ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРОЖЕКТОР ДЛЯ ЦВЕТНЫХ КИНЕСКОПОВ Российский патент 1997 года по МПК H01J29/56 H01J31/20 H01J29/51 

Настоящее изобретение относится к электронному прожектору и для цветных кинескопов, имеющему улучшенное фокусирующее действие за счет компенсации искажений пятен от электронных пучков в периферийных частях экрана цветного кинескопа.

Как хорошо известно специалистам, разрешение электронно-лучевой трубки тесно связано с размером (радиусом) пятен от электронных пучков на люминесцентном экране и чем меньше размер пятен, тем получается лучшее разрешение.

Для улучшения фокусировки должны быть функционально улучшены основания линзы и второстепенная линза электронного прожектора.

Однако распределения электрических полей, образуемых внутри отверстий, через которые проходят электронные пучки, соответствующие трем цветам и электронно прожектора, влияют друг на друга. Следовательно, возникает потребность в электронном прожекторе, в котором не было бы влияния друг на друга электронных пучков.

Обычно электронно-лучевая трубка включает, как показано на фиг.5, колбу, состоящую из экрана А, конуса В и горловины С, электронные прожекторы Е, установленные внутри горловины С для генерации электронных пучков и отклоняющее средство Г, установленное между конусом Б и горловиной В для отклонения электронных пучков с целью формирования на экране растра.

В такой электронно-лучевой трубке, когда электронный пучок Д, генерируемый прожектором Е, отклоняется и на него не воздействует никакая внешняя сила, геометрическое место точек оптимальной фокусировки представляет собой параболу G, имеющую точку отклонения в качестве центра.

Таким образом, горизонтальное расстояние фокусирования и вертикальное расстояние фокусирования равны друг другу для формирования геометрического места точек оптимальной фокусировки в центральной части экрана. Однако, в действительности, невозможно получить точку оптимальной фокусировки в периферийных частях экрана, так как горизонтальное расстояние фокусирования меньше или больше, чем вертикальное расстояние фокусирования, что приводит к продолжительной (+) или отрицательной (-) аберрации.

В патенте США 4866335 предложен способ улучшения фокусирующих свойств электронного прожектора путем уменьшения области расхождения электронного пучка и увеличения следующей за ней области сведения так, чтобы сделать минимальным диаметр пятна от электронного пучка.

Однако, для практического достижения оптимальной фокусировки в периферийных частях экрана, электронный прожектор, имеющий катод К и шесть коаксиально расположенных электродов, как показано на фиг.6, должен быть типом электронного прожектора с динамической подфокусировкой, в котором пятый электрод G₅ включает основной электрод и дополнительный электрод и напряжение, прикладываемое и к дополнительному электроду , изменяется согласно сигналу отклонения отклоняющей системы и сигналу синхронизации.

На фиг.7 иллюстрируется форма волны напряжения электронного прожектора с динамической подфокусировкой, из которой видно, что прикладываемое напряжение динамической подфокусировки становится выше и к периферийным частям экрана. В качестве примера, если частота строк 15,75 кГц и частота кадров 60 Гц, форма волны кадрового динамического напряжения перекрывается 262,5 формами волны строчного динамического напряжения, как показано на фиг. 8.

То есть, если максимальными значениями строчного и кадрового динамических напряжений является, соответственно, 600 В и 400 В, фокусирующее напряжение в периферийных частях экрана становится примерно на 1000 В выше, чем фокусирующее напряжение в центральной части экрана, которое приближается к напряжению оптимальной фокусировки в периферийных частях экрана. Однако, даже в этом случае в результате аберрации происходит искажение формы пятна в периферийных частях экрана, как показано на фиг.9.

Целью настоящего изобретения является разработка электронного прожектора для цветных кинескопов, в которых устраняется искажение в поперечном направлении электронного пучка в периферийных частях экрана.

Предлагаемый электронный прожектор для цветных кинескопов содержит передний (по ходу пучка) электрод, задний (по ходу электронного пучка) электрод, удлинительный фланец, расположенный перпендикулярно заднему концу переднего электрода вдоль его периферии, другой удлинительный фланец, расположенный перпендикулярно переднему концу заднего электрода вдоль его периферии, причем оба удлинительных фланца расположены друг против друга и отверстия для прохождения электронных пучков расположены сравнительно внутри указанных электродов, причем на передний электрод подают постоянное напряжение, а на задний электрод подают напряжение динамической подфокусировки, которое изменяется согласно сигналу отклонения и сигналу синхронизации так, что передний электрод образует выпуклую собирающую положительную линзу, оказывающую большее фокусирующее действие в вертикальном направлении, чем в горизонтальном направлении, и задний электрод образует вогнутую рассеивающую линзу, оказывающую большее рассеивающее действие в вертикальном направлении, чем в горизонтальном направлении с тем, чтобы вытянуть пятна от электронного пучка на экране в вертикальном направлении, таким образом, указанные две линзы служат для оказания дополнительного действия для того, чтобы пятно стало круглым по всему экрану цветного кинескопа.

Удлинительные фланцы выполнены за одно целое с передним электродом и задним электродом, соответственно, или присоединяются к этим электродам в виде дополнительных замкнутых полосок.

Постоянное напряжение может быть в пределах 400-1000 В, а напряжение динамической подфокусировки может быть в пределах 7-10 кВ.

Настоящее изобретение будет далее описано по прилагаемым рисункам, приведенным лишь в качестве примера, на которых изображено:
на фиг. 1 дан вид сбоку предлагаемого электронного прожектора, на фиг.2 вид сбоку другого воплощения предлагаемого электронного прожектора с многоступенчатой фокусировкой, на фиг. 3 перспективный вид с частичным сечением переднего и заднего электродов согласно настоящему изобретению, на фиг. 4 - другое воплощение предлагаемых электродов, на фиг.5 схематично показана обычная электронно-лучевая трубка, на фиг.6 вид сбоку обычного электронного прожектора с динамической подфокусировкой, на фиг.7 формы волн напряжения электронного прожектора с динамической подфокусировкой, причем на фиг.7А и 7В показаны формы волн напряжений динамической подфокусировки соответственно, строчной частоты и кадровой частоты, на фиг.8 форма волны напряжения динамической подфокусировки, в которой перекрываются строчная и кадровая частоты, и на фиг. 9 искажение электронного пучка в периферийных частях экрана обычный электронно-лучевой трубки.

На катод 10 электронного прожектора, показанного на фиг.1, подается напряжение в пределах 100-500 В для генерирования электронных пучков. Первый электрод 1 заземлен. Второй электрод 14, третий электрод 16, четвертый электрод 18, пятый электрод 20 и шестой электрод 22 расположены коаксиально с катодом 10 и неподвижно закреплены с помощью штабиков (не показаны).

Согласно настоящему изобретению задняя торцевая поверхность четвертого электрода 18 и передняя торцевая поверхность пятого электрода 20, которые расположены друг против друга, соответственно, снабжены удлинительными фланцами 24 и 26 и на пятый электрод 20 подают напряжение динамической подфокусировки V_d, тем самым образуя квадрупольную линзу, включающую четвертый и пятый электроды 28 и 20, соответственно, называемые в этом описании как передний и задний, которые являются отличными от используемых в обычном электронном прожекторе.

Эффект квадрупольной линзы может быть получен путем подачи на второй и четвертый электроды 14 и 18 постоянного напряжения E_g в пределах 400-1000 В, подачи на третий электрод 16 напряжения динамической подфокусировки Е_f в пределах 7-10 кВ и подачи на пятый электрод 20 другого напряжения динамической подфокусировки V_d в пределах 7-8 кВ.

На фиг.2 показаны предлагаемая квадрупольная линза, которая используется в электронном прожекторе с многоступенчатой фокусировкой, содержащем 8 электродов, первый электрод 28 заземлен, на второй, четвертый и шестой электроды 30, 32 и 34 подают постоянное напряжение E_g 2, на третий и пятый электроды 36 и 38 подают напряжение динамической подфокусировки E_f. На седьмой электрод 40 подают напряжение динамической подфокусировки V_d, так что шестой и седьмой электроды 34 и 40, соответственно, являются передним и задним электродами.

Для получения эффекта квадрупольной линзы, само собой разумеется, что задняя торцевая поверхность шестого электрода 34 и передняя торцевая поверхность седьмого электрода 40 должны быть, соответственно, снабжены удлинительными фланцами 42 и 44.

В вышеописанных двух воплощениях удлинительные фланцы 2426, 42, 44 могут быть выполнены за одно целое с передним четвертым электродом 18 (шестым электродом 34 в случае восьмиэлектродной конструкции) и задним пятым электродом 20 (седьмым электродом 40 в случае восьмиэлеткродной конструкции) соответственно, в чашеобразном виде, как показано на фиг.3, или же как показано на фиг.4, отдельно изготовляются замкнутые полоски, которые могут прикрепляться к переднему и заднему электродам сваркой и т.д.

Допускается выбор в любого из вышеуказанных двух методом изготовления удлинительных фланцев, так как они имеют один и тот же эффект.

При использовании в цветном кинескопе предлагаемого электронного прожектора, когда электронный пучок отклоняется к периферийным частям экрана, на передний и задний электроды подают напряжения, соответственно, так, чтобы напряжение динамической подфокусировки изменялось сигналу отклонения и сигналу синхронизации, чтобы большая величина напряжения действовала в вертикальное направление, чем в горизонтальном, тем самым приводя к вытянутому в вертикальном направлении пятну от электронного пучка, что компенсирует поперечное искажение электронного пучка, вызванное аберрацией отклоняющей системы в периферийных частях экрана.

Другими словами, в системе линз, включающей передний и задний электроды сторона переднего электрода образует выпуклую фокусирующую линзу, оказывающую большее фокусирующее действие в вертикальном направлении, чем в горизонтальном направлении с тем, чтобы вызвать поперечное искажение электронного пучка, тогда как задний электрод образует вогнутую рассеивающую линзу, которая оказывает большее рассеивающее действие в вертикальном направлении, чем в горизонтальном направлении с тем, чтобы вызывать искажение электронного пучка в вертикальном направлении. Таким образом, фокусирующее и рассеивающее действия уравновешиваются, в результате чего образуется круглое пятно от электронного пучка.

Таким образом, предлагаемый электронный прожектор может решить проблемы обычного электронного прожектора, обеспечивая оптимальную фокусировку электронного пучка по всему экрану, повышая тем самым разрешение.

Сущность изобретения: прожектор содержит передний электрод, задний электрод, один удлинительный фланец, расположенный перпендикулярно заднему концу переднего электрода вдоль его периферии, другой удлинительный фланец, расположенный перпендикулярно переднему концу заднего электрода вдоль его периферии, причем удлинительные фланцы обращены друг к другу и отверстия для прохождения электронных пучков находятся сравнительно внутри указанных электродов, при этом на передний электрод подают постоянное напряжение, а на задний электрод подают напряжение динамической подфокусировки, которое изменяется согласно сигналу отклонения и сигналу синхронизации так, что передний электрод образует выпуклую фокусирующую линзу, оказывающую большее фокусирующее действие в вертикальном направлении, чем в горизонтальном направлении, и задний электрод образует вогнутую рассеивающую линзу, оказывающую большее рассеивающее действие в вертикальном направлении, чем в горизонтальном направлении с тем, чтобы вытянуть пятно от электронного пучка на экране в вертикальном направлении, таким образом, две указанные линзы служат для оказания дополнительного действия с целью получения круглого пятна от электронного пучка на всей поверхности экрана цветного кинескопа. 9 ил.

Электронный прожектор для цветных кинескопов, содержащий последовательно установленные катод, управляющий электрод и систему по меньшей мере из трех электродов статической фокусировки и динамической подфокусировки электронного луча, выполненных компланарными с триадами соосных отверстий, отличающийся тем, что последний по ходу электронного луча электрод динамической подфокусировки и предыдущий по ходу луча электрод статической фокусировки на обращенных друг к другу торцах снабжены дополнительными фланцами, выполненными по внешнему контуру электродов, при этом плоскости входного отверстия последнего электрода динамической подфокусировки и выходного отверстия предыдущего электрода статической фокусировки находятся внутри указанных электродов соответственно.