NL8301008A - Kleurenkathodestraalbuis van het index-type en met een dergelijke kleurenkathodestraalbuis uitgeruste kleurenprojectie-inrichting. - Google Patents

Description

i. i C/CaH/ar/1525 \

Kleurenkathodestraalbuis van het index-type en met een derge- ' lijke kleurenkathodestraalbuis uitgeruste kleurenprojectie-inrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een kleurenkathodestraalbuis van het index-type en op een met een dergelijke kleurenkathodestraalbuis uitgeruste kleurenprojec-tie-inrichting, waarmede een kleurenbeeld, zoals een televi-5 siekleurenbeeld of dergelijke, in vergrote vorm op een scherm wordt geprojecteerd.

Projectie-inrichtingen van het laatstgenoemde type zijn reeds bekend. Fig. 1 van de bijbehorende tekening toont bijvoorbeeld een dergelijke projectie-inrich-10 ting met drie kathodestraalbuizen 1R,1G en 1B, welke respectieve kleurbeelden in de respectieve primaire kleuren rood, groen en blauw produceren. Deze van de kathodestraalbuizen IR, 1G en 1B afkomstige kleurbeelden worden door respectieve lenzenstelsels 2R,2G en 2B vergroot en in superpositie op 15 elkaar als een samengesteld kleurenbeeld op een projectiescherm 3 geprojecteerd. Daarbij zijn de afzonderlijke kleurbeelden afkomstig van monochranatische kathodestraalbuizen? met een dergelijke projectie-inrichting kan een samengesteld kleurenbeeld van grote helderheid op het projectiescherm 3 20 worden verkregen. Aangezien de respectieve kleurprojectie-beelden van onderling verschillende kleur op het beeldscherm 3 nauwkeurig met elkaar dienen samen te vallen, worden bij een dergelijke projectie-inrichting voor de onderlinge positionering van de respectieve kathodestraalbuizen 1R,1G en 1B, 25 de respectieve lenzenstelsels 2R,2G en 2B en het projectiescherm 3 steeds vaste onderlinge afstanden toegepast, waaruit overigens een beperking van de bruikbaarheid van een dergelijke projectie-inrichting volgt. Voorts treedt bij een dergelijke kleurenprojectie een van de waarnemingspositie van een 30 kijker afhankelijke "colour shading" op.

Fig. 2 toont een kleurenprojectie-inrich-ting van ander bekend type, waarbij de door respectieve raono-chrcmatische kathodestraalbuizen 1R,1G en 1B gevormde kleur-.1 8301008 -2-

* I

i ï beelden in de kleuren rood, groen en blauw via twee in de optische as van een gemeenschappelijke lens 2 geplaatste, halfdoorlatende spiegels 4a en 4b in vergrote vorm tot een samengesteld kleurenbeeld op het scherm 3 worden geprojec-5 teerd. Hiertoe dienen de optische afstanden van de drie kathodestraalbuizen IR, 1G en 1B tot het gemeenschappelijk lenzenstelsel 2 nagenoeg gelijk gekozen te worden. Aangezien deze afstanden wegens de ligging van de halfdoorlatende spiegels 4a en 4b niet voldoende verkleind kunnen worden, 10 dient lenzenstelsel 2 een lange brandpuntsafstand te hebben. Aangezien dit lenzenstelsel zo lichtsterk mogelijk dient te zijn (dat wil zeggen een lenzenstelsel met een laag diafrag-magetal), moet er derhalve gebruik gemaakt worden van optiek met een grote apertuur.

15 Fig. 3’ toont een andere projectie-inrichting, van bekend type, waarbij de beide halfdoorlatende spiegels 4a' en 4b' elkaar op de optische as snijden. Ofschoon hierbij de afstanden tussen de kathodestraalbuizen IR, 1G en 1B en het lenzenstelsel 2 betrekkelijk compact gehouden kunnen 20 worden, is echter de fabricage hiervan in de praktijk tamelijk bewerkelijk. Bovendien heeft deze inrichting het bezwaar dat het kleurenbèeld verslechterd wordt door licht, dat aan de beide halfdoorlatende spiegels 4a* en 4b * weerkaatst.

25 Tenslotte toont Fig. 4 een projectie-inrichting van eerder voorgesteld type, waarbij één van de drie pri-' maire kleuren, bijvoorbeeld groen, door een kathodestraal-buis 1G opgewekt wordt, terwijl de beide andere kleurcomponenten, te weten rood en blauw, door een tweede kathodestraal-30 buis 1RB geproduceerd worden. De drie kleurbeelden worden door een enkele halfdoorlatende spiegel 4 samengevoegd tot een volledig kleurenbeeld, dat door een gemeenschappelijk lenzenstelsel 2 op het scherm 3 geprojecteerd wordt. Bij dit voorbeeld wordt de groene beeldcomponent afzonderlijk 35 opgewekt vanwege de hoge gevoeligheid van het menselijk oog voor deze kleur. Vergeleken met de in de Fig. 1 tot en met 3 weergegeven projectie-inrichtingen, waarbij gebruik gemaakt 8301008

* 1 'J

-3- wordt van drie kathodestraalbuizen, kan de projectie-inrich-ting van Fig. 4 compacter uitgevoerd worden en gemakkelijker gefabriceerd worden.

Aangezien de lichtopbrengst van de toegepaste 5 kathodestraalbuizen één van de cruciale punten van een kleurenprojectie-inrichting vormt, zal nu hieraan enige aandacht worden besteed. Om deze lichtopbrengst ter verkrijging van een helder projectiebeeld te vergroten, respectievelijk zo groot mogelijk te maken, dient de energie van de op het 10 fosforscherm inwerkende electronenbundel zo groot mogelijk te worden gemaakt, respectievelijk te worden vergroot, waartoe de versnellingsspanning of de bundelstroomdichtheid van de electronenbundel kan worden vergroot. Daarnaast geldt, dat bij een kathodestraalbuis van het type, waarvan het fos-15 forscherm ter verkrijging van kleurbeelden in twee of meer primaire kleuren, zoals de kathodestraalbuis 1RB van de kleurenprojectie-inrichting volgens Fig. 4, afzonderlijk is bedekt met twee of meer verschillende lichtemitterende fos-fors, het ononderbroken gebruik van een dergelijke kathode-20 straalbuis tot kleurverschuiving, kleurtintverlies en beeld-helderheidsverlies kan leiden. De oorzaak hiervan is, dat een normale kleurenkathodestraalbuis achter zijn fosforscherm een speciale, voor bepaling van de positie van de bundel-trefvlek op het scherm dienende electrode, zoals een schaduw-25 masker of dergelijke bevat, welke openingen vertoont, via welke de electronenbundel voor de respectieve kleuren de respectieve kleurfosfors bereikt. Indien de energie of de stroomdichtheid van de electronenbundel ter verkrijging van een helder beeld wordt vergroot, zal niet alleen de temperatuur 30 van het door de electronenbundel getroffen fosforscherm toenemen, doch ook de temperatuur van deze speciale electrode, daar ongeveer 80% van de electronenbundelenergie in warmte wordt omgezet wanneer de electronenbundel de speciale electrode treft. Als gevolg van het feit, dat het inwendige van het 35 electronenbuisomhulsel onder een hoge mate van vacuum wordt gehouden, levert de afvoer van de in de speciale electrode opgewekte warmte problemen, waardoor de temperatuur van deze 830100 8 . -4-

1 I

V * electrode tot een zeer hoge waarde kan stijgen. Dit leidt tot een. aanzienlijke thermische uitzetting van het schaduw-masker of vergelijkbare speciale.electrode, welke als gevolg daarvan enigszins 'los komt te zitten? dit laatstgenoemde 5 heeft weer tot gevolg,' dat de electronenbundeltrefvlek op het scherm niet de gewenste positie heeft, waardoor kleur-verschuivingen kunnen optreden. Bovendien veroorzaakt de temperatuurstijging van het schaduvanasker of dergelijke speciale electrode en voorts het feit, dat ook het .fosforscherm 10 zelf door de electronenbundel wordt getroffen, een aanzienlijke temperatuurstijging van dit fosforscherm, waardoor de . helderheid daalt. Dit verschijnsel, dat wel als "thermal quenching" wordt aangeduid, houdt in, dat de lichthelderheid van een fosformateriaal daalt naar mate de temperatuur stijgt. 15 Aangezien de mate, waarin dit ongewenste verschijnsel optreedt, met de verschillende fosformaterialen voor verschillende kleuren varieert, zal de witbalans van het gevormde beeld worden verstoord.. Een dergelijke verstoring van de witbalans treedt in het bijzonder op in het midden van het .20 fosforscherm, aangezien de temperatuurstijging ter plaatse aanzienlijk, doch de warmte-uitstraling ter plaatse gering is. Dit kan tot een aanzienlijke kwaliteitsvermindering van het kleurenbeeld leiden.

Er is echter reeds een kleurenkathodestraalbuis 25 bekend, waarbij de toepassing van een dergelijke als schaduw-masker fungerende electrode vermeden kan worden. Zoals bekend, bevatten kathodestraalbuizen van het zogenaamde index-type naast de kleurfosforelementen, waarmee de weergave van de verschillende kleurcomponenten tot stand wordt gebracht, 30 positiebepalings- of indexelementen, waarvan de positie in vasterelatie staat tot de positie van de kleurforforelementen. Door met behulp van deze positiebepalingselementen de trefvlekpositie-electronenbundel vast te stellen, kan men de electronenstraal besturen. In tegenstelling tot standaard-35 electronenstraalbuizen, waarbij het schaduwmasker een groot deel van de fosforlaag afdekt, kan de electronenbundel bij buizen van het index-type het gehele fosforoppervlak bereiken, 8301008 . ί * * -5- zodat een hogere helderheid kan worden verkregen.

Hiernaast speelt een rol, dat er sedert enige tijd naar gestreefd wordt om kleurenbeeldprojectie-inrichtingen compacter en simpeler te maken - zowel wat betreft 5 de fabricage als in het gebruik. Vanuit dit gezichtspunt voldoet zelfs de in Fig. 4 weergegeven inrichting met twee beeldbuizen niet volledig vanwege onvoldoende compactheid en een vrij bewerkelijke fabricagestap, waarin de afstanden van de beide kathodestraalbuizen tot het lenzenstelsel 2 10 gelijk gemaakt worden. Bovendien treedt er, zelfs als voor de twee-kleuren buis 1RB in Fig. 4 een buis van het index-type gebruikt wordt, toch nog zoveel verhitting van het fosforscherm door de electronenstraal op, dat de helderheid van het kleurenbeeld door "thermal quenching" beperkt 15 blijft.

De onderhavige uitvinding stelt zich ten doel, een voor toepassing in een kleurenbeeldprojectie-inrichting geschikte kleurenbeeldbuis- te verschaffen welke vrij is van bovengenoemde bezwaren.

20 Een ander doel van de uitvinding is het verschaf fen van een van een dergelijke beeldbuis voorziene kleuren-beeldprojectie-inrichting, welke compact en geraakkelijk is bij fabricage en gebruik, en welke een lichtsterk beeld van uitstekende kwaliteit projecteert.

25 De uitvinding stelt zich bovendien ten doel, een ί voor projectietoepassingen geschikte kléurenbeeldbuis van · het index-type te verschaffen, welke bij hoge vermogens van de electronenbundel een lichtsterk beeld zonder kleurver-schuivingsproblemen kan genereren.

30 Nog een ander doel van de uitvinding is het ver schaffen van een kleurenkathodestraalbuis van het index-type, welke een lichtsterk en kwalitatief hoogwaardig beeld kan projecteren door vermindering van de zogenaamde "thermal quenching".

35 Uitgaande van een kleurenkathodestraalbuis van het index-type met een eerste transparant paneel, dat aan zijn binnenoppervlak kleurfosforelementen voor drie primaire 8301008 ; -6- kleuren en indexelementen draagt, schrijft de uitvinding nu voor, dat een dergelijke kathodestraalbuis voorts dient te zijn gekenmerkt door een vóór het eerste transparante paneel aangebracht, · tweede transparant paneel, een metalen afstands-5 houder voor ondersteuning van het tweede transparante paneel en een in de ruimte tussen de beide transparante panelen aanwezige, transparante koelvloeistof.

De uitvinding zal worden verduidelijkt in de nu volgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende teke-. 10 ning van een enkele uitvoeringsvorm, waartoe de uitvinding zich echter niet beperkt. In de tekening tonen:

Fig. 1 t/m 4 schematische weergaven van bekende kleurenprojectie-inrichtingen met twee of drie kathodestraal-buizen, 15 Fig. 5 een schematische weergave van een kleuren- projectie-inrichting met een enkele kathodestraalbuis volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding,

Fig. 6 een dwarsdoorsnede door een kathodestraalbuis volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding, 20 Fig. 7 een schematische weergave ter verduide lijking van de werking van de gebruikte kathodestraalbuis,

Fig. 8 een grafiek van de relatie tussen het vermogen van de electronenstraal, de versnel-spanning en de emissiestroom, 25 Fig. 9 een grafiek van de relatie volgens Fig. 8 voor een conventionele kathodestraalbuis voorzien van een schaduwmasker,

Fig. 10 een grafiek van de relatie tussen de temperatuur van een fosforlaag en de hoeveelheid uitgezonden 30 licht,

Fig. 11 een grafiek van de relatie tussen de temper a tuur verhoging van het fosforscherm en de tijd, gerekend vanaf inschakeling van de electronenstraal, en •Fig. 12 een grafiek van de relatie tussen de re-35 latieve lichtopbrengst van een fosforlaag en de tijd, gerekend vanaf inschakeling.

8 30,1 00 8 f .

-7-

Bij de in de Fig. 5 en 6 weergegeven uitvoeringsvorm van een kleurenprojectie-inrichting volgens de uitvinding wordt een uit primaire kleuren samengesteld beeld (bijvoorbeeld uit rood, groen en blauw) door één enkele 5 kathodestraalbuis 11 van het index-type opgewekt. In Fig. 6 ;toont het omhulsel 14 van de beeldbuis, dat bestaat uit een transparant paneel 14a, een trechtervormig gedeelte 14b en een halsvormig gedeelte 14c. Op de binnenzijde van het transparante paneel 14a.bevindt zich een fosforlaag 15, welke 10 bijvoorbeeld samengesteld is uit rode (R), groene (G) en blauwe (B) kleurfosforelementen, welke bijvoorbeeld als strepen uitgevoerd zijn, waarbij tussen de fosforstrepen scheidingsbanden (S) opgenomen zijn, welke een licht absorberende werking vertonen. In vaste posities op het fosfor-15 scherm 15, bijvoorbeeld samenvallend met de scheidingsbanden (S), zijn positiebepalingselementen aangebracht, welke bij-. voorbeeld uitgevoerd zijn als fosforescerende gebiedjes 16, welke tijdens het passeren van de electronenstraal ultraviolette straling uitzenden. Verwijzingsgetal 17 duidt op 20 het in het halsvormige gedeelte 14c van de beeldbuis gemonteerde electronenkanon. De van dit electronenkanon 17 afkom-.stige electronenbundel wordt in de verticale en horizontale richting over fosforscherm 15 heen verplaatst met behulp van afbuigspoelen 18. Als de electronenstraal b één van de 25 positiebepalingselementen 16 op het fosforscherm 15 passeert, wordt de door dit element uitgezonden ultraviolette straling gedetecteerd door een fotogevoelige cel 19. Het van de foto-gevoelige cel 19 afkomstige, electrische signaal of index-signaal wordt door een geschikte schakeling 20 omgezet in 30 een voor het electronenkanon 17 bestemd stuursignaal voor zodanige besturing daarvan, dat de met een op een vooraf-bepaalde kleur betrekking hebbend videosignaal gemoduleerde electronenbundel op het fosforscherm de kleurfosfors van de desbetreffende kleur treft.

35 Buiten het omhulsel van de beeldbuis 14 is op voorafbepaalde afstand .tot het transparant paneel 14a een tweede transparant paneel 20a aangebracht. De randen van het - 8301008 -8- .

» V

paneel 20a zijn met die van het paneel 14a verbonden door een afstandshouder 23 van thermisch goed geleidend materiaal/ zoals aluminium. De beide panelen 14a en 20a en de afstandshouder 23 zijn door middel van een afdichtmateriaal 24, zoals 5 een kunsthars of een siliconenrubber, vloeistofdicht afgedicht. In de door de panelen en de afstandshouder omsloten ruimte . 21 bevindt zich een transparante koelvloeistof 22, welke bijvoorbeeld samengesteld is uit een mengsel van water met ethyleenglycol, dat goed lichtdoorlatend is en een lage 10 viscositeit heeft. Aan de afstandshouder 23 steekt in buitenwaartse richting een warmte-afvoerorgaan 25 uit.

Met behulp van een dergelijke kathodestraalbuis volgens Fig. 5 is het mogelijk om met behulp van één enkele kathodestraalbuis de drie primaire kleurcomponenten van een 15 kleurenbeeld op te wekken en via lenzenstelsel 12 op het scherm 13 te projecteren. In tegenstelling tot projectie-inrichtingen met twee of meer kathodestraalbuizen is het dan mogelijk om bewerkelijke fabricagestappen zoals het onderling afstellen van de verschillende optische stelsels 20 te vermijden. Bovendien kan de gehele projectie-inrichting compacter gehouden worden en wordt het gebruik vergemakkelijkt.

Als gevolg van de toepassingen van één enkele kathodestraalbuis van het index-type, waarbij de ingebouwde 25 koelvloeistof ervoor zorgt, dat er ten gevolge van verhitting van de fosfors bij hogere lichtintensiteiten geen verlies in helderheid of beeldkwaliteit optreedt, kan bij een kleuren-projectie-inrichting volgens de uitvinding een samengesteld kleurenbeeld van aanzienlijke helderheid en uitstekende beeld-30 kwaliteit worden verkregen.

Aan de hand van Fig. 7 zullen vervolgens enige eigenschappen van kathodestraalbuizen van het index-type verduidelijkt worden. Daarbij wordt aangenomen, dat de steekafstand P^, van de voor de respectieve kleuren rood, 35 groen en blauw op het kleurfosforscherm 15 van de kleuren- kathodestraalbuis 11 volgens Fig. 6 aangebrachte kleurfosfor- < 8301008 t -9- Λ · stroken R,G en B een waarde van 0736inm heeft; deze steek-afstand vertegenwoordigt de afstand in de breedterichting van het begin van een kleurfosforstrook tot het begin van de volgende kleurfosforstrook voor dezelfde kleur. Voorts wordt 5 aangenomen, dat de afstand, welke in de breedterichting voor een kleurfosforstrook tussen zijn beide aangrenzende kleurfosforstroken ter beschikking staat, welke afstand kan worden aangeduid als de”bundeltrefvlektolerantie-afstand of -breedte" Wp een waarde van 0,18mm. heeft; binnen deze 10 tolerantie-af stand dient de tref vlek van de electronenbundel voor de beschouwde kleurfosforstrook te liggen. Indien nu de excitatiegolfvorm (30 in Fig. 7) van het fosforschem 15 in de aftastrichting, dat wil zeggen in dwarsrichting ten opzichte van de kleurfosforstroken R,G en B, wordt be-15 schouwd, blijkt deze zijn maximum te vertonen op het tijdstip, waarop de electronenbundel het hart van de desbetreffende kleurfosforstrook treft; de minima treden op wanneer de electronenbundel het hart van de ter weerszijden van de kleurfosforstrook liggende scheidingsbanden S treft. Hieruit 20 komt naar voren, dat de bundelstroomdichtheid van de electronenbundel voor iedere kleurfosforstrook de gedaante van een verdeling volgens Gauss laat zien, zoals in Fig. 7 door de kromme 31 is weergegeven. Teneinde het verschijnsel van kleurverschuiving tussen de individuele fosforstroken te 25 verhinderen, is het derhalve noodzakelijk, dat de breedte Wj^ van de bundeltrefvlek met.een dergelijke intensiteits-verdeling volgens Gauss kleiner is dan de genoemde afstand tussen de twee aangrenzende kleurfosforstroken van de beschouwde kleurfosforstrook; deze bundeltrefvlekbreedte W,

D

30 dient derhalve kleiner dan of gelijk aan de genoemde bundel-1 i trefvlektolerantie-afstand of -breedte W te zijn (W, —W ).

p bp

Daarbij geldt, dat zelfs wanneer de uitlopers van de bundeltrefvlek de genoemde aangrenzende kleurfosforstroken treffen, toch een bevredigende oplossing, althans geen pro-35 blemen, worden verkregen indien de uit dit verschijnsel resulterende lichtemissie door die aangrenzende kleurfosforstroken verwaarloosbaar is ten opzichte van de door het hart -----——-1 8301008 -10- ♦ .

» % van de bundeltrefvlek, dat wil zeggen in het hart van de beschouwde kleurfosforstrook, optredende lichtemissie. Als een dergelijke, nog aanvaardbare waarde voor deze parasitaire lichtemissie kan, in termen van de maximale stroomdichtheid 5 I van de bundeltrefvlek, een tiende worden beschouwd, zodanig,

Ir dat voor de effectieve breedte W^ van de bundeltrefvlek een waarde wordt gekozen, welke wordt bepaald door de waarden, waarvoor de bundelstroomdichtheid Ip een tiende van zijn maximale waarde bereikt , (zie bovenaan in Fig. 7).

10 Vervolgens zal dieper worden ingegaan op het ver mogen P, waarmee de electronenbundel de kleurfosforelementen tijdens de aftasting daarvan treft. Indien de versnellings-spanning, dat wil zeggen de aan het fosforscherm aangelegde spanning, Hv bedraagt en rekening met de aanwezigheid en met 15 een aan die van de kleurfosforstroken gelijke breedte van de scheidingsbanden S wordt gehouden, wordt voor het per kleurfosforstrook gemiddelde vermogen gevonden: P=l/2 x 1/6(1 xH ).

P ^

Wanneer de relatie tussen de aan het fosforscherm aangelegde spanning H en de kathodestroom I„ bij maximale V t Λ 20 excitatie wordt beschouwd voor een respectievelijke vermogens- variatie van 1 naar 6 Watt, .worden de in Fig. 8 steeds met een gebroken lijn getekende krommen 41-46 gevonden. Daarbij blijkt, dat door de respectieve punten van de krommen 41-46, waarvoor de trefvlekbreedte W^ de respectieve waarden 0,2, 25 0,18 en Q,16ram. hebben, respectieve krommen 51,52 en 53 gaan.

Indien nu voor de bundeltrefvlektolerantie-afstand W van

P

een kleurfosforstrook een waarde van 0,18 wordt gekozen, zoals bij het hier beschreven voorbeeld, blijkt het, wanneer het electronenbundelvermogen P tot een zodanige waarde wordt 30 vergroot, dat de respectievelijk bijbehorende waarden van de spanning Hv aan het fosforscherm en van de kathodestroom I^ in het gearceerde gebied onder en met inbegrip van de kromme 52 in Fig. 8 komen te liggen, mogelijk om te verhinderen, dat de tref vlek ook de aan een gewenste kleurfosfor-35 strook grenzende kleurfosforstroken in zodanige mate bestrijkt, dat kleurverschuiving, respectievelijk daartoe leidende bun-deltreffouten, optreden.. De lichtemissie-intensiteit van de 8301008 _ _____! 4 * -11- kleurfosfors is afhankelijk van het genoemde bundelvermogen P, zodanig, dat een toename van de één aan een toename van de ander gepaard gaat. Dit wil zéggen, dat bij voldoende vergroting van het bundelvermogen P de mogelijkheid bestaat 5 tot vergroting van de lichtemissie-intensiteit van de kleur-fosfors zonder gevaar van kleurverschuiving.

Ter vergelijking volgt nu een soortgelijke analyse voor een kathodestraalbuis van gebruikelijk type met . . een als speciale electrode voor bepaling van de bundeltrefr 10 vlekpositie dienend schaduwmasker, dat tegenover het fosfor-scherm is aangebracht. Voor het vermogen P van een via een dergelijke speciale electrode met een bundeltransraissiefactor van 1/5 een kleurfosforstrook treffende electronenbundel geldt: P = 1/5I„ . H

JX V

15 In Fig. 9 is de relatie tussen de aan het fosforscherm aangelegde versnellingsspanning Hv en de kathodestroom 1^, welke in dit geval wordt gevormd door de som van de kathodestromen voor de drie kleurbundels, voor respectievelijke bundelver-mogenswaarden P van 1, 3,24 en 5 Watt weergegeven door de 20 respectieve krommen 61,62 en 63. Aangezien de afmetingen van de bundeltrefvlek op iedere kleurfosforstrook in dit geval worden bepaald door de speciale electrode, zoals een schaduwmasker of dergelijke, speelt de diameter van de bundeldoor-snede een minder belangrijke rol, respectievelijk veroorzaakt 25 een te grote waarde daarvan geen kleurverschuiving. Af gezien van voor de beeldresolutiè resulterende problemen, veroorzaakt de bundeldiameter geen problemen. Zoals reeds is opgemerkt, zal echter ongeveer 80% van de electronenbundel de genoemde speciale electrode, respectievelijk het schaduw-30 masker of dergelijke, treffen; daardoor zal de electrode een zodanige temperatuurstijging ondergaan, dat de daaruit resulterende uitzetting een relatieve verplaatsing van de bundel-doorlaatopeningen van de speciale electrode of het schaduwmasker veroorzaakt, waaruit toch kleurverschuiving resulteert. 35 Experimenteel is bepaald, dat een dergelijke kleurverschuiving niet optreedt of acceptabel blijft binnen het gearceerde gebied in Fig. 9. Dit wil zeggen, dat bij een met een dergelijke 8301008 -12- speciale electrode of schaduwmasker uitgeruste kleurenkathode-straalbuis het bundelvermogen, respectievelijk de lichtemissie intensiteit van deokleurfosfors, niet buiten dit gearceerde gebied raag komen, daar anders kleurverschuivingsverschijnse-5 len optreden. Dit vormt een reden, waarom de kleurenprojectie-inrichting volgens de uitvinding de toepassing van een kleuren-beeldbuis .van het index-type als enkelvoudige kleurenbeeld-buis voorstelt.

Ondanks.het feit, dat door.toepassing van de 10 hiervoor beschreven maatregelen volgens de uitvinding een aanzienlijke beeldhelderheidsverbetering wordt verkregen, resteert nog.het aan het kleurfosformateriaal zelf inherente probleem van "thermal quenching".

De krommen 70B, 70R en 70G in Fig. 10 geven voor 15 variërende temperatuur de lichtintensiteiten weer van drie types kleurfosforelementen in vergelijking met de respectieve waarden daarvan (100%) bij kamertemperatuur. Voor de drie types kleurfosforelementen. is daarbij uitgegaan van respectievelijk ZnSsAg voor de blauwe kléurfosforelementen, 20 Y202ïEu voor de rode kleurfosforelementen en Gd^O^SiTb voor de groene kleurfosforelementen, welke op het binnenvlak van het frontpaneel van de kathodestraalbuis zijn aangebracht.

Zoals uit Fig. 10 naar voren komt, blijkt.de "thermal quenching" opmerkelijk te zijn voor de groene fosforkleurelementen 25 (Gd202S.rTb). De daaruit resulterende, opvallende intensiteits-daling voor de kleur groen, waarvoor het oog in het bijzonder gevoelig is, leidt tot een uiterst ongunstige verstoring van de witbalans van een zichtbaargemaakt beeld, waardoor de beeldkwaliteit zeer nadeling wordt beïnvloed.

30 Aangezien bij een kathodestraalbuis volgens de onderhavige uitvinding het kleurfosforscherm in de vorm van êën of meer lagen op het transparante paneel 14a van het omhulsel 14 van de buis is aangebracht en derhalve aan zijn voorzijde in aanraking met de koelvloeistof 22 verkeert, is 35 het mogelijk, een ongewenst grote temperatuurstijging van het transparante paneel 14a tegen te gaan en op dïe wijze "thermal quenching" van de kleurfosforelementen te verhinderen.

8301008 I * -13-

Meer in het bijzonder kan worden gesteld, dat bij de kathode-straalbuis volgens Fig. 6 zich vóór het transparante paneel 14a de ruimte 21 met daarin de koelvloeistof 22 uitstrekt.

Bij een temperatuurstijging, meer in het bijzonder in het 5 midden van het paneel 14a waar de warmte-af voer wordt bemoeilijkt, leidt deze temperatuurstijging tot een temperatuurstijging van de koelvloeistof 22, en meer in het bijzonder met het in aanraking met het midden van het paneel 14a verkerende gedeelte daarvan. Indien het paneel 14a zich althans 10 hoofdzakelijk volgens een verticaal vlak uitstrekt, zal het aan een dergelijke temperatuurstijging onderworpen gedeelte van de koelvloeistof 22 zich betrekkelijk snel in bovenwaartse richting verplaatsen (thermosyphoneffect), waarbij dit vloeistofgedeelte aan de.buitenrand van de ruimte 21 15 terecht komt. Zoals reeds-is opgemerkt, is de warmte-afvoer van daar zeer effectief als gevolg van de aanwezigheid van de afstandshouder 23 en een warmte-afvoerorgaan 25.

De kromme 81 in Fig. 11 toont de temperatuursveranderingen in het midden van het paneel 14a van een 20 kathodestraalbuis 11 volgens de uitvinding als functie van de tijd bij continue belichting van het middengedeelte van het paneel 14a, terwijl de kromme 82 in Fig. 11 een vergelijkbare meetkromme vormt voor een soortgelijke kathode-s traalbuis van bekend.· type zonder vloeistof koeling. Zoals ί 25 uit vergelijking tussen de krommen 81 en 82 naar voren kont, kan een ongewenste temperatuurstijging bij toepassing van de onderhavige uitvinding op effectieve wijze worden verhinderd.

De krommen 91 en 92 in Fig. 12 tonen respectieve-30 lijk het relatieve helderheidsverloop voor groene kleur-fosforelementen van Gd^O^SrTb voor de temperatuursveranderingen van het paneel 14a, welke bij de krommen 81 en 82 in Fig. 11 zijn gebruikt.

De beide krommen volgens Fig. 12 laten duidelijk 35 zien, dat "thermal quenching" door toepassing van de uitvinding op effectieve wijze kan worden verhinderd. Bij de desbetreffende metingen had de aan het fosforscherm aangelegde ---- 8301008 -14- versnellingsspanning Hv een waarde van 26KV, terwijl de kathodestroom een waarde van 43QpA had.

Zoals in het voorgaande is uiteengezet, maakt de uitvinding een doeltreffend gebruik van bepaalde eigen-5 schappen van een kathodestraalbuis van het index-type ter •verkrijging van een kléurenprojectie-inrichting van het met ëén enkele beeldbuis werkende type, waarmede een helder klëuren-projectiebeeld van uitstekende beeldkwaliteit kan worden verkregen. Behalve dat de vervaardiging, de montage en de prac-10 tische behandeling van een enkelvoudige kleurenbeeldbuis verschillende voordelen biedt, biedt een met een dergelijke kleurenbeeldbuis met vloeistofkoeling uitgeruste kleuren-projectie-inrichting het gemak van een aanzienlijk vereenvoudigde' bediening.

15 Wanneer bij een kleurenprojectie-inrichting vol gens de uitvinding voor de effectieve beeldschermaf metingen van de kathodestraalbuis 11 een waarde van 5", voor de fos-forkleurstroken een steekafstand van 0,36 mm., voor de aan het fosforscherm aangelegde versnellingsspanning Hv een 20 waarde van 33KV en voor; de gemiddelde kathodestroom een waarde van 0,5 mA. worden gekozen, voor de respectieve kleurfosfor-elementen voor de kleuren, rood, groen en blauw respectievelijk Y202:Eu, Gd2C>2S:Tb en ZnS:Ag wordt gekozen, voor het diafragma-♦ getal van het lenzenstelsel 12 een waarde 1,0 en voor de 25 "screen gain" een waarde 5,0 wordt gekozen, bedraagt de helderheid van het witte gedeelte van de standaardkleurenbalk op een 50-inch-projectiescherm 16FL. Ter vergelijking wordt opgemerkt, dat bij een pro jectie-inrichting met toepassing van een kathodestraalbuis van het type "trinitron" met een rooster 30 met openingen van dezelfde afmetingen en steekwaarde voor de genoemde helderheid een bedrag van 9FL wordt verkregen.

De uitvinding beperkt zich niet tot de in het voorgaande beschreven en in de tekening weergegeven uitvoeringsvorm; verschillende wijzigingen kunnen in de beschreven details 35 en in hun onderlinge samenhang worden aangebracht, zonder dat daarbij het kader van de uitvinding wordt overschreden.

8301008

Claims (4)

1. Kleurenkathodestraalbuis van het index-type met een eerste transparant paneel, dat aan zijn binnen-oppervlak kleurfosforelementen voor drie primaire kleuren en index-elementen draagt, gekenmerkt door een vóór 5 het eerste transparante paneel aangebracht, tweede transparant paneel, een metalen afstandshouder voor ondersteuning van het tweede transparante paneel en een in de ruimte tussen de beide transparante panelen aanwezige, transparante koelvloeistof.

2. Kleurenkathodestraalbuis volgens con clusie l,met het- kenmerk, dat de metalen afstandshouder in aanraking met de transparante koelvloeistof verkeert en als warmte-afvoerorgaan functioneert.

3. Kleurenkathodestraalbuis volgens con-. 15 clusie 1, met het kenmerk, dat de metalen afstandshouder tussen het eerste en het tweede transparante paneel is aangebracht en daartussen door een elastisch af-dichtingsmateriaal afdichtend wordt vastgehouden.

4. Kleurenprojectie-inrichting, uitgerust 20 met een kleurenkathodestraalbuis van het index-type volgens êên of meer der voorafgaande conclusies. ------- 8301008