Barevná obrazovka s elektronovou tryskou typu IN LINE

Číslo patentu: 238629

Dátum: 15.05.1987

Autori: Hughes Richard Henry, Chen Hsing-yao

Je ešte 2 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Vylepšená barevná obrazovka (11) obsahuje elektronovou trysku typu IN LINE pro generování a směrování tří elektronových paprsků (28) po komplanárních drahách směrem ke stínítku (22) obrazovky. Elektronová tryska (26´´) je opatřena hlavní zaostřovací čočkou pro zaostřování elektronových paprsků, vytvořenou dvěma od sebe vzdálenými elektrodami (40, 42), které mají tři otvory v jedné řadě (58, 60, 62
66, 68, 64). Každá elektroda má rovněž obrubu (70, 72). Obruby obou elektrod jsou umístěny proti sobě. Děrovaná část každé elektrody se nachází ve vybrání (54, 56) vzdáleném od obruby. Elektroda (42) hlavní zaostřovací čočky přiléhající ke stínítku je opatřena štěrbinou (100) na straně směrem ke stínítku. Štěrbina je vytvořena ve směru drah tří elektronových paprsků a má prostředek pro vytváření slabších účinků stigmátoru u obou postranních paprsků, než u středového paprsku. V příkladu provedení je štěrbina širší u postranního elektronového paprsku než u prostředního elektronového paprsku a je umístěna v podpěrce upevněné k desce (52) s otvory a na druhé straně je upevněna po straně stínítka elektrody hlavní zaostřovací čočky co možná nejblíže u stínítka.

Text

Pozerať všetko

Vynález se týká barevné obrazovky s elektronovou tryskou typu IN LINE, zejména takových trysek, které jsou opatřeny zabudovanými rozšířenými zaostřovacími čočkami pro zmenšení sféricke aberace.U jednoho typu známé elektronové trysky IN LINE popsané v US patentovém spisu č. 3873 879 zveřejněném Hughesem 25. března 1975 jsou vytvořeny hlavní elektrostatické zaostřovací čočky pro zaostřování elektronových paprsků mezi dvěma elektrodami označenými jako první a druhá urychlující a zaostřovací elektroda. Tyto elektrody jsou opatřeny čepičkovitými prvky s patkami umístěnými proti sobě. Ve vybraní patky jsou vytvoreny tři otvory pro vytvoření průchodu tří elektronových paprsků a pro vytvo-ření tří samostatných hlavních zaostřovacích čoček, tj. každá pro jeden elektronový paprsek. Ve výhodném provedení je vnější průměr elektronové trysky vytvořen tak, aby se tryska hodila k hrdlu obrazovky 29 mm.Vzhledem k tomuto požadavku na velíkost jsou umístěny navzájem velmi těsně vedle sebe tři zaostřovací čočky, čímž vznlká přísné omezení pro konstrukcí zaostřovací čočky. e známo, že větší průměr zaostřovací čočky umožňuje menší sférickou aberaci, která omezuje kvalitu zaostřování.Vedle průměru zaostřovací čočky je důležitá také vzdálenost mezi plochaml elektrod zaostřovací čočky, protože větší vzdálenost, která vytváří menší gradient napětí v čočce, zmenšuje také sféricko-u aberaci.Nevýhodou je, že větší vzdálenost mezi elektrodami za obvyklou mezní hodnotou asi 1,27 mm není zásadné přípustná pro ohyb paprsků z elektrostatických nábojů na skle hrdla pronikajících mezi elektrodami, které zhoršují konvergenci elektronových paprsků.je známa elektronové tryska, kde je hlavní zaostřovací čočka vytvářena dvěma od sebe vzdálenými elektrodami. V každé elektrodě je Vytvořeno mnoho otvorů, jejichž počet je roven počtu elektronových paprsků,a také závisí na obrubě, přičemž obruby těchto dvou elektrod jsou umístěny proti sobě. Děrovaná část každé elektrody je umístěna ve vybraní vzdáleném od obruby. Úkolem hlavní zaostřovací čočky je vytvářet malý gradient napětí, potřebný pro omezování sférické aberace.Podle vynálezu dochází k různým účinkům na elektronové paprsky, především se dále zlepšuje kvalita zaostřování postranních elektronových paprsků, avšak hlavní zaostřovvací čočka způsobuje astigmatísmus štěrbinového jevu, který je korigován v elektronové trysce přidáním otvoru horizontální štěrbiny na výstupu druhé zaostřo-vací a urychlovací elektrody. Tato štěrbina je vytvořena dvěma rovnoběžnými pásky, které působí podobně na elektronové paprsky.Výše uvedené-nedostatky odstraňuje barevná .obrazovka, opatřena elektronovou tryskou typu IN LINE pro generování a smě 4rování tří elektronových paprsků, tj. středového paprsku a dvou postranních paprsků po komplanárních drahách směrem ke stínítku obrazovky, přičemž elektronové tryska má hlavní zaostřovací čočku pro zaostřo- vání elektronových paprsků, která je vytvo řena dvěma od sebe vzdálenými elektrodami,kde je každá z nich opatřena třemi otvory uspořádanými v jedné řadě a dále obrubami, přičemž obruby těchto dvou elektrod jsou umístěny navzájom proti sobě a děrovaná část každé elektrody se nachází u vybraní vzdáleného od obruby. Podstata vynálezu spočíva v tom, že elektroda hlavní zaostřovací čočky přivrácené ke stínítku je opatřena štěrbinou na straně směřující ke stínítku, přičemž štěrbina rozprostírající se ve směru drah tří elektronových paprsků má konstantní minimální šířku C, K ve směru klolmém k rov-ině drah tří elektronových paprsků, a to ve střední části této dráhy.Tělesné vytvoření barevné obrazovky podle vynálezu vykazuje podstatnou přednost v tom, že každá ze tří elektronových trysek typu IN LINE výhodné vytváří a směruje tři elektronové paprsky ve společné rovině a dále tyto paprsky směruje po konvergentních drahách v rovině směrem k bodové nebo velmi malé ploše konvergence těsně u stínítka obrazovky.Obr. 1 je bokorys částečně v osovém řezu stínicí masky barevné obrazovky podle vynâlezu.Obr. 2 je ěástečný osový řez vhodného příkladu provedení elektronové trysky znazorněné čarkovaně na obr. 1.Obr. 3 je částečný osový řez elektrodami G 3 a G 4 elektronové trysky na obr. 2.Obr. 4 je čelní pohled na elektrodu G 4 znázorněnou na obr. 3 ve směru 4-4.Obr. 5 je průmět stigmátorü na elektrodě G 4 podle obr. 2 ve směru 5-5.Obr. 6 a 7 jsou průměty elektrody G 4 elektronové trysky na obr. 2 znázorňující jiná dvě pro-vedení stigmátoru.Obr. 8 je částečný osový řez elektronové trysky podle dalšího příkladu provedení,znázorněné čárkovaně na obr. 1.Obr. 9 je čästečný osový řez elektrodami G 3 a G 4 elektronové trysky na obr. 8.Obr. 10 je průmět elektrody G 4 a G 3 elektronové trysky na obr. 8, vedený ve směru 10-10 a znázorňující jiné provedení stigmátoru. iNa obr. 1 je znázorněn bokorys obdélníkové barevné obrazovky 11, opatřené skleněným pláštěm 12, která sestava z pravoúhlého čelníbo krytu 13 a trubkovitého hrdla 11 spojeného obdélníkovým trychtýřem 16. Celní kryt 12 sestava ze stínítka 18 a z příruby 20, která je utěsněně spojena s obdélníkovým trychtýřem 16. Mozaikové trojbarevné luminiscenční stínítko 22 je upnuto vnitřní plochou stínítka 18. Stínítko je vý 238629hodně provedeno jako mřížka s luminiscenčními řádky rozšířujícĺmi se značne kolmo k řádkováni vysokofrekvenčního rastru obrazovky tj. kolmo k rovině na obr. 1.Elektroda pro selekci barev, opatřená mnoha otvory a vytvořena jako stínicí maska 24 je pružně upevněna bežným způsobem v určené vzdálenosti od stínítka 22.vylepšená elektronová tryska 20 typu IN LINE znázornená scheinaticky čárkovaně na obr. 1 je středově upevněna na hrdle 14 a je určena pro generování a směrováíií tří elektronových paprsků 20 po komplanárnich drahách přes stínicí masku 24 na stínítko 22.Obrazovka na obr. 1 je navržena pro používání s vnější magnetickou vychylovací jednotkou tak, jak je schematicky znázorněna vychylovacĺ jednotka 30 obepinajicí hrdlo 14 a obdélníkový trychtýř 10 V okolí jejich spojení.Vychylovací jednotka 30 vytváří magnetická pole, kterým jsou vystaveny tři elektronorvé paprsky 20, které způsobují horizontální a vertikální rozklad paprsků na obdélíííkovém rastru stínítka 22. Počâteční rovina vycliylování při nulovém vychylováni je zrxázorněna na obr. 1 ve směru P-Pasi uprostřed vychylovací jednotky 3 D. V dů sledku okrajového pole se zvětšuje vychylovací pásmo obrazovky osově, a to od vychylovací jednotky 30 směrem k oblasti elektronové trysky 26. Pro jednoduchost není na obr. 1 zakresleíío skutečně zakřivení drah vychylovaných paprsků ve vychylovaCim pásmu.Podrobnosti provedení elektronové trysky 20 ° tryska 26 jsou znázorněny na obr. 2 až 5. Elektronova tryska 26 sestava ze dvou nosných tyčí 32, na kterých jsou upevněny různé elektrody. Tyto elektrody mají tři stejně vzdálené komplanární katody 34 pro každý paprsek jednu), elektrodu 30 řídící mřížky G 1, elektrodu 30 stínicí mřížky GZ, první urychlovací a zaostřovací elektrodu 40 G 3 a druhou urychlovací a zaostřovací elektrodu 42 G 4, které jsou umístěny na sklenených nosných tyčích 32 v uvedeném pořadí. Každá z elektrovd G 1 až G 4 je opatřena třemi otvory v jedné řadě,aby umožňovala průchod tří komplanárních elektronových paprsků.Hlavní elektrostatická zaostřovací čočka v elektronové trysce 26 je vytvořena mezi elektrodou 40 G 3 a elektrodou 42 G 4. Elektroda 40 G 3 je opatřena čtyřmi čepičkovitými prvky 44, 4 G, 40, 50. Otevřené konce dvou z těchto prvků, 44, 46 jsou navzájem spojený a otevřené konce těch druhých dvou prvků 48, 50 jsou rovněž navzájem spojeny. Uzavřený konec třetího prvku 48 je připevněn k uzavřenemu konci druhého prvku 40. Přestože je elektro-da 40 G 3 znázorněna v provedení se strukturou se čtyřmi částmi, může být zhotovena z jiného počtu prvků, jakož i z jednoho prvku téže délky. Elektroda 42 G 4 je také tvaru čepíč ky, ale má svůj otevřený konec uzavřen deskou 52 s otvory.Čelní uzavřené konce elektrody 40 G 3 a elektrody 42 G 4 mají uvnitř velká vybrání 54, 56. Vybrání 54, 5 G vytvářejí odstup částí uzavřeneho konce elektrody 40 G 3, která je opatřena třemi otvory 58, 60,E 2, od části uzavřeného konce elektrody 42 G 4, která je oípatřena třemi otvory 64, 66,B 8. Zbývajicí části uzavřených konců elektrody 40 G 3 a elektrody 42 G 4 vytvářejí obruby 70, 72, a které se naopak rozšiřují po okrajích kolem vybraní 54, 56. Obruby 70, 72 jsou nejuzavřenějšími částmí elektrod 40, 42. Byl-o zjištěno, že působení vertikálního zaostřováni na středový GKBRÍPOITOVÝ paprsek může být omezeno zmenšením šířky obruby 72 elektrody 42 G 4 j, přičemž se divergentni strana elektrostatícké čočky vytvoří V av mezi vybráním 54, 50.Podle obr. 4 je vybraní 56 v elektrodě 42 G 4 širší u postranních paprsků než u středového paprsku, přičemž se šířka měři kolmo k rovině drah elektronových paprsků. Rovněž bylo zjištěno, že působení horizontálního zaostřovacího pole na oba vnější paprsky může být omezeno zmenšením délky vybraní 56 v elektrodě 42 (G 4).Elektronová tryska 26 podle obr. 2 vytváří hlavní zaostřovací čočku s podstatne zmenšenou sférickou aberací ve srovnání s předchozími uvedenými elektronovýíííi tryskamí. Zmenšení sférické aberace je způsobeno zvětšením noízměrů hlavní ohniskové čočky.Ke zvětšení velikosti čočky dojde vytvořením otvorů V elektrodách. U prvních elektronových trysek typu IN LINE byly soustředovány nejsilnější ekvipotenciální čáry elektrostatického pole u dvojice proti sobě se nacházejících otvorů. Ale u elektronové trysky 25 podle lO-bľ. 2 se rozšiřují nejsilnější ekvipotenciální čáry spojitě od prostoru mezi obrubami 70, 72, takže převládající část hlavní zaostřovací čočky se zdá být jednoduchou velkou čočkou rozprostírajíoí se mezi dráhami tří elektronových paprsků. Zbývajicí část hlavní zaostřovací čočky je vytvořena slabšími ekvipotenciálními čáraIní umístěnými u OÍWOTÚ v elektrodäch.S výhodou jsou hloubky F vybraní 54, 56 podle obr. 3 a 4 zhruba čtvrtina prostoru C mezi dvěma rovnými stranami vybraní. Průměr každého otvoru v elektrodě 40 G 3 je takový, aby se právě dotýkal ekvipotenciální čáry na méně než 4 0/0 napětí elektrody,které by existovalo v případě, že by se nepoužila děrovaná část elektrody. U znázorněného příkladu provedení vytváří čára 4 procenta přibližně powlokružnici. Prostor dvou elektrod 40, 42 by měl být dostatečně uzavřen, aby se zabránilo nabíjení hrdla ohybem elektronových paprsků.Dochází k astigmatismu, tj. k asymetrickému jevu, vytvářenému hlavní zaostřovací čočkou jako důsledek pronikání zaostřovací 23062ho pole otevřenou plochou vybraní. Tento jev je způsobován zhuštěním ekvipotenciálních čar po stranách zaostřovací čočky proti dvěma plochám poblíž středu zaostřowací čočky. Pronikání pole způsobuje, že má zaostřovací čočka silnější vertikální čočku než horizontální. Korekce tohoto astigmatismu se provádí v elektronové trysce 20 na obr. 2 uzavřením otvoru horizontálnl štěrblny 95 na výstupu elektrody 42 G 4. Štěrbina 95 má optimální šírku rovnu polovině průměru č-očky a s výhodou je prostor protějšího povrchu elektro-dy G 4 roven 86 0/0 průměru čočky. Tato štěrbina 95 je tvořena dvěma pásky 96, 90, znázorněnymi na obr. 2 až 5, které jsou přivařeny k desce 52 s otvory elektrody 42 G 4 tak, aby se rozprostírala ve směru drah tří elektronovych paprsků.Aby se zmenšil rozdíl zaostřovacího napětí mezi okraji a středem elektronové trysky a aby se zlepšila kvalita postranních paprsků, je štěrbma 85 opatřena prostředkem pro vytváření slabšího stigmátorověho účinku u postranních paprsků než u středového paprsku. Pro pásky 90, 98 má prostředek kuželové zúžení konců přes otvory vnějších paprsků. Vzhledem k tomuto zúžení jsou pásky lichoběžníkového tvaru, přičemž kratší z rovnoběžných stran pásků leží proti sobě.U nepatrně upraveného příkladu provedení, znázorněněhuo na obr. 6, jsou oba dva rovnoąběžné stigmátorové pásky 97, 99 lichoběžníkovélío tvaru, ale nerovnoběžné strany pásků jsou mírně zakřiveny. V příkladu provedení znazorněném na obr. 7 mají rovnoběžné stigmátorové pásky 104, 106 kratší dělku přibližně rrovnu vzdálenosti mezi dvěma postranními paprsky.Aby staticky konvergovaly oba vnější paprsky se středním paprskem, je délka E vybrání 55 v elektrodě 42 G 4 nepatrně větší než délka D vybraní 54 v elektrodě 40 G 3 podle obr. 3. Působení délky většího vybraní v elektrodě 42 G 4 je stejně jako u odsazenych otvorů, podle US patentového spisu 3772 554, vydaného Hughesem 13. listopadu 1973.Některé důležité rozměry elektronové trysky, jakuož i elektr-onově trysky 26 podle obr. 2 jsou uvedeny v následující tabulce.T a b u l k a l vnější průměr hrdla obrazovky 29,00 mm vnitřní průměr hrdla obrazovky 24,00 mm vzdálenost mezi elektrodamlvzdálenost středů sousedních otvorů v elektrodě 40 G 3 A na obr. 3 5,00 mm Vnitřní průměr otvorů 58, 60, 62 v elektrodě 40 G 3B na obr. 3 4,00 mm vzdálenost mezi dvěma rovnýmiv G 3 D na obr. 3 20,20 mm Sířka vybrání v elektrodě 42 G 4 E na olar. 3 20,80 mmU ostatních provedení elektronové trysky typu IN LINE může měřit hloubka G vybrání v elektrodách 40, 42 od 1,30 do 2,80 milimetru a hloubky těchto vybrání v obou elektrodách 40, 42 se mohou navzajem lišlt.Podrobnosti jiného příkladu provedení elektronové trysky 26 původní elektronové trysky 26 na obr. 1 jsou znázorněny na obr. 8 až 10. Elektronová tryska 2 G je shodna s elektronovou tryskou 20 znázorněnou na obr. 2 až 5, kromě korekce astigmatlsmu,tj. asymetrického jevu, vytvářeného hlavní zaostřovací čočkou jako důsledek pronlkání zaostřovacího pole otevřenou plochou vybraní. Korekce tohlorto astigmatismu se provádí v elektronové trysce 26 podle obr. 8,jakuož i v horizontálním štěrbinovém otvoru 100 na výstupu elektrody 42 G 4, která pracuje jako stigmátor elektronových paprskmštěrbina 100 je umístěna na podpěrce 102, která je připevněna jednak k desce 52 s otvory a jednak ke straně stínítka elektrody 42 (G 4.Aby se zmenšil rozdíl zaostřovacího napětí mezi okraji a středem elektronové trysky a aby se zlepšila kvalita postranních paprsků, je štěrbiíia 100 širší, měřeno ve směru kolmém ke směru drah tří elektronových paprsků, u drah postranních paprsků než u dráhy středového paprsku. Tímto tvarem štěrbiny se docílí slabších účinků stigmátoru u dvou postranních paprsků než u středového paprsku.Některé základní rozměry elektronové trysky 26 podle obr. 8 jsou uvedeny V následujícítabulce.vnější průměr hrdla obrazovky 29,00 mm Vnitřní průměr hrdla obrazovky 24,00 mm vzdálenost mezi elektrodami 40, 42G 3 a G 4 1,27 mm vzdálenost středů sousedních otvorůA na obr. 3 5,00 mm Vnitřní průměr otvorů 58, 60, B 2B na obr. 3 4,00 mm vzdálenost mezi dvěma rovný/mi40, 42 C na obr. 4 8,00 mm Šířka vybraní v elektrodě 40 G 3D na obr. 3 18,20 mm Šířka vybraní v elektrodě 42 G 4E na obr. 3 18,60 mm Hloubka vybraní v elektrodáchG na obr. 5 15,37 mm Šířka podpěry stigmátoruH na obr. 5 7,88 mm Výška podpěry stigmátoruDélka štěrbiny j na obr. 5 13,46 mm Minimální šířka štěrbinyK na obr. 5 1,52 mm Maximální šířka štěrbiny1. Barevná obrazovka s elektronovou tryskou typu IN LINE pro generování a směrování tří elektronovýoh paprsků, tj. středového paprsku a dvou postranních paprsků, po komplanárních drahách směrem ke stínítku obrazovky, přičemž elektronoivá tryska má hlavní zaostřovaoí čočku pro zaostřovaní elektronových paprsků, která je vytvořena dvěma od sebe vzdálenými elektrodami, kde je každá z nićh opatřena třemi otvory uspořádanymi v jedne řadě a dále obrubami, přičemž obruby těchto dvou elektrod jsou umístěny navzájem proti sobě a děrovaná část každé elektrody se nachází u vybrání vzdáleného od obruby, vyznačující se tím, že elektroda. 42 hlavní zaostřovací čočky přivrácené ke stínítku 22 je opatřena štěrbinou 95, 100 na straně směřující ke stínítku, přičemž štěrbina rozprostirajici se ve směru drah tří elektronových paprsků má konstantní minimální šířku C, K ve směru kolmém k rovině drah tří elektromov-ých paprsků, a to ve střední části této dráhy.2. Barevná obrazovka podle bodu 1, vyznačující se tím, že štěrbina 95 je vytvořena dvěma rovnoběžnymi pásky 96, 98 97,99, přičemž konce pásků js-ou zkosene.3. Barevná obrazovka podle bodu 1, vyznačující se tím, že štěrbina 95 je vytvořena dvěma rovnoběžnými pásky 96, 98 97, 99 lichoběžníkového tvaru, přičemž kratší rovnobežne strany pásků leží navzájem proti sobě.4. Barevná obrazovka podle bodu 3, vyznačující se tím, že nerovnoběžné strany pásků 97, 99 lichoběžníkovélío tvaru jsou nepatrně zakřiveiíy.5. Barevná obrazovka podle bodu 1, vyznačující se tím, že štěrbina je vytvořena dvěma rovnoběžiíými pásky 104, 106, jejichž délky jsou přibližně rovny vzdálenosti mezi dvěma postrannímí paprsky 286. Barevná obrazovka podle bodu 1, vyznačující se tim, že štěrbina 100 je ve směru kolmém k rovině drah tří elektronových paprsků širší u drah postrannĺch paprskü než u dráhy středového paprsku.7. Barevná obrazovka podle bodu 6, vyznačujicí se tím, že elektroda 42 hlavní zaostřovací čočky přiléhající ke stínítku 22 je opatřena podpěrkou připevněnou po straně stínítka, přičemž v podpěrce je štěrbina.

MPK / Značky

MPK: H01J 29/46

Značky: obrazovka, elektronovou, tryskou, barevná

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/10-238629-barevna-obrazovka-s-elektronovou-tryskou-typu-in-line.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Barevná obrazovka s elektronovou tryskou typu IN LINE</a>

Podobne patenty