NL9301452A - Werkwijze voor het meten van de verplaatsing van elektronenstralen in kleuren kathodestraalbuis en inrichting voor het toepassen daarvan. - Google Patents

Description

Titel: Werkwijze voor het meten van de verplaatsing van elektronenstralen in kleuren kathodestraalbuis en inrichtingvoor het toepassen daarvan.

Achtergrond van de uitvinding

Toepassingsgebied van de uitvinding

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op kleurenkathodestraalbuizen, en in het bijzonder op een werkwijze voorhet meten van de verplaatsing van elektronenstralen in eenkleuren kathodestraalbuis en inrichting voor het toepassendaarvan.

Beschrijving van de stand van de techniek

Fig. 1 is een aanzicht van een gebruikelijke kleurenkathodestraalbuis in doorsnede en fig. 2 is een aanzicht indoorsnede op vergrote schaal van een deel dat in fig.l met Ais aangegeven. Zoals weergegeven in deze tekeningen omvat degebruikelijke kleuren kathodestraalbuis, een fosforraster 1voorzien van rode (R), groene (G) en blauwe (B) fosfors. Hetfosforraster 1 is aan de binnenkant van het voorvlak van eenpaneel 2 aangebracht om R, G en B elektronenstralen teontvangen, welke door een elektronenkanon 9 worden uitgezondendoor een schaduwmasker 6 heen en ervoor zorgt dat debijbehorende kleuren daarop weer verschijnen.

Bladveren 4 zijn aangebracht aan steunpennen 3, welke aan debinnenzijde van de oppervlakken van het paneel 2 zijnaangebracht. Een ondersteunend frame 5 is ondersteund door debladveren 4. Het schaduwmasker 6 heeft een groot aantalstipvormige of streepvormige doorlaat-gaatjes 6a voor destralen en is bevestigd aan het ondersteunend frame 5 opafstand van het fosforraster 1 om selectief de R, G en Belektronenstralen van het elektronenkanon 9 naar hetfosforraster 1 door te laten. De achterkant van het paneel 2 wordt gevormd door een trechter 7 en een hals 8, welke aan deachterkant van de trechter 7 is aangevormd. Hetelektronenkanon 9 wordt omgeven door de hals 8 om de R, G en Belektronenstralen uit te zenden.

In het gebruikelijke schaduwmasker kleurenkathodestraalbuis-type van de hierboven beschrevenconstructie, worden de elektronenstralen uitgezonden door hetelektronenkanon 9, dat is omgeven door de hals 8, doorgeleiddoor de stralen-doorlaat-gaatjes van het schaduwmasker 6 enbotsen vervolgens op het fosforraster 1, resulterend in hetherverschijnen van een kleuren afbeelding. Zichtbaar is dateen gedeelte van ongeveer 20% van de elektronenstralen Buitgezonden door het elektronenkanon 9 wordt doorgeleid doorde stralen-doorlaat-gaatjes van het schaduwmasker 6 en botsenvervolgens op het fosformasker 1, resulterend in hetherverschijnen van een kleuren afbeelding, terwijl de rest vanongeveer 80% van de uitgezonden elektronenstralen B botsen opde brugdelen 6b van het schaduwmasker 6, daardoor veroorzakenddat het schaduwmasker 6 welft naar het fosforraster 1 toe.

Het welven van het schaduwmasker 6 heeft tot gevolg datde posities van de elektronenstralen B, welke door de stralen-doorlaat-gaat jes 6a van het schaduwmasker 6 botsen op hetfosformasker 1, verlopen met het verstrijken van de tijd.

Zoals in figuur 3 met name is getoond varieert de positie vande elektronenstralen B relatief ten opzichte van de fosfors Pop het tijdstip t=0, t=l, ..., t=n. Dit is een hoofdoorzaakvoor het achteruitgaan van de colorimetrische zuiverheid, wateen van de kenmerken van de kleuren kathodestraalbuis is.

Teneinde het achteruitgaan van de colorimetrischezuiverheid ten gevolge van het uitwelven van het schaduwmasker6 door de elektronenstralen B te voorkomen, is de bladveer 4van een bimetaal of een trimetaal, welke metalen verschillendethermische uitzettingscoëfficiënten hebben en is verbonden metde steunpen 3 en het ondersteunende frame 5.

Het is noodzakelijk om het uitwelven van hetschaduwmasker 6 nauwkeurig te meten om het achteruitgaan van de colorimetrische zuiverheid te voorkomen. Echter een directemeting van het welven van het schaduwmasker 6 is moeilijk daarhet schaduwmasker 6 in de kleuren kathodestraalbuis isaangebracht. Daarom is er een gebruikelijke werkwijzevoorgesteld om het welven van het schaduwmasker 6 indirect temeten. Bij deze indirecte meetwerkwijze wordt het welven vanhet schaduwmasker 6 door de elektronenstralen B indirectgemeten door het vaststellen van de verplaatsing van deelektronenstralen B welke door de stralen-doorlaat-gaatjes 6avan het schaduwmasker 6 gaan en aankomen op de fosforstippenvan het fosforraster 1. Vervolgens wordt de thermischecoëfficiënt van de bladveer 4 in het ontwerp op geschiktewijze gekozen in overeenstemming met de data betreffende degemeten verplaatsing van de elektronenstralen B, om zo hetachteruitgaan van de colorimetrische zuiverheid teverminderen.

Echter de gebruikelijke meetwerkwijze om het welven vanhet schaduwmasker 6 te meten heeft een nadeel doordat de kansdat er op een fout bij het meten optreedt erg groot is.Namelijk om de verplaatsing van de elektronenstralen B temeten, meet de meetpersoon de stand van de met het verlopenvan de tijd verplaatste elektronenstralen B, door het kijkendoor een microscoop onder gebruikmaking van een voorbeeld datspeciaal gemaakt is om het de meetpersoon mogelijk te maken devorm van de elektronenstralen B op de fosfors te inspecteren.In dit geval bepaald de meetpersoon de middelpunten van defosfors P en de elektronenstralen B om de verplaatste standvan de elektronenstralen B waar te nemen. Hierdoor is de kansdat er op een fout optreedt bij het meten erg groot.

De meetfout maakt het onmogelijk om de bladveer 4nauwkeurig te ontwerpen en daarmee het efficiënt voorkomen vanhet achteruitgaan van de colorimetrische zuiverheid, dat eenbelangrijk kenmerk van de kleuren kathodestraalbuis is. Demeting dient herhaaldelijk te worden verricht om de kans opeen fout te minimaliseren, waardoor de ontwerptijd van de bladveer 4 wordt verlengd. Bovendien veroorzaakt het gebruikvan een afzonderlijk voorbeeld een onnodige kostenpost.

Aan de andere kant, om een optimaal ontwerp van dekleuren kathodestraalbuis te realiseren, dienen deelektronenstralen B, welke door het elektronenkanon 9 wordenuitgezonden en daarna door de stralen-doorlaat-gaatjes 6a vanhet schaduwmasker 6 gaan nauwkeurig aan te komen op ofuitgericht te zijn op de bijbehorende fosfors van hetfosforraster 1. Indien de elektronenstralen B niet zijnuitgericht op de bijbehorende fosfors gaat de gevoeligheidvoor magnetisme achteruit onder invloed van een externmagnetisch veld zoals een aardmagnetisme, met als resultaat dat de belangrijke kenmerken van de kleurenkathodestraalbuis achteruit gaan, zoals de de colorimetrischezuiverheid en de helderheid. Meer in het bijzonder, indien ereen hoge resolutie is vereist, heeft het niet uitgericht zijnvan de elektronenstralen en de fosfors een aanzienlijkeachteruitgang in kwaliteit van de kleuren kathodestraalbuistot gevolg, daar de gevoeligheid voor magnetisme achteruitgaat onder invloed van een extern magnetisch veld zoals hetaardmagnetisme.

Om het niet uitgericht zijn van de elektronenstralen ende fosfors te corrigeren, met name een landingsfout, werd ergebruikelijk een correctielens toegepast. In het geval dat ereen hoge resolutie is vereist, is het nauwkeurig opmeten vanhet fout uitgericht zijn van de elektronenstralen en defosfors het meest belangrijke, daar de correctie lens isontworpen op basis van data betreffende het opgemeten foutuitgericht zijn van de elektronenstralen en de fosfors.

De meetpersoon meet het fout uitgericht zijn van deelektronenstralen en de fosfors of de landingsfout door tekijken door een microscoop onder gebruikmaking van eenvoorbeeld dat speciaal gemaakt is om het de meetpersoonmogelijk te maken de vorm van de elektronenstralen op defosfors te inspecteren. In dit geval, zoals hierbovenbeschreven, is de kans op een fout erg groot. Indien de gebruikelijke meetwerkwijze wordttoegepast bij het ontwikkelen van de kleurenkathodestraalbuis, neemt om deze reden de ontwikkelingstijdongunstig toe.

Samenvatting van de uitvinding

Daarom is de uitvinding gedaan in het kader van debovenstaande problemen, en het doel van de uitvinding is eenwerkwijze te verschaffen om automatisch en nauwkeurig deverplaatsing te meten van elektronenstralen in een kleurenkathodestraalbuis.

Een ander doel van de uitvinding is een inrichting teverschaffen voor het automatisch en nauwkeurig meten van deverplaatsing van elektronenstralen in een kleurenkathodestraalbuis.

In overeenstemming met een aspect van de uitvinding is ereen werkwijze voor het meten van de verplaatsing vanelektronenstralen in een kleuren kathodestraalbuis voorzienmet een magnetisch veld generator die een magnetisch veldopwekt om de elektronenstralen te verplaatsen, omvattende devolgende stappen: (a) het voeden van de kleurenkathodestraalbuis om elektronenstralen op te wekken en hetuitzenden van de opgewekte elektronenstralen naar debijbehorende fosfors; (b) het toevoeren van gewenste stromenaan de genoemde magnetisch veld generator om deelektronenstralen die de fosfors hebben bereikt gedwongen teverplaatsen in gewenste richtingen t.o.v. de fosfors; (c) hetverkrijgen van informatie omtrent de positie van deverplaatste elektronenstralen op de fosfors; en (d) hetverkrijgen van informatie omtrent de verplaatsing van deelektronenstralen omvattende een verplaatsingsgrootte en eenverplaatsingsrichting op basis van waarden van de gewenstestromen die worden toegevoerd aan de genoemde magnetisch veldgenerator en de verworven informatie omtrent de positie.

In overeenstemming met een ander doel van de uitvindingis voorzien in een inrichting voor het meten van deverplaatsing van elektronenstralen in een kleurenkathodestraalbuis, omvattende: CCD earneramiddelen voor het ontvangen van een op eenfosforscherm gevormd meetbeeld; lensmiddelen met sterkevergroting aangebracht aan de ingang van de CCD earneramiddelenom het meetbeeld van de genoemde CCD cameramiddelen tevergroten om meetfouten te verkleinen; magnetisch veldgeneratormiddelen om een magnetisch veld op te wekken om deelektronenstralen van het meetbeeld gedwongen horizontaal enverticaal te verplaatsen; beeld opneemmiddelen om hetmeetbeeld van genoemde CCD cameramiddelen om te zetten indigitale data en het vervolgens opslaan van de digitale datain het interne geheugen daarvan; beeld bewerkingsmiddelen voorhet verbeteren van de bewerkingstijd van de grote hoeveelheidopgeslagen digitale data in het genoemde geheugen van de beeldopneemmiddelen; foutdetectie beeldschermmiddelen voor hettonen van de digitale data opgeslagen in het genoemde geheugenvan genoemde beeld opneemmiddelen in een analoge vorm om demeetpersoon een abnormale conditie van de digitale data telaten waarnemen; data bewerkingsmiddelen om de in het genoemdegeheugen opgeslagen digitale data te analyseren; stroomcontrolemiddelen om de hoeveelheid stroom door de genoemdemagnetisch veld generatormiddelen te controleren ondercontrole van genoemde data bewerkingsmiddelen; en datauitgangsmiddelen om data te tonen of op te nemen verkregen opbasis van de analyse van genoemde data bewerkingsmiddelen.

Korte beschrijving van de tekeningen

De bovenstaande en andere onderwerpen, kenmerken envoordelen van de uitvinding zullen duidelijk worden uit devolgende gedetailleerde beschrijving in samenhang met debijgaande tekeningen, waarin:

Fig. 1 een aanzicht is van een gebruikelijke kleurenkathodestraalbuis in doorsnede; fig. 2 een vergroot aanzicht in doorsnede is van een deeldat in fig. 1 met A is aangegeven; fig. 3 is een aanzicht die het uitwelven van eenschaduwmasker in een gebruikelijke kleuren kathodestraalbuisillustreert; fig. 4 is een blokdiagram van een inrichting voor hetmeten van elektronenstralen in een kleuren kathodestraalbuisvolgens de uitvinding; fign. 5a tot 5c zijn aanzichten die een werkwijzeillustreren voor het meten van de verplaatsing vanelektronenstralen in een kleuren kathodestraalbuis volgens eeneerste uitvoeringsvorm volgens de uitvinding; fig. 6 is een gedetailleerd blokdiagram van een stroomcontrolecircuit in de inrichting volgens fig. 4; fig. 7 is een grafiek die een ingang/uitgang-karakteristiek weergeeft van elke stroom versterker in hetstroom controlecircuit volgens fig. 6; fig. 8 is een aanzicht dat een nauwkeurige uitgerichtzijn van de elektronenstralen en de fosfors weergeeft; fig. 9 is een aanzicht die een meetwerkwijze weergeeft omde verplaatsing van elektronenstralen in een kleurenkathodestraalbuis te meten volgens een tweede uitvoeringsvormvolgens de uitvinding; fig. 10 is een grafiek die een voltage-uitgang-karakteristiek van elke analoog/digitaal omzetter in hetstroom controlecircuit volgens fig. 6; fig. 11 is een aanzicht die een niet uitgericht zijn vande elektronenstralen en de fosfors in een z-as richtingweergeeft.

Gedetailleerde beschrijving van devoorkeursuitvoeringsvormen

Een werkwijze en inrichting voor het meten van deverplaatsing van elektronenstralen in een kleurenkathodestraalbuis in overeenstemming met de uitvinding wordtnu gedetailleerd beschreven met betrekking tot de fign. 4 tot11.

De werkwijze om de verplaatsing van elektronenstralen ineen kleuren kathodestraalbuis te meten, met een magnetischveld generator die een magnetisch veld opwekt om deelektronenstralen te verplaatsen, omvattende de stap van hetvoeden van de kleuren kathodestraalbuis om elektronenstralenop te wekken en het uitzenden van de opgewekteelektronenstralen naar de bijbehorende fosfors, de stap vanhet toevoeren van gewenste stromen aan de genoemde magnetischveld generator om de elektronenstralen die de fosfors hebbenbereikt gedwongen te verplaatsen in gewenste richtingen t.o.v,de fosfors, de stap van het verkrijgen van informatie omtrentde positie van de verplaatste elektronenstralen op de fosfors,en de stap van het verkrijgen van informatie omtrent deverplaatsing van de elektronenstralen omvattende eenverplaatsingsgrootte en een verplaatsingsrichting op basis vanwaarden van de gewenste stromen die worden toegevoerd aan degenoemde magnetisch veld generator en de verworven informatieomtrent de positie.

Het fundamentele principe van de werkwijze voor het metenvan de verplaatsing van de elektronenstraal volgens deuitvinding is het gedwongen verplaatsen van deelektronenstralen die de fosfors hebben bereikt in gewensterichtingen zoals horizontale en verticale richtingen door hettoevoeren van gewenste stromen aan de genoemde magnetisch veldgenerator en het vervolgens meten van informatie omtrent deverplaatsing van de elektronenstralen zoals deverplaatsingsgrootte en een verplaatsingsrichting op basis vanwaarden van de gewenste stromen die worden toegevoerd aan de magnetisch veld generator en het verkrijgen van informatieomtrent de positie.

Met referentie aan fig. 4 waar een blokdiagram isweergegeven van de inrichting voor het meten van de deverplaatsing van de elektronenstralen in de kleurenkathodestraalbuis volgens de uitvinding. Om de verplaatsingvan de elektronenstralen in de kleuren kathodestraalbuis metde R, G en B fosforstippen, welke gevormd zijn op debinnenzijde van het paneel 2 te meten (zie fig. 1), omvat deinrichting om de verplaatsing van elektronenstralen te meten,zoals weergegeven in deze tekening, een "charge coupleddevice" (CCD) camera 11 voor het ontvangen van een op eenfosforscherm gevormd meetbeeld, een lenssamenstel 12 metsterke vergroting aangebracht aan de ingang van de CCD camera11 om het meetbeeld van de genoemde CCD camera 11 te vergrotenom meetfouten te verkleinen, een magnetisch veld generator 13aangebracht om het lenssamenstel 12 en voorzien van een grootaantal horizontale en verticale spoelen om deelektronenstralen van het meetbeeld gedwongen te verplaatsen,een beeld opneemmiddel 14 om het meetbeeld van de CCD camera11 om te zetten in digitale data en het vervolgens opslaan vande digitale data in het interne geheugen daarvan, en een beeldbewerkingsmiddel 15 voor het verbeteren van de bewerkingstijdvan de grote hoeveelheid opgeslagen digitale data in hetgenoemde geheugen van het beeld opneemmiddel 14.

De inrichting voor het meten van de de verplaatsing vande elektronenstralen omvat bovendien een foutdetectiebeeldscherm 16 voor het tonen van de digitale data opgeslagenin het geheugen van het beeld opneemmiddel 14 in een analogevorm om de meetpersoon een abnormale conditie van de digitaledata te laten waarnemen, een microprocessor 17 om de in hetgeheugen opgeslagen digitale data van het beeld opneemmiddel14 te analyseren, stroom controlecircuit 18 om de hoeveelheidstroom door de magnetisch veld generator 13 te controlerenonder controle van de microprocessor 17, en een data uitgangscircuit 19 om data te tonen of uit te voeren,verkregen op basis van de analyse van de microprocessor 17.

Het fundamentele principe van de inrichting voor hetmeten van de de verplaatsing van de elektronenstralen volgensde uitvinding is het automatisch meten van de kwantitatieveverplaatsing van de elektronenstralen die de fosforstippen vanhet fosforraster hebben bereikt met het verlopen van de tijd.

In bedrijf lopen de gewenste hoeveelheden stroom door dehorizontale en verticale spoelen 13a en 13b van de magnetisch t veld generator 13, hetgeen het opwekken van een magnetischveld in de magnetisch veld generator 13 tot gevolg heeft. Hetmagnetisch veld verplaatst gedwongen de elektronenstralen diede fosforstippen van het fosforraster hebben bereikt. Ditheeft tot gevolg dat de randen van de elektronenstralen,verborgen in een grafiet dat het binnenoppervlak van detrechter 7 vormt (zie fig. 1), worden gedwongen naar defosfors te bewegen. Vervolgens wordt de informatie omtrent deverplaatsing van de elektronenstralen gemeten op basis van deinformatie omtrent de positie van de verplaatsteelektronenstralen op de fosfors.

In dit verband zijn de werkwijze en de inrichting om deverplaatsing van de elektronenstralen in de kleurenkathodestraalbuis te meten volgens de uitvinding gebaseerd ophetzelfde idee.

De werkwijze om de verplaatsing van de elektronenstralenin de kleuren kathodestraalbuis te meten in overeenstemmingmet de eerste en tweede uitvoeringsvorm volgens de uitvindingzal hierna worden beschreven.

Uitvoeringsvorm 1;

Met referentie aan de fign. 5a tot 5c, waar algoritmenzijn weergegeven die de werkwijze voor het meten van deverplaatsing van de elektronenstralen in de kleurenkathodestraalbuis in overeenstemming met de eersteuitvoeringsvorm volgens de uitvinding. Eerst worden deelektronenstralen B uitgericht op de middelpunten van debijbehorende fosfors P zoals weergegeven in fig. 5a op het tijdstip (t=0) dat de kleuren kathodestraalbuis wordt gevoed.Op dit tijdstip wordt een gewenste stroom (XI mA) naar dehorizontale spoel 13a in de magnetisch veld generator 13gevoerd, daardoor de elektronenstralen B dwingend zichhorizontaal te verplaatsen. De CCD camera 11 ontvangt hetmeetbeeld op het fosforraster indien de elektronenstralen Bworden gedwongen zich horizontaal te verplaatsen. Daarnaverkrijgt de microprocessor 17 de maximale horizontale afstanddXO van de elektronenstraal B op elke fosfor P en slaat ditop.

Vervolgens wordt een gewenste stroom (X2 mA) naar deverticale spoel 13b in de magnetisch veld generator 13gevoerd, daardoor de elektronenstralen B dwingend zichverticaal te verplaatsen. De CCD camera 11 ontvangt hetmeetbeeld op het fosforraster indien de elektronenstralen Bworden gedwongen zich verticaal te verplaatsen. Daarnaverkrijgt de microprocessor 17 de maximale horizontale afstanddYO van de elektronenstraal B op elke fosfor P en slaat ditop.

De maximale horizontale en verticale afstanden dXO en dYOvan de elektronenstralen B verkregen op het tijdstip t=0 zijnde referentiewaarden toegepast bij het het meten van deverplaatsing van de elektronenstralen.

Zoals weergegeven in fig. 5b, worden na verloop van eenvooraf bepaalde tijd vanaf het tijdstip t=0, namelijk optijdstip t—1, dezelfde stromen (XI mA en X2 mA) door dehorizontale en verticale spoelen 13a en 13b in de magnetischveld generator 13 gevoerd, waardoor de elektronenstralen Bhorizontaal en verticaal kunnen worden verplaatst. In ditgeval verkrijgt de microprocessor 17 de maximale horizontaleen verticale afstanden dXl en dYl van de elektronenstraal B opelke fosfor P en slaat deze op, op een vergelijkbare wijze alsin het geval van het tijdstip t=0.

Hierna, zoals weergegeven in fig. 5c, wordt hetbovenstaande proces herhaaldelijk uitgevoerd na een intervalvan de vooraf bepaalde tijd tot een gegeven eind meettijd. Dit heeft tot gevolg dat de microprocessor 17 herhaaldelijk demaximale horizontale en verticale afstanden dX2, 3, 4, . ., nen dY2, 3 ,4 ,.fn van de elektronenstralen B op elke fosfor Pverkrijgt en deze opslaat.

Zoals hierboven genoemd kunnen de maximale horizontale enverticale afstanden dXn en dYn van de elektronenstralen B opelke fosfor P wanneer de elektronenstraal B wordt verplaatstna een vooraf bepaald interval door de volgende tabel (1)worden weergegeven: tabel 1: tijd tO tl t2 ... tn horizontale afstand (max) dXO dXl dX2 ... dXn verticale afstand (max) dYO dYl dY2 ... dYn

Daarom kan de informatie van elke de elektronenstraal Bverplaatst na verloop van tijd, zoals de verplaatsingsgrootteen de verplaatsingsrichting, automatisch en kwalitatief wordengemeten op basis van de aanvangspositie van deelektronenstraal B die is aangekomen op de bijbehorendefosfors P van het fosforraster 1 en de de maximale horizontaleen verticale afstanden dXO en dYO van de elektronenstraal B opelke fosfor P verkregen op het tijdstip t=0.

De verplaatsingsgrootte en de verplaatsingsrichting vande elektronenstraal B kan worden uitgedrukt in de volgendevergelijkingen (1) en (2):

Verplaatsingsgrootte: (tn) - V (dXO2 - dXn2) + (dYO2 - dYn2) ...........(i)

Verplaatsingsrichting: (Θ) (tn) = tan"1 [(dYO - dYn)/(dX0 - dXn)] ........(2)

De data omtrent de verplaatsing van de elektronenstralenB zoals de verplaatsingsgrootte en de verplaatsingsrichting,automatisch gemeten met de hierboven beschreven werkwijzeworden weergegeven en uitgevoerd zodat het meetresultaat doorde meetpersoon gemakkelijk kan worden opgenomen. De specificatie van de bladveer kan daardoor nauwkeurig wordenbepaald op basis van het meetresultaat. De bladveer kannauwkeurig en gemakkelijk worden ontworpen ter compensatievoor de colorimetrische zuiverheid.

Zoals duidelijk is uit de bovenstaande beschrijving, isde gemeten data betrouwbaar daar de verplaatsing van deelektronenstralen automatisch wordt gemeten door demicroprocessor. De bladveer van bimetaal of trimetaalaangebracht in de kleuren kathodestraalbuis kan nauwkeurigworden ontworpen ter compensatie van het achteruitgaan van decolorimetrische zuiverheid ten gevolge van het uitwelven vanhet schaduwmasker. Bovendien hoefteer geen separaatmeetvoorbeeld te worden gebruikt waardoor de productiviteittoeneemt en de noodzaak voor onnodige kosten wordt voorkomen.

Het stroom controlecircuit in fig. 4 wordt hiernagedetailleerd beschreven, voor de beschrijving van dewerkwijze voor het meten van de verplaatsing vanelektronenstralen in kleuren kathodestraalbuis met de tweedeuitvoeringsvorm volgens de uitvinding.

Met referentie naar fig. 6 waar een gedetailleerdblokdiagram is weergegeven van het stroom controlecircuit 18in de inrichting van fig. 4. Zoals weergegeven in deze figuuromvat het stroom controlecircuit 18 een paar digitaal/analoogomzetters 18a en 18b om de digitale signalen van demicroprocessor 17 om te zetten in analoge signalen,respectievelijk, een paar stroomversterkers 18c en 18d om deuitgangssignalen van de digitaal/analoog omzetters 18a en 18bte versterken op een vooraf bepaald niveau, respectievelijk,en een paar digitaal/analoog omzetters 18e en 18f om stromenom te zetten welke lopen van de stroomversterkers 18c en 18ddoor de horizontale en verticale spoelen 13a en 13b in demagnetisch veld generator 13 naar digitale signalen envervolgens de digitale signalen terug te voeren aan demicroprocessor 17, respectievelijk.

Uitvoeringsvorm 2:

Een werkwijze voor het meten van de verplaatsing vanelektronenstralen in een kleuren kathodestraalbuis met detweede uitvoeringsvorm volgens de uitvinding wordt nugedetailleerd beschreven met betrekking tot de fign. 7 tot 11.

Het is gebruikelijk dat de afmeting van deelektronenstraal B iets groter is dan de fosforstip P. Dekleur is goed in het geval dat de elektronenstraal Bnauwkeurig is uitgezonden naar de fosfor P zoals in figuur 8is weergegeven. In dit geval is ook de gevoeligheid voormagnetisme onder invloed van een extern magnetisch veld zoalshet aardmagnetisme goed.

In fig. 9 is de landingspositie weergegeven van een deelektronenstralen B en de bijbehorende fosforstippen P van hetfosforraster 1 in de kleuren kathodestraalbuis. De kleuren ende gevoeligheid voor magnetisme zijn slecht in het geval datde elektronenstralen B niet uitgericht zijn op de bijbehorendefosfors, zoals weergegeven in fig. 9. Een landingsfout en eenlandingsfouthoek kunnen met de volgende vergelijkingen (3) en(4) worden uitgedrukt: landingsfout = VdX2 + dY2 .....................

landingsfouthoek (Θ) = tan"1 dY/dX ......... (4)

Eerst wordt de horizontale landingsfout dX verkregen doorde landingsfout van de elektronenstraal B en de bijbehorendefosfors P te meten. De elektronenstraal B welke botst op defosfor P wordt gedwongen zich te verplaatsen ten gevolge vanhet magnetisch veld dat opgewekt wordt door de stroom de wordtgevoerd door de horizontale spoel 13a in de magnetisch veldgenerator 13. Dit heeft tot resultaat dat de randen van deelektronenstraal B verborgen in een grafiet dat hetbinnenoppervlak van de trechter 7 vormt, worden gedwongen naarde bijbehorende fosfor te bewegen. Vervolgens wordt dehorizontale landingsfout dX gemeten op basis van de informatieomtrent de positie van de verplaatste elektronenstralen op defosfor.

Waarneembaar kan de verplaatsing van de elektronenstraalB worden verkregen door gebruik te maken van een proportionelerelatie van de uitgangsvoltage van de analoog/digitaalomzetter 18e daar de verplaatsing van de elektronenstraal Bhet resultaat is van het magnetisch veld in verhouding tot degrootte van de stroom die door de spoel gaat.

De algoritme om de landingsfout te detecteren zal hiernain detail worden beschreven.

Om te beginnen wordt een gewenste positieve (+) stroom amA door de horizontale spoel 13a gevoerd, zodat deelektronenstraal B positief kan worden verplaatst in dehorizontale richting, zoals weergegeven in fig. 9. Op datmoment wordt de vorm van de verplaatste elektronenstraal Bgepositioneerd op de fosforstip P herkend. Vervolgensverkrijgt de microprocessor 17 de maximale horizontale afstandA van de elektronenstraal B op elke fosfor P en slaat deze op.De microprocessor 17 slaat ook de waarde van de stroom a mAop, welke is gebruikt om de elektronenstraal B te verplaatsen.Hierbij duidt ieder van de verwijzingscijfers B en B' eenafstand tussen de middelpunten van de elektronenstraal B aan,welke worden gevarieerd indien de elektronenstraal B wordtverplaatst.

De stroom die door de horizontale spoel 13a loopt wordtvervolgens naar 0 gebracht, waardoor de elektronenstraal Bterugkeert naar zijn aanvangspositie. Onder deze voorwaardewordt een gewenste negatieve (-) stroom b mA door dehorizontale spoel 13a gevoerd zodat de elektronenstraal Bnegatief kan worden verplaatst in de horizontale richting.Vervolgens verkrijgt de microprocessor 17 de maximalehorizontale afstand A' van de elektronenstraal B op elkefosfor P en slaat deze op.

De microprocessor 17 vergelijkt ook de verkregen maximalehorizontale afstand A' met de maximale horizontale afstand Averkregen toen de elektronenstraal B positief in dehorizontale richting werd verplaatst. De vergelijking heeftals gevolg dat de microprocessor 17 voortgaat met het variëren van de negatieve stroom,, welke door de horizontale spoel 13awordt gevoerd totdat de maximale horizontale afstanden A en A'even groot zijn, namelijk A = A'. Hierop verkrijgt demicroprocessor 17 de negatieve stroom b mA op het moment datde maximale horizontale afstanden A en A' even groot zijn, enslaat deze op. De horizontale landingsfout dX van deelektronenstraal B en de bijbehorende fosfor P kan wordenverkregen op basis van de verkregen waarden van de stroom a mAen b mA. De horizontale landingsfout dX kan met de volgendevergelijking (5):

Horizontale landingsfout: dX = (a-b)/2 x proportionele constante ...... (5) waarin, a de positieve waarde is van de stroom en b denegatieve waarde is van de stroom.

In fig. 11 is het niet uitgericht zijn van deelektronenstralen en de fosfors in een Z-as richtingweergegeven. In deze tekening geeft het verwijzingscijfer dXde horizontale waarde van het niet uitgericht zijn of dehorizontale landingsfout van de elektronenstraal B en debijbehorende fosforstip P, het verwijzingscijfer A geeft demaximale horizontale afstand van de elektronenstraal Bdefinitief verplaatst in de horizontale richting ten gevolgevan de gewenste positieve stroom a mA en op dat moment gerichtop de bijbehorende fosforstip P, en het verwijzingscijfer SIgeeft een afstand tussen het aanvangsmiddelpunt van deelektronenstraal B en het eindmiddelpunt van deelektronenstraal B welke positief is verplaatst in dehorizontale richting.

Onder deze voorwaarde wordt een gewenste negatieve (-)stroom door de horizontale spoel 13a gevoerd zodat deelektronenstraal B negatief kan worden verplaatst in dehorizontale richting. Op de hierboven beschreven wijze gaat demicroprocessor 17 voort met het variëren van de negatievestroom, welke door de horizontale spoel 13a wordt gevoerdtotdat de maximale horizontale afstanden A en A' even grootzijn. Hierop verkrijgt de microprocessor 17 de negatieve stroom b mA op het moment dat de maximale horizontaleafstanden A en A' even groot zijn, en slaat deze op.

In fig. 11 is ook weergegeven het verwijzingscijfer SIdat een afstand aangeeft tussen het aanvangsmiddelpunt van deelektronenstraal B en het eindmiddelpunt van deelektronenstraal B welke negatief is verplaatst in dehorizontale richting. De horizontale landingsfout is dX in deaanvangspositie volgens fig. 9. Een verplaatsingsafstand vanhet middelpunt van de fosforstip P naar het eindmiddelpunt vande elektronenstraal B kan worden uitgedrukt met de volgendevergelijking (6) of in positieve of in negatieve verplaatsingvan de elektronenstraal B in de horizontale richting: SI + dX = S2 - dX ........................... (6)

Met de bovenstaande vergelijking (6) kan de horizontalelandingsfout dX worden uitgedrukt in de volgende vergelijking(7) : dX - (S2 - SI)/2 ............................ (7)

De horizontale landingsfout dX kan daarmee worden verkregenmet de bovenstaande vergelijking (7). Waarneembaar dienen deafstanden SI en S2 te worden verkregen in proportionelerelatie met de waarden van de stromen a mA en b mA welke nodigzijn om de elektronenstraal B te verplaatsen naar dezeposities, daar zij niet rechtstreeks kunnen worden verkregen.

Ook kan de waarde van de verticale landingsfout dY van deelektronenstraal B en de bijbehorende fosforstip P wordenverkregen op basis van hetzelfde algoritme als welke waaruitzoals hierboven beschreven de horizontale landingsfout dX isverkregen. Vervolgens kunnen de eindlandingsfout en deeindlandingsfouthoek van de elektronenstraal B en debijbehorende fosforstip P worden verkregen op basis van dewaarden van de horizontale en verticale landingsfout dX en dY.

Zoals blijkt uit de bovenstaande beschrijving en inovereenstemming met de tweede uitvoeringsvorm volgens deuitvinding, kan de landingsfout van de elektronenstraal B ende bijbehorende fosforstip P in de kleuren kathodestraalbuisals een nauwkeurige numerieke waarde worden verkregen. Door het gebruik van nauwkeurige numerieke waarden is het mogelijkde kleuren kathodestraalbuis te ontwerpen met een hogecolorimetrische zuiverheid.

Hoewel de voorkeursuitvoeringen volgens de uitvinding terillustratie zijn weergegeven zullen deskundigen begrijpen dattalrijke modificaties, toevoegingen en vervangingen mogelijkzijn zonder buiten de omvang en het doel van de uitvindingzoals weergegeven in de bijgaande conclusies te komen.

Claims (15)

1. Een werkwijze om de verplaatsing van elektronenstralen ineen kleuren kathodestraalbuis te meten, met een magnetischveld generator die een magnetisch veld opwekt om deelektronenstralen te verplaatsen, omvattende de volgendestappen: a. het voeden van de kleuren kathodestraalbuis omelektronenstralen op te wekken en het uitzenden van deopgewekte elektronenstralen naar de bijbehorende fosfors; b. het toevoeren van gewenste stromen aan de genoemdemagnetisch veld generator om de elektronenstralen die defosfors hebben bereikt gedwongen te verplaatsen in gewensterichtingen t.o.v. de fosfors; c. het verkrijgen van informatie omtrent de positie van deverplaatste elektronenstralen op de fosfors; en d. het verkrijgen van informatie omtrent de verplaatsing vande elektronenstralen omvattende een verplaatsingsgrootte eneen verplaatsingsrichting op basis van waarden van de gewenstestromen die worden toegevoerd aan de genoemde magnetisch veldgenerator en de verworven informatie omtrent de positie.

2. Een werkwijze om de verplaatsing van elektronenstralen ineen kleuren kathodestraalbuis te meten, volgens conclusie 1,waarbij genoemd magnetisch veld generator omvat: een horizontale spoel om de elektronenstralen die defosfors hebben bereikt horizontaal te verplaatsen; eneen verticale spoel om de elektronenstralen die defosfors hebben bereikt verticaal te verplaatsen.

3. Een werkwijze om de verplaatsing van elektronenstralen ineen kleuren kathodestraalbuis te meten, volgens conclusie 1,waarbij de informatie omtrent de positie van de verplaatsteelektronenstralen in de fosfors de maximale horizontale enverticale afstanden van de elektronenstraal voorkomend op elkefosfor omvat.

4. Een werkwijze om de verplaatsing van elektronenstralen ineen kleuren kathodestraalbuis te meten, met een magnetischveld generator die een magnetisch veld opwekt om deelektronenstralen te verplaatsen, omvattende de volgendestappen: a. het voeden van de kleuren kathodestraalbuis omelektronenstralen op te wekken en het uitzenden van deopgewekte elektronenstralen naar de bijbehorende fosfors; b. het toevoeren van gewenste stromen aan de genoemde i magnetisch veld generator om de elektronenstralen die de fosfors hebben bereikt gedwongen horizontaal en verticaal teverplaatsen; c. het verkrijgen van de maximale horizontale en verticaleafstanden van de verplaatste elektronenstraal voorkomend in i elke fosfor; d. het herhaaldelijk toevoeren van dezelfde stromen als dievolgens stap b. aan de genoemde magnetisch veld generator meteen interval van een vooraf bepaalde tijd na de stap c. om deelektronenstralen die de fosfors hebben bereikt gedwongen i horizontaal en verticaal te verplaatsen; e. het verkrijgen van de maximale horizontale en verticaleafstanden van de elektronenstraal voorkomend in elke fosforwanneer de elektronenstraal wordt verplaatst na een intervalvan de vooraf bepaalde tijd en het opslaan van deze waarden; i f, het vergelijken van de maximale horizontale en verticaleafstanden van de elektronenstraal verkregen volgens stap e.met de respectievelijke referentie-waarden verkregen volgensstap c. en het verkrijgen van informatie omtrent deverplaatsing van de elektronenstralen omvattende een) verplaatsingsgrootte en een verplaatsingsrichting in overeenstemming met het vergeleken resultaat na een intervalvan de vooraf bepaalde tijd.

5. Een werkwijze om de verplaatsing van elektronenstralen ineen kleuren kathodestraalbuis te meten, volgens conclusie 4, I waarbij genoemd magnetisch veld generator omvat: een horizontale spoel om de elektronenstralen die defosfors hebben bereikt horizontaal te verplaatsen door hettoevoeren van de stroom; en een verticale spoel om de elektronenstralen die defosfors hebben bereikt verticaal te verplaatsen door hettoevoeren van de stroom.

6. Een werkwijze om de verplaatsing van elektronenstralen ineen kleuren kathodestraalbuis te meten, volgens conclusie 4,waarbij de verplaatsingsgrootte van elke elektronenstraal isverkregen op basis van het volgende algoritme: tn = V (dXO2 - dXn2) + (dYO2 - dYn2)waarin, tn de verplaatsingsgrootte is van elkeelektronenstraal, dXO de referentiewaarde is van de maximalehorizontale afstand van de elektronenstraal verkregen volgensstap (c), dYO de referentiewaarde is van de maximale verticaleafstand van de elektronenstraal verkregen volgens stap (c),dXn de maximale horizontale afstand is van de elektronenstraalverkregen na een interval van de vooraf bepaalde tijd volgensstap (e) en dYn de maximale verticale afstand is van deelektronenstraal verkregen na een interval van de voorafbepaalde tijd volgens stap (e).

7. Een werkwijze om de verplaatsing van elektronenstralen ineen kleuren kathodestraalbuis te meten, volgens conclusie 4,waarbij de verplaatsingsrichting van elke elektronenstraal isverkregen op basis van het volgende algoritme: (Θ) (tn) = tan-1 [ (dYO - dYn) / (dXO - dXn) ]waarin, (Θ) (tn) de verplaatsingsrichting van elkeelektronenstraal is, dXO de referentiewaarde is van demaximale horizontale afstand van de elektronenstraal verkregenvolgens stap (c), dYO de referentiewaarde is van de maximaleverticale afstand van de elektronenstraal verkregen volgensstap (c), dXn de maximale horizontale afstand is van deelektronenstraal verkregen na een interval van de voorafbepaalde tijd volgens stap (e) en dYn de maximale verticaleafstand is van de elektronenstraal verkregen na een intervalvan de vooraf bepaalde tijd volgens stap (e).

8. Een werkwijze om de verplaatsing van elektronenstralen ineen kleuren kathodestraalbuis te meten, met een magnetischveld generator die een magnetisch veld opwekt om deelektronenstralen te verplaatsen, omvattende de volgendestappen: a. het voeden van de kleuren kathodestraalbuis omelektronenstralen op te wekken en het uitzenden van deopgewekte elektronenstralen naar de bijbehorende fosfors; b. het toevoeren van een gewenste positieve stroom aan degenoemde magnetisch veld generator om de elektronenstralen diede fosfors hebben bereikt gedwongen horizontaal teverplaatsen, het verkrijgen van de maximale horizontaleafstand van de elektronenstraal voorkomend in elke fosfor enhet opslaan van deze waarden samen met een waarde van degewenste positieve stroom; c. het toevoeren van een gewenste negatieve stroom aan degenoemde magnetisch veld generator om de elektronenstralen diede fosfors hebben bereikt gedwongen horizontaal teverplaatsen, het verkrijgen van de maximale horizontaleafstand van de elektronenstraal voorkomend in elke fosfor; d. het vergelijken van de maximale horizontale afstandverkregen toen de elektronenstraal negatief werd verplaatst inde horizontale richting met de maximale horizontale afstandverkregen toen de elektronenstraal positief werd verplaatst inde horizontale richting en het voortdurend variëren van denegatieve stroom door de genoemde magnetisch veld generatortotdat de maximale horizontale afstanden hetzelfde 2ijn alsgevolg van het vergelijken; e. het verkrijgen van de waarde van de negatieve stroom op hetmoment dat de maximale horizontale afstanden gelijk zijn, enhet opslaan van deze waarden; f. het vergelijken van de opgeslagen positieve en negatievewaarden van de stroom met elkaar en het verkrijgen van eenhorizontale landingsfout van de elektronenstraal en debijbehorende fosfor in overeenstemming met het vergelekenresultaat; g. het wederom toevoeren van een gewenste positieve ennegatieve stromen aan de genoemde magnetisch veld generator omde elektronenstralen die de fosfors hebben bereikt gedwongenpositief en negatief verticaal te verplaatsen; h. het verkrijgen van een verticale landingsfout van deelektronenstraal en de bijbehorende fosfor op dezelfde wijzeuitgevoerd als volgens de stappen (b) tot (f); en i. het verkrijgen van de definitieve landingsfout en dedefinitieve landingshoek van de elektronenstraal en debijbehorende fosfor op basis van de verkregen horizontale enverticale landingsfouten.

9. Een werkwijze om de verplaatsing van elektronenstralen ineen kleuren kathodestraalbuis te meten, volgens conclusie 8,waarbij genoemd magnetisch veld generator omvat: een horizontale spoel om de elektronenstralen die defosfors hebben bereikt horizontaal te verplaatsen door hettoevoeren van de stroom; en een verticale spoel om de elektronenstralen die defosfors hebben bereikt verticaal te verplaatsen door hettoevoeren van de stroom.

10. Een werkwijze om de verplaatsing van elektronenstralen ineen kleuren kathodestraalbuis te meten, volgens conclusie 8,waarbij elke van de horizontale en verticale landingsfoutenvan de elektronenstraal en de bijbehorende fosfor is verkregenop basis van de volgende algoritme: Horizontale of verticale landingsfout = (a-b)/2 x c waarin, a de positieve waarde is van de stroom, b de negatievewaarde is van de stroom en c een proportionele constante is.

11. Een werkwijze om de verplaatsing van elektronenstralen ineen kleuren kathodestraalbuis te meten, volgens conclusie 8,waarbij elke van de horizontale en verticale landingsfoutenvan de elektronenstraal en de bijbehorende fosfor is verkregenop basis van de volgende algoritme: dX, dY = (S2 - SI)/2 waarin, dX de horizontale landingsfout is van deelektronenstraal en de bijbehorende fosfor, dY de verticalelandingsfout is van de elektronenstraal en de bijbehorendefosfor, SI een afstand is tussen het aanvangsmiddelpunt van deelektronenstraal en het eindmiddelpunt van de elektronenstraalwelke positief is verplaatst en S2 een afstand is tussen hetaanvangsmiddelpunt van de elektronenstraal en heteindmiddelpunt van de elektronenstraal welke negatief isverplaatst.

12. Een werkwijze om de verplaatsing van elektronenstralen ineen kleuren kathodestraalbuis te meten, volgens conclusie 8,waarbij het eindmiddelpunt van de landingsfout en heteindmiddelpunt van landingsfouthoek is verkregen op basis vande volgende algoritmen: landingsfout = VdX2 + dY2landingsfouthoek (Θ) = tan-1 dY/dX waarin, dX de horizontale landingsfout is van deelektronenstraal en de bijbehorende fosfor, dY de verticalelandingsfout is van de elektronenstraal en de bijbehorendefosfor.

13. Een inrichting om de verplaatsing van elektronenstralenin een kleuren kathodestraalbuis te meten, omvattende: CCD cameramiddelen voor het ontvangen van een op eenfosforscherm gevormd meetbeeld; lensmiddelen met sterke vergroting aangebracht aan deingang van de CCD cameramiddelen om het meetbeeld van degenoemde CCD cameramiddelen te vergroten om meetfouten teverkleinen; magnetisch veld generatormiddelen om een magnetisch veldop te wekken om de elektronenstralen van het meetbeeldgedwongen horizontaal en verticaal te verplaatsen; beeld opneemmiddelen om het meetbeeld van genoemde CCDcameramiddelen om te zetten in digitale data en het vervolgensopslaan van de digitale informatie in het interne geheugendaarvan; beeld bewerkingsmiddelen voor het verbeteren van debewerkingstijd van de grote hoeveelheid opgeslagen digitaledata in het genoemde geheugen van de beeld opneemmiddelen; foutdetectie beeldschermmiddelen voor het tonen van dedigitale data opgeslagen in het genoemde geheugen van genoemdebeeld opneemmiddelen in een analoge vorm om de meetpersoon eenabnormale conditie van de digitale data te laten waarnemen; data bewerkingsmiddelen om de in het genoemde geheugenopgeslagen digitale data te analyseren; stroom controlemiddelen om de hoeveelheid stroom door degenoemde magnetisch veld generatormiddelen te controlerenonder controle van genoemde data bewerkingsmiddelen; en data uitgangsmiddelen om data te tonen of op te nemenverkregen op basis van de analyse van genoemde databewerkingsmiddelen.

14. Een inrichting om de verplaatsing van elektronenstralenin een kleuren kathodestraalbuis te meten, volgens conclusie13, waarbij de genoemde magnetisch veld generatormiddelenomvatten: een horizontale spoel om de elektronenstralen horizontaalte verplaatsen; en een verticale spoel om de elektronenstralen verticaal teverplaatsen.

15. Een inrichting om de verplaatsing van elektronenstralenin een kleuren kathodestraalbuis te meten, volgens conclusie13, waarbij de genoemde stroom controlemiddelen omvatten: een paar digitaal/analoog omzettere om de digitalesignalen van genoemde data bewerkingsmiddelen om te zetten inanaloge signalen, respectievelijk; een paar stroomversterkers om de uitgangssignalen vangenoemde digitaal/analoog omzetters te versterken op eenvooraf bepaald niveau, respectievelijk; en een paar digitaal/analoog omzetters om stromen om tezetten welke lopen van genoemde stroomversterkers doorgenoemde magnetisch veld generatormiddelen naar digitale signalen en vervolgens de digitale signalen terugvoeren aangenoemde data bewerkingsmiddelen, respectievelijk.