische Darstellung des an die Entmagnetisierungsspule gelegten Signals in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 8 ein vereinfachtes Schaltbild eines Schaltkreises zeigt, der zur Erzeugung des Signals in Fig. 7 dient;
Fig. 9 eine schematische Darstellung des an die Entmagnetisierungsspule gelegten Signals in einer Variante des in Fig. 7 und 8 veranschaulichten Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 10 ein vereinfachtes Schaltbild eines Schaltkreises zeigt, der zur Erzeugung des Signals in Fig. 9 dient;
Fig. 11 eine schematische Darstellung des an die Entmagnetisierungsspule gelegten Signals in einer weiteren Variante des in Fig. 7 und 8 gezeigten Ausführungsbeispiels zeigt; und
Fig. 12 ein vereinfachtes Schaltbild eines Schaltkreises zeigt, der zur Erzeugung des Signals in Fig. 11 dient.

Ausführliche Beschreibung

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt die Kathodenstrahlrohr-Einrichtung eine Kathodenstrahlröhre 10, eine zweigeteilte 11, 12 Entmagnetisierungsspule, die als Sattelspulen oberhalb und unterhalb der Aufweitung der Kathodenstrahlröhre angeordnet ist, und einen Schaltkreis 13 zur Ansteuerung der Entmagnetisierungsspule.
In einem Ausführungsbeispiel wird die Entmagnetisierungsspule mit dem in Fig. 5 dargestellten Signal angesteuert, das von dem Schaltkreis in Fig. 6 erzeugt wird. Die ausschwingende Sinuskurve 20 wird erzeugt, wenn der Schalter 22 nach links bewegt und Kontakt mit dem Widerstand 23 hergestellt wird. Ein Wechselstrom fließt von einer Wechselspannungsquelle 24 durch den Positor 25, den Widerstand 23 und die Entmagnetisierungsspule 11, 12 hindurch und bewirkt, daß sich der Positor erwärmt. Dies führt wiederum dazu, daß sich der Widerstand des Positors erhöht und der Strom wie in Fig. 5 gezeigt schwächer wird. Dies hat den Effekt, daß die Kathodenstrahlrohr-Einrichtung entmagnetisiert wird. Nachdem das Signal auf einen niedrigen Pegel abgefallen ist, wird der Schalter 22 umgelegt und stellt Kontakt mit dem Widerstand 26 her, so daß ein konstanter Gleichstrom 21 von der Gleichspannungsquelle 27 über den Widerstand 26 durch die Entmagnetisierungsspule 11, 12 fließt. Dadurch wird ein im wesentlichen vertikales Magnetfeld 14 im Aufweitungsbereich der Kathodenstrahlröhre erzeugt (siehe Fig. 3). Dieses Magnetfeld wird so aufgebaut, daß es dem in Fig. 2 gezeigten Umgebungsmagnetfeld 15 so entgegenwirkt, daß das resultierende Magnetfeld 16 die in Fig. 4 gezeigte Form aufweist, d. h. eine niedrige Amplitude des vertikalen Magnetfeldes in der Aufweitungsregion der Kathodenstrahlröhre. Diese Reduzierung in der Amplitude des vertikalen Magnetfeldes erzeugt weniger unerwünschte Ablenkungen der Elektronenstrahlen, wodurch die Reinheit des von der Kathodenstrahlröhre erzeugten Farbbildes verbessert wird.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung steuert der in Fig. 8 gezeigte Schaltkreis die Entmagnetisierungsspule 11, 12 mit einem Signal mit der in Fig. 7 gezeigten Form an, d. h. eine ausschwingendes Sinuskurve, die von dem Nullpegel versetzt ist und von einem Nullsignal gefolgt wird, nachdem die Sinuskurve vollständig ausgeschwungen ist.
Der Zyklus wird durch gleichzeitiges Schließen beider Schalter 30, 31 eingeleitet, so daß die ausschwingende Sinuskurve von der Wechselspannungsquelle, von Positor 33 und Widerstand 34 der konstanten Gleichspannung von der Gleichspannungsquelle 35 und dem Widerstand 36 hinzugefügt und der Entmagnetisierungsspule 11, 12 zugeführt wird. Nachdem die Wechselspannungskomponente auf einen niedrigen Pegel abgefallen ist, werden beide Schalter 30, 31 geöffnet, und die Entmagnetisierungsspule wird dadurch spannungslos (aberregt).
Dies hat den Effekt der Magnetisierung der Lochmaske innerhalb der Kathodenstrahlröhre und anderer magnetisierbarer Komponenten in der Einrichtung. Wenn die magnetisierbaren Komponenten in geeigneter Weise angeordnet sind, können sie ein Magnetfeld erzeugen, das ähnlich wie in Fig. 3 gezeigt aufgebaut ist, welches der vertikalen Komponente des Umgebungsmagnetfelds wie zuvor beschrieben entgegenwirkt.
Alternativ können die Schalter 30, 31 weggelassen werden und die Widerstände 34, 36 zusammengeschaltet und mit der Entmagnetisierungsspule 11, 12 verbunden werden. Dadurch wird die Entmagnetisierungsspule von einem durchgehenden Gleichstrom durchflossen, wodurch ein statisches Magnetfeld aufgebaut wird. Dieses Magnetfeld ist in etwa auf das Magnetfeld ausgerichtet, das durch die Magnetisierung der magnetisierbaren Komponenten in der Einrichtung erzeugt wird, und damit ist das gesamte von der Einrichtung generierte Magnetfeld stärker, als wenn die Schalter 30, 31 integriert und geöffnet werden, wodurch die Wirkungen der vertikalen Komponente des Umgebungsmagnetfeldes effektiver kompensiert werden. Der Nachteil dieser alternativen Anordnung besteht darin, daß sich infolge der fortlaufenden Unterspannungsetzung der Entmagnetisierungsspule der Stromverbrauch der Einrichtung erhöht.
Ein im wesentlichen ähnlicher Mechanismus zur Magnetisierung der Einrichtung ist in Fig. 10 gezeigt, in der die in Fig. 9 dargestellte Wellenform erzeugt wird. Hierbei handelt es sich um eine ausschwingende Sinuskurve mit einem Gleichstromversatz, doch der Gleichstromversatz ist nicht konstant. Daher ist es schwieriger, die Stärke des Magnetfeldes vorherzusagen, das von den magnetisierbaren Komponenten erzeugt wird, nachdem das Signal an die Entmagnetisierungsspule gelegt wird, doch dieser Mechanismus hat den Vorteil, daß keine Gleichspannungsquelle benötigt wird. Wie in Fig. 10 gezeigt, werden zwei Positoren 40, 41 verwendet, wobei Positor 40 eine ausschwingende Sinuskurve erzeugt, die an dem Nullpegel zentriert ist, und Positor 41 eine halbwellengleichgerichtete ausschwingende Sinuskurve erzeugt. Diese beiden Signale werden addiert und an die Entmagnetisierungsspule 11, 12 gelegt, wenn der Schalter 42 geschlossen ist. Idealerweise hat Positor 41 eine längere Abfallzeit als Positor 40; diese Situation ist in Fig. 9 dargestellt, in der Positor 40 zum Zeitpunkt 43 ausgeschwungen und Positor 41 zum Zeitpunkt 44 ausgeschwungen ist. Wahlweise kann der Schalter 42 entfallen, wodurch ein Strom von vernachlässigbarer Stärke durch die Spule 11, 12 fließt.
Ein anderer ähnlicher Mechanismus zur Magnetisierung der Einrichtung ist in Fig. 12 gezeigt, wodurch die in Fig. 11 veranschaulichte Wellenform erzeugt wird. Hierbei handelt es sich um eine ausschwingende Sinuskurve, die einer halbwellengleichgerichteten Sinuswelle hinzugefügt wird. Der Schaltkreis ist ähnlich wie in Fig. 10 gezeigt aufgebaut, außer daß der Positor 41 in dieser Anordnung fehlt. Dadurch werden die Kosten für den zweiten Positor eingespart, doch dem Schalter 51 kommt in dieser Anordnung insofern zentrale Bedeutung zu, als die halbwellengleichgerichtete Komponente nicht ausschwingt und daher durch öffnen des Schalters 51 zum Zeitpunkt 52 deaktiviert werden muß, da ansonsten die Entmagnetisierungsspule weiterhin ein unerwünschtes oszillierendes Magnetfeld generiert.
Die Veränderungen in der vertikalen Komponente des Erdmagnetfeldes bedeuten, daß keine Korrektur am Äquator erforderlich ist, eine positive Korrektur der ansteigenden Amplitude erforderlich ist, je weiter nördlich vom Äquator der Bildschirm eingesetzt wird, und analog hierzu eine negative Korrektur der ansteigenden Amplitude erforderlich ist, je weiter südlich vom Äquator der Bildschirm eingesetzt wird. Es gibt verschiedene Mechanismen zum Variieren der Amplitude und Richtung des Gleichstromsignals in dem ersten Ausführungsbeispiel bzw. der mittleren Amplitude der ausschwingenden Sinuskurve in den weiteren Ausführungsbeispielen, um die erforderliche Kompensation vorzunehmen.
Bei einem der geeigneten Mechanismen zur automatischen Kompensation wird ein Hall-Effekt- oder anderen Magnetismus-Sensor verwendet, der so angeordnet wird, daß die Stärke der vertikalen magnetischen Komponente an der Kathodenstrahlröhre ermittelt und die Spulenspannung entsprechend diesem vom Sensor ermittelten Wert gesteuert wird. Wenn das Bildschirmsystem weiter von dem Äquator wegbewegt wird, nimmt die Amplitude der vertikalen magnetischen Komponente zu, was von dem Sensor ermittelt wird, woraufhin das Gleichstromsignal in dem ersten Ausführungsbeispiel bzw. die mittlere Amplitude der ausschwingenden Sinuskurve in den nachfolgenden Ausführungsbespielen für die Kompensation verstärkt wird. Dieser Mechanismus ist relativ teuer, hat aber den Vorteil, daß die Kompensation automatisch geregelt wird.
Ein zweiter Mechanismus besteht entweder in der Bereitstellung eines Mehrpositionsschalters oder einer stufenlos regelbaren Steuerung (z. B. Potentiometer), so daß ein Benutzer des Bildschirms das Gleichstromsignal oder die mittlere Amplitude der ausschwingenden Sinuskurve direkt regeln kann, und zwar entweder generell entsprechend den Anweisungen in einem Betriebshandbuch oder bei einer nicht akzeptablen Unreinheit in der Bilddarstellung. Das diesem Mechanismus zugrundeliegende Verfahren ist weniger kostenaufwendig als der vorgenannte Mechanismus.
Ein dritter Mechanismus besteht darin, unterschiedliche Ausführungsformen von Bildschirmsystemen herzustellen, wobei jedes System ein spezifisches, festes Gleichstromsignal oder eine-mittlere Amplitude einer ausschwingenden Sinuskurve hat und für einen bestimmten geographischen Breitenbereich geeignet ist. Dieser Mechanismus bietet zwar nicht die Flexibilität der beiden vorstehenden Optionen, die mit Erfolg in allen Teilen der Welt zum Einsatz kommen können, doch er ist möglicherweise weniger kostspielig.

Claims

1. Kathodenstrahlrohr-Einrichtung einschließlich einer Kathodenstrahlröhre 10, einer Entmagnetisierungsspule 11, 12 und einer Entmagnetisier-Treiberschaltung 13, wobei die Entmagnetisierungsspule so angeordnet ist, daß die während der Entmagnetisierung der Einrichtung generierten entmagnetisierenden Magnetfelder im wesentlichen vertikal innerhalb der Einrichtung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtung Mittel zum Modifizieren der Entmagnetisier-Treiberschaltung enthält, um im Anschluß an einen Entmagnetisierungsprozeß ein durchgehendes Restmagnetfeld innerhalb der Einrichtung entgegen dem vertikalen Umgebungsmagnetfeld zu erzeugen, welches aus der vertikalen Komponente der Erdmagnetisierung oder anderen Magnetquellen in der Nähe der Einrichtung resultiert.

2. Eine Kathodenstrahlrohr-Einrichtung gemäß Anspruch 1, in welchem während eines Entmagnetisierungsprozesses die Entmagnetisier-Treiberschaltung an die Entmagnetisierungsspule ein zeitabhängiges Entmagnetisierungssignal mit einer Amplitude in Form einer ausschwingenden Sinuskurve 20 anlegt, und dieses die Entmagnetisier-Treiberschaltung modifizierende Mittel zusätzliche Schaltkreismittel zum Anlegen eines durchgehenden Gleichstromsignals 21 an die Entmagnetisierungsspule enthält.

3. Kathodenstrahlrohr-Einrichtung gemäß Anspruch 2, in der das die Treiberschaltung modifizierende Mittel weiterhin ein Umschaltmittel 22 für das Anlegen des zeitabhängigen Entmagnetisierungssignals und nachfolgend des kontinuierlichen Gleichstromsignals an die Entmagnetisierungsspule enthält.

4. Kathodenstrahlrohr-Einrichtung gemäß Anspruch 2, in der das die Treiberschaltung modifizierende Mittel weiterhin Schaltermittel 30, 31 enthält, die zur Kopplung der Entmagnetisier-Treiberschaltung und der zusätzlichen Schaltermittel mit der Entmagnetisierungsspule dienen, so daß das zeitabhängige Entmagnetisierungssignal und das Gleichstromsignal gleichzeitig dieser Spule zugeführt werden.

5. Kathodenstrahlrohr-Einrichtung gemäß Anspruch 4, in der das Schaltermittel nach Ausschwingen des Entmagnetisierungssignals auf einen im wesentlichen konstanten Pegel dazu dient, um die Verbindung zwischen der Entmagnetisier-Treiberschaltung und dem zusätzlichen Schaltkreismittel mit der Entmagnetisierungsspule zu trennen.

6. Eine Kathodenstrahlrohr-Einrichtung gemäß Anspruch 1, in der das die Entmagnetisier-Treiberschaltung modifizierende Mittel ein zusätzliches Schaltkreismittel enthält, das zur Erzeugung eines modifizierten Entmagnetisierungssignals in Form einer ausschwingenden Sinuskurve mit einer mittleren Amplitude ungleich null dient, um dadurch das Material in der Einrichtung zwecks Erzeugung des remanenten Magnetfeldes zu magnetisieren.

7. Kathodenstrahlrohr-Einrichtung gemäß Anspruch 6, in der die Entmagnetisier-Treiberschaltung Mittel 45 zur Erzeugung eines Wechselstromsignals enthält, Mittel 40 zur Modifizierung des Wechselstromsignals zwecks Erzeugung eines ersten zeitabhängigen Entmagnetisierungssignals mit einer Amplitude in Form einer ausschwingenden Sinuskurve, wobei dieses zusätzliche Schaltkreismittel Mittel 41 zur Modifizierung des Wechselstromsignals zwecks Erzeugung eines zweiten zeitabhängigen Entmagnetisierungssignals mit einer Amplitude in Form einer ausschwingenden Sinuskurve, Mittel zur Halbwellengleichrichtung des zweiten Entmagnetisierungssignals, und Schaltermittel 42 zum gleichzeitigen Anlegen des ersten Entmagnetisierungssignals und des zweiten halbwellengleichgerichteten Entmagnetisierungssignals an die Entmagnetisierungsspule enthält.

8. Kathodenstrahlrohr-Einrichtung gemäß Anspruch 7, in der die Schaltermittel 42 weiterhin dazu dienen, um die Signale aus der Entmagnetisierungsspule zu entfernen.

9. Kathodenstrahlrohr-Einrichtung gemäß Anspruch 6, in der die Entmagnetisier-Treiberschaltung Mittel 53 zum Erzeugen eines Wechselstromsignals enthält, sowie Mittel 50 zum Modifizieren des Wechselstromsignals zur Erzeugung eines zeitabhängigen Entmagnetisierungssignals mit einer Amplitude in Form einer ausschwingenden Sinuskurve, wobei dieses zusätzliche Schaltungsmittel Gleichrichtermittel zur Generierung einer halbwellengleichgerichteten Sinuskurve aus diesem Wechselstromsignal, sowie Schaltermittel 51 zum Anlegen des Entmagnetisierungssignals und der halbwellengleichgerichteten Sinuskurve an die Entmagnetisierungsspule und zum Entfernen der halbwellengleichgerichteten Sinuskurve aus der Entmagnetisierungsspule nach Ausschwingen des Entmagnetisierungssignals enthält.

10. Eine Kathodenstrahlrohr-Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 9, einschließlich Mittel zur Korrektur der Schaltkreisparameter, die zur selektiven Kompensation bei Änderungen in der Größe des vertikalen Umgebungsmagnetfeldes am Aufstellungsort der Einrichtung justierbar sind.