SE435879B - Bildror for atergivning av fergbilder - Google Patents

Description

gfi9o1s2e-7 2 förse änden av elektronkanonen med korrektionselement för lokal deformation av av- länkningsfältet för att därigenom eliminera komafelet i den dynamiska konvergensen.

Emellertid uppnås härigenun_ej någon lösning som minskar effekterna av nämnda avlänk- ningsdefokusering. Q I Den publicerade DE patentansökningen 2545718 beskriver också ett färgbildrör i vilket sådana korrektionselement användes. I ett av de beskrivna utföringsexemplen får varje elektronstråle passera mellan två remsor av ett material med stor magnetisk permeabilitet. Dessa remsor är anordnade vid änden av elektronkanonen ovanför och under varje elektronstråle och symmetriskt i förhållande till planet genom strål- ningsaxlarna. Då bildröret är i drift är nämnda remsor belägna i de magnetiska av- länknings- eller konvergensfälten och defonnerar fältet lokalt så att detsamma blir tunnformat. Härigenom uppnås enligt nämnda patentansökan att komafel et i den dyna- miska konvergensen och avlänkningsdefokuseringen vid avlänkning i horisontalriktning- en reduceras. Ingen lösning uppnås vad gäller avlänkningsdefokuseringen vid avlänk- ning i vertikal riktning och den tillkommande avlänkningsdefokuseringen längs bild- diagonalerna. Denna defokusering är synnerligen störande.

Sålunda.är ett uppfinningsändamål att åstadkomma en sådan defonnation av avlänk- ningsfältet på halssidan med hjälp av korrektionselement att effekterna av avlänk- ningsdefokuseringen minskas samtidigt och kraftigt i såväl horisontell som vertikal riktning.

Enligt uppfinningen är ett bildrör av inledningsvis beskrivet slag där detta uppnås kännetecknat av att korrektionselementen är anordnade att åstadkomma en tunn- fonnad deformation av det första avlänkningsfältet på halssidan intill varje elek- tronstrâie och att åstadkomma en kuddfonnad deformation av det andra avlänkningsfäl- tet på halssidan intill varje elektronstråle så att inverkan av avlänkningsdefokuse- ringen på bildskännen nedbringas väsentligt. Som redan nämnts är avlänkningsfältet på bildskärmssidan markerat kuddfonnat i en riktning och uttalat tunnfonnat i den andra riktningen. Detta avlänkningsfält deformerar elektronstrålarna, varvid deformationen lökar kvadratiskt med avlänkningen. Vid avlänkning i ett bildrör enligt uppfinningen blir avlänkningsfältet som är kuddformat på bildskärmssidan, deformerat till tunnform på halssidan intill varje elektronstråle medanåavlänkningsfältet, som på bildskänms- sidan är tunnformat, blir deformerat till kuddfonn på halssidan intill varje elek- tronstråle. Eftersom elektronstrålarna mellan.korrektionselementen redan förskjutes i viss grad vid avlänkning så uppnås en deformation av avlänkningsfälten som kompense- rar för elektronstrålarnas deformation på bildskärmssidan. Detta förklaras nänmare i det följande.

De lokala defonnationerna av avlänkningsfälten med hjälp av korrektionselement kan uppnås på' flera olika sätt. ' a 7901626-7 Ett första föredraget utföringsexempel på uppfinningen innefattar för varje elektronstråle två krökta eller böjda korrektionselement, vilka består av metallrem- sor och är belägna i euklidiska plan parallellt med strålningsaxlarna, varvid remsor- na delvis omger elektronstrålarna och skär planet genom strålningsaxlarna, vilket plan även är ett symmetriplan för elementen. Uppbyggnadsmässigt är detta utförings- exempel synnerligen enkelt. Dämpningen av det vertikala avlänkningsfältet är liten i detta utförande (se även fig ll).

Enligt ett andra föredraget utföringsexempel på uppfinningen åstadkommes de kuddformade och tunnformade deformationerna genom fyra korrektionselement bestående av metallremsor som är placerade kring varje elektronstrâle och sträcker sig bort från elektronstrålarna, varvid elementen är i varje fall väsentligen belägna i eukli- diska plan som är parallella med strålningsaxlarna och symmetriska i förhållande till planet genom strålningsaxlarna. Dämpningen av-det horisontella avlänkningsfältet är liten i detta utförande. I beroende av utfonnningen av avlänkningsspolarna och den motsvarande formen av avlänkningsfältet kan ett lämpligt val ske mellan dessa första och andra utföringsexempel.

För att göra det möjligt att påverka den relativa graden av den kuddformade och den tunnformade fältdefonnationen kan dessutom två korrektionselement som består av metallremsor anordnas intill åtminstone den ena elektronstrålen och symmetriskt i förhållande till strålens axel i ett plan innehållande den aktuella strålningsaxeln och bildande rät vinkel med planet genom strålningsaxlarna.

Enligt ett tredje föredraget utföringsexempel åstadkommes den kuddformade defor- mationen av varje strålknippe genom fyra korrektionselement bestående av metallremsor som ar üelägna väsentligen symmetriskt i förhållande till den aktuella strålnings- axeln och i plan som är parallella med planet genom strålningsaxlarna, medan den tunnformade deformationen av varje strålknippe åstadkommes genom två korrektionsele- ment bestående av metallremsor som är belägna symmetriskt i förhållande till strål- ningsaxeln och i ett plan som bildar rät vinkel med planet genom strålningsaxlarna och dessutom innehåller den aktuella strålningsaxeln. I samtliga beskrivna föredragna utföringsexempel kan korrektionselementen för de yttersta elektronstrålarna, som är belägna vid sidan av den centrala elektronstrålen, bilda en sammansatt enhet med kor- rektionselementen för den centrala elektronstrålen så att en förenklad konstruktion âstadkommes.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det följande under hänvisning till ritningarna, där: fig 1 visar en schematisk sektionsvy ovanifrån av ett bildrör en- ligt uppfinningen; fig 2a och 2b visar deformationen vid bildskännens målelektrod med och utan användning av uppfinningen; fig 3 visar deformationen av en elektron- stråle i ett avlänkningsfält som är kuddfonnat på bildskänmssidan; fig 4 visar de- formationen av en elektronstråle i ett avlänkningsfält som är tunnformat på bild- 1901626-v 4 skänmssidan; fig 5 visar schematiskt de krafter som ger upphov till defonnati- onen; fig 6 visar en delvis sektionerad perspektivvy av ett elektronkanonsystem för ett bildrör enligt uppfinningen; fig 7-10 visar ett antal föredragna utföringsexem- pel på korrektionselementš och fig 11-18 visar deformationen av de horisontella och de vertikala avlänkningsfälten genom nämnda korrektionselement.

Fig 1 visar en schematisk sektionsvy ovanifrån av ett bildrör enligt uppfinning- en. Färgbildröret innefattar ett glashölje 1 som består av ett bildfönster 2, en kon 3 och en hals 4. I halsen finns ett system av elektronkanoner 5,6 och 7 som alstrar elektronsträlar 8,9 och 10. Före avlänkningen är elektronstrålarnas axlar belägna i ett plan, nämligen ritningens plan. Axeln för den centrala elektronstrålen 9 samman- faller med höljets 11 axel. Mittemot nämnda elektronkanoner är på bildfönstrets 2 insida anordnad en bildskärm 12 som är uppbyggd av bl.a. ett regelbundet mönster av fosforelement med luminescens i tre färger. En~skuggmask 13 med ett mycket stort an- tal öppningar 14 genom vilka elektronstrâlarna 8,9 och 10 passerar är anordnad fram- för bildskärmen. Elektronstrålarna bildar sinsemellan en liten vinkel på sådant sätt att de var och en infaller endast på fosforelement av en färg. Kring övergången hals-kon är avlänkningsspolarna 15 anordnade för avlänkning av elektronstrålarna i horisontalriktningen (ritningens plan) och i vertikalriktningen (vinkelrätt mot rit- ningens plan). Det horisontella avlänkningsfältet har på den mot bildskännen 13 vända sidan en kuddfbrmad fältfördelning och vertikalanläggningsfältet har på samma ställe en tunnfonnad fältfördelning, varigenom automatisk konvergens av de tre elektronstrâ- larna över hela bildskärmen åstadkommas. I detta fall är de tre elektronkanonerna belägna i ett horisontalplan. Det inses att de även kan vara anordnade i ett verti- kalpïan varvid i så fall horisontalavlänkningsfältet uppvisar en tunnfonnad fältför- delning på den mot bildskännen vända sidan och vertikalavlänkningsfältet på samma ställe uppvisar en kuddformad fältfördelning. Eftersom elektronstrâlarna vid avlänk- ningen genomkorsar de tunnformade och kuddformade avlänkningsfälten excentriskt så uppstår avlänkningsdefokusering. Som framgår av fig 3 så blir fläcken pâ bildskännen överfokuserad i vertikalled under avlänkningen genom det kuddformade fältet 35 och samtidigt erhålles underfokusering i horisontalriktningen, medan enligt fig 4 nämnda fläck förlânges i horisontelled genom det tunnfonmade fältet 36 och samtidigt överfo- kuseras i vertikalriktningen. Fig 5 visar schematiskt (genom pilar) de krafter som verkar på en elektronstråle vid avlänkning.

Fig 2a visar schematiskt en bildskärm 12 med fläckar. Vid avlänkning i såväl horisontell som vertikal riktning inverkar avlänkningsfälten alltför kraftigt på elektronstrålefokuseringen i en vertikal riktning, varigenom ellipsfonmade fläckar 16 och 17 med ett vertikalt ljusspridningsomräde 37 (skuggat) bildas. I hörnen förstär- ker krafterna som åstadkommer den alltför kraftiga fokuseringen varandra, varigenom s 7901626-7 man pâ dessa ställen erhåller den kraftigaste avlänkningsdefokuseringen och en fläck 17 bildas. Denna avlänkningsdefokusering kan reduceras betydligt genom att elektron- strålarna defonneras i området där de lämnar elektronkanonerna så att deformation är motriktad deformationen genom avlänkningsfälten på bildskärmssidan. Enbart utnyttjan- de av ett tunnfonnat korrektionsfält på det sätt som är beskrivet i den publicerade holländska patentansökningen 254 5718 är ej tillräckligt för detta ändamål. I så fall erhålles trots allt en tillkommande avlänkningsdefokusering vid avlänkningen i verti- kalriktningen mot bildskänmens hörn. Vid avlänkning i horisontal- och vertikalrikt- ningarna skall korrektionen ske samtidigt. Detta kan uppnås genom uppfinningen.

Fig 2b visar en bildskärm 12 med fläckar i ett rör utnyttjande uppfinningen.

Fläckarna 16 och 17 är tillplattade i väsentligt mindre grad medan dessutom de verti- kalt riktade ljusspridningsomrâdena är väsentligt mindre.

Fig 6 visar en perspektivvy av ett elektronkanonsystem ingående i ett bildrör enligt uppfinningen. Detta består i tre separata elektronkanoner 5,6 och 7. Emeller- tid är det även möjligt att utnyttja uppfinningen i ett elektronkanonsystem där en eller flera av de motsvarande elektronkanonelektroderna bildar en enhet på det sätt som är beskrivet i exempelvis US patentskriften 3,772,554. Varje kanon i fig 6 inne- fattar ett första galler 18 med en öppning 19. Mittemot öppningen är katoden (ej vi- sad) anordnad i det första gallret. Varje kanon innefattar dessutom ett andra galler 22, ett tredje galler 23 och ett fjärde galler 54. Gallren 18,22 och 23 är fästa på glasstavar 21 genom metallremsor 20. Gallren 24 är anbringade mot en gemensamt elek- trodï?5 med en basplatta 26 uppvisande hål 27 genom vilka elektronstrålarna 8,9 och 10 från elektronkanonsystemet utmynnar (se fig 1). Fyra korrektionselement, som be- stâr.av fyra metallremsor 28 med stor magnetisk penneabilitet, är anbringade intill .varje öppning kring var och en av elektronstrâlarna. Dessa remsor är åtminstone vä- sentligen belägna i euklidiska plan belägna parallellt med strâlningsaxlarna och sym- metriskt med avseende på planet genom strålningsaxeln (ritningens plan i fig 1). Kor- rektionselementen för de yttre elektronstrâlarna vid sidan av den centrala elektron- strålen bildar en enhet 29 med korrektionselementen för den centrala elektronstrålen.

Alternativt är det emellertid möjligt att anordna fyra enskilda och ej inbördes sam- mankopplade remsor för varje elektronsträle. Iiså fall är korrektionselementen böjda.

Det inses att vissa element också kan_bestå av böjda remsor. Remsorna är belägna på halssidan av avlänkningsfältet från avlänkningsspolarna 15 (se fig 1) och där alstrar de önskade kuddformade och tunnformade fältdeformationerna, vilket kommer att beskri- vas nännare i det följande under hänvisning till fig 11-18 som visar resultat av ut- förda beräkningar. ' Fig 7-10 visar nâgra utföringsexempel på korrektionselement genom vilka såväl en kuddformad deformation av det ena avlänkningsfältet som en tunnfonnad deformation av 7901-626-7 det andra avlänkningsfältet kan åstadkommas; Dessa figurer visar vertikalprojektioner av den gemensamma elektroden 25 med basplattan 26 uppvisande öppningar 27 genom vilka elektronstrålarna från elektronkanonsystemet utmynnar. Den gemensamma elektrodens diameter uppgår till 23 mm. Avståndet mellan den centrala elektronstrâleaxeln och axlarna för de yttre elektronstrålarna uppgår till 9 mm. Korrektionselementen består av metallremsor med tjockleken 0,l5-0,50 mm av ett material med stor magnetisk perme- abilitet, t.ex. /umetall (75% Ni, 5% Cu, 2% Cr, 18% Fe) eller 45 Permalloy (45% Ni, 55% Fe). Storleken av fältdeformationerna kan optimeras experimentellt genom föränd- ring av flera parametrar,~t.ex. remsornas tjocklek, avståndet till elektronstråle- axeln, längden i elektronstråleaxelns riktning, det inbördes avståndet, den magnetis- ka permeabiliteten hos materialet av vilket remsorna är tillverkade och genom remsor- nas läge i avlänkningsfältet.

Fig 7 visar schematiskt ett första utföringsexempel på uppfinningen. Två böjda metallremsor 30 är anordnade för varje elektronstråle och är belägna i rymdplan pa- rallellt med strälningsaxeln, så att de delvis omger elektronstrålen och skär planet genom strålningsaxlarna. Planet genom strålningsaxlarna är planet som bildar rät vin- kel med ritningens plan och innefattar linjen 31. Detta plan utgör också symmetriplan för elementen 30. Det inses att sådana böjda remsor även kan anordnas på enkelt sätt i gallren 24.

Fig 8 visar på motsvarande sätt schematiskt ett andra utföringsexempel på upp- finningen, som även är visat i fig 6. De kuddformade och tunnformade deformationerna av avlänkningsfälten åstadkommas genom fyra metallremsor 28 anordnade runt varje elektronstråle med utsträckning bort från elektronstrålarna. Korrektionselementen bil dar rät vinkel med ritningens plan och är belägna symmetriskt med avseende på pl a- net genom strålningsaxlarna. Korrektionselementen för de yttre strålarna, som är be- lägna vid sidan av den centrala strålen, bildar en enhet 29 med korrektionselementen för den centrala strålen.

Fig 9 visar ett utföringsexempel som är jämförbart med utföringsexemplet i fig 7. För att uppnå en förstärkning av den tunnformade fältdeformationen relativt den kuddfonnade fältdefonnationen har remsorna 32 anordnats ovanför och under varje elek- tronstråle. Alternativt är det möjligt att utdyttja nämnda remsor enbart för den cen- trala eller de yttre elektronsträlarna.

Fig 10 visar ett sista föredraget utföringsexempel på ett system av korrektions- element enligt uppfinningen. Den kuddfonnade defonnationen av vertikal avlänkni ngsfäl- tet (vars fältlinjer är horisontella) åstadkommes för varje stråle genom /u-metall- remsor 33 och den tunnfonnade defonnationen av horisontalavlänkningsfältet (vars fältflinjer är vertikala) åstadkommes för varje stråle-genom /u-metallremsorna 34.

Samtliga remsor är belägna symmetriskt med avseende på planet genom strålningsaxlarna , 1901626-7 och har utsträckning vinkelrätt mot ritningens p1an.

Fig ll visar att remsorna 30 i fig 7 deformerar vertika1avïänkningsfältet 35 inan strâiens omrâde på ett kuddformat sätt och av fig 12 framgår att horisontaïav- länkningsfäïtet 36 deformeras tunnformat inom stråiningsområdet.

Fig 13 visar i anaiogi härmed att remsorna 28 och 29 i fig 8 åstadkommer en kuddformad deformation av vertikaïavïänkningsfäïtet 35 inom stråïarnas område och av fig 14 framgår att horisontaiaviänkningsfäïtet 36 deformeras tunnfonnat inom strâïar- nas område.

Fig 15 visar att remsorna 30 i fig 9 åstadkommer en kuddformad deformation av vertikalavïänkningsfäïtet 35 (horisonteiïa fäitïinjer) inom strâïarnas område och av fig 16 framgår att horisonavïänkningsfäïtet 36 (vertikaïa fäïtïinjer) erhâïler en kraftigare tunnformad defonnering inom strâiarnas omrâde än i faïiet med enbart rem- sorna 30 eniigt fig 11. H Fig 17 visar att remsorna 33 i fig 10 åstadkommer en kuddformad deformation av vertikaïavïänkningsfäitet 35 inom eïektronstråiarnas omrâde. De vertikaïa remsorna 34 har ej någon väsentlig inverkan i detta sammanhang.

Sun framgår av fig 18 erhåiïes en tunnformad deformation av horisonta1av1änk- ningsfäitet 36 inom eiektronstrâiarnas omrâde genom remsorna 34. Graden av defonna- tion påverkas också av det inbördes avståndet me11an remsorna.

Som redan nämnts kan graden av fältdefonnation bestämmas b1.a. genom experimen- teil dimensionering av remsorna. Genom utnyttjande av uppfinningen är det möjiigt att väsentligt nedbringa avïänkningsdefokuseringens i horisontairiktningen och i verti- kairiktningen inverkan på den aïstrade fläckens form.

Cïentueiït förekommande ijusspridning omkring fïäcken kan nedbringas ytteriigare genom användning av dynamisk fokusering genom att iâta en ti11 gaïïren 23 tiïïförd spänning variera med eïektronstråïarnas aviänkning.

Claims (6)

7901626-'7 Patentkrav.

1. Bildrör för återgivning av färgbilder innefattande ett bildfönster (2), en kon (3) fäst vid bildfönstret, en hals (Ä) fast vid konen, en bildskärm (12) an- ordnad på insidan av bïldfönstret (2) och innefattande ett stort antal områden uppvisande luminïscens i tre olika färger, medel (5,6,7) anordnade i halsen (Å) för alstring av tre elektronstrålar (8,9,10) vars strålningsaxlar är belägna väsentligen i ett plan, en före bildskärmen (12) anordnad färgvalselektrod (13, lä) som tilldelar varje elektronstråle (8,9,10) luminescensområden av en viss färg och ett system av avlänkningsspolar (15) anordnade runt halsens övergång till bildrörets kon för alstring av ett första och ett andra ortogonalt avlänk- ningsfält, varvid det första avlänkningsfältet uppvisar en fältfördelning som är starkt kuddformad på bildskärmssidan, medan det andra avlänkningsfältet uppvisar en fältfördelning som är starkt tunnformad på bildskärmssidan, k ä n n e t e c k- n a t av att bildröret vidare innefattar korrektionselement (28,30,32-BÅ) anord- nade nära varje elektronstråle (8,9,10) för deformering av fältfördelningen hos det första avlänkningsfältet på halssidan invid varje elektronstråle (8,9,10) på ett tunnformat sätt och för deformering av fältfördelningen hos det andra fältet på halssidan invid varje elektronstråle (8,9,10) på ett kuddformat sätt, varigenom avlänkningsdefokuseringens inverkan på bildskärmen minskas väsentligt i såväl den vertikala riktningen som den horisontella riktningen.

2. Bildrör enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att för varje elektronstråle (8,9,10) är anordnade två krökta eller böjda korrektionselement (30) bestående av metallremsor och belägna i euklidiska plan_parallellt med strål- ningsaxlarna, varvid korrektionselementen delvis är anordnade att omge varje elek- tronstråle (8,9,10) och att skära ett plan genom strålningsaxlarna som även utgör ett symmetriplan för elementen.

3. Bildrör enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att de kuddforma- de och tunnformade deformationerna åstadkommas genom fyra korrektionselement (28) bestående av metallremsor och anbringade runt varje elektronståle (8,9,10) med utsträckning bort från elektronstrålen, varvid korrektionselementen (28) i varje fall delvis är belägna i euklidiska plan belägna parallellt med strålningsaxlar- na och symmetriskt med avseende på planet genom strålningsaxlarna. Ä.

4. Bildrör enligt patentkravet 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t av att det intill åtminstone en av elektronstrålarna även innefattar två korrektionselement (32) bestående av metallremsor som är symmetriskt anordnade med avseende på strål- 7901626-'7 ningsaxeln i ett plan innefattande den ifrågavarande axeln och bildande rät vin- kel med planet genom stråiningsaxlarna.

5. Bildrör enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att den kuddfor- made deformationen per stråle âstadkommes genom fyra korrektionselement (33) be- stående av metallremsor som är belägna väsentligen symmetriskt med avseende på den aktuella strålningsaxeln och i plan som är parallella med planet genom strål- ningsaxlarna, och att den tunnformade deformationen av varje elektronstråle (8, 9,10) åstadkommas genom två korrektionselement (3H) bestående av metallremsor som är anordande symmetriskt med avseende på strålningsaxeln i ett plan som bil- dar rät vinkel med planet genom strålningsaxlarna och dessutom innefattar den i- frågavarande strålningsaxeln.

6. Bildrör enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a t av att korrektions- elementen för de yttre elektronstrålarna (8,10) belägna vid sidan av den centrala elektronstrålen (9) är anordnade att bilda en enhet (29) med korrektionselementen (28) för den centrala elektronstrålen (9).