FI70097B - Sjaelvkonvergerande faergtelevisionsaotergivningsanordning - Google Patents

Description

rSF^l FBI <m kuulutusjulkaisu 70097 8 ™ UTLÄGG NIN GSSKRIFT 'UU“ ' C (45) Patentti myönnetty 42£Ä/ Patent re h’oltl 12 CO 1030 (51) Kv.lk.4/lnt.CI.4 H 01 J 29/76 SUOMI —FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 7832^0 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 2*4.10.78 (H) (23) Alkupäivä — Glltighetsdag 04.01 .73 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offendig 2*4. 1 0.78

Patentti- ja rekisterihallitus ^ Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. —

Patent- och registerstyrelsen ' ’ Ansökan utlagd och utl.skrlften publicerad 31 *01 .86 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 1^1.01 .72 USA(US) 217772 (71) RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York, New York 10022, USA(US) (72) Josef Gross, Princeton, New Jersey, William Henry Barkow, Pennsauken,

New Jersey, USA(US) (7*0 Oy Koi ster Ab (5*4) I tsekonvergoiva vär i tel evi s ionäyttöla i te - Sjä 1 vkonvergerande fä rgtelev i s ionsäterg i vn ingsanordn i ng (62) Jakamalla erotettu hakemuksesta 15/73 (patentti 60086) -Avdelad frän ansökan 15/73 (patent 60086) Tämä keksintö kohdistuu väritelevision näyttölaitteisiin, jossa joukko elektronisäteitä oleellisesti ottaen kohdistuu kaikissa pisteissä pyyhkäistyllä rasterilla käyttämättä tällöin dynaamisen kohdistuksen laitteita.

Useimmat nykyisin käytössä olevista väritelevisiovastaanot-timista käyttävät katodisädeputkea, jossa joukko elektronisäteitä, jotka aikaansaadaan elektronitykkijärjestelmällä, joka on sijoitettuna tämän putken sisään toiseen päähän sitä suunnataan katseluku-vapintaa kohden, joka sisältää joukon erivärien fosforipisteitä sijoitettuna tämän putken toiseen päähän. Aukkolevy tai muu värin valitseva laitteisto, kuten esim. hilaverkko tai kohdistushila on sijoitettu tämän katselupinnan ja elektronitykkijärjestelmän väliin verhoamaan elektronisäteet siten, että osia kustakin säteestä osuu 2 70097 ainoastaan niitä vastaavan värisille fosforiloisteosille. Poikkeu-tuksen ies, joka on sijoitettuna tämän katodisädeputken ulkopuolelle, saa tehoa niin, että aikaansaadaan magneettinen kenttä, jolla poikkeutetaan näitä säteitä 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 näyttölaitteelle on, että säteet kohdistuvat kaikkiin pisteisiin pyyhkäistyllä rasterilla. Haja-kohdistuksen 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 asiaankuuluvassa näytekuvassa, jota sitten vastaanottimella esitetään.

On yleisena 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 poik-keutustason välillä ikeessä lisääntyy, kun näitä säteitä poikkeutetaan tämän pinnan keskeltä. Sitä paitsi nämä poikkeutuksen ikeen aberraatiot, kuten esim. kuvakentän kaarevuus, astigmatismi ja ko-ma aiheuttavat ylimääräistä kohdistusvirhettä.

On yleisenä käytäntönä aikaansaada laitteisto, jolla dynaamisesti kohdistetaan nämä säteet, kun niitä pyyhkäistään yli rasterin. Kuvaputket, joilla elektronitykkien laitteisto on deltta-tyyppiä, jossa kolme elektronitykkiä on sijoitettuna tasasivuisen kolmion kärkiin käyttävät yleensä sähkömagneettista kohdistusjärjestelyä, jossa sähkömagneetit, jotka on sijoitettu tämän putken ulkopuolelle syöttävät tehoa magneettisiin napaosiin tämän putken kaulan sisällä, niin että säteitä siirretään säteittäissuunnassa. Nämä sähkömagneetit saavat tehoa aaltomuodoista vaakasuoran ja pystysuoran poikkeutuksen tahdistuksissa niin, että aikaansaadaan ajasta riippuvaiset kohdistuskentät, kun näitä säteitä pyyhkäistään. Tämän lisäksi on joskus tarpeen yhdistää aaltomuotoja vaakasuoras 3 70097 ta ja pystysuorasta pyyhkäisynopeudesta siten, että vaaksuoran tahdistuksen aaltomuodot moduloidaan pystysuoraan pyyhkäisyn nopeuden aaltomuodoilla ja näin tuloksena olevat aaltomuodot tuodaan kohdistuksen sähkömagneetteihin tai poikkeutuksen ikeen käämityksiin, jotta parannettaisiin näiden säteiden kohdistamista tämän rasterin nurkissa.

Väritelevisiovastaanottimia on jo aikaisemminkin ehdotettu, joihin sisältyy värikuvan putkia, joissa on elektronitykin järjestelmä, joka aikaansaa kolme samassa tasossa olevaa tai vierekkäistä sädettä, jotka yleensä on sijoitettu vaakasuoraan janaan. Nämä samassa suorassa viivassa olevat säteet täytyy 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 poikkeu-tusikeen avulla. Kuitenkin, kun tämä ies on suunniteltu tätä tarkoitusta varten, täytyy tämän ikeen muiden aberraatioiden vaikutukset, kuten esim. koma, korjata. Laitteisto, jota käytetään dynaamiseen koman korjaukseen kumoaa ne hintasäästöt, 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 ikeen 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 elektronisäteille, jotta voitaisiin ylläpitää kuvapinnan toleranssit eri loistepisteiden välillä niissä fosfiosissa, joita on painamalla aikaansaatu kuvapinnalle.

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

4 70097 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada värikuvan näyttölaite, jolla poistetaan dynaamisen kohdistuksen tarve ja koman korjailulaitteiston tarve ja joka aikaansaa kuvan, jolla on kaupallisesti hyväksyttävissä oleva kirkkaus.

Tämän keksinnön itsekonvergoiva väritelevisionäyttölaite, joka käsittää katodisädeputken, joka käsittää tyhjiöidyn lasikuoren, kuvapinnan jolla on toistuva, kolmen pystysuoran eri värisen fos-forikaistan muodostama kuvio, reikälevyn, joka on sovitettu kuoren sisään ja jossa on useita pystysuoria fosforikaistojen kanssa kohdakkain olevia aukkoja, ja elektronitykkirakenteen joka on sovitettu kuoren kaulan päätyosaan vastapäätä kuvapintaa kolmen vakasuoran in-line elektronisäteen kehittämiseksi, ja jolle näyttölaitteelle on tunnusomaista, että elektronitykkirakenne sisältää ainakin kaksi rinnakkaista yhteistä elektrodia lähellä elektronitykkirakenteen sitä päätä, josta elektronisäteet poistuvat, joista yhteisistä elektrodeista toisen kahden ulomman elektronisäteen aukot on poikkeutettu ulospäin vastaavista viereisen elektrodin aukoista kolmen säteen konvergoimiseksi kuvapinnalle, jossa katodisädeputkessa ei ole lainkaan dynaamista konvergointirakennetta, että staattinen konvergointi-rakenne on sijoitettu elektronitykkirakenteen läheisyyteen magneettikentän kehittämiseksi kaulaosan sisään kolmen säteen konvergoimiseksi kuvapinnan keskiosan pisteeseen, ja että poikkeutuskelayksikössä on vaakapoikkeutuskela, jolla on epätasainen poikkeutuskenttä joka vaihtelee putken pituusakselia pitkin synnyttäen negatiivisen astig-maattisen kokonaiskenttäominaisuuden, joka vaikuttaa säteisiin vaaka-akselin suunnassa, ja pystypoikkeutuskela, jolla on epätasainen poikkeutuskenttä, joka vaihtelee putken pituusakselia pitkin synnyttäen positiivisen astigmaattisen kokonaiskenttäominaisuuden, joka vaikuttaa säteisiin pystyakselin suunnassa säteiden oleelliseksi konvergoimiseksi, kun säteet poikkeutetaan vaaka- ja pystysuunnassa.

Eräässä suoritusmuodossa elektronitykkirakenne edelleen sisältää magneettisen laitteen ainakin yhteen elektronisäteeseen vaikuttavan poikkeutusmagneettikentän tason säätämiseksi, jotta tasataan poikkeutuskentän vaikutus kolmeen säteeseen siten, että synnytetään kolme samankokoista rasteria.

Seuraavassa viitataan nyt oheisiin piirustuksiin, joissa: kuvio 1 on yläkuvanto pitkittäissuuntaisena poikkileikkauksena väritelevision näyttösysteemistä tämän keksinnön mukaan,

II

5 70097

Kuvio 2 on havainnollistus magneettisesta nettopoikkeutus-kentästä, jonka kuviossa 1 havainnollistettu poikkeutusies aikaansaa.

Kuvio 3 havainnollistaa kuviossa 1 olevassa systeemissä olevien elektronisäteiden kohdistumista kuvion 2 mukaisen poikkeutus-kentän vaikutuksen alaisena.

Kuvio 4 havainnollistaa renkaan muotoisen poikkeutusikeen käämityksen jakautumista tämän ollessa sovelias käytettäväksi kuvion 1 mukaisessa systeemissä.

Kuvio 5 havainnollistaa elektronitykkirakennelmaa, 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 väritelevision näyttösysteemissä tämän keksinnön mukaan. Väritelevision kuvaputkeen 10 sisältyy tyhjiössä oleva lasikupu 11. Tämän kuvun 11 etuosa on kuvapinta ja tämän sisäpuolella oleva otsapinta 12 on varustettu sille sijoitetulla joukolla 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 tykkirakennelma 15, jolla aikaansaadaan kolme samassa tasossa eli samalla janalla olevaa elektronisädettä. Elektronitykkien rakennelma 16 on kytketty siten, että kaksi ulkopuolista elektronisädettä kohdistetaan keski-säteeseen keskellä sijaitsevaan pisteeseen nähden kuvapinnalla. Yksityiskohtaisempi selitys elektronitykkilaitteistosta 16 tullaan antamaan myöhemmin kuvion 5 selityksen yhteydessä.

Lasikuvun 11 ulkopuolelle ja ympärille sijoitettuna pitkin sen paisutettua osuutta siinä sijaitsee poikkeutuksen ies 17, joka soveltuu saamaan virtaa soveliaista pyyhkäisyvirtojen lähteistä, joita ei ole esitetty, joilla aikaansaadaan magneettinen kenttä, joka tulee poikkeuttamaan elektronisäteet niin, että muodostetaan 6 70097 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 ikeen pitkittäissuuntaista akselia suorassa kulmassa siihen verrattuna. Yksityiskohtaisempi kuvaus tästä poikkeutusikees-tä 17 tullaan antamaan kuvioiden 3 ja 4 yhteydessä.

Poikkeutusikeen 17 sisälle sijoitettuna tämän lasivaipan 11 kaulaosalla on staattisen kohdistuksen laitteisto 18. Tämä staattisen kohdistuksen laitteisto 18 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 elektronitykkien 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 poikkeutuksen ies 17 ja elektronitykkilaitteisto 16 yhteistoiminnassa aikaansaadakseen hyväksyttävissä olevan kohdistuksen näille kolmelle elektronisä-teelle kaikissa pyyhkäistyn rasterin pisteissä.

Kuvio 2 on havainnollistus vallitsevasta magneettisesta poik-keutuskentästä, jonka kuviossa 1 havainnollistettu poikkeutuksen ies aikaansaa. Vaikkakin vaakasuora ja pystysuora kenttä vaihtele-vat epätasaisesti pisteestä toiseen tämän putken pitkittäissuuntaista akselia pitkin, voidaan esittää poikkeutuksen nettokenttä, kuten on esitettynä kuviossa 2. Poikkeutuksen kenttä näitten säteitten taivuttamiseksi vaakasuoraan suuntaan, joka kenttä aikaansaadaan vaakasuorien poikkeutuskäämien parilla, on havainnollistettuna umpinaisilla viivoilla vuossa 21 näiden kulkiessa pystysuoraan suuntaan. Nyt tulisi huomata, että tämä magneettinen kenttä on neula-tyynyn muotoinen, ja vuon viivat ovat kuparia, mikäli niitä tarkas- 7 70097 teilaan kuvion keskeltä katsottuna. Tämä vaakasuoran poikkeutuksen kenttä aikaansaa negatiivisen vaakasuoran isotrooppisen astigmatis-min näille elektronisäteille.

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

Kuvio 3 havainnollistaa elektronisäteiden 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 poikkeutuksen tasoon (taso C kuviossa 1) tässä ikeessä tarkasteltuna kuvaputken kuvapinnan 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 fos-foriosaa, jolla on määrätty tietty väri samanaikaisesti. Nämä fos-foriosat ovat luonnollisestikin erotettuna toinen toisistaan, mutta tätä ei ole esitettynä 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 elektronitykkilaitteiston rakenteella ja staattisen kohdistuksen laitteiston 18 toiminnalla, mikä on esitettynä kuviossa 1. Vaakasuoraa poikkeutusakselia 26 pitkin vihreän, punaisen ja sinisen säteet on esitetty alikohdistettuna, se tahtoo sanoa, että säteillä on tietty välys vaakasuoraa akselia pitkin ja että niiden järjestys on sama kuin mitä se on säteillä poikkeutuk- 70097 sen tasossa, kuten on esitettynä kuviossa 3a. Tämä tilanne vallitsee rasterin molemmissa päissä pitkin vaakasuoraa akselia. Nyt on ymmärrettävä, että säteiden alikohdistuminen tämän vaakasuoran akselin ääripäässä pienenee funktiona etäisyydestä rasterin keskeltä, missä pisteessä nämä säteet ovat kohdistettuina. Vaakasuorien säteiden alikohdistaminen aikaansaadaan kuviossa 2 havainnollistetul-la erityisellä vaakasuoran poikkeutuksen kentällä.

Pystysuoran akselin 25 ääripäässä kuviossa 3b punaisen, vihreän ja sinisen säteet on esitetty ylikohdistettuina, se tahtoo sanoa, että sinisen ja vihreän säteet ovat leikanneet toisensa jossain pisteessä siten, että sinisen ja vihreän säteiden fosfori-osuudet sisältävä kuvapinta sisältää nämä vastakkaisilla puolilla niiden sijaintiin verrattuna poikkeutuksen tasossa tätä iestä. Tämä säteiden ylikohdistaminen pystysuoraa akselia pitkin pienenee funtiona etäisyydestä tämän rasterin keskeltä, jossa pisteessä säteet sijaitsevat kohdistettuina. Näiden säteiden ylikohdistaminen pystysuoraa akselia pitkin aikaansaadaan esitetyllä erityisellä pystysuoralla poikkeutuskentällä, joka on havainnollistettu kuviossa 2. Näiden säteiden kohdistamisen tilanne on seurausta siitä, että poikkeutusies on suunniteltu omaamaan negatiivisen vaaksuo-ran isotrooppisen astigmatismin sekä positiivisen pystysuoran isotrooppisen astigmatismin.

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. 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 trapetsivääristymänä, minkä vaikutuksen alaisena nämä rasterit ovat jonkin verran puolisuunnik-kaan muotoisia sen sijaan, että ne olisivat suorakaiteen muotoisia. Aikaisemmin on yritetty valmistaa viivatyyppisesti fokusoivia 9 70097 ikeitä, jotka aikaansaisivat ideaalisesti säteiden kohdistuksen pitkin poikkeutuksen akseleita, mutta tämä yleinen periaate on yleisesti aiheuttanut hyväksyttäväksi liian suuren määrän trapetsi-vääristymää nurkissa ja nurkkien kohdistamisen tilanne on edelleen tunnettavissa vaakasuorasta säteiden eroamisesta samoin kuin myös suhteellisen suuresta pystysuorasta eroamisesta.

Ideaalisella janalle fokusoivalla ikeellä on negatiivinen vaakasuora isotooppinen astigmatismi sekä positiivinen pystysuora isotrooppinen astigmatismi. Tämän tyyppinen astigmatismi on tarpeen, jotta ylläpidettäisiin kolmen vaakasuoraan 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 lä-vistäjän suuntainen kuvaputken mitta on noin 35 cm (14 tuumaa) tai alle tämän. Kun kyseessä on kuvaputket, joilla on suurempi kuvapinnan lävistäjän suuntainen mitta, ei samalle janalle fokusoinnin tilanne ole toteutettavissa ja trapetsivääristymän tilanne, jota kuvataan kuvion 3b yhteydessä, on tällöin seurauksena. Kun tällainen trapetsivääristymän 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 televisio-vastaanottimen valmistajilla asettaa sivuunkohdistumisen raja-arvo suunnittelun määritelmiin tietylle televisiovastaanottimelle. On aina toivottavaa pitää väärin kohdistuminen niin lähellä nollaa kuin mahdollista, mutta käytännössä valmistuksen vaihtelut tekevät nollan suuruisen hajakohdistuksen käytännössä mahdottomaksi saavuttaa. Suunnittelun asetusarvo, jonka eräs valmistaja on asettanut, on että säteiden hajakohdistus mitattuna puolen tuuman etäisyydellä pyyhkäistyn rasterin reunoilta, tulisi olla pienempi kuin 10 70097 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 yllä esitetyt valmistuksen vaihtelut, erityisesti vaihtelut värikuvaputken ja poikkeutusikeen suhteen, johtavat kohdistuksen virheen jakautumaan tietystä vastaanottimesta 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 hajakohdistuksen määrän. Vastaanottimissa, joita todella myydään kaupassa, on esiintynyt tapauksia, joissa hajakohdistuksen 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. Näiden säteiden hajakohdistuminen voidaan havaita ideaalisesti päällekkäin aseteltujen punaisen, sinisen ja vihreiden viivojen erona ristikkäisruudukkokuviossa viivoissa, joita näkyy kuvaputkella, kun sopiva koemerkki on kytketty televisiovastaanot-timeen.

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

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

11 70097

Kuvio 5 havainnollistaa elektronitykkilaitteistoa 16, 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 G4 elektrodi 39. Vaikkakaan asiaa ei ole esitetty, on ymmärrettävä, että katodit ja muut elektrodit pidetään vastaavissa asemissaan sopivilla yleisillä lasista valmistetuilla pidinliuskoilla, jotka on kiinnitetty eri elektro-deihin. Elektronitykin laitteisto 16 kehittää kolme elektronisädettä, jotka kohdistuvat kuvion 1 mukaisen kuvapinnan keskelle, mikäli läsnä ei ole poikkeutuskenttää, jonka poikkeutusies aikaansaisi. Tämän kohdistetun tilanteen toteuttamiseksi on eri elektrodien kohdistus ja välys, erityisesti elektrodien G3 ja G4 suhteessa toinen toisiinsa kriitillinen. Myöskin GM- elektrodin kaarevuus ja sen aukon vinoutumisen määrä G3 elektrodiin verrattuna toimii suunnaten kaksi ulkopuolista sädettä toisiaan lähestyviä ratoja pitkin kes-kisädettä kohden. Tulisi huomata, että kaikissa elektrodeissa on kolme aukkoa ja että ne ovat yhteisiä kolmelle säteelle. Tämä rakenteen monoliittinen tyyppi helpottaa huomattavasti tarkkaraken-teisen elektronitykin valmistamista, jolla tykillä aikaansaadaan haluttu säteiden kohdistus, erityisesti, mitä tulee pystysuoraan suuntaan. Pienempiä virheitä säteen kohdistuksessa (kohdistuminen tämän kuvapinnan keskustassa) voidaan korjata sopivalla staattisen kohdistuslaitteiston säädöllä, josta jo aikaisemmin on puhuttu. On määritetty, että elektronitykin laitteiston tulisi olla valittu siten, että sillä aikaansaadaan välys vierekkäisten säteiden välille poikkeutuksen tasossa suuruusluokaltaan 6,4 mm.

Suuremmissa värikuvaputkissa, esim. sellaisissa, joissa kuvapinnan lävistäjänsuuntainen 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 poikkeutuksen ikeelle ja mikäli sellaista on läsnä, se pyrkii tulemaan haitallisemmaksi katsojalle sitä mukaa, mitä kuvaputken koko kasvaa. Jotta voitaisiin korjata koman 1 2 70097 vaikutuksia vastaan saatetaan yleisesti ottaen putkimaisia suojuksia 40 ja 41 magneettisesti pehmeästä aineesta, kuten esim. nikkeliraudasta sijoittaa G4 elektrodin ulostuloaukkojen ympärille. Nämä suojat suojaavat vaikutuksellaan kahta ulkopuoleista sädettä osalta magneettista poikkeutuskenttää ja täten tasoittavat poikkeutus-kentän vaikutusta näihin kolmeen säteeseen siten, että aikaansaadaan kolme samankokoista rasteria. Sopiva tämän tyyppinen elektrodity-kin laitteisto on kuvattuna yksityiskohtaisesti eräässä toisessa patenttihakemuksessa keksijänä Richard Hughes ja keksinnön nimitys on "Samalla janalla oleva elektroditykki väritelevision kuvaputkea varten".

Poikkeutuksen ies on asennettuna kuvaputken ulkopuolisen kuoren ympärille käyttäen suhteellisen pientä välystä tämän ikeen sisäpuolisen pinnan ja lasivaipan välillä. Tämä välys on yleisesti suuruusluokaltaan 6 mm tai alle. On määritelty, että kuvattua tyyppiä olevaa poikkeutusiestä 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 iestä siirretään kuvaputken sivuttaissuunnassa, kunnes saavutetaan paras mahdollinen yleiskohdistuminen rasterilla. Sitten ies kiinnitetään paikalleen esim. soveliaalla asennusosalla.

Säteiden hyväksyttävissä oleva kohdistus kaikissa rasteri-pisteissä voidaan toteuttaa tämän keksinnön mukaan käyttämällä yllä kuvatun tyyppistä iestä, tämän ikeen 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. Ikeen käämitykset on valittu siten, että nettopoikkeutuskentän epätasaisuudet, se tahtoo sanoa, negatiivinen vaakasuora isotrooppinen as-tigmatismi sallivat näiden säteiden poikkeutuksen sen aiheuttamatta sitä, että säteet poikkeaisivat oleellisesta kohdistuksestaan missään rasteripisteessä. Erityisesti valitaan astigmatismin ominaisuudet, jotta aikaansaataisiin säteiden alakohdistus vaakasuoraa

II

70097 akselia pitkin ja säteiden ylikohdistus pystysuoraa akselia pitkin. Tmä erityinen akselinsuuntainen kohdistus aiheuttaa huomattavan nurkkakohdistuksen tason näiden säteisiin, kuten on havainnollistettuna kuviossa 3b.

Nyt on määritelty, että koman vaikutukset, se tahtoo sanoa, epätasaisen kokoisten eriväristen rasterien vaikutus lisääntyy, kun välys elektronisäteiden välillä kasvaa ja kun kuvaputken katselu-pinnan koko kasvaa. Saattaa olla tarpeetonta korjata koman virhettä, mikäli kuvaputken lävistäjän suuntainen mitta ei ylitä määrää 35 cm. Kun käytetään kuvaputkia, joilla on laajempi 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 renkaanmuo-toista iestä, tulee ymmärtää, että sopiva poikkeutuksen ies käyttäen satulatyyppisiä käämejä, saattaa vastaavasti olla käytössä. On tunnettua, että satulatyyppisten käämien koman ominaisuudet ovat säädettävissä satulatyyppisten käämitysten jakautumalla sisääntulo-osuudessa ja keskimmäisessä osuudessa poikkeutuskäämejä. Vastaavasti voidaan satulakäämien astigmatismia säätää käämityksen jakautumalla keskimmäisessä ja ulostulo-osuudessa poikkeutuskäämejä. Tietyissä olosuhteissa saattaa olla mahdollista jättää pois koman suojukset, joita on kuvattuna kuviossa 5, koska satulatyyppisten ikeiden koman ominaisuudet ovat säädettävissä.

Kuvio 6 havainnollistaa aukkolevyä ja fosforiosien verkkoa järjestettynä janatyyppisenä sopivaksi käytettäväksi kuvion 1 mukaisessa kuvaputkessa. Viivatyyppinen naamio ja fosforipinta yhdistelmänä aikaansaavat suuremman valomäärän ulostuloon kuin mitä saavutetaan pistetyyppisellä varjostusverkolla. Kuviossa 6 suunnataan kolme elektronisädettä 20a, 20b ja 20c pitkänomaisten aukkorakojen 15 kautta reikälevyssä 14· niin, että ne osuvat vastaaviin vihreän, punaisen ja sinisen fosforiosiin tällä viivatyypillä, joka on sijoitettu kuvapinnalle 12. Tämän tyyppinen yhdistelmä, jossa rakojen aukot ovat samansuuntaisia pystysuorien fosforiosien viivojen kanssa, on edullisesti käytettävissä vaakasuoran janan tyyppisen elektronitykkilaitteiston yhteydessä, jota on kuvattu kuvion 5 yhteydessä. Pitkänomaisen raon aukot 15 varjostuslevyssä 14 salli- 1“ 70097 vat suuremman osuuden säteistä kulkevan siitä läpi kuin vastaavat täplävarjostusaukot, joita käytetään sellaisella kuvaputkella, jolla on täplämäiset fosforiosat. Tuloksena tästä korkeammasta varjostuslevyn läpäisevyydestä näillä rakomaisella aukoilla ja pystysuorilla fosforiosilla järjestettynä kuvion 6 mukaan on, että lisätään tämän kuvaputken valotuotosta.

Toisin kuin vastaavassa delttatyyppisessä tykkijärjestelys-sä, ei tämän keksinnön mukaisessa yhdistelmässä käytetty saman janan elektronitykkilaitteisto vaadi dynaamista kohdistamista ja täten se ei johda säteiden kolmikon hajaryhmittelyyn, se tahtoo sanoa, sädekolmikon välyksien suurentumiseen, kun näitä säteitä poikkeutetaan tämän rasterin keskeltä poispäin. Täten linssinmuodostus fosforiosien valmistamiseksi on yksinkertaistettavissa.

Eräs toinen etu tämän keksinnön mukaisesta systeemistä, joka ei sisällä sisäistä dynaamista kohdistuslaitteistoa, on parantunut reunaterävyys ja kohdistus johtuen kentän vääntymien puutteesta, mitkä vääntymät aiheuttaa tällaiset sisäiset laitteet.

Esitetyllä systeemillä on se edullinen ominaisuus, ettei siinä tarvita dynaamista korjausta vinokohdistamista ja koman vaikutuksia varten. Koska vinokohdistaminen ja koman vaikutukset lisääntyvät sitä mukaa, kun kuvapinnan koko kasvaa, on tämä keksintö edullisesti käytettävissä saman ja janan tykkien väriputkissa, joissa kuvapinnan halkaisijan suuntainen mitta on 59 ja 64 cm(23 ja 2 5 tuumaa).

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

Il

Claims (2)

15 70097

1. Itsekonvergoiva väritelevisionäyttölaite, joka käsittää katodisädeputken, joka käsittää tyhjiöidyn lasikuoren (11), kuvapinnan (12) jolla on toistuva, kolmen pystysuoran eri värisen fos-forikaistan (13, 13a, 13b) muodostama kuvio, reikälevyn (14), joka on sovitettu kuoren sisään ja jossa on useita pystysuoria fosfori-kaistojen kanssa kohdakkain olevia aukkoja, ja elektronitykkiraken-teen (16) joka on sovitettu kuoren kaulan päätyosaan vastapäätä kuvapintaa kolmen vaakasuoran in-line elektronisäteen kehittämiseksi, tunnettu siitä, että elektronitykkirakenne sisältää ainakin kaksi rinnakkaista yhteistä elektrodia (38, 39) lähellä elektroni-tykkirakenteen (16) sitä päätä, josta elektronisäteet poistuvat, joista yhteisistä elektrodeista toisen (39) kahden ulomman elektronisäteen aukot on poikkeutettu ulospäin vastaavista viereisen elektrodin (38) aukoista kolmen säteen konvergoimiseksi kuvapinnalle, jossa katodisädeputkessa ei ole lainkaan dynaamista konvergointira-kennetta, että staattinen konvergointirakenne (18) on sijoitettu elektronitykkirakenteen (16) läheisyyteen magneettikentän kehittämiseksi kaulaosan sisään kolmen säteen (20a, 20b, 20c) konvergoimiseksi kuvapinnan keskiosan pisteeseen, ja että poikkeutuskelayksi-kössä (17) on vaakapoikkeutuskela (32), jolla on epätasainen poik-keutuskenttä joka vaihtelee putken pituusakselia pitkin synnyttäen negatiivisen astigmaattisen kokonaiskenttäominaisuuden, joka vaikuttaa säteisiin vaaka-akselin suunnassa, ja pystypoikkeutuskela (31), jolla on epätasainen poikkeutuskenttä, joka vaihtelee putken (10) pituusakselia pitkin synnyttäen positiivisen astigmaattisen kokonaiskenttäominaisuuden, joka vaikuttaa säteisiin pystyakselin suunnassa säteiden oleelliseksi konvergoimiseksi, kun säteet poikkeutetaan vaaka- ja pystysuunnassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen näyttölaite, tunnet-t u siitä, että elektronitykkirakenne (16) edelleen sisältää magneettisen laitteen (40) ainakin yhteen elektronisäteeseen vaikuttavan poikkeutusmagneettikentän tason säätämiseksi, jotta tasataan poikkeutuskentän vaikutus kolmeen säteeseen siten, että synnytetään kolme samankokoista rasteria.