КОМПЛАНАРНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА Российский патент 1998 года по МПК H01J29/50 H01J29/62 

Изобретение касается компланарных электронных пушек, используемых в цветных кинескопах, и, в частности, таких пушек, которые имеют улучшенную конструкцию их главных фокусирующих линзовых электродов.

Компланарная электронная пушка представляет собой пушку, сконструированную для генерирования или инициирования трех электронных лучей в общей плоскости и направления этих лучей по сходящейся траектории к точке или небольшой площадке сходимости лучей около экрана кинескопа. В патенте США N 3370592, кл. H 01 J 29/50, выданному Хьюзу и др. 25 января 1983 г., описана электронная пушка, в которой главная фокусирующая линза образована двумя разнесенными электродами. Каждый электрод главной фокусирующей линзы включает в себя множество отверстий, равное количеству электронных лучей, а также периферическое кольцо, причем периферические кольца двух электродов главной фокусирующей линзы обращены друг к другу. Имеющий отверстия участок каждого электрода главной фокусирующей линзы расположен в группе выемок позади кольца. Действие этой конструкции электрода на главную фокусирующую линзу заключается в слабом градиенте потенциала электрического поля для снижения сферической абберации.

В патенте США N 3388552, кл. H 01 J 29/50, выданном Гренинджеру 14 июня 1983 г., раскрыта модификация формы одного из периферийных колец вышеописанной пушки. В этой модификации выемка по меньшей мере в одном из электродов шире на боковых траекториях лучей, чем в центральной траектории луча, при измерении перпендикулярно плоскости, содержащей компланарные электронные лучи. В этой модификации силовые линии электростатического поля главной фокусирующей линзы перераспределяются так, что фокусирующие напряжения для трех электронных лучей унифицируются.

В патенте США N 4626738, кл. H 01 J 29/62, выданном Джелачу 2 декабря 1986 г., раскрыта главная фокусирующая линза, образованная двумя электродами, каждый из которых включает в себя внешнюю часть в форме овала с периферийным кольцом. Кольца каждого электрода обращены друг к другу. Внутри каждой части овальной формы находится выдвигаемая, имеющая отверстия пластина, которая имеет соответствующую периферию овальной формы. Обнаружено, что в этом типе конструкции главной линзы расстояние между имеющими отверстия пластинами и периферийными кольцами можно изменять, если только этому не уделялось крайнее внимание во время изготовления электронной пушки. Кроме того, можно также вставлять имеющие отверстия пластины под углом, который слегка отличается от выровненного положения с периферийными кольцами. Настоящее изобретение обеспечивает усовершенствованную конструкцию электродов главной фокусирующей линзы в том типе электронной пушки, в которой используются такие имеющие отверстия пластины.

Соответствующая изобретение усовершенствованная компланарная электронная пушка включает в себя множество электродов, отстоящих от трех катодов. Электроды образуют по меньшей мере область формирования лучей и главную фокусирующую линзу на пути трех электронных лучей, то есть центрального луча и двух боковых лучей. Главная фокусирующая линза образована обращенными друг к другу участками двух электродов. Усовершенствование включает в себя отношение друг к другу участков главных фокусирующих электродов, включающих в себя первую часть и вторую часть, расположенную внутри первой части. Первая часть включает в себя единственное отверстие. Вторая часть включает в себя три компланарных отверстия. Первая часть включает в себя четыре разнесенных выступа, а вторая часть прикреплена к четырем выступам.

На фиг. 1 представлена электронная пушка, включающая в себя вариант осуществления настоящего изобретения, вид сбоку; на фиг. 2 - вид спереди первой части показанного на фиг. 1 электрода G5, который включает в себя кольцо; на фиг. 3 - вид сверху поперечного сечения по линии 3-3 на фиг. 2 первой части электрода G5, включающего в себя кольцо; на фиг. 4 - вид сбоку поперечного сечения по линии 4-4 на фиг. 2 первой части электрода G5, включающего в себя кольцо; на фиг. 5 - вид спереди второй части электрода G5, включающего в себя три отверстия; на фиг. 6 - вид сверху показанной на фиг. 5 второй части электрода G5; на фиг. 7 - вид сбоку показанной на фиг. 5 второй части электрода G5; на фиг. 8 - перспективный вид второй части электрода G5, включающий в себя три отверстия; на фиг. 9 - вид сверху поперечного сечения электродов G5 и G6 показанной на фиг. 1 электронной пушки.

Подробно показанная на фиг. 1 электронная пушка 10 содержит два изоляционных опорных стержня 12, на которых монтируются различные электроды. Эти электроды включают в себя три разнесенные на равные расстояния компланарные катоды 14 (один из них показан), электрод 16 управляющей сетки 16 (G1), электрод 18 экранирующей сетки (G2), первый электрод 20 предварительной фокусировки (G3), второй электрод 22 предварительной фокусировки (G4), объединенный третий электрод предварительной фокусировки и первый рабочий фокусирующий электрод 24 (G5) и второй рабочий фокусирующий электрод 26 (G6), разнесенные вдоль стеклянных стержней 12 по названному порядку. В каждом из электродов G1-G6 имеется три компланарных отверстия, или на каждом его конце, для обеспечения прохождения трех компланарных лучей. Главная электростатическая фокусирующая линза в пушке 10 образована между электродом G5 24 и электродом G6 26. Электрод G5 24 также можно называть фокусирующим электродом, потому что к нему приложено фокусирующее напряжение, а электрод G6 26 можно называть электродом анода, поскольку к нему приложено анодное напряжение. Электрод G5 24 образован двумя чашеобразными элементами 28 и 30, которые соединены своими открытыми концами. Электрод G6 26 образован двумя чашеобразными элементами 32 и 34, которые также соединяются у своих открытых концов. Экранирующая чаша 36 прикреплена к элементу 34 на выходе электронной пушки.

Все электроды электронной пушки 10 либо прямо, либо косвенно подсоединены к двум изолирующим опорным стержням 12. Стержни могут простираться к электроду G1 16 и электроду G2 18 и поддерживать их, или эти два электрода можно прикреплять к электроду G3 20 с помощью какого-нибудь другого изолирующего средства. Опорные стержни предпочтительно изготавливают из стекла, которое нагревают и опрессовывают в зубцах, выступающих из электродов, чтобы заделать зубцы в стержнях.

Обращенные друг к другу участки, то есть элементы 30 и 32 электрода G5 24 и электрода G6 26, соответственно, идентичны. Поэтому ниже подробно описан только элемент 30. Элемент 30 включает в себя две части 38 и 40. Как показано на фиг. 2, 3 и 4, часть 38 до некоторой степени напоминает форму чашки с большим отверстием 42 в ее закрытом конце. Отверстие 42 удлинено в компланарном направлении компланарных электронных лучей и несколько шире в перпендикулярном к компланарному направлении компланарных электронных лучей на двух внешних или боковых траекториях лучей. В технике форма отверстия 42 известна как форма "собачья кость". У боковых траекторий лучей отверстие 42 имеет круглую форму с диаметром Д. У центральной траектории луча отверстие имеет прямые боковые стороны, разнесенные на ширину W. Длина L отверстия 42 проходит через траектории лучей от одного конца отверстия до другого.

Отверстие 42 по периферии окружено кольцом 45. Четыре угла части 38 штампованы с противоположных сторон, образуя полочку или выступ 44 на каждом углу внутри части. Высоту выступов 44 можно изменять во время этапа штампования с противоположной стороны для регулирования расстояния в электронной пушке между двумя обращенными друг к другу частями 40.

Как показано на фиг. 5 - 8, часть 40 обычно представляет собой плоскую пластинку со смещением на каждом из ее четырех углов 46. Величину смещения четырех углов 46 также можно изменять для регулирования расстояния в электронной пушке между двумя обращенными друг к другу частями 40. Часть 40 имеет три компланарных отверстия 48, 50 и 52. Центральное отверстие 50 имеет эллиптическую форму, а два боковых отверстия 48 и 50 имеют более сложные формы. Внутренние участки боковых отверстий являются круглыми, а внешние участки - эллиптическими.

Электрод G5 24 завершается путем расположения четырех смещенных углов 46 части 40 в соприкосновении с четырьмя выступами 44 части 38 и приваривания углов 46 к полочкам 44, как показано на фиг. 9, на которой изображена конструкция электрода, образующего главную фокусирующую линзу.

Недостаток использования только одной выемки в форме "собачьей кости" в электроде, который присоединен к анодному напряжению (электрод анода), как показано в вышеупомянутом патенте США N 4388552, заключается в высокой чувствительности электрода к пространственным изменениям. Приведенная ниже табл. 1 дает примеры изменений размеров "собачьей кости", которые требуются для различных групп астигматизма (Аст.) и регулирования свободного падения луча на мишень (СПЛ).

Как можно увидеть из табл. 1, структурные изменения электрода анода, которые необходимы для коррекции астигматизма и свободного падения луча на мишень, сравнительно малы; они изменяются от 0,013 до 0,064 мм. Достижение таких маленьких конструктивных изменений требует высокого уровня точности при механической обработке и изготовлении, следовательно, очень желательно модифицировать конструкцию электронной пушки для снижения этой высокой чувствительности к конструктивным изменениям. Описанный здесь вариант осуществления изобретения разрешает эту проблему высокой чувствительности путем изготовления обращенных друг к другу участков фокусирующего и анодного электрода с идентичными свойствами. Фокусирующий электрод размещают в сходящемся местоположении главной фокусирующей линзы, а анодный электрод помещают в местоположении расходимости главной фокусирующей линзы. Из-за таких расположений идентичные изменения, производимые как на фокусирующем электроде, так и на анодном электроде, создают противоположное действие в каждом из этих электродов. Например, примем во внимание условие трех групп астигматизма и свободного падения луча на мишень, приведенные в табл. 1. Если фокусирующий электрод принимает форму "собачьей кости", изменения размеров, которые потребуются в такой "собачьей кости" фокусирующего электрода для обеспечения такой же коррекции, какую дают изменения в "собачьей кости" анодного электрода, такие, как показано в табл. 2.

Путем сравнения изменений размеров, требуемых в табл. 1 и 2, можно увидеть, что изменения примерно равны по модулю, но отличаются по знаку.

В табл. 3 приведены изменения размеров "собачьей кости", требуемые для обеспечения такой же коррекции астигматизма, как в табл. 1 и 2, для электронной пушки, имеющей идентичные формы "собачьей кости" как у фокусирующего, так и у анодного электродов.

Из табл. 3 можно видеть, что изменения размеров, которые требуются для коррекции астигматизма и свободного падения луча на мишень, когда и фокусирующий электрод, и анодный электрод имеют идентичные формы, по существу больше, чем в случае, когда модифицирован только один из электродов. Из-за того, что требуются большие изменения размеров, чувствительность к изменениям размеров в электронной пушке, имеющей две идентичные "собачьи кости", значительно меньше, чем в электронной пушке, имеющей только одну "собачью кость".

Компланарная электронная пушка для цветных кинескопов включает в себя множество электродов, разнесенных от трех катодов. Электроды образуют по меньшей мере область формирования лучей и главную фокусирующую линзу на пути трех лучей: центрального луча и двух боковых лучей. Главная фокусирующая линза образована обращенными друг к другу участками двух электродов. Усовершенствование включает обращенные друг к другу участки рабочих фокусирующих электродов, содержащие первую часть и вторую часть, размещенную внутри первой части. Первая часть содержит чашеобразную часть с отверстием и с четырьмя разнесенными выступами. Вторая часть представляет собой пластину с четырьмя углами, включающими смещения. Пластина с отверстиями прикреплена к четырем выступам на смещениях. Изобретение обеспечивает сохранение параметров при снижении требований к точности изготовления электродов. 3 з.п. ф-лы, 9 ил., 3 табл.

1. Компланарная электронная пушка, включающая в себя множество электродов, разнесенных от трех катодов, причем упомянутые электроды формируют по меньшей мере область формирования луча и главную фокусирующую линзу на пути трех электронный лучей, то есть центрального луча и двух боковых лучей, а упомянутая главная фокусирующая линза сформирована обращенными друг к другу участками двух из упомянутых электродов, при этом упомянутые обращенные друг к другу участки двух электродов главной фокусирующей линзы, где каждый включает в себя первую часть, имеющую единственное отверстие, и вторую часть, расположенную внутри упомянутой первой части, причем упомянутая вторая часть включает в себя три компланарные отверстия, отличающаяся тем, что первая часть содержит чашеобразную часть с отверстием и с четырьмя разнесенными выступами, а вторая часть представляет собой пластину с отверстиями с четырьмя углами, а каждый угол включает смещение, причем пластина с отверстиями прикреплена к четырем выступам на смещениях. 2. Электронная пушка по п. 1, отличающаяся тем, что единственное отверстие в упомянутой чашеобразной части по меньшей мере одного из упомянутых двух электродов главной фокусирующей линзы имеет большую ширину W у траекторий боковых лучей, измеренную в направлении, перпендикулярном компланарному направлению упомянутых компланарных электронных лучей, чем у траектории центрального луча. 3. Электронная пушка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что форма трех компланарных отверстий в упомянутой пластине с отверстиями отличаются от формы круга. 4. Электронная пушка по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что первые части обращенных друг к другу участков двух электродов главной фокусирующей линзы идентичны по размеру и форме, и вторые части обращенных друг к другу участков двух электродов главной фокусирующей линзы идентичны по размеру и форме.