DE961735C

DE961735C - Method for centering the electron beam, especially for television picture tubes, with a permanent magnet surrounding the beam axis in a ring shape and arrangement for carrying out the method

Info

Publication number: DE961735C
Application number: DEF11371A
Authority: DE
Inventors: Walter Brueckbauer
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1953-03-19
Filing date: 1953-03-19
Publication date: 1957-04-11

Description

AUSGEGEBEN AM 11. APRIL 1957ISSUED APRIL 11, 1957

F ii37iVIIIc/aigF ii37iVIIIc / aig

Bei der Herstellung von Kathodenstrahlröhren läßt es sich mitunter nicht vermeiden, daß der unabgelenkte Strahl nicht auf die Mitte des Bildschirmes trifft. Dies hat zur Folge, daß Rasterverzeichnungen und Rasterverschiebungen auftreten und das Raster nicht in allen Punkten scharf ist. Als Grund für die Abweichung des unabgelenkten Elektronenstrahls kann einmal der unsymmetrische Aufbau der Kathodenstrahlröhre, zum anderen die Einwirkung des Erdfeldes auf den unabgelenkten Strahl angegeben werden.In the manufacture of cathode ray tubes, it can sometimes not be avoided that the undeflected Beam does not hit the center of the screen. This has the consequence that raster distortions and grid shifts occur and the grid is not sharp in all points. One reason for the deviation of the undeflected electron beam is the asymmetrical Structure of the cathode ray tube, on the other hand the effect of the earth's field on the undeflected Beam can be specified.

Es ist bereits bekannt, zur Zentrierung einen oder mehrere gegeneinander verschiebbare Permanentmagneten zu verwenden, die den Hals der Kathodenstrahlröhre umschließen. Derartige An-Ordnungen haben jedoch den Nachteil, daß beim Auswechseln der Röhren leicht eine Verschiebung der Magneten eintreten kann, so daß eine nochmalige Nachjustierung erforderlich ist.It is already known to use one or more permanent magnets that can be displaced relative to one another for centering that encircle the neck of the cathode ray tube. Such arrangements however, have the disadvantage that when the tubes are replaced, a shift is easy the magnet can enter, so that a further readjustment is necessary.

Ferner ist es bekannt, in einer elektrischen Entladungsröhre einen ferromagnetischen Körper in der Nähe der Kathode anzubringen, der eine fokussierende Wirkung auf die von der Kathode ausgehenden Elektronen ausübt. Dieser Körper kann entweder ein Permanentmagnet sein, oder er kann von einer Spule umgeben sein, die eventuellIt is also known to use a ferromagnetic body in an electric discharge tube to be placed near the cathode, which has a focusing effect on that of the cathode outgoing electrons. This body can either be a permanent magnet, or he can be surrounded by a coil that may

außerhalb der Röhre angeordnet ist und eine Magnetisierung desselben bewirkt. Bei dieser bekannten Anordnung ist das Problem der Strahljustierung, das sich im allgemeinen zusätzlich zu dem der Strahlfokussierung ergibt und mit unvermeidlichen Toleranzen des Systemaufbaues zusammenhängt, nicht berücksichtigt.is arranged outside the tube and causes magnetization of the same. With this well-known Arrangement is the problem of beam alignment, which is generally in addition to that results from the beam focusing and is related to the unavoidable tolerances of the system structure, not taken into account.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zentrierung eines Elektronenstra'hles, insbesondere für ίο Fernsehbildröhren, mit einem die Strahlachse ringförmig umgebenden Permanentmagneten mit bevorzugter Magnetisierung in Richtung eines Durchmessers. Gemäß der Erfindung wird die zur Justierung des Strahles auf die gewünschte Lage erforderliche Magnetfeldstärke und Richtung des Permanentmagneten durch eine vorübergehende Einwirkung eines Hilfstnagnetfeldes an Hand der Beobachtung der Strahllage eingestellt. Durch dieses Verfahren wird unter anderem der Vorteil erhalten, daß der Ring aus magnetischem Material fest mit der Röhre verbunden werden kann, so daß er mit dieser eine Einheit bildet, daß aber trotzdem ohne Veränderung der Lage des Justierringes eine genaue Zentrierung des Kathodenstrahles in bezug auf die Röhrenachse zu jedem beliebigen Zeitpunkt sichergestellt werden kann, t. B. auch, wenn sich das Magnetfeld auf Grund äußerer Einflüsse verändert haben sollte.The invention relates to a method for centering an electron beam, in particular for television picture tubes, with a permanent magnet which surrounds the beam axis in an annular manner and has a preferred magnetization in the direction of a diameter. According to the invention, the magnetic field strength and direction of the permanent magnet required to adjust the beam to the desired position is set by a temporary action of an auxiliary magnetic field on the basis of the observation of the beam position. This method has the advantage, among other things, that the ring made of magnetic material can be firmly connected to the tube so that it forms a unit with it, but that, without changing the position of the adjusting ring, an exact centering of the cathode ray with respect to the tube axis can be ensured at any point in time, t. B. also if the magnetic field should have changed due to external influences.

Mit diesem Verfahren ist also eine genaue Zentrierung des Strahles durch eine einmalige Justierung ,möglich, ohne daß eine Verschiebung des Justiermagneten und damit eine unerwünschte Ablenkung des Strahles eintritt.With this method, an exact centering of the beam is possible through a one-time adjustment , possible without a displacement of the adjustment magnet and thus an undesired deflection of the beam enters.

Es hat sich dabei als zweckmäßig erwiesen, den Ring aus magnetisch hartem Material zuerst bis zur Sättigung aufzumagnetisieren und sodann durch ein Wechselfeld so weit zu schwächen, bis der unabgelenkte Strahl den Bildschirm an der gewünschten Stelle, vorzugsweise in der Mitte, trifft. Zur besseren Erläuterung des beschriebenen Verfahrens wird im folgenden auf die ein Ausführungsbeispiel betreffenden Fig. 1 bis 3 Bezug genommen, in denen die drei bei der Durchführung der Justierung normalerweise erforderlichen Arbeitsgänge schematisch angedeutet sind.It has proven to be useful to first up the ring made of magnetically hard material to be magnetized to saturation and then weakened by an alternating field until the undeflected beam hits the screen at the desired point, preferably in the center. For a better explanation of the method described, an exemplary embodiment is referred to below Referring to Figs. 1 to 3, in which the three in the implementation the adjustment normally required operations are indicated schematically.

Fig. ι zeigt die Ausrichtung des Elektronensträhles. Im Hals 1 der Kathodenstrahlröhre ist, fest verbunden mit der Wandung, ein Ring 2 aus magnetisch hartem Material angebracht. Der unabgelenkte Kathodenstrahl möge vor der Nachjustierung den Punkt α treffen, d. h. exzentrisch zur Achse c verlaufen. Mit Hilfe des um die Rötirenachse drehbar angebrachten Elektromagneten 3 wird nun der Strahl in entgegengesetzter Richtung der Exzentrizität auf der Geraden 4 nach Punkt b abgelenkt. Diese Maßnahme dient nur dazu, durch eine kleine Bewegung des Strahles auf dem Schirm die Richtung festzulegen, in die der Elektromagnet gedreht werden muß. Hierbei fließt nur ein' geringer Strom durch die Wicklung des Elektromagneten, der Schalter 5 ist geschlossen und der Schalter 6, der zum Kurzschließen des Widerstandes 7 dient, geöffnet.Fig. Ι shows the alignment of the electron beam. In the neck 1 of the cathode ray tube, firmly connected to the wall, a ring 2 made of magnetically hard material is attached. Let the undeflected cathode ray hit point α before readjustment, ie run eccentrically to axis c. With the help of the electromagnet 3, which is rotatably mounted around the Rötiren axis, the beam is now deflected in the opposite direction of the eccentricity on the straight line 4 to point b. This measure only serves to determine the direction in which the electromagnet must be rotated by a small movement of the beam on the screen. Here only a small current flows through the winding of the electromagnet, the switch 5 is closed and the switch 6, which is used to short-circuit the resistor 7, is open.

Im zweiten Arbeitsgang (Fig. 2) wird der Schalter 6 geschlossen und durch einen starken Stromstoß der Ring 2 in der erforderlichen Richtung bis zur Sättigung aufmagnetisiert. Dabei muß natürlich die Richtung des Stromes durch die Wicklungen des Elektromagneten umgekehrt werden, damit der nach Abschalten des Elektromagneten zurückbleibende Permanentmagnet die richtige Polarität hat. Nach Beendigung dieses zweiten Verfahrensschrittes ist der Strahl über die Exzentrizität hinaus in entgegengesetzter Richtung abgelenkt.In the second step (Fig. 2) the switch 6 is closed and a strong one Current surge magnetizes the ring 2 in the required direction until it is saturated. Included must of course reverse the direction of the current through the windings of the electromagnet so that the permanent magnet that remains after the electromagnet is switched off has correct polarity. After completing this second step, the beam is over Eccentricity also deflected in the opposite direction.

Es wird daher im dritten Arbeitsgang (Fig. 3) nach Abschaltung des Elektromagneten 3 eine Luftspule 8 über den Permanentmagneten gezogen und mittels dieser ein Wechselfeld erzeugt, welches den Permanentmagneten schwächt. Eine Austastvorrichtungo, ist vorgesehen, mittels welcher der Strom durch die Luftspule kurzzeitig unterbrochen werden kann, um die Lage des unabgelenkten Strahles zu kontrollieren. Sobald der Magnet so weit geschwächt ist, daß der unabgelenkte Strahl am Punkt c auftrifft, wird die Wechselspannung abgeschaltet, und die Röhre ist fertig justiert.Therefore, in the third operation (FIG. 3) after the electromagnet 3 has been switched off, an air coil 8 is drawn over the permanent magnet and by means of this an alternating field is generated which weakens the permanent magnet. A blanking device is provided by means of which the current through the air-core coil can be briefly interrupted in order to control the position of the undeflected beam. As soon as the magnet is weakened so far that the undeflected beam hits point c , the alternating voltage is switched off and the tube is adjusted.

Es ist zweckmäßig, den Elektromagneten und die Luftspule zu einer baulichen Einheit zu vereinigen, da die Justierung besonders bei Massenproduktion für Röhren Bedeutung hat. Auch kann es mitunter von Vorteil sein, den Ring nicht aufzukitten, sondern mittels vorzugsweise unmagnetischer Federn zu befestigen. Ein besonders günstiger konstruktiver Aufbau ergibt sich, wenn der Ring mit dem Strahlerzeugungssystem, vorzugsweise dem Wehneltzylinder, zu einer baulichen Einheit vereinigt ist.It is advisable to combine the electromagnet and the air core coil into one structural unit, since the adjustment is particularly important in mass production for tubes. Also can It can sometimes be advantageous not to cement the ring on, but rather by means of preferably non-magnetic To attach springs. A particularly favorable structural design results when the Ring with the beam generation system, preferably the Wehnelt cylinder, to a structural one Unity is united.

Die starke Auf magnetisierung bis zur Sättigung und anschließende Schwächung durch ein Wechselfeld hat wesentliche Vorteile. Wird nämlich die Sättigung nicht erreicht, so hat der betreffende Dauermagnet erstens nur einen Teil seines vollen Wertes und zweitens verhält er sich in bezug auf Stabilität ungünstiger als ein bis zur Sättigung magnetisierter Magnet, auch wenn dieser später auf den gleichen Wert abmagnetisiert wird. Der nicht gesättigte Magnet arbeitet im remanenten Zustand, während für den gesättigten Magneten die wesentlich flacher verlaufende permanente Kurve gilt.The strong magnetization up to saturation and subsequent weakening by an alternating field has significant advantages. If the saturation is not reached, the person concerned has Permanent magnet firstly only a part of its full value and secondly it behaves in relation to Stability less favorable than a magnet that is magnetized to saturation, even if it is later is demagnetized to the same value. The unsaturated magnet works in the remanent State, while for the saturated magnet, the permanent, which is much flatter Curve applies.

Claims

Patent claims:

i. Method for adjusting an electron beam, especially for television picture tubes, with a permanent magnet ring-shaped surrounding the beam axis with more preferred Magnetization in the direction of a diameter, characterized in that the adjustment of the beam to the desired Required magnetic field strength and direction of the permanent magnet by a temporary effect of an auxiliary magnetic field based on the observation of the beam position is set.

2. The method according to claim i, characterized in that that the ring made of magnetically hard material is first magnetized to saturation and then weakened by an alternating field until the undeflected beam hits the screen at the desired one Point, preferably in the middle.

3. Arrangement for performing the method according to claim 1 or 2, characterized in that that the ring-shaped permanent magnet is mounted inside the tube in the vicinity of the Wehnelt system.

4. Arrangement for performing the method according to claim 1 or 2, characterized in that that the auxiliary field is generated by an electromagnet and that this and the cathode ray tube around the axis of the Cathode ray tubes are arranged such that they can be rotated relative to one another.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that that the electromagnet to generate the auxiliary field and the air coil, which serves to weaken the permanent magnet, are combined into a structural unit.

6. Arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that means are provided are to briefly blank the field used to weaken the permanent magnet, so that the position of the beam can be checked.

7. Arrangement according to claim 3, characterized in that that the annular permanent magnet by a spring, which is preferably made of non-magnetic material, against the Neck of the cathode ray tube is printed and thereby supported.

8. Arrangement according to claim 3, characterized in that the permanent magnet with the beam generation system, preferably the Wehnelt cylinder, to form a structural unit is united.

Considered publications:
Swiss patent specification No. 219 503.

1 sheet of drawings