DK144780B - Magnetisk straalejusteringsapparat til et billedroer med tre straaler - Google Patents

Description

(19) DANMARK

|j| «2) FREMLÆGGELSESSKRIFT <ii> 1W80B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 205/75 (51) |nt.CI.* Η 04 N 9/28 (22) Indleveringsdag 12. jan. 1975 Η 01 J 29/76 (24) Løbedag 12. jan. 1975 (41) Aim. tilgængelig 15· jul. 1975 (44) Fremlagt 1. jun. 1982 (86) International ansøgning nr.

(86) International indleveringsdag - (85) Videreførelsesdag - (62) Sta mansøgning nr. -

(30) Prioritet 14. jan. 1972, 217757, US

(71) Ansøger RCA CORPORATION, New York, US.

(72) Opfinder Robert Lloyd Barbin, US.

(74) Fuldmægtig Ingeniørfirmaet Budde, Schou & Co.

(54) Magnetisk strålejusteringsapparat til et billedror med tre stråler.

Opfindelsen angår et magnetisk strålejusteringsapparat til et farvebiliedrør med tre stråler, således som nærmere angivet i krav l's indledning.

For at sikre en fejlfri billedgengivelse skal de tre strålebundter - i det følgende benævnt som "stråler" - altid ramme billedrørets billedskærm på det samme sted. Teoretisk set er billedrørets elektronkanonbatteri ganske vist således dimen-qq sioneret, at de tre elektronstråler møder hinanden midt på bil- 3 ledskærmen, så længe de ikke afbøjes, men i praksis er det på Q grund af fremstillingstolerancerne ved billedrøret og de til- :t hørende dele nødvendigt at udstyre røret med en indretning, ti· r— * □ 144780 2 hvormed de i praksis optrædende afvigelser fra den ønskede konvergens ved billedskærmens midte kan korrigeres inden for et forud fastlagt fejl-område.

Det er kendt at korrigere statiske konvergensfejl ved hjælp af indstillelige magnetfelter, og de typiske kommercielt tilgængelige strålejusteringsindretninger for elektronkanon-batterier til frembringelse af koplanare og i trekant (delta) anbragte stråler indeholder i almindelighed indstillelige magneter i kombination med feltledende polstykkeorganer uden for og inden i billedrørets hals. Ved anvendelsen af de magnetiske polstykkeorganer, der tjener til indstilling af konvergensen, og som er anbragt tæt ved den af afbøjningsåget omgivne del af rørets hals, indtræder der imidlertid vanskeligheder på grund af uønskede vekselvirkninger mellem de forskellige indretningers og organers felter.

Fra tysk fremlæggelsskrift nr. 1.912.271 kendes en indstillelig magnetindretning til indstillingen af forløbet af de to ydre stråler, hvilken indretning består af fra røret ud-adbøjede, segmentformede stavmagneter, der er anbragt på begge sider af rørets hals, og som kan bevæges hen imod og bort fra rørets akse. Denne indretning muliggør en modsat rettet forskydning af de to ydre elektronstråler i de tre strålers fællesplan, d.v.s. at de to ydre stråler kan bringes nærmere hen til og længere bort fra den midterste. Ved hjælp af denne kendte indretning er det imidlertid kun muligt at opnå en begrænset konvergens .

På baggrund heraf er det opfindelsens formål at anvise et strålejusteringsapparat af den i krav l's indledning angivne art, hvori det ved anvendelse af forholdsvis enkle midler er muligt at opnå en væsentligt mere fuldstændig konvergens, end hvad der har været muligt ved de tidligere kendte indretninger af denne art.

Det angivne formål opnås ved et apparat, som ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved den i krav l's kendetegnende del angivne udformning. Herved opnås en væsentlig mere nøjagtig konvergensjustering ved et tre-stråle-rør af den art, der her er tale om, da det véd apparatet ifølge opfindelsen både er 144780 3 muligt at opnå indbyrdes modsatte forskydninger af de to ydre elektronstråler i enhver ønsket retning og i samme retning forløbende forskydninger af disse to stråler, ligeledes i enhver ønsket retning.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser en udførelsesform for et strålejusteringsapparat ifølge opfindelsen af permanent-magnettypen anvendt på et farvebilledrør, set fra siden, fig. 2 et snit efter linien 2-2 i fig. 1 forenklet således, at organerne inden i billedrørets hals ikke vises, fig. 3 en perspektivisk sprængskitse af de forskellige magnetringelementer i strålejusteringsapparatet ifølge fig. 1, fig. 4a, 4b og 4c viser skematisk de forskellige retninger for forskydninger af strålestillingen, der kan opnås ved forskellige drejningsstillinger af de 4-polede magnetringelementer i apparatet ifølge fig. l, fig. 5a, 5b og 5c viser skematisk de forskellige retninger for forskydninger af strålestillingen, der kan opnås ved forskellige drejningsstillinger af de 6-polede magnetringelementer i apparatet ifølge fig. 1, fig. 6a, 6b og 6c viser skematisk de forskellige retninger for forskydninger af strålestillingen, der kan opnås ved forskellige drejningsstillinger af de 2-polede magnetringelementer i apparatet ifølge fig. l, fig. 7a og 7b viser skematisk, hvorledes forskellig drejning af de 4-polede magnetringelementer fra deres i fig. 4a viste stilling påvirker størrelsen af stråleforskydningen, og fig. 8a og 8b viser skematisk 4-polede elektronmagnetorganer, der kan anvendes ifølge en elektronmagnetudformning af den i fig. 1 viste udførelsesform for opfindelsen.

Fig. 1 viser et skyggemaskefarvebilledrør 20 med tre ko-planare stråler, som ved sin sokkelende har en cylindrisk halsdel 21 og ved sin billedende en tragtformet del 23, sammen med tilhørende ydre halskomponenter. Disse omfatter et afbøjningsåg 27, der ikke er vist i detaljer, og som omgiver den forreste ende af billedrørets hals 21 og en tilstødende udadbuende del af den tragtformede del 23.

146780 4

Bag ved afbøjningsåget 27 er de resterende halskomponenter i form af seks drejelige magnetringe 30A, 30B, 40A, 40B, 50A og 50B monteret på en fælles, ikke magnetisk, cylindrisk bærer 70, der omgiver halsen 21. Som det bedre fremgår af det i fig. 2 viste snit, der viser forsiden af den forreste ring 50B, er hver ring udformet med et par fremspringende tappe, f.eks. 51B og 52B, for at lette manuel indstilling af ringens drejningsstilling omkring bæreren 70. Med henblik på en forenkling af tegningen er detaljer af den indre opbygning af billedrørets hals ikke vist i snittet ifølge fig. 2, men placeringen af stråleakserne I, II og III er symbolsk vist i rørhalsen for at angive strålevejens koplanare beliggenhed, og den midterste stråleakse II er vist i hovedsagen sammenfaldende med rørhalsens akse. Det indre af rørhalsen 21, der er omgivet af magnetringene, er fri for magnetiske polsko eller andre magnetiserbare organer.

Den indre diameter af bæreren 70 er tilstrækkelig stor til at tillade, at bæreren kan glide ind over rørhalsen 21. Ved hjælp af en fastspændingsstrop 80 kan bæreren 70 fastgøres i en fast stilling på halsen 21. Umagnetiske, med aksial afstand anbragte afstandsringe 60, der på passende måde er fastgjort til bæreren 70, tilvejebringer tre spalter med passende afstand langs bæreren 70 til optagelse af de drejelige ringe i de respektive par 30A, 3OB; 40A, 4OB og 50A, 5OB. Tynde, ikke viste skiver af passende materiale, f.eks. papir, kan være anbragt mellem ringene i hvert par for at lette indbyrdes uafhængig drejning af ringene.

I den forenklede sprængskitse i fig. 3 er kun magnetringene uden disses tappe vist for at vise magnetiseringsmønsteret i forbindelse med hver af ringene. Hver af ringene 30A, 30B i det bageste par har et 2-polet magnetiseringsmønster, ved hvilket en nordpol er anbragt diametralt modsat en sydpol. Hver af ringene 40A, 4OB i det midterste par har et 6-polet magnetiseringsmønster med polerne anbragt med lige store indbyrdes afstande, d.v.s. 60° mellemrum, langs ringens omkreds og med skiftende polaritet. Hver af ringene 50A, 5OB i det forreste par har et 4-polet magnetiseringsmønster med polerne anbragt med lige store mellemrum, d.v.s. med 90° mellemrum, langs ringens omkreds og med skiftende polaritet.

144780 5

Fig. 4a viser skematisk beskaffenheden af de forskydninger af strålestillingen, der hidrører fra felterne fra det 4-polede ringpar 50A, 50B ved en speciel orientering af disse. Ved orienteringen ifølge fig. 4a er ringen 50A anbragt med sine nordpoler direkte over og under placeringen af den aksiale stråle II, og ringen 50B er anbragt på samme måde, hvorved de to ringes felter en ens rettede og fuldtud understøtter hinanden. Med den viste orientering er feltet på strålepladsen I rettet sideverts med en polaritet, der frembringer en nedadgående forskydning af elektronstrålen på pladsen, når elektronbevægelsen er ind i papirets plan i fig. 4a og efterfølgende figurer. Feltet på strålepladsen III er også rettet til siden, men med modsat polaritet, og giver en opadgående forskydning af elektronstrålen på pladsen III.

Med den i fig. 4b viste orientering er ringene 50A og 50B begge drejet 45° imod urets retning fra deres i fig. 4a viste stillinger.

I stillingerne ifølge fig. 4b er feltretningen på pladsen I lodret nedad, medens feltretningen på pladsen III er lodret opad, og de resulterende forskydninger af strålestiliingen er sideværts til venstre på pladsen I og sideværts til højre på pladsen III. Fig. 4c viser at en yderligere drejning af begge ringe ca. 22,5° imod urets retning bevirker modsatte, diagonalt rettede forskydninger af strålestillingerne, opad til højre på pladsen I og nedad til venstre på pladsen III. Det skal bemærkes, at der ikke i nogen af figurerne 4a, 4b eller 4c er vist nogen forskydning af strålestillingen for elektronstrålen på den aksiale plads II. Dette følger af, at midterområdet af åbningen i de 4-polede ringe er i hovedsagen feltfrit, hvorved strålen på den aksiale plads II er i hovedsagen upåvirket af de 4-polede ringe, uanset hvorledes disse er orienteret. 4-polfeltet, der tilvejebringes ved hjælp af ringene 50A, 50B, danner således et middel til indføring af lige store, men modsatte forskydninger i vilkårlig retning af de ydre af tre på linie liggende stråler uden af forstyrre den midterste, aksiale stråle, der således kan tjene som reference for den ønskede placering af lyspletten på billedrørets skærm.

Fig. 5a viser skematisk beskaffenheden af strålestillingsforskydninger, der resulterer af felterne fra det 6-polede ringpar 40A, 6 U4780 4θΒ ved en bestemt orientering af dette. Ved den i fig. 5a viste orientering er ringen 40A anbragt med et par diametralt overfor hinanden liggende poler anbragt på linie med de på linie liggende pladser I, II og III med parrets nordpol stødende op til pladsen I, og ringen 40B er anbragt på tilsvarende måde. Med den viste orientering er feltretningen på pladsen I sideværts med en polaritet, der giver en opadgående forskydning af elektronstrålen på pladsen I, og feltretningen på pladsen III er også sidéværts og med lignende polaritet, hvad der også giver en opadgående forskydning af elektronstrålen på pladsen III. Fig. 5b viser, at en 30° drejning af ringene 40A og 40¾ modsat urets retning fra deres i fig. 5a viste stillinger bevirker forskydninger sideværts, til venstre på begge pladserne I og III. Fig. 5c viser at en mindre drejning imod urets retning, 15°, resulterer i lignende diagonalt rettede forskydninger på pladserne I og III.

Som i det tidligere tilfælde med den 4-polede ring er der ikke vist nogen bevægelse af strålen på den aksiale plads II. Grunden hertil er atter, at den midterste del af åhningen i de 6-polede ringe er i hovedsagen feltfri. Det 6-polede felt, der tilvejebringes af ringene 4θΑ, 40B danner således et middel til at indføre lige store og fælles forskydninger af de ydre af tre på linie liggende stråler i en vilkårlig krævet retning, uden at forstyrre den midterste referencestråle.

I modsætning til de tidligere beskrevne virkninger af de 4-polede og 6-polede ringe, virker de 2-polede ringe 30A og 30B på alle tre stråler. Dette er vist i fig. 6a, hvor fælles sideværtsforskydninger af alle tre stråler er resultatet af en lodret orientering af de 2-polede ringes poler, i fig. 6B, hvor fælles lodrette forskydninger af alle tre stråler hidrører fra en sideværts orientering af de 2-polede ringes poler, og i fig. 6c, hvor en fælles diagonalforskydning af de tre stråler hidrører fra en diagonalorientering af de 2-polede ringes poler.

Med den angivne fælles forskydningsvirkning for alle tre stråler, danner det bipolare felt, der tilvejebringes af de 2-polede ringe 30A og 30B et middel til indstilling af de tre strålers indløbsvinkel til billedrørets skyggemaske for at sikre, at hver af dem lander på det behørige phosphorescerende område, dvs. til etablering af optimal klarhed.

7 144780 I fig. 4, 5 og 6 er man gået ud fra samme stilling af begge ringene i et par. Dette forhold giver maksimal størrelse af den tilhørende stråleforskydningsvirkning. Fig. 7a og 7b viser hvorledes en drejning i forhold til hinanden af ringene i et par bort fra placeringen på linie giver en reduktion af størrelsen af den tilhørende stråleforskydningsvirkning. De 4-polede ringe 50A og 50B er valgt til at vise dette. I fig. 7a er den 4-polede ring 50A drejet 15° i urets retning fra sin i fig. 4a viste stilling, medens den 4-polede ring 50B er drejet 15° imod urets retning fra sin i fig. 4a viste stilling. Som vist ved pilenes retning og længde i fig. 7a er forskydningsretningerne på pladserne I og III de samme som i fig. 4a, men størrelsen af stråleforskydningen er for begges vedkommende reduceret. Denne størrelsesreduktionsvirkning, der følger med udligningen af magnetringene i et ens par er kendt af dem, der er fortrolige med anvendelsen af den tidligere tekniks klarheds-ringpar eller centreringsringpar, og skulle derfor ikke kræve yderligere forklaring her.

Medens der i det ovenstående er beskrevet permanent-magnet-opbygninger til frembringelse af de ønskede feltmønstre, skal det bemærkes, at sådanne mønstre også kan frembringes med elektromag-netopbygninger. Fig. 8a og 8b viser et par af 4-polede elektromag-netringopbygninger henholdsvis 50A1 og 50B1, der hver har fire spoler anbragt symmetrisk langs sin periferi med op til hinanden stødende spoler viklet modsat. Ringen 50A1, der er vist i fig. 8a, er anbragt fast med sine poler med den i fig. 4a viste orientering til indførsel af modsat rettede, lodrette forskydninger på pladserne I og III. Ringen 50B1, der er vist i fig. 8b,er fast anbragt med sine poler orienteret som vist i fig. 4b til frembringelse af modsat rettede, sideværts forskydninger på pladserne I og III. Ved indstilling af polariteten og størrelsen af strømmen, der løber i seriekoblede spoler på de respektive ringe, ved indstilling af udtaget på de respektive potentiometre 90 og 100 kan man kopiere enhver af de virkninger, der tilvejebringes ved drejning af de permanent magnetiske ringe 50A, 50B. Det forstås, at en lignende teknik kan anvendes ved 6-spolede elektromagnetringopbygninger til kopiering af de virkninger, der tilvejebringes ved drejning af de permanentmagnetiske ringe 4θΑ, 40B.

8 146780

Som tidligere angivet er den viste rækkefølge af de respektive 2-polede, 6-polede og 4-polede felter foretrukken, idet det 6-polede felt anbringes i midten for at maksimere dets effektivitet. Det skal også bemærkes, at der findes en tilsvarende foretruk-ken rækkefølge for feltindstillinger til minimalisering af retouch-kravene. Fortrinsvis indstilles det 2-polede felt først for at optimere renheden, idet refereneestrålens stilling etableres. Derefter justeres det 6-polede felt for at tilvejebringe den ønskede fælles forskydning af de ydre stråler i forhold til den aksiale stråle. Endelig indstilles det 4-polede felt til tilvejebringelse af de ønskede modsatte forskydninger af de ydre stråler, der er nødvendige til opnåelse af endelig tilretning. En sådan rækkefølge af indstillingerne svarende til rækkefølgen af placeringen langs strålevejen har den fordel, at en given feltindstilling ikke ændrer stråleplaceringen i et tidligere indstillet feltområde.

Eksempelvis kan et lavpermeabelt materiale, såsom barium-ferrit, anvendes ved fremstilling af de forskellige magnetringe i den i fig. 1 viste samling for at formindske uønsket gensidig virkning mellem afbøjningsfeltet og konvergens- og renhedsfelterne.

For den viste rækkefølge af ringparrene, hvorved renhedsringene {j>0h og 30B) er anbragt fjernt fra åget 27, kan denne sikkerhedsforanstaltning bekvemt undgås for renhedsringens vedkommende, dvs., at et billigere materiale, såsom en passende stålsort, kan anvendes til renhedsringene 30A, 30B med ringe uheldige følger.

Det skal bemærkes, at der i praksis kan forekomme forhold, hvor der ikke kræves nogen 4-polet og/eller 6-polet feltkorrektion. Forskydningsvirkningen af ethvert af ringparrene kan let fjernes ved at bringe ringene i et par til at ligge over for hinanden på ophævende måde som f.eks. vist i fig. 7b.

Claims (4)

144780 9

1. Magnetisk strålejusteringsapparat til et tre-strålet farvebilledrør (20) , der har en cylindrisk hals (21), der indeholder tre koplanare stråleveje (I, II, III), hvor den midterste (II) af disse stråleveje i hovedsagen falder sammen med halsens længdeakse,og de øvrige, ydre (I, III) af de koplanare stråleveje ligger i hovedsagen symmetrisk på modsatte sider af aksen, og hvor alle de koplanare stråleveje går gennem et område i det indre af halsen, der er omgivet af en ringformet magnetfeltfrem-bringende indretning (30, 40, 50), kendetegnet ved et aggregat bestående af en første og en anden gruppe af skiftevis beliggende magnetiske nordpoler og sydpoler af valgbar styrke og orientering og anbragt omkring strålevejene, hvilken første gruppe (50) omfatter en firpolet krans (50A, 50B), og hvilken anden gruppe (40) omfatter en sekspolet krans (40A, 40B).

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, a) at den firpolede krans (50A, 50B) omfatter et par firpolede magnetringe, der omgiver en del af det nævnte område, og b) den sekspolede krans (40A, 4OB)omfatter et par seks-polede magnetringe, der omgiver en anden del af det nævnte område i aksial afstand fra den førstnævnte del af området.

3. Apparat ifølge krav 2,kendetegnet ved, at hver af de nævnte magnetringe omfatter individuelt drejelige permanent-magnetringe.

4. Apparat ifølge krav 2 eller 3,kendetegnet ved a) en cylindrisk bærer (70) , der omgiver billedrørets (20) hals (21), b) et par to-polede magnetringe (30A, 30B), der hver især er magnetiseret over en ringdiameter, c) at i det nævnte par fir-polede magnetringe (50A, 50B) har hver især poler med skiftende polaritet med 90° mellemrum langs ringperiferien,