FI61971C - Avlaenkningsanordning foer anvaendning i faergtelevisionsmottagare - Google Patents

Description

rBl KUULUTUSJULKAISU ,ΛαηΛ WA lBJ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 619 71 c /451 Patentti myönnetty 11 10 1932 Patent meddelat ' * ^ (51) Kv.lk?/lnt.CI.3 H CM J 29/76 7711?1 SUOM I —Fl N LAN D (11) FKM«lhik«m-PKMmainilii| (22) Hakamitpiivi — An*6knlng*d>g 07.OU.77 ^ (23) AlkupUvt—GIMfhacsdag °T · OU .77 (41) Tullut |ulklMkil — Blivlt offantllg 10.10.77

Patentteja rekifterlhallltu» (44) Nthtlviksipanon ja kuuL|ulkaiiun pvm. — 30.06. 82

Patent· och ragistarstyralaan Ansttkan utltgd och utl.skrtft*n publkarad (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prlorltet 09.0U.76

Japani-Japan(JP) 39339/76 Toteennäytetty-Styrkt (71) Hitachi, Ltd., 5~1, 1-chome, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo, Japani-

Japani JP) (72) Mitsuharu Akatsu, Yokohama, Ichiro Niitsu, Yokohama, Masao Obara,

Yokohama, Ryoichi Hirota, Yokohama, Shuzo Matsumoto, Yokohama,

Takesuke Maruyama, Yokohama, Japani-Japan(JP) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Väritelevisiovastaanottimissa käytettävä poikkeutuslaite -

Avlänkningsanordning för användning i färgtelevisionsmottagare

Esillä oleva keksintö koskee poikkeutusyksikköä elektroni-suihkujen poikkeuttamiseksi värikuvaputkissa ja erityisesti poikkeutusyksikköä, joka käsittää sydämen, pystypoikkeutuskelan ja vaaka-poikkeutuskelan, yhdistettynä in-line värikuvaputkeen.

Oheisissa piirustuksissa: kuvio 1 esittää kaaviollisesti konventionaalisten 90°-poik-keutuskulmaisten in-line värikuvaputkien poikkeutusmagneettikenttiä, kuvio 2 esittää kaaviollisesti kuvion 1 poikkeutusmagneetti-kentistä johtuvaa kooma-aberraatiota, kuviot 3 ja 4 esittävät esillä olevan keksinnön mukaisen poikkeutusyksikön selittämistä helpottavia megneettikenttäjakautumia, kuvio 5 on kaaviollinen sivukuva keksinnön mukaisen poikkeutusyksikön vaakapoikkeutuskelasta, kuvio 6 on leikkauskuva kuvion 5 linjalta A-A, kuvio 7 on leikkauskuva kuvion 5 linjalta B-B, kuvio 8 on leikkauskuva kuvion 5 linjalta C-C, kuvio 9 on graafinen esitys keksinnön mukaisella poikkeutus- 2 61971 yksiköllä saatavasta magneettikenttäjakautumasta ja kentän intensiteetistä värikuvaputken z-akselille ja kuvio 10 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaisia suorakulmaisia kuvioita.

Kun tavanomaista tyyppiä oleva 90° in-line värikuvaputki varustetaan poikkeutusyksiköllä, jolla on kuviossa 1 esitetty magneettikenttä jakautuma, jossa pystypoikkeutusmagneettikenttä muotoutuu tynnyriksi ja vaakapoikkeutusmagneettikenttä muotoutuu tyynyksi, on mahdollista konvergoida sivuelektronisuihkut koko kuvapinnalle minkäänlaista tyynyvääristymän korjauspiiriä käyttämättä. Kuviossa 1 esitetään vasemman sivun elektronisuihku (sininen eli B) numerolla 1, keskielektronisuihku (vihreä eli G) numerolla 2 ja oikean sivun elektronisuihku (punainen eli R) numerolla 3 katsottaessa elektroni-tykkiyhdistelmää värikuvaputken fosforikuvapinnalta.

Kun poikkeutusmagneettikenttä on sellainen kuin kuviossa 1 on esitetty, saadaan aikaan vain sivuelektronisuihkujen 1 ja 3 kon-vergointi ja keskielektronisuihku 2 ei konvergoi sivuelektronisuihku-jen 1 ja 3 kanssa, niin että aiheutuu kooma-aberraatio keskielektroni-suihkun 2 osuessa toisiinsa nähden konvergoitujen sivuelektronisuihku-jen 1 ja 3 sisäpuolelle, kuten on esitetty kuviossa 2, jossa numero 4 edustaa keskielektronisuihkusta 2 peräisin olevaa suorakulmioku-viota ja numero 5 edustaa konvergoiduista sivuelektronisuihkuista 1 ja 3 peräisin olevaa suorakulmiokuviota. Konvergoitujen sivuelektroni-suihkujen 1 ja 3 keskielektronisuihkun 2 välinen siirtymä suurenee kuvapinnan kehää kohti. Tällainen kooma-aberraatio joutuu siitä, että keskielektronisuihkulla 2 on pienempi poikkeutusherkkyys magneettikentälle kuin sivuelektronisuihkuilla 1 ja 3, erikoisesti värikuva-putkelle asennetun poikkeutusyksikön putken kaulan puoleisessa osassa. On näet niin, että pitken kaulan puoleisessa poikkeutusyksikön osassa keskielektronisuihku 2 ja sivuelektronisuihkut 1 ja 3 kulkevat sivu- eli vaakasuunnassa erillään toisistaan ja heikentyneet pysty- ja vaakapoikkeutusmagneettikentät vaikuttavat keskielektroni-suihkuun verrattuna sivuelektronisuihkuihin 1 ja 3, mistä seuraa kuviossa 2 esitetty kooma-aberraati.

On ymmärrettävissä, että mitä kauemmaksi poikkeutusmagneettikenttä etäännytetään värikuvaputken keskiakselilta, sitä kaarevampi siitä tulee sillä seurauksella, että värikuvaputkelle asennetun poikkeutusyksikön suppilon puoleisella osalla esiintyvä poikkeutusmagneettikenttä aiheuttaa tyynyvääristymän, mutta pystysyyntainen tyynyvääristymä korjataan, koska vaakapoikkeutuskelan synnyttämä 3 61971 vaakapoikkeutusmagneettikenttä muotoutuu tyynyksi suppilon puoleisessa vaakapoikkeutuskelan osassa.

90° in-line värikuvaputkiin ovat tämän keksinnön keksijät aikaisemmin kehittäneet poikkeutusyksikön, joka ei ainoastaan kykene konvergoimaan sivuelektronisuihkuja 1 ja 3, vaan joka myös miltei täysin poistaa pystysyyntainen tyynyvääristymän pitämällä vaakapoikkeutuskelan vaakasuuntainen magneettikenttä kokonaisuudessaan (sup-pilopuolelta kaulapuolelle) tyynymäisenä magneettikenttänä siinä määrin kuin on tarpeellista sivuelektronisuihkujen 1 ja 3 konvergenssin kannalta ja samalla muuttamalla vaakasuuntaista magneettikenttä jakautumaa z-akselilla (yhdensuuntainen elektronisuihkun kulkusuunnan kanssa) sillä tavalla, että vaakasuuntainen magneettikenttä on voimakkaammin tyynymäinen suppilon puoleisessa vaakapoikkeutuskelan osassa, samalla kun se on heikommin tyynymäinen kaulan puoleisessa kelan osassa. Tämä perustuu siihen, että samalla kun konver-genssikarakteristiikka määräytyy koko poikkeutusyksikön magneetti-kenttäjakautumasta, niin kuvapinnassa esiintyvät vääristymät, kuten tyynyvääristymä, aiheutuvat paremminkin suppilon puoleisessa osassa esiintyvästä magneettikentästä.

Tällä tavalla on 90° in-line värikuvaputkeen soveltuva poik-keutusyksikkö saatu kykeneväksi suorittamaan sivuelektronisuihkujen 1 ja 3 täydellisen konvergoinnin ja välttämään kaiken pystysuuntaisen tyynyvääristymän kuvapinnalla. Suuripoikkeutuskulmaiseen, kuten esim. 110° värikuvaputkeen oli mahdotonta saada poikkeutusyksikkö, joka olisi taannut sivuelektronisuihkujen 1 ja 3 konvergenssin koko kuvapinnalla sekä varmistanut pystysyyntaisen tyynyvääristymän eliminoinnin, koska kooma- ja tyynyvääristymät ovat voimakkaat ennen korjausta. Tässä yhteydessä on ymmärrettävä, että sellaisen poikkeutusyksikön mitat ja magneettikenttäjakautuma, joka voi konver-goida sivuelektronisuihkut 1 ja 3 koko kuvapinnalla sekä eliminoida pystysyyntaisen tyynyvääristymän, määrätään elektronitykkien välimatkasta, poikkeutuskulmasta kyseessä olevan värikuvaputken kuvapinnan koosta riippuen mutta näiden tekijöiden kvantitatiivisia suhteita ei aikaisemmin ollut selvitetty.

Niinpä kun suuripoikkeutuskulmaiseen, kuten 110°, värikuva-putkeen yhdistetään poikkeutusyksikkö, jolla on tynnyrin muotoinen pystypoikkeutusmagneettikenttä ja tyynymäinen vaakapoikkeutusmagneettikenttä, jää vielä jäljelle pystysuuntainen tyynyvääristymä. Lisäksi silloin kun poikkeutusyksikkö, jolla on voimakkaasti tyynymäinen (so. koverankaareva) magneettikenttä suppilon puoleisessa vaakapoikkeutuskelan osassa, liitetään suuripoikkeutuskulmaiseen 4 61971 värikuvaputkeen, voidaan toisaalta korjata pystysuuntainen tyyny-vääristymä, mutta toisaalta aiheutetaan konvergenssin liiallinen korjaus, jolloin sivuelektonisuihkujen 1 ja 3 konvergointi estyy sekä pysty- että vaakasuunnassa.

Keksinnön tavoitteena on saada aikaan parannettu poikkeutus-yksikkö, joka kykenee eliminoimaan ennestään tunnetun poikkeutus-yksikön yllä mainitut haitat.

Keksinnön toisena tavoitteena on saada aikaan uusi poikkeutus-yksikkö, joka ei tarvitse dynaamisen konvergoinnin korjauspiiriä eikä pystysyyntaisen tyynyvääristymän korjauspiiriä ollessaan yhdistettynä laajapoikkeutuskulmaiseen in-line värikuvaputkeen.

Esillä olevan keksinnön mukaan koko pystypoikkeutuskelan käämijakautuma saatetaan muodostamaan tynnyrimäinen magneettikenttä ja koko vaakapoikkeutuskelan käämijakautuma saatetaan muodostamaan tyynymäinen magneettikenttä sivuelektronisuihkujen konvergenssin saamiseksi koko kuvapinnalle (pysty- ja vaakasuunnassa), ja vaakapoikkeutuskelan magneettikenttäjakautuma z-akselilla sovitetaan sellaiseksi, että käämijakautuma kuvaputken suppilopuolella (kuvapinnan puolella) synnyttää voimakkaasti tyynymäisen magneettikentän, ja käämihakautuma kuvaputken kaulan puolella (elektronitykkiyhdis-telmän puolella) synnyttää tynnyrimagneettikentän, joka on kyllin pullistunut keskielektronisuihkun osuntamiseksi kuvapinnalle sivuelektronisuihkujen ulkopuolelle.

Esillä olevan keksinnön mukaiselle poikkeutusyksikkölle, joka käsittää sydämen, pystypoikkeutuskelan ja vaakapoikkeutuskelan, in-line värikuvaputkea varten, on pääasiallisesti tunnusomaista, että pystypoikkeutuskelalla on käämijakautuma tynnyrimäisen mag-neettikenttäjakautuman synnyttämiseksi ja vaakapoikkeutuskelalla on kokonaiskäämijakauma tyynymäisen magneettikenttäjakautuman synnyttämiseksi, joka on riittävä saamaan aikaan sivuelektronisuihkujen konvergenssin värikuvaputken koko kuvapinnalla, ja että vaakapoikkeutuskelalla on ensimmäinen käämijakautuma suppilon puoleisen osansa kohdalla voimakkaasti tyynymäisen magneettijakautuman synnyttämiseksi sekä toinen käämijakautuma kaulan puoleisen osansa kohdalla voimakkaasti tynnyrimäisen magneettikenttäjakautuman synnyttämiseksi, joka on riittävä sallimaan keskielektronisuihkun osun-tamisen toisiinsa nähden konvergoitujen sivuelektronisuihkujen ulkopuolelle kuvapinnan oikealla ja vasemmalla sivulla.

Esillä olevan keksinnön keksijät ovat monin kokein, jotka tähtäisivät pystysuuntaisten tyynyvääristymien vähentämiseen itse-konvergoivalla systeemillä laajapoikkeutuskulmaisen värikuvaputken 5 61971 ja poikkeutusyksikön yhdistelmässä, todenneet, että laajapoikkeutus-kulmaista värikuvaputkea käytettäessä ei ole ainoastaan välttämätöntä tehdä vaakapoikkeutuskelan kuvaputken suppilon puolella sijaitsevan osan kohdalla esiintyvä vaakapoikkeutusmagneettikenttä voimakkaasti tyynymäiseksi magneettikentäksi, vaan myös tehdä kaulaosan kohdalla esiintyvä vaakapoikkeutusmagneettikenttä voimakkaasti tyn-nyrimäiseksi magneettikentäksi, jolloin tämä keksinnön mukainen poikkeutusyksikkö on erilainen kuin tähän asti käytetty. Tämän tyn-nyrimäisen magneettikentän suuruutta täytyy muuttaa elektronitykkien välimatkasta, poikkeutuskulmasta ja kuvapinnan koosta riippuen, ja mitä suurempi poikkeutuskulma on, sitä suurempi on tynnyrimaisen magneettikentän oltava.

Laajapoikkeutuskulmainen, kuten 110°, värikuvaputki kärsii kiihdytetyistä tyynyvääristymistä ja siksi on pystysuuntaisen tyyny-vääristymän korjauspiirin eliminoimiseksi vaakapoikkeutusmagneettikenttä muotoiltava kaarevammaksi eli voimakkaammin tyynymäiseksi magneettikentäksi kuin 90°- poikkeutuskulmaisessa.

Niinpä vaakapoikkeutuskelan suppilon puoleisen osan kohdalla esiintyvä vaakapoikkeutusmagneettikenttä tehdään enemmän tyynymäiseksi, kuten kuviossa 3 on esitetty, jotta voidaan tehokkaasti korjata pystysuuntainen tyynyvääristymä. Toisaalta tyynymäinen magnetti-kenttä, jota voimistetaan vaakapoikkeutuskelan suppilon puoleisen osan kohdalta, aiheuttaisi sivuelektronisuihkujen keskinäisen konvergenssin liiallisen korjauksen. Liikakorjauksen kumoamiseksi ja normaalin korjauksen saamiseksi tehdään sen vuoksi vaakapoikkeutuskelan kaulan puoleisella osalla esiintyvä vaakapoikkeutusmagneettikenttä tyynytyyppisen sijasta tynnyrityyppiseksi, kuten kuviossa 4 esitetään.

Vaakapoikkeutuskelan vaakasuuntainen magneettikenttä, johon sisältyy voimakkaasti tyynymäinen magneettikenttä suppilon puoleisen osan kohdalla ja voimakkaasti tynnyrimäinen mangeettikenttä kaulan puoleisen osan kohdalla, takaa laajapoikkeutuskulmaisessakin, kuten 110°, värikuvaputkessa pystysuuntaisen tyynyvääristymän korjaus-piirin eliminoinnin ja sivuelektronisuihkujen 1 ja 3 konvergenssin.

Keksinnön mukaisen poikkeutusyksikön konstruktiota selitetään lähemmin seuraavassa. Keksinnön mukainen poikkeutusyksikkö käsittää sydämen, pystypoikkeutuskelan, jossa on toroidinen käämi sydämen ympärillä, ja satulamaisen vaakapoikkeutuskelan. Pystypoikkeutus-kela on käämitty ja muodostettu samalla tavalla kuin konventionaalinen kela ja synnyttää kokonaisuudessaan tynnyrimäisen magneettikenttä- 6 61971 jakautuman. Tämä juuri mainittu pystypoikkeutuskela yhdistetään vaakapoikkeutuskelaan, jolla on sellainen rakenne kuin yksityiskohtaisesti jäljempänä kuvataan keksinnön edellä mainittuja erikoisia tarkoituksia silmällä pitäen.

Kuten kuviossa 5 leikkauksena esitetään, keksinnön mukaisen poikkeutusyksikön vaakapoikkeutuskela 6 käsittää kaksi vaakasuoraa kelaa 7 ja 7', jotka on muotoiltu satulan muotoon. Nämä vaakapoik-keutuskelat 7 ja 7' synnyttävät yhdessä magneettikentän, jonka intensiteetti esitetään käyrän 8 avulla kuviossa 9, ja samalla z-akselille tynnyrimäisen magneettikentän, joka sijaitsee kaulan puoleisen osan kohdalla kuten on esitetty käyrällä 9A ja voimakkaasti tyynymäisen magneettikentän, joka sijaitsee suppilon puoleisen osan kohdalla, kuten käyrä 9B osoittaa samassa kuviossa.

Vaakapoikkeutuskeloilla 7 ja 7' on muuttuvat käämijakautumat, kuten kuvioiden 6, 7 ja 8 leikkaukset esittävät. Tarkemmin sanoen kuvion 5 kummallakin vaakapoikkeutuskelalla 7 ja 7' on kuvion 6 poikkileikkauslinjalla A-A' käämijakautuma, jossa kelan käämileveyt-tä vastaava keskuskulma on 80° - 7,5° ja kelan painopiste A on 44°:ssa; kuviossa 7 esitetyllä paikkileikkauslinjalla B-B' on käämijakautuma, jossa kelan käämileveyttä vastaava keskuskulma on 50° - 5,5° ja kelan painopiste B on 28° kohdalla ja kuviossa 8 esitetyllä poikkileikkaus-linjalla C-C on käämijakautuma, jossa kelan käämileveyttä vastaava keskuskulma on 20° - 0,5° ja kelan painopiste C on 10° kohdalla.

Vaakapoikkeutuskelojen 7 ja 7' käämijakautuman tärkein tekijä on painopistettä vastaava kulma ja tästä kulmasta riippuen magnetti-kenttäjakautuma määräytyy joko tyyny- tai tynnyrityyppiseksi. Toisin sanoen painopistettä vastaavan kulman ollessa 30° syntyy pääasiassa tasainen magneettikenttä, mutta tämän kulman ollessa alle 30° syntyy tyynymäinen magneettikenttä ja ko. kulman ollessa yli 30° syntyy tynnyrimäinen magneettikenttä.

Näin ollen vaakapoikkeutuskelat 7 ja 7' synnyttävät voimakkaasti tynnyrimäiset magneettikentät putken kaulan puoleisen osan kohdalle, joka vastaa kuvion 6 leikkausta A-A', jossa käämijakautuman painopiste A yhtyy 44°:een, tasaiset magneettikentät, jotka ilmaisevat tynnyrimäisten ja tyynymäisten magneettikenttien puuttumisen keskiosasta, joka vastaa kuvion 7 leikkausta B-B', jossa käämijakautuman painopiste B yhtyy 28u:een ja voimakkaasti tyynymäisen magneet- 7 61971 tikentän kuvaputken suppilon puoleisen osan kohdalle, joka vastaa kuvion 8 leikkausta C-C', jossa käämijakautuman painopiste C yhtyy 10°:een. Tällä tavalla vaihteleva magneettikenttäjakautuma z-akselil-la esitetään kuvion 9 käyrässä.

Koska keksinnön mukaisessa poikkeutusyksikössä pystypoikkeu-tuskela synnyttää tynnyrimäisen magneettikentän ja vaakapoikkeutus-kelan käämijakautuma synnyttää z-akselille tynnyrimäisen magnetti-kentän kaulan puoleisen osan kohdalle ja voimakkaasti tyynymäisen magneettikentän suppilon puoleisen osan kohdalle niin poikkeutus-yksikkö, asennettuna laajapoikkeutuskulmaiseen, kuten 110°, värikuva-putkeen, mahdollistaa kuvion, jossa taataan sivuelektronisuihkujen konvergenssi ja eliminoidaan pystysuuntainen tyynyvääristymä, samalla kun tullaan toimeen ilman pystysuuntaisen tyynyvääristymän kor-jauspiiriä.

Tällä tavalla vaakapoikkeutusmagneettikenttä, joka sisältää voimakkaasti tyynymäisen magneettikentän suppilon puoleisessa osassa ja tynnyrimäisen magneettikentän kaulan puoleisessa osassa, takaa laajapoikkeutuskulmaiseen värikuvaputkeen asennettunakin pystysuuntaisen tyynyvääristymän korjauspiiriin eliminoinnin, kuten yllä mainittiin, sekä sivuelektronisuihkujen 1 ja 3 konvergenssin aiheuttaen siten sellaisen kuvion 2 kooma-aberraatiosta poikkeavan kooma-aber-raation, että keskielektronisuihku 2 osuu sivuelektronisuihkujen 1 ja 3 ulkopuolelle, kuten kuviossa 10 esitetään. Tässä kuviossa, joka esittää esillä olevan keksinnön mukaiset suorakulmaiset kuviot, numero 41 osoittaa keskielektronisuihkusta 2 aiheutuvan suorakulmaisen kuvion ja numero 42 osoittaa konvergoiduista sivuelektroni-suihkuista 1 ja 3 aiheutuvan suorakulmaisen kuvion. Keskielektronisuihkusta 2 saatava suorakulmainen kuvio 41 esiintyy sivuelektroni-suihkuista 1 ja 3 aiheutuvan suorakulmaisen kuvion 42 ulkopuolella sen johdosta, että vaakapoikkeutusmagneettikentällä, joka on tyn-nyrimuodossa kaulan puoleisessa osassa, on suurin voimakkuus poik-keutuskelayksikön keskialueella ja sen voimakkuus heikkenee poik-keutuskelayksikön kehää kohti (vaakasuunnassa), niin että keski-elektronisuihkua 2 poikkeutetaan paljon enemmän kuin sivuelektronisuihku ja 1 ja 3.

Keksinnön mukaisella poikkeutusyksiköllä, jossa oli kuviossa 5 esitetty vaakapoikkeutuskela kuvioiden 6, 7 ja 8 mukaisine käämi-jakautumineen ja joka oli asennettu 22", 110° in-line värikuvaput-kelle (elektronitykkien välinen etäisyys 6,6 mm, 560 ALB 22 type, valmistaja Hitachi, Ltd.), saatiin pystysuuntainen tyynyvääristymä 1 % alueelle kuvapinnan ylä- ja alasivuilla, sivuelektronisuihkut 8 61971 konvergoitiin täydellisesti toisiinsa nähden kuvapinnan vasemmalla ja oikealla sivulla ja keskielektronisuihku oli 2 mm konvergoitu-jen sivuelektronisuihkujen ulkopuolella.

Lisäksi on mahdollista konvergoida nämä kolme elektroni-suihkua kuvapinnan vasemmalla ja oikealla sivulla muuttamalla kooma-aberraation korjaavien magneettisten kappaleiden (kenttäsäätimen) muotoa. Nämä magneettinapakappaleet asennetaan elektronitykkien osaan.

Kuten edellä on kuvattu, uusi poikkeutusyksikkö, jolla on aikaisemmin toteuttamaton magneettikenttäjakauma, voidaan liittää laajapoikkeutuskulmaiseen in-line värikuvaputkeen ja siten eliminoida hyvin kallis korjauspiiri sivuelektronisuihkujen konvergoi-miseksi koko kuvapinnalla ja pystysuuntaisen tyynyvääristymän korjauspiiri, mikä paljolti auttaa alentamaan värikuvaputkien hintaa. Lisäksi keksinnön poikkeutusyksikön, jossa ei tarvita näitä korjaus-piirejä, jotka luontaisesti ovat toiminnaltaan epävakaita useiden säädettävien osien johdosta, luotettavuus ei vähene piirielement-tien lukumäärän vähenemisen johdosta vaan se on erittäin stabiili ja luotettava.