Электронно-лучевая трубка

 

Использование: в электронно-лучевых трубках (ЭЛТ). Сущность изобретения: ЭЛТ содержит прямоугольное днище колбы с внешней поверхностью, имеющей кривизну вдоль его меньшей и большей осей, и катодолюминесцирующий экран (КЭ) на его внутренней поверхности, причем, по крайней мере, в центральной части днища колбы кривизна вдоль меньшей оси по крайней мере на 10% больше, чем кривизна вдоль большей оси. Точки на внешней поверхности около концов большей оси (X - X) на краю КЭ лежат в первой плоскости (P1), перпендикулярной центральной продольной оси (Z - Z) трубки, точки на внешней поверхности около концов меньшей оси (Y - Y)на краю КЭ лежат во второй плоскости (P2), параллельной первой плоскости, точки на внешней поверхности около концов диагоналей прямоугольного днища колбы на краю КЭ лежат в третьей плоскости (P3), параллельной первой плоскости, при этом первая, вторая и третья плоскости отнесены от четвертой плоскости (P), параллельной им и касательной к центральной части днища колбы, в следующем порядке: вторая, первая и третья плоскости. Отношение расстояний между плоскостями P2 - P и P3 - P больше, чем отношение квадрата размера меньшей оси КЭ к квадрату размера его диагонали, но меньше единицы, а отношение между плоскостями P1 - P и P3 - P больше, чем отношение квадрата размера большей оси КЭ к квадрату размера его диагонали, но меньше единицы. 12 ил.

Изобретение относится к электронно-лучевым трубкам (ЭЛТ), в частности к поверхностному контуру панелей днища колбы таких трубок.

Цель изобретения - уменьшение поверхностных искажений внешней поверхности днища колбы при изготовлении ЭЛТ большого радиуса, не требующих использования толстого слоя стекла при относительно плоском днище колбы.

На фиг. 1 изображен цветной кинескоп с теневой маской, вид сверху с частичным разрезом по оси; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3, 4 и 5 - разрезы Б-Б, В-В и Г-Г на фиг. 2; на фиг. 6 - составная диаграмма контуров большей оси, меньшей оси и диагонали панели днища колбы трубки по фиг. 1; на фиг. 7 - составная диаграмма контуров панели днища колбы, взятых по линиях Б-Б, Д-Д, Е-Е и Ж-Ж на фиг. 2; на фиг. 8 - диаграмма квадранта обладающей признаками изобретения панели днища колбы, показывающая радиусы и функции кривизны; на фиг. 9 - диаграмма контуров большей оси, меньшей оси и диагонали обладающей признаками изобретения панели днища колбы по сравнению со сферическими панелями со стандартным радиусом; на фиг. 10 - диаграмма контуров большей оси, меньшей оси и диагонали, обладающей признаками изобретения панели днища колбы по сравнению со сферической панелью с радиусом в 1,5 раза больше стандартного; на фиг. 11 - диаграмма контуров большей оси, меньшей оси и диагонали обладающей признаками изобретения панели днища колбы по сравнению со сферической панелью с радиусом в 2 раза больше стандартного; на фиг. 12 - диаграмма контуров большей оси, меньшей оси и диагонали обладающей признаками изобретения панели днища колбы по сравнению с несферической панелью с плоскими краями.

На фиг. 1 показана прямоугольная ЭЛТ в виде цветного кинескопа 1, имеющего стеклянную колбу 2, включающую прямоугольную панель 3 днища колбы и трубчатую горловину 4, соединенные раструбок 5. Панель включает днище 6 колбы для наблюдения и периферийный фланец или боковую стенку 7, которая герметично прикреплена к раструбу 5 при помощи спекания 8 стекла. Прямоугольный трехцветный катодолюминесцирующий экран 9 находится на внутренней поверхности днища 6 колбы. Экран 9 предпочтительно является линейчатым, при этом линии люминофора проходят в основном параллельно меньшей оси Y-Y трубки (перпендикулярно плоскости фиг. 1). В качестве альтернативы экран может быть точечным. Электрод выбора цвета со многими отверстиями или теневая маска 10 съемно установлена на панели 3 днища колбы на заданном расстоянии от экрана 9. Линейно расположенный электронный прожектор 11 установлен в центре горловины 4 для генерирования и направления трех электронных пучков 12 по компланарным сходящимся траекториям через маску 10 на экран 9. В качестве альтернативного варианта, электронный прожектор может иметь треугольную форму (дельта-конфигурацию).

Трубка 1 на фиг. 1 предназначена для использования с внешней магнитной отклоняющей системой, такой как отклоняющая система 13 при этом вертикальные и горизонтальные магнитные потоки действуют на три пучка 12 для сканирования пучков горизонтально по направлению большей оси (Х-Х) и вертикально по направлению меньшей оси (Y-Y) соответственно по прямоугольному растру на экране 9.

На фиг. 2 показана передняя часть панели 5 днища 6 колбы. Периферия панели 3 образует прямоугольник со слегка изогнутыми сторонами. Граница экрана 9 прямоугольная с прямолинейными сторонами и прямыми углами.

Конкретные поперечные сечения панели по меньшей оси (Y-Y), большей оси (Х-Х) и диагонали приведены соответственно на фиг. 3, 4 и 5. Внешняя поверхность панели 3 днища колбы изогнута вдоль большей и меньшей осей, причем кривизна вдоль меньшей оси больше кривизны вдоль большей оси, по крайней мере, в центральной части панели 3 днища колбы. Например, в центре днища 6 колбы отношение радиуса кривизны контура внешней поверхности вдоль большей оси к радиусу кривизны вдоль меньшей оси больше 1,1 (или разность превышает 10% ). Сагиттальная высота точки на контуре панели измеряется от плоскости (Р), которая перпендикулярна продольной оси Z-Z трубки и касательна в центре панели 3, до другой плоскости (например, Р1, Р2 или Р3), которая параллельная плоскости Р. Сагиттальные высоты SH1, SH2 и SH3 для точек на внешней поверхности днища 6 колбы около концов меньшей оси, большей оси и диагонали на краю экрана 9 обозначены на фиг. 3, 4 и 5 соответственно. Три показанные сагиттальные высоты связаны следующей зависимостью: SH1 < SH2 < SH3.

На фиг. 6 показаны контуры внешней поверхности панели по большей оси, меньшей оси и диагонали, наложенные друг на друга. Каждый контур заканчивается на краю экрана. Контур большей оси заканчивается на первой плоскости Р1, которая перпендикулярна продольной оси Z-Z трубки. Контур меньшей оси заканчивается на второй плоскости Р2, которая отнесена от и параллельна первой плоскости Р1. Контур диагонали заканчивается на третьей плоскости Р3, которая отнесена от и параллельна первой плоскости Р1. Три плоскости отнесены от центральной части днища колбы в следующем порядке: вторая плоскость Р2, первая плоскость Р1 и третья плоскость Р3. Точки на внешней поверхности около концов большей оси на краю экрана лежат в первой плоскости Р1. Точки на внешней поверхности около концов меньшей оси на краю экрана лежат во второй плоскости Р2. Точки на внешней поверхности около концов диагонали на краю экрана лежат в третьей плоскости Р3. Отношение промежутка, измеренного вдоль центральной продольной оси трубки между второй плоскостью Р2 и плоскостью Р, касательной центральной части днища колбы, к промежутку между третьей плоскостью Р3 и плоскостью Р больше, чем меньшая ось экрана в квадрате, деленная на размер диагонали экрана в квадрате, и меньше единицы. В трубке, имеющей экран с отношением сторон 4: 3. нижний предел этого отношения промежутков составляет примерно 9/25. В другой трубке, имеющей экран с отношением сторон 5: 3, нижний предел отношения промежутков составляет примерно 9/34. Другие меньшие коэффициенты также входят в точные вычисления контура днища колбы, так что указанные отношения можно рассматривать только как приблизительные. Аналогично отношение промежутка между первой плоскостью Р1 и плоскостью Р к промежутку между третьей плоскостью Р3 и плоскостью Р больше, чем размер большей оси экрана в квадрате, деленный на размер диагонали экрана в квадрате, и меньше единицы. В трубке, имеющей отношение сторон 4: 3, нижний предел этого отношения промежутков составляет примерно 16/25. В трубке, имеющей отношение сторон 5: 3, нижний предел отношения промежутка большей оси составляет 25/34. В любом случае верхний предел, равный единице, исключается из указанного диапазона, так как отношение, равное единице, обозначает, что днище колбы с плоскими краями. Альтернативно промежуток между второй плоскостью Р2 и третьей плоскостью Р3 по существу равен размеру меньшей оси экрана в квадрате, деленному на размер диагонали экрана в квадрате и умноженному на промежуток между третьей плоскостью Р3 и плоскостью Р.

На фиг. 7 показаны контуры внешней поверхности, параллельные меньшей оси Y-Y, взятые по линии Б-Б (меньшая ось), Д-Д, Е-Е и Ж-Ж на фиг. 2. Каждый контур имеет круглую форму, причем радиус кривизны каждого поперечного сечения увеличивается с увеличением расстояния от меньшей оси.

Внешняя поверхность для одного варианта выполнения днища колбы описывается бивариантным полиномом четной функции в четвертой степени, которая обеспечивает симметричное в квадрантах описание с плавной поверхностью для основной поверхности, показанной на фиг. 8. Кривизна поверхности вдоль меньшей оси имеет круглую форму с радиусом кривизны R_o. Кривизна поверхности по сторонам днища колбы, параллельно меньшей оси и на краю экрана также имеет круглую форму с радиусом кривизны R_e. Кривизна поверхности в сечениях параллельно меньшей оси, которые находятся между меньшей осью и сторонами экрана, имеет круглую форму с радиусом кривизны R_i. Радиус кривизны R_i представляет собой функцию расстояния вдоль большей оси от меньшей оси и удовлетворяет зависимости R_o < R_i < R_e. Кривизна поверхности в верхней и нижней частях днища колбы параллельно большей оси и на краю имеет круглую форму с радиусом кривизны R_l. Кривизна поверхности вдоль большей оси представляет собой несколько более сложную функцию Н(х) расстояния от меньшей оси. В основном эта кривизна большей оси имеет круглую форму около центра днища колбы с радиусом кривизны R, но около сторон днища колбы кривизна увеличивается. Такое увеличение кривизны по бокам днища колбы можно рассматривать как отклонение от основного радиуса кривизны R.

Размера для ЭЛТ с размером экрана по диагонали 69 см (27 дюймов): SH1 = 18 мм, SH2 = 22 мм, SH3 = 26 мм, R_o = 1150 мм, R_e= = 5126 мм, R_i > 1150 мм и < 5126 мм, R_l = 4574 мм, Н(х) = 1673 мм с отклонениями.

Внутренняя экранная поверхность днища колбы определяется добавлением соответствующего расклинивания для стекла с целью упрочения, что известно в технике, и образованием контура в бивариантном полиномиальном виде.

На фиг. 9-12 изображены поверхностные контуры большей оси, меньшей оси и диагонали днища колбы, выполненного в соответствии с изобретением, как показано пунктирными линиями, в сравнении с четырьмя известными контурами днища колбы, как показано сплошными линиями. У всех трубок размер экрана по диагонали составляет 69 см (27 дюймов).

На фиг. 9 показан контур сферического днища колбы со стандартным радиусом 1 R. Примерная величина стандартного радиуса для трубки, имеющей размер по диагонали примерно 635 мм, составляет 1034 мм. Так как днище колбы с радиусом 1 R является сферическим, контуры большей оси и меньшей оси лежат на контуре диагонали. Сагиттальная высота, измеренная между параллельными плоскостями, проходящими через концы диагонали и центральную поверхность днища колбы, для днища колбы с радиусом 1 R составляет 52 мм. Разность саггитальной высоты между концами большей и меньшей осей составляет примерно 15 мм, а разность саггитальной высоты между концами большей оси и концами диагоналей составляет примерно 19 мм.

Хотя саггитальная высота на конце диагонали контура, выполненного согласно изобретению, днища колбы (26 мм) составляет половину высоты днища колбы со стандартным радиусом 1 R (52 мм), необходимо заметить, что кривизна нового контура днища колбы вдоль меньшей оси очень похожа на кривизну днища колбы с радиусом 1 R. Такая кривизна вдоль меньшей оси нового днища колбы обеспечивает необходимую прочность без значительного увеличения толщины стекла для выдерживания атмосферного давления при откачке трубки. В следующих двух сферических днищах колб с большими радиусами кривизны необходимая прочность получается в результате использования относительно более толстого стекла, что приводит к более тяжелым трубкам.

На фиг. 10 показан контур сферического днища колбы с уменьшенной кривизной, при этом радиус кривизны в 1,5 раза больше стандартного радиуса 1 R днища колбы по фиг. 9, например, около 1500 мм. Сагиттальная высота для днища колбы с радиусом 1,5 х х R составляет примерно 39 мм. Разность сагиттальной высоты между концами большей и меньшей осей составляет примерно 11 мм, а разность сагиттальной высоты между концами большей оси и концами диагоналей составляет примерно 15 мм.

На фиг. 11 показан контур сферического днища колбы с еще меньшей кривизной, при этом радиус кривизны в 2 раза больше стандартного радиуса 1 R днища колбы на фиг. 9, например около 2000 мм. Сагиттальная высота для днища колбы с радиусом 2 R составляет 26 мм и равна высоте контура нового днища колбы. Разность сагиттальной высоты между концами большей и меньшей осей составляет 8 мм, а разность сагиттальной высоты между концами большей оси и концами диагоналей составляет примерно 9 мм.

Хотя теоретически возможны сферические днища колбы с еще большими радиусами кривизны, чем днище колбы с радиусом 2 R, дополнительный вес, вызванный стеклом днища колбы, и дополнительная сложность конструкции теневой маски представляют собой серьезные недостатки для их производства. Однако изобретение обеспечивает новое днище колбы и трубку, которые исключают эти недостатки, в то же самое время обеспечивая преимущества для наблюдения трубок с более плоскими днищами колб. Периферия нового днища 6 колбы на краю экрана изменяется только на ±4 мм от плоскости, проходящей через концы контура большей оси для трубки с диагональю 69 см. Так как это изменение незначительное, края экрана для наблюдателя кажутся существенно плоскими. Такая плоская форма краев экрана создает впечатление, что экран плоский, хотя имеется кривизна в днище колбы. Как обозначено разностями сагиттальной высоты, отмеченными для вариантов выполнения сферического днища колбы с радиусами 1 R, 1,5 R и 2 R, такое впечатление плоской формы не является возможным для этих вариантов выполнения со сферической формой.

На фиг. 12 показаны контуры днища колбы большей оси, меньшей оси и диагонали для днища колбы с плоскими краями. Такие контуры действительно обеспечивают плоскую периферию экрана, однако если контур диагонали этого днища колбы с плоскими краями образован с существенным прогибом, то может наблюдаться некоторое искажение поверхности. Изобретение позволяет выполнить ровную поверхность днища колбы без заметного для наблюдения искажения поверхности.

Хотя предпочтительный вариант выполнения трубки с диагональю 69 см описан с разностью сагиттальной высоты между первой плоскостью Р1 и второй плоскостью Р2, равной 4 мм, и разностью между первой плоскостью Р1 и третьей плоскостью Р3, равной также 4 мм, объем изобретения включает другие разности сагиттальной высоты, как указано ранее описанными пределами на отношение промежутков. Кроме того, изобретение не ограничивается каким-нибудь конкретным типом экрана ЭЛТ или электронного прожектора. (56) Патент СССР N 1403997, кл. Н 01 J 29/86, 25.02.83.

Патент США N 3931906, кл. 425-505, опублик. 1976.

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ТРУБКА , содеpжащая пpямоугольное днище колбы, внешняя повеpхность котоpого выполнена с кpивизной вдоль большой и малой осей, а также катодолюминесцентный экpан на его внутpенней повеpхности, пpичем кpивизна вдоль малой оси не менее чем на 10% больше кpивизны вдоль большой оси по кpайней меpе в центpальной части пpямоугольного днища колбы, точки на внешней повеpхности около концов большей оси на кpаях катодолюминесцентного экpана лежат в пеpвой плоскости, пеpпендикуляpной к центpальной пpодольной оси электpонно-лучевой тpубки, точки на внешней повеpхности около концов меньшей оси на кpаях катодолюминесцентного экpана лежат во втоpой плоскости, паpаллельной пеpвой плоскости и отстоящей от нее, точки на внешней повеpхности около концов диагоналей пpямоугольного днища колбы на кpаях катодолюминесцентного экpана лежат в тpетьей плоскости, паpаллельной и отстоящей от пеpвой плоскости, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения повеpхностных искажений внешней повеpхности днища колбы, втоpая, пеpвая и тpетья плоскости pазнесены в указанном поpядке от паpаллельной четвеpтой плоскости, касательной к центpальной части внешней повеpхности днища колбы, пpи этом отношение pасстояний между втоpой и четвеpтой и тpетьей и четвеpтой плоскостями больше, чем отношение квадpата pазмеpа меньшей оси катодолюминесцентного экpана к квадpату pазмеpа его диагонали, но меньше единицы, а отношение pасстояний между пеpвой и четвеpтой и тpетьей и четвеpтой плоскостями больше, чем отношение квадpата pазмеpа большей оси катодолюминесцентного экpана к квадpату pазмеpа его диагонали, но меньше единицы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12