NL8600933A

NL8600933A - Elektromagnetische afbuigeenheid.

Info

Publication number: NL8600933A
Application number: NL8600933A
Authority: NL
Inventors: Anwar Osseyran; Jacobus J M Van De Meerakker; Harmen Van Der Meulen; Halbe Osinga
Original assignee: Koninkl Philips Electronics Nv
Priority date: 1986-04-14
Filing date: 1986-04-14
Publication date: 1987-11-02
Also published as: KR870010596A; EP0245887B1; DE3767760D1; ATE60688T1; JPS62246234A; YU67187A; KR950005857B1; JPH0766755B2; EP0245887A1; US4713641A

Description

t PHN 11720 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Elektromagnetische afbuigeenheid.

De uitvinding heeft betrekking op een elektromagnetische afbuigeenheid voor een kathodestraalbuis omvattende; - een holle, ringvormige drager voorzien van een nauw en een wijd einde en van een longitudinale as; 5 - een respectieve flens aan het nauwe en het wijde einde van de drager, welke flenzen elk ten minste één tangentiële groef met een bodem hebben, en elk een veelheid van in een genoemde tangentiële groef uitmondende, in hoofdzaak radiale groeven, die althans in de flens aan het nauwe einde een longitudinaal verlopend gedeelte met een breedte en een 10 diepte hebben, welke longitudinaal verlopende gedeelten aan een ingeschreven cirkel raken; - een eerste stel afbuigspoelen voor lijnafbuiging van een elektronenbundel in een eerste richting dwars op de longitudinale as, welke afbuigspoelen direkt op de drager gewikkeld zijn aan de binnenzijde daar- 15 van en waarvan de windingen elk door de tangentiële groef en door radiale groeven van de flenzen lopen; en - een tweede stel afbuigspoelen voor beeldafbuiging van een elektronenbundel in een richting dwars op de longitudinale as en dwars op de eerste richting, welke afbuigspoelen direkt op de drager gewikkeld zijn en 20 waarvan de windingen door radiale groeven in de flenzen lopen.

Een dergelijke afbuigeenheid is bekend uit EP 0 102 658A1 (PHN 10416).

Kathodestraalbuizen hebben een halsvórmig deel in welks ene einde een elektronenkanon is opgesteld, en welks andere einde over-25 gaat in een konisch deel waarop een scherm aansluit. Om het halsvormige ' deel heen en tegen het konische deel aan, of op een korte afstand daarvan, bevindt zich een elektromagnetische afbuigeenheid. Die afbuigeenheid moet in staat zijn om elektronenbundels ook naar de hoeken van het scherm af te buigen. Daarom moet vermeden worden dat die bundels op hun 30 weg naar het scherm de binnenwand van de buis raken, waardoor ze gereflecteerd zouden worden en elders op het scherm zouden belanden.

Deze ongewenste reflecties kunnen voorkomen worden als de afbuigeenheid

- · v 'J

3 PHN 11720 2 zich voldoend dicht bij het scherm van de buis bevindt. Variaties in de buitenmaat van het konische deel van de buis en in de binnenmaat van de afbuigeenheid kunnen meebrengen, dat de afbuigeenheid minder ver naar het scherm toe geschoven kan worden dan waarop gerekend werd. Ook dan 5 moeten elektronenbundels correct naar de hoeken van het scherm kunnen worden afgebogen.

Het is derhalve van groot belang, dat het ontwerp van een afbuigeenheid een grote afstand toestaat tussen een voorste positie van de afbuigeenheid, waarbij die eenheid tegen het konische deel van de ba-10 sis stuit en correcte afbuiging plaatsvindt, en een achterste positie, verder van het scherm van de buis verwijderd, waarin nog juist geen reflectie van elektronenbundels op hun weg naar hoeken van het scherm plaatsvindt. Met andere woorden: de afbuigeenheid moet een grote axiale schuifruimte hebben. Gebleken is, dat de bekende afbuigeenheid een 15 relatief kleine axiale schuifruimte heeft. Een grote axiale schuifruimte is ook van belang om b.v. spreiding in de eigenschappen van het elektronenkanon op te vangen. }

Het ontwerp van een afbuigeenheid kan tot fouten van diverse aard leiden, zoals rasterfouten, astigmatische fouten en coma-20 fouten. Deze fouten kunnen met diverse middelen gecorrigeerd worden.

Comafouten laten zich het doeltreffendste corrigeren door aanpassing van die delen van de afbuigeenheid die aan het nauwe einde van de drager liggen, dichtbij het elektronenkanon. Meer van het elektronenkanon verwijderde plaatsen kunnen dan bestemd worden voor het corrigeren van overige 25 fouten. De mogelijkheden voor correctie van fouten zijn dan ook groter als de afbuigeenheid zich tot dichter in de buurt van het elektronenkanon uitstrekt. Een bezwaar daarvan is echter, dat de afbuigeenheid elektronenbundels reeds dichtbij het elektronenkanon begint af te buigen, waardoor het risico van botsingen met de wand van de buis en onge-30 wenste reflecties toeneemt. De axiale schuifruimte van de afbuigeenheid is dan ook kleiner bij een eenheid die zich tot dichter bij het elektronenkanon uitstrekt.

De uitvinding beoogt nu een afbuigeenheid te verschaffen van een konstruktie die zowel een grotere axiale schuifruimte, als rui-35 mere mogelijkheden voor correctie van fouten mogelijk maakt.

Dit doel is bij een afbuigeenheid volgens de uitvinding daardoor gerealiseerd, dat in de flens aan het nauwe einde van de drager "V v r „ ..f ‘ · - ! PHN 11720 3 - de breedte en de diepte van het longitudinaal verlopende gedeelte van elk der radiale groeven zo gekozen zijn, dat de windingen die daar door lopen, die gedeelten althans nagenoeg geheel vullen; en - de bodem van de genoemde ten minste éne tangentiële groef ligt op 5 de mantel van een ovale cylinder.

Bij de afbuigeenheid volgens de geciteerde EP 0 102 658A1 is de flens aan het nauwe einde van de drager zodanig gevormd, dat de longitudinaal verlopende gedeelten van de radiale groeven aan een ingeschreven cirkel raken om de hals van een kathodestraalbuis eng te omge-10 ven, maar hebben die gedeelten alle eenzelfde diepte en een althans nagenoeg gelijke breedte (vergelijk fig. 6, 12). Afhankelijk van het aantal windingen in een groef, is het longitudinaal· verlopende gedeelte van een groef dientengevolge minder of meer gevuld. Bij de eenheid volgens de uitvinding zijn de breedte en de diepte van de longitudinaal verlo-15 pende gedeelten van de radiale groeven zo gekozen, dat de windingen die door die gedeelten lopen, die gedeelten althans nagenoeg geheel vullen. Daardoor liggen windingen aldaar dichter bij de longitudinale as van de afbuigeenheid. De gevoeligheid van de afbuigeenheid is daardoor verbeterd. In een gunstige uitvoeringsvorm is de diepte van de longitudinaal 20 verlopende delen van de groeven geminimaliseerd ten gunste van de breedte.

De in de voorgaande alinea genoemde maatregel heeft tot gevolg dat de flens longitudinaal verlopende groefgedeelten heeft waarvan de diepte van groef tot groef kan verschillen, zodat hun bodems niet 25 op een cirkel maar veel meer op een ovaal liggen.

De geringere diepte die de meeste van de longitudinaal verlopende groefgedeelten hebben, maakt het mogelijk de bodem van de tangentiële groef dienovereenkomstig plaatselijk binnenwaarts te verplaatsen, waardoor die bodem op een ovaal komt te liggen. Bij de 30 afbuigeenheid volgens de geciteerde EP 0 102 658A1 raakt de bodem van de transversale groef daarentegen aan een cirkel (verg. Fig. 6 en 12).

Gevonden werd, dat bij een afbuigeenheid die voor het overige onveranderd werd gelaten, zo'n binnenwaartse verplaatsing van twee diametraal tegenover elkaar liggende punten van de transversale groef 35 over een afstand van elk 3 mm, om de groef tot een ovale groef (binnen de oorspronkelijke cirkelvormige baan) te vervormen, een vergroting van de axiale schuifruimte van de afbuigeenheid met 1 mm tot gevolg had. De - > / • i ΡΗΝ 11720 4 axiale schuifruimte kwam daarmee van 3,8 op 4,8 mm, hetgeen een zeer grote toename is. Bij die eenheid bracht een verdere binnenwaartse verplaatsing over dezelfde, afstand, een verdere toename van ruim 1 mm.

Teneinde een zo groot mogelijk effekt te krijgen is het 5 nuttig om de ovale cylinder op welks mantel de bodem van de tangentiële groef ligt zo klein mogelijk te maken, dat wil zeggen: om de kromtestralen van die ovale cylinder te minimaliseren. Daardoor komen de windingen in die tangentiële groef dus zo dicht mogelijk bij de longitudinale as van de afbuigeenheid. De mogelijkheden om die ovale cylinder 10 kleiner te maken worden begrensd door de mechanische sterkte die de flens moet hebben om de door de windingen uitgeoefende binnenwaarts gerichte kracht te kunnen weerstaan. Daar waar. veel windingen uit een bepaalde radiale groef komend, omgelegd zijn in de tangentiële groef, wordt op de bodem van die tangentiële groef een relatief grote kracht 15 uitgeoefend die het nodig maakt dat de flens daar ter plaatse relatief sterk is en de tangentiële groef een relatief dikke bodem heeft. De ovale vorm van de bodem van de tangentiële groef wordt daardoor sterk .beïnvloed.

De vergroting van de axiale schuifruimte kan als zodanig 20 benut worden. Anderszins kan het effekt van de maatregelen in de afbuigeenheid volgens de uitvinding geheel of gedeeltelijk worden benut om de eenheid te verlengen naar het elektronenkanon toe van een kathode-straalbuis waarmee de eenheid gebruikt wordt. Daarmee wordt de modulatiemogelijkheid vergroot om comafouten en andere fouten te voorkomen. De af-25 buigeenheid volgens de uitvinding heeft ten gevolge van zijn hogere vul-graad een grotere gevoeligheid (verbruikt minder energie). De maatregelen die volgens de uitvinding genomen zijn maken het voorts mogelijk de eenheid aan zijn wijde einde in te korten.

De ringvormige drager van de afbuigeenheid volgens de 30 uitvinding kan een kunststof lichaam zijn met kunststof flenzen, waarin of waaromheen een yokering uit zacht-magnetisch materiaal is aangebracht. Anderszins kan een yokering zelf drager zijn en aan zijn nauwe en zijn wijde einde met een kunststof flens verbonden zijn. Beide stellen afbuigspoelen kunnen van het zadeltype zijn, dan wel een stel 35 van het zadeltype en een stel van het toroide type. De flens aan het nauwe einde kan een transversale groef hebben voor elk van de stellen afbuig-spoelen, of één groef voor beide stellen samen, of meer dan ' Λ - * 7 : .) .1 PHN 11720 5 •5s· * Λ twee transversale groeven, zoals bijvoorbeeld één voor één stel af-buigspoelen en twee voor het andere stel of één voor elk apart en één voor beide stellen samen.

Een uitvoeringsvorm van de afbuigeenheid volgens de uit-5 vinding wordt in de tekening getoond. Daarin is:

Fig. 1 een afbuigeenheid in zijaanzicht geplaatst om het halsvormige deel van een kathodestraalbuis;

Fig. 2 de afbuigeenheid van Fig. 1 in achteraanzicht;

Fig. 3 een doorsnede volgens de lijn III-III in Fig. 1; 10 Fig. 4 een axiale doorsnede volgens de lijn IV-IV in

Fig. 3.

In Fig. 1 is de elektromagnetische afbuigeenheid 1 geplaatst om het halsvormige deel 2 van een kathodestraalbuis waarvan het konische deel met 3 is aangeduid. De afbuigeenheid 1 heeft een holle, 15 ringvormige drager 4 voorzien van een nauw en een wijd einde 5 respectievelijk 6 en van een longitudinale as 7. In de Fig. is de drager 4 een yokering van zacht-magnetisch materiaal. De drager 4 heeft een respectieve flens 8 respectievelijk 9 van doorschijnend polycarbonaat aan het nauwe en het wijde einde 5 respectievelijk 6. De flenzen 8, 9 hebben elk 20 ten minste één tangentiële groef 10, 11 met een bodem (20, Fig.

4) en een veelheid van in de tangentiële groeven 10, 11 uitmondende in in hoofdzaak radiale groeven 14, 15. In de Fig. heeft de flens 8 een tweede tangentiële groef 12. In de flens 8 aan het nauwe einde 5 hebben de radiale groeven 14 een longitudinaal verlopend gedeelte (16 25 Fig. 4) met een breedte en een diepte, welke longitudinaal verlopende gedeelten (16) aan een ingeschreven cirkel (17 Fig. 3) raken.

Een eerste stel afbuigspoelen 18 voor lijnafbuiging van een elektronenbundel in een eerste richting dwars op de longitudinale as 7 (dat wil zeggen: in het vlak van tekening) is direkt op de drager 4 30 gewikkeld aan de binnenzijde daarvan. De windingen van het stel spoelen 18 lopen elk door de tangentiële groef 12 respectievelijk 11 van de flenzen 8 respectievelijk 9 en door radiale groeven 14 respectievelijk 15 daarvan.

Een tweede stel afbuigspoelen 19 voor beeldafbuiging van 35 een elektronenbundel in een richting dwars op de longitudinale as 7 en dwars op de eerste (dat wil zeggen: loodrecht op het vlak van tekening) is eveneens direkt op de drager gewikkeld en zijn windingen verlopen ΡΗΝ 11720 6 door radiale groeven 14, 15 in de flenzen 8, 9. In de Fig. zijn beide stellen afbuigspoelen 18, 19 van het zadeltype. Ook het tweede stel afbuigspoelen 19 is aan de binnenzijde van de drager 4 en ook zijn windingen lopen door een tangentiêle groef 10 respectievelijk 11 in de 5 flens 8 respectievelijk 9. Het eerste stel afbuigspoelen 18 is het eerst gewikkeld. In flens 9 lopen zijn windingen in de Fig. in dezelfde groef 11 als de windingen van het tweede stel afbuigspoelen 19 en dus onder (niet zichtbaar) de windingen van het tweede stel 19. In flens 8 hebben de windingen van het eerste 18 en het tweede stel afbuigspoelen 10 19 hun eigen tangentiêle groef 12 respectievelijk 10. De afbuigeenheid van Fig. 1 heeft de kenmerken van de afbuigeenheid volgens de uitvinding. Deze· kenmerken worden met Fig. 2, 3 en 4 verduidelijkt. Voor zover delen van die Fig. in Fig. 1 zijn getoond hebben ze dezelfde verwij-zingscijfers..

15 In Fig. 2, 3 is zichtbaar, dat de radiale groeven 14 in de flens 8 aan het nauwe einde 5 van de drager 4 met hun longitudinaal verlopende gedeelten 16 aan een in geschreven cirkel 17 raken. De breedte en de diepte van die gedeelten 16 zijn zo gekozen, dat de windingen van de· stellen afbuigspoelen 18, 19 die daar door lopen, die 20 gedeelten althans nagenoeg geheel vullen. De binnenste windingen raken dus aan die ingeschreven cirkel 17. De bodem 20 respectievelijk 21 van de tangentiêle groeven 10 respectievelijk 12 ligt op een ovale cylinder.

In Fig. 4 hebben de in hoofdzaak radiaal verlopende 25 groeven 14, die in tangentiêle groeven 10, 12 uitmonden, een longitudinaal verlopend gedeelte 16. Die gedeelten 16 hebben elk een breedte w en een diepte d . De bodem van de tangentiêle groeven 10, 12 is met 20 respectievelijk 21 aangeduid.

De bodems 22 van de longitudinaal verlopende gedeelten 16 raken aan een 30 ovaal (vergelijk Fig. 3).

De bodem 20 resp. 21 van de tangentiêle groeven 10 resp. 12 is dikker (Fig. 3) waar veel windingen van de afbuigspoelen 18, 19 uit een radiale groef (14 Fig. 2) komend, zijn omgeslagen in een tan-gentiële groef 10, 12 (links en rechts in de Fig.). De afstand tussen 35 die bodems 20, 21 en de ingeschreven cirkel 17 is dan groot. De ovale cylinder op welks mantel de bodems 20, 21 liggen heeft dan ook zijn grootste dwarsafmeting horizontaal in de Fig.

Claims

1. Elektromagnetische afbuigeenheid voor een kathode-straalbuis, omvattende: - een holle, ringvormige drager voorzien van een nauw en een wijd einde en van een longitudinale as; 5. een respectieve flens aan het nauwe en het wijde einde van de drager, welke flenzen elk ten minste één tangentiële groef met een bodem hebben, en elk een veelheid van in een genoemde tangentiële groef uitmondende, in hoofdzaak radiale groeven, die althans in de flens aan het nauwe einde een longitudinaal verlopende gedeelte met een breedte en 10 een diepte hebben; welke longitudinaal verlopende gedeelten aan een ingeschreven cirkel raken; - een eerste stel afbuigspoelen voor lijnafbuiging van een elektronenbundel in een eerste richting dwars op de longitudinale as; welke afbuigspoelen direkt op de drager gewikkeld zijn aan de binnenzijde daar- 15 van en waarvan de windingen elk door de tangentiële groef en door radiale groeven van de flenzen lopen; en - een tweede stel afbuigspoelen voor beeldafbuiging van een elektronenbundel in een richting dwars op de longitudinale as en dwars op de eerste richting, welke afbuigspoelen direkt op de drager gewikkeld zijn en 20 waarvan de windingen door radiale groeven in de flenzen lopen; met het kenmerk, dat in de flens aan het nauwe einde van de drager: - de breedte en de diepte van het longitudinaal verlopende gedeelte van elk der radiale groeven zo gekozen zijn, dat de windingen die daar door lopen die gedeelten althans nagenoeg geheel vullen; 25. de bodem van de genoemde ten minste éne tangentiële groef ligt op de mantel van een ovale cylinder.