NL8701276A - Beeldweergeefsysteem met afbuigeenheid met dubbel zadelspoelenstelsel. - Google Patents

Description

4 PHN 12132 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Beeldweergeefsystee· iet afbuigeenheid iet dubbel zadelspoelenstelsel.

De uitvinding heeft betrekking op een beeldweergeef-systeei iet een kleurenbeeldbuis die een hals met een elektronenkanon-saienstel voor het opwekken van drie elektronenbundels bevat, en met een elektromagnetische afbuigeenheid die om de wegen van de elektronenbun-5 dels die het elektronenkanonsamenstel hebben verlaten heenligt, welke afbuigeenheid is voorzien van een rasterafbuigspoel van het zadeltype met een voorste en een achterste uiteinde voor het afbuigen van in de beeldbuis opgewekte elektronenbundels in een verticale richting; 10 een regelafbuigspoel van het zadeltype, met eveneens een voorste en een achterste uiteinde, voor het afbuigen van in de beeldbuis opgewekte elektronenbundels in een horizontale richting, alsmede van een de beide afbuigspoelen omgevende jukring van ferromagnetisch materiaal met zich dwars op de buisas uitstrekkende voorste en achterste eindvlak-15 ken, waarbij de elektronenbundels, wanneer de afbuigeenheid op een beeldbuis is aangebracht in de richting van de achterste naar de voorste uiteinden door de spoelen gaan.

Sedert enige tijd is een kleurenbeeldbuis in zwang gekomen, waarbij drie elektronenbundels in één vlak worden toegepast, 20 het type van een dergelijke kathodestraalbuis wordt wel aangeduid als "in-line". Daarbij wordt voor het verminderen van convergentiefouten van de elektronenbundels gebruik gemaakt van een afbuigeenheid met een regelafbuigspoel die een regelafbuigveld van het kussenvormige type opwekt, en met een rasterafbuigspoel die een rasterafbuigveld van het 25 tonvoriige type opwekt.

Afbuigeenheden voor in-line kleurenbeeldbuis systemen zijn in principe volledig zelfconvergerend te maken, dat wil zeggen bij een ontwerp van de afbuigeenheid dat convergentie van de drie elektronenbundels op de assen waarborgt, zijn tegelijkertijd eventuele aniso-30 trope y-astigmatisme fouten in de hoeken nul te krijgen zonder dat daarvoor extra correctiemiddelen moeten worden aangebracht. Waar het uit fabricage oogpunt gezien interessant zou zijn om over een afbuigeenheid 8701276 a \ PHN 12132 2 te kunnen beschikken die zelfconvergerend is voor een reeks van beeldbuizen met dezelfde afbuigingshoek en halsdiameter, doch verschillende schermformaten, bestaat er echter het probleem dat een afbuigeenheid met gegeven hoofdafmetingen slechts bruikbaar is voor beeldbuizen met 5 één schermformaat. Dat wil zeggen er is slechts één schermfor- maat bij een vaste maximale afbuighoek te vinden waarbij een gegeven afbuigeenheid zonder compromis (zoals het toepassen van extra correctiemiddelen) zelfconvergerend is.

In het Nederlandse octrooi 174 198 is een oplossing voor 10 dit probleem aangegeven die erop berust dat men, uitgaande van rasteren regelafbuigspoelen met gegeven hoofdafmetingen, zelfconvergerende afbuigeenheden voor een reeks van beeldbuizen met verschillende schermformaten kan samenstellen door de effectieve lengten van de raster- en regelspoelen t.o.v. elkaar te wijzigen. Deze oplossing berust op het 15 inzicht, dat als zelfconvergentie op de assen bereikt is, de eventueel resterende anisotrope y-astigmatisme fout (i.h.b. de y-convergentiefout halverwege de diagonalen) in hoofdzaak afhangt van de afstand tusen het regeldeflectiepunt en het rasterdeflectiepunt, en in veel mindere mate van de hoofdafmetingen van de gebruikte afbuigspoelen. Wil men nu af-20 buigeenheden voor verschillende schermformaten samenstellen onder gebruikmaking van afbuigspoelen met dezelfde hoofdafmetingen dan kan de afstand tussen het regel- en het rasterdeflectiepunt als parameter gebruikt worden om toch voor een serie van beeldbuizen met verschillende schermformaten, doch met dezelfde maximale afbuighoek, zelfconvergentie 25 te bereiken.

De voor het aanpassen aan verschillende schermformaten benodigde verandering in de afstand tussen het regel- en het rasterdeflectiepunt wordt bij de stand van de techniek bereikt door bij gelijkblijvende hoofdafmetingen van de afbuigspoelen en bij gelijkblijvende 30 afmetingen van de jukring de effectieve spoellengte van hetzij de regelafbuigspoel, hetzij de rasterafbuigspoel, hetzij van beide - maar dan in tegengestelde zin - te verkleinen of te vergroten door bijvoorbeeld de spoel of spoelen aan de achterzijde mechanisch enkele millimeters korter resp. langer te maken, of door bij gelijkblijvende 35 spoellengte het spoelvenster verder of minder ver naar achter te positioneren (waardoor de windingen aan de achterzijde meer of minder worden samengeperst). Om dit te kunnen realiseren werden zadelvormige 8701276 PHN 12132 3 regel- en rasterspoelen van het nosseltype toegepast. Dit zijn spoelen net uiteinden die ten ninste aan de kanonzijde de contour van de buishals volgen. Dit in tegenstelling tot de conventionele zadelspoelen waarbij de kanonzijdige uiteinden, net als de schernzijdige uiteinden, 5 flensvormig zijn en dwars op het buisoppervlak staan. Bij toepassing van zadelspoelen van het nosseltype is het mogelijk on, als het veldontwerp dit eist, de rasterafbuigspoel (en dus het beeldafbuigveld) zich verder naar het elektronenkanonsanenstel te laten uitstrekken dan de regelaf-buigspoel. Er zijn echter ook afbuigeenheden in gebruik met afbuigspoe-10 len van het conventionele zadeltype, d.w.z. dat - zoals gezegd - ze voorste en achterste uiteinden hebben die in vlakken liggen die een hoek (meestal van 90°) maken met de buisas. (Een bijzondere representant van een dergelijke afbuigeenheid met conventionele zadelspoelen is b.v. de in EP 102 658 beschreven afbuigeenheid met direct op een drager 15 gewikkelde beeld- en regelafbuigspoelen). In dat geval bestond tot nu toe niet de de mogelijkheid om het beeldafbuigveld verder naar het elek-tronenkanonsamenstel te laten doorlopen dan het lijnafbuigveld, daar de rasterafbuigspoel opgesloten is tussen de flenzen van de regelafbuig-spoel.

20 Aan de uitvinding ligt de opgave ten grondslag om een beeldweergeefsysteem met een afbuigeenheid met conventionele zadelspoelen te verschaffen waarin dit probleem is opgelost. Een beeldweergeef-systeem van de in de aanhef beschreven soort heeft daartoe het kenmerk, dat de afbuigeenheid verder is voorzien van eerste en tweede magnetisch 25 permeabele delen die aan weerszijden van de buisas, symmetrisch ten opzichte van het symmetrievlak van de rasterafbuigspoel zijn aangebracht, waarbij elk magnetisch permeabel deel een eerste uiteinde heeft dat tegenover het achterste eindvlak van de jukring ligt en een tweede uiteinde dat bij de hals van de beeldbuis ligt in de nabijheid van de 30 plaats waar de elektronenbundels het elektronenkanonsamenstel verlaten, waarbij de lengte van de eerste en tweede magnetisch permeabele delen en hun afstand tot de jukring gedimensioneerd zijn voor het verschaffen van een zelfconvergerend beeldweergeefsysteem.

De uitvinding berust er op dat de magnetisch permeabele 35 delen met hun eerste uiteinden een beeldafbuigflux uit de jukring trekken en naar hun tweede uiteinden kanaliseren. Het de afstand van de eerste uiteinden tot de jukring wordt de hoeveelheid flux die wordt 8701276 «t * PHN 12132 4 opgenomen ingesteld en met de lengte van de magnetisch permeabele delen wordt bepaald hoe ver het beeldafbuigveld naar achteren wordt verlengd.

Een praktische uitvoeringsvorm van het beeldweergeef-systeem volgens de uitvinding wordt gekenmerkt, doordat het achterste 5 uiteinde van de rasterafbuigspoel gebieden van het achterste uiteinde van de jukring die aan weerszijden van het symmetrievlak van de regelafbuigspoel liggen vrij laat en dat de eerste uiteinden van de magnetisch permeabele delen tegenover deze gebieden liggen.

De uitvinding is i.h.b. met voordeel toepasbaar indien de 10 rasterafbuigspoel en de regelafbuigspoel direct op een drager zijn gewikkeld.

De uitvinding betreft tevens een elektromagnetische afbuigeenheid, geschikt om te worden toegepast in een beeldweergeef-systeem zoals hiervoor beschreven.

15 De uitvinding maakt het mogelijk om voor gebruik bij een beeldbuis met groter schermformaat dan de beeldbuis waarvoor hij ontworpen is de deflectiepunten van het door een gegeven met zadelspoe-len uitgeruste afbuigeenheid opgewekt regelafbuigveld en rasterafbuig-veld uit elkaar te brengen, en voor gebruik bij een beeldbuis met een 20 kleiner schermformaat naar elkaar toe te brengen.

Het grote voordeel van de uitvinding is dat voor aanpassing van een afbuigeenheid aan verschillende schermformaten van een serie alleen een wijziging in de lengte van de magnetisch permeabele delen (resp. het aanbrengen of weglaten ervan) nodig is.

25 Enige uitvoeringsvormen van de uitvinding zullen worden toegelicht aan de hand van de tekening.

Daarin toont

Fig. 1 schematisch een aanzicht van een verticale doorsnede door een kleurenbeeldbuis met afbuigeenheid volgens de uitvinding, 30 Fig. 2 schematisch een aanzicht van een horizontale doorsnede door de kleurenbeeldbuis van Fig. 1,

Fig. 3 een achteraanzicht van de jukring met rasterafbuig-spoelen van de afbuigeenheid uit fig. 1 en 2,

Fig. 4 een achteraanzicht van de kleurenbeeldbuis van 35 fig. 1, voorzien van een eerste stel magnetisch permeabele delen volgens de uitvinding,

Fig. 5 een achteraanzicht van de kleurenbeeldbuis van 87 0 1 27 6 * J» PHN 12132 5 fig. 1, voorzien van een tweede stel magnetisch permeabele delen volgens de uitvinding,

Fig. 6 het axiale verloop van de respectieve afbuigvelden bij een eerste beeldbuis-afbuigeenheid combinatie, en 5 Fig. 7 het axiale verloop van de respectieve afbuigvelden bij een tweede beeldbuis-afbuigeenheid combinatie.

Figuur 1 toont - schematisch - een aanzicht van een verticale doorsnede door een kleurenbeeldbuis 1 van het “in-line" type met een beeldscherm 2, een buishals 3 en drie in één vlak liggende 10 elektronenkanonnen 4. Een op de beeldbuis bevestigde afbuigeenheid 5 bevat een jukring 6, een zadelspoel 7 voor de horizontale afbuiging (de zogenaamde regelafbuigspoel) en een zadelspoel 8 voor de verticale afbuiging (de zogenaamde rasterafbuigspoel).

De jukring 6 heeft een kanonzijdig uiteinde 9, de 15 rasterafbuigspoel 8 heeft een (flensvormig) kanonzijdig uiteinde 10, en de regelafbuigspoel heeft een (flensvormig) kanonzijdig uiteinde 11.

De afbuigeenheid 5 is voorzien van symmetrisch t.o.v. het symmetrievlak van de rasterafbuigspoel 8 (het y-z vlak) geplaatste magnetisch permeabele delen 12 en 13 (zie ook fig. 2 en 4) die zich tot 20 op een kleine afstand van het kanonzijdige uiteinde 9 van de jukring 6 uitstrekken. De delen 12 en 13 nemen magneetflux uit de jukring 6 op en geven door hun speciale plaatsing en constructie een extra (rasteraf-buig)veld. De plaats waar dit extra veld terechtkomt, evenals de hoeveelheid extra veld, kunnen door de vorm van de delen 12 en 13 ingesteld 25 worden. Hiermee kan het probleem van schermformaataanpassing (trilemma probleem) bij toepassing van afbuigeenheden met een stel dubbel zadelspoelen worden opgelost. Een momenteel in de belangstelling staand type afbuigeenheid met een dubbel stel zadelspoelen is i.h.b. het type waarbij de beide zadelspoelen direct op een holle drager zijn gewikkeld, 30 hetzij beide op dezelfde drager, hetzij elk op een afzonderlijke drager.

Het zal duidelijk zijn dat het noodzakelijk is om het (flensvormige) kanonzijdige uiteinde 10 van de rasterafbuigspoel 8 zodanig te vormen dat aan weerskanten van het symmetrievlak van de regelafbuigspoel 7 (het x-z vlak) gelegen gebieden A en B van het kanon-35 zijdige uiteinde 9 van de jukring 6 bereikbaar zijn. De gebieden waar de magnetisch permeabele delen 12 en 13 magnetische flux aan moeten onttrekken, A en B, zijn in fig. 3 met pijlen aangegeven. M.a.w. de 8701 276 PHN 12132 6 binnenkanten van de zadelkoppen van het kanonzijdige rasterafbuigspoel uiteinde 10 moeten voldoende hoog zijn om het kanonzijdige uiteinde 9 van de jukring 6 plaatselijk vrij te laten. Ter wille van de duidelijkheid is in fig. 3 de regelafbuigspoel 7 weggelaten. Ook de 5 regelafbuigspoel 7 moet natuurlijk de toegang tot de gebieden A en B van het kanonzijdige uiteinde 9 van de jukring 6 mogelijk maken, doch hiervoor behoeven in het algemeen geen bijzondere maatregelen genomen te worden. Wel moet er voor gezorgd worden dat de zadelkoppen van het kanonzijdige regelafbuigspoeluiteinde een voldoende groot gebied aan 10 weerszijden van het y-z vlak open laten om de jukring 6 te kunnen bereiken met magnetische permeabele delen 12 en 13 van enige hoogte h (zie fig. 1). Tenslote zal duidelijk zijn dat ook de (in de figuren niet getoonde) drager van de rasterafbuigspoel 8 openingen moet hebben om de gebieden A en B van de jukring 9 te kunnen bereiken met de magnetisch 15 permeabele delen 12 en 13.

De boven beschreven maatregelen tezamen vormen het gereed maken van een afbuigeenheid voor het aanbrengen van magnetisch permeabele, het beeldafbuigveld verlengende, delen.

Zoals hiervoor reeds vermeld wordt met de lengte van de 20 delen 12 en 13 de plaats van het extra veld bepaald en met de afstand van de delen 12 en 13 tot de jukring 6 de veldhoeveelheid.

De van de jukring 6 afgekeerde uiteinden van de delen 12 en 13 hebben bij voorkeur armen die naar binnen gericht zijn. Zulke naar binnen gerichte armen zijn in fig. 2 en 4 met de verwijzingscijfers 14 25 en 15 aangeduid. De grootte van de hoek φ die ze omspannen (zie fig. 4) bepaalt de zespool/dipoolverhouding van het extra veld. Door middel van het afregelen van de zespool/dipoolverhouding kunnen eventueel resterende convergentiefouten worden gecorrigeerd. In fig. 4 is de omspannen hoek φ groot, wat betekent dat het extra veld een positieve zespoolcom-30 ponent bezit. (Vergelijk de door de gestippelde lijnen aangegeven veldverdeling).

In fig. 5 is de door de naar binnengerichte armen 14' en 15' omspannen hoek zeer klein, wat betekent dat het extra veld naast een dipoolcomponent een negatieve zespoolcomponent bezit (vergelijk de door 35 de gestippelde lijnen aangegeven veldverdeling). Een configuratie die een extra veld met praktisch alleen een dipoolveld genereert ligt tussen de in fig. 4 en 5 getoonde configuraties in.

8701276 * PHN 12132 7

Door de lengte van de delen 12 en 13 te veranderen wordt de afstand tussen het regel- en het rasterdeflectiepunt veranderd en daarmee een afbuigeenheid verkregen die zelfconvergerend is voor een ander schermformaat. Een en ander is toegelicht in de figuren 6 en 7.

5 Met een afbuigeenheid zoals getoond in fig. 1 wordt een rasterafbuigveld Hg en een regelafbuigveld opgewekt. De veldverdeling in de richting van de as van de beeldbuis gemeten is zoals getoond in fig. 6.

De Gausse deflectiepunten van de beide velden, liggen een afstand D van elkaar.

10 Met een afbuigeenheid met langere magnetisch permeabele delen 12 en 13 worden een raster- en een regelafbuigveld met een veldverdeling zoals getoond in Fig. 7 opgewekt. Hier is de afstand tussen de Gausse deflectiepunten D' met D' - D = Δ D.

8701276

Claims (4)

1. Beeldweergeefsysteem met een kleurenbeeldbuis die een hals met een elektronenkanonsamenstel voor het opwekken van drie elektronenbundels bevat, en met een elektromagnetische afbuigeenheid die om de wegen van de elektronenbundels die het elektronenkanonsamenstel heb- 5 ben verlaten heenligt, welke afbuigeenheid is voorzien van een rasterafbuigspoel van het zadeltype met een voorste en een achterste uiteinde voor het afbuigen van in de beeldbuis opgewekte elektronenbundels in een verticale richting; een regelafbuigspoel van het zadeltype, met eveneens een 10 voorste en een achterste uiteinde, voor het afbuigen van in de beeldbuis opgewekte elektronenbundels in een horizontale richting, alsmede van een de beide afbuigspoelen omgevende jukring van ferromagnetisch materiaal met zich dwars op de buisas uitstrekkende voorste en achterste eindvlak-ken, waarbij de elektronenbundels, wanneer de afbuigeenheid op een beeld-15 buis is aangebracht in de richting van de achterste naar de voorste uiteinden door de spoelen gaan, met het kenmerk, dat de afbuigeenheid verder is voorzien van eerste en tweede magnetisch permeabele delen die aan weerszijden van de buisas, symmetrisch ten opzichte van het symmetrie-20 vlak van de rasterafbuigspoel zijn aangebracht, waarbij elk magnetisch permeabel deel een eerste uiteinde heeft dat tegenover het achterste eindvlak van de jukring ligt en een tweede uiteinde dat bij de hals van de beeldbuis ligt in de nabijheid van de plaats waar de elektronenbun-• dels het elektronenkanonsamenstel verlaten, waarbij de lengte van de 25 eerste en tweede magnetisch permeabele delen en hun afstand tot de jukring gedimensioneerd zijn voor het verschaffen van een zelfconvergerend beeldweergeefsysteem.

2. Beeldweergeefsysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het achterste uiteinde van de rasterafbuigspoel gebieden 30 van het achterste uiteinde van de jukring die aan weerszijden van het symmetrievlak van de regelafbuigspoel liggen vrij laat en dat de eerste uiteinden van de magnetisch permeabele delen tegenover deze gebieden liggen.

3. Beeldweergeefysteem volgens conclusie 1 of 2, met het 35 kenmerk, dat de rasterafbuigspoel en de regelafbuigspoel direct op een drager zijn gewikkeld.

4. Elektromagnetische afbuigeenheid geschikt voor 870 1 27.6 PHN 12132 9 toepassing in een beeldweergeefsysteem volgens conclusie 1, 2 of 3. 8701276