Цветной кинескоп с фокусирующим цветоделительным элементом Советский патент 1983 года по МПК H01J29/74 

Изобретение относится к электрон но-лучевым приборам, а именно - к конструкции цветного кинескопа с фокусирующей маской. В цветных кинескопах с фокусирую щей маской траектории электронных пучков искривляются электростатиче кими полями в областях конус-маска и маска-экран. Известно, что рассеи вающая электростатическая линза в области конус-маска смещает фиктивный центр отклонения, от положения истинного центра отклонения в напра лении к экрану. Фиктивный-центр отклонения определяется как точка пересечения оси кинескопа с прямой, соединяющей центр апертуры маски с его :электронной проекцией на экране. Поле в области маска-экран смещает фиктивный центр отклонения в направлении от экрана. Величины того и другого смещений находятся в сложной зависимости от угла отклонения, что затрудняет применение фотоэкспонирования для изготовления экранов. Предложен целый ряд путей решения этой проблемы. Известна конструкция кинескопа с дополнительной сеткой, расположенно перед маской со стороны электронног прожектора. Сетка, маска и экран выполнены в форме плоских электрог дов, потенциал сетки равен потенциа лу второго анода. Конструкция кинескопа позволяет произвести достаточно точные расчеты тракторий, на базе которых выбран такой режим работы кинескопа,- при котором совпада ют положения фиктивного и истинного центров отклонения JY . Недостатками данной конйтрукции являются сложность изготовления и . .крепления сетки, низкая механическа прочность и наличие муаров на изобр жении.. Для коррекции траекторий электро ных пучков в ряде конструкций служит специальный электрод, крепящийс на рамо-масочном узле изолированно от последнего. Электрод находится п потенциалом покрытия конуса. Недостатки этой конструкции очевидны: эмпирический выбор формы электрода, низкая механическая и электрическая прочность. Кроме того электрод корректирует тракторию пуч ка лишь в области конус-маска, что не обеспечивает достаточную точност совпадения фиктивного и истинного центров отклонения во всем диапазоне изменения угла отклонения. Наиболее близким к предлагаемому является кинескоп с фокусирующей ма кой, содержащий оболочку, расположенные в ней электронно-оптическую систему, цветоделительный элемент и проводяп1ие покрытия на конусе и экране 2 . В известной конструкции цветоделительный элемент (маска)выполнен в форме поверхности с постоянным радиусом кривизны. Разность потенциалов между покрытием конуса и маской незначительна, что исключает искривление траекторий электронных пучков в этой области. Коррекция траекторий электронных пучков в области между масой и экраном, имеющими соотношение потенциалов 1:2, отсутствует. По аналогий с кинескопами с теневой маской при изготовлении экранов методом фотоэкспонирования корректируется ход световых лучей с помощью специальной линзы. Форма такой линзы, хотя и поддается приближенному теоретическому расчету, однако требует экспериментального уточнения и корректировки. Поскольку поверхность линзы состоит из нескольких участков, представляющих собой поверхности вращения дуг с разными радиусами кривизны, изготовление и корректировка такой лин-зы, включающие шлифовку и полировку с требуемыми допусками, являются очень сложной технологической задачей. В этом заключается один из основных недостатков, из-за которых указанный кинескоп не внедрен в серий- ное производство. Цель изобретения - упрощение технологии изготовления экранов мето- j дом фотоэкспонирования путем использования простейших корректирующих линз, в том числе и плоско-параллельных пластин. Поставленная цель достигается тем, что в цветном кинескопе, содержащем оболочку, расположенные в ней электронно-оптическую систему, цветоделительный, элемент, люминесцентный экран и проводящие покрытия на конусе и экране, цветоделительный элемент выполнен с переменньдм радиусом кривизны поверхности, уменьшающимся от центра к периферии цветоделительного элемента, величина которого выбрана из соотношения тК(14КММ-О M.fiU}J : г (ifrH4 +аХа+-() t (п И) (( - к) P-QoPo, где ALLB(iK)3 - зависимость фикогивного смещения источника света при фотоэкспонировании экрана с выбранной корректирующей линзой Д.1 (р) от угла раствора светового пучка ft, связанного с oi. соотношением PptOo + uUti) . . П - коэффициент послеускорения, равный отношению потенциала экра к потенциалу цвето делительного элемен расстояние от повер ности цветоделитёль ного элемента до це ра отклонения вдоль оси кинескопа в зависимости от угла об отклонения электрон го пучка Р(Л.О), , N - расстояние по норма от цветоделительног элемента до оси кин скопа. , Ко 1|ТГ-0 i (о6 0), 2+да-1)(1-Ко) На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый кинескоп; на фкг. 2 изменение радиуса кривизны поверхности цветоделительного элемента в зависимости от угла отклонения об. Кинескоп (фиг. 1) состоит из бал лона 1, в котором расположена электронно-оптическая система 2, на поверхности конуса нанесено проводя щее покрытие 3. Кинескоп содержит цветоделительный элемент 4, поверхность котррого имеет переменный радиус кривизны, люминесцентный экран 5 с проводящим покрытием 6. В известных кинескопах с теневой маской положение центра отклонения зависит от угла отклонения, смещаясь с увеличением Лоследнего к экрану. Зависимость величины смещения от угла отклонения&Ро t: («,) определяется лишь конструкцией от- . клоняющей. системы. Эта зависимость определяет конструкцию корректирующей линзы при фотоэкспонировании экрана, которая должна обеспе чи.вать соответствукадее фиктивное смещение.положения источника света Л1(р -(р} в зависимости от угла Л раствора светового пучка. Углы ot и (J связаны определенной функциональ ной зависимостью, поэтому функцию L() можно рассматривать как сложную функцию от угла ot отклонения. Тогда условие совпадения электронных и световых пучков на экране запишется в виде iP(«,)(cC). В случае кинескопа с теневой маской о6 |5. В кинескопах с фокусирующим цвето делительным элементом положение электронного пучка на экране определяется положением не истинного, а фиктивного центра отклонения, для смещения которого от его положения . в случае неотклоненного пучка и должно удовлетворяться приведенное выше р авенство при фотоэкспонировании экрана. Поэтому основной задачей при определении формы линзы для .фотоэкспонирования экрана кинескопа является установление зависимости смещения фиктивного центра отклонения &.(«) от угла отклонения, режима работы и геометрических.параметров кинескопа. При отсутствии электростатического поля в области конус-маска при достаточно больших радиусах кривизны маски и экрана траектории электронных пучков поддаются достаточно точному аналитическому расчету, на базе которого получена формула, определяющая положение фиктивного центра отклонения в зависимости от геометрии масочного узла, угла отклонения электронного пучка и режима послеускорения K.(UK (п-1) + )(а+-4к и + (п-1Н -ь) J T|i-fc 5in 06, -J коэффициент послеускорения;г - расстояние от поверхности маски до истинного центра отклонения вдоль оси кинескопа, зависящее от о смещение фиктивного центра отклонения от истинного; отрезок нормсши к поверхности маски, отсекаемый осью кинескопа, или радиус кривизны маски. Из приведенной выше формулы неложно найти смещение фиктивного ентра отклонения & Р (ot) от его поожения для неотклоненного электроного пучка в зависимости от угла отлонения , режима послеускорения и еометрии цветоделите.льного элеентак(икМи-1) P(otb2(-fn-ltano()(atiK -/+a V(n-i)ll-n) Ko() „ +№м)и-Ио) - значение 11араметра К i для центра цветоделительного элемента; РО значение параметра р при Ы 0°. тсюда с учетом условия совпадения лектронных и световых пучков на кране параметры линзы для фотоэкспоировани экранов будут определяться риведенной выше формулой, если функцию Р(об в ней заменить равной ей функцией )(ot) , Однако в этом случае угол i раствора светового пучка связан с углом ai отклонения более сложной зависимостью ) Н(ь -Р - . . QO - смещение фиктивного цент ра отклонения относитель но истинного для неоткло ненного электронного пуч ка, QO дает смещение .положени Величина источника света при фотоэкспонировании относительно истинного центра отклонения и определяется формулой Q ) °(-Л(оГ , Формула, определяющая смещение фиктивного центра отклонения йР((Х.) дает возможность рассчитать корректирующую линзу, однако поверхности такой линзы при постоянном радиусе кривизны поверхности цветоделительного элемента отличаются от сфери. ческих и изготовление такой линзы с требуемой точностью представляет cJ oжнyю технологическую задачу, В изобретении проблема фотоэкспонирования экранов решается одновременной коррекцией хода как световых, так и электронных пучков. Поскольку форма поверхности цветоделительного элемента определяет функцию дР (ос), можновыбрать такую зависимость К.-(о(.) что эквивалентно выбору зависимости радиуса кривизны поверхности цветоделительного эл мента от С5б , которая даст возможность осуществить совпадение электронных и световых пучков на экране с помощью линз, применяемых при производстве аналогичных кинескопов с теневой маской, и даже плоско параллельных пластин. Расчет формы поверхности цветод лительного элемента, обеспечивающей применение простейших корректирующих линз при фотоэкспонировании экранов, несложен. Выбирае ся определенная конструкция корректирующей линзы, характеризующая зависимостью ЛЬ (.) , Из конструктивных соображений выбираются Значения параметров Р и KQ , затем рассчитывается величина Of, . З висимость L (р) преобразуется в i &l4 L(3 (ct) « Затем по формуле, опред ляющей i (v. ; с учетом условия&К л)&Ц рассчитывается зависимость -: 1 (чсГ , торая и определяет форму поверхности цветоделительного электрода. Формула, определяющая лР(об) , может быть использована для расчета поверхности цветоделительного элемента и в случае наличия сильной рассеивающей линзы в области конус-маска, но при этом следует учитывать ее влияние на значение параметров р и oJ . Однако более предпочтительным является вариант, когда действием рассеивающей линзы в области конус-маска можно пренебречь. Расчет показывает, что радиус кривизны маски в этом случае должен уменьшаться к перифе- рии, что благоприятно влия-ет на равномерность фокусирующего действия апертур по всему полю цветоделительного элемента. Таким образом, изобретение заключается в коррекции электронных траекторий в. области маска-экран формой поверхности цветоделительного элемента с целью применения при фотоэкспонировании экранов простейших корректирующих линз, кривая 7 (фиг, 2) зависимости радиуса кривизны поверхности цветоделительного элемента 4 от угла dL от- . клонения получена для кинескопа типа 25ЛК2Ц с применением при фотоэкспонировании экранов линзы, используемой в серийном производстве указанного кинескопа. При этом коэффициент послеускорения равняется двум. Результаты испытаний экспериментальных образцов кинескопа с приведенным профилем цветоделительного элемента показывают хорошее совпадение на экране световых и электронных проекций апертур маски, В отличие от.известных решений метод коррекции траекторий электронных пучков посредством выбора соОтветствующей формы поверхности Д1ветоделительного элемента не вносит существенного усложнения в конструкцию кинескопа. Изготовление штампа дпя сферизации масок с переменным радиусом кривизны поверхности не представляет серьезных трудностей. Изобретение позволяет применять для производства экранов кинескопов с фокусирующим цветоделительным элементом стандартные технологические линии для производства экранов кинескопов с теневой маской при минимальной перестройке оборудования, что исключает основное препятствие для серийного производства кинескопов указанного типа.

N.M

ЦВЕТНОЙ КИНЕСКОП С ФОКУСИРУЩИМ ЦВЕТрДЕЛИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ, содержащий оболочку., 1эасположенные ilpWl гКи-14рЧа) где й1,) - зависимоогь фиктивног смещения источника света при фотоэкспони ровании с выбранной корректирукндей линзой Л1 ( р) от угла раствора светового пучка (Ь , связанного с оС соотношением Ч +Оо±йЦ) Ч Р . h- коэффициент поалеуско рения, равный отношению потенциала экрана к потенциалу цветоделлтельного элемента ней электронно-оптическую систему, цветоделительный элемент, люминесцентный экран и проводящие покрытия на конусеи экране, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления экранов методом фотоэкспонирования путем использования корректирующих пинз, цветоделительный элемент выполнен с переменным радиусом кривизны поверхности, уменьшЕиощимсй от центра к периферии цветоделительного элемента, величина которого определяется из соотношения: -P-QoPo