DK146270B - Fremgangsmaade og apparat til at korrigere farverenheden i et katodestraaleroer - Google Patents

Description

/T\ dø) DANMARK (13? i \Jrb^

dg) FREMLÆGGELSESSKRIFT (11) 146270 B

DIREKTORATET FOR

PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Patentansøgning nr.: 3299/78 (51) Int.CI.3: H 04 N 9/28 (22) Indleveringsdag: 25 jul 1978 H 01 J 29/51 (41) Aim. tilgængelig: 27 jan 1979 (44) Fremlagt: 15 aug 1983 (86) International ansøgning nr.: - (30) Prioritet: 26 jul 1977 US 819094 (71) Ansøger: *RCA CORPORATION; New York, US.

(72) Opfinder: Joseph Leland ‘Smtth; US.

(74) Fuldmægtig: Ingeniørfirmaet Budde, Schou & Co (54) Fremgangsmåde og apparat til at korrigere farverenheden i et katodestrålerør

Opfindelsen angår en fremgangsmåde af den i krav l's indledning omhandlede art til indstilling af farverenheden i et katodestrålerør samt et apparat til at udøve fremgangsmåden.

Farvefremvisningsapparater, som de der anvendes i farvefjernsynsmodtagere, omfatter et katodestrålerør, i hvilket tre elektronstråler moduleres af farverepræsentative videosignaler.

Strålerne rammer tilhørende farvede fosforområder på indersiden af billedrørets skærm gennem blændere i en skyggemaske. For at gengive 0 et farvebillede nøjagtigt, må de tre stråler i det væsentlige kon- ^ vergere mod skærmen i alle rasterens punkter. Hver af de tre strå- 3 lers afbøjningscenter må vare korrekt placeret i afbøjningsplanets ί åg for opnåelse af farverenhed. Unøjagtigt placerede afbøjningscen- tre, på grund af sådanne faktorer som unøjagtig placering af afbøj-^ ningsåget, tolerancer ved fremstillingen af elektronstrålekanonerne, og deres montering i katodestrålerørets hals, resulterer jævnligt 2 146270 i unøjagtig farveindretning.

Mange apparater til korrektion af farverenheden omfatter organer til frembringelse af justerbare magnetfelter. Apparaterne placeres over katodestrålerørets hals, og magnetfelterne justeres på passende måde for at opnå farverenhed for elektronstrålerne. Sådanne justeringer udføres ved at bevæge magnetfeltfremkaldende organer, ved at dreje magnetiserede ringe omkring katodestrålerørets hals, eller ved at dreje cylindriske magneter omkring en akse.

Andre apparater til opnåelse af farverenhed, som f.eks. angivet i DE-OS 2.611.633, frembringer ikke-justerbare felter. I en første foranstaltning anbringes et hjælpeapparat med otte spoler anbragt langs periferien omkring katodestrålerørets hals. Jævnstrømme, der fastsættes til passende styrke går gennem spolerne og frembringer et magnetfelt, som skaber farverenhed for elektronstråleme. Jævnstrømmenes styrke leverer data til et magnetiseringsapparat, der som anden foranstaltning magnetiserer områder i et bånd eller hylster af magnetisk materiale og frembringer de før nævnte ikke-justerbare magnetfelter. Når det magnetiserede bånd placeres over katodestrålerørets hals, opnås der farverenhed for elektronstrålerne.

Når et sådant magnetisk bånd anvendes, er det Ønskeligt, at eliminere den foranstaltning at anvende et hjælpeapparat for at fastlægge de steder i det magnetiske bånd, hvor de magnetiserede områder skal etableres. Et magnetiseringsapparat, som ikke anvender et sådant hjælpeapparat, skulle have magnetiserende områder anbragt, så de letter en ukompliceret betjening, når operationerne til fremkaldelse af farverenhed udføres direkte.

For et katodestrålerør med tre elektronstråler, der udgår fra samme plan (in-line) og slids-skyggemaske med vertikale slidse-åbninger, kræver farverenhedskorrektion kun horisontal, ensrettet bevægelse af alle tre stråler. Magnetfeltet, der frembringes af de permanent magnetiserede områder, behøver kun at have en vertikal komposant vinkelret på linien gennem de tre kanoner (in-line axis) i katodestrålerøret for at fremkalde den horisontale bevægelse.

Da farverenheds-korrektion kan kræve store bevægelser, må det magnetiske bånd være i stand til at frembringe et tilstrækkeligt stærkt farverenheds-magnetfelt. Desuden må korrektionen, der indføres af farverenheds-magnetfeltet ikke introducere væsentlig divergens for elektronstrålerne, dvs. at bevægelserne af alle tre stråler i det væsentlige skal have samme retning og i det væsentlige have samme størrelse.

3 146270

Det er opfindelsens formål at undgå anvendelsen af den ved den kendte teknik ovenfor nævnte foranstaltning bestående i at anvende et hjælpeapparat for at fastlægge de steder i det magnetiske bånd, hvor de magnetiserede områder skal etableres, samt at anvise en fremgangsmåde og et apparat, med hvilke farverenheden i et far-vefjernsynsbilledrør med tre elektronstråler, der udgår fra samme plan (in-line), kan indstilles på enkel og ukompliceret måde inden for et stort fejlområde.

Det angivne formål opnås ifølge opfindelsen ved en fremgangsmåde, som er ejendommelig ved de i krav l's kendetegnende del angivne foranstaltninger.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er det ikke nødvendigt at anvende et hjælpeapparat til at fastlægge de steder i det magnetiske bånd, hvor de magnetiserede områder skal etableres. De ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen frembragte magnetiserede områder muliggør en ukompliceret og direkte indstilling af farverenheden.

Desuden kan der med middelstore magnetiseringsstrømme ved denne fremgangsmåde skabes magnetiserede områder, som frembringer magnetfelter af tilstrækkelig udstrækning og feltstyrke til farverenhedskorrektionen .

Det tilsvarende apparat til udøvelse af fremgangsmåden er udformet som angivet i krav 5.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 er en projektion, set fra oven af et katodestråle-rør, magnetisk materiale, og magnetiseringsapparat ifølge opfindelsen, fig. 2 er et forstørret snit i en del af katodestrålerøret i fig. 1, som viser farverenheden for katodestrålerørets tre elektronstråler, der udgår fra samme plan (in-line), fig. 3 er et perspektivisk billede af magnetiseringsappa-ratet i fig. 1 med en del af katodestrålerøret og det magnetiske materiale fjernet, fig. 4 og 5 viser magnetiske feltlinier og kræfter, frembragt af magnetiseringsapparatet i fig. 3, og fig. 6-11 viser forskellige magnetfeltfremkaldende konfigurationer .

Fig. 1 viser et magnetisk materiale, der består af et magnetiserbart bånd eller hylster 20, der er anbragt tæt ved katodestrålerøret 22's hals 21. Båndet 20 er langt nok til at blive viklet omkring halsen 21, så der kun efterlades et lille gab 23 ved top- 4 146270 pen for at undgå overlapning af materiale. Sammensætningen af det magnetiske materiale i båndet 20 kan konventionelt være bariumfer-rit i et gummi- eller plastbindemiddel. Båndet 20 kan fastholdes i forhold til halsen 21 ved limning eller ved omvikling med en tynd ikke-magnetisk tape.

Katodestrålerøret 22 indeholder tre kanoner i samme plan (in-line) 24, 25 og 26 til frembringelse af "blå" henholdsvis "grøn" og "rød" elektronstråle. Den "grønne" kanon er på tegningen anbragt i rørets centrale akse 53. For at opnå et raster er der anbragt et afbøjningsapparat 27, som kan indeholde konventionelle horisontale og vertikale viklinger, omkring halsen 21. Statisk eller central konvergens er opnået, som det er vist i det forstørrede snit 99 i fig. 2, når alle tre stråler, der udgår fra samme plan (in-line) skærer en skyggemaske 61's plan gennem en passende blænder 62 for at ramme en fælles fosfor-trio 64, 65, 66 på en fosforskærm 67, der er anbragt på en glatplan 63 i katodestrålerøret 22.

For at opnå farverenhed er der frembragt permanent magnetiserede områder af passende polaritet og polstyrke i det magnetiske bånd 20. Disse områder frembringer et indre magnetfelt til opnåelse af farverenhed, der flytter de tre stråler, der udgår fra samme plan (in-line) ind i deres respektive farvede fosforstriber, som vist i fig. 2.

For at skabe disse områder placeres et magnetiseringsapparat 28 omkring det magnetiske bånd 20. Magnetiseringsapparatet 28 omfatter et ringformet hus 29 af ikke-magnetisk materiale, i hvis indre overflade der er indlagt fire ledende tråde 30-33, udformet således at de strækker sig tangentialt til halsen 21's periferi, som vist i fig. 3. Trådene 30-33 kan enten have cirkulært eller kvadratisk tværsnit. Afstandsstykker 97 og 98 adskiller trådene 30 og 31 fra trådene 32 og 33. Forbindelsesledninger 34 og 35 forbinder enderne af trådene henholdsvis 30 og 33 og 31 og 32. De andre ender af trådene 30 og 31 er forbundet med en forbindelsesledning 36.

De andre ender af trådene 32 og 33 er forbundet med tilslutningsledningerne henholdsvis 37 og 38. Tilslutningsledningerne 37 og 38 kan forbindes med en magnetiserende strømkilde (ikke vist) med valgbar polaritet, strømstyrke og varighed, så der dannes passende magnetiserede områder for at etablere farverenhed.

5 146270 Når ledningerne er forbundet som beskrevet, danner de fi~-re tråde to langstrakte strømledende slynger 39 og 40. Hver af de ledende slynger er således formet, at de strækker sig tangentielt langs halsen 21's periferi. Hvis der sendes strøm gennem de ledende slynger med en maksimal magnetiserende strøm I i den retning, der er angivet med pilene i fig. 3, går strømmen i hver af de ledende slynger i den retning, der er angives med pilene i fig. 4, idet forbindelses- og tilslutningsledningerne 34-38 er funktionsmæssigt repræsenteret af endestykkerne 41-44.

Den magnetiserende strøm skaber magnetiserede områder i det magnetiske bånds materiale, som på sin side vil frembringe de vertikale feltlinier 45-47, som gennemskærer strålerne 24-26 i linien 51, der er parallel med en linie gennem de tre kanoner (in-line axis). Peltlinierne frembringer horisontale kræfter og bevægelser 48-50 til etablering af farverenhed for de tre stråler, der udgår fra samme plan (in-line). Afvigelsen i farverenhed iagttages på katode-strålerøret 22's skærm. Strømimpulser med passende maksimal størrelse og retning sendes gennem tilslutningsledningerne 37 og 38 for at fremkalde de ønskede bevægelser af strålerne. Hvis der stadig findes nogen afvigelse, gentages den ovennævnte procedure, indtil den ønskede grad af farverenhed er opnået. En fremgangsmåde for tilslutning af magnetiserende strømimpulser til magnetiseringsapparatet 28, som vil stabilisere det magnetiske materiale i båndet 20 og forhindre afmagnetisering af den magnetiserede masse i de magnetiserede områder, er genstand for dansk patentansøgning nr, 3298/78.

Bariumferrit, der er anvendt som magnetisk materiale i båndet 20, har en relativ permeabilitet på nær 1. Derfor passerer de magnetiske feltlinier 52, som det er vist i fig. 5, gennem båndet 20's materiale uden væsentlig omformning eller forvrængning. Feltlinier med tilstrækkelig intensitet vil påtrykke materialet et lignende permanent magnetfelt til etablering af farverenhed for strålerne.

Ved at forme de langstrakte ledende slynger 39 og 40, så de i deres længderetning strækker sig langs en del af halsen 21's periferi, og så enderne af de ledende slynger ligger nær ved den horisontale linie 51 (in-line axis), bliver det indre magnetfelt 6 146270 52 pudeformet i en plan vinkelret på den centrale akse, dvs. et felt som stiger i intensitet langs den centrale stråles afbøjningslinie, som.vist i fig. 5. Et sådant felt er ønskeligt for at udligne de tøndeformede felter, der frembringes af det magnetiske bånd 20 i planer, der er vinkelrette på den centrale akse 53, men som ligger i nogen afstand fra båndet. En sådan indretning giver i det væsentlige identiske størrelser af de tre strålers bevægelser.

Som vist i fig. 6, bidrager de magnetiserede områder, som f.eks. 54 og 55, der ligger nær den vertikale centerlinie 60, til etableringen af et tøndeformet felt, mens områder, som f.eks, 56-59 i fig, 7, som ligger nærmere ved linien 51, bidrager til etableringen af et pudeformet felt. Enderne af de forlængede ledende slynger 39 og 40 i fig. 5 er anbragt inden for ca. 5° fra den horisontale linie 51, hvilket giver en tilstrækkelig udstrækning af de magnetiserede områder nær ved linien 51 til etablering af det ønskede pudeformede felt. Feltets pudeform kan forstærkes ved at formindske eller fjerne magnetiserede områder i båndet 20 nær ved den vertikale centerlinie 50, hvilket f.eks. kan gennemføres ved at formindske bredden af de ledende tråde 39-40 nær den vertikale centerlinie.

Farverenhedskorrektion for nogle katodestrålerør kan kræ-+ ve op til - 0,13 mm's korrektion for monteringsunøjagtigheder målt horisontalt i skærmens centrum. Magnetiseringsapparatet 28 må være i stand til at skabe magnetiserede områder i båndet 20, som kan give bevægelser af en sådan størrelse. Hvis magnetfeltet i båndet 20 har en betydelig komposant, som er tangentiel til halsen 21's periferi eller omkreds, kan der skabes et magnetfelt, der er tilstrækkeligt stærkt til at forårsage disse store bevægelser af strålerne.

Man kan f.eks. forestille sig magnetiske områder 61 og 62 i båndet 20, som ikke indeholder tangentielle feltlinier men kun radiale linier 63, som vist i fig. 8. Sådanne feltlinier kan f.eks. frembringes ved at placere magnetspoler nær ved områderne 61 og 62 med passende polariseret strøm gående gennem spolerne. For et bånd med tykkelse d og ydre radius r i fig. 8, er en tilsvarende stangmagnet-konfiguration vist i fig. 9. Afstanden mellem polerne N-S på stangmagneten 61a og S*-Ν' på stangmagneten 62a er d. Denne afstand er forholdsvis lille, typisk 1,5 mm eller mindre, sammenlignet med radius r, typisk ca. 15 mm. Feltlinien 63a, der forbinder de indre poler N og S1, vil kun have lidt større feltstyrke end feltlinien 63b, der forbinder de ydre poler S og Ν'. Det resulteren- 7 146270 de felt, der er vist med linien 63, vil blive temmeligt svagt, hvis stangmagneterne 61a's og 62a" s polstyrker ikke gøres forholdsvis store.

Sagt på en anden måde, må den magnetiserende strøm gennem magnetspolerne være forholdsvis stærk for at frembringe den nødvendige feltintensitet, på det sted hvor elektronstrålerne befinder sig, for at fremkalde en strålebevægelse af betydning. Det er endog muligt, at et magnetiseringsapparat, som anvender magnetspoler, ikke vil være i stand til at frembringe de forholdsvis intense felter, der kræves, der hvor strålerne befinder sig.

Desuden kan der forekomme en omvending af feltets retning på visse steder langs den centrale akse, hvilket resulterer i strålebevægelser i en retning, der er rettet modsat den ønskede. En omvending af feltets retning vil forekomme, hvis feltlinierne, der forbinder S- og Ν'-polerne på magneterne henholdsvis 61a og 62a, i et givet punkt på den centrale akse, har større styrke end feltlinierne, der forbinder magneternes andre poler. Et endog stærkere felt, der virker over alt, vil være nødvendigt for at fremkalde den ønskede resulterende bevægelse.

Antag imidlertid et magnetisk bånd 20 med et magnetiseret område 64, der kun har tangentielle feltlinier 65, som vist i fig.

10. Den tilsvarende stangmagnet-konfiguration, der består af en del af en C-formet magnet 64a er vist i fig. 11. Polerne på magneten 64a er adskilt af en forholdsvis stor afstand, der ses under en vinkel 0. Det resulterende felt 65a er af tilstrækkelig styrke til at fremkalde de ønskede strålebevægelser.

En forholdsvis ukompliceret fremgangsmåde til at opnå et magnetfelt i båndet 20, som har en betydelig tangential komposant, er at forme de ledende slynger 39 og 40, så de strækker sig tangentielt til halsen 21's periferi. Som vist i fig. 5, har det magnetiske felt i båndet 20 betydelige tangentielle komposanter, som f.eks. komposanten 52a af feltlinien 52. Der kan fremkaldes betydelige bevægelser af strålerne 24-26, uden at det kræves at der går forholdsvis stærke magnetiserende strømme gennem de ledende slynger 39 og 40.

146270 δ Ønskes stærkere magnetfelter, uden at den magnetiserende strøms amplitude forøges, kan der anbringes flere ledende slynger tangentielt til halsens periferi. Disse yderligere slynger behøver ikke at gå så tæt op til aksen 51 som de første slynger. Størrelsen af tilføjet pudeformet felt vil imidlertid være tilsvarende mindre.

Typiske karakteristikker for et magnetisk bånd 20, katode-strålerør 22 og magnetiseringsapparat 28 er følgende:

Magnetisk bånd : længde 9,65 cm, bredde 1,73 cm, gabets bredde 0,25 cm maksimalt, materiale: bariumferrit i et gummi-binde-middel med B-H karakteristik på mindst 1,1 gauss-ørsted, som f.eks. General Tire Compound 39900 fra General Tire & Rubber Company, Evansville, Indiana, USA.

Katodestrålerør: 13 V i samme plan (in-line), 90° afbøjning, 25 kV ultor, kanonafstand 0,625 cm, halsdiameter 2,86 cm.

Magnetiseringsapparat: fire ledende slynger, hver slynge udført af 1,0 mm kvadratisk kobbertråd. Bredde langs den centrale akse 0,572 cm, udstrækning langs halsens periferi 4,93 cm for en vinkeludstrækning til inden for 5° fra linien, der er en linie parallel med en linie gennem de tre kanoner (in-line axis), maksimal magnetiserende strøm, der kræves for maksimal korrektion for unøjagtighed ved kanonernes montering 2800 amp., varighed af den magnetiserende strømimpuls 15 yasek.

Korrektionen til statisk konvergens kan udføres ved anvendelse af konventionelle justerbare magnetiske ringe, som er genstand for U.S. patent nr. 3,725,831, udstedt til R.L. Barbin. Alternativt kan den udføres ved yderligere at skabe passende magnetiserede områder i det magnetiske bånd 20. Et magnetiseringsapparat, som kan danne sådanne områder, er genstand for den samtidige U.S. patentansøgning nr. 819,093, "Magnetizing Apparatus & Method for Producing a Statically Converged Cathode Ray Tube & Product Thereof", indleveret 26. juli 1977, af Joseph Leland Smith. For visse katodestrålerør bør de magnetiserede områder til korrektion for farverenhed være dem nærmest elektronkanonerne for således at forårsage mindst defokusering af strålerne.

Claims (5)

9 146270 Patentkrav.

1. Fremgangsmåde til opnåelse af farverenhed for tre elektronstråler, der udgår fra samme plan (in-line) i et katode-strålerør omfattende følgende trin; a) anbringelse af et magnetisk materiale (20) nær ved kato-destrålerørets (22) hals (21), b) bestemmelse af størrelsen af den nødvendige farverenheds--korrektion og derefter c) frembringelse af permanent magnetiserede områder i det magnetiske materiale ved hjælp af spoleorganer, der magnetiseres med en magnetiseringsstrøm for herved at opnå farverenheden, kendetegnet ved, at der anvendes spoleorganer, der omfatter i det mindste to aflange ledende slynger (39,40), som hver for sig indbefatter i det mindste en aflang del, der strækker sig langs en del af halsens (21) omkreds for at frembringe det magnetiserende felt.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de aflange, ledende slynger (39,40) anbringes omkring halsen (21) på en sådan måde, at der dannes magnetiserede områder nær en linie (51), der går gennem de tre elektronstråler (in-line) og står vinkelret på disse (in-line axis) med tilstrækkelig udstrækning og polstyrke til at danne et pudeformet farverenheds-magnet-felt i et plan vinkelret på den centrale akse (53) for katode-strålerøret (22).

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at der i det magnetiske materiale (20), der er anbragt nær ved katodestrålerørets (22) hals (21), skabes magnetiserede områder, som frembringer et magnetisk felt i det magnetiske materiale (20), som har en betydelig komposant, som er tangentiel til halsens (21) omkreds.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at der frembringes et magnetisk felt, som er pudeformet i et plan vinkelret på katodestrålerørets (22) centrale akse (53) i nærheden af det magnetiske materiale (20).

5. Magnetiseringsapparat (28) til at udøve fremgangsmåden i krav 1, hvilket apparat anvendes til at opnå farverenhed af tre elektronstråler, der udgår fra samme plan (in-line) i en farvefjernsynsmodtagers katodestrålerør (22), hvor katodestråle-røret omfatter et magnetisk materiale (20), der er anbragt nær