Цветной кинескоп с фокусирующим цветоделительным элементом

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

„SU„„!0 А

3QD H 01 J 2 74

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2935996/18-21 йей электронно-оптическую систему, (22) 30.05.,80 цветоделительный элемент, люминес(46) 30.03.83. Вюл. 9 12 центный экран и проводящие покры(72) В.И. Сверлов и Ц.Г. Сверлова тия на конусе и экране, о т л и— (53) 621. 385 (088. 8).. ч а ю шийся тем, что, с целью (56) 1. Suzuki Nobujuki ет.al. IEEE упрощения технологии изготовления

Trans on Consum Electron, CE-21, экранов методом фотоэкспонирования

1975, Р 4, р. 361-368. путем использования корректирующих

2. Hiromi Kanai et.àl. lEEE Trans- линз, цветоделительный элемент выof Еlect. 0i÷, FD-23; 1976, Р 1 полнен с переменным радиусом кривизр. 45-49 (прототип). ны поверхности, уменьшающимся от (54)(57) ЦВЕТНОЙ КИНЕСКОП С ФОКУСИ- центра к периферии цветоделительноРУЮЩИМ ЦВЕТОДЕЛИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ, . го элемента, величина которого опресодержащий оболочку., расположенные в деляется из соотношения:

P(4n-1<%a)(a4к -Йа )ф.ор-к 1 >< д4(()) — зависимо(жь Фиктивного Р() — расстояние от поверх- ФМЧ смещения источника ности цветоделительносвета при фотозкспони- го элемента до центра ровании с выбранной корректирующей линзой кинескопа в "зависимосд L (P } от угла раст- ти от угла 06 откловора светового пучка нения электронного связанного ссс, пучка, соотношением

ted Р Qo1äi,() р ) К вЂ” расстояние по нормали от цветоделительного

11 â коэффициент послеускоэлемента до оси кинерения, равный отношескопа нию потенциала экрана к потенциалу цветоделптельного элемента, 2+(4n )И- o)

i К,=k(,к=c.),.

1008817

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 аналогии 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 иэ основных недостатков, из-за которых указанный кинескоп не внедрен в серийное производство.

Цель изобретения — упрощение технологии изготовления экранов методом 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 переменным радиусом кривизны поверхности, уменьшающимся от центра к периферии цветоделительного элемента, величина которого выбрана из соотношения к(1л (л1(и-л) Ь(р())=

Й(Го-«a aÕà (к оa (t(nial(<-к ) 25

Для коррекции траекторий электронных пучков в ряде конструкций слу- 45 жит специальный электрод, крепящийся на рамо-масочном узле изолированно от последнего. Электрод находится под потенциалом покрытия конуса.

Недостатки этой конструкции оче- 50 видны: эмпирический выбор формы электрода, низкая механическая и электрическая прочность. Кроме того, электрод корректирует тракторию пучка лишь в области конус-маска, что не обеспечивает достаточную точность совпадения фиктивного и истинного центров отклонения во всем диапазоне изменения угла отклонения.

Наиболее близким к предлагаемому является кинескоп с фокусирующей мас-60 кой, содержащий оболочку, расположенные в ней электронно-оптическую систему, цветоделительный элемент и проводящие покрытия на конусе и экране (21 . Р оро где sL Г(р((,) J — зависимость фиктивного смещения источника света при фотоэкспонировании экрана с выбранной корректирующей линзой ьА.(p) от угла раствора светового пучка Л, связанного .с о(соотношением Ф4 Pî 0 4 aL(p) ((3 р 7

П вЂ” коэффициент послеускорения, равный отношеИзобретение относится к электронно-лучевым приборам, а именно — к конструкции цветного кинескопа с фокусирующей маской.

В цветных кинескопах с фокусирующей маской траектории электронных пучков искривляются электростатическими полями в областях конус-маска и маска-экран. Известно, что рассеивающая электростатическая линза в области конус-маска смещает фиктивный центр отклонения от положения истинного центра отклонения в направ. лении к экрану. Фиктивный .центр от" клонения 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, расположенной перед маской со стороны электронного прожектора. Сетка, маска и экран выполнены в форме плоских электро-. 30 дов, потенциал сетки равен потенциалу второго анода. Конструкция ки- нескопа позволяет произвести достаточно точные расчеты тракторий, на базе которых выбран такой режим работы кинескопа, при котором совпадают положения фиктивного и истинного центров отклонения (1 .

Недостатками данной конструкции . являются сложность изготовления и . 40 ,крепления сетки, низкая механическая прочность и наличие муаров на изображении.

100881 7 нию потенциала экрана . к потенциалу цветоделительного элемента, Р(и) — расстояние от поверхности цветоделительного элемента до цент- 5 ра отклонения вдоль оси кинескопа в зависимости от углаос отклонения электронного пучка 10

Р,= Р(=0), Р к=1 —— и

N — расстояние по нормали от цветоделительного элемента до оси кине . скопа, lCoHn 1)

QO= 3 К.=К(са=о).

2+ Нп-1) (1- Ко) 20

30

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый кинескоп; на фиг. 2 изменение радиуса кривизны поверхности цветоделительного элемента в зависимости от угла отклонения a(,.

Кинескоп (фиг. 1) состоит из баллона 1, в котором расположена электронно-оптическая система 2, на поверхности конуса нанесено проводящее покрытие 3. Кинескоп содержит цветоделительный элемент 4, поверхность которого имеет переменный радиус кривизны, люминесцентный экран

5 с проводящим покрытием б.

В известных кинескопах с теневой маской положение центра отклонения зависит от угла отклонения, смещаясь с увеличением последнего к экрану. Зависимость величины смещения от угла отклоненияйРс = ((сс) 40 определяется лишь конструкцией от- . клоняющей системы. Эта зависимость определяет конструкцию корректирукщей линзы при фотоэкспонировании экрана, которая должна обеспе- 45 чивать соответствующее фиктивное смещение. положения источника света

g4(p)=$(p)в зависимости от угла Р раствора светового пучка. Углы оС, и связаны определенной функциональной зависимостью, поэтому функцию

Ь(P) можно рассматривать как сложную функцию от угла ос отклонения.

Тогда условие совпадения электронных и световых пучков на экране запишется в виде 55

ЬР(с(,) = ь1. ((3(сс)).

В случае кинескопа с теневой маской ос=р.

В кинескОпах с фокусирующим цвето- 60 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 равенство при фотоэкспонировании экрана. Поэтому основной задачей при определении формы линзы для .Фотоэкспонирования экрана кинескопа является установление" зависимости смещения фиктивного центра отклонения с Р(м) 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, определякщая положение фиктивного центра отклонения в зависимости от геометрии масочного узла, угла отклонения электронного пучка и режима. послеускорения

Q к(1 к) (n-1)

2(и-(о (а (а -(к -

Р к=1-— с()

Ь вЂ” коэФфициент послеускорения;

P — расстояние от поверхности маски до истинного центра отклонения вдоль оси кинеско-па, зависящее от о т

g — смещение Фиктивного центра отклонения от истинного (1 — отрезок нормали к по.верхности маски, отсекаемый осью кинескопа, или радиус кривизны маски.

Из приведенной выше формулы несложно найти смещение Фиктивного центра отклонения А Р(сс) от его положения для неотклоненного электронного пучка в зависимости от угла отклонения, режима послеускорения и геометрии цветоделительного элемента (с(1 к) (и -1) Р(сс) =

Р2(n-(а* а)(а 4к -(а ) (и- }(<-к*(Ко(Я вЂ” 1)

2 Нп -1) (1- k o) 0 где Ко — значение параметра К для центра цветоделительного элемента; значение параметра

Р при ос = Оо.

Отсюда с учетом условия совпадения электронных и световых пучков на экране параметры линзы для фотоэкспонирования экранов будут определяться приведенйой выше формулой, если функ1008817 цию Р(к) в ней заменить равной ей функциЕй g L (p (a)J . Однако в этом случае угол (раствора светового пучка связан с углом М отклонения более сложной зависимостью

5 са Р,«Q, Цф

::1 1 Р где Яд — смещение фиктивного центра отклонения относительно истинного для неотклоненного электронного пучка.

Величина Qp дает смещение .положения источника света при фотоэкспонировании относительно истинного центра 15 отклонения и определяется формулой

gO (.Г"-ци- .)

Формула, определяющая смещение фиктивного центра отклонения йР(К) дает возможность рассчитать корректирующую линзу, однако поверхности такой линзы при постоянном радиусе кривизны поверхности цветоделительного элемента отличаются от сферических и изготовление такой линзы с требуемой точностью представляет сложную технологическую задачу.

В изобретении проблема фотоэкспонирования экранов решается одно- 30 временной коррекцией хода как световых, так и электронных пучков.

Поскольку форма поверхности цветоделительного элемента определяет функцию ьР(), можно выбрать такую 35 зависимость K=5(e.)что эквивалентно выбору зависимости радиуса кривизны поверхности цветоделительного элемента от оа, которая даст возможность осуществить совпадение элек- 40 тронных и световых пучков на экране с помощью линз, применяемых при производстве аналогичных кинескопов с теневой маской, и даже плоскопараллельных пластин.

Расчет формы поверхности цветоде- 45 лительного элемента, обеспечивающей применение простейших корректирующих линз при фотоэкспонировании экранов, несложен. Выбирает— ся определенная конструкция кор- 50 ректирующей линзы, характеризующая зависимостью b L, (p) . Из конструктивных соображений выбираются значения параметров Р и Ко, за тем рассчитывается величина @o . Зависимость h.L (p) преобразуется в b,(, Pp(g)) . Затем по формуле, определяющей Ь P(ac), с учетом условияЬ1(к)=вар()) рассчитывается зависимость k = 4 (), которая и определяет форму поверхности цветоделительного электрода. Формула, определяющая Ь Р (gj 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 О

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 периферии, что благоприятно влияет 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 or угла 0С 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 цветоделительного элемента не вносит существенного усложнения в конструкцию кинескопа. Изготовление штампа для 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„

1008817

1008817

zu N Ю

Pue Z

Составитель В.. Александров

Редактор Ю. Ковач ТехредМ.Костик КорректорЮ. Макаренко

Заказ 2349/63 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4