FI70759B - Anordning foer korrigering av landningsfoerskjutningar i ett faergbildroer - Google Patents

Description

U^g^T] γβι _ KUULUTUSJULKAISU 7n7co ™ <11) UTLÄGGNINGSSKRIFT /U/07 (45) Patent re ? ’ /lit CO 10 100G ' * ^ (51) Kv.lk.*/lnt.CI.4 H 01 J 29/96 £ q |^| I FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 800311 (22) Hakemlspilvi — Ansöknlngsdag 01.02.80 (FI) (23) Alkupäivä — Glltlghetsdag 01 . 0 2.8 0 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentllg 02.08.80

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäviksipanon |a kuul.Julkaisun pvm.— nr ns n/

Patent- och registerstyrelsen ' ’ Ansökan utlagd och utl.jkrlften publlcerad ZO.UO.OO

(86) Kv. hakemus — Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begird prioritet 01 .02.79 Saksan 1i ίttotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(OE) P 2903759.0 (71) International Standard Electric Corporation, 320 Park Avenue, New York, N.Y. 10022, USA(US) (72) Wolfram Andre, Aichwald, Hans Möller, Aichwald, Saksan 1iittotasavalta-Förbundsrepubl iken Tyskland(DE) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Laite osuntasiirtymien korjaamiseksi värikuvaputkessa - Anordning för korrigering av landningsförskjutningar i ett färgbildrör

Keksinnön kohteena on ensimmäisen patenttivaatimuksen johdannon mukainen laite osuntasiirtymien korjaamiseksi värikuvaputkessa.

Värikuvaputkessa tulevat elektronisuihkut reikälevyn aukkojen läpi ja osuvat luminoivaa ainetta oleville alueille kuvapinnalla. Kun reikälevy - lähinnä vain ajatuksissa - liikkuu kuvapintaan päin, niin elektronisuihkut osuvat rakenteesta riippuvaisesti sisäänpäin kuvapinnan keskelle siirrettyinä kuvapinnalle. Vastaavasti siirtyvät elektronipisteet ulospäin, kun reikälevy siirtyy poispäin kuvapinnasta. Putkea käytettäessä esiintyy tällaisia siirtymisiä lämpölaajenemisen vuoksi todellisuudessa. Ne aiheuttavat osuntasiirtymiä, kun elektronipiste siirtyy liian voimakkaasti kyseiseen luminoivaa ainetta olevaan alueeseen nähden.

Jos yhtäkkiä virtaa suurempi suihkuvirta, esim. päällekytke-misen jälkeen, niin kevyt reikälevy kuumenee hyvin nopeasti, kun taas massiivisempi reuna-alue kuumenee hitaammin, jona on joko reikälevyn si- 70759 sältävä kehys tai reikälevyn vahviste. Täten kaareutuu reikälevy, se liikkuu siis kuvapintaan päin, ts. elektronipisteet siirtyvät sisäänpäin.

Pitemmän kuumenemisen yhteydessä laajenee reikälevy sekä kehys, joten elektronipisteet siirtyvät ulospäin.

Ensimmäisen tapahtuman aikavakio on huomattavasti lyhyempi kuin toisen tapahtuman. Sen vuoksi elektronipisteet liikkuvat ensiksi nopeasti sisäänpäin ja sen jälkeen hitaasti ulospäin.

DE-patenttijulkaisussa 2 520 426 ehdotettiin sen vuoksi jarruttavan kentän tuottamista, suihkuvirrasta riippuvan potentiaalieron avulla elektronisuihkujen siirtämiseksi ulospäin. Tämä tapahtuisi reikälevyn ja kuvapinnan välissä olevan vastuksen avulla, jolloin kiihdytysjännite on asetettu elektronisuihkut tuottavan järjestelmän ja reikälevyn välille.

Jarruttavan kentän aikaansaama osunnan siirtyminen kasvaa kuvapinnan keskeltä, jossa se on nolla, reunaan saakka jatkuvasti. Reikälevyn kaareutumisen aiheuttama osuntasiirtyninen on kuvapinnan keskellä samoin nolla ja reunassa oleellisesti samoin, koska reikälevy on kiinnitetty kehykseen, joka kuumenee ja laajenee ainoastaan hitaasti. Siirtyminen on suurimmillaan kuvapinnan keskustan ja kehyksen välisellä alueella. Jarruttavan kentän aiheuttaman korjauksen avulla voidaan korjata kaareutumisen aiheuttama osuntasiirtyminen siis ainoastaan osittain. Käytännössä tämä korjaus on kuitenkin täysin tyydyttävä.

Kuvailtu toimenpide sallii tyydyttävät korjaukset suurimman kaareutumisen sattuessa, kuitenkin kasvaa jarruttava kenttä suihkuvir-ran kasvaessa heti, kun taas reikälevy kaareutuu paljon hitaammin.

Kun kaareutumisen korjaus kehyksen laajenemisen avulla on liian hidasta, on juuri kuvailtu korjausmahdollisuus liian nopea.

Keksinnön päämääränä on sen vuoksi saada aikaan reikälevyn kaareutumisen aiheuttaman elektronipisteiden osuntasiirtymisen korjaus, jolloin ajallinen käyttäytyminen on saatettu sopusointuun osuntasiirtymisen ajallisen käyttäytymisen kanssa.

Tehtävän ratkaisu on havaittavissa pääpatenttivaatimuksesta. Selitetyllä ratkaisulla ei ole ainoastaan mahdollista tasata reikälevyn kaareutumisen aiheuttamia osunnan siirtymisiä, vaan lisäksi voidaan tasata reikälevyn ja kehyksen pitkäaikaisen laajenemisen aiheuttamat, suunnaltaan vastakkaiset .osuntasiirtvmiset. Viimeksi mainitut 3 70759 siirtymiset on tähän asti korjattu ripustamalla reikälevy bimetalli-sille pidike-elementeille, kuten esim. DE-patenttijulkaisussa 1 927 966 on selitetty. Ratkaisun edulliset suoritusmuodot ovat todettavissa alipatenttivaatimuksista.

Lämpölaajenemisen vuoksi tapahtuvilla osuntasiirtymisillä on kunkin reikälevy-kehys-rakenteen osalta erilainen, kuitenkin luonteenomainen ajallinen käyttäytyminen. Keksinnön erityisenä etuna on, että tämä ajallinen käyttäytyminen voidaan korjauksen yhteydessä yksinkertaisesti jäljentää, kun lämpötilasta riippuvat vastukset kuumennetaan vastaavasti ajallisesti. Halutun nopean kuumentamisen yhteydessä on läpivirtaavalla suihkuvirralla aikaansaatu kuumentaminen edullinen, kun taas hitaampi kuumentaminen tapahtuu edullisesti lämpökosketuksessa ympäristön kanssa. Tätä varten voivat vastukset olla yhdistetyt esim. hyvin lämpöä johtavasti reikälevyn kehykseen tai esim. olla sovitetut ylimenovyöhykkeelle ja varustetut suihkun vangitsevalla levyllä, kun ne on kuumennettava suihkuvirrasta riippuvaisesti .

Tähän asti on puhuttu ainoastaan suihkuvirran kasvamisesta ja reikälevyn ja kehyksen laajene id sesta. Luonnollisesti vaikuttavat korjaustoimenpiteet myös vastaavasti, kun suihkuvirta alenee ja reikälevy ja kehys jälleen jäähtyvät ja vetäytyvät kokoon.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin suoritusesimerkkien yhteydessä.

Kuvio 1 esittää osuntasiirtymisen ajallista kulkua, kuvio 2 jarruttavan kentän vaikutusta osuuntaan ja kuvio 3 virrankulun yksirkartaistettua vastinpiiriä putkessa. Kuviossa 1 on esitetty osuntasiirtvmisen ajallinen kulku, ts. elektronipisteen siirtyminen luminoivaa ainetta olevan alueen reunan suhteen, jolle alueelle se osuu. Käyrä koskee putkea sekä rei-kälevyä ja kehystä, joka on bimetallijousien välityksellä kiinnitetty kuvapinnan reunaan.

Reikälevyn kaareutumisen vuoksi liikkuvat elektronipisteet ensiksi sisäänpäin kuvapinnan keskustaa kohti. Kehyksen samanaikaisesti alkava laajeneminen vaikuttaa tätä liikettä vastaan, kuitenkin suuremmalla aikavakiolla. Muutamien minuuttien kuluttua voittaa kehyksen laajenemisen aiheuttama liike, joten reikälevyn kaareutuminen ja elektronipiste palaavat jälleen takaisin. Ilman muita toimenpiteitä palaisi elektronipiste takaisin vielä lähtöpisteensä yli, mikä on merkitty katkoviivalla. Sen vuoksi työntävät bimetallijouset kehyksen 4 70759 kuvapintaa kohden, ts. suuremmalla aikavakiolla tuotetaan elektroni-pisteiden tasaava liike sisäänpäin.

Ihanteellinen tasaus on saavutettu silloin, kun on löydetty keinot, jotka ensiksi tasaavat reikälevyn kaareutumisen aiheuttaman liikkeen pienellä aikavakiolla - muutamassa minuutissa - ja sen jälkeen vastakkaisen liikkeen suuremmalla aikavakiolla - kymmenestä kahteenkymmeneen minuuttiin, kehyksettömän reikälevyn yhteydessä myös lyhyemmässä ajassa.

Kuvio 2 esittää jarruttavan kentän vaikutusta elektronisuihkun osuntaan. Numerolla 1 on merkitty kuvapinnan lasia, nunerolla 2 lumi-noivaa ainetta olevaa kerrosta, numerolla 3 metallikerrosta ja numerolla 4 reikälevyä. Jos kuvapinta, tarkemmin metallikerros, ja reikä-levy ovat samallapotentiaalilla, niin elektronisuihku 5 osuu kohtaan 6. Jarruttavan kentän vaikuttaessa, ts. kuvapinta on vähemmän positiivinen kuin reikälevy, poikkeaa elektronisuihku ulospäin kohtaan 7. Vastaavasti poikkeuttaa kiihdyttävä kenttä pisteeseen 8.

Reikälevyn kaareutumisen aiheuttaman sisäänpäin suuntautuvan liikkeen korjaamiseksi tarvitaan siis jarruttavaa kenttää, vastakkaisen liikkeen korjaamiseksi kiihdyttävää kenttää. On myös mahdollista tasata ainoastaan jarruttavan tai ainoastaan kiihdyttävän kentän avulla, kuten seuraavassa esitetään puhtaasti jarruttavan kentän esimerkin yhteydessä.

Putkea käytetään tietyllä vähäisellä suihkuvirralla ja elektronien tulee osua tarkasti ennakolta määrättyihin kohtiin. Tällöin on jo johtavan kerroksen ja reikälevyn välissä oltava jarruttava kenttä. Nyt kasvaa suihkuvirta yht'äkkisesti. Reikälevy alkaa heti kaareutua, joten elektronipisteet kulkevat sisäänpäin. Lämpötilasta riippuvainen vastus on sovitettu siten, että se kuumenee ajallisesti samoin kuin reikälevy ja synnyttää tällöin jarruttavan tentän, joka poikkeuttaa elektronisuihkun ulospäin, niin että lopputuloksena elektronipiste ei suorita mitään liikettä. Toinen vastus kuumenee vastaavasti kuin kehys ja heikentää jarruttavaa kenttää. Täten tasautuu elektronipistei-den liike ulospäin kehyksen ja reikälevyn laajenemisen vuoksi, kuten yllä on jo selitetty.

5 70759

Kuten on mainittu, voi bimetallijousia olla sovitettuna laitteeseen jotka estävät elektronipisteiden liiallisen siirtymisen ulospäin, kuten katkoviivalla on esitetty kuviossa 1. Tässä tapauksessa täytyy tasapainotilassa jarruttavan kentän olla sama kuin lähtötilassa. Ellei liiallista siirtymistä ulospäin tasata bimetallijousilla, niin jarruttavaa kenttää täytyy vastuksen avulla, joka kuumenee kehyksen aikavakioiden myötä, heikentää vahvuudeltaan vielä lähtöarvon alapuolelle. Täten voidaan koko tasaus saada aikaan yksin jarruttavan kentän avulla.

Kuvio 3 esittää virrankulun yksinkertaistettua vastinpiiriä putkessa. R3 ja R4 merkitsevät metallikerroksen ja reikälevyn vastuksia. Numero 9 on elektronisuihkun tuottamisjärjestelmä, josta elektronit pääsevät kuvapintaan ja vastaavasti reikälevyyn. Tämä tie on merkitty katkoviivalla. Kuvapinta ja reikälevy on yhdistetty vastusten Rl ja R2 välityksellä anodikoskettimeen 10. Elektronitykkien ja anodikoskettimen välillä on jännite n. 25 kV.

Vastusten Rl ja R2 oletetaan ensiksi olevan PTC-vastuksia, jolloin vastuksella Rl on pienempi aikavakio kuin vastuksella R2. Suihkuvirran kasvaessa kuumenee Rl nopeasti, joten vastuksen R3, ts. kuvapinnan potentiaali laskee ja syntyy kasvava jarruttava kenttä. Vastuksen Rl aikavakion on vastattava mahdollisimman tarkasti reikälevyn kaareutumisen aikavakiota.

Suuremman aikavakion omaava vastus R2, likimain saman kuin kehyksen laajenemisen aikavakio, alentaa sitä vastoin vastuksen R4, ts. reikälevyn potentiaalia. Kun kehyksen laajeneminen tasataan lisäksi bimetallijousien avulla, täytyy vastusten Rl ja R2 tasapainon saavuttamisen jälkeen olla yhtä suuret. Jos asianlaita ei ole näin, täytyy vastuksen R2 tulla suuremmaksi kuin Rl kiihdyttävän kentän aikaansaamiseksi.

Jos käytetään NTC-vastuksia, täytyy vastusten Rl ja R2 aikavakiot vaihtaa. On myös mahdollista kytkeä NTC- ja PTC-vastukset sarjaan ja vaikuttaa ainoastaan joko kuvapinnan tai reikälevyn potentiaaliin ja yhdistää vastaava kulloinkin toien osa suoraan anodikoskettimeen .

Ilman tasausta määräytyy elektronipisteiden siirtymisen ajallinen käyttäytymi nen reikälevyn ja sen kehyksen ajallisen käyttäytymisen avulla. Johtavan kerroksen ja reikälevyn välisen jarruttavan tai 6 70759 kiihdyttävän kentän aikaansaamasta tasauksesta tulee sitä parempi, mitä tarkemmin näiden molempien elektronien välisen jännite-eron ajallinen käyttäytyminen vastaa kuumenemisen ajallista käyttäytymistä .

Tarkoituksenmukaisesti sovitetaan lämpötilasta riippuvat vastukset sen vuoksi välittömästi kuumeneville osille. Sovittaminen kehykselle on ilman muuta mahdollista. Sitä vastoin sovittaminen reikälevylle ei luonnollisestikaan tule kysymykseen, koska vastus himmentäisi elektronisuihkuja. Edullinen suoritusmuoto on sellainen, että vastus sovitetaan ylimenovyöhykkeelle ja varustetaan mahdollisesti vielä hyvin lämpöä johtavaksi levyllä, jonka elektronisuihku kuumentaa.

Vastusten kuumenemisen lyhyt aikavakio on mahdollinen suihku-virran aikaansaaman kuumentamisen yhteydessä.

Eri mahdollisuuksia yhdistämällä, siis kuumentamalla hyvin pienen aikavakion omaavalla suihkuvirralla tai sovittamalla suihku-varjo hyvin suuren aikavakion omaavan kehyksen taakse, voidaan toteuttaa kaikki tarpeelliset aikavakiot.

Kaikki vastukset ovat megaohmi-suuruusluokkaa. Niiden arvo on annettu DE-hekanusjulkaisussa 2 520 426 selitetyissä kaavoissa. Suihkuvirran ollessa 1 mA on johtavaa lerroksen ja reikälevyn välinen jännite n. 1 kV .· Vastusten muutosten täytyy vaikuttaa jännitteen muutoksiin samoin n. 1 kV saakka. Jännitteen vaikutus kuvan kokoon on tällä alueella vielä sallittu. Putkien osalta, joita 25 kV:n asemesta käytetään muilla jännitteillä, muuttuvat arvot vastaavasti.

Tunnetaan putkia, joissa kiihdyttävät kentät sijaitsevat reikälevyn ja kuvapinnan välillä ja jotka tarkentavat näiden kenttien avulla elektronisuihkut kuvapinnalle. Tämä on välttämätöntä, kun reikälevyssä olevilla aukoilla on suuremmat mitat kuin vastaavilla luminoivaa ainetta olevilla alueilla kuvapinnalla. Reikälevyn ja kuvapinnan välisen pysyvän jännitteen täytyy silloin olla valittu siten, että elektronisuihkut tarkennetaan parhaalla tavalla kuvapinnalle. Tämän keksinnön yhteydessä on sitä vastoin tämä jännite ajallisesti vaihteleva. Tämän jännitteen käyttäminen myös jälkitarkennusta varten on mahdollinen ainoastaan silloin, jos tällöin myös vielä elektronisuihkuja tuottavan järjestelmän ja reikälevyn välinen 7 70759 jännite asetetaan jatkuvasti suhteeseen reikälevyn ja kuvapinnan väliseen jännitteeseen nähden siten, että jokaisena ajankohtana elektronisuihkujen tarkennus kuvapinnalle on säädetty parhaalla tavalla. Mutta sellaisesta toimenpiteestä seuraa kuvakoon muutoksia, mikäli ei suoriteta muita toimenpiteitä sen pitämiseksi vakiona.

Claims (9)

1. Laite osuntasiirtymien korjaamiseksi värikuvaputkessa jossa on sähköä johtavalla kerroksella peitetty kuvapinta ja tähän nähden suunnilleen yhdensuuntaisesti kulkeva reikälevyasetelma, joka lämpenee ja laajenee elektronisuihkujen tuottamusjärjestelmän lähettämän ja sille osuvan elektronisuihkun vaikutuksesta, ja putken sisustaan sovitettu vastustie, joka laajenemisen aiheuttamien osuntasiirtymien tasaamiseksi tuottaa jännite-eron reikälevyase-telman ja sähköä johtavan kerroksen välille, tunnettu siitä, että vastustien vastuksilla (R1, R2) on sellainen lämpö-tilaominaiskäyrä, asennus ja mitoitus, että niissä esiintyvät jännitehäviöt on korreloitu kulloinkin reikälevyasetelman eri osien lämpötiloilla siten, että näiden osien laajenemisen aiheuttama osuntasiirtymä on tasattu.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuvapinnan keskustaan suunnattujen siirtymien tasaamiseksi on sovitettu joko lämpötilasta riippuvainen, anodi-jännitteessä olevan reikälevyn (4) ja sähköä johtavan kerroksen (3) väliin kytketty vastus (R1), jolla on positiivinen lämpötila-ominaiskäyrä tai lämpötilasta riippuvainen, anodijännitteessä olevan sähköä johtavan kerroksen (3) ja reikälevyn (4) väliin kytketty vastus (R2), jolla on negatiivinen lämpötilaominaiskäyrä,

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuvapinnan keskustasta pois suunnattujen siirtymien tasaamiseksi on sovitettu joko lämpötilasta riippuvainen, anodi-jännitteessä olevan reikälevyn (4) ja sähköä johtavan kerroksen (3) väliin kytketty vastus (R1), jolla on negatiivinen lämpöti-laominaiskäyrä tai lämpötilasta riippuvainen, anodijännitteessä olevan sähköä johtavan kerroksen (3) ja reikälevyn (4) väliin kytketty vastus (R2), jolla on positiivinen lämpötilaominaiskäyrä.

4. Jonkin tai joidenkin patenttivaatimusten 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että ainakin yhden vastuksen lämpö-tilamuutoksen aikaansaa oleellisesti läpivirtaavan suihkuvirran aiheuttama kuumeneminen. 9 70759

5. Jonkin tai joidenkin patenttivaatimusten 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että ainakin yhden vastuksen läm-pötilamuutoksen aikaansaa oleellisesti lämpökosketus ympäristön kanssa.

6. Jonkin tai joidenkin patenttivaatimusten 1-5 mukainen laite, tunnettu siitä, että vastustien lämpötilamuutok-set aiheutuvat ainakin yhden vastuksen kuumenemisesta suihkuvir-ran vuoksi kuten myös ainakin yhden muun vastuksen kuumenemisesta lämmönjohtumisen vuoksi.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että ainakin yksi vastus on yhdistetty lämpöä hyvin johtavasta reikälevyn kehykseen.

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että ainakin yksi vastus on sovitettu ylimenovyöhykkeelle.

8 70759

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että vastus tai vastukset on yhdistetty elektronit vangitseviin levyihin lämpöä hyvin johtavasti. ,ο 70759