CZ278554B6 - Color picture tube line screen - Google Patents

Description

Čárové stínítko pro barevnou obrazovku

Oblast techniky

Vynález se týká čárového stínítka pro barevnou obrazovku se stínící maskou štěrbinového typu.

Dosavadní stav techniky

Většina dnes vyráběných barevných obrazovek má čárové stínítko a štěrbinovou masku. Tyto obrazovky jsou opatřeny pravoúhlou čelní deskou se sférickým obrysem, na které je čárové stínítko z katodoluminiscenčního materiálu a u stínítka pak štěrbinová stínící maska s poněkud sférickým obrysem. Štěrbinové otvory v těchto obrazovkách jsou uspořádány do sloupců, které jsou v podstatě rovnoběžné s vedlejší osou obrazovky, nebo jejichž zakřivení postupně vzrůstá od středu ke kratším stranám masky. Byly navrženy modifikace těchto barevných obrazovek. Jednou z nich je nová koncepce obrysu čelní desky, která vytváří iluzi plochosti. Obrys čelní desky takto modifikované obrazovky má zakřivení jak podél hlavní, tak podél vedlejší osy čelní desky, ale je nesférický. Hlavní a vedlejší osa jsou definovány jako středová horizontální osa a vertikální osa, je-li obrazovka uložena ve své normální poloze. Obvodová hranice stínítka obrazovky je zhruba rovinná a vizuálně se takto jeví. Pro dosažení této rovinné obvodové hranice je nutné vytvořit čelní desku s takovým zakřivením podél její hlavní osy, které je větší po stranách desky, než ve středu desky. Takové nesférické tvarování čelní desky však přináší problémy s vytvořením katodoluminiscenčního stínítka. Jeden z těchto problémů je znám jako zešikmení. Zešikmení je naklonění obrazu lineárního světelného zdroje, je-li tento světelný zdroj promítán přes otvory masky. Tento problém byl podle dosavadního stavu techniky pro sféricky tvarované obrazovky vyřešen zakřivením čar fosforového stínítka tak, že se zvyšující se vzdáleností od vedlejší osy postupně vzrůstalo zakřivení čar. Ačkoliv postupný nárůst zakřivení se ukázal být akceptovatelným u sféricky vytvarovaných obrazovek, není přijatelný pro výše zmíněné rovinné obrazovky, které vyžadují z uvedených důvodů v podstatě přímé čáry na levé i pravé straně v podstatě pravoúhlého stínítka.

Podstata vynálezu

Vynález přináší stínítko se zlepšeným zakřivením čar, které v podstatě řeší problém zešikmení, objevující se v průběhu procesu stínění, a které má prakticky přímé čáry po stranách stínítka. Toto stínítko má katodoluminiscenční čáry přímé a rovnoběžné s vedlejší, t.j. vertikální osou na obou koncích hlavní osy a ve středu stínítka. Podstata vynálezu spočívá v tom, že katodoluminiscenční čáry jsou zakřiveny mezi vedlejší osou a oběma hranami rovnoběžnými s vedlejší osou, a zakřivení čar je funkcí vzdálenosti od vedlejší osy s nenulovým maximem mezi vedlejší osou a zmíněnými hranami a je konkávní směrem k vedlejší ose.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže osvětlen pomocí přiložených výkresů, kde na obr. 1 je boční pohled, částečně v axiálním řezu, na barevnou

-1CZ 278554 B6 obrazovku se stínící maskou, představující jedno příkladné provedení vynálezu, obr. 2 představuje čelní pohled na čelní desku barevné obrazovky, obr. 3 znázorňuje povrchové obrysy 3a řezů čelní desky podél hlavní osy a povrchové obrysy 3b podle vedlejší osy, a to z obr._ 2, na obr. 4 je znázorněn čelní pohled na stínící masku barevné obrazovky z obr. 1, obr. 5 představuje povrchové obrysy 5a řezů stínící masky podél hlavní osy, dále povrchové obrysy 5b podél vedlejší osy a konečně povrchové obrysy 5c podél úhlopříčky, a to z obr. 4, na obr. 6 je graf roztečí sloupců otvorů stínící masky barevné obrazovky, znázorněný plnými čarami, a roztečí otvorů v masce podle dosavadního stavu techniky, znázorněný čárkovaně, obr. 7 představuje detailní pohled na stínící masku v kruhu 7 z obr. 4 a na obr. 8 je graf některých čar stínítka barevné obrazovky.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněna pravoúhlá barevná obrazovka 10 mající skleněnou baňku 11, obsahující pravoúhlou čelní desku 12 a válcovité hrdlo 14, spojené nálevkou 16. Čelní deska 12 má pozorovací panel 18 a obvodovou přírubu či boční stěnu 20 která je přitavena k nálevce 16 skleněnou fritou 17. Pravoúhlé tříbarevné katodoluminiscenční fosforové stínítko 22 je upevněno na vnitřní ploše panelu 18. Stínítko 22 je čárového typu, s fosforovými čarami, probíhajícími přibližně rovnoběžně s vedlejší osou Y-Y obrazovky. Obrysy fosforových čar jsou detailněji uvedeny.dále. Mnohootvorová elektroda selekce barev, či stínící maska 24 je rozebíratelně připevněna k čelní desce 12 v předem stanoveném prostorovém vztahu ke stínítku 22. Elektronová tryska 26 typu in line, schematicky znázorněná čárkovaně na obr. 1, je středově uložena v hrdle 14 pro generování, a směrování tří elektronových paprsků 28 podél zpočátku v jedné rovině probíhajících konvergentních drah přes masku 24 na stínítko 22. Obrazovka 10 z obr. 1 je uspořádána pro použití s vnějším magnetickým vychylovacím systémem, jako je vychylovací systém 30./ schematicky znázorněný jako obklopující hrdlo 14 a nálevku 16 v sousedství jejich spojení, pro směrování tří elektronových paprsků 28 v závislosti na vertikálním a horizontálním magnetickém toku, který rastruje elektronové paprsky 28 horizontálně ve směru hlavní osy X-X a vertikálně ve směru vedlejší osy Y-Y v pravoúhlém rastru po stínítku 22.

Obr. 2 znázorňuje přední část čelní desky .12,. Obvod této čelní desky 12 vytváří obdélník s lehce zakřivenými stranami. Hranice stínítka 22 je znázorněna čárkovaně na obr. 2. Tato hranice stínítka 22 je pravoúhlá.

Srovnání relativních obrysů vnější plochy čelní desky 12 podél hlavní osy X-X a vedlejší osy Y-Y je znázorněno na obr. 3, kde čára 3a představuje povrchový obrys řezu čelní desky podél hlavní osy a 3b podél vedlejší osy z obr. 1. Vnější plocha čelní desky 12 je zakřivená jak podél hlavní osy X-X, tak i podél vedlejší osy Y-Y, přičemž zakřivení podél vedlejší osy je větší než zakřivení podél hlavní osy ve středové části čelní desky 12. Například ve středu čelní desky 12 je poměr poloměru zakřivení obrysu vnější plochy podél hlavní osy k poloměru zakřivení obrysu vnější plochy podél vedlejší osy větší než 1,1, což jest rozdíl větší než 10 %. Zakřivení podél hlavní osy je však menší ve stře dové části čelní desky 12 a silně vzrůstá poblíž okrajů čelní desky 12. V tomto jednom příkladném provedení je zakřivení, podél hlavní osy poblíž okrajů čelní desky 12 větší než obecné zakřivení podél vedlejší osy. Touto konstrukcí se středová část čelní desky 12 stává plošší, zatímco body vnější plochy čelní desky 12 na okrajích stínítka 22 leží v podstatě v rovině P a určují v podstatě pravoúhlou obvodovou obrysovou čáru. Zakřivení povrchu podél úhlopříčky je voleno tak, aby vyhladilo přechod mezi různými zakřiveními podél hlavní a vedlejší osy. Zakřivení podél vedlejší osy je s výhodou asi 4/3 krát větší než zakřivení podél hlavní osy ve středové části čelní desky 12. Zakřivení podél vedlejší osy však také může být podobné tomu podél hlavní osy ve středové části a může vzrůstat poblíž okrajů čelní desky 12. Použitím různých zakřivení podél hlavní a vedlejší osy leží body na vnější ploše čelní desky 12, přímo protilehlé okrajům stínítka 22, v podstatě v jedné rovině P. Tyto v podstatě rovinné body při pohledu zepředu na čelní desku 12, jako na obr. 2, vytvářejí obrysovou čáru na vnější ploše čelní desky 12., která je v podstatě obdélníkem, superponovaným na okraje stínítka 22. Proto když je obrazovka 10 umístěna v televizním přijímači, lze okolo ní použít okrajovou masku o jednotné šířce, čili fasetu. Okraje takové fasety, které se dotýkají obrazovky 10 v pravoúhlé obrysové čáře, jsou také v podstatě v rovině P. Poněvadž obvodová hranice obrázku na stínítku 22 obrazovky 10 se zdá být rovinná, vytváří se zde iluze plochosti vyobrazení, a to i když je čelní deska 12 zakřivena směrem ven jak podél hlavní osy, tak i podél vedlejší osy.

Obr. 4 znázorňuje čelní pohled na stínící masku 24. Přerušované čáry 32 znázorňují hranici otvory opatřené části stínící masky 24. Obrysy povrchu podél hlavní osy X-X, vedlejší osy Y-Y a úhlopříčky stínící masky 24 jsou znázorněny křivkami 5a, případně 5b, případně 5c na obr. 5. Stínící maska 24 má jiné zakřivení podél své hlavní osy, než podél své vedlejší osy. Obrys podél hlavní osy má lehké zakřivení poblíž středu stínící masky 24 a větší zakřivení po stranách stínící masky 24. Obrys takové stínící masky 24 lze obecně získat popsáním zakřivení hlavní osy X-X jako kruhu o velkém poloměru v oblasti střední části hlavní osy, a kruhu o menším poloměru v oblasti mimo střední část hlavní osy. Přesněji však sagitální výška podél hlavní osy se v podstatě mění jako čtvrtá mocnina vzdálenosti od vedlejší osy Y-Y. Sagitální výška je vzdálenost od myšlené roviny, která je tečnou ke středu plochy stínící masky 24,. Zakřivení rovnoběžné s vedlejší osou Y-Y je takové, aby hladce navázalo na zakřivení hlavní osy X-X pro požadovaný obvod stínící masky 24 a může zahrnovat změny zakřivení, jaké se používají podél hlavní osy X-X. Takový obrys stínící masky 24 vykazuje určité zlepšené tepelně roztažné vlastnosti vzhledem ke zvýšenému zakřivení poblíž konců hlavní osy.

Obr. 6 je graf, znázorňující rozteč ^aH sloupců otvorů v kvadrantu stínící masky 24., narýsovaný plnou čarou a označený písmenem ’’H a v kvadrantu stínící masky podle dosavadního stavu techniky, narýsovaný čárkovaně a označený písmenem F. Vertikální souřadnice tohoto grafu představují vzdálenost od hlavní osy. Horizontální souřadnice představují rozteč sloupců otvorů, která, jak je zřejmé z obr. 7, se měří od středové čáry a je roztečí Ajj od jednoho sloupce ke středové čáře druhého sloupce. Každá křivka

-3CZ 278554 B6 je očíslovaná pro určení vzdálenosti od vedlejší osy, kterou reprezentuje. Např. každá křivka, označená 200, označuje rozteč mezi dvoustým a dvěstěprvním sloupcem otvorů. Ve stínící masce podle' dosavadního stavu techniky, znázorněné křivkami, nakreslenými přerušovanými čarami, je rozteč mezi sloupci otvorů podél vedlejší osy a v její blízkosti jednotná, jak je zřejmé z přímých křivek F-l a F-150. Lehké zakřivení lze pozorovat na křivce F-200, což naznačuje, že rozteč v oblasti sloupce 200 lehce vzrůstá se vzdáleností od hlavní osy. Křivky F-300 a F-306 mají už tvar oblouku, což naznačuje podstatný nárůst rozteče mezi sloupci se vzrůstající vzdáleností od hlavní osy. Rozteč mezi sloupci otvorů u zlepšené stínící masky 24 se od dosavadního stavu značně liší v blízkosti vedlejší osy. Jak je znázorněno na obr. 6, klesá rozteč ^aH sloupců otvorů v blízkosti vedlejší osy se vzrůstem vzdálenosti od hlavní osy, jak je zřejmé z křivek 'Ή-1, H-50 a H-100. V blízkosti stopadesátého sloupce začíná rozteč mezi sloupci otvorů s narůstající vzdáleností od hlavní osy lehce narůstat, jak je zřejmé z lehkého prohnutí křivky H-150. Toto prohnutí křivek, představujících rozteč mezi sloupci otvorů, se zvětšuje se vzrůstající vzdáleností od vedlejší osy, jak je zřejmé z průběhu křivek H-200 a H-300, ale lehce se zmenšuje na stranách stínící masky 24., jak je zřejmé ze srovnání křivky H-305 s křivkou H-300. Rozteč mezi sloupci otvorů podél hlavní osy vzrůstá přibližně se čtvrtou mocninou vzdálenosti od vedlejší osy. V daném příkladě, znázorněném na obr. 6, jsou variace hlavni osy v milimetrech přibližné: A_H=0,762 + 0,00185x . Mimo hlavní osu však jsou tyto variace roztečí sloupců otvorů složitější a mění se přibližně s rovnicí: A_H - a + bx² + cx⁴, kde a, b a c jsou různé funkce druhé mocniny vzdálenosti od hlavní osy a x je vzdálenost od vedlejší osy.

Stínítko 22 obrazovky 10 je vytvořeno známým fotografickým procesem, který používá stínící masku 24 jako fotografickou matrici. Jak bylo zmíněno výše, objevuje se při použití lineárního světelného zdroje v průběhu expozičního kroku fotografického procesu problém. Tímto problémem je neseřízení obrazu lineárního světelného zdroje s osami katodoluminiscenčních čar a tak zvyšuje citlivost šířky fosforu na světelnou expozici, čímž ztěžuje řízení šířky čar. Podle dosavadního stavu techniky byla tato chyba zešikmení kompenzována různými prostředky, včetně techniky zonální expozice synchronizace náklonu lineárního světelného zdroje s postupnou expozicí různých oblastí stínítka a zakřivování sloupců otvorů a katodoluminiscenčních čar. V obrazovce 10 je problém chyby zešikmení vyřešen novým rozložením katodoluminiscenčních čar, které, při pohledu zepředu, zahrnuje přímé čáry v oblasti vedlejší osy Y-Y, zakřivené čáry v oblasti stínítka, kde je chyba zešikmení největší a přímé čáry po stranách stínítka 22, kde je chyba zešikmení v obrazovce minimální. Takové rozložení je znázorněno na obr. 8, kde jsou plnými liniemi znázorněny katodoluminiscenční čáry 40 až 45 a přerušovanými liniemi 46 pak přímky rovnoběžné s vedlejší osou. Jak je zřejmé, zakřivení katodoluminiscenčních čar 40 až 45 vzrůstá s narůstající vzdáleností od vedlejší osy až do maximálního zakřivení v sousedství čar 42 a 43 a pak klesá až k přímé koncové čáře 45 na hraně. Katodoluminiscenční čáry 40 až 45 jsou tedy zakřiveny mezi

-4CZ 278554 B6 vedlejší osou Y-Y a oběma hranami, rovnoběžnými s vedlejší osou Y-Y, a zakřivení čar je funkcí vzdálenosti od vedlejší osy Y-Y s nenulovým maximem mezi vedlejší osou Y-Y a zmíněnými hranami a je konkávní směrem k vedlejší ose Y-Y.

Průmyslová využitelnost

Čárové stínítko podle vynálezu lze využít u barevných obrazovek pro televizní přijímače.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (1)

1. Čárové stínítko pro barevnou obrazovku, mající hlavní osu, procházející středem stínítka a středy krátkých stran, a vedlejší osu, procházející středem stínítka a středy dlouhých stran, s pravými úhly v rozích při pohledu zpředu, sestávající z katodoluminiscenčních čar přímých a rovnoběžných s vedlejší osou na obou koncích hlavní osy a ve středu stínítka, vyznačující se tím, že katodoluminiscenční čáry (40 až 45) jsou zakřiveny mezi vedlejší osou (Y-Y) a oběma hranami, rovnoběžnými s vedlejší osou (Y-Y), a zakřivení čar je funkcí vzdálenosti od vedlejší osy (Y-Y) s nenulovým maximem mezi vedlejší osou (Y-Y) a zmíněnými hranami a je konkávní směrem k vedlejší ose (Y-Y)·