NL8002303A - Werkwijzen voor het vervaardigen van een kleurenbeeldbuis voorzien van een magnetisch quadrupool nafocusseringsmasker en inrichtingen voor het uitvoeren van de werkwijzen. - Google Patents

Description

.' . . .. . ::. ,. .,... . .· . - ·; ν ν ,. ·* -·. » * ΡΗΝ 9731 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Werkwijzen voor het vervaardigen van een kleurenbeeldbuis voorzien van een magnetisch quadrupool nafocusserings-masker en inrichtingen voor het uitvoeren van de werkwijzen.

De uitvinding heeft betrekking op werkwijzen voor het vervaardigen van een kleurenbeeldbuis voorzien van een magnetisch quadrupool nafocusseringsmasker, welk masker wordt gevormd door een van rijen van openingen 5 voorziene plaat van een magnetiseerbaar materiaal en welk masker zodanig wordt gemagnetiseerd, dat langs de omtrek van elke opening cyclisch een noordpool, een zuidpool, een noordpool en een zuidpool wordt gevormd.

De uitvinding heeft tevens betrekking op in-10 richtingen voor het uitvoeren van dergelijke werkwijzen.

Een dergelijke werkwijze voor het vervaardigen van een kleurenbeeldbuis voorzien van een magnetisch quadrupool nafocusseringsmasker is bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 7515039. Het doel van magnetische 15 nafocussering is het vergroten van de transmissie van het masker. Bij buizen zonder nafocussering wordt een zeer groot gedeelte, bijvoorbeeld 80 a 85°ó, van de electronen onderschept door het zogenaamde schaduwmasker. Door magnetische nafocussering toe te passen kunnen de openingen 2q in het masker worden vergroot, aangezien ten gevolge van de focussering in de openingen de electronenspots op het scherm aanzienlijk kleiner zijn dan de openingen, zodat er toch voldoende ruimte is tussen de electronenspots van de verschillende electronenbundels.

2j Bij de bekende buis wordt het masker gevormd door een magnetiseerbare plaat, die van een groot aantal openingen is voorzien en die zodanig is gemagnetiseerd, dat langs de omtrek van elke opening cyclisch een noordpool, een zuidpool, een noordpool en een zuidpool aanwezig 30 is. De plaat kan zijn vervaardigd van een ferromagnetisch materiaal of van een niet-ferromagnetisch materiaal waarop een laag magnetiseerbaar materiaal is aangebracht.

In elk van de openingen is een magnetischequadrupoollens 800 2 3 03 PHN 9731 2 aanwezig, welke lens de electronenbundel in êên richting focusseert en in een richting daarop defocusseert. Daar het magnetische veld loodrecht op de electronenbundel staat, zijn quadrupoollenzen relatief zeer sterk, 5 waardoor met een relatief geringe magnetisatie kan worden volstaan.

Het magnetiseren van een dergelijk masker geschiedt in bovengenoemde aanvrage met behulp van êên of meer schrijfkoppen elk met vier poolachoenen, die van 10 spoelen zijn voorzien. De poolschoenen zijn magnetisch verbonden door een juk. Indien de spoelen in de juiste richting door een electrische stroom worden doorlopen wordt langs de omtrek van elke opening cyclisch een noordpool, een zuidpool, een noordpool en een zuidpool 15 gevormd. De schrijfkop is zodanig uitgevoerd, dat de poolschoenen in de naar elkaar toegekeerde hoeken van vier naburige openingen worden geplaatst. Een gevolg hiervan is dat vier polen, twee noord- en twee zuidpolen, op geringe afstand van elkaar worden gevormd, hetgeen 2Q de nafocusserende werking van de openingen verzwakt. Tegengesteld gerichte polen van naburige openingen dienen dan ook bij voorkeur zo ver mogelijk van elkaar te worden aangebracht. Bovendien zijn bij de bekende werkwijze de polen op de hoekpunten van elke opening 25 gelegen. Dit betekent dat de lengterichting van de door de quadrupoollens gevormde lijnvormige trefvlek op het beeldscherm in de lengterichting van de rijen van openingen is gelegen. De afstand tussen twee naburige fosforlijnen is hierbij gelijk aan de steek van de rijen van openingen. 30 De afstand tussen de fosforlijnen kan worden verkleind en daardoor het aantal fosforlijnen in horizontale richting worden vergroot door de lengterichting van de lijnvormige trefvlek onder een hoek van ongeveer 45° met de richting van de rijen van openingen te laten verlopen.

35 Het is dan ook het doel van de uitvinding om werkwijzen voor het vervaardigen van een kleurenbeeldbuis voorzien van een magnetisch quadrupool nafocusseringsmasker aan te geven, waarbij tegengesteld gerichte polen van 800 2 3 03 i μ PHN 9731 3 . t naburige openingen zo ver mogelijk van elkaar zijn gelegen en waarbij de lengterichting van de door de quadru-poollens gevormde trefvlek een hoek van ongeveer 45° met een lengterichting van de rijen van openingen vormt.

5 Het is tevens het doel van de uitvinding om inrichtingen voor het uitvoeren van de werkwijzen aan te geven.

Een eerste werkwijze van een in'de aanhef genoemde soort wordt volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat 10 het magnetiseren geschiedt door het aan weerszijden van de plaat aanbrengen van twee onderling nagenoeg loodrecht geörienteerde stelsels van evenwijdige geleiders, waarbij van elk stelsel tussen twee rijen van openingen telkens twee geleiders verlopen, welke in tegengestelde richting 15 door een stroom worden doorlopen. Indien de geleiders in de juiste richting door een stroom worden doorlopen, wordt langs elke opening in het masker een magnetische quadrupool gevormd, waarbij tegengesteld gerichte polen onder een hoek van 90° van elkaar zijn gelegen, 20 zodanig dat de lengterichting van de trefvlek van de electronenbundel een hoek van ongeveer 45° maakt met de lengterichting van de rijen van openingen.

Een verdere uitvoeringsvorm van deze werkwijze wordt gekenmerkt, doordat de tussen twee rijen van openingen 25 verlopende geleiders aan het ene uiteinde onderling zijn doorverbonden en aan het andere uiteinde elk met een aan weerszijden van de twee rijen van openingen verlopende geleider zijn verbonden. Op deze wijze zijn de geleiders op meandervormige wijze doorverbonden en kan met twee 30 electrische aansluitingen per stelsel geleiders worden volstaan.

Nog een verdere uitvoeringsvorm wordt gekenmerkt, doordat de afstand tussen de hartlijnen van de tussen twee rijen van openingen verlopende geleiders 35 nagenoeg gelijk is aan de breedte van het materiaal tussen de rijen van openingen. In dit geval is de voor het magnetiseren benodigde stroomsterkte kleiner dan in het geval de draden over de openingen verlopen op een verder 800 2 3 03 «' * PHN 9731 4 van de randen van de openingen gelegen afstand.

Bovendien is bij deze uitvoeringsvorm gebleken, dat de aberraties van de tiefvlek van de gefocusseerde electronen-bundel kleiner zijn.

5 Een inrichting voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze wordt gekenmerkt, doordat de inrichting tenminste twee onderling nagenoeg loodrecht georiënteerde spoelen bevat, welke elk gevormd worden door een stelsel van evenwijdige geleiders, welke in een meandervorm zijn doorverbonden.

Een tweede werkwijze van een in de aanhef genoemde soort wordt volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat het magnetiseren geschiedt door het aan weerszijden van de plaat aanbrengen van twee onderling nagenoeg 15 loodrecht georiënteerde stellen van permanent magnetische strippen met afwisselend tegengesteld gerichte polen aan de naar de plaat toegekeerde zijde, waarbij aan weerszijden van een rij van openingen een strip en over een rij van openingen een strip verloopt. Door de strips 2q wordt de plaat zodanig permanent gemagnetiseerd, dat langs de omtrek van elke opening een magnetische quadrupool wordt gevormd, waarbij de lengterichting van de trefvlek een hoek van ongeveer 45° maakt met de lengterichting van de rijen van openingen.

25 Een verdere uitvoeringsvorm van een dergelijke werkwijze wordt gekenmerkt, doordat de twee stellen van permanent magnetische strippen gelijktijdig op de pl aat worden aangebracht. Hierdoor wordt bewerkstelligd, dat de polen nauwkeurig onderling 90° gedraaid ten 3Q opzichte van elkaar liggen en een juiste lijnvormige trefvlek van de electronenbundel op het beeldscherm wordt verkregen.

De magnetische strips zijn bij voorkeur vervaardigd van SmCo^, hetgeen een sterk permanent magnetisch 35 materiaal is.

Een inrichting voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze wordt gekenmerkt, doordat de inrichting tenminste êên houder bevat, op welke houder een aantal even- 80023 03 «' * PHN 9731 5 u/ijdige permanent magnetische strippen is aangebracht, welke strippen afwisselend tegengesteld gerichte polen bezitten aan de van de houder afgekeerde zijde.

De uitvinding wordt bij wijze van voorbeeld 5 nader toegelicht aan de hand van bijgaande tekening waarvan figuur 1 een doorsnede van een kleurenbeeld-buis voorzien van een magnetisch quadrupool nafocusserings-masker toont, figuur 2 een perspectivisch aanzicht van een deel van het masker uit de beeldbuis van figuur 1 toont, figuur 3 het principe van de focussering met behulp van een magnetische quadrupoollens toelicht, figuur 4a een uitvoeringsvoorbeeld van een 15 eerste werkwijze voor het vervaardigen van een kleuren-beeldbuis volgens de uitvinding toelicht, figuur 4b een inrichting voor de aan de hand van figuur 4a toegelichte werkwijze toont, en figuur 5 een uitvoeringsvoorbeeld van een tweede 20 werkwijze voor het vervaardigen van een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding toont.

De in figuur 1 weergegeven buis bevat een glazen omhulling 1, middelen 2 voor het opwekken van drie elektronenbundels 3, 4 en 5, een beeldscherm 6, een magnetisch 2g quadrupool nafocusseringsmasker 7 en afbuigspoelen 8.

De elektronenbundels 3, 4 en 5 worden opgewekt in één vlak, het vlak van tekening van figuur 1, en worden met behulp van de afbuigspoelen 8 over het beeldscherm 6 afgebogen. Het beeldscherm 6 bestaat uit een groot aantal 30 rood, groen en blauw luminescerende fosforstrippen waarvan de lengterichting loodrecht op het vlak van tekening van figuur 1 staat. Bij normaal gebruik van de buis staan de fosforstrippen verticaal en geeft figuur 1 dus een horizontale doorsnede van de buis weer.

35 Het masker 7, dat aan de hand van de figuren 2 en 3 nader zal worden beschreven, bevat een groot aantal openingen 9 welke in figuur 1 slechts schematisch zijn aangegeven.

In elk van de openingen 9 is een magnetische quadrupool- 800 23 03 PHN 9731 6 lens gevormd. De drie elektronenbundels 3, 4 en 5 passeren de openingen 9 onder een kleine hoek met elkaar en treffen dientengevolge elk slechts fosfor-strippen van êên kleur. De openingen 9 in het masker 7 zijn 5 dus zeer nauwkeurig gepositioneerd ten opzichte van de fosforstrippen van het beeldscherm 6.

In figuur 2 is een perspectivisch aanzicht van een deel van het masker 7 uit de in fig. 1 weergegeven buis getekend. Het masker 7 bestaat uit een plaat van een 10 permanent magnetisch materiaal zoals een walsbaar en voor het vervaardigen van de openingen 9 etsbaar staal bevattende bijvoorbeeld in gewichtsprocenten 20¾ ijzer, 20¾ nikkel en 60¾ koper of 56¾ ijzer, 27¾ chroom, 15¾ kobalt, 1¾ niobium en 1¾ aluminium, of materiaal dat voor magnetische 15 registratie wordt gebruikt (zoals ^ -Fe20^ of 90¾ kobalt en 10¾ fosfor of 90¾ nikkel en 10¾ fosfor) op een niet-ferromagnetische drager van bijvoorbeeld aluminium. Vervolgens wordt de plaat gemagnetiseerd, zodanig dat de in figuur 2 met N en S aangegeven magneetpolen worden 2Q verkregen. De vier magneetpolen (N-S-N-S) vormen een magnetisch quadrupoolveld, waarvan enkele veldlijnen met 10, 11, 12 en 13 zijn aangegeven. De wijze waarop het magnetiseren geschiedt, zal aan de hand van de figuren 4 en 5 verder worden toegelicht. In figuur 2 zijn 25 de openingen 9 vierkant met afgeronde hoeken. De uitvinding is echter niet beperkt tot deze vorm van openingen. De openingen 9 kunnen bijvoorbeeld ook rond of zeshoekig met al of niet afgeronde hoeken zijn. In het uitvoeringsvoorbeeld van fig. 2 is de dikte van het masker 3fl 7 gelijk aan 0,15 mm en hebben de openingen 9 de afmetingen 0,6 x 0,6 mm, waarbij de steek tussen de openingen 0,8 mm bedraagt.

Het principe van een magnetische quadrupool-lens wordt toegelicht aan de hand van figuur 3, waarin 35 schematisch een dergelijke magnetische quadrupoollens in een opening 9 van het masker 7 is getekend. Het verloop van de magnetisatie langs de rand van de opening 9 is aangegeven met N, S, N, S zodanig dat een quadrupool- 800 2 3 03 PHN 9731 7 veld wordt gevormd. De elektronenbundel welke de opening 9 passeert wordt gefocusseerd in het horizontaal getekende vlak en gedefocusseerd in het verticaal getekende vlak waardoor, als het beeldscherm zich precies in het horizontale 5 focuspunt bevindt, de elektronenspot 19 ontstaat. De doorsnede van de electronenbundel wordt dus in de verticale richting uitgerekt en in de horizontale richting smaller gemaakt. Om te voorkomen dat op het beeldscherm een zogenaamde focusring ontstaat, verdient het aanbeveling 10 niet precies op het beeldscherm 6 te focusseren waardoor een iets bredere electronenspot ontstaat. Het is slechts van ondergeschikte invloed op de focussering wanneer de elektronenbundel de opening 9 onder een kleine hoek passeert, daardoor vindt de kleurselectie van de 15 drie electronenbundels 3, 4 en 5 op geheel analoge wijze plaats als in de bekende schaduwmaskerbuis. Door de sterke focussering kan de opening 9 echter veel groter zijn dan in de bekende schaduwmaskerbuis waardoor veel meer elee-tronen het beeldscherm 6 treffen en een helderder beeld 20 ontstaat. De defocussering in verticale richting behoeft daarbij geen bezwaar te zijn als de fosforstrippen worden toegepast welke evenwijdig zijn aan de lengterichting van de spot 19.

Een werkwijze voor het vervaardigen van een 25 kleurenbeeldbuis voorzien van een masker met een groot aantal magnetische quadrupoollenzen is op een tweetal manieren gerealiseerd.

Een uitvoeringsvorm van een eerste werkwijze wordt beschreven aan de hand van figuur 4a, die in aanzicht 30 een gedeelte van het masker 7 met openingen 9 weergeeft.

Het masker 7 wordt in gedeelten gemagnetiseerd, alhoewel het masker 7 eveneens in zijn geheel kan worden gemagnetiseerd. Het magnetiseren geschiedt met behulp van inrichtingen, welke aan de hand van fig. 4b worden beschre-35 ven. Voor de duidelijkheid zijn in fig. 4a alleen de voor het magnetiseren essentiële onderdelen weergegeven.

Op het masker 7 wordt een spoel 20 en aan de onderkant van het masker 7 een identieke spoel 21 aangebracht. De 800 2 3 03 PHN 9731 8 spoel 21 is hierbij loodrecht op de spoel 20 gepositioneerd. Elk van de spoelen 20 en 21 wordt gevormd door een stelsel van evenwijdige geleiders. Tussen twee rijen van openingen verlopen telkens twee geleiders. Aan êên 5 uiteinde zijn deze geleiders onderling verbonden en aan het andere uiteinde zijn de geleiders verbonden met een aan weerszijden van de twee rijen van openingen verlopende geleider. Vervolgens worden de spoelen 20 en 21 doorlopen door een stroom die in fig. 4a met de pijlen 22 respec-10 tievelijk pijlen 23 aangegeven richting bezit. Het masker 7 wordt nu door de door de stromen opgewekte magneetvelden zodanig permanent gemagnetiseerd, dat rond elke opening elke opening 9 cyclisch een noordpool, een zuidpool, een noordpool en een zuidpool wordt gevormd. In fig. 4a zijn 15 deze polen voor de centrale opening 9 met N-S-N-S aangegeven. De polen bevinden zich op de middens van de zijden van elke opening 9. Hierdoor verloopt de door de quadrupoollens gevormde lijnvormige trefvlek langs een diagonaal van een opening 9, hetgeen een groter aantal fosforlijnen 20 in horizontale richting mogelijk maakt dan in het geval de joelen zijn gelegen in de hoekpunten van elke opening 9. Zoals in fig. 4a is aangegeven vallen de geleiders iets over de openingen 9. Dit heeft het voordeel dat minder stroom nodig is voor de magnetisatie van het materiaal 25 en bovendien dat aberraties van de trefvlek van de gefocus-seerde electronenbundel kleiner zijn dan in het geval de afstand tussen de draden veel groter is.

De afstand tussen de hartlijnen van de geleiders is dan ook bij voorkeur niet veel groter zijn dan de breedte 30 van het materiaal van het masker 7 tussen twee rijen van openingen 9.

In fig. 4b is schematisch een inrichting weergegeven waarmee de aan de hand van fig. 4a beschreven werkwijze kan worden uitgevoerd. De onderlinge afstand tussen 35 de evenwijdige geleiders dient zeer nauwkeurig overeen te komen met de afstand tussen de rijen van openingen 9 in het masker 7. Hiertoe is op een kunststofblok 25 een meandervormige spoel 28 met lijm bevestigd. Om bij het 800 2 3 03 PHN 9731 9 i-n gedeelten magnetiseren van het masker 7 geen over-lappingsproblemen te krijgen, zijn de uiteinden van de geleiders omgebogen en op de zijvlakken van 26 en 27 van het blok 25 gelijmd.

g Een uitvoeringsvorm van een tweede werkwijze wordt beschreven aan de hand van figuur 5, die een perspectivische schets van een deel van het masker 7 met openingen 9 toont. Evenals bij de eerste werkwijze wordt het masker 7 in gedeelten gemagnetiseerd. Aan de boven- en onderzijde van het masker 7 zijn op enige afstand twee houders 30 en 31 getekend. De beide houders 30 en 31 bevatten elk een aantal permanent magnetische strippen 32, welke van SmCo^ zijn vervaardigd en waarbij de strippen 32 in de houder 30 de strippen 32 in de houder 31 loodrecht kruisen. De strippen 32 zijn in de houders 30 en 31 zodanig aangebracht, dat de polen van de strippen 32 afwisselend tegengesteld gericht zijn. In de figuur zijn de noord- en zuidpolen met N respectievelijk S aangegeven. De onderlinge -steek van de strippen 32 is zodanig, dat indien de houders 30 20 en 31 met strippen 32 op het masker 7 worden geplaatst zich aan weerszijden van een rij openingen 9 een strip met gelijk gerichte polen en tussen deze twee strippen een strip met tegengesteld gerichte polen bevindt. In het getekende uitvoeringsvoorbeeld bevindt zich aan weerszijden 25 van elke rij van openingen 9 een strip 32 met een noordpool aan de naar het masker 7 toegekeerde zijde en tussen deze strippen een strip 32 met een zuidpool aan de naar het masker 7 toegekeerde zijde. Door het plaatsen van de houders 30 en 31 op het masker 7 wordt dit zodanig permanent 3Q gemagnetiseerd, dat rond elke opening 9 cyclisch een noordpool, een zuidpool, een noordpool en een zuidpool wordt gevormd, waarbij de polen zich in de middens van de zijden van elke opening bevinden. De houders 30 en 31 worden bij voorkeur gelijktijdig op het masker 7 aange-35 bracht, daar anders de polen niet onder 90° ten opzichte van elkaar gedraaid kunnen komen te liggen, hetgeen tot vervorming van de lijnvormige trefvlek van de electronen-bundel op het beeldscherm leidt.

800 2 3 03

Claims (9)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een kleurenbeeldbuis voorz ien van een magnetisch quadru-pool nafocusseringsmasker, welk masker wordt gevormd door een van rijen van openingen voorziene 5 plaat van een magnetiseerbaar materiaal en welk masker zodanig wordt gemagnetiseerd, dat langs de omtrek van elke opening cyclisch een noordpool, een zuidpool, een noordpool en een zuidpool wordt gevormd, met het kenmerk, dat het magnetiseren geschiedt door het jq aan weerszijden van de plaat aanbrengen van twee onderling nagenoeg loodrecht georiënteerde stelsels van geleiders, waarbij van elk stelsel tussen twee rijen van openingen telkens twee geleiders verlopen, welke in tegengestelde richting door een stroom worden Ï5 doorlopen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tussen twee rijen van openingen verlopende geleiders aan het ene uiteinde onderling zijn doorverbonden en aan het andere uiteinde elk met een aan weerszijden 20 van de twee rijen van openingen verlopende geleider zijn verbonden.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de afstand tussen de hartlijnen van de tussen twee rijen van openingen verlopende geleiders 25 nagenoeg gelijk is aan de breedte van het materiaal tussen de rijen van openingen.

4. Werkwijze voor het vervaardigen van een kleurenbeeldbuis voorzien van een magnetisch quadrupool nafocusseringsmasker, welk masker wordt gevormd door een 3g van rijen van openingen voorziene plaat van een magnetiseerbaar materiaal en welk masker zodanig wordt gemagnetiseerd, dat langs de omtrek van elke opening cyclisch een noordpool, een zuidpool, een noordpool en een zuidpool wordt gevormd, met het kenmerk, dat het 35 magnetiseren geschiedt door het aan weerszijden van de plaat aanbrengen van twee onderling nagenoeg loodrecht georiënteerde stellen van permanent magnetische strippen met afwisselend tegengesteld gerichte polen aan de naar 800 2303 PHN 9731 11 de plaat toegekeerde zijde, waarbij aan weerszijden van een rij van openingen een strip en over een rij van openingen een strip verloopt.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, 5 dat de twee stellen van permanent magnetische strippen gelijktijdig op de plaat worden aangebracht.

6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat de strippen zijn vervaardigd van SmCo^.

7. Kleurenbeeldbuis voorzien van een magnetisch 10 quadrupool nafocusseringsmasker vervaardigd met een werkwijze volgens één der voorgaande conclusies.

8. Inrichting voor het uitvoeren van een werkwijze volgens conclusie 1 t/m 3, gekenmerkt, doordat de inrichting tenminste twee onderling nagenoeg loodrecht georiën- 15 teerde speoelen bevat, welke elk gevormd worden door een stelsel van evenwijdige geleiders, welke in een meandervorm zijn doorverbonden.

9. Inrichting voor'het uitvoeren van een werkwijze volgens conclusie 4 t/m 6, gekenmerkt doordat de inrich- 20 ting tenminste één houder bevat, op welke houder een aantal evenwijdige permanent magnetische strippen zijn aangebracht, welke strippen afwisselend tegengesteld gerichte polen bezitten aan de van de houder afgekeerde zijde. 25 30 35 800 2 3 03