Uprawniony z patentu: RCA Corporation, Nowy Jork (Stany Zjednoczo¬ ne Ameryki) Zespól cewek odchylajacych do kineskopu kolorowego Przedmiotem wynalazku jest zespól cewek od¬ chylajacych do kineskopu kolorowego.W urzadzeniach do wyswietlania kolorowych obrazów takich jak odbiorniki telewizji kolorowej, jako urzadzenie wyswietlajace uzywane sa lampy 5 elektronopromieniowe. Kineskop kolorowy zawiera mozaike róznokolorowych elementów luminoforu, osadzonych na wewnetrznej powierzchni przezro¬ czystej plyty czolowej lampy, która tworzy ekran luminescencyjny. Wystepuja zwykle trzy rózne, ko- 10 lorowe elementy luminoforu: czerwone, zielone i niebieskie pobudzane przez trzy wiazki elektro¬ nów wytwarzane przez wyrzutnie elektronowa, któ¬ ra jest umieszczona w szyjce lampy, w przeciwleg¬ lym w stosunku do ekranu koncu. Wiazki modu- 15 lowane sa sygnalami wizyjnymi i tworza na ekra¬ nie raster odtwarzajacy nadawana scene. Najcze¬ sciej stosuje sie zespól odchylajacy typu elektro¬ magnetycznego, zawierajacego dwie pary cewek odchylajacych do odchylania poziomego i dwie pa- 20 ry cewek odchylajacych do odchylania pionowego, wzbudzanych odpowiednio przez prady wybierania o czestotliwosci linii i pola. Zespól taki wytwarza magnetyczne pole odchylajace do odchylania wia¬ zek elektronów w kierunku poziomym i pionowym. 25 Kineskop kolorowy zawiera takze element do se¬ lekcji kolorów, którym jest maskownica umieszczo¬ na w poblizu elementów luminoforu, zapewniajaca dotarcie do elementu luminoforu o danym kolorze tylko tej czesci wiazki, która reprezentuje ten ko- »u lor. Warunek ten jest konieczny do zapewnienia czystosci kolorów. Poza warunkiem zwiazanym z czystoscia kolorów konieczne jest takze, by trzy wiazki elektronów byly zbiezne na ekranie lumi¬ nescencyjnym w kazdym punkcie rastru. Rozbiez¬ nosc wiazek objawia sie jako niepozadane obwódki wokól konturów obiektów w nadawanej audycji telewizyjnej. Rozbieznosc moze byc mierzona jako rozdzial miedzy idealnie nalozonymi liniami czer¬ wona, zielona i niebieska, tworzacym szachownice.Obraz taki obserwowac mozna w czasie odbioru odpowiedniego sygnalu testowego.Wiazki elektronów sa zwykle koncentrowane w srodku ekranu za pomoca odpowiedniego ukladu korekcji zbieznosci statycznej, w którym polozenia magnesów wzgledem trzech wiazek sa regulowane w celu takiego odchylenia wiazek, by zbiegly sie one dokladnie w srodku ekranu. Gdy wiazki sa odchylone ód srodka ekranu, zbiegaja sie one w punktach polozonych blizej niz ekran, bo ekran jest stosunkowo plaski, a wiazki maja tendencje do zbieznosci w punktach sfery, której promien jest mniejszy niz odleglosc plaszczyzny odchylania wiazki od srodka ekranu.Rozbieznosc moze tez byc spowodowana aber¬ racja zespolu cewek odchylajacych jak na przy¬ klad astygmatyzmem, który moze w sposób nie¬ jednolity i niepozadany oddzialywac na niezalezne wiazki w polu odchylajacym zespolu.Rozbieznosc wiazek jest zwykle korygowana za 7915370153 4 pomoca znanych ukladów korekcji zbieznosci dy¬ namicznej usytuowanych wokól szyjki lampy obra¬ zowej, skladajacych sie z elektromagnesów wzbu¬ dzanych impulsami o czestotliwosci linii i pola w celu dynamicznych zmian korekcji zbieznosci wia¬ zek.Uklady takie sa zlozone i kosztowne.Kineskop kolorowy moze miec wyrzutnie elektro¬ nowa wytwarzajaca trzy wspólplaszczyznowe i le¬ zace w jednej poziomej linii wiazki, które wspól¬ dzialaja z ekranem luminescencyjnym zawieraja¬ cym elementy luminoforu ulozone w pionowe pas¬ ki. Uklady z kineskopem tego typu moga wytwa¬ rza-"Otjraz z zadawalajaca zbieznoscia przy znacz¬ nie ^roszczonym ukladzie korekcji zbieznosci i przy uzyciu odpowiedniego 'zespolu cewek odchylajacych.Celem wynalazku jest dostarczenie ulepszonego zespól** cewek; odchylajacych z zastosowaniem do tydrTtTrieskopów kolorowych, które wykorzystuja wspólplaszczyznowe i wspólliniowe wyrzutnie ele¬ ktronowe.Wedlug wynalazku dostarczano zespól cewek od¬ chylajacych dla urzadzen wyswietlajacych kolorowe obrazy, wykorzystujacy wyrzutnie elektronowa wy¬ twarzajaca trzy polozone w jednej plaszczyznie i jednej poziomej linii wiazki. Zespól zawiera pare cewek odchylajacych do odchylania poziomego i pa¬ re cewek odchylajacych do odchylania pionowego, których uklad uzwojen jest dobrany tak, by wy¬ tworzyc dodatni, pionowy astygmatyzm izotropowy i ujemny, poziomy astygmatyzm izotropowy w celu wytworzenia nadzbieznosci wiazek wzdluz piono¬ wej osi odchylania i podzbieznosci wiazek wzdluz poziomej osi odchylania.W jednym z rozwiazan zespól zawiera pare ce¬ wek odchylajacych do odchylania pionowego i po¬ ziomego, nawinietych toroidalnie na nieferroma- gnetycznym rdzeniu. Rozklad gestosci uzwojen cew¬ ki dobrany jest tak, ze gestosc przewodów jest najmniejsza w obszarze zawartym miedzy prosty¬ mi o katach nachylenia 25 i 45 stopni, mierzonych od pionowej osi odchylania w kierunku kazdej z cwiartek zespolu. W innym rozwiazaniu zespól zawiera pary cewek odchylajacych do odchylania pionowego i poziomego typu siodlowego. Rozklad gestosci uzwojen zespolu dobrany jest tak, ze ge¬ stosc przewodów jest najmniejsza w obszarze za¬ wartym miedzy prostymi o katach nachylenia 25 i 45 stopni, mierzonych od pionowej osi odchylania w kierunku kazdej z cwiartek zespolu.Wynalazek zostanie blizej objasniony na przy¬ kladzie wykonania przedstawionym na rysunku, na którym fig. 1 jest przekrojem kineskopu koloro¬ wego, który zawiera zespól cewek odchylajacych wedlug wynalazku, fig. 2 ilustruje niejednorod¬ nosci pola odchylajacego, wytwarzanego przez ze¬ spól cewek odchylajacych z fig. 1, fig. 3 ilustruje warunek zbieznosci wiazek elektronów ukladu z fig. 1, pod wplywem pola odchylania z fig. 2, fig. 4 ilustruje uklad uzwojen w tylnej czesci toroidalne- go zespolu cewek odchylajacych, odpowiedniego do -uzycia w ukladzie z fig. 1, fig. 5 ilustruje linearny rozklad uzwojen w jednej z cwiartek zespolu z fig. 4, fig. 6 ilustruje cewke typu siodlowego, odpo¬ wiednia do uzycia w zespole cewek odchylajacych z fig. 1, fig. 7 jest przekrojem poprzecznym cewki z fig. 6, fig. 8 jest schematem elektrycznym cewki z fig. 6 i 7.Kineskop kolorowy 10 jest szklana banka 11, z której wypompowano powietrze. W przedniej czesci banki znajduje sie ekran luminescencyjny 12.Na wewnetrznej powierzchni plyty czolowej osa¬ dzone sa czerwone, zielone i niebieskie elementy luminoforu 13, 13a i 13b. Wewnatrz lampy, w po¬ blizu elementów luminoforu znajduje sie maskow¬ nica 14 zawierajaca wiele szczelin 15. Szczeliny te sa tak umiesizczone w stosunku do elementów lu¬ minoforu, ze przeslaniaja wiazki elektronów. Prze¬ chodzaca przez szczeliny, wiazka elektronów uderza tylko w odpowiednie jej elementy luminoforu. W drugim koncu banki szklanej 11 znajduja $ie wy¬ rzutnia elektronowa 16, która wytwarza trzy wspól¬ liniowe zwiazki lezace w plaszczyznie poziomej.Na zewnatrz banki szklanej, wzdluz jej rozsze¬ rzenia, umieszczony jest zespól cewek odchyla ja*- cych 17 przystosowany do wzbudzania przez od¬ powiednie zródlo pradów wybierania, nie pokazane na rysunku. Wytwarza on pole magnetyczne, które odchyla wiazki w kierunku poziomym i pionowym w celu utworzenia rastru na ekranie luminescen¬ cyjnym. Plaszczyzna odchylania C, z której wy¬ chodza odchylane wiazki i docieraja do ekranu znajduje sie w polowie podluznej osi zespolu i na¬ chylona jest pod odpowiednim katem do tej osi.Bardziej szczególowy opis zespolu cewek odchyla¬ jacych 17 podany bedzie w opisie fig. 4 i 6.Za zespolem cewek odchylajacych 17, w sasied¬ niej czesci banki szklanej 11 znajduje sie zespól korekcji zbieznosci statycznej 18. Zespól ten zawie¬ ra magnesy, których polozenia sa regulowane w ta¬ ki sposób, ze kompensuja one kazdy blad usta¬ wienia wiazki i powoduja, ze wiazki nie sa od¬ chylane. Za zespolem korekcji zbieznosci wiazki 18 znajduje sie uklad kontroli czystosci kolorów 19 konwencjonalnej konstrukcji, który sluzy temu, by wiazka pobudzala element luminoforu odpowiednie¬ go koloru.Fig. 2 przedstawia niejednorodnosci pola odchy¬ lajacego wytwarzane przez zespól cewek odchyla¬ jacych z fig. 1. Mimo, ze poziome i pionowe nie¬ jednorodnosci pola magnetycznego zmieniac sie beda wzdluz podluznej osi kineskopu, to jednak rzeczywiste dominujace pole odchylajace jest takie jak na fig. 2.Pole odchylajace wiazki w kierunku poziomym, wytwarzane przez pare cewek odchylajacych do odchylania poziomego, obrazuja ciagle linie pola 21 rozprzestrzeniajacego sie w kierunku pionowym.Nalezy tu zauwazyc, ze pole magnetyczne uksztal¬ towane jest poduszkowato, przy czym linie stru¬ mienia 21 sa wypukle, patrzac od srodka figury.To pole odchylania poziomego wytwarza ujemny poziomy astygmatyzm izotropowy wiazki elektro¬ nów. Astygmatyzm ten wystepuje wzdluz osi od¬ chylania. Ujemny astygmatyzm wzdluz osi odchy¬ lania poziomego powoduje zbieznosc wiazek ulo¬ zonych poziomo w jednej linii. Odwrotnie dodatni astygmatyzm wzdluz pionowej osi odchylania po¬ woduje zbieznosc wiazek ulozonych poziomo w jednej linii. Fig. 2 pokazuje tez linie pola 22, re- 10 15 20 25 30 35 40 43 50 55 6070 5 prezentujace pole magnetyczne odchylajace wiazki w kierunku pionowym, które to pole jest wytwa¬ rzane przez pare cewek odchylajacych do odchyla¬ nia pionowego zespolu cewek odchylajacych 17.Nalezy zauwazyc, ze pole odchylania pionowego jest barylkowate, przy czym linie pola 22 sa wklesle, patrzac od srodka figury. Póle odchylania piono¬ wego wytwarza dodatni pionowy astygmatyzm izo¬ tropowy wiazek. Cel wyboru zespolu wytwarzaja¬ cego tak szczególne pole odchylajace bedzie wy¬ jasniony w polaczeniu z opisem fig. 3.Fig. 3 przedstawia zbieznosc wiazek elektronów ukladu z fig. 1, pod wplywem pola odchylajacego z fig. 2. Fig. 3a ilustruje wzgledne polozenie wiaz¬ ki zielonej, czerwonej i niebieskiej odpowiednio 20a, 20b i 20c tak, jak ulozone sa kolejno w plaszczyz¬ nie odchylania C (patrz fig. 1) zespolu patrzac od plyty czolowej kineskopu. Fig. 3b przedstawia w skróconej postaci zbieznosc wiazek w rogach ekra¬ nu i wzdluz pionowej i poziomej osi odchylania, odpowiednio 25 i 26. Nalezy zauwazyc, ze kazda wiazka elektronów oswietla kilka elementów lumi¬ noforu poszczególnych kolorów w tym samym cza¬ sie. Elementy luminoforu sa oczywiscie odseparo¬ wane od siebie, co nie jest pokazane. Fig. 3b przedstawia zatem zbieznosc calych wiazek w róz¬ nych obszarach ekranu.W srodku ekranu zielona, czerwona i niebieska wiazka sa zbiezne. Ta zbieznosc centralna uzyska¬ na jest dzieki liniowemu ustawieniu wiazek, które jest zapewnione przez konstrukcje wyrzutni ele¬ ktronowej 16 i dzialanie zespolu korekcji zbieznosci statycznej 18, pokazanego na fig. 1. Wzdluz pozio¬ mej osi odchylania 26 wiazki zielona, czerwona i niebieska sa pokazane jako podzbiezne, tzn. wy¬ stepuje rozdzielenie sie wiazek wzdluz osi pozio¬ mej, a ich kolejnosc jest taka sama jak wiazek w plaszczyznie odchylania na fig. 3a. Warunek ten jest spelniony na obydwu krancach rastru wzdluz osi poziomej 26. Podzbieznosc wiazek na osi pozio¬ mej zmniejsza sie w kierunku srodka ekranu, w którym to punkcie wiazki sa zbiezne. Podzbieznosc poziomych wiazek spowodowana jest ujemnym po¬ ziomem astygmatyzmu zespolu, którego charakte¬ rystyka pokazana jest na fig. 2.Na krancach pionowej osi 25 na fig. 3b wiazki czerwona, zielona i niebieska sa pokazane jako nad- zbiezne, tzn. niebieska wiazka przecina sie z zie¬ lona w takim punkcie, ze na ekranie wiazki nie¬ bieska i zielona sa po przeciwleglych stronach w stosunku do ich orientacji w plaszczyznie odchyla¬ nia zespolu. Ta nadzbieznosc wiazek wzdluz osi pionowej zmniejsza sie w funkcji odleglosci od srodka rastru, w którym to punkcie wiazki sa zbiezne. Nadzbieznosc wiazek wzdluz osi pionowej jest spowodowana dodatnim pionowym astygma- tyzmem izotropowym zespolu, które pokazano na fig. 2.Zaleta wynalazku jest to, ze poprzez ustalenie proporcji wartosci dodatniego i ujemnego astyg¬ matyzmu w cewkach odchylajacych mozna wytwo¬ rzyc takie pole odchylajace, które zmusza polozo¬ ne w jednej poziomej linii wiazki elektronów do calkowitej zbieznosci w rogach rastru, jak równiez we wszystkich jego punktach wyróznionych na fig. 153 6 3b. Stosujac wiec zespól odchylajacy wedlug wy¬ nalazku, o charakterystykach astygmatyzmu opisa¬ nych powyzej, mozna zmusic wiazki do calkowitej zbieznosci we wszystkich punktach rastru bez ko- 5 niecznosci stosowania ukladu korekcji zbieznosci dynamicznej.Idealny pod wzgledem ostrosci linii zespól wi¬ nien charakteryzowac sie ujemnym poziomem i do¬ datnim pionowym astygmatyzmem izotropowym bez anizotropowego astygmatyzmu w rogach ekra¬ nu i bez pulapki. Taki rodzaj astygmatyzmu jest konieczny do utrzymania zbieznosci trzech wiazek ulozonych poziomo w jednej linii wzdluz poziomej i pionowej osi odchylania. Zbieznosc zachodzilaby 15 wówczas zarówno w rogach rastru, jak i we wszystkich pozostalych jego punktach. W praktyce stwierdzono, ze ten warunek idealnej ostrosci linii mozna zrealizowac tylko w lampie obrazowej o przekatnej ekranu okolo 14 cali (35,6 cm) lub mniej.W kineskopach o wiekszej przekatnej ekranu wa¬ runek ostrosci linii nie bedzie spelniony i wystapi warunek pulapki taki jak opisany przy fig: 3b. Przy obecnosci pulapki wlasciwosc wynalazku zapewnia, ze przez nalezyty wybór ukladu uzwojen taki, ze astygmatyzm dodatni i ujemny w cewkach odchy¬ lajacych od odchylania poziomego i pionowego sa w takiej proporcji, ze blad wynikajacy z oddzialyT wania pulapki jest zrównowazony bledami osiowy* mi, uzyskuje sie warunek calkowitej zbieznosci we wszystkich punktach ekranu.Wystepujacy tu termin calkowitej zbieznosci oznacza warunek zbieznosci, który jest technicznie do przyjecia. Powszechna praktyka producenta odr 35 biorników telewizyjnych jest podawanie maksy-? malnych rozbieznosci w danych konstrukcyjnych poszczególnych odbiorników telewizyjnych. Poza¬ dane jest zmniejszenie zbieznosci tak dalece jak to tylko jest mozliwe. W praktyce, odchylki produk-; 40 cyjne powoduja, ze zero rozbieznosci jest prak¬ tycznie niemozliwe do uzyskania. Odbiorniki tele¬ wizji kolorowej powinny spelniac nastepujace wy¬ maganie: rozbieznosc wiazek mierzona w odleglos¬ ci 12,7 mm od kranców rastru powinna byc mniej- 45 sza od 1,27 mm w lampie obrazowej o przekatnej 15 cali (38 cm). Wymaganie to jest ostrzejsze -dla wiekszych rozmiarów ekranu i wynosi okofc 1,57 mm w lampie obrazowej o przekatnej 25 cali- (63,5 cm). W praktyce wspomniane wyzej odchylki proT 50 dukcyjne, a w szczególnosci odchylki w konstrukcji kineskopu i zespole cewek odchylajacych, charakte¬ ryzuja sie pewnym rozkladem bledów zbieznosci w danej partii odbiorników* Wiele odbiorników bedzie mialo blad zbieznosci mniejszy niz 1,27 mm. 55 Inne jednak odbiorniki z tej samej serii i linii produkcyjnej beda mialy wieksza rozbieznosc.Aktualnie dostepne odbiorniki maja bledy zbiez¬ nosci wieksze niz 3,175 mm. Uzywany tu termin calkowitej zbieznosci oznacza wiec rozbieznosc nie eo wieksza niz 3,175 mm. Rozbieznosc wiazek mozna obserwowac jako rozdzielanie sie idealnie nalozo¬ nych czerwonych, niebieskich i zielonych linii syg¬ nalu testowego w postaci szachownicy przylozone¬ go do odbiornika. ¦w Fig. 4 przedstawia rozklad uzwojen, w tylnej79153 d 10 tak, ze gestosc przewodów kazdej cewki jest naj¬ mniejsza w obszarze zawartym miedzy prostymi o katach nachylenia 25 i 45 stopni mierzonych od pionowej osi odchylania zespolu cewek odchylaja¬ cych. PL PL