FI60086C - Sjaelvkonvergerande faergtelevisionsaotergivningssystem - Google Patents

Description

9 SUOMI—FINLAND patenttijulkaisu—patentskrift 600β6 3 3 (0) <§> Kv.lk./Int.CI. H 01 J 29/76 .1 (£j) Patenttihakemus — Patentansökning 15/73 •tySjSr Ä g Hakemispäivä — Ansöknlngsdag 0U.01.73 @ Alkupäivä — Giltlghetsdag 0U.01.73 @ Tullut julkiseksi — Blivic offentlig 15.07.73 9 Nähtäväksi panon ja kuul.julkaisun pvm. —

Ansökan utlagd och utl.skrlften publlcerad 31.07.81

Patentti- ja rekisterihallitus © Patenttl myönnetty - Patent meddelat 10.11.81

Patent- och registerstyrelsen g (33) @ Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet lU .01.72 USA(US) 217772 (73) RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York, N.Y. 10022, USA(US) (72) Josef Gross, Princeton, New Jersey, William Henry Barkow, Pennsauken,

New Jersey, USA(US) (7M Oy Kolster Ab (5l) Itsestään kohdistuva väritelevisiokuvan näyttösysteemi - Självkonver-gerande färgtelevisionsätergivningssystem Tämä’ keksintö kohdistuu väritelevision näyttösysteemeihin, jossa joukko elektronisäteitä oleellisesti ottaen kohdistuu kaikissa pisteissä pyyhkäistyllä rasterilla käyttämättä tällöin dynaamisen kohdistuksen laitteita. Ί

Useimmat nykyisin käytössä olevista väritelevisiovastaanottimista käyttävät katodisädeputkea, jossa joukko elektronisäteitä, jotka aikaansaadaan elektroni tykkijärjestelmällä, joka on sijoitettuna tämän putken sisään toiseen päähän sitä, suunnataan katselukuvapintaa kohden, joka sisältää joukon eri värien fosforipisteitä sijoitettuna tämän putken toiseen päähän. Aukkolevy tai muu värin valitseva laitteisto, kuten esim. hilaverkko tai koh-distushila on sijoitettu tämän katselupinnan ja elektroni tykki järjestelmän väliin verhoamaan elektroni säteet siten, että osia kustakin säteestä osuu ainoastaan niitä vastaavan värisille fosforiloisteosi1 le. Poikkeutuskela-yksikkö, joka on sijoitettuna tämän katodisädeputken ulkopuolelle saa tehoa niin, että aikaasaadaan magneettinen kenttä, jolla poikkeutetaan näitä säte£-*r'· V' 2 60086 ta vaakasuoraan ja pystysuoraan, niin että muodostetaan pyyhkäisty rasteri kuvapinnalle. Tällainen perustyyppiä oleva näyttösysteemi on lisäksi varustettu apuna olevilla ylimääräisillä laitteilla, joilla aikaansaadaan dynaaminen kohdistuksen korjaus. Eräs vaatimus tälle näyttösysteemi1 le on, että säteet kohdistuvat kaikkiin pisteisiin pyyhkäistyllä rasterilla. Hajakoh-distuksen vaikutuksena on haitallinen värin reuna-alue, joka esiintyy näytetyn kuvan esineiden reunoilla. Hajakohdistus voidaan mitata ideaalisesti päällekkäin sijoitetun punaisen, vihreän ja sinisten viivojen eroamisena ristikkäiskuviossa viivoja, joita näkyy rasterikuvassa asiaankuuluvasta näy-tekuvasta, jota vastaanottimella esitetään.

On yleisenä käytäntönä kohdistaa nämä säteet staattisesti rasterin keskelle esimerkiksi kestomagneettien avulla, jotka on sijoitettuna kuvaputken kaulan ympärille ennakolta määrättyyn riippuvuussuhteeseen säteisiin nähden. Nämä säteet eivät säily kohdistettuna, kun niitä poikkeutetaan tämän rasterin keskeltä, koska kuvapinta on suhteellisen tasainen ja etäisyys kuvapinnan ja poikkeutustason välillä poikkeutuskelayksikössä lisääntyy, kun näitä säteitä poikkeutetaan tämän pinnan keskeltä. Sitäpaitsi nämä poikkeutuskela-yksikön aberraatiot, kuten esim. kuvakentän kaarevuus, astigmatismi ja koma aiheuttavat ylimääräistä kohdistusvirhettä.

On yleisenä käytäntönä aikaansaada laitteisto, jolla dynaamisesti kohdistetaan nämä säteet, kun niitä pyyhkäistään yli rasterin. Kuvaputket, joilla elektroni tykkien laitteisto on delttatyyppiä, jossa kolme elektroni-tykkiä on sijoitettuna tasasivuisen kolmion kärki in käyttävät yleensä sähkömagneettista kohdistusjärjestelyä, jossa sähkömagneetit, jotka on sijoitettu tämän putken ulkopuöl el le syöttävät tehoa magneettisiin napaosiin tämän putken kaulan sisällä, niin että säteitä siirretään säteittäissuunnassa. Nämä sähkömagneetit saavat tehoa aaltomuodoista vaakasuoran ja pystysuoran poikkeu-tuksen tahdistuksissa niin, että aikaansaadaan ajasta riippuvaiset kohdistus-kentät, kun näitä säteitä pyyhkäistään. Tämän lisäksi on joskus tarpeen yhdistää aaltomuotoja vaakasuorasta ja pystysuorasta pyyhkäisynopeudesta siten, että vaakasuoran tahdistuksen aaltomuodot moduloidaan pystysuoran pyyhkä isyn nopeuden aaltomuodoilla ja näin tuloksena olevat aaltomuodot tuodaan kohdistuksen sähkömagneetteihin tai poikkeutuskeiayksikön käämityksiin, jotta parannettaisiin näiden säteiden kohdistamista tämän rasterin nurkissa.

Väritelevisiovastaaottimia on jo aikaisemmin ehdotettu, joihin sisältyy värikuvan putkia, joissa on elektroni tykin järjestelmä, joka aikaansaa kolme samassa tasossa olevaa tai vierekkäistä sädettä, jotka yleensä on sijoitettu vaarasuoraan janaan. Nämä samassa suorassa viivassa olevat säteet täytyy .j, 3 60086 edelleen kohdistaa keskenään. Tätä tarkoitusta varten tunnetaan, että nämä säteet voidaan dynaamisesti kohdistaa vaakasuorassa suunnassa kehittämällä sopiva vaakasuoran tai pystysuoran pyyhkäisynopeuden aaltomuoto tähän sähkömagneettiseen tai sähköstaattiseen kohdistuslaitteeseen. On jo kuvattu systeemiä, jossa näitä säteitä kohdistetaan poikkeutuskeiayksikön avulla. Kuitenkin, kun tämä poikkeutuskelayksikkö on suunniteltu tätä tarkoitusta varten, täytyy sen muiden aberraatioiden vaikutukset, kuten esim. koma korjata. Laitteisto, jota käytetään dynaamiseen koman korjaukseen kumoaa ne hin-tasäästöt, joita saavutetaan jättämällä pois vaakasuoran dynaamisen kohdistuksen laitteisto.

On tunnettua, että koman ja hajakohdistuksen haitallisia vaikutuksia voidaan pienentää pienentämällä etäisyyttä suorassa viivassa olevien säteiden välillä tämän poikkeutuskelayksikön poikkeutustasossa. Tämä voidaan toteuttaa pienentämällä etäisyyttä vierekkäisten säteen muodostavien osien välillä tässä elektronitykkilaitteessa. Yleisesti ottaen mitä lähempänä samalla viivalla olevat säteet ovat toisiaan poikkeutuksen tasossa sitä pienempi on aukkolevyn läpäisevyys näille elektronisätei1 le, jotta voitaisiin ylläpitää kuvapinnan toleranssit eri loistepisteiden välillä niissä fosforiosissa, joita on painamalla aikaansaatu kuvapinnalle.

Tästä seuraa, että vaikkakin mikäli oikea kohdistus ja hyväksyttävissä oleva määrä koma-virhettä voidaan toteuttaa systeemillä, jossa käytetään suoralla viivalla olevia elektronisäteitä, ei suhteellisen pienellä erovälil-lä lopputulos ole hyväksyttävissä, mikäli tämä kuva ei ole riittävän kirkas, jotta sitä voitaisiin mukavasti tarkastella normaaleissa katseluolosuhteissa.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada värikuvan näyttösysteemi, jolla poistetaan dynaamisen kohdistuksen tarve ja koman korjailulaitteiston tarve ja joka aikaansaa kuvan, jolla on kaupallisesti hyväksyttävissä oleva ki rkkaus.

Tämän keksinnön värikuvan näyttösysteemiin sisältyy väritelevision kuvaputki ja tyhjiönä oleva lasivaippa, jonka sisäpuolella toisessa päässä on kuvapinta, johon kuuluu Joukko eri värisiä fosforiosia sekä usean aukon vä-rinvalintaelektrodi sijaitsemassa tietyn välin päässä näistä fosforiosista sekä toisessa päässä tätä lasivaippaa elektronitykkien laitteisto, jolla aikaansaadaan joukko elektronisäteitä niin, että osia näistä säteistä kulkee läpi aukoista värin vaiintaelektrodissa joutuakseen ja virittääkseen vastaavat eriväriset fosforiosat, poikkeutuskelayksikön, johon sisältyy vaakasuora ja pystysuora pari käämejä, ollessa sijoitettu tämän lasivaipan ulkopinnan ympärille edellä mainittujen päätyosien välille, ja jolle näyttösysteemi1 le 11 60086 on tunnusomaista, että elektronitykki 1 aitteisto aikaansaa kolme vaaksuoraa, samassa tasossa olevaa elektronisädettä ja siihen kuuluu vähintään kaksi vierekkäistä, yhteistä, moniaukkoista säteenmuodostuselektrodia lähellä sitä elektronitykkilaitteiston päätä, jossa elektronisäteet aikaansaadaan, jolloin toisen yhteisen elektrodin kaksi ulommaista sädeaukkoa kolmesta sa-deaukosta on käännetty ulospäin viereisen elektrodin vastaavista aukoista, että mainitun poikkeutuskelayksikön pystysuoran poikkeutuksen käämien parin johdinkierrosten jakaantuma on valittu siten, että aikaansaadaan positiivinen isotrooppinen astigmatismi näille säteille ja vaakasuoran poikkeutuksen käämien parin johdinkerrosten jakaantuma on valittu siten, että tuotetaan negatiivinen vaakasuora isotrooppinen astigmatismi näille säteille, jotta aikaansaataisiin näiden säteiden ylikohdistuminen pystysuoraa akselia pitkin ja näiden säteiden aiikohdistuminen vaakasuoraa akselia pitkin, elektroni tykkien ja poikkeutuskelayksikön ollessa sijoitettuna toinen toisiinsa nähden katodi-sädeputken pitkittäissuuntaisen keskiakselin ympärille siten, että säteet kohdistuvat oleellisesti ottaen kaikissa pisteissä kuvapinnalla.

Tämän keksinnön eräässä suoritusmuodossa muodostuu kuvaputken katselu-pinta ryhmistä, joissa on kolme vierekkäistä erilaista pystysuoraa fosfori-väri liuskaa. Värin vaiintaelektrodi, jota käytetään tällä katselupinnalla sisältää joukon rakomaisia aukkoja, jotka sijaitsevat samaviivaisesti näiden fosfori1iuskojen kanssa niin, että sallitaan useampien elektronien virittävän vastaavat fosfori1iuskat niin, että aikaansaataisiin enemmän valoa ulostulona .

Eräässä toisessa suoritusmuodossa elektroni tykin laitteistoon sisältyy magneettiset suojaosat, jotka on sijoitettu kahden ulommaisen näistä kolmesta elektronisäteestä kulkuradan ympärille niin, että niitä suojataan osalta poi kkeutuskenttää.

Seuraavassa viitataan nyt oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 on yläkuvanto pitkittäissuuntaisena poikki1 eikkausena väri-television näyttösysteemistä tämän keksinnön mukaan.

Kuvio 2 on havainnollistus magneettisesta nettopoikkeutuskentästä, jonka kuviossa 1 havainnollistettu poikkeutuskelayksikkö aikaansaa.

Kuvio 3 havainnollistaa kuviossa 1 olevassa systeemissä olevien elektro" nisäteitten kohdistumista kuvion 2 mukaisen poikkeutuskentän vaikutuksen alai sena.

Kuvio havainnollistaa renkaan muotoisen poikkeutuskelayksikön käämi' tyksen jakautumista tämän ollessa sovelias käytettäväksi kuvion 1 mukaisessa systeemi ssä.

5 60086

Kuvio 5 havainnollistaa elektroni tykki rakennelmaa, joka soveltuu käytettäväksi kuvion 1 mukaisessa systeemissä.

Kuvio 6 havainnollistaa aukkomaskia sekä fosforoivien osien verkkoa, joka on järjestetty soveliaaksi käytettäväksi kuvion 1 mukaisessa kuvaputkessa.

Kuvio 1 on yläkuvanto pitkittäissuuntaisesta poikkileikkauksesta väri-television näyttösysteemissä tämän keksinnön mukaan.

Väritelevision kuvaputkeen 10 sisältyy tyhjiössä oleva lasikupu 11 Tämän kuvun 11 etuosa on kuvapinta ja etulevy 12, jonka sisäpinnalle on sijoitettu joukko punaisia, vihreitä ja sinisiä fosforiosia 13, 13a sekä 13b. Tähän putkeen on sijoitettuna fosforiosien viereen aukkomaski 14, johon sisältyy joukko aukkoja 15. Nämä aukot 15 on siten kohdistettu fosforiosiin verrattuna, että ne toimivat elektronisäteiden varjostamiseksi siten, että osia elektronisäteistä, joita kulkee läpi aukoista 15 osuu vain sitä vastaavan väriseen fosforiosaan. Tämän lasikuvun 11 toisessa päässä sisällä on elektronisäteiden tykki rakennelma 16, jolla aikaasaadaan kolme samassa tasossa eli samalla janalla olevaa elektronisädettä. Elektroni tykkien rakennelma 16 on kytketty siten, että kaksi ulkopuolista elektronisädettä kohdistetaan keski säteeseen keskellä sijaitsevaan pisteeseen nähden kuvapinnalla. Yksityiskohtaisempi selitys elektronitykki laitteistosta 16 tullaan antamaan myöhemmin kuvion 5 selityksen yhteydessä.

Lasikuvun 11 ulkopuolelle ja ympärille sijoitettuna pitkin sen paisutettua osuutta siinä sijaitsee poikkeutuskelayksikkö 17, joka soveltuu saa-maanvirtaa soveliaista pyyhkäisyvirtojen lähteistä, joita ei ole esitetty, joilla aikaansaadaan magneettinen kenttä, joka tulee poikkeuttamaan elektro-nisäteet niin, että muodostetaan pyyhkäisty rasteri tälle kuvapinnalle. Poikkeutuksen taso C eli se taso, josta ne poikkeutuksen alaiset säteet, jotka pääsevät kuvapinnalle sitten näennäisesti näyttävät lähtevän sijaitsee puolivälissä tämän poikkeutuskelayksikön pitkittäissuuntaista akselia suorassa kulmassa siihen verrattuna. Yksityiskohtaisempi kuvaus tästä poikkeutus-kelayksiköstä 17 tullaan antamaan kuvioiden 3 ja k yhteydessä.

Poikkeutuskelayksikön 17 sisälle sijoitettuna tämän lasivaipan 11 kau-laosalla on staattisen kohdistuksen laitteisto 18. Tämä staattisen kohdistuksen laitteisto sisältää magneetit, joiden asemat ovat säädettävissä siten, että ne kompensoivat kaikkinaisen virheen säteiden kohdistuksessa ja että ne aikaansaavat näiden säteiden kohdistuvan tiettyyn pisteeseen tämän kuvapinnan keskellä kun näitä säteitä ei poikkeuteta. Sovelias staattinen kohdistuksen laitteisto käytettäväksi samalla viivalla olevien elektroni tykkien 6 60086 rakennelman kanssa on tunnettu hakemuksesta n:o 13/73, jätetty 4.1.1973, keksijänä Robert L. Barbin, keksinnön nimityksen ollessa "Magneettinen säteen asettelujärjestely". Tämän säteiden kohdistuksen laitteiston 18 taakse on sijoitettuna säteen puhdistuslaite 19, joka on tavanomaista rakennetta tämän tehtävänä ollessa näiden säteiden saattaminen joutumaan niitä vastaaville värifosforin osille.

Kuten tullaan selittämään myöhemmin sen jälkeen kun on esitetty kuviossa 1 olevan systeemin osat ovat poikkeutuskelayksikkö 17 ja e 1ektronitykki-laitteisto 16 yhteistoiminnassa aikaansaadakseen hyväksyttävissä olevan kohdistuksen näille kolmelle elektronisäteelle kaikissa pyyhkäistyn rasterin pi stei ssä.

Kuvio 2 on havainnollistus vallitsevasta magneettisesta poikkeutus-kentästä, jonka kuviossa 1 havainnollistettu poikkeutuskelayksikkö aikaansaa. Vaikkakin vaakasuora ja pystysuora kenttä vaihtelevat epätasaisesti pisteestä toiseen tämän putken pitkittäissuuntaista akselia pitkin voidaan esittää poikkeutuksen nettokenttä kuten on esitettynä kuviossa 2. Poikkeu-tuksen kenttä näiden säteiden taivuttamiseksi vaakasuoraan suuntaan, joka kenttä aikaansaadaan vaakasuorien poikkeutuskäämien parilla on havainnollistettuna umpinaisilla viivoilla vuossa 21 näiden kulkiessa pystysuoraan suuntaan. Myt tulisi huomata, että tämä magneettinen kenttä on neulatyynyn muotoinen, ja vuon viivat ovat kuperia mikäli niitä tarkastellaan kuvion keskeltä katsottuna. Tämä vaakasuoran poikkeutuksen kenttä aikaasaa negatiivisen vaakasuoran isotrooppisen astigmatismin näille elektronisätei1 le.

Kuviossa 2 on myös esitetty vuon viivat 22, jotka edustavat magneettista poikkeutuskenttää näitten säteitten poikkeuttamiseksi pystysuoraan suuntaan ja tämä kenttä aikaansaadaan pystysuoran poikkeutuksen käämien parilla poik-keutuskelayksikössä 17. Nyt tulisi huomata, että pystysuoran poikkeutuksen kenttä on yleisesti ottaen tynnyrin muotoinen ja vuon viivat ovat koveria tarkasteltuna tämän kuvion keskeltä päin. Pystysuoran poikkeutuksen kenttä aikaansaa positiivisen pystysuoran isotrooppisen astigmatismin näihin säteisiin. Tarkoitus sille, että aikaansaadaan tällainen erityinen poikkeutuksen kenttä, joka nyt on kuvattu, tullaan esittämään kuvion 3 yhteydessä.

Kuvio 3 havainnollistaa elektronisäteitten kohdistumista kuvion 1 systeemissä kuvion 2 mukaisen poikkeutuskentän vaikutuksen alaisena. Kuvio 3a havainnollistaa vihreän, punaisen ja sinisen säteiden 20a, 20b ja vastaavasti 20c suhteellisia asentoja sellaisena kuin ne tulevat poikkeutuskelayksikön poikkeutustasoon (taso C kuviossa l) tarkasteltuna kuvaputken kuvapinnan 7 60086 puoleisesta päästä. Kuvio 3b havainnollistaa liioitellussa muodossa kohdistuksen tilannetta näille säteille pyyhkäistyn rasterin nurkassa ja pitkin vaakasuoria ja pystysuoria poikkeutuksen akseleita 25 ja vastaavasti 26. Tulisi huomata, että kukin elektronisäde valaisee useaa fosforiosaa, joilla on määrätty tietty väri samanaikaisesti. Nämä fosforiosat ovat luonnollisestikin erotettuna toinen toisistaan, mutta tätä ei ole esitetty kuviossa 3b, mikä havainnollistaa kaikkien säteiden kohdistumista erilaisille alueille tällä kuvapinnalla.

Rasterin keskellä kohdistuvat vihreän, punaisen ja sinisen säteet.

Tämä keskustan kohdistuminen toteutetaan kohdistamalla ne säteet, joita aikaansaadaan elektroni tykkilaitteiston rakenteella ja staattisen kohdistuksen laitteiston 18 toiminnalla, mikä on esitettynä kuviossa 1. Vaakasuoraa poik-keutusakselia 26 pitkin vihreän, punaisen ja sinisen säteet on esitetty a 1i-kohdistettuina, se tahtoo sanoa, että säteillä on tietty välys vaakasuoraa akselia pitkin ja että niiden järjestys on sama kuin mitä se on säteillä poikkeutuksen tasossa kuten on esitettynä kuviossa 3a. Tämä tilanne vallitsee rasterin molemmissa päissä pitkin vaakasuoraa akselia. Nyt on ymmärrettävä, että säteiden aiikohdistuminen tämän vaakasuoran akselin ääripäissä pienenee funktiona etäisyydestä rasterin keskeltä, missä pisteessä nämä säteet ovat kohdistettuina. Vaakasuorien säteiden aiikohdistaminen aikaansaadaan kuviossa 2 havainnollistetulla erityisellä vaakasuoran poikkeutuksen kentällä.

Pystysuoran akselin 25 ääripäissä kuviossa 3b punaisen, vihreän ja sinisen säteet on esitetty yl(kohdistettuina, se tahtoo sanoa, että sinisen ja vihreän säteet ovat leikanneet toisensa jossain pisteessä siten, että sinisen ja vihreän säteiden fosforiosuudet sisältävä kuvapinta sisältää nämä vastakkaisilla puolilla niiden sijaintiin verrattuna poikkeutuskelayksikön poik-keutustasossa. Tämä säteiden ylikohdistaminen pystysuoraa akselia pitkin pienenee funktiona etäisyydestä tämän rasterin keskeltä, jossa pisteessä säteet sijaitsevat kohdistettuina. Näiden säteiden ylikohdistaminen pystysuoraa akselia pitkin aikaansaadaan esitetyllä erityisellä pystysuoralla poikkeutuskentällä, joka on havainnoi 1istettu kuviossa 2. Näiden säteiden kohdistamisen tilanne on seurausta siitä, että poikkeutuskelayksikkö on suunniteltu omaamaan negatiivisen vaakasuoran isotrooppisen astigmatismin sekä positiivisen pystysuoran isotrooppisen astigmatismi n.

Nyt on havaittu, että suhdemitoittamalla astigmatismi näissä poikkeutuksen käämeissä nämä säteet voidaan tehdä sellaiseksi, että ne oleellisesti ottaen kohdistuvat tämän rasterin nurkissa samoin kuin myös tämän rasterin kaikissa muissakin pisteissä kuten on havainnollistettuna kuviossa 3b.

8 60086

Nurkissa tapahtuva kohdistuminen, joka on havainnollistettu kuviossa 3b olevan rasterin ylemmässä oikeanpuoleisessa nurkassa esittää sinisen ja vihreän säteitä jonkin verran sivussa punaisen säteestä pystysuorassa suunnassa. Ylempi vasemmanpuoleinen nurkka esittää sinisen ja vihreän säteitä sivuun asettuneina punaisesta päinvastaiseen suuntaan siihen verrattuna, joka on esitettynä oikeanpuoleisessa nurkassa. Tämän vaikutus tähän rasteriin tunnetaan trapetsi vaari stymänä, minkä vaikutuksen alaisena nämä rasterit ovat jonkin verran puolisuunnikkaan muotoisia sen sijaan, että ne olisivat suorakaiteen muotoisia. Aikaisemmin on yritetty valmistaa viivatyyppisesti fokusoivia poikkeutuskelayksiköitä, jotka aikaansaavat ideaalisesti säteiden kohdistuksen pitkin poikkeutuksen akseleita, mutta tämä yleinen periaate on yleisesti aiheuttanut hyväksyttäväksi liian suuren määrän trapetsivääristy-mää nurkissa, ja nurkkien kohdistamisen tilanne on edelleen tunnettavissa vaakasuorasta säteiden eroamisesta samoin kuin myös suhteellisen suuresta pystysuorasta eroamisesta.

Ideaalisella janalle fokusoivalla poikkeutuske1ayksiköl1ä on negatiivinen vaakasuora isotrooppinen astigmatismi sekä positiivinen pystysuora isotrooppinen astigmatismi. Tämän tyyppinen astigmatismi on tarpeen, jotta ylläpidettäisiin kolmen vaakasuoran samalla janalla olevan säteen kohdistamista pitkin vaakasuoraa ja pystysuoraa poikkeutuksen akselia. Tämä akselille kohdistumisen tilanne voidaan ulottaa aina rasterin nurkkiin saakka ja ideaalisessa tapauksessa se johtaa säteiden kohdistumiseen kaikissa rasterin pisteissä. Käytännön kysymyksenä on määritelty, että tämä ideaalinen janalle fokusoinnin tilanne on toteutettavissa ainoastaan kuvaputkilla, joiden lävistäjän suuntainen kuvaputken mitta on noin 35 cm (1^ tuumaa) tai alle tämän. Kun kysymyksessä on kuvaputket, joilla on suurempi kuvapinnan lävistäjän suuntainen mitta, ei samalle janalle fokusoinnin tilanne ole toteutettavissa ja trapetsi vääristymän tilanne, jota kuvataan kuvion 3b yhteydessä on tällöin seurauksena. Kun tällainen trapetsivääristymä on olemassa toimitaan nyt kyseessä olevan keksinnön mukaan, siten, että positiivinen ja negatiivinen astigmatismi täytyy mitoittaa pystysuoran ja vaakasuoran poikkeutuksen käämien kesken valitsemalla oikein johtimien käämityssuhde, niin että oleellinen kohdistuksen tilanne voidaan toteuttaa tämän rasterin kaikissa pisteissä.

Oleellinen kohdistaminen, sellaisena kuin sanontaa tässä yhteydessä käytetään, tarkoittaa kohdistuksen tilannetta, joka on kaupallisesti hyväksyttävissä. On yleisenä käytäntönä televisiovastaanottimen valmistajilla asettaa sivuunkohdistumisen raja-arvo suunnittelun määritelmiin tietylle televisio- 9 60086 vastaanotit imel le. On aina toivottavaa pitää väärin kohdistuminen niin lähellä nollaa kuin on mahdollista, mutta käytännössä valmistuksen vaihtelut tekevät nol 1 ansuuruisen hajakohdistuksen käytännössä mahdottomaksi saavuttaa. Suunnittelun asetusarvo, jonka eräs valmistaja on asettanut on, että säteiden hajakohdistus mitattuna 13 mm etäisyydellä pyyhkäistyn rasterin reu noilta tulisi olla pienempi kuin 1,3 mm (50 tuhannesosa tuumaa) kuvaputkella, jonka katselupinnan lävistäjän suuntainen halkaisija on 38 cm (15 tuumaa). Tämän rakenteen suunnitteluraja lisääntyy suuremmille katselupinnan tapauksille ja se on suuruudeltaan noin 1,6 mm (62 tuhannesosa tuumaa) kuvaputkessa, jonka katselupinnan lävistäjänsuuntainen mitta on 64 cm (25 tuumaa). Käytännössä ylläesitetyt valmistuksen vaihtelut, erityisesti vaihtelut värikuvaput-ken ja poikkeutuskelayksikön suhteen, johtavat kohdistuksen virheen jakautumaan tietystä vastöanottimesta toiseen siirryttäessä. Useissa vastaanottimissa on paljon pienempi virhe kuin 1,3 mm suuruinen suunnittelumäärä. Toiselta puolen saavat toiset samasta osien erästä valmistetut vastaanottimet samalla tuotantolinjalla suuremman hajakohdίstuksen määrän. Vastaanottimissa, joita todella myydään kaupassa on esiintynyt tapauksia, joissa hajakohdis-tuksen virhe on jopa suurempi kuin 3,2 mm. Kuten tässä yhteydessä sanontaa "oleellinen kohdistus" käytetään tarkoittaa se hajakohdistuksen määrää, joka ei ole suurempi kuin 3,2 mm. Näitten säteitten hajakohdistuminen voidaan havaita ideaalisesti päällekkäin aseteltujen punaisen, sinisen ja vihreiden viivojen erona ristikkäisruudukkokuviossa viivoissa, joita näkyy kuvaputkella, kun sopiva koemerkki on kytketty televisiovastaanottimeen.

Tässä yhteydessä kuvattu poikkeutuskelayksikkö on kuvattuna myös yksityiskohtaisesti patenttihakemuksessa n:o 14/73 nimitykseltään "Poikkeutuskelayksikkö käytettäväksi samalla janalla olevia elektronitykkejä varten", keksijänä William H. Barkow ja muut, ja tällä aikaansaadaan poikkeutuksen kenttä, josta on seurauksena oleellinen säteiden kohdistus kaikissa rasterin pisteissä, kun astigmatism· suhdemitoitetaan vaakasuoran ja pystysuoran poikkeutuksen käämien kesken.

Kuvio 4 havainnollistaa käämitysten jakautumaa renkaanmuotoisessa poik-keutuskelayksikössä, joka soveltuu tuottamaan kuviossa 3b havainnollistetut kohdistuksen ominaisuudet. Tähän ikeeseen kuuluu johtimet 31, jotka muodostavat pystysuorien poikkeutuskäämien parin ja johtimet 32 näiden muodostaessa vaakasuoran poikkeutuskäämien parin käämittynä renkaanmuotoisesti ferriitti-sydämen 30 ympärille. Nyt tulee ymmärtää, että paluujohtimet sijaitsevat ferriittisydämen 30 ulkopintaa pitkin.

'» 60086

Kuvio 5 havainnollistaa elektroni tykkilaitteistoa 16a, joka soveltuu käytettäväksi kuvion 1 systeemissä. Kolme erillistä katodia 35a, 35b sekä 35c on järjestetty aikaansaamaan kolme erillistä elektronisädettä. Näiden katodien emittoimat elektronit kiihdytetään tämän jälkeen, ne muodostetaan säteiksi ja fokusoidaan jäljellä olevien elektrodien avulla, joihin sisältyy G1 elektrodi 36, G2 elektrodi 37, G3 elektrodi 38 sekä G** elektrodi 39. Vaikkakaan asiaa ei ole esitetty, on ymmärrettävä, että katodit ja muut elektrodit pidetään vastaavissa asemissaan sopivilla yleisillä lasista valmistetuilla pidinliuskoi1 la, jotka on kiinnitetty eri elektrodeihin. Elektro-nitykin laitteisto 16 kehittää kolme elektronisädettä, jotka kohdistuvat kuvion 1 mukaisen kuvapinnan keskelle mikäli läsnä ei ole poikkeutuskenttää, jonka poikkeutuskelayksikkö aikaansaisi. Tämän kohdistetun tilanteen toteuttamiseksi on eri elektrodien kohdistus ja välys, erityisesti elektrodien G3 ja G4* suhteessa toinen toisiinsa kriittinen. Myöskin G4» elektrodin kaarevuus ja sen aukon vinoutumisen määrä G3 elektrodiin verrattuna toimii suunnaten kaksi ulkopuolista sädettä toisiansa lähestyviä ratoja pitkin keskisädettä kohden. Tulisi huomata, että kaikissa elektrodeissa on kolme aukkoa, ja että ne ovat yhteisiä kolmelle säteelle. Tämä rakenteen monoliittinen tyyppi helpottaa huomattavasti tarkkarakenteisen elektroni tykin valmistamista, jolla tykillä aikaansaadaan haluttu säteiden kohdistus, erityisesti mitä tulee pystysuoraan suuntaan. Pienempiä virheitä säteen kohdistuksessa (kohdistuminen tämän kuvapinnan keskustassa) voidaan korjata sopivalla staattisen kohdistus-laitteiston säädöllä, josta on jo aikaisemmin puhuttu. On määritetty, että elektronitykin laitteiston tulisi olla valittu siten, että sillä aikaansaadaan välys vierekkäisten säteiden välille poikkeutuksen tasossa suuruusluokaltaan 6,^ mm.

Suuremmissa värikuvaputkissa, esim. sellaisissa, joissa kuvapinnan lävis-täjänsuuntainen mitta on 38 cm tai sitä suurempi saattaa olla toivottavaa aikaansaada koman korjaus siten, että kahdella ulkopuolisella säteellä pyyhkäistyt rasterit ovat samankokoisia kuin keskimmäisellä säteellä pyyhkäisty rasteri kuvapinnalla. Koma saattaa olla ominaista poikkeutuskelayksikölle ja mikäli sellaista on läsnä se pyrkii tulemaan haitallisemmaksi katsojalle sitä mukaa mitä kuvaputken koko kasvaa. Jotta voitaisiin välttää koman vaikutuksia saatetaan sijoittaa yleisesti ottaen putkimaisia suojuksia *»0 ja k1 magneettisesti pehmeästä aineesta, kuten esim. nikkeliraudasta, G4* elektrodin ulostulo-aukkojen ympärille. Nämä suojat suojaavat vaikutuksellaan kahta ulommaista sädettä osalta magneettista poikkeutuskenttää ja täten tasoittavat poikkeutus- „ 60086 kentän vaikutusta näihin kolmeen säteeseen siten, että aikaansaadaan kolme samankokoista rasteria. Sopiva tämän tyyppinen elektroni tykin laitteisto on kuvattuna yksityiskohtaisesti eräässä toisessa patenttihakemuksessa keksijänä Richard Hughes ja keksinnön nimitys on "Samalla janalla oleva elektroni tykki väritelevision kuvaputkea varten".

Poikkeutuskelayksikkö on asennettuna kuvaputken ulkopuolisen kuoren ympärille käyttäen suhteellisen pientä välystä tämän yksikön sisäpuolisen pinnan ja lasivaipan välillä. Tämä välys on yleisesti suuruusluokaltaan 6 mm tai alle. On määritelty, että kuvattua tyyppiä olevaa poikkeutuskelayksikköä voidaan siirtää suunnissa, jotka ovat kohtisuorassa tämän kuvaputken pitkittäissuuntaiseen akseliin nähden, jotta aikaansaataisiin säteiden paras mahdollinen kohdistuminen. Ensinnä säädetään staattinen kohdistuksen laitteisto, jotta aikaansaataisiin säteiden kohdistus rasterin keskelle. Sitten poikkeutus-kelayksikkö siirretään kuvaputken sivuttaissuunnassa kunnes saavutetaan paras mahdollinen yleiskohdistuminen rasterilla. Sitten yksikkö kiinnitetään paikalleen esim. soveliaalla asennusosalla.

Säteiden hyväksyttävissä oleva kohdistus kaikissa rasteripisteissä voidaan toteuttaa tämän keksinnön mukaan käyttämällä ylläkuvatun tyyppistä poik-keutuskelayksikköä tämän yksikön ollessa sijoitettu sopivasti kuten on kuvattu ja käyttäen saman janan tarkkuuselektronitykkejä, joita on kuvattuna kuvion 5 yhteydessä. Usean aukon yhteisten elektrodien käyttö tykkilaitteiston yhteydessä aikaansaa sen, että tykeillä aikaansaadaan tarkka säteiden kohdistus niin, että ne oleellisesti ottaen kohtaavat toisensa tämän kuvaputken keskellä. Poikkeutuskelayksikön käämitykset on valittu siten, että nettopoikkeutuskentän epätasaisuudet, se tahtoo sanoa negatiivinen vaakasuora isotrooppinen astigmatism! sallivat näiden säteiden poikkeutuksen aiheuttamatta sitä, että säteet poikkeaisivat oleellisesta kohdistuksestaan missään rasteripisteessä. Erityisesti valitaan astigmatismin ominaisuudet, jotta aikaansaataisiin säteiden ali-kohdistus vaakasuoraa akselia pitkin ja säteiden ylikohdistus pystysuoraa akselia pitkin. Tämä erityinen akselinsuuntainen kohdistus aiheuttaa huomattavan nurkkakohdistuksen tason näiden säteisiin kuten on havainnoi 1istettu kuviossa 3b.

Nyt on määritelty, että koman vaikutukset, se tahtoo sanoa epätasaisen kokoisten eriväristen rasterien vaikutus, lisääntyvät, kun välys elektroni-säteiden välillä kasvaa ja kun kuvaputken katselupinnan koko kasvaa. Saattaa olla tarpeetonta korjata koman virhettä mikäli kuvaputken lävistäjän suuntainen mitta ei ylitä määrää 35 cm. Kun käytetään kuvaputkia, joilla on laajempi 12 6 0 0 8 6 katselupinnan koko tulee koman vaikutus suhteellisesti suuremmaksi ja on toivottavaa käyttää komaa korjaavia suojuksia, joita on kuvattuna kuvion 5 yhteydessä.

Vaikkakin kuvatussa suoritusmuodossa on kuvattu renkaanmuotoista poikkeu-tuskelayksikköä tulee ymmärtää, että sopiva poikkeutuskelayksikkö käyttäen satulatyyppisiä käämejä saattaa vastaavasti olla käytössä. On tunnettua, että satulatyyppisten käämien koman ominaisuudet ovat säädettävissä satulatyyppis-ten käämitysten jakautumalla sisääntulo-osuudessa ja keskimmäisessä osuudessa poikkeutuskäämejä. Vastaavasti voidaan satulakäämien astigmatismia säätää käämitysten jakautumalla keskimmäisessä ja ulostulo-osuudessa poikkeutuskäämejä. Tietyissä olosuhteissa saattaa olla mahdollista jättää pois koman suojukset, joita on kuvattuna kuviossa 5, koska satulatyyppisten poikkeutuskelayksi-köiden koman ominaisuudet ovat säädettävissä.

Kuvio 6 havainnollistaa aukkolevyä ja fosforiosien verkkoa järjestettynä janatyyppisenä sopivaksi käytettäväksi kuvion 1 mukaisessa kuvaputkessa. Viiva tyyppinen naamio ja fosforipinta yhdistelmänä aikaansaavat suuremman valo-määrän ulostuloon kuin mitä saavutetaan pistetyyppiseilä varjostusverkolla. Kuviossa 6 suunnataan kolme elektroni sädettä 20a, 20b ja 20c varjostuslevyn 1 i* pitkänomaisten aukkorakojen 15 kautta niin, että ne osuvat vastaaviin vihreän, punaisen ja sinisen fosforiosiin tällä viivatyypi11ä, joka on sijoitettu kuvapinnalle 12. Tämän tyyppinen yhdistelmä, jossa rakojen aukot ovat samansuuntaisia pystysuorien fosforiosien viivojen kanssa on edullisesti käytettävissä vaakasuoran janan tyyppisen elektroni tykkilaitteiston yhteydessä, jota on kuvattuna kuvion 5 yhteydessä. Pitkänomaisen raon aukot 15 varjostus 1evyssä 1** sallivat suuremman osuuden säteistä kulkevan siitä läpi kuin vastaavat täplä-varjostusaukot, joita käytetään sellaisella kuvaputkella, jolla on täplämäiset fosforiosat. Tuloksena tästä korkeammasta varjostuslevyn läpäisevyydestä näillä rakomaisilla aukoilla ja pystysuorilla fosforiosi1 la järjestettynä kuvion 6 mukaan on, että lisätään tämän kuvaputken valotuotosta.

Toisin kuin vastaavassa delttatyyppisessä tykki järjestelyssä ei tämän keksinnön mukaisessa yhdistelmässä käytetty saman janan elektronitykkilaitteiβίο vaadi dynaamista kohdistamista ja täten se ei johda säteiden kolmikon haja-ryhmittelyyn, se tahtoo sanoa sädekolmikon välyksien suurentumiseen, kun näitä säteitä poikkeututaan tämän rasterin keskeltä poispäin. Täten 1inssinmuodostus fosforiosien valmistamiseksi on yksinkertaistettavissa.

Eräs toinen etu tämän keksinnön mukaisesta systeemistä, joka ei sisällä sisäistä dynaamista kohdistuslaitteistoa on parantunut reunaterävyys ja kohdis- '3 60086 tus johtuen kentän vääntymien puutteesta, mitkä vääntymät ovat tällaisten sisäisten laitteiden aiheuttamat.

Esitetyllä systeemillä on se edullinen ominaisuus, ettei siinä tarvita dynaamista korjausta vinokohdistumis ta ja koman vaikutusta varten. Koska vino-kohdistuminen ja koman vaikutukset lisääntyvät sitä mukaa, kun kuvapinnan koko kasvaa, on tämä keksintö edullisesti käytettävissä saman janan tykkien väriput-kissa, joissa kuvapinnan halkaisijan mitta on 59 ja 614 cm (23 ja 25 tuumaa).

Kuitenkin näissä olosuhteissa saattaa olla toivottavaa tehostaa itsensä kohdistavia ominaisuuksia käyttäen yksinkertaistettua dynaamista kohdistamis-laitteistoa. Tällaisessa saatettaisiin käyttää sähköstaattista tai sähkömagneettista kohdistus1 aitteistoa sijoitettuna tämän kuvaputken kaulaosan sisään tai sen ympärille tämän saadessa virtaa ainoastaan yhdellä viivojen ja kentän pyyhkäisynopeuksista. Esim. ainoastaan vaakasuoran dynaamisen kohdistuksen korjauksen käyttäminen vaakasuoran samajanaisen elektronitykki1 aitteis ton yhteydessä, jollaista yllä on kuvattu, johtaisi rasteriin, jossa säteet ovat tyydyttävästi kohdistettuna sen kaikissa pisteissä.

Claims (9)

14 60086

1. Väritelevisiokuvan näyttösysteemi, johon sisältyy väritelevision kuvaputki (10), johon kuuluu tyhjiönä oleva lasivaippa (11), jonka sisäpuolella toisessa päässä on kuvapinta (12), johon kuuluu joukko eri värisiä fosforiosia (13, 13a, 13b) sekä usean aukon värinvalintaelektrodi (14) sijaitsemassa tietyn välin päässä näistä fosforiosista sekä toisessa päässä tätä lasivaippaa elektronityk-kien laitteisto (16), jolla aikaansaadaan joukko elektronisäteitä (20a, 20b, 20c) niin, että osia näistä säteistä kulkee läpi aukoista (15) värin vaiintaelekt-rodissa joutuakseen ja virittäakseen vastaavat eriväriset fosforiosat, poikkeu-tuskelayksikön (17), johon sisältyy vaakasuora (32) ja pystysuora (31) pari käämejä, ollessa sijoitettu tämän lasivaipan ulkopinnan ympärille edellä mainittujen päätyosien välille, tunn ettu siitä, että elektronitykkilaitteisto (16) aikaansaa kolme vaakasuoraa, samassa tasossa olevaa elektronisädettä (20a, 20b, 20c) ja siihen kuuluu vähintään kaksi vierekkäistä, yhteistä, moniaukkoista säteenmuodostuselektrodia (Gl, G2, G3, G4) lähellä sitä elektronitykkilaitteis- ton päätä, jossa elektronisäteet aikaansaadaan, jolloin toisen yhteisen elektrodin (G4) kaksi ulommaista sädeaukkoa kolmesta sädeaukosta on käännetty ulospäin viereisen elektrodin vastaavista aukoista, että mainitun poikkeutuskelayksikön (17) pystysuoran poikkeutuksen käämien parin (31) johdinkierrosten jakaantuma on valittu siten, että aikaansaadaan positiivinen isotrooppinen astigmatismi näille säteille ja vaakasuoran poikkeutuksen käämien parin (32) johdinkerrosten jakaantuma on valittu siten, että tuotetaan negatiivinen vaakasuora isotrooppinen astigmatismi näille säteille, jotta aikaansaataisiin näiden säteiden ylikohdistuminen pystysuoraa akselia (25) pitkin ja näiden säteiden alikohdistuminen vaakasuoraa akselia (26) pitkin, elektronitykkien (16) ja poikkeutuskelayksikön (17) ollessa sijoitettuna toinen toisiinsa nähden katodisädeputken (10) pitkittäissuuntaisen keskiakselin ympärille siten, että säteet kohdistuvat oleellisesti ottaen kaikissa pisteissä kuvapinnalla (12).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen väritelevisiokuvan näyttösysteemi, tunne t t u siitä, että väritelevisioputki (10) muodostuu kuvapinnasta (12), jossa on joukko eri väristen fosforiosien (13, 13a, 13b) kolmikkoja ja vastaavasta usean aukon värinvalintaelektrodista (14), joka sijaitsee tietyn välin päässä näistä fosforiosista.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen väritelevisiokuvan näyttösysteemi, tunnettu siitä, että väritelevision putkeen (10) liittyy kuvapinta (12), joka muodostuu joukosta eri värisiä fosforiliuskoja (R, G, B) ja vastaava värinvalintaelektrodi (14), johon kuuluu joukko pitkänomaisia rakoaukkoja (15), tämän sijaitessa tietyn välin päässä fosforiosista (13, 13a, 13b). 15 60086

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen väritelevisiokuvan näyttösysteemi, tunne t t u siitä, että elektronitykkiin (16) sisältyy edelleen magneettinen suojus (40 tai 41), joka on sijoitettu vähintäin yhden näistä säteistä (20a tai 20c) kulkureitin ympärille niin, että muunnetaan osaa poikkeutuksen kentästä, jonka kautta vähintäin yksi näistä säteistä kulkee.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen täritelevisiokuvan näyttösysteemi, tun nettu siitä, että elektronitykkiin (16) sisältyvät magneettiset suojukset (40, 41) sijoitettuna kahden (20a, 20c) ulomman näistä kolmesta (20a, 20b, 20c) samassa tasossa olevasta säteestä kulkureittien ympärille niin, että saadaan nämä kolme sädettä pyyhkäisemään oleellisesti ottaen keskenään yhtä suuret rasterit.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen väritelevisiokuvan näyttösysteemi, tunnettu siitä, että poikkeutuskelayksikköön (17) kuuluu renkaan tyyppiset vaakasuoran ja pystysuoran poikkeutuskäämityksen parit.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen väritelevisiokuvan näyttösysteemi, tunnettu siitä, että poikkeutuskelayksikköön (17) kuuluu satulatyyppiset vaakasuoran ja pystysuoran poikkeutuskäämityksien parit.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen itsestään kohdistuva väritelevision kuva-systeemi, tunnettu siitä, että poikkeutuskelayksikkö (17) sisältää vähintäin yhden satulatyyppisen käämitysparin.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen väritelevisiokuvan näyttösysteemi, tunnettu siitä, että poikkeutuskelayksikkö (17) sisältää vähintäin yhden renkaan muotoisten käämitysten parin. ’r i6 6 0 0 8 6