ЦВЕТНОЙ КИНЕСКОП Российский патент 1995 года по МПК H01J31/20 H01J29/07 

Изобретение относится к цветным кинескопам, имеющим щелевую теневую маску, которая монтируется в пространстве вблизи катодолюминесцентного экрана кинескопа, и, в частности, относится к улучшению кривизны линий экрана внутри таких кинескопов.

Цель изобретения улучшение качества изображения на экране кинескопа за счет уменьшения эффекта скоса.

На фиг.1 цветной кинескоп с теневой маской, вид сверху; на фиг.2 передняя панель цветного кинескопа; на фиг.3 вид, показывающий очертания поверхности передней панели кинескопа на большой оси 3а-3а и малой оси 3b-3b фиг. 2; на фиг.4 теневая маска цветного кинескопа, вид спереди; на фиг.5 вид, показывающий очертания поверхности теневой маски на большой оси 5а-5а, малой оси 5b-5b и диагонали 5с-5с фиг.4; на фиг.6 график расположения от столбца к столбцу отверстий маски цветного кинескопа, показанный сплошными линиями, и график размещения отверстий в маске прототипа, представленный пунктирными линиями; на фиг. 7 в увеличенном масштабе теневая маска, представленная в кружке 7 на фиг.4; на фиг.8 график выбранных линий экрана цветного кинескопа.

На фиг. 1 показан прямоугольный цветной кинескоп 1, имеющий стеклянную колбу 2, содержащую прямоугольную переднюю панель 3 и трубчатую горловину 4, которые соединяются при помощи раструба 5. Панель содержит лицевую панель 6 и наружный фланец или боковую стенку 7, которая подсоединяется к раструбу 5 при помощи оплавления стекла 8. Новый прямоугольный трехцветный катодоалюминесцетный экран 9 наносится на внутреннюю поверхность передней лицевой панели 6. Экран представляет собой линейный экран с линиями люминофора, проходящими параллельно малой оси Y-Y кинескопа (нормально к плоскости фиг.1). Новый многощелевый электрод выбора цвета или теневая маска 10 монтируется с возможностью перемещения внутри лицевой передней панели 3 с определенным промежутком по отношению к экрану 9. Электронная пушка 12, показанная схематически пунктирными линиями на фиг.1, монтируется по центру внутри горловины 4, чтобы генерировать и направлять три электронных луча 13 вдоль сходящихся копланарных вначале путей через маску 10 к экрану 9.

Кинескоп 1 конструируется таким образом, чтобы использоваться с наружной магнитной отклоняющей системой, такой как отклоняющая катушка 14, схематически представленная, как окружающая горловину 4 раструба 5 вблизи их соединения, для того, чтобы воздействовать на три электронных луча 13 при помощи вертикального и горизонтального магнитного потока, чтобы сканировать лучи горизонтально в направлении большой оси Х-Х и вертикально в направлении малой оси Y-Y соответственно, создавая прямоугольный растр по экрану 9.

На фиг.2 представлена передняя лицевая панель 3 кинескопа. Наружная часть панели 3 образует прямоугольник со слегка искривленными сторонами. Граничное очертание экрана 9 представлено пунктирными линиями на фиг.2. Это граничное очертание экрана представляет прямоугольник.

Сравнение относительных очертаний наружной поверхности лицевой панели 3 вдоль малой оси Y-Y и большой оси Х-Х представлено на фиг.3. Наружная поверхность лицевой панели 3 имеет кривизну как вдоль большой, так и вдоль малой оси, при этом кривизна вдоль малой оси больше, чем кривизна вдоль большей оси в центральной части панели 3. Например, в центральной части лицевой панели отношение радиуса кривизны очертания наружной поверхности вдоль большой оси к радиусу кривизны вдоль малой оси больше, чем 1,1 (разница более, чем 10% ). Кривизна вдоль большой оси, однако, мала в центральной части лицевой панели и значительно увеличивается вблизи краев лицевой панели. В данной реализации кривизна вдоль большой оси вблизи краев лицевой панели больше, чем основная кривизна вдоль малой оси.

При таком исполнении центральная часть лицевой панели становится более плоской, так как точки наружной поверхности лицевой панели на краях экрана лежат в плоскости Р и ограничивают практически прямоугольную наружную линию очертания. Кривизна поверхности вдоль диагонали выбирается таким образом, чтобы выровнять переход между двумя различными кривизнами вдоль большой и малой осей. Предпочтительно, чтобы кривизна вдоль малой оси составляла 4/3 кривизны вдоль большой оси в центральной части лицевой панели. Однако кривизна вдоль малой оси может быть такой же, как кривизна вдоль большой оси в центральной части, и увеличиваться вблизи краев лицевой панели.

При помощи использования различной степени кривизны вдоль большой и малой осей достигается то, что точки на наружной поверхности панели, расположенные на противоположных сторонах экрана 9, лежат в одной и той же плоскости Р. Эти по существу планарные (лежащие в одной плоскости) точки, если смотреть спереди лицевой панели 3, как показано на фиг.2, образуют линию очертания на наружной поверхности панели, которая представляет прямоугольник на краях экрана 9. Поэтому, когда кинескоп вставляется в телевизионный приемник (телевизор), то вокруг кинескопа может использоваться ограничительная маска или обрамление с равномерной шириной. Кромка такого обрамления, которая контактирует с кинескопом по прямоугольной линии очертания, также находится в плоскости Р. Так как наружная ограничивающая часть изображения оказывается плоской, то создается впечатление, что изображение плоское, даже если лицевая панель искривлена наружу как вдоль большой, так и вдоль малой оси.

На фиг. 4 представлена теневая маска 10. Пунктирными линиями 15 показан ограничивающий контур щелевой части маски 10. Очертания поверхности вдоль большой оси Х-Х, малой оси Y-Y и диагонали маски 10 представлены в виде кривых 5а, 5b и 5с соответственно на фиг.5. Маска 10 имеет другую кривизну вдоль ее большой оси, чем кривизна вдоль ее малой оси. Очертание вдоль большой оси имеет малую кривизну вблизи центра маски и большую кривизну по бокам маски. Очертание такой маски может быть получено при помощи изображения кривизны в виде окружности с большим радиусом в области центральной части большой оси и в виде окружности с меньшим радиусом в области остальной части большой оси. Высота прогиба вдоль большой оси изменяется как четвертая степень расстояния от малой оси Y-Y. Высота прогиба представляет собой расстояние от плоскости изображения, которая тангенциальна к центральной поверхности маски. Кривизна, параллельная малой оси Y-Y, такова, чтобы равно выдерживать кривизну большой оси для обеспечения требуемого наружного очертания маски, и может изменяться вдоль большой оси. Такое очертание маски обеспечивает некоторые улучшенные характеристики теплового расширения вследствие увеличивающейся кривизны вблизи концов большой оси.

На фиг. 6 представлен график, показывающий расстояние А_Н от столбца к столбцу внутри квадранта теневой маски 10, которая представлена сплошными линиями и обозначена Н, и внутри квадранта теневой маски, которая сконструирована, как описано в патенте СССР N 1703166, кл. Н 01 J 29/07, 1989, которая представлена пунктирными линиями и обозначена F. Горизонтальная координата соответствует расстоянию между щелями от столбца к столбцу, которое, как показано на фиг.7, измеряется от центровой линии одного столбца до центровой линии соседнего столбца. Каждая кривая пронумерована, для определения расстояния от малой оси, которое ей соответствует. Например, каждая кривая, обозначенная номером 200, определяет расстояние между столбцами щелей 200 и 201.

В прототипе теневой маски, показанной пунктирными линиями, расстояние между щелями от столбца к столбцу является равномерным вдоль и вблизи малой оси, как показано прямыми линиями F-1 и F-150. Небольшая кривизна может наблюдаться в линии F-200, которая показывает, что расстояние от столбца к столбцу для пространства 200 слегка увеличивается с увеличением расстояния от большой оси. Кривые F-300 и F-306 имеют значительный изгиб, показывающий значительное увеличение расстояния от столбца к столбцу с увеличением расстояния от большой оси.

Расстояние между щелями от столбца к столбцу для усовершенствования теневой маски 10 значительно отличается от расстояния прототипа маски вблизи малой оси. Как показано на фиг.6, расстояние А_Н между щелями от столбца к столбцу вблизи малой оси уменьшается с увеличением расстояния от большой оси, как показано кривыми Н-1, Н-50 и Н-100.

Вблизи пространства 150 расстояние между щелями от столбца к столбцу начинает слегка увеличиваться с увеличением расстояния от большой оси, как показано легким изгибом кривой Н-150. Этот изгиб кривых, соответствующих расстоянию между щелями от столбца к столбцу, увеличивается с расстоянием от малой оси, как показано при помощи кривых Н-200 и Н-300, но слегка уменьшается по бокам маски, как можно заметить из сравнения кривых Н-305 и Н-300.

Расстояние между щелями от столбца к столбцу вдоль большой оси увеличивается приблизительно как функция четвертой степени расстояния от малой оси. В примере, представленном на фиг.6, это изменение по большой оси равно приблизительно в милях: A_H 30 + 00185 x⁴. Однако при удалении от большой оси изменение расстояния между щелями от столбца к столбцу изменяется приблизительно в соответствии с выражением А_Н а + bx² + cx⁴, где а, А, b и с представляют различные функции квадрата расстояния от большой оси; х расстояние от малой оси.

Экран 9 кинескопа 1 образуется при помощи известного фотографического процесса, в котором теневая масса 10 используется в качестве фотографического эталона. Существует проблема, при которой во время фазы экспозиции в фотографическом процессе используется линейный источник света. Эта проблема заключается в непрямолинейности изображения источника линейного света. Эта непрямолинейность, называемая эффект скоса, распространяется и на распределение интенсивности света, используемого при печати линий фосфора, и увеличивает чувствительность ширины фосфора к экспозиции света, тем самым делая регулирование ширины линии более трудным.

Для уменьшения эффекта скоса приводится компенсация при помощи различных средств, включающих технологию зональных экспозиций, синхронизацию наклона источника линейного света с последующей экспозицией различных областей экрана или изгиб столбцов щелей и линий люминофора. В кинескопе 1 проблема эффекта скоса решается при помощи нового изображения линии фосфора. Экран содержит прямые линии по малой оси, изогнутые линии в области экрана, где эффект скоса наибольший, и прямые линии по бокам экрана, где эффект скоса в кинескопе минимален. Такое изображение представлено на фиг.8, где сплошными линиями 16-21 представлены соответствующие выбранные линии фосфора, а пунктирными линиями 22 представлены прямые линии, параллельные малой оси. Кривизна линий фосфора увеличивается с увеличением расстояния от малой оси до максимальной кривизны в линиях 18-19 и затем уменьшается до боковой линии 21, которая является прямолинейной, при этом линии люминофора обращены вогнутой стороной к центру экрана.

Использование: цветные кинескопы. Сущность изобретения: цветной кинескоп содержит щелевую теневую маску и лицевую планшайбу прямоугольной формы с различной кривизной вдоль малой и большой осей. Кривизна планшайбы и маски вдоль большой оси больше вблизи боковых сторон, чем в центре. Линии катодолюминофора ориентированы в направлении малой оси и практически прямолинейны вблизи малой оси и боковых сторон, а по мере удаления от малой оси кривизна линий сначала возрастает, а затем убывает, при этом линии катодолюминофора обращены стороной к центру экрана. 8 ил.

ЦВЕТНОЙ КИНЕСКОП, содержащий теневую маску, установленную смежно линейному экрану, расположенному на внутренней части лицевой планшайбы прямоугольной формы, с большой осью, проходящей через центр линейного экрана и середины его коротких сторон, и с малой осью, проходящей через центр экрана и середины длинных сторон, при этом теневая маска и лицевая планшайба выполнены с различной кривизной вдоль большой и малой осей, причем кривизна вдоль большой оси больше вблизи боковых сторон, чем в центре маски или планшайбы, а сам линейный экран выполнен прямоугольным и имеет визуально плоское периферийное окаймление, в щелевой маске выполнено множество щелеобразных отверстий, размещенных столбцами, и линейный экран включает линии катодолюминофора, ориентированные в направлении малой оси прямолинейные вблизи нее, отличающийся тем, что, с целью увеличения качества изображения за счет уменьшения эффекта скоса, линии катодолюминофора вблизи малых сторон линейного экрана визуально прямолинейны, а по мере удаления от малой оси кривизны линии катодолюминофора сначала возрастает, а затем убывает, при этом линии катодолюминофора обращены вогнутой стороной к центру экрана.