DE69308269T2 - Deflection unit with a ring provided with field correction elements and cathode ray tube with this unit - Google Patents
Deflection unit with a ring provided with field correction elements and cathode ray tube with this unitInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Ablenkeinheit für eine Elektronenstrahlröhre, mit einem hohlen Spulenkörper, der auf der Innenseite einen Spulensatz aufweist zum Ablenken von Elektronenstrahlen, wobei diese Spulen Teile aufweisen, die sich im wesentlichen in der Längsrichtung des Spulenkörpers erstrecken, wobei diese Teile an ihren Enden durch vordere und hintere Querverbindungsteile verbunden sind, und mit Feldkorrekturelementen auf der einwärts gerichteten Seite dieser Spulen, wobei die Ablenkeinheit weiterhin innerhalb des Spulensatzes angeordnet, einen ringförmigen Träger aufweist, der vorbestimmte Stellen zum Befestigen von Feldkorrekturelementen aufweist, wobei an einer Anzahl der genannten vorbestimmten Stellen Feldkorrekturelemente vorgesehen sind. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Farbbildröhre mit einer solchen Ablenkeinheit.The invention relates to an electromagnetic deflection unit for a cathode ray tube, with a hollow coil body which has on the inside a set of coils for deflecting electron beams, these coils having parts which extend substantially in the longitudinal direction of the coil body, these parts being connected at their ends by front and rear cross-connecting parts, and with field correction elements on the inwardly directed side of these coils, the deflection unit further comprising, arranged within the set of coils, an annular carrier which has predetermined locations for fastening field correction elements, field correction elements being provided at a number of said predetermined locations. The invention also relates to a color picture tube with such a deflection unit.
Eine derartige Ablenkeinheit und eine solche, damit versehene Elektronenstrahlröhre (insbesondere eine Farbbildröhre) sind handelsüblich.Such a deflection unit and such a cathode ray tube equipped therewith (in particular a color picture tube) are commercially available.
Unter "vorbestimmten Stellen" soll verstanden werden, daß ein Typ eines ringförmigen Trägers mit festen Stellen für die Korrektoren für eine Reihe von Wiedergaberöhren derselben Art verwendet werden (beispielsweise Farbmonitorröhren mit einem festen Schirmseitenverhältnis).By "predetermined locations" it is meant that one type of annular support with fixed locations for the correctors is used for a series of display tubes of the same type (for example, color monitor tubes with a fixed screen aspect ratio).
Die immer höheren Anforderungen, die an Wiedergabesystemen mit Elektronenstrahlröhren und Ablenkspulen gestellt werden, führen zu immer besseren Entwürfen. Es wird aber immer Fehler geben. Dabei kann es sich um Linearitätsfehler, Rasterverzeichnungsfehler (bei monochromen Bildröhren) oder Konvergenzfehler (bei Farbbildröhren) handeln. Ein Teil dieser Fehler entsteht bei der Fertigung infolge Streuung im Fertigungsverfahren. Beim Zusammenbauen der Röhre und der Spule wird in der Praxis versucht, einen Teil der bei der Fertigung gemachten Fehler wieder rückgängig zu machen, indem Feldkorrekturelemente hinzugefügt werden, meistens in Form statisch oder dynamisch wirkender Formteile: sog. Korrektoren. Diese können aus (dauer)magnetischem Material bzw. elektrisch leitendem Material (beispielsweise Al oder Cu) hergestellt sein. Die Hinzufügung erfolg örtlich anhand von durch den Monteur erkannter Fehler. Dies führt zu einer Qualitätsverbesserung an Ort und Stelle. Damit mit Hilfe eines möglichst kleinen Leistung eine möglichst große Feldstärke erzeugt werden kann, liegen die Spulen auf der Innenseite des Spulenkörpers derart, daß - wenn die Ablenkeinheit auf einer Bildröhre angeordnet wird - die Spulen möglichst nahe bei den Elektronenstrahlen in der Bildröhre liegen. Diese Konstruktion einer Ablenkeinheit führt dazu, daß die Formteile meistens zum großen Teil an der Innenfläche der Spulen festgeklebt werden müssen. Die ziemlich unebene Fläche der Spulen kann dabei zu einer unzureichenden Haftung führen, wodurch Formteile sich lösen. Üblich dabei ist es, die weichmagnetischen Formteile mit Klebestreifen an ihrem Platz zu halten und sie mit Klebstoff zu fixieren.The ever-increasing demands placed on display systems with cathode ray tubes and deflection coils are leading to ever-improving designs. However, there will always be errors. These can be linearity errors, raster distortion errors (in monochrome picture tubes) or convergence errors (in color picture tubes). Some of these errors arise during production as a result of scatter in the manufacturing process. When assembling the tube and the coil, attempts are made in practice to reverse some of the errors made during production by adding field correction elements, usually in the form of statically or dynamically acting molded parts: so-called correctors. These can be made of (permanently) magnetic material or electrically conductive material (for example Al or Cu). The addition is made locally based on errors identified by the fitter. This leads to an improvement in quality on site. In order to generate the greatest possible field strength with the help of the smallest possible power, the coils are located on the inside of the coil body in such a way that - when the deflection unit is arranged on a picture tube - the coils are as close as possible to the electron beams in the picture tube. This design of a deflection unit means that the molded parts usually have to be glued to the inner surface of the coils. The rather uneven surface of the coils can lead to insufficient adhesion, causing molded parts to come loose. It is usual to hold the soft magnetic molded parts in place with adhesive strips and to fix them in place with glue.
Die (handmäßige) genaue Justierung und Fixierung der Formteile, die untereinander verschiedene Formen und Größen haben können, ist zeitraubend und dadurch teuer, wodurch meisten nur sehr wenige, beispielsweise vier oder sechs verwendet werden. Dies führt im allgemeinen nur zu einer örtlichen Verbesserung des am Schirm wiedergegebenen Bildes. Die Ergebnisse dieses bekannten Optimierungsverfahrens reichen deshalb nicht aus, wenn höhere Anforderungen gestellt werden.The precise (manual) adjustment and fixing of the molded parts, which can have different shapes and sizes, is time-consuming and therefore expensive, so that most people only use very few, for example four or six. This generally only leads to a local improvement of the image displayed on the screen. The results of this well-known optimization process are therefore not sufficient if higher requirements are imposed.
Es ist nun eine Aufgabe des in dieser Anmeldung vorgeschlagenen Verfahrens, die Qualität des Bildes über den ganzen Schirm zu verbessern.It is now an object of the method proposed in this application to improve the quality of the image across the entire screen.
Die Erfindung hat weiterhin zur Aufgabe, eine elektromagnetische Ablenkeinheit einer Konstruktion zu schaffen, die eine schnelle und vorzugsweise automatisierbare Anordnung der Feldkorrekturelemente ermöglicht.The invention further aims to provide an electromagnetic deflection unit of a construction which enables a rapid and preferably automated arrangement of the field correction elements.
Es ist eine noch andere Aufgabe der Erfindung die Fehler einzelner Ablenkeinheiten rückgängig zu machen.It is yet another object of the invention to reverse the errors of individual deflection units.
Diese Aufgabe wird bei einer Ablenkeinheit der eingangs beschriebenen Art nach der Erfindung dadurch erfüllt, daß die Feldkorrekturelemente vom Dauermagnettyp sind.This object is achieved in a deflection unit of the type described above according to the invention in that the field correction elements are of the permanent magnet type.
Die Verwendung von Korrekturelementen vom Dauermagnettyp oder von magnetisierten vorgeformten Elementen wird bevorzugt und wird nachstehend als Beispiel beschrieben, worauf sich aber die Erfindung nicht beschränkt. In der Stärke (magnetische Induktion) und in der Richtung der Magnetisierung können Unterschiede entstehen, je nach der erforderlichen Korrektur für eine bestimmte Kombination von Wiedergaberöhre und Ablenkeinheit. Im allgemeinen werden Korrekturen mit Magnetfeldern mit einer Feldstärke im Bereich von 1 bis 1000 µT, ausreichen und in den meisten Fällen reichen Korrekturen zwischen 5 und 500 µT. Zur Lieferung dieser Felder werden Korrekturelemente verwendet in Form flacher Elemente, die diese Feldstärken in einem bestimmten Abstand von ihrer Mitte liefern, wobei dieser Abstand dem Abstand von den Elektronenstrahlen zugeordnet ist.The use of correction elements of the permanent magnet type or of magnetized preformed elements is preferred and is described below as an example, but the invention is not limited to this. Differences in the strength (magnetic induction) and in the direction of the magnetization can arise, depending on the correction required for a particular combination of display tube and deflection unit. In general, corrections with magnetic fields with a field strength in the range of 1 to 1000 µT will suffice, and in most cases corrections between 5 and 500 µT will suffice. To provide these fields, correction elements are used in the form of flat elements which provide these field strengths at a certain distance from their center, this distance being associated with the distance from the electron beams.
In US-A-4.535.313 wird eine elektromagnetische Ablenkeinheit beschrieben mit einem kegelförmigen Spulenkörper mit einem Flansch, der Spulen zur Ablenkung von Elektronenstrahlen trägt. Die Spulen haben Segmente, die sich im wesentlichen in der Längsrichtung des Spulenkörpers erstrecken und in der Nähe dieser Segmente sind weichmagnetische Korrekturelemente in einem ringförmigen Träger vorgesehen.US-A-4,535,313 describes an electromagnetic deflection unit with a conical coil body with a flange that carries coils for deflecting electron beams. The coils have segments that extend substantially in the longitudinal direction of the coil body and soft magnetic correction elements are provided in an annular carrier near these segments.
Die genaue Magnetkraft und Polarität des Korrekturelementes, erforderlich für jede Korrekturstelle läßt sich in bezug auf das gemessene Fehlermuster bestimmen, wonach eine individuelle Magnetisierung jedes Korrekturelementes mit der gewünschte Stärke (und Polarität) folgt. Eine alternative Ausführungsform weist das Kennzeichen auf, daß die magnetisierten Elemente eine Magnetkraft haben, die, unter Berücksichtigung einer bestimmten Toleranz, eine beschränkte Anzahl fester Werte hat. (Beispielsweise Werte, die ein Vielfaches einer bestimmten Einheitskraft sind). Nach einer weiteren Ausführungsform haben die Elemente eine längliche (insbesondere rechteckige) Form und eine flache Magnetisierungsrichtung, wie parallel ist zu der kurzen oder langen Achse. Dies bietet die Möglichkeit, alle Elemente in derselben Richtung zu magnetisieren, während eine Anordnung in eine erste Lage oder in eine um 180º gedrehte Lage eine Wahl aus zwei einander entgegengesetzten Polaritäten schafft. Die Kraft und die Polarität der in dem Ring anzuordnenden Korrekturelemente kann mittels eines Computerprogramms in bezug auf die bekannten Effekte eines Bezugskorrekturelementes und des gemessenen Fehlermusters (beispielsweise an 25 Punkten am Schirm) bestimmt werden. Jedes Korrekturelement hat seinen eigenen Einfluß auf das Konvergenzmuster.The exact magnetic force and polarity of the correction element required for each correction point can be determined in relation to the measured error pattern, followed by individual magnetization of each correction element with the desired strength (and polarity). An alternative embodiment is characterized in that the magnetized elements have a magnetic force which, taking into account a certain tolerance, has a limited number of fixed values. (For example, values which are a multiple of a certain unit force). According to a further embodiment, the elements have an elongated (in particular rectangular) shape and a flat magnetization direction, such as parallel to the short or long axis. This offers the possibility of magnetizing all elements in the same direction, while an arrangement in a first position or in a position rotated by 180º provides a choice of two mutually opposite polarities. The power and polarity of the correction elements to be arranged in the ring can be determined by means of a computer program in relation to the known effects of a reference correction element and the measured error pattern (for example at 25 points on the screen). Each correction element has its own influence on the convergence pattern.
Die Korrekturelemente lassen sich schnell und womöglich automatisch unter Verwendung eines ringförmigen Korrekturelementträgers mit beispielsweise einer Anzahl Abteile an festen Stellen längs eines kreisförmigen Umfangs zum Unterbringen von Korrekturelementen anbringen. Je größer die Anzahl Korrekturelemente, umso größer die erzielte Verbesserung. Es wurde insbesondere gefunden, daß der Q-Faktor (d.h. ein Maß des mittleren gewichteten Konvergenzfehlers an einer Vielzahl (beispielsweise 25) Meßstellen über den Schirm um wenigstens 10 bis 20% verringert werden kann und sogar um wenigstens 50% verringert werden kann.The correction elements can be applied quickly and possibly automatically using an annular correction element carrier having, for example, a number of compartments at fixed locations along a circular circumference for accommodating correction elements. The greater the number of correction elements, the greater the improvement achieved. In particular, it has been found that the Q-factor (ie a measure of the average weighted convergence error at a plurality (for example 25) measuring points across the screen) can be reduced by at least 10 to 20% and can even be reduced by at least 50%.
Die Abmessungen der Korrekturelemente werden derart gewählt, daß die erforderliche (ggf. große) Anzahl in einem ringförmigen Träger mit bestimmten (durch die Ablenkeinheit, mit der er zusammenarbeiten muß bestimmten) Abmessungen montiert werden kann.The dimensions of the correction elements are chosen in such a way that the required (possibly large) number can be mounted in an annular support with specific dimensions (determined by the deflection unit with which it must work together).
Von Bedeutung ist auch die Anordnung des ringförmigen Trägers mit den Korrekturelementen an einer Stelle innerhalb des Horizontal-Ablenkspulensystems, insbesondere an einer Stelle zwischen der Mitte desselben und der Vorderseite, vorzugsweise in der Nähe der vorderen Verbindungsteile, welche die sich in der Längsrichtung erstreckenden Teile vom Satteltyp Horizontal-Ablenkspulen verbinden.Also important is the arrangement of the annular support with the correction elements at a location within the horizontal deflection coil system, in particular at a location between the center thereof and the front, preferably near the front connecting parts which connect the longitudinally extending parts of the saddle-type horizontal deflection coils.
Dies bedeutet, daß die Konvergenz der Elektronenstrahlen zu einem Zeitpunkt beeinflußt wird, an dem die Elektronenstrahlen abgelenkt sind, was sehr effektiv ist.This means that the convergence of the electron beams is influenced at a time when the electron beams are deflected, which is very effective.
Man kann die Leistung jeder Ablenkeinheit an einer Norm-Bildröhre messen und mit einem Ring mit Korrekturelementen der zum Korrigieren von Streuungsfehlern erforderlichen Stärke versehen. Bei einem geeigneten Meßverfahren wird beispielsweise an 25 Stellen des Bildschirms die Konvergenz gemessen.The performance of each deflection unit can be measured on a standard picture tube and fitted with a ring containing correction elements of the strength required to correct scattering errors. With a suitable measuring method, for example, the convergence is measured at 25 points on the screen.
Eine alternative Form ist, jede Ablenkeinheit an der Bildröhre, mit der sie eine Kombination bilden soll, zu messen, auf Basis der Meßdaten einen mit Korrekturelementen zusammenzustellen, die Ablenkeinheit von der Bildröhre zu entfernen um den Ring anzuordnen und die Ablenkeinheit wieder an ihren Platz zu bringen.An alternative form is to measure each deflection unit on the picture tube with which it is to form a combination, to assemble one with correction elements on the basis of the measurement data, to remove the deflection unit from the picture tube in order to arrange the ring and to put the deflection unit back in place.
Es hat sich herausgestellt, daß eine Anpassung einer Ablenkeinheit mit einem Ring mit Korrekturelementen nach der Erfindung an eine Bildröhre leichter und dadurch schneller geht als eine Anpassung von Ablenkeinheiten ohne eine solche Vorkehrung an eine Bildröhre. Dies ist eine Folge der Tatsache, daß das Fehlermuster regelmäßiger ist. (Bei der Anpassung wird durch verschiebung und/oder Klppung der Ablenkeinheit versucht, Fehler der Kombination möglichst zu korrigieren.)It has been found that adapting a deflection unit with a ring with correction elements according to the invention to a picture tube is easier and therefore faster than adapting deflection units without such a provision to a picture tube. This is a consequence of the fact that the error pattern is more regular. (During the adjustment, an attempt is made to correct errors in the combination as far as possible by shifting and/or tilting the deflection unit.)
Der ringförmige Träger kann auf die (Glas)Hülle der Bildröhre, also separat von der Ablenkeinheit angeordnet werden. Bei einer Ausführungsform ist der ringförmige Träger jedoch an dem Spulenkörper befestigt. Dies erleichtert die handhabung der Ablenkeinheit. Die Befestigung kann verschiedenartig verwirklicht sein.The ring-shaped carrier can be arranged on the (glass) casing of the picture tube, i.e. separately from the deflection unit. In one embodiment, however, the ring-shaped carrier is attached to the coil body. This makes handling the deflection unit easier. The attachment can be implemented in various ways.
Der ringförmige Träger kann eine sehr dünne Wand haben, in der Größenordnung von 1 mm, während Abteile mit einer Bodendicke zwischen 0,1 und 0,5 mm darin vorgesehen sein können. Die Korrekturelemente können die Form sehr dünner flacher Scheiben haben (die beispielsweise ein dauermagnetisches Ferritmaterial aufweisen), die in den Abteilen in der Ringwand vorgesehen sind (beispielsweise festgeklebt oder festgeklemmt) und nicht oder kaum aus der Wand herausragen. Da der ringförmige Träger an die Stelle separat vorgesehener Formteile mit einer ähnlichen Dicke gelangt, verursacht die Verwendung des ringförmigen Trägers keine oder kaum eine Vergrößerung des Abstandes der inneren Ablenkspulen von einer innerhalb der Ablenkeinheit befindlichen Farbbildröhre mit sich. Je nach der erforderlichen Korrektur kann der Träger an nur einer Stelle mit Korrekturelementen, an einer Anzahl Stellen mit Korrekturelementen oder an allen verfügbaren Stellen mit Korrekturelementen versehen sein.The annular support may have a very thin wall, of the order of 1 mm, while compartments with a bottom thickness of between 0.1 and 0.5 mm may be provided therein. The correction elements may be in the form of very thin flat discs (e.g. comprising a permanently magnetic ferrite material) provided in the compartments in the annular wall (e.g. glued or clamped) and not or hardly protruding from the wall. Since the annular support takes the place of separately provided molded parts of a similar thickness, the use of the annular support causes little or no increase in the distance of the inner deflection coils from a color picture tube located within the deflection unit. Depending on the correction required, the support may be provided with correction elements at only one location, with correction elements at a number of locations, or with correction elements at all available locations.
Ein Vorteil der Verwendung vorher in nur einer Richtung mit verschiedenen Stärken magnetisierter Formteile ist, daß die zum Magnetisieren erforderliche Anordnung einfach sein kann. Vorzugsweise sind die Korrekturelemente in ihrer Ebene magnetisiert. Um eine ausreichend große Anzahl Korrekturelemente anbringen zu können sollen diese klein genug sein. Sie können beispielsweise eine längliche Form haben mit einer größten Breite von 5 mm und eine größten Länge von 10 mm und derart angeordnet werden, daß die kurze oder die lange Achse zu der Achse der Ablenkeinheit zeigt. Ihre Magnetisierungsrichtung in ihrer eigenen Ebene nach der Anordnung in dem Ring ist vorteilhafterweise tangentiell gerichtet. In dem Fall ist es möglich, mit N Korrekturelementen 2 N Pole an einem Kreisumfang zu bilden. Die für die Korrekturelemente verwendeten vorgeformten Elemente können mit verschiedenen Werten der magnetischen Induktion (Stärke) normgemäß vormagnetisiert sein. So variiert beispielsweise eine Reihe vorgeformter Elemente, deren Stärke stufenweise zwischen etwa 1 und 10mal einer bestimmten Einheitsstärke variiert, oder zwischen etwa 1 und 20 (oder 24)mal einer bestimmten Einheitsstärke. In einem praktischen Fall haben die Korrekturelemente, aus denen zur Anordnung in dem träger gewählt wird, beispielsweise 10 oder 20 verschiedene Stärken in dem Bereich von 5 bis 500 µT, und insbesondere in dem Bereich von 5 bis 250 µT, wobei ihre Stärkenunterschiede ungefähr ein Vielfaches des Einheitsunterschiedes ist. Diese können auf einfache Weise mit Hilfe einer automatischen Montagemaschine an den erforderlichen Stellen in dem Ring angeordnet werden. Es ist dabei vorteilhaft, wenn der Ring mit einer Anzahl Positionierungsnocken oder -schlitzen versehen ist, und zwar entsprechend der Anzahl anzuordnender Korrekturelemente.An advantage of using preformed parts that have been previously magnetized in one direction with different strengths is that the arrangement required for magnetization can be simple. Preferably, the correction elements are magnetized in their plane. In order to be able to attach a sufficiently large number of correction elements, these should be small enough. For example, they can have an elongated shape with a maximum width of 5 mm and a maximum length of 10 mm and be arranged in such a way that the short or long axis points to the axis of the deflection unit. Their magnetization direction in their own plane after arrangement in the ring is advantageously directed tangentially. In this case, it is possible to form 2 N poles on a circle circumference with N correction elements. The preformed elements used for the correction elements can be premagnetized with different values of magnetic induction (strength) in accordance with standards. So For example, a series of preformed elements whose thickness varies in stages between about 1 and 10 times a certain unit thickness, or between about 1 and 20 (or 24) times a certain unit thickness. In a practical case, the corrective elements selected for arrangement in the carrier have, for example, 10 or 20 different thicknesses in the range from 5 to 500 µT, and in particular in the range from 5 to 250 µT, their thickness differences being approximately a multiple of the unit difference. These can be arranged in a simple manner at the required locations in the ring by means of an automatic assembly machine. It is advantageous if the ring is provided with a number of positioning cams or slots corresponding to the number of corrective elements to be arranged.
Theoretisch ist es möglich, einen Ring aus dauermagnetischern Material zu verwenden und diesen an der erforderlichen (großen) Anzahl Stellen mit der dort erwünschten Stärke und Polarität zu magnetisieren. Ein dazu geeignetes Magnetisierungsverfahren ist jedoch sehr kompliziert. Die Verwendung eines ringförmigen Trägers mit einer Vielzahl (vor)magnetisierter Korrekturelemente an festen Stellen, die je eine magnetische Stärke haben, die ungefähr ein Vielfaches einer Einheitsstärke ist, bietet daher eine äußerst praktische Lösung für das Problem, Fehler über den gesamten Bildschirm zu korrigieren. Außerdem öffnet dies die Möglichkeit, die jeweiligen Stärken nicht in demselben magnetischen Material zu verwirklichen, sondern für die schwächeren magneten die Zusammensetzung des Materials an die erforderliche schwächere Magnetisierung anzupassen.Theoretically, it is possible to use a ring made of permanent magnetic material and magnetize it at the required (large) number of locations with the desired strength and polarity. However, a suitable magnetization process is very complicated. The use of a ring-shaped carrier with a large number of (pre)magnetized correction elements at fixed locations, each with a magnetic strength that is approximately a multiple of a unit strength, therefore offers an extremely practical solution to the problem of correcting errors across the entire screen. In addition, this opens up the possibility of not realizing the respective strengths in the same magnetic material, but of adapting the composition of the material to the required weaker magnetization for the weaker magnets.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. They show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Farbbildröhre mit einer Ablenkeinheit in Seitenansicht,Fig. 1 is a schematic representation of a color picture tube with a deflection unit in side view,
Fig. 2 die Ablenkeinheit nach Fig. 1 gesehen von dem weiten Ende des Spulenkörpers,Fig. 2 the deflection unit according to Fig. 1 seen from the wide end of the coil body,
Fig. 3 eine Vorderansicht und Fig. 3A einen Schnitt durch einen ringförmigen Träger mit Korrekturmagneten,Fig. 3 is a front view and Fig. 3A is a section through a ring-shaped carrier with correction magnets,
Fig. 4 eine schaubildliche Ansicht und Fig. 4a einen Schnitt durch einen ringförntigen Träger beim Anbringen von Korrekturmagneten,Fig. 4 is a diagrammatic view and Fig. 4a is a section through a ring-shaped carrier when attaching correction magnets,
Fig. 5 eine Einzelheit eines Spulenkörpers mit einem Träger mit Korrekturmagneten,Fig. 5 a detail of a coil body with a carrier with correction magnets,
Fig. 6 eine graphische Darstellung, die den Q-Faktor als Funktion von N zeigt; undFig. 6 is a graph showing the Q factor as a function of N ; and
Fig. 7 eine alternative Form einer Konstruktion nach Fig. 3.Fig. 7 shows an alternative form of a construction according to Fig. 3.
Die Farbbildröhre nach Fig. 1 hat einen Hals 1, einen Konus 2, ein Bildfenster 3 mit einem inneren Phosphorschirm (Wiedergabeschirm). Aus dem hals 1 treten Stromleiter 4 heraus. Um den hals 1 und an dem Konus 2 ist eine Ablenkeinheit 5 vorgesehen. Die Ablenkeinheit hat einen Spulenkörper 6 aus Kunststoff, beispielsweise aus Polystyrol/Polyphenylenoxid, der die sattelförmigen Ablenkspulen trägt. Eine Ablenkspule 7 zur (Vertikal-) Ablenkung von Elektronenstrahlen ist in diesem Fall sichtbar. Ein Jochring 9 aus weichmagnetischem Material, beispielsweise Nickel-Zink- Ferrit oder Mangan-Zink-Ferrit, ist um die Spulen herum vorgesehen und arbeitet mit ihnen zusammen. Der Ring 9 ist an der Vorderlinse 8 des Spulenkörpers 6 befestigt.The color picture tube according to Fig. 1 has a neck 1, a cone 2, a picture window 3 with an inner phosphor screen (display screen). Current conductors 4 emerge from the neck 1. A deflection unit 5 is provided around the neck 1 and on the cone 2. The deflection unit has a coil body 6 made of plastic, for example polystyrene/polyphenylene oxide, which carries the saddle-shaped deflection coils. A deflection coil 7 for (vertical) deflection of electron beams is visible in this case. A yoke ring 9 made of soft magnetic material, for example nickel-zinc ferrite or manganese-zinc ferrite, is provided around the coils and works together with them. The ring 9 is attached to the front lens 8 of the coil body 6.
Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht der Ablenkeinheit 5 mit dem Spulenkörper 6. Die sattelförmigen Spulen 10a, 10b zur beispielsweise Horizontal-Ablenkung von Elektronenstrahlen werden von dem Spulenkörper 6 getragen. Die Spulen 10a, 10b haben Teile, die sich im wesentlichen in der Längsrichtung des Spulenkörpers 9 erstrecken. Diese Längsteile werden an den vorderen und hinteren Enden durch bogenförmige Querverbindungsteile miteinander verbunden. Der mit einem Rand 9 versehene Flansch 8 an dem weiten Ende des Spulenkörpers 6 bietet den genannten bogenförmigen Verbindungsteilen Platz.Fig. 2 shows a front view of the deflection unit 5 with the coil body 6. The saddle-shaped coils 10a, 10b for, for example, horizontal deflection of electron beams are carried by the coil body 6. The coils 10a, 10b have parts that extend essentially in the longitudinal direction of the coil body 9. These longitudinal parts are connected to one another at the front and rear ends by arc-shaped cross-connecting parts. The flange 8 provided with an edge 9 at the wide end of the coil body 6 offers space for the aforementioned arc-shaped connecting parts.
Um die Bildqualität über die gesamte Schirmoberfläche zu verbessern, schafft die Erfindung einen ringförmigen (kegelförmigen) Träger 13 (Fig. 3, 3A), in dem in dem betreffenden Fall 24 Räume 12, ... in einem Abstand von jeweils 15º vorgesehen sind, wobei in einem oder in mehreren derselben ein oder mehrere vormagnetisierte Formteile 14 vorgesehen werden. Die Formteile 14, die in diesem Fall eine Länge haben von etwa 7 mm, eine Breite von etwa 5 mm und eine Dicke von etwa 1 mm, befinden sich auf der Innenseite. Die erfotderliche Stärke (in beispielsweise 20 nahezu gleichen Schritten ansteigend von 10 µT bis etwa 200 µT) und die Magnetisierungsrichtung jeder Magnetposition wird je Ablenkeinheit oder je Ablenkeinheit- Bildröhrenkombination anhand eines Testmusters am Bildschirm berechnet. (Eine Konvergenzmeßmethode wird beispielsweise in JP-A 2 156 792 und eine andere in EP- A 135 072 beschrieben). In einer Ausführungsform bestand der Träger 13 aus Kunststoff (wie Nylon) mit einer Wandstärke von 1 mm; magnetische Formteile 14 aus einem Gemisch aus 60 Vol % Polyphenylen-Oxid/Polystyrol und 40 Vol. % dauermagnetischem Ferrit lassen sich in einem Klebeverfahren mit den (0 - 7 mm tiefen) Böden der Räume 24 verbinden. Die Elemente 14 wurden zum Erzeugen der gewünschten Feldstärken in einem Abstand von etwa 8,4 mm über ihrer Mitte magnetisiert.In order to improve the image quality over the entire screen surface, the invention provides an annular (conical) support 13 (Fig. 3, 3A) in which, in the case in question, 24 spaces 12, ... are provided at a distance of 15º each, in one or more of which one or more premagnetized moldings 14 are provided. The moldings 14, which in this case have a length of about 7 mm, a width of about 5 mm and a thickness of about 1 mm, are located on the inside. The required strength (increasing in, for example, 20 almost equal steps from 10 µT to about 200 µT) and the direction of magnetization Each magnet position is calculated for each deflection unit or each deflection unit-picture tube combination using a test pattern on the screen. (One convergence measurement method is described, for example, in JP-A 2 156 792 and another in EP-A 135 072). In one embodiment, the carrier 13 was made of plastic (such as nylon) with a wall thickness of 1 mm; magnetic molded parts 14 made of a mixture of 60 vol. % polyphenylene oxide/polystyrene and 40 vol. % permanent magnet ferrite can be bonded to the floors of the chambers 24 (0 - 7 mm deep) using an adhesive process. The elements 14 were magnetized at a distance of about 8.4 mm above their center to generate the desired field strengths.
Die Erfindung beschränkt sich aber nicht darauf. So kann beispielsweise der Ring auf alternative Weise aus anderen magnetisch inerten Werkstoffen als Kunststoff, wie Glas oder Keramik, bestehen. Das Anbringen von Klebstoff und das Anbringen der Formteile 14 kann beispielsweise mit einer (angepaßten) Oberflächenmontagemaschine erfolgen (SMD-Montage). Als Klebeverfahren kommt beispielsweise ein "Hot-Melt"-Verfahren in Betracht.However, the invention is not limited to this. For example, the ring can alternatively be made of magnetically inert materials other than plastic, such as glass or ceramic. The application of adhesive and the attachment of the molded parts 14 can be carried out, for example, using an (adapted) surface mounting machine (SMD assembly). A "hot melt" process can be considered as an adhesive process, for example.
Man kann einen Ring 13 mit Hilfe eines Transportbandes in horizontaler Lage in eine Montagemaschine bringen. Danach kann der Ring 13 bis in die Bearbeitungslage gekippt werden (Fig. 4; Fig. 4A), wodurch mit einem genormten Vertikal-Montagewerkzeug an nur einer Stelle ein Formteil 14 montiert werden kann. Nach Montage (und Fixierung) eines Formteils 14 wird der Ring 13 um eine Position verlagert. Diese Lage wird durch Verwendung von Bezugsschlitzen 19 am Innenumfang des Ringes genau bestimmt und fixiert. Die Montageroutine wird wiederholt, bis der Ring mit zugeordneten Formteilen gefüllt ist.A ring 13 can be brought into an assembly machine in a horizontal position using a conveyor belt. The ring 13 can then be tilted into the processing position (Fig. 4; Fig. 4A), whereby a molded part 14 can be assembled in just one place using a standardized vertical assembly tool. After assembling (and fixing) a molded part 14, the ring 13 is displaced by one position. This position is precisely determined and fixed using reference slots 19 on the inner circumference of the ring. The assembly routine is repeated until the ring is filled with assigned molded parts.
Es gibt beispielsweise 20 Typen Formteile (verschiedene magnetische Induktion). Diese lassen sich auf vorteilhafte Weise zu einem Streifen verpacken und der Montagemaschine zuführen.For example, there are 20 types of molded parts (various magnetic induction). These can be conveniently packaged into a strip and fed to the assembly machine.
Der mit mindestens zwei Ohren 16a, 16b versehene Ring 13 wird auf der weiten Seite der Ablenkeinheit 5 auf der Innenseite der Horizontal-Ablenkspulen 10a, 10b vorgesehen (Fig. 5). Die Oberseite des Ringes 13 liegt bei einer bevorzugten Ausführungsform auf gleicher Ebene mit der Oberseite der Ablenkspulen 10a, 10b. Der Ring 13 hat eine Form, die sich an die Form der Ablenkspulen 10a, 10b anschließt. Die Ohren 16a, 16b dienen zur Befestigung des Ringes 13 an der Vorderlinse 8 des Spulenkörpers 6. Die Ohren 16a, 16b können beispielsweise durch eine Schraubbefestigung, durch eine Schnappverbindung (mittels einer Klemmpassung) oder in einem Ultraschallschweißverfahren an einem Befestigungselement 15 befestigt sein. Die Ohren 14a, 14b haben die in ihren Abmessungen unterschiedliche Schlitze 17a, 17b, damit eine eindeutige Orientierung gewährleistet ist.The ring 13, which is provided with at least two ears 16a, 16b, is provided on the wide side of the deflection unit 5 on the inside of the horizontal deflection coils 10a, 10b (Fig. 5). In a preferred embodiment, the top of the ring 13 is on the same level as the top of the deflection coils 10a, 10b. The ring 13 has a shape that follows the shape of the deflection coils 10a, 10b. The Ears 16a, 16b serve to attach the ring 13 to the front lens 8 of the coil body 6. The ears 16a, 16b can be attached to a fastening element 15, for example, by a screw fastening, by a snap connection (by means of a clamp fit) or by an ultrasonic welding process. The ears 14a, 14b have slots 17a, 17b that differ in their dimensions so that clear orientation is guaranteed.
Fig. 6 zeigt in einer Graphik Qmax (Qmax stellt den maximalen Orientierungsfehler gemessen bei einer Reihe von 100 Bildröhren dar) und QAV (dies ist das Maß für den mittleren gewichteten Konvergenzfehler bei einer Vielzahl, beispielsweise 25 Meßstellen, die über die Schirmoberfläche verteilt sind) in Abhängigkeit von der Anzahl N in einem ringförmigen Träger an festen Stellen vorgesehener Korrekturelemente, auf Basis eines Meß und Rechenprogramms, gewählt aus einer Sammlung von Korrekturelementen mit (schrittweise) von etwa 10 bis 200 µT zunehmender Stärke.Fig. 6 shows in a graph Qmax (Qmax represents the maximum orientation error measured in a row of 100 picture tubes) and QAV (this is the measure of the average weighted convergence error in a large number of, for example, 25 measuring points distributed over the screen surface) as a function of the number N of correction elements provided at fixed locations in a ring-shaped carrier, based on a measuring and calculation program, selected from a collection of correction elements with (stepwise) increasing strength from about 10 to 200 µT.
Fig. 6 zeigt in bezug auf Messungen an einer Farbmonitorröhre, daß für normale Konvergenzanforderungen minimal 12 Korrekturstellen erforderlich sind. Für weniger strenge Anforderungen reicht ein Anzahl von 8 Stellen. Mehr als 36 Korrekturstellen haben nur marginale Verbesserungen gezeigt.Fig. 6 shows, with reference to measurements on a color monitor tube, that for normal convergence requirements a minimum of 12 correction points are required. For less stringent requirements a number of 8 points is sufficient. More than 36 correction points have shown only marginal improvements.
In der Praxis sind die größen der Schritte durch geometrische und magnetische Toleranzen nicht einheitlich. Dies beeinträchtigt jedoch nicht das Prinzip der Erfindung. Eine Reihe magnetisierter Formteile mit Abmessungen von 5x7x1 mm zeigte beispielsweise die nachfolgenden Werte (in µT): 7,5-16,4-26,4-34,8-43,4-50,9- 60,5-70,5-80,3-98,6-109,0-118,4-126,7-136,9-146,9-157,1-170,9-178,3-187,5-199,4bei Messung mit Hilfe einer Hall-Sonde und eines Gauß-Meßinstrumentes.In practice, the sizes of the steps are not uniform due to geometric and magnetic tolerances. However, this does not affect the principle of the invention. For example, a series of magnetized molded parts with dimensions of 5x7x1 mm showed the following values (in µT): 7.5-16.4-26.4-34.8-43.4-50.9- 60.5-70.5-80.3-98.6-109.0-118.4-126.7-136.9-146.9-157.1-170.9-178.3-187.5-199.4 when measured using a Hall probe and a Gaussian measuring instrument.
Es sei bemerkt, daß der erfindungsgemaße Ring mit vorbestimmten Stellen zum Anordnen von Feldkorrekturelementen nebst bei monochromen und Farbbildröhren auch auf vorteilhafte Weise bei Elektronenmikroskopen, "e-beam- Generatoren" u.d. verwendbar ist.It should be noted that the ring according to the invention with predetermined locations for arranging field correction elements can be used advantageously in electron microscopes, "e-beam generators" and the like, in addition to monochrome and color picture tubes.
Es sei weiterhin bemerkt, daß die Sammlung vormagnetisierter Formteile, aus denen gewahlt wird, eine Verteilung in Stärken aufweisen kann, die eine minimale Anzahl Stärken mit einer maximalen Anzahl Möglichkeiten verbindet, beispielsweise eine Verteilung 1, 2, 5, 10 ... . Dadurch, daß insbesondere zwei oder mehr Formteile mit parallelen oder anti-parallelen Magnetisierungsrichtungen aufeinander gestapelt werden, wird eine Vielzahl von Möglichkeiten geschaffen.It should also be noted that the collection of pre-magnetized molded parts from which to choose may have a distribution of strengths that combines a minimum number of strengths with a maximum number of possibilities, for example a distribution of 1, 2, 5, 10 ... . In particular, by having two or more molded parts When they are stacked on top of each other with parallel or anti-parallel magnetization directions, a multitude of possibilities are created.
Fig. 7 zeigt als Beispiel eine Vorderansicht eines ringförmigen Trägers, wobei Stellen zum Aufnehmen von Korrekturelementen auf einer Vielzahl von Radien (in diesem Beispiel 7 Radien) vorgesehen sind. Bei diesem beispiel sind die Zwischenräume zwischen Stellen auf einem bestimmten Radius einander gleich, aber bei einer anderen Ausführungsform können diese Zwischenräume nicht-einheitlich sein.Fig. 7 shows, as an example, a front view of an annular carrier, where locations for receiving correction elements are provided on a plurality of radii (in this example 7 radii). In this example, the spaces between locations on a certain radius are equal to each other, but in another embodiment these spaces may be non-uniform.
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