Uprawniony z patentu: RCA Corporation, New Jork (Stany Zjednoczone Ameryki) Sposób wytwarzania zbieznosci wiazek elektronów na ekranie kineskopu maskowego i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia zbieznosci wiazek elektronów na ekranie kine¬ skopu maskowego i urzadzenie do stosowania tego sposobu.W typowym odbiorniku telewizji kolorowej sto¬ sowany jest kineskop maskowy, w którym wiazki elektronów wysylane sa z wyrzutni elektronowych rozstawionych w ukladzie trójkatnym. Wiazki elek¬ tronów sa odchylane okresowo przez pole magne¬ tyczne tak, aby uzyskac na luminoforze ekranu kineskopu swiecacy raster. Te trzy oddzielne wiaz¬ ki powinny padac zbieznie na kazdy swiecacy punkt ekranu tak, aby trzy rastery kolorów pod¬ stawowych pokrywaly sie. W tym celu, w prakty¬ ce powszechnie stosuje sie znane elektromagne¬ tyczne uklady dynamicznej korekcji zbieznosci umieszczone na szyjce kineskopu w obszarze, gdzie wiazki elektronów opuszczaja wyrzutnie. Uklady te zawieraja zwykle trzy elektromagnesy rozmiesz¬ czone wokól trzech wewnetrznych nabiegunników umieszczonych wewnatrz lampy. Elektromagnesy te sa pobudzane pradami o czestotliwosci linii i pola w celu dynamicznej regulacji wartosci korekcji, której poddane sa odpowiednie wiazki dla uzyska¬ nia wystarczajacej zbieznosci w kazdym punkcie ekranu. Ksztalty sygnalów doprowadzanych do elektromagnesów musza byc odpowiednio regulo¬ wane dla otrzymania pozadanej korekcji. Opisany uklad korekcji dynamicznej pracuje zadowalajaco, jednakze jest skomplikowany, co ma wplyw na ksztaltowanie sie kosztów odbiornika telewizyjne¬ go. Co wiecej, uklad ten jest na tyle skompliko¬ wany, ze wymagany jest dluzszy czas dla jego re¬ gulacji. 5 Kineskopy telewizji kolorowej posiadajace trzy wyrzutnie elektronowe ustawione w jednej linii poziomej byly uzywane w pewnych przypadkach w celu uproszczenia ukladów korekcji zbieznosci wiazek elektronów. W kineskopie kolorowym z ta- 10 kim wlasnie ukladem wyrzutni elektronowych, z ekranem luminujacym utworzonym z pionowych pasów róznych kolorów, uklad zapewniajacy dyna¬ miczna korekcje zbieznosci moze byc uproszczony, ale i tu nie da sie uniknac potrzeby stosowania 15 korekcji dynamicznej. Oczywiscie pozadane jest, aby zbudowac odbiornik telewizji kolorowej nie wymagajacy w ogóle dynamicznej korekcji zbiez¬ nosci.Celem wynalazku jest dostarczenie sposobu wy- 20 równania strumieni elektronów i cewek odchyla¬ jacych dla otrzymania zbieznosci wiazek umiesz¬ czonych w jednej linii.W innym zastosowaniu wynalazek ten sluzy wla¬ snie do korekcji zbieznosci dla wielu wiazek elek- 25 tronowych z wyrzutniami ustawionymi w rzedzie.Sposób, wedlug wynalazku, uzyskiwania zbiez¬ nosci wiazek elektronów w kineskopie maskowym zawierajacym ekran luminujacy, wyrzutnie elek¬ tronowa umieszczona w szyjce kineskopu wytwa- 30 rzajaca wiazki elektronów padajace na elementy 828383 82838 4 ekranu luminujacego odpowiedniego koloru, pole¬ gajacy na zastosowaniu cewek odchylajacych za¬ montowanych na kineskopie, a kineskop zamoco¬ wany jest w odpowiedni sposób. Nastepnie cewki mocuje sie na kineskopie tak, zeby przylegaly do szyjki kineskopu w czesci rozszerzajacej sie i ma¬ nipuluje sie kineskopem i cewkami, aby uzyskac na ekranie rastry kolorów podstawowych, a przez odpowiednie poprzeczne polozenie cewek w sto¬ sunku do kineskopu uzyskuje sie rzeczywista rów¬ noleglosc osi cewek i osi wzdluznej kineskopu.Dzieki temu, na ekranie uzyskuje sie zgodnosc rastrów, a nastepnie mocuje cewki na stale w tym polozeniu. Do zastosowania sposobu wedlug wy¬ nalazku uzywa sie cewek odchylajacych o naj¬ mniejszej srednicy, wiekszej od zewnetrznej sred¬ nicy szyjki kineskopu oraz stosuje sie srodki u- mozliwiajace poprzeczny ruch cewek w stosunku do kineskopu dla uzyskania równoleglosci osi ce¬ wek z osia podluzna kineskopu oraz srodki do za¬ mocowania cewek na kineskopie po uzyskaniu równoleglosci osi, przez co uzyskuje sie zbieznosc rastrów na ekranie kineskopu.Wynalazek zostanie blizej opisany za pomoca rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia uklad wedlug wynalazku do wytwarzania zbieznosci wielu wiazek elektronów, fig. 2 przedstawia rozklad odchylajacego pola magnetycznego, wytworzonego przez cewki odchy¬ lajace przedstawione na fig. 1, fig. 3 i 4 przedstawiaja wplywy pola magnetycz¬ nego, pokazanego na fig. 2, na dwie zewnetrzne wiazki elektronów, pokazane na fig. 1, fig. 5 przedstawia przekrój poprzeczny S—S ce¬ wek odchylajacych i wiazki kineskopu, zaznaczony na fig. 1.Figura 1 przedstawia uklad wedlug wynalazku dla wytwarzania zbieznosci wielu znajdujacych sie na jednej linii wiazek elektronów. Figura 1 przed¬ stawia elementy przetwarzania sygnalów elektrycz¬ nych na obraz w odbiorniku telewizji kolorowej.W sklad kineskopu wchodzi obudowa szklana 11.Na jednym koncu szklanej obudowy 11 jest prze¬ zroczysta plaszczyzna 12 z naniesionymi elementa¬ mi, luminoforu o kolorach: niebieskim, czerwonym i zielonym, oznaczonymi odpowiednio 13a, 13b i 13c.W niewielkiej odleglosci od tej plaszczyzny jest umieszczona maska 14 zawierajaca perforacje 15.W tej czesci szklanej obudowy, która przyjmuje ksztalt waskiej szyjki — na drugim koncu lampy obrazowej jest umieszczony zespól wyrzutni elek¬ tronowych 16, sluzacych do wytworzenia trzech wiazek elektronów znajdujacych sie w jednej plaszczyznie poziomej. Wiazki elektronów sa mo¬ dulowane sygnalami wizyjnymi reprezentujacymi odpowiednio niebieska, czerwona i zielona infor¬ macje obrazu telewizyjnego. Wokól szyjki kine¬ skopu sa umieszczone cewki odchylajace 18, które sa pobudzane pradami o czestotliwosci linii i pola.Cewki te powoduja, ze wiazki elektronów- „omia¬ taja* ekran lurriinujaey tworzac raster. Cewki od¬ chylajace sa utrzymywane na swoim miejscu za pomoca jarzma mocujacego 18a, co bedzie pózniej opisane bardziej szczególowo. Wo£ól szyjkowej cze¬ sci kineskopu w obszarze, gdzie znajduje sie ze¬ spól wyrzutni elektronowych, umieszczony jest uklad statycznej korekcji zbieznosci 19, oraz uklad korekcji czystosci kolorów 20. Uklad statycznej ko¬ rekcji zbieznosci 19 moze zawierac wiele stalych magnesów do statycznej korekcji zbieznosci wia¬ zek elektronów w srodku ekranu kineskopu. Uklad korekcji czystosci kolorów 20 zawiera dwa magne¬ sy w ksztalcie pierscieni, które sa jednoczesnie re¬ gulowane dla osiagniecia takiej zbieznosci wiazek 10 elektronów, aby kazda wiazka padala na odpowia¬ dajacy jej element na ekranie luminujacym.W wybranym przykladzie elementy 13a, 13b i 13c sa pionowymi paskami luminoforu, a perforacje w masce sa szczelinami równiez rozciagajacymi sie 15 w kierunku pionowym. Taka paskowa struktura ekranu eliminuje problem pobudzenia niewlasci¬ wego koloru w pionie (stale ten sam kolor paska).Jednakze wieksze rozregulowanie spowoduje po¬ wstanie rozbieznosci, której usuniecie zostanie opi- 20 sane w dalszej czesci tego opisu. Urzadzenie tu jest opisane szczególowo w zgloszeniu nr 217 780 dokonanym 14 stycznia 1972 r. w U.S. Patent Office przez A. M. Morrella i innych pt: „Self-Converging Color Television Display System". 25 Figura 2 przedstawia rozklad odchylajacego po¬ la magnetycznego wytwarzanego przez cewki od¬ chylajace, pokazane na fig. 1.Jak opisano we wspomnianym powyzej zglosze¬ niu wybór zespolu wyrzutni elektronowych 16 i ce- 30 wek odchylajacych 18 zapewnia wlasciwa zbiez¬ nosc wiazek we wszystkich punktach ekranu lu¬ minujacego bez potrzeby stosowania urzadzen do dynamicznej korekcji zbieznosci. Cecha charakte¬ rystyczna cewek odchylajacych o takich wlasciwo- 35 sciach jest to, ze przedstawiaja one ujemny po¬ ziomy astygmatyzm izotropowy, a takze dodatni pionowy astygmatyzm izotropowy.Figura 2 przedstawia rozklad* pola magnetycz¬ nego wytworzonego przez cewki o odpowiednim 40 astygmatyzmie. Na fig. 2 linie strumienia 25 ilu¬ struja rozklad pola magnetycznego odchylenia po¬ ziomego. Poduszkowy ksztalt pola wywolany jest ujemnym poziomym astygmatyzmem izotropowym.Natezenie uksztaltowanego poduszkowego pola od- 45 chylajacego wzrasta przy oddalaniu sie od srodka wzdluz osi równoleglej do kierunku odchylania po¬ ziomego. Jednoczesnie natezenie tego pola maleje wzdluz osi prostopadlej do kierunku odchylania poziomego. 5° Na fig. 2 linie strumienia pola magnetycznego 26 przedstawiaja rozklad pola magnetycznego odchy¬ lania pionowego, wytwarzanego przez cewke z do¬ datnim pionowym astygmatyzmem izotropowym.Pole to jest uksztaltowane barylkowato, przy czym 55 natezenie tak uksztaltowanego pola odchylania pio¬ nowego rosnie przy przejsciu wzdluz osi pionowej.Wybrana konstrukcja cewek odchylajacych repre¬ zentujaca ten typ pola jest opisana w zgloszeniu Nr 217 768, dokonanym 14 stycznia 1972 f. w U.S. eo Patent Office przez W. H. Barkowa i'innych, pt: „Deflectioin Yoke for Use "witlr -Jn-line Electron Gims".Rozklad pola magnetycznego, przedstawiony na fig. 2 jest zaprojektowany tak, aby uzyskac do- 65 kladna zbieznosc wiazek elektronów idealnie wy-5 82838 6 centrowanych wyrzutni elektronów. Jesli wyrzut¬ nie nie sa odpowiednio dokladnie zmontowane w stosunku do srodka pola magnetycznego cewek, wiazki elektronów nie beda zbiezne na ekranie lu- minujacym. Rozregulowanie wiazek elektronów po¬ wodowane polem magnetycznym cewek mogloby byc skorygowane przez rozregulowanie zespolu wy¬ rzutni elektronowych w kineskopie, niewlasciwe' ustawienie cewek w stosunku do wiazek elektro¬ nów lub niesymetria cewek.Ogólnie mozna powiedziec, ze wszelkie niedo¬ kladnosci fabryczne w budowie wyrzutni elektro¬ nów oraz niedokladnosci ich umieszczenia w szyj¬ ce kineskopu lub niedokladnosci w nawijaniu ce¬ wek beda powodowaly rozregulowanie wiazek elek¬ tronów.W ukladzie przedstawionym na fig. 1 nie zasto¬ sowano ukladu do dynamicznej korekcji zbiezno¬ sci, totez strumienie dla tego przypadku nie by¬ lyby zbiezne, gdyby nie zastosowano opisanego tu wynalazku.Na fig. 3 i 4 pokazane sa wplywy magnetyczne¬ go pola odchylajacego, pokazanego na fig. 2, na dwie zewnetrzne wiazki elektronów w przypadku trzech wyrzutni umieszczonych w jednej linii — jesli nie sa one dokladnie symetycznie ustawione.Figura 3a przedstawia stan, gdy wiazki niebieska 17a i zielona Ile sa rozregulowane w kierunku pio¬ nowym w stosunku do poziomego pola odchyla¬ jacego, przedstawionego za pomoca linii strumienia pola magnetycznego 25. Linie przerywane pokazuja strumien magnetyczny, a oddalone punkty ze strzalkami pokazuja ogólny kierunek i wartosc przemieszczania spowodowanego przez rozregulo¬ wanie wyrzutni.Aby uproscic i uzyskac lepsza czytelnosc rysun¬ ku na fig. 3 i 4 zostala pominieta wyrzutnia srod¬ kowa jednej z trzech wiazek tj. czerwonej 17b, poniewaz w takiej sytuacji wplyw na wiazke srod¬ kowa wynika z jej lokalizacji pomiedzy dwoma pozostalymi wiazkami.Na fig. 3a wiazki dwu podstawowych kolorów niebieskiego i zielonego znajduja sie w polu o ta¬ kim samym natezeniu, poniewaz sa one odsuniete w linii poziomej od srodka pola, ale kierunki linii pola sa rózne, tak ze jesli wiazki sa odchylane w prawo — wiazka niebieska jest odchylana równiez w góre, a wiazka zielona w dól. Gdy wiazka trzech strumieni jest odchylana 'w lewo (przez odwrócenie polaryzacji pola magnetycznego) wiaz¬ ka niebieska bedzie odchylana równiez w dól, a zielona w góre. W wyniku otrzymujemy taka sy¬ tuacje, ze przy odchylaniu wzdluz osi poziomej lub X, wiazka niebieska bedzie nizej z lewej stro¬ ny ekranu, a wyzej z prawej strony ekranu w stosunku do wiazki zielonej. Jesli wiazki bylyby umieszczone ponizej osi srodkowej, to wiazka nie¬ bieska bylaby wyzej z lewej strony, a nizej z pra¬ wej strony ekranu w stosunku do wiazki zielonej. £jjTa fig..r3b wiazka niebieska i. zielona, :sa prze¬ suniete w pozjomie w prawo w poziomym pplu odchylajacym %5. Jak opisano powyzej uksztalto¬ wane poduszkowo natezenie pola magnetycznego odchylania poziomego rosnie przy oddalaniu sie od srodka wzdluz osi poziomej. Dlatego wiec rozre¬ gulowana wiazka niebieska, przechodzaca przez sil¬ niejsze pole magnetyczne jest bardziej odchylona.W wyniku tego raster zielony jest wiekszy niz ra¬ ster niebieski. Mozna zauwazyc, ze jesli zostalyby 5 odwrócone polaryzacje pól magnetycznych tak, ze¬ by wiazki byly odchylane w prawo, wtedy zielona wiazka bylaby równiez bardziej odchylona niz nie¬ bieska. Jesli wyrzutnie bylyby przesuniete w lewo od srodka, to raster zielony bylby mniejszy niz ra- 10 ster niebieski.Figura 4a obrazuje skutki nie wyregulowania w pionie, w kierunku do góry, pod wplywem pio¬ nowego odchylenia pola magnetycznego przedsta¬ wionego w postaci linii strumienia pola magnetycz- 15 nego 26. Wiazka niebieska przesuwac sie bedzie w lewa strone na górze rastru, i w prawa. strone na jego dole, tak jak wiazka zielona, odpowiednio do kierunku linii pola magnetycznego.Figura 4b przedstawia skutek rozregulowania w 20 poziomie wiazki elektronów w polu magnetyczne¬ go odchylenia pionowego. Poniewaz wiazka zielo¬ na znajduje sie dalej niz niebieska od osi srod¬ kowej, znajduje sie on w obszarze silniejszego pola magnetycznego, czego efektem jest wieksze 25 odchylenie w pionie dla wiazki zielonej. Przejawia sie to tym, ze na ekranie kineskopu widac raster zielony o rozmiarach pionowych na górze i dole obrazu wiekszych od niebieskiego.* Obecnie zostanie przedstawione, jak niedoregu- 30 lowanie wiazek elektronów w stosunku do pól ma¬ gnetycznych w pionie i poziomie przyczynia sie do powstania rozbiezniosci w obrazie kolorowym.Zmiana odleglosci w poziomie pomiedzy wiazkami elektronów powoduje zmiany rozmiarów rastra w 35 pionie i poziomie. Rozregulowanie polozenia wiazek elektronów polegajace na pionowym ich przemiesz¬ czeniu powoduje, ze rastry uformowane przez wiaz¬ ki zewnetrzne (w stosunku do wiazki srodkowej) ulegaja przeciwbieznemu skrecaniu wzgledem sie- 40 bie.Figura 5 przedstawia przekrój poprzeczny. S—S ukladu odchylania szyjki kineskopu, pokazany na fig. 1. Zgodnie z istota wynalazku rozbieznosc wia¬ zek spowodowana rozregulowaniem przez pole ma- 45 gnetyczne moze byc znacznie zredukowana przez takie umieszczenie cewek w stosunku do wiazek, aby sprowadzic srodek cewek odchylania magne¬ tycznego w miejsca pokrywajace sie z punktem jednakowo odleglym od obu wiazek zewnetrznych. 50 Pokazane na fig. 5 cewki odchylajace 1$, z czes¬ ciowo uwidocznionym, uzwojeniem 21, sa nawiniete na rdzeniu toroidalnym w taki sposób, ze najmniej¬ sza wewnetrzna srednica cewek jest wieksza od zewnetrznego wymiaru szyjki kineskopu 11. Przy 55 takiej konstrukcji cewki moga byc przesuwane prostopadle w dowolnym kierunku na plaszczyznie X, Y az do uzyskania zbieznosci wybieranych pól na ekranie kineskopu. Zgodnie z istota wynalazku cewki odchylajace sa przemieszczane w plaszczyz- 60 nie X—Y w stosunku do osi szyjki 1,1 kineskopu, Przesuwa sie je prostopadle w taki sposób, ze srodkowa os wzdluzna cewek lub srodkowa os* wzdluzna odchylajacego pola cewek pokFywa sie ze srodkowa osia wiazki lub jest don równolegla, es w ostatnich rozwiazaniach cewek odchylajacych7 82838 8 wprowadzono mozliwosc przemieszczania cewek w plaszczyznie X—Y. To przemieszczenie sluzy do korekcji aberacji koma w wyrzutni elektronowej w systemie trójkatnych wyrzutni, co wplywa na to, ze szerokosc rastra niebieskiego rózni sie w stosunku do szerokosci rastrów czerwonego i zie¬ lonego.W takim ukladzie dynamicznej korekcji zbiezno¬ sci jest wymagane stosowanie korekcji dla wszyst¬ kich wiazek. Ustalono juz, ze w opracowaniu przed¬ stawionym na fig. 1, przechylania cewek odchyla¬ jacych powoduje nie pokrywanie sie rastrów na ekranie luminujacym. Jednakze, przez wprowadze¬ nie opisanych zmian w calych cewkach, rozloze¬ nie rastrów podstawowych kolorów na ekranie ki¬ neskopu nie jest znieksztalcone, uzyskuje sie do¬ bra zbieznosc bez wymaganych specjalnych ukla¬ dów dynamicznej korekcji zbieznosci.Ustalono, ze dla kineskopu kolorowego, zgodnie z fig. 1, przy dlugosci przekatnej ekranu wyno¬ szacej 15 cali, w widocznej czesci pola ekranu z przeswitem promieniowym równym 1,27 mm mie¬ dzy zewnetrzna srednica szyjki kineskopu a naj¬ mniejsza srednica otworu cewek odchylajacych przez przesuniecie cewek uzyskac mozna dobre wy¬ regulowanie zbieznosci wiazek kolorów podstawo¬ wych. Ustalono, ze przesuniecie cewek o 1,27 mm w kierunku pionowym powoduje zmiane zbieznosci na rastrze o 1,27 mm. W oparciu o fig. 3 i 4 stwierdzic mozna, ze przesuniecie cewek o 1,27 mm w prawo powoduje zwiekszenie rozmiaru rastra niebieskiego w stosunku do zielonego. Gdy nie¬ bieski raster powieksza sie, zielony maleje i na odwrót. Dla jednakowych przesuniec cewek w po¬ ziomie powiekszenie na górze i dole obrazu rastru niebieskiego jest okolo 0,63 mm wieksze od rastru zielonego. Czulosc na przesuniecie cewek w pionie czy w poziomie jest, w przyblizeniu jednakowa.Zmiany dla rastrów niebieskiego i zielonego za¬ chodza w kierunkach przeciwnych w stosunku do czerwonego. Zmiany zbieznosci w rogach obrazu uzyskuje sie przez przechylanie cewek odchylaja¬ cych w stosunku do osi pionowej i poziomej.Mozna wykazac, ze wzglednie male przesuniecia cewek pozwalaja na dokonanie potrzebnej regula¬ cji zbieznosci kolorów na ekranie, dlatego jest bar¬ dzo pozadane, aby cewki byly sztywno zamocowa¬ ne na szyjce kineskopu w wybranym polozeniu.W tym celu zostalo opracowane odpowiednie urzadzenie mocujace, które umozliwia wlasciwe ustawienie cewek, a nastepnie ich sztywne zamo-' cowanie. Kilka dogodnych sposobów mocowania cewek spelniajacych te wymagania zostalo opisa¬ nych w zgloszeniu Nr 217756 dokonanym 14 stycz¬ nia 1972 w U.S. Patent Office przez T. M. Schra- dera, pt: "Cathode ray tube-yoke platform-yoke combination and method of assembling the com- bination".W jednym z przykladów wykonania wykorzy¬ stuje sie wspornik przymocowany na stale do ki¬ neskopu, oraz zespól mocujacy, przytwierdzony na stale do cewek, który moze byc podczas regula¬ cji swobodnie przesuwany w stosunku do wsporni¬ ka. Gdy zostanie znalezione optymalne polozenie cewek — czesc mocujaca krepuje sie sztywno do wspornika. Polozenie optymalne jest wyszukiwane przez obserwacje zbieznosci wiazek na ekranie ki¬ neskopu, wykorzystujac telewizyjny sygnal testo¬ wy w postaci karty. Zespól mocujacy cewki la- 5 czony jest ze wspornikiem za pomoca jarzma lub nakretek z zawleczkami. Wynalazek ten nie jest ograniczony do szczególnego rozwiazania mocowa¬ nia. Nalezy zauwazyc, ze zespól umozliwiajacy po¬ przeczny ruch cewek, a nie tylko ich przechyla¬ nie i pozwalajacy na ich zamocowanie w pozada¬ nym polozeniu nadaje sie do wykorzystania wraz z tym wynalazkiem.Sposób dopasowania pola magnetycznego cewek do wiazek elektronów kineskopu w celu uzyska¬ nia wlasciwej zbieznosci i urzadzenie do stabilnego zamocowania cewek w wybranym polozeniu moze byc uzyty w fabryce odbiorników telewizyjnych.W tym celu mozna wykorzystac testowy sygnal telewizyjny w postaci kraty. Wynalazek zostal opisany w zastosowaniu do odbiornika telewizyj¬ nego, w którym istota wynalazku eliminuje po¬ trzebe stosowania ukladów dynamicznej korekcji zbieznosci. Jednakze wynalazek ten moze równiez byc uzyty jako uzupelnienie ukladów dynamicz¬ nej korekcji zbieznosci dla polepszenia stopnia ko¬ rekcji lub jej uproszczenia i obnizenia kosztów istniejacych ukladów korekcji zbieznosci. Moze to byc osiegniete przez eliminacje niektórych lub wszystkich elementów regulacyjnych lub przez ograniczenie liczby potrzebnych sygnalów korek¬ cyjnych, a wiec i ukladów do ich wytwarzania. PL