ЦВЕТНОЙ КИНЕСКОП Российский патент 1996 года по МПК H01J29/07 H01J31/00 

Изобретение относится к известным кинескопам, имеющим теневую маску, прикрепленную к периферийной рамке, которую подвешивают относительно катодолюминесцентного экрана, в частности к улучшенным средствам для подвешивания масочной рамки в трубке.

Известен цветной кинескоп, содержащий периферийную рамку, несущую теневую маску и подвешенную в панели с помощью опорных средств, расположенных на периферийных, пространственно разделенных местах и выполненных в виде пружин изогнутых с образованием трех секций, первая из которых приварена к рамке, вторая отогнута в сторону панели, а третья выполнена с отверстием, которое входит в зацепление с металлическим штифтом, впаянным в боковую стенку панели (1).

Известен цветной кинескоп, содержащий откачанную стеклянную колбу, имеющую прямоугольную панель экрана, при этом панель экрана включает узел теневой маски, установленный в ней с помощью опорного средства, расположенного на периферийных, пространственно разделенных местах внутри панели, причем опорное средство выполнено с возможностью перемещения узла теневой маски в сторону экрана кинескопа для компенсации температурного расширения узла, при этом опорное средство в каждом из пространственно разделенных мест включает штифт, прикрепленный к стеклянной колбе, пружину с отверстием, сцепленным со штифтом, и пластину, приваренную между пружиной и узлом теневой маски, причем пружина имеет удлиненную часть, образующую острый угол с плоскостью, параллельной центральной продольной оси кинескопа (2).

Проблема, с которой сталкиваются во многих опорных системах известного уровня техники, заключается в том, что они (опорные системы) могут смещаться, когда подвергаются сотрясением и вибрации. Поэтому существует потребность усовершенствований в опорных масочных системах, которые уменьшают их чувствительность к таким отклонениям.

Изобретение предусматривает усовершенствование в трубках, использующих системы опорного узла масочной рамки, которые меньше повреждаются от сотрясения и вибрации.

Усовершенствованный цветной кинескоп включает откачанную стеклянную колбу, имеющую прямоугольную панель экрана. Панель включает узел теневой маски, установленной в ней, опорные средства, которые размещают в разнесенных по периферии в пространство положениях внутри панели. Опорные средства обеспечивают компенсацию от теплового расширения узла теневой маски. Компенсация есть перемещение узла теневой маски к экрану трубки, когда узел теневой маски расширяется. Опорные средства в каждом разнесенном в пространстве положении включают штифт, прикрепленный к стеклянной колбе, пружину, имеющую отверстие в ней, закрепляющую штифт, и пластину, приваренную между пружиной и узлом теневой маски. Усовершенствование содержит комбинацию пружины, образующей угол по отношению к теневой маске, для того чтобы обеспечить приблизительно половину требуемой компенсации, и пластину, сконструированную из биметаллических материалов и имеющую соответствующую толщину и длину для того, чтобы обеспечить приблизительно оставшуюся часть требуемой компенсации.

На фиг. 1 изображен аксиальный поперечный вид сбоку цветного кинескопа, воплощающий изобретение, на фиг. 2 вид снизу квадранта панели экрана и узла масочной рамки трубки фиг. 1, на фиг. 3 вид сбоку пружины, пластины и штифта в соответствии с изобретением.

Прямоугольный цветной кинескоп 1 имеет стеклянную колбу 2, содержащую прямоугольную панель экрана 3 и трубчатую горловину 4, соединяемую прямоугольным раструбом 5. Панель 3 содержит просмотровой экран 6 и периферийный фланец или боковую стенку 7, которую припаивают к раструбу 5. Панель экрана 3 включают две ортогональные оси: большую ось Х, параллельную ее более широкому размеру (обычно горизонтальному), и малую ось Y, параллельную ее более узкому размеру (обычно вертикальному). Большая и малая оси перпендикулярны центральной продольной оси Z трубки, которая проходит через центр горловины 4 и центр панели 3. Мозаичная трехцветная фосфорная экранная сетка 8 поддерживается внутренней поверхностью экрана 6. Экранная сетка предпочтительно является линейным растром с фосфорными линиями, по существу параллельными малой оси Y. Альтернативно экранная сетка может быть точечной экранной сеткой. Многоапертурный цветной селективный электрод или теневую маску 9 монтируют съемной усовершенствованными средствами в предопределенном пространственном положении относительно экранной сетки 8. Электронную пушку 10 устанавливают по центру внутри горловины 4 для того, чтобы генерировать и направлять три электронных пучка, вдоль сходящихся в одной точке траекторий через маску 9 к экранной сетке 8.

Трубка на фиг. 1 сконструирована с использованием внешней магнитной отклоняющей системы 11, такой, как отклоняющая система, расположенная в районе стыка раструб-горловина. При возбуждении отклоняющая система 11 подвергается воздействию трех пучков в магнитных полях, которые заставляют пучки сканировать горизонтально и вертикально в прямоугольном растре над экранной сеткой 8.

Теневая маска 9 является частью узла масочной рамки 12, которая также включает периферическую рамку 13. Узел масочной рамки 12 показан позиционированным внутри панели экрана 3 на фиг. 1 3. Узел масочной рамки 12 устанавливают в панели 3 посредством четырех усовершенствованных опорных средств 14, показанных на фиг. 2 и 3.

Рамка 13 включает два по существу перпендикулярных фланца, первый фланец 15 и второй фланец 16 L-образной конфигурации в поперечном сечении. Первый фланец 15 простирается от второго фланца 16 в направлении к экранной сетке 8. Второй фланец 16 простирается от первого фланца 15 в направлении к центральной продольной оси Z трубки 1. Четыре угла 17 рамки 13 являются усеченными, располагающимися под углом, приблизительно перпендикулярным к диагональным направлениям рамки.

Теневая маска 9 включает изогнутый апертурный участок 18 (сплошной), не имеющий отверстий кромочный участок 19, окружающий апертурный участок 18, и участок бортика 20, изогнутый назад от кромочного участка 19 и простирающийся от экранной сетки 8. Маска 9 телескопически передвигается в или устанавливается внутри рамки 13 и приваривается к внутренней поверхности первого фланца 15.

Опорное средство 14 узла масочной рамки включают в каждый из четырех углов рамки и панели. Каждое опорное средство 14 включает штифт 21, пружину 22 и пластину 23. Каждый штифт является конической формы металлическим элементом, который прикрепляют к боковой стороне 7 панели. Каждую пластину 23 приваривают ближайшим одним концом к фланцу 15 в усеченном углу рамки 13. Пружину 22 прикрепляют в одном из ее концов к другому концу пластины 23. Отверстие 24 ближайшим свободным концом каждой пружины 22 входит в зацепление с конической частью штифта 21.

Пружина 22 включает три участка 25 27. Первый участок 25 параллелен пластине 23 и к тому же приваривается. Удлиненный второй участок 26 простирается из первой части 25 и образует острый угол β c плоскостью С, которая параллельна центральной продольной оси Z трубки. Третий участок 27 простирается из второго участка 26 и приблизительно перпендикулярен центральной оси А штифта 21. Третий участок 27 имеет кольцевую выдавленную секцию 28, которая включает центральное отверстие 24. В этом воплощении выдавленная секция 28 снабжена выступом (сдвигом). Из-за этого выступа удлиненный второй участок 26 выравнивается в одну линию с центральным отверстием 24 так, что центральная продольная плоскость В второго участка 26 пересекает центральную ось А штифта 21 приблизительно в центре отверстия 24, этот выступ устраняет нежелательное плечо рычага, которое присутствовало бы в пружине без выступа из-за смещения удлиненного второго участка 26 с пружинным апертурно-штифтовым контактом.

Пластина 23, иногда также упоминаемая как зажим, является ламинарной биметаллической конструкцией, как показано поперечным сечением на фиг. 3. Один металлический слой 29, противостоящий рамке, является материалом высокого теплового расширения и другой металлический слой 30, противостоящий пружине, является материалом низкого теплового расширения.

Каждая пружина 22 и пластина 23 обеспечивает приблизительно половину компенсации необходимой для передвижения маски относительно экрана во время эксплуатации трубки. Такая компенсация необходима для того, чтобы удержать апертуры маски выравненными в одну линию с фосфорными элементами экрана вдоль траекторий электронных пучков. Вклад пружины в такой компенсации является геометрической компенсацией, которая вызывается силой расширяющейся маски против пружины. Количество геометрической компенсации, обеспечиваемое пружиной, устанавливается отношением между углом b второго участка 26 пружины образующим с плоскостью С. Количество тепловой компенсации, обеспечиваемое пластиной, устанавливается отношением между толщиной пластины и разницей в коэффициентах теплового расширения металлических слоев 29, 30.

Для трубки, имеющей формат изображения 4 х 3 и 31 дюйм (79 см) диагональ прямоугольного просмотрового экрана 0,025 дюйма (0,0635 см) толщину пружины из нержавеющей стали, имеющей угол b 15^o, используют в комбинации с 0,073 дюйма (0,1854 см) толщиной биметаллическую пластину длиной 1,245 дюйма (3,165 см) для металлической теневой маски и с толщиной 0,062 дюйма (0,1575 см) биметаллической пластины длиной 1,246 дюйма (3,165 см) для теневой маски Invar в другом воплощении для обеих трубок, имеющей формат изображений 16 х 9 и диагональ просмотрового прямоугольного экрана 34 дюйма (86 см), и трубки, имеющей формат изображения 4 х 3 м диагональ просмотрового прямоугольного экрана 35 дюймов (89 см), толщина пружины 0,031 дюйма (0,0787 см) из нержавеющей стали, имеющей угол b 15 ^o, используют в комбинации с толщиной 0,060 дюйма (0,1524 см) длину биметаллической пластины 1,530 дюймов (3,886 см). Нержавеющая сталь была выбрана из других металлов из-за ее наилучшей чувствительности к тепловым обработкам, возникающим во время изготовления металлической трубки.

Полная герметическая компенсация для расширения маски могла бы быть выполнена в трубке с увеличением угла b в пружине до тех пор, пока плоскость В второго участка 26 пружины была бы приблизительно перпендикулярна траектории электронного луча в максимальном отклонении. Однако трудность с таким большим углом пружины заключается в том, что механические силы и перемещения, также как и соизмеримость уровней нагрузок, испытываемых пружиной во время сотрясения, неприемлемо высокие. Поэтому геометрическая компенсация нежелательна. Полная тепловая компенсация использующихся пластин также не желательна, но по существу по другой причине. Если полную компенсацию будут осуществлять использованием биметаллической пластины, то конструкцию опорных средств в маске было бы необходимо по существу модифицировать. Пока еще не открыты альтернативные опорные средства, которые могут удовлетворять требованиям различной силы передвижению, усилию и сотрясению, возникающих во время эксплуатации трубки так, как конструкция, показанная на фиг.3.

Хотя изобретение описано относительно трубки, имеющей теневую маску, установленную в ней, должно быть понятно, что изобретение может быть альтернативно применено к трубке, имеющей теневую маску, установленную вдоль большой и малой осей внутри лицевой панели трубки. Более того, изобретение может быть применено к трубке, в которой периферийную арматуру теневой маски выполняют за одно целое с маской, без использования отдельно рамки. В дополнение изобретение может быть использовано в системе опорной маски, имеющей больше, чем четыре опорных участка. Здесь используется термин приблизительно половина. Этот термин следует понимать более широко, он включает 50% плюс или минус 15%

Сущность изобретения: цветной кинескоп включает откаченную стеклянную колбу, имеющую прямоугольную панель экрана. Панель включает узел теневой маски, установленный в ней посредством опорных средств, размещенных в разнесенных по периферии внутри панели положениях. Опорные средства обеспечивают компенсацию термического расширения узла теневой маски. Компенсация - это перемещение узла теневой маски к экрану трубки, всегда узел теневой маски расширяется. Опорное средство каждого разнесенного в пространстве положения включает штифт, прикрепленный к стеклянной колбе, пружину, имеющую апертуру, входящую в зацепление со штифтом, и пластину, приваренную между пружиной и узлом теневой маски. Пружина образует угол, равный 15 ^o, с плоскостью, параллельной центральной продольной оси кинескопа, чтобы обеспечить приблизительно половину требуемой компенсации, а пластина сконструирована из биметаллических материалов и имеет соответствующую толщину и длину для обеспечения приблизительно оставшейся половины обеспечиваемой компенсации. 3 ил.

Цветной кинескоп, содержащий откачанную стеклянную колбу, имеющую прямоугольную панель экрана, при этом панель экрана включает узел теневой маски, установленный в ней с помощью опорного средства, расположенного на периферийных, пространственно разделенных местах внутри панели, причем опорное средство выполнено с возможностью перемещения узла теневой маски в сторону экрана кинескопа для компенсации температурного расширения узла, при этом опорное средство в каждом из пространственно разделенных мест включает штифт, прикрепленный к стеклянной колбе, пружину с отверстием, сцепленным со штифтом, и пластину, приваренную между пружиной и узлом теневой маски, причем пружина имеет удлиненную часть, образующую острый угол с плоскостью, параллельной центральной продольной оси кинескопа, отличающийся тем, что острый угол составляет 15^o для пружины из нержавеющей стали с толщиной в диапазоне от 0,0635 до 0,0787 см, благодаря этому обеспечивается 50% плюс или минус 15% необходимой компенсации, пластина имеет биметаллическую конструкцию, такую, что один металлический слой материала с более высоким тепловым расширением обращен к пружине, причем толщина пластины находится в диапазоне от 0,1524 до 0,1854 см, а ее длина в диапазоне от 3,886 до 3,165 см для материала из нержавеющей стали с более высоким тепловым расширением и материала из инвара с более низким тепловым расширением, с возможностью обеспечения остальных 50% плюс или минус 15% необходимой компенсации.