CS9100443A2 - Colour picture tube with electron gun in-line with astigmatic prefocus lens - Google Patents

Description

1 Μ-Ί1

Barevná obrazovka s elektronovou tryskou in line s astigma- tickou předostřující čočkou

Oblast techniky

Vynález se týká barevné obrazovky mající elektronovoutrysku in line a zejména elektronové trysky, mající tři čoč-ky včetně asymetrické předostřující čočky.

Dosavadní stav techniky

Elektronová tryska, jako je šestielektrodová tryska, kon-struovaná pro použití v barevných obrazovkách zábavního typu svelkým stínítkem, musí být schopna generovat malorozměrové vyso-koproudové stopy elektronových svazků po celém stínítku. Kon-venční televizní přijímač používá barevnou obrazovku s elektro-novou tryskou in line a samckonvergujícím vychylovacím jhem prozajištění horizontálního vychylovacího pole, majícího polštář-kovité zkreslení, a vertikálního vychylovacího pole, majícíhosoudkovité zkreslení. Rozptylová pole takového jha vnášejí doobrazovky silný astigmatismus a rozostření při vychýlení, způ-sobené primárně vertikálním přeostřením a sekundárně horizontál-ním podostřením vychýlených elektronových svazků. Stopy, vytvá- cími řené elektronovými svazky, procházejí takovými zkreslenými ho-rizontálními a vertikálními vychylovacími poli, jsou asymetric-ky tvarované, když jsou vychýleny k obvodu stínítka. Navíc mnohoelektronových trysek in line vykazuje nekonvergenci vnějších 2- elektronových svazků v důsledku změny mohutnosti elektronovéčočky způsobené změnami zaostřovacího napětí. Taková nekonver-gence má za následek variace v místě dopadu elektronovéhosvazku se změnami zaostřovacího napětí. Tento vynález řešítyto problémy šetrným a nenákladným způsobem bez toho, že byse obětovala výkonnost.

Podstata vynálezu

Vynález zajišťuje zlepšení v barevné obrazovce majícíelektronovou trysku in line pro generování a směrování tříelektronových svazků v řadě podél drah, uspořádaných v jedi-né rovině, směrem ke stínítku. Tryska zahrnuje soustavu elek-trod, které vytvářejí elektronové svazky formující oblast,předostřovací čočku a hlavní zaostřovací čočku pro elektro-nové svazky. Zlepšení spočívá v předostřovací čočce, kterázahrnuje čtyři aktivní plochy. Alespoň jedna z aktivních plochmá asymetrický předostřující prostředek v ní vytvořený. Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále podrobněji popsán podle přiloženýchvýkresů, kde na obr. 1 je znázorněn pohled, částečně v axiál-ním řezu, na barevnou obrazovku se stínící maskou podle vyná-lezu, na obr. 2 a 3 jsou schématické boční pohledy na axiál-ní řezy elektronové trysky, se kterou lze vynález použít, naobr. 4 je pohled shora na axiální řez novou elektronovou trys— 3 kou podle vynálezu, na. obr. 5 je částečný horní pohled nařez prvním příkladným provedením předostřující čočky podlevynálezu, na obr. 6 je řez elektrodou předostřující čočkyz obr. 5, vzatý podél čáry 6 - 6, na obr. 7 je graf obysuhustoty proudu elektronového svazku ve středu stínítka proelektronovou trysku používající elektrodu předostřující čoč-ky z obr. 5, na obr. 8 a 9 jsou řezy elektronovou tryskouznázorněnou na obr. 4, vz^aé podél čar 8 - 8 a 9 - 9» na obr.10 je částečný pohled shora v řezu na druhé příkladné prove-dení předostřující čočky podle vynálezu, na obr. 11 je pohledna řez elektrodou předostřující čočky z obr. 10, vzatý podélčáry 11 -11, na obr. 12 jo graf obrysu hustoty proudu elek-tronového svazku ve středu stínítka pro elektronovou tryskupoužívající předostřující čočku z obr. 10, na obr. 13 js čás-tečný horní pohled na řez třetím příkladným provedením před-ostřující čočky podle vynálezu, na obr. 14 je graf obrysu hustoty proudu elektronového svazku ve středu stínítka pro elek-tronovou trysku používající předostřující čočku z obr. 13,na obr. 15 je v částečném řezu pohled shora na čtvrté příkladné provedení předostřující čočky podle vynálezu, na obr. lóje graf obrysu hustoty proudu elektronového svazku ve středustínítka pro elektronovou trysku používající předostřujícíčočku z obr. 15, na obr. 17 je řez příkladným provedením elektrody předostřující čočky podle dosavadního stavu techniky ana obr. 18 je graf obrazu hustoty proudu elektronového svaku - 4 - ve středu stínítka pro elektronovou trysku používajícíelektrodu předostřující čočky podle dosavadního stavu tech-niky z obr. 17. Příklady provedení vynálezu , v ř

Obr. 1 znázorňuje pravoúhlou barevnou obrazovku 10, ma-jící skleněnou obálku 11, obsahující pravoúhlý čelní panel 19a válcovité hrdlo 14, spojené pravoúhlou nálevkou 16. Panel12 obsahuje pozorovací čelní desku 18 a obvodové příruby čiboční stěny 20, které jsou přitaveny k nálevce l6 fritovýmspojem 21. Mozaikové tříbarevné fosforové stínítko 22 je umistěnoi na vnitřním povrchu čelní desky 18. Stínítko 22 je s vý-hodou čárové stínítko s fosforovými čarami, táhnoucími se vpodstatě kolmo k vysokofrekvenčnímu rastrovésímu čárovému rozmítání obrazovky, to jest kolmo k rovině obr. 1. Alternativněstínítko může být bodové stínítko. Mnohaotvoro\'á elektrodaselekce barev či stínící maska >4 je odstranitelně připevně-na běžnými prostředky v předem stanoveném prostorovém vztahuke stínítku 22. Zlepšená elektronová tryska 26 in line, zná-zorněná schématicky čárkovaně na obr. 1, je středově připev-něna v hrdle l4 pro generování a směrování tří elektronovýchsvazků 28 podél v jedné rovině uspořádaných konvergentníchdrah elektronových svazků 28 přes masku 24 ke stínítku 22.

Obrazovka z obr. 1, je navržena pro použití s externím magnetickým vychylovacím jhem, jako je jho .JO, umístěné vblízkosti spoje nálevky s hrdlem. Když je aktivováno jho 30.podrobuje tři elektromagnetické svazky 28 magnetickým polím,které způsobují, že elektronové svazky jsou rozmítány hori-zontálně v pravoúhlém rastru po stínítku 22. Počáteční rovi-na vychýlení při nulovém vychýlení je znázorněna čarou P - Pna obr. 1 asi uprostřed jha JO. V důsledku rozptylových políse oblast vychýlení obrazovky táhne axiálně od jha 30 do ob-lasti trysky 2 6. Pro jednoduchost není skutečné zakřivenídrah vychylovaných elektronových svazků 28 ve vychylovací ob-lasti na obr. 1 znázorněno.

Elektronová tryska 26 in line zahrnuje šest elektrod od G1 až po Gó a katody K. Jako trysky lze použít první typ trysky 26 *, znázorněný na obr. 2, v níž jsou elektrody G2 a G4vzájemně propojeny a pracují na prvním potenciálu, a elektro-dy G3 a G5 jsou vzájemně propojeny a pracují na druhém poten-ciálu. Tryska může být rovněž tryskou 26” druhého typu, zná-zorněnou na obr. 3, v níž jsou elektrody GJ a GJ vzájemně pro-pojeny a pracují na třetím potenciálu a elektrody GA a G6 jsouvzájemně propojeny a pracují na čtvrtém potenciálu. V každéz elektronových trysek 26 ^a 26" jsou tři elektronové čočky , L,>, L 3, vytvořené výše zmíněnými elektrodami. Vynález te-dy se týká primárně druhé, neboli předostřující čočky .

Detaily prvního příkladného provedení nové elektronové - 6 - trysky 26 jsou znázorněny na obr. 4 až 9· Vzhledem k obr. 4elektronová tryska 26 * obsahuje tři stejně od sebe odsazené,v jedné rovině uspořádané katody 42, z nichž každá je pro je-den elektronový svazek 28. řídicí mřížka 44 Gl, stínící mříž-ka 46 G2, třetí elektroda 48 G3, čtvrtá elektroda 50 G4,pá-tá-elektroda 52 GJ5 > kde elektroda G5 zahrnuje část Cl·?*, kte-rá je rozpoznána jako prvek 54 pro níže popsané účely, ašestá elektroda 56 G6. Elektrody jsou odsazeny od katod Kve vyjmenovaném pořadí a jsou připojeny ke dvojici neznázor-něných nosných tyček.

Elektroda 44 Gl, elektroda 46 G2 a první část 72 elektro-dy 48 G3 přikloněná k elektrodě 46, 62 obsahují elektronovýsvazek formující oblast elektronové trysky 26 * a vyrtvářejíprvní elektronovou Čočku LI. Další část 74 elektrody 48 G3,elektroda 50 G4 a elektroda. 52 G5 obsahuje asymetrickou před-ostřovací či druhou elektronovou čočku L2, jejíž jedno prove-dení je znázorněno na obr. 5· Prvek 54, c°ž část G5 elek-trody, a elektroda 56 Gó tvoří třetí či hlavní zaostřovací čočku L3.

Každá katoda 42 obsahuje katodovou manžetu 58, uzavřenouna svém předním konci čepičkou 60, mající na sobě koncovýpovlak 62 elektrony emitujícího materiálu, jak je známo v oboru.Každá katoda 42 je nepřímo vyhřívána neznázorněnou vyhřívacícívkou, umístěnou v manžetě 58♦ - 7 -

Elektrody 44 G1 a 46 G2 jsou dvě blízko sebe umístěné,v podstatě ploché desky, z nichž každá je opatřena třemi vřadě uspořádanými průchozími otvory 64, případně 66. Otvory64 a 66 jsou centrovány s povlakem 62 katody pro iniciovánítří stejnoměrně od sebe vzdálených, v jedné rovině uspořáda- ných elektronových svazků 28, což je znázorněno na obr. 1,které jsou směřovány ke stínítku 22. S výhodou jsou počáteč-ní dráhy elektronových svazků 28 v podstatě rovnoběžné, při-čemž střední dráha koinciduje se středovou osou A - A elektro-nové trysky.

Elektroda 48 G3 zahrnuje v podstatě plochou vnější desko-vitou část 68, mající tři v řadě uspořádané průchozí otvory20» které jsou scentrovány s otvory 66 a 64 v elektrodách 44 G1případně 4k G2. Elektroda 48 G3 zahrnuje dvojici, sestávají-cí z první a druhé hrníčkovité části 72, případně 74, kteréjsou navzájem spojeny u svých otevřených konců. První část 72má tři v řadě uspořádané otvory 76, vytvořené přes dno hrníč-ku, které jsou scentrovány s otvory 70 v desce 78. Druhá část74 elektrody G3 má tři otvory 28, vytvořené ve svém dně, kte-ré jsou scentrovány s otvory 76 v první části 72 . Protlačenévýlisky 79 obklopují otvory 28· Alternativně deskovitá část68 se svými v řadě uspořádanými otvory 70 může být vjdvořenajako vnitřní část první části 72.

Jak je znázorněno na obr. 5, elektroda 50 G4 obsahuje - 8 - desku, mající identicky vytvarovaná zahloubení 51a a 51b,vytvořená v jejich protilehlých hlavních površích. Tři v řadě uspořádané průchozí otvory 80 jsou vytvořeny v těleseelektrody 50 uvnitř zahloubení 51a a 51b a scentrovány s ot-vory 78 v elektrodě 48 G3.

Opět vzhledem k obr. 4, elektroda 52 G5 je hluboce za-hloubený hrníčkovítý člen, opatřený třemi otvory 82, obklope-nými protlačenými výlisky 83 > vytvořenými v jejím dně. V pod-statě plochý deskový člen 84, mající tři otvory 86 scentro-vané s otvory 82, je připojený k otevřenému konci elektrody52 G5. kterou uzavírá. První desková část 88, mající v soběsoustavu otvorů 90» je připojena k opačné ploše deskového členu t84. Část 54 elektrody G5 obsahuje hluboce protažený hrníčko-vitý člen, mající zahloubení 92 vytvořené ve svém dolním kon-ci se třemi v řadě uspořádanými otvory 94 jím procházejícími.Protlačené výlisky 95 obklopují otvory 94. Opačný otevřený ko·nec části 54 elektrody G5* je uzavřen druhou deskovitou čás-tí 96, v níž jsou vytvořeny tři průchozí otvory 98. Otvory 98jsou scentrovány a spolupracují s otvory 90 v první deskovéčásti 98 způsobem popsaným níže.

Elektroda 5.6 G6 je hrníčkovitý, hluboce protažený člen,mající velký otvor 100 na jednom konci, jímž procházejí všech ny tři elektronové svazky, a otevřený konec, který je připojen k deskovému členu 102, který ho uzavírá a který má tři prů-chozí otvory 104, které jsou scentrovány s otvory ^4. v čás-ti iit elektrody G5#. Protlačené výlisky 105 obklopují otvo-ry 104.

Tvar zahloubení 51b, vytvořeného v elektrodě 50 G4, jeznázorněn na obr. 6. Zahloubení 51a a 51b mají jednotnou ver-tikální výšku na každém z otvorů 80 a mají zaoblené konce.Takovému tvaru se běžně říká oválný. Zahloubení 92, vytvoře-né ve spodním konci části 54 elektrody G5 *jc rovněž vytvaro-váno jako ovál, ale rozměrově se liší od zahloubení 51a a 51bv elektrodě 50 G4, jak je popsáno níže.

Tvar velkého otvoru 100 v elektrodě 54 G6 je znázorněnna obr. 8. Otvor 100 je vertikálně vyšší u vnějších otvorů104 než je u svého středového otvoru 1θ4♦ Takový tvar bývánazýván tvar psí kosti nebo barov ého zvonku.

Jak je zřejmé z obr. 4, první deskovitá část 88 elektrodyÍ2 G5 je přivrácena ke druhé deskovité· části 96» části 54elektrody G5 #. Otvory 90 v první deskovité části 88 jsou o—patřeny protlačenými výlisky, táhnoucími se od deskovité čás-ti, která byla rozdělena do dvou segmentů 10.6 a 108 pro kaž-dý otvor. Otvory 98 v druhé deskovité části 96 části 54 elek-trody G5 # mají rovněž protlačené výlisky, táhnoucí se od des-kovité části 96, která byla rozdělena do dvou segmentů 110. 10 a 112 pro každý otvor. Jak je znázorněno na obr. 9 segmenty106 a 108 jsou proloženy se segmenty 110 a 112. Tyto segmen-ty se používají pro vytvoření čtyř_polových čoček ve dra-hách každého elektronového svazku 28, když jsou k elektrodě52 G5, případně k části 5_4 elektrody G^ přiloženy různépotenciály. Vhodnou aplikací rozdílu dynamického napětí bu5k elektrodě 52 Gj) nebo k části 5.4 elektrody G5 #.i e možné po-užívat čtyřpolových čoček, ustavených segmenty 106, 108. 110a 112, pro zajištění korekce astigmatismu elektronových svazků, která kompenzuje astigmatismus objevující se bu5 v elek-tronové trysce nebo ve vychylovacím jhu. Taková konstrukcečtyřpolové čočky je popsána v US patentu č. 4 731 563, vyda-ném Eloomovi a spol. 15. března 1988.

Nová druhá čočka L2 podle vynálezu nevyžaduje použitíčtyřpolové čočky vytvořené výše zmíněnými elektrodou 52 G5.případně částí 54 el ektrody G5 #. Lze použít jednotně vytvo-řené elektrody G5« vyrobené eliminací první a druhé deskovéčásti 8_8 a 96 a spojující otevřené konce prvků 52 a 54. Ta-ková konstrukce trysky však nezajistí optimální tvar vychý-leného elektronového svazku, ačkoliv může být užitečná tam,kde je možný kompromis mezi náklady a výkonem.

Specifické rozměry počítačem modelované elektronové trysky pro první příkladné provedení jsou uvedeny v tabulce 1. 11

Tabulka 1 mm Vzdálenost katody od elektrody G1 0,08 Tloušťka elektrody 44 G1 0,10 Tloušťka elektrody 46 G2 0,71 Průměr otvorů elektrod G1 a G2 0,64 Vzdálenost elektrody G1 od elektrody G2 0,20 Vzdálenost elektrody G2 od elektrody G3 0,76 Tloušťka deskovité části 68 elektrody G3 0,25 Průměr otvorů 70 elektrody G3 1,14 Průměr otvorů 78 elektrody G3 3,76 Délka elektrody 48 G3 5,08 Vzdálenost elektrody G3 od elektrody G4 1,27 Tlouštka aktivní oblasti elektrody 50 G4 0,64 Průměr otvoru 80 elektrody G4 4,oi Horizontální šířka zahloubení 51a a 51B 19,94 Vertikální výška zahloubení 51a a 5.1b 6,07 Hloubka zahloubení 5_l_a a 51b 0,76 Vzdálenost elektrody G4 od elektrody G5 1,27 Celková délka elektrody 52 G5 a elektro-dové části 54 GJ5 24,64 Vzdálenost mezi deskovitými částmi 88 a 96 1,02 Horizontální xýxkx šířka zahloubení 92 19,18 Vertikální výška zahloubení 92 8,28 Hloubka zahloubení 92 2,92 Průměr otvor! 82, 90 . 98 4,01 12

Vzdálenost otvorů katody od dna elektrody G5 6,60Průměr středového otvoru 94 elektrody G5 # 4,06Průměr vnějších otvorů 94 elektrody G_2* 4,57Vzdálenost elektrody Gjj/od elektrody Gó 1,27Délka elektrody 5ó Gó 3,81Horizontální šířka otvoru 100 18,85Maximální výška otvoru 100 7,49Minimální výška otvoru 100 7,34Hloubka otvoru 100 3,43Průměr středového otvoru 105 elektrody Gó 4,0óPrůměr vnějších otvorů 105 elektrody Gó 4,57

Vzdálenost vrchu otvoru elektrody G5 ^od otvoru Gó 6,22Délka protlačených výlisků 79 elektrody G3 l,l4Délka protlačených výlisků 83 elektrody G5 l,l4Délka protlačených výliskíi 95 elektrody G5 # 0,86Délka protlačených výlisků 105 1,14 V příkladném provedení představeném v tabulce I jeelektronová tryska elektricky zapojena tak, jak je znázor-něno na obr. 2. Typicky katoda pracuje na asi 150 V, elek-troda G1 na zemním potenciálu, elektrody G2 a G4 jsou vzá-jemně elektricky propojeny a pracují v rozsahu od asi 300 Vdo 1000 V, elektrody G3 a G5 jsou rovněž elektricky propo-jeny a pracují na asi 7 650 V elektroda Gó pracuje na 13 anodovém potenciálu asi 25 kV. V elektronové trysce 26 #první čočka LI, viz obr. 2,zajišťuje symetricky tvarovaný, vysoce kvalitní elektrono-vý svazek 28 do druhé čočky L2. První čočka LI obsahuje elek-tronový svazek tvarující oblast elektronové trysky a zahr-nuje elektrodu 44 Gl, elektrodu 46 G2_ a první část elektro-dy 48 Q3, sousedící s elektrodou G2.

Druhá čočka L2 je nová asymetrická předostřující čočkaa obsahuje elektrodu 50 G4 a sousedící části elektrody 48G3 a elektrodu 52 G5· V prvním příkladném provedení identic-ká dvojice zahloubení 51a a 51b je vytvořena v protilehlýchhlavních aktivních površích elektrody 5.0 Q.4, viz napříkladobr. 5 a 6. Zatímco zahloubení jsou s výhodou vytvarovánado oválného tvaru, jiné tvary, například pravoúhlé, kterévytvářejí účinek níže popsaný, jsou rovněž zahrnuty do roz-sahu tohoto vynálezu. Aktivní čelní plochy elektrod 48 G3a 52 G5 jsou v podstatě ploché. Kombinace výše popsanýchaktivních prvků vytváří čtyřpolová pole, která vytvářejí asy-metrickou nebo astigmatickou předostřující čočku, která za-jišťuje horizontálně podlouhlý neznázorněný elektronový sva-zek do třetí či hlavní zaostřovací čočky L3 . Zajištěním astigmatické zaostřovací korekce v předostřovací čočce L2 zabodem křižiště elektronového svazku 28, který se nachází vprvní čočce LI, je účinnost každého čtyřpólového pole v - 14 podstatě nezávislá na změnách proudu elektronového svazku.Navíc zahloubení ^la a jlb v oválném tvaru zajišťují před-konvergenční činnost, která eliminuje nekonvergenci vněj-ších elektronových svazků na stínítku v důsledku změn v za-ostřovacím napětí zajištěním kompenzační změny v mohutnostipředostřovaci čočky L2.

Zatímco vynález je popsán v termínech dvou zahloubení,je možné dosáhnout těchže výsledků vytvořením pouze jednohozahloubení v některém povrchu elektrody 50 G4. Jediné zahlou-bení by mělo větší hloubku, než kterékoliv ze zahloubení51a nebo jlb a postranní rozměry, to jest vertikální výškaa horizontální šířka, by byly pro zajištění ekvivalentní asy-metrické a konvergenční korekce elektronových svazků menší,než odpovídající hodnoty kteréhokoliv z těchto zahloubení.Rozměry jediného zahloubení by závisely na rozsahu požadova-ných korekcí elektronového svazku.

Hlavní zaostřující čočka L3, vytvořená mezi elektrodo-vou částí 5^ Q5 a elektrodou 56 G6 je tedy asymetrickou čoč-kou, mající nízkou aberaci, která zajišťuje vertikálně pro-dlouženou nebo asymetricky vytvarovanou stopu elektronovéhosvazku 28 ve středu stínítka. Rozteč mezi sousedními otvorycJk v elektrodové části Gj>* a otvory 1θ4 v elektrodě 56 Góje 6,22 mm na rozdíl od rozteče otvorů 6,6 mm, která existujemezi katodami a otvory 82 ve dně elektrody 5.2 G5 Tato změn- 15 šená rozteč mezi otvory hlavní čočky zajišťuje, že před-konvergované vnější elektronové svazky procházejí nízko-aberačními oblastmi hlavní čočky L3 pro minimalizaci zkres-lení koma. Graf počítačové simulace stopy elektronového svazku ve středu stínítka obrazovky 27 V 110°, pracujíánařídicím napětí katody 103,2 V, zaostřovacím napětí G3/G57 650 V, napětí druhé pomocné anody 25 KV a proudu elektro-nového svazku 4 miliampéry, je znázorněn na obr. 7· Stopaelektronového svazku je elipticky vytvarovaná podél verti-kální osy pro aiížení přeostřující činnosti jha, když je elek-tronový svazek vychýlen. Nevychýlená středová stopa elektro-nového svazku zahrnuje v podstatě pravoúhle vytvarovanoučást elektronového svazku o 90 % špičkové proudové hustotě,která je obklopena většími, elipticky vytvarovanými částmielektronového svazku o 50 a 5 % špičkové proudové hustotě.Velikost slipy o 5 /=> špičkové proudové hustoty elektronovéhosvazku je asi 2,5 mm x 4,2 mm. S šířkou zahloubení 51a a51b elektrody G4, jak je určena v tabulce I,a s celkovoudélkou elektronové trysky" ode dna elektrody G3 k vrcholu elektrodové části elektrody" G5 * nastavenou na 35, 05 mm, je za-ostřovací napětí udržováno pod úrovní 7 700 V a nekonver-gence vnějšího elektronového svazku je snížena v podstatě na nulu.

Použití^ vícepólové čočky popsané podle obr. 4 a přivede-ním dynamického diferenciálního zaostřovacího napětí v roz- - 16 - mezí od potenciálu na elektrodě 52 Gj bez vychýlení k asio 1000 V větší kladné hodnotě při maximálním vychýlení, kelektrodové části ^4 může být velikost stopy proudové hustoty elektronového svazku optimalizována, když jsou elek-tronové svazky vychýleny k okraji stínítka. Tento režimčin-nosti je rozebrán v US patentu č. 4 7^4 7θ4 vydaném Newovia spol. 16.srpna 1988.

Druhé příkladné provedení tohoto vynálezu se získá zvětšením délky elektrody l48 G3 na 5,84 mm z hodnoty 5,08 mmznázorněné v tabulce I a modifikováním asymetrické předostřovací čočky L2, jak je znázorněno na obr. 10. Ve druhém pří-kladném provedení čočky L2 obsahuje elektroda 150 G4 v pod-statě plochou desku o tloušťce asi 0,64 mm s průchozími kru-hovými otvory 180 vytvořenými v jejich protilehle uspořáda-ných aktivních hlavních površích. Aktivní povrchy k soběpřivrácených elektrod l48 G3,případně 152 G5, mají pravoúhléštěrbiny, obklopující otvory, jimiž procházejí elektronovésvazky, jak je znázorněno na obr. 19. Každá ze štěrbin 149v elektrodě l48 G3 má šířku štěrbiny W=5,82 mm a výšku štěr-biny H=10,l6 mm. Také každá ze štěrbin 149 má hloubku d=O,76mm, jak je znázorněno na obr. 10. Rozteč štěrbin S, znázor-něná na obr. 11, je 7,11 mm. Poněvadž rozteč otvorů s v předostřující čočce L2 je 6,6 mm a rozteč štěrbin S je 7»11 mm,je z obr. 11 zřejmé, že dvě vnější štěrbiny 149 v elektrodě - 17 - 3Λ8 G3 jsou posunuty směrem ven vzhledem k vnějším otvorům178 v nich vytvořeným·. Toto posunutí štěrbin 149 v elek-trodě G3 a podobné posunutí stejně velikých štěrbin 153v elektrodě 152 G5 spolupracuje pro vytvoření asymetricképředostřovací čočky L2, která zajišťuje neznázorněný ho-rizontálně protažený elektronový svazek do třetí čočky L3.Nová konfigurace štěrbin v elektrodě 148 G3, případně elek-trodě 152 G51 také zajišťuje předkonvergující činnost pro eliminaci konvergence vnějších paprsků na stínítku způsobempodobným tomu, který bylpopsán pro první příkladné provede-ní. Počítačová simulace výsledné vertikálně prodloužené stopyelektronového svazku ve středu stínítka je graficky znázor-něna na obr. 12. Když se pracuje na napětí druhé pomocné anody 25 KV a proudu elektronového svazku 4 mA v obrazovcestop 27 V 110 °C, jsou velikosti elektronových svazků na proudo-vé hustotě 90 % a 50 /í špičky srovnatelné s těmi z prvníhopříkladného provedení, znázorněného na obr. 7» a velikost stopyelektronového svazku na 5ti £ špičkové proudové hustoty jeasi 2,26 mm x 3,68 mm horizontálně x vertikálně při kato-dovém řídicím napětí 103,2 V a zaostřovacím napětí G3/G57 650 V. Všechny ostatní parametry elektronové trysky jsouvyjmenovány v tabulce 1.

Ekvivalentního výkonu lze dosáhnout vytvořením štěrbinpouze v jednom z aktivních povrchů, to jest bu<3 v elektrodě l48 G3 nebo elektrodě 152 G>. Štěrbiny vytvořené pouze v 18 jednom aktivním povrchu musí být hlubší než štěrbiny po-psané výše a malé rozměry každé štěrbiny musí být reduko-vány, zatímco velikost posunutí vnějších štěrbin musí býtzvýšena. Třetího příkladného provedení tohoto vynálezu se dosa-huje modifikací elektronové trysky pro zajištění elektrickékonfigurace znázorněné na obr. 3. Asymetrická předostřují- cí čočka L2 elektronové trysky 26" je znázorněna na obr. 13.Délka elektrody 248 G3 je udržována na 5 > 84 mm, na tomtéžrozměru, který byl použit ve druhém příkladném provedení,a zahloubení 249 ve tvaru oválu je vytvořeno v aktivnímhlavním povrchu elektrody G3 přivráceném k elektrodě 250G4. Zahloubení 249 má horizontální šířku 19>43 mm a verti-kální výšku 5>84 mm a hloubku 0,76 mm. Identicky tvarované a dimenzované zahloubení 253 ve tvaru oválu je vytvořenov v aktivním povrchu elektrody 252 G5, přivrácené k podsta-tě ploché elektrodě 250 G4. I když se tvaru oválu dávápřednost, lze použít i jiné geometrické tvary, které zajiš-ťují asymetrickou čočku s předkonvergenční korekcí. Ve tře-tím příkladném provedení má elektroda 250 G4 tloušťku asi0,64 mm s kruhovými otvory 280 v ní vytvořenými. Asymetric-ká předostřující čočka L2 třetího příkladného provedení za-jišťuje činnost předkonvergence a vytváří neznázoi'něné ho-rizontálně podlouhlé elektronové svazky,tak, jak bylo dříve - 19 - popsáno, do třetí čočky L3 ♦ Počítačová simulace výsledné vertikálně prodloužené stopy elektronového svazku ve středu stínítka je graficky znázorněna na obr. l4. Pracuje-li se na napětí druhé pomocné anody a eiktrody G4· 2j kV a proudu elektronového svazku 4 miliampér v obrazovce 27 V 110 °C,stopy je velikost elektronového svazku a tvar na 90 špičkovéproudové hustoty větší a eliptičtější než v prvním a druhémpříkladném provedení, zatímco při 50 špičkové proudové hus-totě elektronového svazku je elipticky tvarovaná stopa víceprodloužena vertikálně než v prvních dvou příkladných provedenich. Při 5 /á špičkové proudové hustoty elektronového svazkuje velikost stopy elektronového svazku asi 1,94 mm x 3,44 mmhorizontálně x vertikálně, řídicí napětí katody je v tomtopříkladném provedení 103,2 V, zaostřovací napětí G3/G5 jc7 650 V a napětí G2 je typicky asi 400 V. Všechny ostatní pa-rametry elektronové trysky jsou takové, jak jsoupopsány v tabulce I.

Jak bylo popsáno výše, zahloubení může být vytvarovánobučí v aktivním povrchu elektrody 248 G3 nebo v aktivním po-vrchu elektrody 252 Gj, jestliže se pro zajištění ekvivalent-ního výkonu hloubka zvýší a laterální rozměry se vhodně zmenší Čtvrté příkladné provedení asymetrické přéfestřovací čoč-ky L2 je znázorněno na obr. 15. Délka elektrody 348 G3 je5,08 mm a aktivní plocha přivrácená k elektrodě 350 G4je -20 plochá a jsou v ní vytvořeny kruhové otvory 378. Otvory 378mají průměr 4,01 mm. Elektroda 350 G4 má pravoúhlé štěrbiny350a a 350h, vytvořené v jejích protilehlých hlavních aktiv-ních plochách, přičemž štěrbiny 350a jsou přivráceny k elek-trodě G2 a štěrbiny 350b jsou přivráceny k elektrodě 152 G2. Každá ze štěrbin 350a a 350b má šířku 5»79 mm, výš-ku 10,16 mm a hloubku 0,76 mm. Rozteč štěrbin je 7,01 mm.Kruhové průchozí otvory 380 v elektrodě 354 G4 mají průměr4,01 mm a jsou uzavřeny v pravoúhlých štěrbinách 350a a 350btímtéž způsobem, jak bylo pojednáno vzhledem ke štěrbinámznázorněným na obr. 11. Aktivní hlavní plocha ele trody 3^2 GJ5,přivrácená k elektrodě 350 G4, je rovněž v podstatě plocha setřemi kruhovými průchozími otvory 382 v ní vytvořenými. Otvory382 mají rovněž průměr 4,01 mm.

Rozteč otvorů v předostřující čočce L2 je 6,6 mm a roz-teč štěrbin 350a a 350b elektrody 350 G4 je 7,01 mm, avšak dvěvnější štěrbiny jsou posunuty směrem ven vůči vnějším otvorům380, vytvořeným ve štěrbinách. Konfigurace a posuv štěrbin yG4 vytváří asymetrickou čočku, která zajišíuje předkonvergu-jící činnost a přivádí neznázorněné horizontálně prodlouženéelektronové svazky, jak bylo dříve popsáno, do třetí čočky L3.Počítačová simulace výsledné vertikálně prodloužené stopyelektronového svazku ve středu stínítka je graficky znázor-něna na obr. 16. Tvar stopy elektronového svazku je podobnýtomu, který byl znázorněn na obr. l4. Pracuje-li se na napětí 21 druhé pomocné anody G4 25 kV a proudu elektronového svazku4 miliampéry v obrazovce 27 V 110 °, je velikost paprskůpři 5 /ó špičkové proudové hustoty elektronového svazku asi 1,96 mm x 3,49 mm, horizontálně x vertikálně, při katodovémřídicím napětí 103,2 V a zaostřovacím napětí G3/G5 7 700 V.Napětí G2 v tomto příkladném provedení je typicky asi 4θθ V.Všechny ostatní parametry elektronové trysky jsou takové,jaké byly vypsány v tabulce I.

Alternativně mohou být štěrbiny vytvářeny pouze v jednomaktivním povrchu elektrody 350 G4. Hloubka štěrbin se musízvýšit a malé rozměry každé štěrbiny se musí zmenšit vůčiodpovídajícím rozměrům popsaným bezprostředně výše. Navícvelikost posunutí vnějších štěrbin se musí zvýšit pro dosaže-ní A^ýkonu ekvivalentního tomu, který dává čtvrté příkladné provedení.

Nová elektronová tryska podle vynálezu se má srovnat selektronovou tryskou typu popsaného v US patentu č. 4 764 704,o němž byla zmínka výše. V tomto patentu elektroda G4, podob-ná elektrodě 450 G4 předostřovací či druhé čočky, znázorněnézde na obr. 11, má pravoúhle vytvarované průchozí otvory 480.Specifické rozměry počítačového modelu příkladného provedenídosud známé elektronové trysky jsou uvedeny v tabulce II. To-to příkladné provedení má elektrickou konfiguraci znázorněnou zde na obr. 2 a je svou konstrukcí podobné elektronové trysce, 22 znázorněné na obr. 4 zde, kde podobné prvky elektronové trys-ky jsou identifikovány odpovídajícími čísly, před něž je předřazeno číslo 4. Následuje tabulka ;

Tabulka II

Popis mm

Vzdálenost katody od první elektrody G1Tloušíka elektrody 444 G1Tloušíka elektrody 446 G2Průměry otvorů v G1 a G1

Vzdálenost G1 od G2

Vzdálenost G2 od Q3

Tlouš íka spodní desky 468 elektrody G3Průměr středového otvoru 4?0 G3

Průměr otvorů 478 elektrody G3 Délka elektrody 448 G3

Vzdálenost elektrody G3 od elektrody q4

Tloušíka elektrody 450

Rozměry otvorů 480 elektrody G4

Vzdálenost elektrody G4 od elektrody G5Délka elektrody G5 452 - 454 *

Průměr otvorů 482

Průměr středového otvoru 494 0,08 0,10 0,71 0,64 0,20 0,76 0,25 1,14 3,76 5,08 0,644,oi v x

4,37 H 1,27 21,08 4,01 4,06 23

Průměr vnějších otvorů 494 4,57 Horizontální šířka zahloubení 492 19,18 Vertikální výška zahloubení 492 8,28 Hloubka zahloubení 492 2,29 Vzdálenost od otvorů katody k otvorůmve dnu elektrody G5 6,60 Vzdálenost elektrody G5 od elektrody Gó 1,27 Délka elektrody G6 3,81 Horizontální šířka otvorů 4.00 18,85 Maximální výška otvorů 400 7,49 Minimální výška otvorů 400 7,34 Hloubka otvorů 400 3,43 Průměr středového otvoru 4θ4 4,06 Průměr vnějších otvorů 4θ4 4,57 V?-dálenost otvorů ve vršku G5 od otvorů v G6 6,22 Délka protlačených výlisků 4?9 v elektrodě G3 . 1,1^ Délka protlačených výlisků 483 v elektrodě G5 1,14 Délka protlačených výlisků 495 elektrody G5 0,86 Délka protlačených výlisků 405 elektrody Gó 1,14 x Sjednocená elektroda, nikoli mnohapólová čočka, xx Meziotvorová rozteč u otvorů 470 ze spodní části elektrod}G3 ?e zvýší na 6, 69 nim pro eliminování jakéhokoliv posuvuvnějších elektronových svazků se změnami zaostřovacího na-pětí , 24 V elektronové trysce podle dosavadního stavu techniky,popsané v tabulce II, pracuje katoda na řídicím napětí asi 103,2 V, elektroda G1 je na zemním potenciálu, elektrodyG2 a G4 jsou elektricky propojeny a pracují v rozsahu od300 V do 1 000 V, elektrody G3 a G5 jsou rovněž vzájemněpropojeny a pracují na 6000 V a elektroda G6 pracuje na ano-dovém potenciálu asi 25 kV. Předostřovací čočka L2 elektro-nové trysky podle dosavadního stavu techniky s pravoúhlýmiotvory 480 vytvořenými přes v podstatě plochou elektrodu450 G4 zajišťuje horizontálně prodloužený neznázorněný elek-tronový svazek do hlavní zaostřovací čočky L3 . Počítačovásimulace výsledné vertikálně prodloužené stopy elektronové-ho svazku ve středu výsledné vertikálně prodloužené stopyelektronového svazku ve středu stínítka je graficky znázor-něna na obr. 18. l^elikost elektronového svazku na 5ti špičkové hustoty je asi 2,3θ mm x 3>49 nim horizontálně x verti-kálně při dříve popsaných pracovních parametrech. Výkonnost současné předostřovací čočky L2 z příkladnýchprovedení 1 až 4 podle měření výsledné velikosti stopy elek-tronového svazku na stínítku je srovnatelná s elektronovoutryskou podle dosavadního stavu techniky popsanou v US pa-tentu č. 4 764 704, který používá předostřovací čočku, mají-cí pravoúhle vytvarované otvory v své elektrodě G4. Srovná-ní výsledků je obsaženo v tabulce III. 25

Tabulka III Příkladné provedení Rozměr stopy elektronového svazku na stínítku horiz.(mm) vertik.(mm) 1 2,50 4,20 2 2,26 3,68 3 1,94 3,44 4 1,96 3,49 dosavadní stav 2,30 3,49 Čtyři příkladná provedení současné konstrukce elektro-nové trysky zajištují snadnost výroby, poněvadž použitíprůchozích kruhových otvorů v elektronové trysce snižujeproblémy nescentrování, které vznikají υ. pravoúhle vytva-rovaných otvorů v elektrodě fi4 předcházející elektronovétrysky. Navíc předcházející elektronová tryska vyžadujelehký nárůst rozteče mezi otvory elektrody G3 , a to od 6,6na 6,69, pro eliminaci nekonvergence vnějších elektronovýchsvazků se změnami v zaostřovacím napětí. Tento vynález do-sahuje srovnatelné výkonnosti řízením buú horizontální šířk}zahloubení ve tvaru oválu uvnitř předostřovací čočky L2 vpříkladných provedeních 1 a 3, nebo rozteče mezi štěrbinamivytvořenými v předostřovací čočce L2 v příkladných provede-ních 2 a 4. V každém z těchto čtyř příkladných provedení sevzdálenost mezi otvory od katody 42 ke dnu elektrody 52 G5 - 26 - udržuje na konstantní hodnotě &amp; , 60 mra, čímž se zjednodusuje sestavování a scentrování součástek elektronové trysky

Claims (11)

1. - 27 i /-S PATENTOVÉ N I R S ťujikcM ín li«<Z/ i aJiK^.rioAebouA p^ětfcet^ríyíe^ ěcČk^U q Barevná obrazovkazahrnující obálku, v níž je uspořá-^. Z dána elektronová tryska innline pro generování a směro- vání tří v řadě uspořádaných elektronových svazků podél zpočátku v rovině uspořádaných drah elektronových svaz-ků směrem ke stínítku na vnitřní části obálky, kde tryskazahrnuje soustavu elektrod, které vytvářejí elektronovýsvazek formující oblast, předostřovací čočku a hlavní za-ostřovací čočku, vyznačující se t í m, žepředostřovací čočka (L2) zahrnuje čtyři aktivní povrchy, v alespoň jeden z nichž je opatřenasymetrickým předostřova-cím prostředkem (51a, 51b; 149, 153; 249,253; 350a, 350b)λγ ní vytvořeným.
2. 2. Barevná obrazovka podle bodu 1, vyznačující se tím, žealespoň dva ze čtyř aktivních povrchů mají v podstatěidentický asymetrický předostřovací prostředek (51a, 51b;149, 153; 249, 253, 350a, 350b) v něm vytvořený.
3. 3. Barevná obrazovka podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím,že uvnitř asym^erického předostřovacího prostředku (51a,51b; 149,153; 249, 253; 350a, 350b) jsou vytvořeny třikruhové otvory (80; 1?8, 182, 27S, 282, 380).
4. 4. Barevná televizní obrazovka podle bodu 2 nebo 3, kde elek-tronový svazek formující oblast zahrnuje první elektrodu, 28 druhou elektrodu a první část třetí elektrody pro zajiště-ní v podstatě symetricky vytvarovaných elektronových svazkůpro předostřovací čočku, kde předostřovací čočka obsahujedruhou část třetí elektrody, čtvrtou elektrodu a prvníčást páté elektrody a zajišťuje symetricky tvarované elek-tronové svazky pro hlavní zaostřovací čočku a hlavní zaostřo-vací čočka obsahuje druhou část páté elektrody a šestou elektrodu a je to čočka s nízkou aberací, vy značující se t í m, že čtvrtá elektroda (50; 350 ) niá v podstatěidentická, asymetrická, elektronový svazek zaostřující za-hloubení (51a, 51b; 350a, 350b) vytvořená v jeho protilehlýchaktivních plochách.
5. 5· Barevná obrazovka podle bodu 4, vy značující set í in, že v každém aktivním povrchu čtvrté elektrody (50)je vytvořeno jediné zahloubení (51a, 51b). ó.
6. Barevná obrazovka podle bodu 4, vvzn ač u jící setím, že v každém aktivním povrchu čtvrté elektrody (350)jsou vytvořena tři oddělená, v podstatě pravoúhlá zahloubení(350a, 350b), sestávající ze dvou vnějších zahloubení astředového zahloubení.
7. 7· Barevná obrazovka podle bodu 6,vy značující se t í m, že každé z vnějších zahloubení (350a, 350b) má vněj- ší průchozí otvor (380) a je posunuto směrem ven vzhledem 29 ke vnějšímu otvoru (380).
8. 8. Barevná obrazovka podle bodu 2 nebo 3, kde elektronový sva-zek formující oblast zahrnuje první elektrodu, druhou elek-trodu a první část třetí elektrody pro zajištění v podstatěsymetricky vytvarovaných elektronových svazků pro předostřovací čočku, kde předostřovací čočka obsahuje druhou částtřetí elektrody, čtvrtou elektrodu a první část páté elek-trody a zajišťuje asymetricky vytvarované elektronové svaz-ky pro hlavní zaostřovací čočku a hlavní zaostřovací čočkaobsahuje druhou část páté elektrody a šestou elektrodu a jeto nízko aberační čočka, vyznačující se tím,že druhá částtřetí elektrody (l48; 248) a první část páté elektrody (l52232) mají v podstatě identická, asymetrická, elektronovýsvazek zaostřující zahloubení (l49, 133; 249,233) vytvořenáv jejich aktivních površích.
9. 9. Barevná obrazovka podle bodu 8,vyznačující setím, že v každé z druhých částí třetí elektrody (248) aprvních částí páté elektrody (252) je vytvořeno jediné za-hloubení (249, 253)·
10. 10.Barevná obrazovka podle bodu 9, vyznačující setím, že v aktivních površích druhé části třetí elektrody(l48) a první části páté elektrody (152) jsou vytvořena třioddělená, v podstatě pravoúhlá zahloubení (l49, 153), obsahu 30 jící dvě vnější zahloubení a jedno středové zahloubení.
11. 11. Barevná obrazovka podle bodu 10, vyznačujícíse t í m , že každé vnější zahloubení (1^9, 153) máprůchozí kruhový otvor (178, 182) , přičemž vnější zahlou-bení jsou posunuta směrem ven vzhledem k vnějším kruhovým otvorům. 20.2.1991