ДВУЛУЧЕВАЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ТРУБКА С МАГНИТНОЙ ОТКЛОНЯЮЩЕЙ СИСТЕМОЙ Российский патент 1995 года по МПК H01J31/10 

Изобретение относится к электронной технике, в частности к электронно-лучевым приборам, и может быть использовано при разработке и в производстве электронно-лучевых трубок для проекционного цветного телевидения, в том числе высокого разрешения (второй ТВ-cтандарт).

В электронно-лучевых трубках (ЭЛТ), использующих многолучевые электронно-оптические системы для одновременного воспроизведения более одного изображения, например в многолучевых осциллографах и в цветном телевидении, необходимо осуществлять совмещение изображений с той или иной степенью точности. В осциллографии это требование совмещения начала координат отсчета, в цветном телевидении совмещение изображений от трех электронных прожекторов, воспроизводящих основные цвета.

В настоящее время в связи с ограничением возможностей достижения в проекционных системах черно-белого и цветного телевидения с помощью однолучевых ЭЛТ больших яркостей при высокой разрешающей способности, нашли применение многолучевые системы, в частности более эффективные двухлучевые ЭЛТ. Такие трубки позволяют значительно улучшить качество изображения за счет разнесения во времени двух одинаковых сигналов, возбуждающих одну точку люминофора. Таким образом воспроизведения можно преодолеть энергетический и температурный пороги насыщения люминофора и значительно повысить яркость изображения при одновременном существенном улучшении разрешающей способности. Разрешение улучшается, так как снижается ток пучка одного электронного прожектора при суммарном токе, большем, чем достигается в однолучевых системах, что дает также возможность обеспечить воспроизведение изображения по второму телевизионному стандарту.

Однако описанное техническое решение выводит на первый план задачу прецизионного совмещения изображений при временном сдвиге сигнала между электронными прожекторами, решение которой может быть различным в зависимости от конструкции и назначения трубки.

Известны конструкции ЭЛТ, в которых для совмещения пучков в плоскости экрана электронные прожекторы размещены таким образом, что они находятся под углом к оси ЭЛТ с вершиной в центре экрана. Такие системы сложны конструктивно, нетехнологичны, не обеспечивают требуемой точности сведения и при этом не исключают необходимости применения устройств, корректирующих положение отдельных изображений.

Мировой опыт создания многолучевых ЭЛТ показал, что наиболее целесообразным конструктивным решением является такое расположение электронных прожекторов, при котором оптические оси каждого прожектора параллельны общей оси ЭЛТ. В осциллографических ЭЛТ для совмещения положения пучков и коррекции изображения используют чисто электростатические элементы, в том числе отклоняющие системы, как правило плоскопараллельные. Примером такого решения является конструкция ЭЛТ типа 15Л07И, выпускаемой отечественной промышленностью серийно (КД 3.335.193). Существенный недостаток таких систем заключается в некоторой дефокусировке пучка и необходимости взаимного экранирования от смежных систем других электронных прожекторов. Известны также осесимметричные и смещенные относительно осей прожекторов астигматичные сводящие электростатические линзы, применяемые в электронной оптике многолучевых систем. Электростатические линзы сведения планарных систем для цветных кинескопов не обеспечивают полного сведения пучков и используются в сочетании с электромагнитными элементами [1] При этом управление сводящей линзой приводит к нежелательному ухудшению фокусировки, а магнитные элементы в известных конструкциях оказывают на все пучки совокупное, хотя и разное по интенсивности одновременное воздействие. Для точного сведения пучков в проекционных и цветных системах электростатические отклоняющие системы по имеющимся данным не применяются.

Наиболее близким техническим решением является принятая за прототип конструкция двухлучевой ЭЛТ [2] Указанная конструкция относится к чисто электростатическим и кроме основных, отклоняющих пучки в двух направлениях систем, имеет в каждой ЭОС пару сводящих отклоняющих пластин. Электронный пучок, сформированный ЭП этими пластинами, отклоняется от оси и направляется в основные отклоняющие системы, а затем в область после ускорения. К недостаткам описанной конструкции следует отнести одинаковую направленность сводящих систем в обоих ЭОС, необходимость их экранирования от взаимного влияния и относительно большие углы наклона пучков для их сведения в центре экрана.

Целью изобретения является обеспечение в двухлучевой ЭЛТ прецизионного совмещения изображений от электронных прожекторов в двух взаимно перпендикулярных направлениях в одном направлении от одного и в другом от второго.

Цель достигается тем, что между последними электродами ЭП и фокусирующей системой введены две взаимно перпендикулярные плоскопараллельные электростатические отклоняющие системы, разделенные вдоль оси трубки диафрагмой, причем одна пластина каждой отклоняющей системы соединена с разделительной диафрагмой, которая находится под средним потенциалом смежных электродов, а вторые пластины этих систем изолированы и находятся под управляющим потенциалом, величина и полярность которого зависят от необходимой величины и направления смещения каждого изображения.

Одновременно достигается также существенно упрощение конструкции устройства, в котором применяется ЭЛТ, так как исключается узел магнитных корректоров системы сведения.

Сравнение известных конструкций и прототипа с предлагаемой показывает, что она существенно отличается от известных. Признаков, отличающих заявляемую конструкцию от аналогичных, при проведении экспертизы на новизну в описаниях, рефератах, статьях и других материалах не обнаружено. Таким образом, заявляемая конструкция обладает существенными отличиями и соответствует требованиям по новизне.

На фиг.1 показана двухлучевая ЭЛТ; на фиг.2 разрез по АОВ на фиг.1.

Двухлучевая ЭЛТ содержит баллон 1 ЭЛТ, магнитную отклоняющую систему 2, электронно-оптическую систему 3, в которую входят электронные прожекторы 4, электростатические системы 5 и 6 прецизионного совмещения пучков, разделенные диафрагмой 7, на которой размещены по одной пластине системы 5 горизонтального смещения и системы 6 вертикального смещения. Вторые пластины этих систем соответственно закреплены на последнем электроде одного прожектора 4 и на первом электроде фокусирующей системы 8. Электронные пучки 9 и 10 направлены к экрану 11.

Как видно из чертежа, электронные прожекторы 4 формируют параллельные оси трубки пучки 9 и 10. Фокусирующая система 8 осуществляет фокусировку пучков 9 и 10 и их сведение в плоскости экрана 11. Прецизионная корректировка положения изображений, формируемых прожекторами 4, осуществляется электростатическими системами 5 и 6, причем в горизонтальном направлении пучок 9 смещается системой 5, а в вертикальном направлении пучок 10 смещается системой 6. Разделительная диафрагма 7 обеспечивает экранирование систем 5 и 6, исключающее их взаимное влияние на пучки 9 и 10.

Примером конкретного исполнения является образец двухлучевой ЭЛТ, на котором было исследовано предлагаемое техническое решение. Электронно-оптическая система состоит из последовательно расположенных вдоль оси трубки двух электронных прожекторов 4, вертикально отклоняющей системы коррекции, состоящей из двух плоскопараллельных электродов (пластин) 5, разделительной диафрагмы 7, горизонтально отклоняющей системы 6 коррекции и фокусирующей системы 8. Арматура с помощью несущих стеклянных изоляторов собрана из совокупности плоских диафрагм, формирующих две одинаковые электронно-оптические системы с разделенными катодами и общей фокусирующей линзой 8.

Электронные прожекторы 4 оканчиваются дополнительной диафрагмой, на которой закреплена пластина 5 вертикальной коррекции. Разделительная диафрагма несет на себе вторую пластину системы 5 и первую пластину системы 6 горизонтальной коррекции. Затем расположена еще одна дополнительная диафрагма, предшествующая фокусирующей системе, несущая вторую пластину системы 6. Пары пластин 5 и 6 установлены на диафрагмах таким образом, что они расположены симметрично и эквидистантно осям электронных прожекторов 4 и плоскости их симметрии взаимно перпендикулярны. Фокусирующая линза 8 образована чашеобразным электродом и тонкопроводящим покрытием на внутренней поверхности баллона 1.

С целью исключения влияния на характеристики пучков корректирующие системы находятся под средним потенциалом смежных электродов, для чего разделительная диафрагма 7 соединена с ускоряющим электродом. Дополнительные диафрагмы, несущие вторые пластины систем 5 и 6, имеют отдельные выводы, на которые подаются корректирующие положение пучков потенциалы. Размеры пластин 5 и 6 выбраны на основе упрощенного расчета чувствительности по формуле
S l(L-l/2) 2dU_a, где S чувствительность к отклонению;
l длина пластин вдоль оси трубки;
L расстояние от начала пластин до экрана;
d расстояние между пластинами;
Исследованный образец ЭЛТ имеет следующие характеристики: l 4 мм; L 370 мм; d 2 мм; U_a 3000 В. Расчетная чувствительность равна S 0,10 мм/В. Измеренная на образце чувствительность составила 0,08 мм/В, что в пределах точности упрощенной формулы. Полученная чувствительность удовлетворяет самым жестким требованиям, так как величина необходимой коррекции изображений не превышает 2 мм, т.е. необходимо и достаточно иметь низковольтный стабилизированный источник питания.

Экономическая эффективность от использования предложенного технического решения определяется снижением стоимости аппаратуры потребителя в связи с исключением магнитных корректирующих катушек, сокращением числа источников питания и упрощением настройки.

Использование: в производстве электронно-лучевых трубок для проекционного цветного телевидения. Сущность изобретения: устройство содержит баллон, магнитную отклоняющую систему, электронно-оптическую систему, в которую входят электронные прожекторы, электростатические системы прецизионного совмещения пучков, разделенные диафрагмой, на которой размещены по одной пластине системы горизонтального смещения. Вторые пластины этих систем соответственно закреплены на последнем электроде одного прожектора и на первом электроде фокусирующей системы. С целью исключения влияния на характеристики пучков корректирующие системы находятся под средним потенциалом смежных электродов, для чего разделительная диафрагма соединена с ускоряющим электродом. Дополнительные диафрагмы, несущие вторые пластины систем, имеют отдельные выводы, на которые подаются корректирующие положение пучков потенциалы. 2 ил.

ДВУЛУЧЕВАЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ТРУБКА С МАГНИТНОЙ ОТКЛОНЯЮЩЕЙ СИСТЕМОЙ, содержащая два электронных прожектора с независимым управлением током пучка и устройства для корректировки положения пучков, отличающаяся тем, что с целью улучшения качества изображения путем прецизионного совмещения изображения от электронных прожекторов в двух направлениях (координатах), между последними электродами прожекторов и фокусирующей системой введены две взаимно перпендикулярные плоскопараллельные электростатические отклоняющие системы, разделенные вдоль оси трубки диафрагмой, причем одна пластина каждой отклоняющей системы соединена с разделительной диафрагмой, находящейся под средним потенциалом смежных электродов, а вторая пластина каждой отклоняющей системы изолирована и находится под управляющим потенциалом, величина и полярность которого определены величиной и направлением требуемого смещения изображения.