ФРОНТАЛЬНАЯ ПАНЕЛЬ ДЛЯ ЭКРАНА ЦВЕТНОЙ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ ТРУБКИ ДЛЯ ТЕЛЕВИДЕНИЯ ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ Российский патент 1996 года по МПК H01J29/86 

Настоящее изобретение относится к фронтальной панели цветной телевизионной трубки высокого разрешения. Оно находит применение в приеме передач телевизионных передач высокого разрешения.

Телевидение высокого разрешения требует нового определения параметров производства цветных телевизионных трубок. В частности, европейский стандарт Д2-МАС приводит у пользователей к следующем преимуществам: несколько языков на принимаемых программах, системы стереофонического звука, звук цифрового преобразования, новые сервисные возможности, например телетекст, открытие на телевидении стандарта НDТV (телевидение высокого разрешениям
Эти преимущества ставят требования перед трубками: улучшение размера места удара электронных пучков на экран, выбор линейности (шага) экрана и маски постоянным по всей поверхности освещенной поверхности, "плоский" и "широкий" экран формата "синемаскопа" с отношением в общем случае равном 16/9, хорошие допуски трубки на уровне белого и чистоты цветов по всей гамме интенсивностей электронных пучков, хорошие параметры яркости и контраста, улучшение антивибрационных качеств маски (улучшенная нечувствительность к микрофонным эффектам, связанным, в частности, с ударами по телевизору и с вибрациями, создаваемыми громкоговорителями телевизора).

В известной технике эстетика телевизионных трубок ориентируется к трубкам со все более и более плоскими экранами. Используемый в настоящее время тип "плоского" фронтального стекла называется "планарным", и он описан, в частности, во французских заявках на патент N 2541817 и N 2541820. Такие трубки функционируют корректно, но они требуют производить корректировку, чтобы получить хорошую геометрию изображения, эти коррекции не могут быть получены при помощи только одного отклоняющего устройства.

С другой стороны, плоскостность экрана отражается на геометрии маски и вызывает проблемы термомеханического поведения, которое проявляется в виде дефектов вздутий и пузырей.

Первым техническим результатом настоящего изобретения является получение для телевидения высокого разрешения трехцветной трубки с "широким" экраном (отношение 16/9) или со стандартным (отношение 4/3), у которой экран плоский насколько возможно и которая требует наименьших коррекций геометрии, что позволяет создать очень широкую гамму трубок с различными размерами и с разной плоскостностью самым простым способом без применения цилиндрического элемента системы подсветки фронтального стекла при изготовлении люминофорного экрана визуализации.

Техническим результатом настоящего изобретения является также трехцветная телевизионная трубка для телевидения высокого разрешения, в частности с "широким" экраном, в котором коэффициент, называемый "шаг экрана" или линейность экрана, постоянный насколько возможно, края экрана наиболее прямые, характеристики экрана делают оптимальной линейность строк люминофора без использования цилиндрического элемента системы подсветки фронтального стекла и позволяют использовать маски большей кривизны, причем характеристики трубки оптимизированы по коэффициентам вздутия и пузыри, микрофонный эффект и отклонения чистоты цветов.

В соответствии с изобретением способ изготовления цветной телевизионной трубки, которая имеет стеклянный корпус, в котором в горловине имеется электронная пушка и теневая маска напротив внутренней поверхности фронтального стекла с нанесенным люминофором, состоит в следующем:
сначала рассчитывается внутренняя поверхность фронтальной панели методом конечных элементов так, чтобы регулярность экрана (называемая шагом экрана) была точно постоянной по всей поверхности фронтального стекла, затем рассчитывается маска, спаренная с фронтальным стеклом таким образом, чтобы регулярность маски (называемая шагом маски) была постоянной, в случае необходимости повторить расчет внутренней поверхности фронтального стекла, рассчитывается наружная поверхность фронтального стекла методом конечных элементов таким образом, чтобы были достигнуты антиимплозионные характеристики толщины и высоты юбки и стоимости фронтальной панели. Затем отпечатываются слои фосфоров на внутренней поверхности без использования цилиндрических элементов системы подсветки.

Фронтальная панель в соответствии с изобретением для цветной телевизионной трубки, подходящей для телевидения высокого разрешения, типа, определяемого поверхностью ( S ), которая задается уравнением Z = Σ(C(i)X^j(i)•Y^k(i)), где Z расстояние от любой точки поверхности до плоскости, касательной к этой поверхности в ее центре, суммирование ведется по целому конечному индексу i; X и Y координаты в прямоугольной системе координат точек этой поверхности, j и К целые коэффициенты, равные ные соответственно для j 4,2,0,4,2,0,4,2, для К они равны 4,0,2,0,2,4,2,4, когда i меняется от 1 до 8. Коэффициенты С(i ) являются коэффициентами уравнения: С(i) Со(i ) F^{-(j(i)+k(i)-1}, где коэффициенты С(i) описывают семейство фронтальных стекол в соответствии с изобретением для форм экрана, определяемых F, где F отношение диагоналей для одного семейства и F 1 для экрана с отношением 16/9 и при диагонали равной 83 см (33 дюймов), или для экрана с отношением 4/3 и с диагональю 68 см (27 дюймов), причем коэффициенты Со(i) приведены в табл. 1 для отношений 15/9 и 4/3.

На фиг.1 приведена схема телевизионной трубки в примере реализации в соответствии с изобретением; на фиг.2 разрезы двух фронтальных панелей разного размера вдоль большой оси в соответствии с изобретением; на фиг.3 - разрезы фронтальной панели в соответствии с изобретением по трем характеристическим плоскостям разреза.

Производство цветных телевизионных трубок ставит большое число проблем, которые взаимодействуют друг с другом. Так, проблема панели, т.е. связанная с изготовлением фронтальной панели, на которой должен быть изготовлен экран визуализации, ставит физические проблемы электромагнитных отклоняющих систем и электронной оптики на уровне электронной пушки, но также и вопросы механики, связанные с наличием маски, и вопросы физико-химии, связанные со свойствами приема электронных пучков и превращения в видимое излучение от экрана к пользователю.

На фиг. 1 показана телевизионная трубка в соответствии с изобретением, содержащая фронтальную панель 1 с диагональю 83 см и отношением сторон 16/9. Ось Z является центральною осью трубки, которая точно соответствует центральному пучку электронов с нулевым отклонением, т.е. когда пушка 2 излучает три своих пучка так, что на отклоняющую систему 3, установленную вокруг горловины трубки, поступает наименьший ток отклонения.

Фронтальная панель 1, на которой делается экран визуализации, соединена с конусом 4 трубки при помощи пояса 5, который точно параллелен оси Z.

Внутри трубки находится узел теневой маски 6, который служит для выбора цветов на люминофорах, образованных параллельными полосками на внутренней стороне фронтального стекла. На фиг.1 выделен разрез фронтальной панели в соответствии с изобретением, слой 7 люминофоров в виде полос красного 8, зеленого 9 и синего 10 цвета свечения, которые превращают электронные пучки, испускаемые пушкой 2, в видимое излучение через фронтальную панель 1 в направлении оси Z, и теневая маска 6.

Для данной величины токов отклонения в отклоняющей системе выбирается отверстие 11 маски. Через это отверстие продолговатой формы проходят пучки КРАСНЫЙ, ЗЕЛЕНЫЙ и СИНИЙ, которые возбуждают соответствующую полосу электролюминесцирующих фосфоров 8,9 и 10.

Преимуществом настоящего изобретения является учитывание геометрических требований соответствия между каждым отверстием маски и расположением полос фосфоров. Действительно, радиус кривизны фронтального стекла 1 не является постоянным в каждой точке его поверхности, поэтому следует учитывать распределение полос 8,9,10 так, чтобы избежать попадания края пучка на часть полосы, которая ему не соответствует (дефект чистоты цвета).

На фиг.2 показаны полуразрезы наружных поверхностей фронтальных панелей в соответствии с изобретением, которые сделаны параллельно их большой оси Ох(а) в версии 83 см (33 дюйма) 16/9 для кривых (а) и 69 см (27 дюймов) 4/3 для кривых (b). В каждом ансамбле (а) и (b ) верхняя кривая сделана по оси Ox, проходящей через центр фронтальной панели, а нижняя кривая сделана по горизонтальному краю экрана.

Изобретение состоит в том, чтобы, учитывая каждый из классических параметров, связанных с изготовлением телевизионной трубки, затем определить методом конечных элементов уравнение внутренней поверхности S2 при помощи координаты Z любой точки этой поверхности:
Z = Σ(C(i)•X^j(i)•Y^k(i)),
в этом уравнении j и k являются целыми коэффициентами, величины которых приведены в указанных выше таблицах, которые построены для Со(i), соответствующего фронтальному стеклу 83 см 16/9 и фронтальному стеклу 68 см 4/3 соответственно с
C(i) = C_o(i)•F^{-(j(i)+k(i)-1},
в этом выражении F есть отношение диагоналей одной и той же семьи и равно 1 для экрана с отношением 16/9 и диагональю 83 см или для экрана с отношением 4/3 и диагональю 68 см, коэффициенты Со(i) определяются из приведенных таблиц. Так, для экрана с диагональю 112 см (44 дюйма) F 4/3 и для экрана с диагональю 28 см (11 дюймов) F 1/3.

Во вторых, маска, которая изготавливается из соответствующего материала, раcсчитывается с учетом характеристик термомеханического поведения классических материалов таких, как сталь и инвар. С практической точки зрения оптимизированный компромисс получается за счет итераций расчета внутренней поверхности и геометрии маски таким образом, чтобы получить несколько возможный плоскостной аспект.

В примере реализации возможно иметь точно постоянными линии экрана. Они меняются от 0,7 мм в центре экрана до 0,8 мм в углу.

После того, как закончена внутренняя поверхность S1, одновременно рассчитана маска, изобретение позволяет определить геометрию наружной поверхности S2.

К этой поверхности предъявляются такие же требования на плоскостность, но, кроме того, должны быть хорошие механические качества по антииплозии (против всестороннего сжатия).

Для этих целей определяются наилучшие величины толщины t и высоты Н пояса. В представленном на фиг. 3 примере реализации эти два параметра контролируются на крае большого размера М, крае малого размера m и в углу Д.

Соответствующие определенные величины ( мм ) приведены в табл.2, где размеры указаны в миллиметрах для фронтальной панели 33 дюйма 16/9. ЫЫЫ2 ТТТ1 ТТТ2

Использование: фронтальная панель для экрана телевизионной трубки высокого разрешения, в основном цветной. Сущность изобретения: форма внутренней и наружной поверхностей фронтальной панели определяется формулой
Z = Σ(C(i)X^j(i)•Y^k(i))
где Z -расстояние от какой-либо точки поверхности до плоскости, касательной в центре этой поверхности, а коэффициенты C(i) выбраны из заданного равенства, описывающего семейства поверхностей как функцию отношения диагоналей панели. 3 ил., 2 табл.

Фронтальная панель для экрана цветной телевизионной трубки для телевидения высокого разрешения, выполненная практически прямоугольной с длинной стороной, в основном параллельной большой оси, и короткой стороной, параллельной в основном малой оси, и имеющая несферическую наружную поверхность с различной кривизной вдоль малой и большой осей, при этом несферическая наружная поверхность содержит практически прямоугольный контур, расположенный на ее периферии и лежащий в основном в плоскости, перпендикулярной центральной продольной оси телевизионной трубки, отличающаяся тем, что внутренняя и наружная стороны панели выполнены в виде поверхностей типа
Z Z = ∑ (C(i)•x^j(i)•y^k(j), (C(i)•x^j(i)•y^K(i)),
где Z расстояние от какой-либо точки поверхности до плоскости, касательной в центре этой поверхности;
коэффициенты С(i) выбраны из равенства
C(i) C₀(i)•F^{-(j(i) +K(i)-1)},
в котором коэффициенты С(i) описывают семейство фронтальных стекол, F - отношение диагоналей для одной и той же семьи, F= 1 для экрана с отношением сторон 16/9 и диагональю 83 см или для экрана с отношением 4/3 и диагональю 68 см, суммирование производят по целым конечным индексам i, а x и y - прямоугольные координаты точек этой поверхности, j и К целые коэффициенты, равные для j 4,2,0,4,2,0,4,2, для К 4,0,2,0,2,4,2,4, когда i меняется от 1 до 8, коэффициенты С₀(i) для фронтальных панелей с отношением сторон 15/9 и 4/3 приведены в таблице описания.