FI89221B - Faergdisplaysystem och katodstraoleroer - Google Patents

Description

1 89221 Värinäyttöjärjestelmä ja katodisädeputki

Keksintö liittyy värinäyttöjärjestelmiin, jotka sisältävät katodisädeputket, joilla on kolmisäteiset elek-5 tronitykit ja välineet järjestelmässä olevan putken kanssa käytetyn itsekonvergoivan poikkeutuskelayksikön astigmaat-tisuuden kompensoimiseksi.

Vaikka nykyiset poikkeutuskelayksiköt tuottavat kolmen suihkun itsekonvergoinnin katodisädeputkessa, on 10 tällaisesta itsekonvergoinnista maksettava hinta yksittäisten elektronisuihkutäplien muodon huononeminen. Kela-yksikön magneettinen kenttä on astigmaattinen ja se sekä ylifokusoi pystytasossa olevia elektronisuihkusäteitä, mikä johtaa poikkeutettuihin täpliin, joilla on huomattava pys-15 tysuuntainen leviäminen, että alifokusoi poikkisuuntaisia säteitä, joka johtaa hieman suurentuneeseen täplän leveyteen. Tämän kompensoimiseksi on ollut käytäntönä tuoda as-tigmaattisuutta elektronitykin suihkunmuodostusalueelle, jotta tuotetaan pystysuuntaisten säteiden defokusointi ja 20 vaakasäteiden lisääntynyt fokusointi. Tällaiset astigmaat-tiset suihkunmuodostusalueet on konstruoitu Gl-ohjaushi-loilla tai G2-suojahiloilla, joissa on rakomaiset aukot. Nämä rakomaiset aukot tuottavat ei-aksiaalisesti symmetrisiä kenttiä, joilla on nelinapaiset komponentit, jotka vai-25 kuttavat säteisiin erilailla pysty- ja vaakatasoissa. Tällaiset rakomaiset aukot on esitetty US-patenttijulkaisussa 4 234 814. Nämä konstruktiot ovat staattisia, nelinapainen kenttä tuottaa kompensoivan astigmaattisuuden jopa silloin, kun suihkuja ei poikkeuteta eikä niihin kohdistu mitään ke-30 layksikön astigmaattisuutta.

Parannetun dynaamisen korjauksen aikaansaamiseksi US-patenttijulkaisu 4 319 163, esittää ylimääräisen säteen kulkusuunnassa lähempänä olevan suojahilan G2a, jossa vaakasuuntaisesta rakomaiset aukot ja johon on syötetty muut-35 tuva tai moduloitu jännite. Kauempana säteen suunnassa olevalla suojahilalla G2b on pyöreät aukot ja sillä on kiinteä 2 89221 jännite. Hilalla G2a oleva muuttuva jännite muuttaa nelina-paisen kentän voimakkuutta, niin että tuotettu astigmaatti-suus on verrannollinen pyyhkäistyyn akselilta poissa olevaan sijaintiin.

5 Vaikka ne ovatkin tehokkaita, astigmaattisten suih- kunmuodostusalueiden käytöllä on useita haittoja. Ensinnäkin suihkunmuodostusalueilla on suuri herkkyys rakennetole-ransseille, johtuen niihin liittyvistä pienistä dimensioista. Toiseksi G2-hilan tehollisen pituuden tai paksuuden 10 täytyy muuttua optimaalisesta arvosta, joka sillä on rako-maisten aukkojen puuttuessa. Kolmanneksi suihkuvirta voi vaihdella, kun muuttuva jännite syötetään suihkunmuodostus-alueen hilalle. Neljänneksi nelinapaisen kentän tehokkuus vaihtelee suihkun pyyhkäisysijainnin ja siten suihkuvirran 15 mukana. Tämän vuoksi on toivottavaa kehittää elektronitykkiin astigmaattisuuden korjaus, joka ei ole alttiina näille haitoille.

Tämä saavutetaan patenttivaatimuksen 1 mukaisella värinäyttöjärjestelmällä ja patenttivaatimuksen 4 mukaisel-20 la katodisädeputkella.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti värinäyttöjär-jestelmä sisältää katodisädeputken ja kelayksikön. Kela-yksikkö on itsekonvergoivaa tyyppiä, joka tuottaa astig-maattisen poikkeutusmagneettikentän putken sisään. Kato-25 disädeputkella on elektronitykki kolmen elektronisuihkun synnyttämiseksi ja suuntaamiseksi pitkin reittejä kohti put-ken kuvaruutua. Elektronitykki sisältää elektrodit, jotka käsittävät suihkunmuodostusalueen ja elektrodit, jotka muodostavat pääfokusointilinssin, ja se sisältää elekt-30 rodit moninapaisten linssien muodostamiseksi säteenmuodos-tusalueen ja kullakin elektronisuihkureitillä olevan pääfokusointilinssin välille. Kukin moninapainen linssi on suunnattu aikaansaamaan korjaus siihen liittyvään elektroni-suihkuun, jotta ainakin osittain kompensoidaan astigmaatti-35 sen poikkeutusmagneettikentän vaikutus kyseiseen suihkuun. Siinä on kaksi moninapaista linssielektrodia. Ensimmäinen 3 89221 moninapainen linssielektrodi on sijoitettu suihkunmuodos-tusalueen elektrodien ja pääfokusointilinssielektrodien väliin. Toinen moninapainen elektrodi on kytketty pääfo-kusointilinssielektrodiin ja sijoitettu ensimmäisen moni-5 napaisen linssielektrodin ja pääfokusointilinssin väliin ensimmäisen moninapaisen linssielektrodin viereen. Mukana on myös välineet kiinteän fokusointijännitteen syöttämiseksi toiselle moninapaiselle linssielektrodille ja välineet dynaamisen jännitesignaalin syöttämiseksi ensim-10 mäiselle moninapaiselle linssielektrodille. Dynaaminen jännitesignaali liittyy elektronisäteiden poikkeutukseen. Kumpikin moninapainen linssi on sijoitettu riittävän lähelle pääfokusointilinssiä aiheuttamaan pääfokusointilinssin voimakkuuden vaihtelemisen dynaamisen jännitesignaa-15 Iin jännitevaihtelun funktiona.

Piirroksissa:

Kuvio 1 on tasokuva, osittaisena aksiaalisena leikkauskuvana, värinäyttöjärjestelmästä, joka toteuttaa keksinnön 20 Kuvio 2 on osittain leikattu sivukuva elektronity- kistä, joka on esitetty katkoviivoilla kuviossa 1.

Kuvio 3 on aksiaalinen leikkauskuva elektronity-kistä otettuna kuvion 2 viivaa 3-3 pitkin.

Kuvio 4 on tasokuva elektronitykistä otettuna ku-25 vion 3 viivaa 4-4 pitkin.

Kuviot 5 on tasokuva elektronitykistä otettuna kuvion 3 viivaa 5-5 pitkin.

Kuviot 6 ja 7 ovat etu- ja vastaavasti sivukuvat kuvion 2 elektronitykin nelinapaisten linssien sektori-30 osien ryhmästä.

Kuvio 8 on ylemmän oikean neljänneksen kuva kuvioiden 6 ja 7 nelinapaisten linssien sektoriosista, esittäen sähköstaattiset potentiaaliviivat.

Kuvio 9 on kolmiulotteinen perspektiivinen kuvaaja 35 kolmesta erillisestä fokusointikäyrästä, jotka on piirretty fokusointijännitteen ja esijännitteen funktiona.

4 89221

Kuvio 10 on kuvaaja, joka fokusointijännitteen ja esijännitteen funktiona esittää astigmaattisuuden nollapisteet kuvaruudun keskellä ja kulmassa.

Kuvio 11 on samanlainen kuvaaja kuin kuvion 10 ku-5 vaaja esittäen datan, joka on kerätty todellisen elektroni-tykin toiminnasta.

Kuvio 1 esittää värinäyttöjärjestelmän 9, joka sisältää suorakulmaisen värikuvaputken 10, jossa on lasivaip-pa 11, joka käsittää suorakulmaisen etulevypaneelin 12 ja 10 putkimaisen kaulan 14, joka on kytketty suorakulmaiseen suppiloon 15. Suppilolla 15 on sisäpuolinen johtava pinnoite (ei esitetty), joka ulottuu anodinapista 16 kaulaan 14. Paneeli 12 käsittää näyttöetulevyn 18 ja ympärysvaipan tai sivuseinän 20, joka on kiinnitetty suppiloon 15 lasisulat-15 teella 17. Kolmiväristä fosforikuvaruutua 22 kannattaa etu-levyn 18 sisäpinta. Kuvaruutu 22 on edullisesti juovatyyp-pinen kuvaruutu, jossa fosforijuovat on järjestetty kolmikkoina kunkin kolmikon sisältäessä fosforijuovan kutakin kolmesta väristä kohti. Vaihtoehtoisesti kuvaruutu voi olla 20 täplätyyppinen kuvaruutu. Monireikäinen värinvalintaelek-trodi tai varjomaski 24 on perinteisin keinoin asennettu irrotettavasti ennalta määrätyllä tavalla erilleen suhteessa kuvaruutuun 22. Parannettu elektronitykki 26, joka on esitetty kaavamaisesti katkoviivoilla kuviossa 1, on asen-25 nettu keskeisesti kaulan 14 sisään synnyttämään ja ohjaamaan kolme elektronisuihkua 28 pitkin suppenevia reittejä maskin 24 läpi kuvaruudulle 22.

Kuvion 1 putki on suunniteltu käytettäväksi ulkopuolisen poikkeutusmagneettikelayksikön kanssa, sellaisen 30 kuten kelayksikkö 30, joka on esitetty suppilo-kaulalii-toksen läheisyydessä. Aktivoituna kelayksikkö 30 altistaa kolme suihkua 28 magneettikentille, jotka aiheuttavat suihkujen pyyhkäisyn vaakasuunnassa ja pystysuunnassa suorakulmaisessa rasterissa yli kuvaruudun 22. Poikkeutuksen 35 alkutaso (nollapoikkeutuksella) on suurin piirtein kela-yksikön 30 keskellä. Reunakentistä johtuen putken poikkeu- 5 89221 tusvyöhyke ulottuu aksiaalisesta kelayksiköltä 30 tykin 26 alueelle. Yksinkertaisuuden vuoksi, poikkeutettujen suihkureittien todellisia käyriä ei ole esitetty kuviossa 1. Ensisijaisessa suoritusmuodossa kelayksikkö 30 tuottaa 5 kolmen elektronisuihkun keskiosien itsekonvergenssin kuvaputkella. Tällainen kelayksikkö tuottaa astigmaattisen magneettikentän, joka ylifokusoi suihkujen pystytasoisia säteitä ja alifokusoi suihkujen vaakatasoisia säteitä. Kompensointi tätä astigmaattisuutta vastaan on aikaan-10 saatu parannetussa elektronitykissä 26.

Kuvio 1 esittää myös osan elektroniikasta, jota käytetään virittämään putki 10 ja kelayksikkö 30. Nämä elektroniikat on selostettu elektronitykin 26 selityksen jälkeen.

15 Elektronitykin 26 yksityiskohdat on esitetty ku vioissa 2 ja 3. Tykki 26 käsittää kolme erillään olevaa suoraan linjaan kytkettyä katodia 34 (yksi kutakin suihkua kohden ainoastaan yhden ollessa esitetty), ohjaushila-elektrodin 36 (Gl), suojahilaelektrodin 38 (G2), kiihdy-20 tyselektrodin 40 (G3), ensimmäisen nelinapaisen elektrodin 42 (G4), yhdistetyn toisen nelinapaisen elektrodin ja ensimmäisen pääfokusointilinssielektrodin 44 (G5) sekä toisen pääfokusointilinssielektrodin 46 (G6), jotka on sijoitettu erilleen nimetyssä järjestyksessä. Jokaisessa elektro-25 deista Gl - G6 on kolme linjaan kytkettyä aukkoa niihin sijoitettuna sallimassa kolmen elektronisuihkun läpikulku. Tykin 26 sähköstaattinen pääfokusointilinssi on muodostettu G5-elektrodin 44 ja G6-elektrodin 46 vastakkain olevilla osilla. G3-elektrodi 40 on muodostettu kolmella kuppimai-30 sella elementillä 48, 50 ja 52. Näistä elementeistä kahden 48 ja 50 avoimet päät on liitetty toisiinsa ja kolmannen elementin 52 rei’itetty suljettu pää on liitetty toisen elementin 50 rei'itettyyn suljettuun päähän. Vaikka G3-elektro-di 40 on esitetty kolmiosaisena rakenteena, se voitaisiin 35 valmistaa mistä tahansa määrästä elementtejä saman tai jonkin muun halutun pituuden saavuttamiseksi.

6 89221

Ensimmäinen nelinapainen elektrodi 42 käsittää levyn 54, jossa on kolme linjassa olevaa aukkoa 56 ja kruu-numaiset ulokkeet, jotka ulkonevat siitä linjassa aukkojen 56 kanssa. Kukin uloke sisältää kaksi sektoriosaa 62. Ku-5 ten kuviossa 4 on esitetty, nämä kaksi sektoriosaa 62 on sijoitettu toisiaan vastapäätä ja kukin sektoriosa 62 kattaa noin 85° sylinterin kehästä.

G5-elektrodi 44 ja G6-elektrodi 46 ovat rakenteeltaan samanlaisia siinä, että niillä on vastakkaiset pin-10 nat, jotka sisältävät kehävanteet 86 ja vastaavasti 88, ja aukolliset osat, jotka on sijoitettu vanteiden taakse laajoihin syvennyksiin 78 ja vastaavasti 80. Vanteet 86 ja 88 ovat kahden elektrodin 44 ja 46 lähinnä toisiaan olevat osat ja niillä on vallitseva vaikutus pääfokusoin-15 tilinssin muodostamiseen.

G5-elektrodi 44 sisältää kolme linjassa olevaa aukkoa 82, jokaisella aukolla ollessa ulkonemat, jotka ulottuvat kohti G4-elektrodia 42. Jokaisen aukon 82 ulkonemat on muodostettu kahdesta sektoriosasta 72. Kuten kuviossa 5 20 on esitetty, nämä kaksi sektoriosaa 72 on sijoitettu toisiaan vastapäätä, ja kukin sektoriosa 72 kattaa noin 85° sylinterin kehästä. Sektoriosien 72 paikkoja on kierretty 90° G4-elektrodin 42 sektoriosien 62 paikoista ja nämä neljä sektoriosaa on asennettu toisiaan koskettamattomalla, 25 sormilomitetulla tavalla. Vaikka sektoriosat 62 ja 72 on esitetty suorakulmaisilla kulmilla, niiden kulmat voivat olla pyöristetyt.

Tykin 26 kaikki elektrodit on joko suoraan tai epäsuorasti kytketty kahteen eristävään tukitankoon 90. Tan-30 got 90 voivat ulottua Gl-elektrodille 36 ja G2-elektrodille 38 ja tukea niitä, tai nämä kaksi elektrodia voi olla liitetty G3-elektrodiin 40 joillakin muilla eristävillä välineillä. Ensisijaisessa suoritusmuodossa tukitangot ovat lasia, joka on kuumenettu ja painetta vasten kynsiä, jot-35 ka ulkonevat elektrodeista kynsien upottamiseksi tankoihin.

7 89221

Kuviot 6 ja 7 esittävät dimensioiltaan yhtä suuret sektoriosat 62 ja 72, jotka on taivutettu samaan säteeseen "a" ja joilla on limityspituus "t". Jännite V4 = Vq4 + Vm4 syötetään sektoriosille 62 ja jännite syötetään 5 sektoriosille 72. Alaindeksi "o" merkitsee tasajännitettä ja alaindeksi "m" merkitsee moduloitua jännitettä. Tämä rakenne tuottaa nelinapaisen potentiaalin kohdissa x, y Φ = <V4 + V5)/2 + <V4 - V5)(x2 - y2)/2a2 + ... , 10 ja poikittaisen kentän E = - (AV/a2)x = (-x/y)E , Λ · missä 15 AV = V4 - V5.

Tämä kenttä poikkeuttaa sisääntulevan säteen kulmaan 20 θ - LEx/2Vo ' missä vuorovaikutusalueen tehokas pituus on L - 0.4a + t, 25 ja missä keskimääräinen potentiaali on V0 = <V4 + V5)/2.

30

Siten nämä nelinapaisen linssin paraksiaalinen polttoväli on f = χ/θ — [2a2/(0.4a + t)](V /AV) = -f .

35 x β 89221

Lisää säätöastetta on saatavissa käyttämällä erilaista linssin sädettä a ja/tai pituutta t nelinavoille kahden ulomman suihkun ympärillä verrattuna keskimmäisen suihkun ympärillä olevan nelinavan säteeseen ja/tai pituuteen.

5 Sähköstaattiset potentiaaliviivat, jotka samanlai set sektoriosat 62 ja 72 muodostavat, on esitetty kuviossa 8 yhdelle neljännekselle. Nimelliset jännitteet 1,0 ja -1,0 on esitetty syötetyksi sektoriosille 72 ja vastaavasti 62. Sähköstaattinen kenttä muodostaa nelinapaisen lins-10 sin, jolla on se nettovaikutus elektronisuihkuun, että se puristaa suihkua kokoon yhdessä suunnassa ja laajentaa sitä kohtisuorassa suunnassa.

Elektronitykki 26 sisältää dynaamisen nelinapaisen linssin, joka on sijoitettu eri tavoin ja konstruoitu eri 15 tavoin kuin aikaisemmissa elektronitykissä käytetyt neli-napaiset linssit. Uusi nelinapainen linssi sisältää kaarevat levyt, joilla on pinnat, jotka sijaitsevat samansuuntaisesti elektronisuihkureittien kanssa ja muodostavat sähköstaattiset kenttäviivat, jotka ovat kohtisuorassa suih-20 kureittejä vastaan. Nelinapainen linssi on sijoitettu suihkunmuodostusosan ja pääfokusointilinssin väliin, mutta lähemmäksi pääfokusointilinssiä. Tämän sijaintipaikan edut ovat: 1) pieni herkkyys rakennetoleransseille, 2) tehollista G2-pituutta ei tarvitse muuttaa optimiarvosta, 25 3) se, että nelinapa on lähellä pääfokusointilinssiä, tuottaa suihkukimppuja, jotka ovat lähes ympyröitä pääfo-kusointilinssissä ja tulevat vähemmän todennäköisesti pääfokusointilinssin pidättämäksi, 4) suihkuvirta ei ole muuttuvan neIinapajännitteen moduloima, 5) tehollinen nelina-30 paisen linssin voimakkuus on sitä suurempi, mitä lähempänä nelinapalinssi on päälinssiä, ja 6) nelinapalinssi, joka on erillään pääfokusointilinssistä, ei vaikuta haitallisesti päälinssiin. Uuden rakenteen etuja ovat: 1) nelinavan poikittaiset kentät tuotetaan suoraan ja ne ovat 35 voimakkaampia kuin poikittaiset kentät, jotka syntyvät epäsuorasti, kuten osoittaa G2b-jännitteiden differentiae- 9 89221 linen tunkeutuminen G2a:n rakoon aikaisemmassa putkessa yllä mainitussa US-patenttijulkaisussa 4 319 163, 2) korkeampien moninapojen, jotka tuotetaan lisäksi rakoaukko-tyyppisellä hilalinssillä aiheuttaman pallopoikkeaman 5 puuttuminen, ja 3) itsenäisyys, joka tekee rakenteen riippumattomaksi viereisistä elektrodeista.

Nyt viitataan takaisin kuvioon 1, jossa on esitetty osa elektroniikasta 100, joka voi käyttää järjestelmää, kuten televisiovastaanotinta tai tietokoneen monitoria.

10 Elektroniikka 100 on vasteellinen yleisradiosignaaleille, jotka vastaanotetaan antennilla 102 ja suoraan punaisille, vihreille ja sinisille (RGB) videosignaaleille sisääntulo-napojen 104 kautta. Yleisradiosignaali syötetään viritti-melle ja välitaajuuspiirille 106, jonka ulostulo syötetään 15 videoilmaisille 108. Videoilmaisimen 108 ulostulo on yhdistetty videosignaali, joka syötetään synkronointisignaa-lin (sync) erottimelle 110 ja väri- ja valoisuussignaali prosessorille 112. Synkronointisignaalin erotin 110 kehittää vaaka- ja pystysynkronointipulssit, jotka vastaavasti 20 syötetään vaaka- ja pystypoikkeutuspiireille 114 ja 116. Vaakapoikkeutuspiiri 114 tuottaa vaakapoikkeutusvirran kelayksikön 30 vaakapoikkeutuskäämiin, kun pystypoikkeu-tuspiiri 116 tuottaa pystypoikkeutusvirran kelayksikön 30 pystypoikkeutuskäämiin.

25 Sen lisäksi, että se vastaanottaa yhdistetyn video signaalin videoilmaisimelta 108, väri- ja valoisuussignaa-lin käsittelypiiri 112 voi vaihtoehtoisesti vastaanottaa erilliset punaiset, vihreät ja siniset videosignaalit tietokoneelta napojen 104 kautta. Synkronointipulssit voi-30 daan syöttää synkronointisignaalin erottimelle 110 erillisen johtimen kautta tai, kuten kuviossa 1 on esitetty, johtimella vihreän videosignaalin sisääntulosta. Väri- ja va-loisuussignaalin käsittelypiirin 112 ulostulo käsittää punaisen, vihreän ja sinisen värinohjaussignaalin, jotka 35 syötetään katodisädeputken 10 elektronitykille 26 johtimil-la RD, GD ja vastaavasti BD.

10 89221 Järjestelmän tehonsyöttö aikaansaadaan jännitelähteellä 118, joka on kytketty vaihtojännitelähteeseen. Jännitelähde 118 tuottaa säädellyn tasajännitetason +V^, jota voidaan esimerkiksi käyttää syöttämään teho vaakapoikkeu-5 tuspiirille 114. Jännitelähde 118 tuottaa myös tasajännitteen +V2, jota voidaan käyttää syöttämään teho erilaisille elektroniikkapiireille, kuten pystypoikkeutuspiirille 116. Jännitelähde tuottaa lisäksi suurjännitteen V , joka syötetään äärianodinapaan tai anodinappiin 116.

10 Piirit ja komponentit viritintä 106, videoilmaisin- ta 108, synkronointisignaalin erotinta 110, prosessoria 112, vaakapoikkeutuspiiriä 114, pystypoikkeutuspiiriä 116 ja jännitelähdettä 118 varten ovat alalla hyvin tunnettuja ja tämän vuoksi niitä ei ole erityisesti tässä selos-15 tettu.

Yllä mainittujen elementtien lisäksi elektroniikka 100 sisältää dynaamisen aaltomuotogeneraattorin 120. Aal-tomuotogeneraattori 120 tuottaa dynaamisesti muunnellun jännitteen V ^ elektronitykin 26 sektoriosille 62.

20 Generaattori 120 vastaanottaa vaaka- ja pystypyyh- käisysignaalit vaakapoikkeutuspiiriltä 114 ja vastaavasti pystypoikkeutuspiiriltä 116. Aaltomuotogeneraattorin 120 piiristö voi olla sellainen, joka on tunnettu esimerkiksi: US-patenttijulkaisusta 4 214 188, US-patenttijulkaisusta 25 4 258 298 ja US-patenttijulkaisusta 4 316 128.

Tarvittava dynaaminen jännitesignaali on maksimissaan, kun elektronisuihku on poikkeutettu kuvaruudun kulmaan ja nolla, kun suihku on kuvaruudun keskellä. Kun suihku pyyhkäistään pitkin kutakin rasterijuovaa, dynaa-30 mistä jännitesignaalia muutetaan suuresta arvosta pieneen ja jälleen suureen muodossa, joka voi olla parabolinen. Tämä juovataajuinen parabolinen signaali voidaan moduloida toisella parabolisella signaalilla, joka on kuvataajuu-della. Tietty käytetty signaali riippuu käytetyn poikkeu-35 tuskelayksikön mallista.

11 89221

Jos, annetussa paikassa kuvaruudulla, täplän korkeus (Y) ja leveys (X) mitataan fokusointijännitteen V,. funktiona, jännitteen ja nelinapaisen jännitteen välisen esijännitteen AV (AV = V^ - V,-) pysyessä vakiona, 5 niin fokusointikäyrät Y funktiona V^:stä ja X funktiona Veistä molemmat omaavat minimin, kuten on esitetty kuviossa 9. Ero X-minimin V^-arvon ja Y-minimin Vj-arvon välillä on astigmaattisuusjännite tällä esijännitearvolla. Vaihtoehtoisesti astigmaattisuus voidaan mitata "ristikuvaajis-10 ta", sellaisista kuten kuviossa 9 on esitetty. Tällaiset kuvaajat saadaan, kun fokusointijännite V^ asetetaan johonkin arvoon ja esijännitettä AV muutetaan muuttamalla nelinapaista jännitettä V^. Ne V^:n arvot huomioidaan, joissa täplän korkeus ja leveys ovat molemmat minimissään. IB Tämä proseduuri toistetaan V^-arvojen alueelle.

Kun ristikuvaajät mitataan täplille sekä kuvaruudun keskellä että kulmassa, on tulos yleensä kuviossa 10 esitetyn kaltainen, missä on tehty se approksimaatio, että molemmilla X-viivoista (katkoviiva) on saman suuruiset 20 jyrkkyydet kuin molemmat Y-viivoilla (kiinteä viiva). Nol-la-astigmaattisuus, vaikkakaan ei välttämättä ei pyöreä täplä, saadaan pisteissä P ja P', joissa X-viivat ja Y-vii-vat leikkaavat. Nollan suuruisella esijännitteellä kuvaruudun keskellä olevan täplän korkeus yleensä fokusoituu 25 alhaisemmalla G-jännitteellä kuin täplän leveys; tämä ero Vj.-arvoissa on tykin astigmaattisuus A, joka liittyy muuttamattomaan tykkiin. Nollan suuruisella esijännitteellä kuvaruudun kulmassa olevan täplän korkeus fokusoituu paljon korkeammalla V^-arvolla, koska päälinssin fokusointia 30 täytyy heikentää, jotta kompensoidaan itsekonvergoivan ke-layksikön tyynymäisen vaakapoikkeutuskentän aiheuttaman pystysuuntaisten säteiden fokusointia. Kompensointi tehdään pienelle vaakasuuntaiselle defokusoinnille, jonka tyynykenttä aiheuttaa, pienellä pienennyksellä G5-jännit-35 teessä, tavallisesti 50 - 100 volttia. Seuraava jättää huomioimatta tämän pienen pienennyksen ja olettaa kahden 12 89221 katkoviivoitetun X-viivan keskustaa ja kulmaa varten olevan yhteneviä. Ero A'-fokusointijännitteessä kulmatäplien vaaka- ja pystydimensioita varten on kelayksikön astigmaat-tisuutta ja se luetaan riskuvaajasta kohdassa AVcfcr, jos-5 sa esijännite kompensoi tykin astigmaattisuuden.

Esijännittee ollessa määritettynä lausekkeella AV = V4 - V5 ja muutosten niiden kuvaruudun kulma- ja keskikohta-arvojen G4- ja G5-jännitteissä ollessa määritetty lau-sekkeinä i(V4» - v4cnr - v4ctr ja d(V5) = v5cnr - V5ctr, 10 niin X-viivan jyrkkyys εχ, sellainen kuten kuviossa 10, on ilmaistavissa seuraavasti: , V5cnr - V5ctr 6<VS> _ X ’ ' “<V - 6<V ’ 15 mistä seuraa fitVj Sv ---§_ =----— . (1) 6(V4) 1 + Sx 20

Lisäksi Y-viivan jyrkkyyden ollessa merkitty tunnuksella Sy, kuvio 10 johtaa myös seuraavaan lausekkeeseen kela-yksikön astigmaattisuudelle: 25 A' = (Sx - Sy)[6(V4) - 6(V5)].

Siten yhtälön (1) avulla 1 + Sx 6(V4) = (s*-:-!-) A'

30 X Y

(2)

SX

6(VS) = <s--”s~> A' s bx s>Y

35 13 89221

Sormilomitettu nelinapa voidaan suunnitella toimimaan X-viivojen positiivisella jyrkkyydellä (ja tämän vuoksi Y-viivojen negatiivisella jyrkkyydellä). Positiivisen Sx:n tapauksessa pohjois-eteläsormet (ts. pystysuunnassa) 5 ovat G4:llä ja itä-länsisormet (ts. vaakasuunta) ovat G5:llä. Silloin jännitteen AV - V4 - V5 nostaminen tekee pohjois-eteläsormet positiivisemmaksi kuin itä- länsisor-met ja siten ylifokusoi säteitä vaakatasossa. Vaakafoku-soinnin palauttaminen vaatii silloin pääfokusointilinssin 10 heikentämistä ja tämän vuoksi G5-jännitteen kasvattamista.

Sen lisäksi, että voidaan säätää jyrkkyyksien Ξχ ja S^ etumerkkejä nelinavan sormien suuntauksella, voidaan säätää jyrkkyyksien suuruuksia rakenteellisten mittojen valinnalla. Jos hetkeksi kaikki sähköstaattiset 15 kytkennät G4-elektrodin ja päälinssin välillä jätetään huomioimatta, niin δχ:η ja Syin suuruudet ristikuvaajassa ovat yhtä suuria ja ne annetaan yhtälöllä: |SX(0)| = |SY(0)l - (f-g) I2r<0-36 + -f-)].(3) 20 missä t/a > 0,30. Tapauksessa t/a < 0,30, viimeinen tekijä yhtälössä (3) korvataan t ω (-5-) ] «»> 25 johtuen muutoksista reunakentässä. Tässä o- Vg/V,. on ääri-anodi jännitten suhde fokusointijännitteeseen, f on pääfokusointilinssin polttoväli, g on välimatka nelinapalinssin ja pääfokusointilinssin keskikohtien välillä, t on nelina-30 van sormien limitys ja a on nelinavan aukon säde.

Käytännössä kuitenkin näiden kahden linssin välillä on hieman sähköstaattista kytkentää. Täten esimerkiksi pöhjois-etelä-G4:n nostaminen nostaa tehollista G5-jännitettä päälinssillä. Tämä heikentää päälinssin fokusoin-35 tia ja siten lisää nelinavan pystysuuntaista defokusoin-tia samalla vastustaen nelinavan vaakasuuntaista foku- 14 89221 sointia. Tuloksena on ristikuvaaja, jossa Y-linjat ovat tietyn määrän verran syvempiä kuin kytkennän puuttuessa ja jossa X-viivat ovat saman verran vähemmän syviä. Tämä voidaan ilmaista empiirisen kytkentäkertoimen oc muodossa, 5 joka määritetään V5 (effective) = V,. + a(V4 - V&) (4) = V5 + oiAV, 10 missä 0 < oi < 1. Jyrkkyydet yhtälössä (2) kirjoitetaan siten uudelleen seuraavasti:

Sx = Sx(0) - a 15 SY = Sy(0) - a (5) SY(0) = “SX(0)' 20 missä Sx(0) on X-viivan jyrkkyys kytkennän puuttuessa ja annettu yhtälöllä (3). Yhtälöitä (2), (3) ja (5) käytetään seuraavassa elektronitykkirakenteessa yksiaaltomuotoista toimintaa varten.

25 Staattinen fokusointijännite 6(V,-) = 0 saadaan, kuten yhtälöllä (2) on esitetty, jos εχ = SX(0)-OC = 0. Tästä seuraava heilahdus nelinapajännitteessä on (V^) = A’/2¾ ja se on sitä pienempi, mitä suurempi on kytkentä-kerroin. Suuri kytkentäkerroin saadaan pienellä linssien 30 erotuksella; X-viivan jyrkkyys on positiivinen, kun poh-jois-eteläsormet ovat G4-elektrodilla; ja jyrkkyyden suuruus S χ (0) säädetään yhtä suureksi kuin oi dimensioiden valinnalla.

Sormilimitetty nelinapa tuotiin 26 voltin 110° put-35 keen, jossa on kuviossa 2 esitetty elektronitykki. Erotus G nelinapalinssin ja päälinssin keskitasojen välillä oli is 89221 4,09 mm (0,161"). G4- ja G5-sektoriosien 62 ja vastaavasti 72 pituudet olivat sellaiset, että limityspituus t oli 0,178 mm (0,007").

Mitatut ristikuvaajät kuvaruudun keskiosassa ja 5 kulmassa on esitetty kuviossa 11. Taulukko näyttää, että G5-jännite toimintapisteissä, joissa keskikohdan ja kulman astigmaattisuus on 0, on vakio paremmin kuin 1,5 % arvostaan. Tästä seuraava heilahdus G4-jännitteessä on S(V^) -1 880 V.

10 Kytkentäkerroin ja X-viivat jyrkkyys nolla-arvoi- selle kytkennälle voidaan arvioida X- ja Y-viivojen mitatuista jyrkkyyksistä kuvaruudun keskikohdassa, mikä on esitetty kuviossa 11. Siten sijoittamalla 3χ - 0,18 ja Sy - -0,97 yhtälöön (5), saadaan tuloksena <χ, - 0,40 ja 15 Sv(0) - 0,58. oi: n arvo voi olla johdettu myös seuraavasti: mitatun heilahduksen G4-jännitteessä, 6(V^) - 1 880 V, pitäisi olla yhtä suuri kuin A'/2<X. Täten, jos kuviosta 11 luetaan mitattu arvo A' - 8 230 - 6 580 = 1 650 (esijän-nitteellä AV = -600, joka poistaa päälinssin astigmaatti-20 suuden), niin cc - 1 650/2 x 1 880 - 0,44. Tämä pitää yhtä aikaisemman arvion kanssa.

X-viivan jyrkkyyden arvo kuviosta 11 johdetulle nollakytkennälle Sx(0) on 0,58. Sx(0):n arvo voidaan johtaa myös seuraavasti: arvojen f = 19,05 mm (0,750"), g = 25 4,09 mm (0,161); <T= 25 000/5 500 = 3,79, a = 2,03 mm (0,080") ja t = 0,178 mm (0,007") sijoittaminen yhtälöön (3) antaa lasketun arvon Sx(0) - 0,52.

Claims (5)

16 89 221

1. Värinäyttöjärjestelmä, joka sisältää in-line-katodisädeputken, jossa on elektronitykki kolmen in-line-5 elektronisuihkun synnyttämiseksi ja suuntaamiseksi pitkin reittejä kohti mainitun putken kuvaruutua, tykin sisältäessä elektrodit, jotka käsittävät suihkunmuodostusalueen, ja elektrodit pääfokusointilinssin muodostamiseksi, ja järjestelmän sisältäessä itsekonvergoivan kelayksikön, 10 joka tuottaa astigmaattisen poikkeutusmagneettikentän; elektronitykin (26) elektrodien (42, 44) muodostaessa moninapaisen linssin säteenmuodostusalueen ja pääfokusointilinssin väliin jokaiselle elektronisuihkureitil-le, jolloin jokainen moninapalinssi omaa oleellisesti 15 nelinapalinssitoiminnan ja on suunnattu aikaansaamaan siihen liittyvän elektronisuihkun (28) korjaus, jotta ainakin osittain kompensoidaan astigmaattisen poikkeutusmagneettikentän vaikutus siihen liittyvään suihkuun, ja jolloin mainitut elektrodit moninapaisen linssin muodos-20 tamiseksi sisältävät ensimmäisen moninapaisen linssi- elektrodin (42) ja toisen moninapaisen linssielektrodin (44), toisen moninapaisen linssielektrodin (44) ollessa osa yhdestä niistä elektrodeista (44, 46), jotka muodostavat pääfokusointilinssin, välineen kiinteän fokusointi-25 jännitteen (V05) syöttämiseksi toiselle moninapaiselle linssielektrodille, välineen (120) dynaamisen jännitesig-naalin (V„4) syöttämiseksi ensimmäiselle moninapaiselle linssielektrodille, mainitun dynaamisen jännitesignaalin ollessa suhteutettu elektronisuihkujen poikkeutukseen, ja 30 jolloin jokainen moninapainen linssi on sijoitettu riittävän lähelle pääfokusointilinssiä, niin että se aiheuttaa pääfokusointilinssin voimakkuuden vaihtelemisen mainitun dynaamisen jännitesignaalin jännitevaihtelun funktiona, tunnettu siitä, että jokainen mainituista 35 fokusointilinssielektrodeista ja moninapaisista linssi- 17 89221 elektrodeista (42, 44, 46) on yksi yksikkörakenne, jossa on linjassa kolme aukkoa mahdollistamassa kolmen elektronisuihkun (28) läpikulku, ja että ensimmäinen moninapai-nen linssielektrodi (42) on sijoitettu toisen moninapai-5 sen linssielektrodin (44) ja säteenmuodostusalueen väliin toisen moninapaisen linssielektrodin (44) viereen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainitun pääfokusointilins-sin voimakkuus pienenee mainitun dynaamisen jännitesig- 10 naalin (Vm4) kasvaessa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu moninapainen linssi on muodostettu ensimmäisen ja toisen moninapaisen linssi-elektrodin (42, 44) vastakkain olevilla sormilimitetyillä 15 osilla (62, 72).

4. In-line-katodisädeputki, jossa on elektronityk-ki kolmen in-line-elektronisuihkun synnyttämiseksi ja suuntaamiseksi pitkin reittejä kohti putken kuvaruutua, tykin sisältäessä elektrodit, jotka käsittävät suihkun- 20 muodostusalueen, ja elektrodit pääfokusointilinssin muodostamiseksi, ja elektrodit (42, 44) moninapaisen linssin, jolla on oleellisesti nelinapalinssitoiminta, muodostamiseksi suihkunmuodostusalueen ja pääfokusointilinssin väliin jokaisella elektronisuihkureitillä, jolloin 25 elektrodit moninapaisen linssin muodostamiseksi sisältävät ensimmäisen moninapaisen linssielektrodin (42) ja toisen moninapaisen linssielektrodin (44), toisen moninapaisen linssielektrodin (44) ollessa osa yhdestä mainituista elektrodeista (44, 46), jotka muodostavat pääfo-30 kusointilinssin, ja jolloin jokainen moninapainen linssi on sijoitettu riittävän lähelle pääfokusointilinssiä, niin että saatetaan pääfokusointilinssin voimakkuus vaihtelemaan suhteessa mainitun moninapaisen linssin voimakkuuteen, tunnettu siitä, että jokainen maini-35 tuista fokusointilinssielektrodeista ja moninapaisista is 89221 linssielektrodeista (42, 44, 46) on yksikkörakenne, jossa on linjassa kolme aukkoa mahdollistamassa kolmen elektronisuihkun (28) läpikulku, ja että ensimmäinen monina-painen linssielektrodi (42) on sijoitettu toisen monina-5 paisen linssielektrodin (44) ja säteenmuodostusalueen väliin toisen moninapaisen linssielektrodin (44) viereen.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen katodisädeputki, tunnettu siitä, että moninapainen linssi on muodostettu ensimmäisen ja toisen moninapaisen linssielekt-10 rodin (42, 44) vastakkain olevilla sormilimitetyillä osilla (62, 72). 19 89221