PL172694B1

PL172694B1 - Kolorowa lampa obrazowa PL PL PL PL PL

Info

Publication number: PL172694B1
Application number: PL94302242A
Authority: PL
Inventors: Masatsugu Inoue; Takeshi Fujiwara
Original assignee: Toshiba Kk
Priority date: 1993-02-16
Filing date: 1994-02-15
Publication date: 1997-11-28
Also published as: PL302242A1; KR970008560B1; MY110474A; ES2093461T3; TW259879B; DE69400361T2; JP3354254B2; US5416379A; CN1092205A; ATE141442T1; BR9400588A; CN1046373C; DE69400361D1; EP0612094A1; EP0612094B1; JPH06302284A; KR940020453A

Abstract

1 Kolorowa lampa obrazowa zawierajaca, plyte majaca zakrzywiona powierzchnie wewnetrzna, zasadniczo sferyczna po- wierzchnie zewnetrzna i zasadniczo prostokatny obszar czynny, ekran fosforowy utworzony na wewnetrznej powierzchni plyty, i zakrzywiona maske cieniowa wyposazona w w i ele otworów, przez które przechodza wiazki elektronów i zasadniczo prostokatna po- wierzchnie czynna naprzeciw wewnetrznej powierzchni plyty, która to czynna powierzchnia maski cieniowej ma srodek, przez który przechodzi os lampy, a os pozioma przechodzi przez srodek i jest prostopadla do osi lampy, natomiast os pionowa przecina pod katem prostym os lampy i os pozioma, znamienna tym, ze zewnetrzna powierzchnia plyty (22) w obszarze czynnym jest wykonana tak, ze jest spelniona zaleznosc d/S = 0,041 , gdzie d jest wartoscia z ukladu wspólrzednych (x, y, z) na koncu obszaru czynnego wzdluz osi diagonalnej powierzchni zewnetrznej plyty, a S jest czynnym wy- miarem obszaru czynnego w odniesieniu do kierunku osi diagonal- nej, w prostokatnym ukladzie wspólrzednych majacym os Z zbiezna z osia lampy biegnaca przez srodek powierzchni zewnetrznej plyty, os X zbiezna z osia pozioma biegnaca przez srodek i prostopadla do osi lampy oraz os Y zbiezna z osia pionowa biegnaca przez srodek i prostopadla do osi lampy i osi poziomej, a ponadto spelniona jest zaleznosc v < h < d 1 2v < d < 2h, gdzie h i v sa wartosciami z ukladu wspólrzednych na koncach obszaru czynnego wzdluz osi X i Y, odpowiednio, oraz przynajmniej jedna z powierzchni czynnych maski cieniowej (25 ) i powierzchnia wewnetrzna obszaru czynnego plyty jest wykonana tak, ze w obszarze znajdujacym sie na osi poziomej, promien krzywizny w kierunku osi poziomej jest wiekszy niz promien krzywizny w kierunku osi pionowej w obszarze zasad- niczo w polowie odleglosci miedzy srodkiem i koncem osi na osi poziomej, a ponadto w obszarze znajdujacym sie na osi poziomej, promien poziomy krzywizny jest mniejszy niz promien pionowy krzywizny w obszarze blisko czesci konca osi na osi poziomej FIG. 1 PL PL PL PL PL

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy kolorowej lampy obrazowej a dokładniej, kolorowej lampy obrazowej, w której odchylenie strumienia wynikające z termicznego rozszerzania się maski cieniowej i uderzenia ogranicza się przez, zmianę konfiguracji krzywizny powierzchni czynnej maski i/albo wewnętrznej powierzchni obszaru czynnego płyty.

Generalnie, kolorowa lampa obrazowa zawiera ekran fosforowy wykonany z trzech warstw fosforowych i maski cieniowej naprzeciw ekranu. Trzy strumienie elektronów emitowanych z wyrzutni elektronowej sortowane są za pomocą maski cieniowej a na ekranie fosforowym wyświetlany jest kolorowy obraz.

Kolorowa lampa obrazowa zawiera prostokątną płytę z obszarem czynnym, której powierzchnia wewnętrzna wykonana jest zasadniczo jako powierzchnia zakrzywiona a ekran fosforowy wykonany jest na powierzchni wewnętrznej obszaru czynnego. Z drugiej strony, maska cieniowa zawiera korpus maski, który ma zasadniczo prostokątną powierzchnię czynną oraz ramę maski przyłączoną do zewnętrznej części korpusu maski. Obszar czynny korpusu maski ma postać zakrzywionej powierzchni, odpowiadającej wewnętrznej powierzchni panela pod względem konfiguracji, na której to zakrzywionej powierzchni utworzono pewną ilość otworów dla strumienia elektronów, przez które przechodzą strumienie elektronów. Maska cieniowa podtrzymywana jest na wewnętrznej stronie płyty w taki sposób, że rama maski połączona jest z elastycznymi członami podtrzymującymi odpowiednio dopasowanymi i utrzymywanymi na kołkach podtrzymujących na płycie.

Dla wyświetlenia kolorowego obrazu o dużej czystości koloru na ekranie, w kolorowej lampie obrazowej wykonanej w ten sposób, trzy strumienie elektronów przechodzące przez swoje odpowiednie otwory w masce cieniowej muszą dotrzeć dokładnie do trzech warstw fosforowych, które tworzą ekran fosforowy. Aby to uzyskać, odległość między płytą i maską cieniową, zwłaszcza odległość (wartość q) między powierzchnią wewnętrzną obszaru czynnego płyty i powierzchnią czynną maski musi być utrzymywana w dopuszczalnym zakresie

Konwencjonalnie korpus maski cieniowej wykonany jest z cienkiej blachy ze stali węglowej a ilość tych strumieni elektronów, które docierają do ekranu fosforowego po przejściu przez otwory w powierzchni czynnej korpusu maski jest nie większa niż jedna trzecia ilości strumieni elektronów emitowanych z wyrzutni elektronowej, czyli większość strumieni elektronów uderza w maskę. W rezultacie, maska cieniowa ogrzewa się i podlega rozszerzaniu termicznemu a cienki zakrzywiony korpus maski, w szczególności, wybrzusza się w stronę ekranu fosforowego. Jeśli wysokość wybrzuszenia przekracza dopuszczalny zakres q, strumienie elektronów docierają do trzech kolorowych warstw fosforowych ze zwłoką, przez co pogarsza się czystość kolorów. To

172 694 złe docieranie strumieni związane z termicznym rozszerzaniem maski cieniowej zmienia, w zależności od prądu elektrycznego strumieni elektronów, wymiary i czas trwania wzoru obrazu.

Jedno takie lądowanie elektronów związane z rozszerzaniem termicznym maski cieniowej

V1PPP, \ 7QTiim ί/^ΤΎΊΤ^Ρ»-ΤθίΐΤΓα Vr*t*TYI-JC -- lywjy ijuaiim vviiipvi uiwi w RvipUc

SVi 1V1* trwa przez względnie długi okres czasu (30 minut albo w cieńszego od ramy maski, która jest podgrzewana w początkowym stadium pracy kolorowej lampy obrazowej, zostanie przekazana do ramy maski dla ustaleni a równowagi termicznej takiej, że odpowiednie temperatury ramy maski i korpusu maski będą zasadniczo równe. To złe docieranie może być efektywnie poprawione przez umieszczenie elementu bimetalowego między ramą maski i elastycznymi członami podtrzymującymi dla podtrzymania maski cieniowej, jak na przykład opisano w japońskim zgłoszeniu patentowym nr. 44-3547. Jeśli obraz o wysokiej jaskrawości jest lokalnie wyświetlany przez względnie krótki okres czasu, maska cieniowa uzyska jednak lokalne wybrzuszenie termiczne a wynikające z tego lokalne złe lądowanie nie może być poprawione za pomocą elementu bimetalowego.

Prostokątny wzór błędnego lądowania związanego z termicznym rozszerzaniem maski cieniowej został narysowany na ekranie fosforowym za pomocą generatora sygnałów, a rozmiar opóźnienia lądowania był mierzony przy zmiennym kształcie i pozycji wyjściowej wzoru, następnie, zapewniono małą zwłokę lądowania podczas gdy na prawie całej powierzchni ekranu fosforowego został utworzony bardzo jaskrawy prostokątny wzór o silnym strumieniu. Zapewniono także większą zwłokę lądowania przy tworzeniu bardzo jaskrawego wydłużonego prostokątnego wzoru o wysokim strumieniu, który zbiegał nieco z lewego albo prawego końca (w stosunku do osi poziomej albo osi x) ekranu fosforowego.

Po pierwsze, odbiornik TV wykonany jest zwykle tak, że w lampie obrazowej płynie średni prąd anodowy, czyli prąd anodowy, czyli prąd płynący przez anodę dla całego obrazu nie powinien przekroczyć danej wartości. Jeśli na ekranie fosforowym zostanie utworzony, w wyżej wspomniany sposób, wielki prostokątny wzór o wysokiej jaskrawości, wówczas prąd strumienia dla - każdej powierzchni jednostkowej maski cieniowej będzie mniejszy a wzrost temperatury maski będzie mniejszy niż w przypadku, gdy tworzony jest mały prostokątny wzór o wysokiej jaskrawości.

Po drugie, jeśli na środkowej części ekranu fosforowego tworzony jest wzór o wysokiej jaskrawości, trudno jest wywołać opóźnienie lądowania, nawet gdy maska cieniowa poddana jest rozszerzaniulermicznemu. Jeśli położenie wyjściowe wzoru przesuwa się ze środka ekranu fosforowego w stronę swojego lewego i prawego końca, rozszerzanie termiczne maski cieniowej pojawi się częściej jako opóźnienie lądowania. Jednak, na przeciwnych końcach ekranu, korpus maski jest ustalany za pomocą ramy maski tak, że dochodzi tylko do niewielkiej deformacji spowodowanej rozszerzaniem termicznym. Zatem, jeśli utworzony został wzór o wysokiej jaskrawości, który zbiega się nieco z lewego albo prawego końca ekranu fosforowego, czyli jeśli obszar pośredni między środkiem i poziomym końcem maski cieniowej, zwłaszcza obszar zaraz na zewnątrz punktu pośrodku między środkiem i poziomym końcem maski, jest podgrzany, to maska będzie zasadniczo podlegać rozszerzaniu termicznemu, które spowoduje największą zwłokę lądowania.

Jeśli maska cieniowa umieszczona jest w normalnym położeniu, strumień elektronów przechodzący przez jeden* otwór, który jest umieszczony nieco bliżej środka maski niż jej poziomego końca, ląduje dokładnie na swojej odpowiedniej warstwie fosforowej. Jeśli obraz o wysokiej jaskrawości jest wyświetlany za pomocą strumienia elektronowego o wysokim prądzie przechodzącego w pobliżu specyficznego otworu, maska cieniowa poddawana jest rozszerzaniu termicznemu w pobliżu otworu w wyniku uderzenia strumienia elektronów. To termiczne rozszerzanie przesuwa położenie otworu dla strumienia elektronów tak, że strumień elektronów przechodzący przez ten przesunięty otwór przestaje lądować na określonej warstwie fosforowej.

W większości nowoczesnych kolorowych lamp obrazowych czynny obszar płyty jest płaski tak, że czynna powierzchnia korpusu maski cieniowej jest również płaska. Zatem, maska cieniowa łatwo się deformuje pod wpływem rozszerzania' termicznego, wynikającego z uderzeń strumienia elektronów, przez co może powstać zasadnicza zwłoka lądowania.

W japońskim zgłoszeniu patentowym KOKAI Publication nr 61-163539 i 61-88427 przedstawiono środki dla ograniczania nieprawidłowego lądowania przez zmianę konfiguracji

172 694 płaskiej maski cieniowej. Jednak w kolorowej lampie obrazowej, która zawiera płaską płytę i płaską maskę cieniową nie można osiągnąć zadowalającego efektu przy konfiguracji maski cieniowej opisanej w tych publikacjach. Zatem, w nowoczesnych kolorowych lampach obrazowych płyta i maska cieniowa są cieńsze niż te opisane w powyższych publikacjach a zwłoka lądowania związana z rozszerzaniem termicznym maski pod wpływem uderzeń strumieni elektronów jest większa. W konsekwencji, opóźnienie lądowania nie może być całkowicie poprawione przy użyciu konfiguracji maski cieniowej opisanej w wyżej wspomnianych publikacjach.

W japońskim zgłoszeniu patentowym KOKAI Publication nr 64-17360 i 1-154443 przedstawiono środki dla ograniczania zwłoki lądowania wynikającej z rozszerzania termicznego maski cieniowej przez zmianę krzywizny płyty. Jeśli krzywizna płyty jest zmieniona, jak opisano w tych publikacjach, nie uzyskuje się wystarczającego efektu dla zasadniczo sferycznej płaskiej płyty, która zapewnia odpowiednie naturalne odbijanie od swojej powierzchni zewnętrznej i, którą właśnie zaczęto wykorzystywać w praktyce.

Kolorowa lampa obrazowa, której płyta i maska cieniowa mają płaskie powierzchnie czynne stwarza szereg problemów jak również rozszeizanie termiczne maski cieniowej.

W kolorowej lampie obrazowej, której płyta ma płaską powierzchnię czynną, korpus maski cieniowej może być wykonany z materiału o niskiej rozszerzalności, takiego jak inwar, a poza tym z blachy ze stali nisko węglowej, która jest użyta w masce cieniowej konwencjonalnej kolorowej lampy obrazowej. Normalnie, korpus maski cieniowej jest prasowany tak, by miał określoną zakrzywioną powierzchnię po wykonaniu w nim otworów przez wytrawianie optyczne. W tym przypadku, korpus maski o dużej krzywiźnie może być poddany właściwej deformacji plastycznej dla uzyskania niezbędnej wytrzymałości mechanicznej przy prasowaniu. Jednak płaski korpus maski nie może być poddany wystarczającej deformacji plastycznej i ma lokalne mniej wytrzymałe części. Innymi słowy, spłaszczenie czynnej powierzchni maski cieniowej powoduje redukcję deformacji i wydłużenia maski podczas operacji prasowania. Zatem, niektóre części maski cieniowej nie mogą być sprasowane aż do deformacji plastycznej i pozostają obszarami o deformacji elastycznej. W przypadku maski cieniowej, która ma zasadniczo prostokątną powierzchnię czynną, w szczególności o krótkich bokach, które są umieszczone w oddaleniu od środka, w kierunku osi poziomej, są bardziej oddalone od środka niż jej boki podłużne, które są umieszczone w oddaleniu od środka, w kierunku osi pionowej. Zatem, te poziome części końcowe maski które umieszczone są nieco bliżej środka niż boki krótkie, są najdelikatniejszymi częściami, które są deformowane przez uderzenie. Zatem, części umieszczone nieco bliżej środka niż krótkie boki, na osi poziomej powierzchni czynnej maski,' są oddalone od środka maski i w odróżnieniu od części diagonalnych, nie są otoczone przez część osłaniającą maskę. Zatem, te poziome części końcowe nie mogą podlegać deformacji plastycznej podczas operacji prasowania i pozostają w obszarze deformacji elastycznej. Konsekwentnie, nie mogą one zostać przekształcone na wcześniej określone zakrzywione powierzchnie a ich wytrzymałość jest zmniejszona. Ponadto, części te łatwo rezonują, powodując płynięcie kolorów.

Niniejszy wynalazek ma rozwiązać te problemy a jego celem jest uzyskanie kolorowej lampy obrazowej zdolnej do powstrzymania błędnego lądowania strumienia elektronów, które spowodowane jest przez rozszerzanie termiczne maski cieniowej wywołane przez uderzenia strumieni elektronowych, w której deformacja i rezonans maski nie mogą być łatwo wywołane przez uderzenie albo wibrację, nawet przy użyciu płaskiej maski cieniowej o małej krzywiźnie, występujące w konwencjonalnej masce cieniowej ze względnie dużą krzywizną.

Dla osiągnięcia powyższego celu, kolorowa lampa obrazowa według wynalazku zawiera: płytę mającą zakrzywioną powierzchnię wewnętrzną zasadniczo prostokątny obszar czynny; ekran fosforowy wykonany na wewnętrznej powierzchni płyty; oraz zakrzywioną maskę cieniową posiadającą wiele otworów i zasadniczo prostokątną powierzchnię czynną naprzeciwko wewnętrznej powierzchni płyty. Powierzchnia czynna maski cieniowej ma środek, przez który przechodzi oś lampy, oś poziomą przechodzącą przez środek pod kątem prostym do osi lampy oraz oś pionową przechodzącą przez środek pod kątem prostym do osi lampy i osi poziomej.

172 694

Przynajmniej jedna z powierzchni czynnych maski cieniowej i wewnętrzna powierzchnia obszaru czynnego płyty wykonane są tak, że w obszarze umieszczonym na osi poziomej, promień krzywizny w kierunku osi poziomej jest większy niż promień krzywizny w kierunku osi pionowej w obszarze w połowie odległości od środka do poziomego końca powierzchni, oraz tak, że promień poziomy krzywizny jest mniejszy niż promień pionowy krzywizny w obszarze w pobliżu poziomej części końcowej.

W obszarze czynnym, zasadniczo sferyczna powierzchnia zewnętrzna płyty wykonana jest tak, by wystąpiła zależność d/S < 0,041, gdzie d jest wartością z układu współrzędnych (x, y, z) na końcu obszaru czynnego wzdłuż osi przekątnej zewnętrznej części płyty, a S jest czynną przestrzenią obszaru czynnego względem kierunku osi przekątnej, w prostokątnym układzie współrzędnych mającym oś Z wspólną z osią lampy przechodzącą przez środek powierzchni zewnętrznej płyty, a oś X jest zgodna z osią poziomą, przechodzącą przez środek pod kątem prostym do osi lampy a oś Y zgodna z osią pionową, przechodzącą przez środek pod kątem prostym do osi lampy i osi poziomej, ponadto ma być spełniona zależność v < h < d i 2v < d < 2h, gdzie h i v są wartościami z układu współrzędnych na końcach obszaru wzdłuż osi X i Y, odpowiednio.

Jeśli przynajmniej jedna z powierzchni czynnych maski cieniowej i wewnętrzna powierzchnia obszaru czynnego płyty wykonane są w ten sposób, rozszerzanie termiczne maski związane z uderzeniami strumieni elektronowych może być ograniczone a mechaniczna wytrzymałość maski zostaje poprawiona tak, że deformacja od uderzenia i rezonansu mogą być ograniczone.

Zatem, promień krzywizny maski cieniowej w kierunku osi pionowej musi być skrócony dla ograniczenia rozszerzania termicznego maski cieniowej. W szczególności, ten obszar maski cieniowej, który powoduje problem pogarszania czystości koloru w wyniku wysokiego stopnia rozszerzania termicznego, leży zasadniczo po środku między środkiem i poziomym końcem powierzchni czynnej maski. Dla poprawienia mechanicznej wytrzymałości maski cieniowej, maska musi być poddana dokładnej deformacji plastycznej podczas prasowania. Aby to osiągnąć, promień krzywizny maski w kierunku osi poziomej powinien być ograniczony. W szczególności, obszar o niskiej wytrzymałości maski cieniowej umieszczony jest nieco bliżej środka niż koniec poziomy.

Zatem, jeśli promień poziomy krzywizny jest większy niż promień pionowy krzywizny w obszarze znajdującym się zasadniczo w środku między środkiem i końcem poziomym powierzchni czynnej maski cieniowej, tak jak w niniejszym wynalazku, rozszerzanie termiczne maski cieniowej wynikające z uderzeń strumieni elektronowych w tym obszarze może być efektywnie ograniczone. Ponadto, mechaniczna wytrzymałość maski cieniowej może być efektywnie poprawiona dla ograniczenia deformacji od uderzeń i rezonansu jeśli promień poziomy krzywizny jest mniejszy od promienia pionowego krzywizny w poziomych częściach końcowych powierzchni czynnej maski.

Dodatkowe cele i zalety wynalazku będą przedstawione w następującym opisie i będą w oczywisty sposób wynikać z tego opisu albo z zastosowania wynalazku. Cele i zalety wynalazku mogą być osiągnięte za pomocą sprzętu i układów szczegółowo wskazanych w dołączonych zastrzeżeniach.

Towarzyszące rysunki, które są włączone i stanowią część wykazu, ilustrują korzystne wykonanie wynalazku i razem z ogólnym opisem danym powyżej i poniższym dokładnym opisem korzystnego wykonania służą do wyjaśnienia zasad wynalazku.

Figury 1 do 4 przedstawiają kolorową lampę obrazową zgodną z wykonaniem wynalazku, na których: fig. 1 przedstawia podłużny przekrój poprzeczny kolorowej lampy obrazowej, fig. 2 - widok czołowy płyty, fig. 3 - widok perspektywiczny czynnego obszaru płyty, fig. 4 wykres pokazujący zależność między poziomym i pionowym promieniem krzywizny powierzchni czynnej korpusu maski cieniowej kolorowej lampy obrazowej w pobliżu poziomej osi maski; a fig. 5 przedstawia wykres pokazujący zależność między poziomym i pionowym promieniem krzywizny powierzchni czynnej korpusu konwencjonalnej maski cieniowej w pobliżu jej osi poziomej.

Kolorowa lampa obrazowa zgodna z wykonaniem wynalazku zostanie teraz opisana szczegółowo z odniesieniem do dołączonych rysunków.

172 694

Jak pokazano na fig. 1 i 2, kolorowa lampa obrazowa zawiera bańkę 40, która zawiera płytę 22, mającą zasadniczo prostokątny obszar czynny 20 i część osłony 21 na zewnątrz obszaru czynnego oraz lejek 23 integralnie związany z częścią osłony 21 płyty 22. Na zakrzywionej wewnętrznej powierzchni obszaru czynnego 20 znajduje się ekran fosforowy 24 mający trzy paski kolorowych warstw fosforowych 15R, 15G i 15B, które rozmieszczone równolegle, emitują czerwone, zielone i niebieskie promienie świetlne, odpowiednio. Zewnętrzna powierzchnia obszaru czynnego 20 ma kształt zasadniczo sferyczny o określonej krzywiźnie (podanej później) takiej, że obraz odbity na zewnętrznej powierzchni zewnętrznie wygląda naturalnie bez wywoływania wrażenia niezgodności. Wewnętrzna powierzchnia obszaru 20 ma kształt niesferycznej powierzchni wklęsłej o określonej krzywiźnie (wspomnianej później).

Maska cieniowa 25 umieszczona jest na przeciw ekranu fosforowego 24 w bańce 40. Maska 25 zawiera korpus maski 26, który ma zasadniczo prostokątną powierzchnię czynną i część osłony na zewnątrz powierzchni czynnej oraz ramę maski 27 o przekroju w kształcie litery L, połączoną z częścią osłony korpusu 26. Powierzchnia czynna jest powierzchnią zakrzywioną, która posiada wiele otworów dla strumienia elektronów. Liczne elastyczne człony podtrzymująca 28 połączone są z zewnętrzną powierzchnią boczną ramy maski 27. Maska cieniowa 25 zamocowana jest we wnętrzu płyty 22 w sposób taki, że otwory ustalające w członach podtrzymujących 28 są dopasowane i pozostają indywidualnie na kołkach podtrzymujących 29 na wewnętrznej powierzchni części osłony 21 płyty 22.

W tym czasie wyrzutnia elektronów 32 przeznaczona do emitowania trzech współosiowych wiązek elektronów 32R, 32R i 32B umieszczona jest w szyjce 30 lejka 23. Trzy wiązki elektronów emitowanych z wyrzutni 32 odchylane są za pomocą pola magnetycznego, które jest generowane przez zwój odchylający 34, umocowany na zewnątrz lejka 23. Wiązki są sortowane za pomocą maski cieniowej 25 i używane do wybierania ekranu fosforowego 24 w poziomie i pionie, przy czym kolorowy obraz jest wyświetlany w obszarze czynnym 20 płyty 22.

Jak pokazano na fig. 2 i 3, spłaszczenie zewnętrznej powierzchni obszaru czynnego 20 płyty 22 wyraża się wzorem d/S, gdzie d (mm) jest wartością z (obniżenie) z układu współrzędnych (x, y, z) na osiowej części końcowej osi diagonalnej D w obszarze 20 a S (mm) jest czynną przestrzenią obszaru czynnego w odniesieniu do osi diagonalnej, w systemie prostokątnym koordynującym system mający oś Z i oś X (oś długa), oraz oś Y (średnica krótka). Oś Z jest prostą, która rozciąga się przez środek O zewnętrznej powierzchni płyty 22 i jest zbieżna z osią lampy. Oś X jest osią poziomą która przechodzi przez środek O pod kątem prostym w stosunku do osi Z. Oś Y jest osią pionową, która przechodzi przez środek O pod kątem prostym i, która przechodzi przez środek O pod kątem prostym do osi Z i osi poziomej.

W niniejszym wykonaniu powierzchnia zewnętrzna płyty 22 ma wymiary takie, że d/S < 0,041. Ponieważ powierzchnia zewnętrzna płyty 22 jest zasadniczo sferyczną powierzchnią, powierzchnia zewnętrzna obszaru czynnego 20 opiera się na zależności danej przez v < h < d i 2v < d < 2h, gdzie h i v (mm) są wartościami z (obniżenie) z układu współrzędnych w osiowej częs'ci końcowej wzdłuż osi X i Y obszaru czynnego 20, odpowiednio.

W układzie tym, powierzchnia zewnętrzna płyty 22 jest spłaszczona w większym stopniu, a odbity obraz na powierzchni zewnętrznej zewnętrznie wygląda naturalnie i nie stwarza wrażenia niezgodności. Płaska powierzchnia zewnętrzna może poprawić kąt czytania dla zewnętrznej części krawędziowej obszaru czynnego 20 a ponadto ogranicza pozorne zniekształcenie obrazu, które zależy od kąta patrzenia oraz kąta odbicia światła zewnętrznego, przez co uzyskuje się zadowalający obraz.

Stopnie spłaszczenia (d/S) powierzchni zewnętrznej płyty 20 były porównane między kolorowymi lampami obrazowymi zgodnymi z wynalazkiem i konwencjonalnymi kolorowymi lampami obrazowymi, które mają czynne wymiary diagonalne wynoszące 59 cm (25 cali), 68 cm (29 cali) i 80 cm (32 cale). Wynik porównania przedstawiono w tabeli.

172 694

Tabela 1

	59 cm	68 cm	80 cm
Lampa obrazowa z wynalazku	0.037	0,036	0,041
Konwencjonalna lampa obraz.	0,048	0,054	0,063

Jeśli wynalazek jest stosowany do ostatnio udoskonalonej szerokiej lampy obrazowej, w której współczynnik kształtu obszaru czynnego 20 płyty 22 wynosi 16:9, spłaszczenie zewnętrznej powierzchni płyty jest dopasowane do następujących wartości.

Tabela 2

	Lampa 56 cm (24 cale)	Lampa 66 cm (28 cali)	Lampa 76 cm (32 cale)	Lampa 86 cm (36 cali)
d/s	0,038	0,037	0,038	0.041

Te stopnie płaskości są ustalone w zależności od wytrzymałości lampy obrazowej. Zadowalający obraz można uzyskać przez dopasowanie płaskości powierzchni zewnętrznej płyty do wartości opisanych powyżej.

Zakrzywiona powierzchnia czynna korpusu maski 26 jest niesferyczną powierzchnią wyrażoną przez

2

Z = -Σ ΣA3i+j X^;'Y^?I i=0 j=0 gdzie A3_1+j jest współczynnikiem a Ao = 0, w prostokątnym układzie współrzędnych, w którym oś Z przechodzi przez środek powierzchni czynnej i jest zgodna z osią lampy, oś X (oś podłużna) jest osią poziomą, która przechodzi przez środek i jest prostopadła do osi Z a oś Y (oś' krótka) jest osią pionową, która przechodzi przez środek i jest prostopadła do osi Z i osi poziomej.

Figura 4 przedstawia zmiany promienia krzywizny powierzchni czynnej korpusu maski 26, w obszarze znajdującym się na osi poziomej, określonego przez powyższe równanie. Na fig. 4, krzywa 37H przedstawia promień poziomy krzywizny obszaru umieszczonego na osi poziomej a krzywa 37V przedstawia promień pionowy krzywizny obszaru na osi poziomej. Fig. 5 przedstawia konfigurację konwencjonalnej maski cieniowej dla porównania. Na fig. 5, krzywa 38H przedstawia promień poziomy krzywizny w obszarze na osi poziomej powierzchni czynnej korpusu maski a krzywa 38V przedstawia promień pionowy krzywizny obszaru na osi poziomej. Linia przerywana 39 wskazuje koniec czynnej powierzchni w kierunku osi poziomej.

Jak widać z porównania między fig. 4 i 5, maska cieniowa 25 zgodna z niniejszym wykonaniem charakteryzuje się tym, że krzywe 37H i 37V przecinają się wzajemnie tak, że relacja między promieniami krzywizny w kierunkach osi poziomej i pionowej jest odwrócona w punkcie w odległości równej około 65% odległości A (patrz fig. 1) między środkiem (środkiem powierzchni czynnej) korpusu maski 26 i końcem powierzchni czynnej od środka.

W konwencjonalnej masce cieniowej pokazanej na fig. 5, promień pionowy krzywizny (krzywa 38 V) części na osi poziomej jest większy niż promień poziomy krzywizny (krzywa 38H) w obszarze od środka korpusu maski do końca powierzchni czynnej. W masce cieniowej 25 zgodnej z obecnym przykładem wykonania, dla kontrastu, promień poziomy krzywizny (krzywa 37H) części na osi poziomej jest większy niż promień pionowy krzywizny (krzywa 37V) po stronie środka korpusu maski 26. Związki między promieniami krzywizny są odwrócone w punkcie w odległości równej 65% odległości A od środka powierzchni czyn172 694 nej. Zatem, po stronie końca powierzchni czynnej, promień poziomy krzywizny jest mniejszy niż promień pionowy krzywizny.

Płaskość maski cieniowej 25 zgodnej z niniejszym wykonaniem, w oddieeieniu doc cłegg

OktbTn L=»z ul’'/,łf\ 1 rO7V oizioIrcTO t/1 7 3ⁿnw T^aolo ^wziauzp^O nnhe^noi rt o

L/lU£JWjJVUl· ±5^ iCHjJ V ΐ γΐχσ/ju K>VX V*>J XJ iWLl TI VI1VJ Vlię+lliVJ llHAUWi VlViilVłTVJ |7VWUZjUllVJ lit* fig. 3. Jednak, w przypadku maski cieniowej 25 z obecnego wykonania, promień pionowy krzywizny (37V) w części środkowej osi poziomej wynosi 1.400 mm, co jest równe promieniowi pionowemu krzywizny (38V) dla konwencjonalnej maski cieniowej. W pobliżu końca powierzchni czynnej w kierunku osi poziomej, promień poziomy krzywizny (37H) wynosi 1.100 mm i jest mniejszy niż promień poziomy krzywizny (38H) konwencjonalnej maski cieniowej 1.200 mm.

Przy powierzchni czynnej korpusu maski 26 ukształtowanej w ten sposób, termiczne rozszerzanie maski, które najczęściej miało miejsce w obszarze w połowie odległości między środkiem i końcem poziomej powierzchni czynnej korpusu maski, pod wpływem wiązek elektronów, może być efektywnie ograniczone przez redukcję pionowego promienia krzywizny obszaru środkowego. Zatem, przesunięcie otworów związanych z rozszerzaniem termicznym maski cieniowej może być skutecznie ograniczone przez redukcję pionowego promienia krzywizny powierzchni cyyahgj.

Ponieważ promień poziomy krzywizny powierzchni czynnej jest ograniczony w pobliżu końca powierzchni czynnej w odniesieniu do kierunku osi poziomej, ponadto wytrzymałość tej części sprasowanego korpusu maski, który ma najmniejszą wytrzymałość mechaniczną, może być poprawiona to deformacja przez uderzenie i znoszenie koloru wynikające z rezonansu, mogą być ograniczone.

Należy zrozumieć, że obecny wynalazek nie jest ograniczony do wyżej opisanego wykonania i, że możliwe są różne zmiany i modyfikacje dokonywane przez specjalistów z tej dziedziny bez odejścia od celu i ducha wynalazku. W masce cieniowej zgodnej z wyżej opisanym wykonaniem, związek między, na przykład, promieniami poziomymi i pionowymi 0ryk'yizak obszaru umieszczonego na osi poziomej powierzchni czynnej jest odwrócony w punkcie w odległości równej około 65% odległości A między środkiem korpusu maski i końcem powierzchni czynnej, od środka w kierunku poziomym. Zatem, pionowy promień krzywizny jest mniejszy niż promień poziomy krzywizny w obszarze rozciągającym się od środka korpusu maski do punktu w odległości równej około 65% odległości A. Jednak, tak jak w przypadku poprzedniego wynalazku, rozszerzanie termiczne maski cieniowej związane z uderzeniami wiązek elektronów może być ograniczone dla zmniejszenia nieprawidłowego lądowania przez zmniejszenie promienia pionowego krzywizny maski w pobliżu osi poziomej do wartości mniejszej niż promień poziomy krzywizny w obszarze rozciągającym się od środka korpusu maski do punktu w odległości równej przynajmniej około 50% odległości A.

Ten sam efekt z poprzedniego wykonania może być zapewniony dla mechanicznej wytrzymałości korpusu maski jeśli poziomy promień krzywizny maski w pobliżu osi poziomej będzie mniejszy od promienia pionowego krzywizny w każdym obszarze maski cieniowej o małej wytrzymałości, czyli w każdym obszarze, który rozciąga się od poziomego końca powierzchni czynnej korpusu maski na co najmniej 20% odległości A w kierunku poziomym.

W wykonaniu opisanym powyżej, konfiguracja zakrzywionej powierzchni czynnej korpusu maski cieniowej jest zmieniona. Generalnie, konfiguracja zakrzywionej powierzchni czynnej korpusu maski jest ustalana z uwzględnieniem odległości między wewnętrzną powierzchnią płyty i korpusem maski dodatkowo do konfiguracji powierzchni wewnętrznej obszaru czynnego płyty. Zatem, konfiguracja zakrzywionej powierzchni czynnej korpusu maski zgodnej z wyżej opisanym wykonaniem może być również zastosowana do konfiguracji wewnętrznej powierzchni obszaru czynnego płyty. Ponadto, zarówno wewnętrzna powierzchnia obszaru czynnego jak i powierzchnia czynna korpusu maski powinny mieć kształt jak wspomniano wyżej.

Ponieważ zewnętrzna powierzchnia płyty ma kształt zasadniczo sferyczny, powierzchnia czynna płyty jest cieńsza w swojej części środkowej niż pobliżu swojej części końca poziomego jeśli wewnętrzna powierzchnia obszaru czynnego ma wspomnianą zakrzywioną konfigurację. Problem pojawia się gdy bańka kolorowej lampy obrazowej pęknie w taki sposób, że część końcowa obszaru czynnego płytki pęka a cały obszar czynny wydostaje się na zewnątrz. Jeśli płyta ma wspomniany rozkład grubości, środkowa część powierzchni czynnej pęka łatwiej niż

172 694 jej część końcowa na osi poziomej. Nawet po pęknięciu, nie ma możliwości wysunięcia się płyty. Zatem, równowaga płyty jest poprawiona tak, że płyta może być zabezpieczona przed wypadnięciem po pęknięciu a ciężar płyty może być efektywnie ograniczony.

Zgodnie z wynalazkiem, jak opisano szczegółowi nnu/ip-n ohn i

........ * ..................

czynnych zasadniczo prostokątnej maski cieniowej i wewnętrzna powierzchnia obszaru czynnego płyty jest utworzona tak, że w obszarze w pobliżu osi poziomej promień krzywizny w kierunku osi poziomej jest większy niż promień krzywizny w kierunku osi pionowej w obszarze zasadniczo w połowie odległości między środkiem i końcem poziomym powierzchni, albo w obszarze nieco bliżej końca poziomego niż środka i tak, że w obszarze w pobliżu osi poziomej, promień poziomy krzywizny jest mniejszy niż promień pionowy krzywizny w obszarze w pobliżu końca poziomego. W tym układzie, lokalne rozszerzanie termiczne maski cieniowej wynikające z uderzeń wiązek elektronowych może być ograniczone dla zmniejszenia złego lądowania za pomocą jedynie częściowej zmiany konfiguracji maski i płyty bez zasadniczej modyfikacji. Również, deformacja przez uderzenie i rezonans mogą być efektywnie ograniczone przez zwiększenie mechanicznej wytrzymałości maski cieniowej.

Układ ten daje dobre rezultaty gdy jest stosowany dla kolorowej lampy obrazowej, której płyta i maska cieniowa są płaskie.

Dodatkowe zalety i modyfikacje będą oczywiste dla specjalistów z tej dziedziny. Zatem, wynalazek w swym szerokim aspekcie nie ogranicza się do wybranych szczegółów i odpowiednich urządzeń pokazanych i opisanych powyżej. Ponadto, dopuszczalne są różne modyfikacje bez odejścia od ducha i celu ogólnej idei wynalazku jak opisano w dołączonych zastrzeżeniach i ich ekwiwalentach.

Claims

1. Kolorowa lampa obrazowa zawierająca: płytę mającą zakrzywioną powierzchnię wewnętrzną, zasadniczo sferyczną powierzchnię zewnętrzną i zasadniczo prostokątny obszar czynny; ekran fosforowy utworzony na wewnętrznej powierzchni płyty; i zakrzywioną maskę cieniową wyposażoną w wiele otworów, przez które przechodzą wiązki elektronów i zasadniczo prostokątną powierzchnię czynną naprzeciw wewnętrznej powierzchni płyty, która to czynna powierzchnia maski cieniowej ma środek, przez który przechodzi oś lampy, a oś pozioma przechodzi przez środek i jest prostopadła do osi lampy, natomiast oś pionowa przecina pod kątem prostym oś lampy i oś poziomą, znamienna tym, że zewnętrzna powierzchnia płyty (22) w obszarze czynnym jest wykonana tak, że jest spełniona zależność d/S < 0,041, gdzie d jest wartością z układu współrzędnych (x, y, z) na końcu obszaru czynnego wzdłuż osi diagonalnej powierzchni zewnętrznej płyty, a S jest czynnym wymiarem obszaru czynnego w odniesieniu do kierunku osi diagonalnej, w prostokątnym układzie współrzędnych mającym oś Z zbieżną z osią lampy biegnącą przez środek powierzchni zewnętrznej płyty, oś X zbieżną z osią poziomą biegnącą przez środek i prostopadłą do osi lampy oraz oś Y zbieżną z osią pionową biegnącą przez środek i prostopadłą do osi lampy i osi poziomej, a ponadto spełniona jest zależność v < h < d i 2v < d < 2h, gdzie h i v są wartościami z układu współrzędnych na końcach obszaru czynnego wzdłuż osi X i Y, odpowiednio; oraz przynajmniej jedna z powierzchni czynnych maski cieniowej (25) i powierzchnia wewnętrzna obszaru czynnego płyty jest wykonana tak, że w obszarze znajdującym się na osi poziomej, promień krzywizny w kierunku osi poziomej jest większy niż promień krzywizny w kierunku osi pionowej w obszarze zasadniczo w połowie odległości między środkiem i końcem osi na osi poziomej, a ponadto w obszarze znajdującym się na osi poziomej, promień poziomy krzywizny jest mniejszy niż promień pionowy krzywizny w obszarze blisko części końca osi na osi poziomej.

2. Kolorowa lampa obrazowa zawierająca: płytę mającą zakrzywioną powierzchnię wewnętrzną, zasadniczo sferyczną powierzchnię zewnętrzną; ekran fosforowy wykonany na wewnętrznej powierzchni płyty; oraz zakrzywioną maskę cieniową wyposażoną w liczne otwory, przez które przechodzą wiązki elektronów i zasadniczo prostokątną powierzchnię czynną naprzeciw wewnętrznej powierzchni płyty, które to powierzchnie czynne maski cieniowej mają środek, przez który przechodzi oś lampy, a pozioma oś przechodzi przez środek i jest prostopadła do osi lampy, natomiast pionowe osie biegną pod kątem prostym do osi lampy i osi poziomej, znamienna tym, że zewnętrzna powierzchnia płyty (22) w obszarze czynnym jest wykonana tak, że jest spełniona zależność d/S < 0,041, gdzie d jest wartością z układu współrzędnych (x, y, z) na końcu obszaru czynnego wzdłuż osi diagonalnej powierzchni zewnętrznej płyty, a S jest czynnym wymiarem obszaru czynnego w odniesieniu do kierunku osi diagonalnej, w prostokątnym układzie współrzędnych mającym oś Z zbieżną z osią lampy biegnącą przez środek powierzchni zewnętrznej płyty, oś X zbieżną z osią poziomą biegnącą przez środek i prostopadłą do osi lampy i oś Y zbieżną z osią pionową biegnącą przez środek i prostopadłą do osi lampy i osi poziomej, oraz tym, że spełniona jest zależność v < h < d < 2h, gdzie h i v są wartościami z układu współrzędnych na końcach obszaru czynnego wzdłuż osi X i Y, odpowiednio; oraz przynajmniej jedna czynna powierzchni maski cieniowej (25) i wewnętrzna powierzchnia obszaru czynnego płyty są wykonane tak, że w obszarze umieszczonym na osi poziomej, promień krzywizny w kierunku osi poziomym jest większy niż promień krzywizny w kierunku osi pionowej w obszarze rozciągającym się od środka powierzchni do położenia w odległości od środka, nieco większej niż 50% odległości między środkiem i końcem poziomym i tak, że w obszarze umieszczonym na osi poziomej, promień poziomy krzywizny jest mniejszy niż promień pionowy krzywizny w obszarze blisko części końca poziomego.

3. Lampa obrazowa według zastrz. 1, znamienna tym, że przynajmniej jedna powierzchnia czynna wspomnianej maski cieniowej (25) i wewnętrzna powierzchnia wspomnianej płyty

172 694 (22) wykonana jest tak, że promień krzywizny w kierunku osi poziomej jest większy niz promień krzywizny w kierunku osi pionowej w obszarze rozciągającym się od środka tej powierzchni do położenia w odległości równei 65% odległości między środkiem i poziomym końcem od środka.

/1 V............ ....... iwidiwy u muju u .

rn łon o · nhzło roniono nn a nnu

LUjŁ£VU. ^11It*J^t4^VŁo VV.J,Vll^ *’ wnętrzną i zasadniczo prostokątny obszar czynny; ekran fosforowy utworzony na powierzchni wewnętrznej płyty; i zakrzywioną maskę cieniową posiadającą wiele otworów, przez które przechodzą wiązki elektronów oraz zasadniczo prostokątną powierzchnię czynną naprzeciw powierzchni wewnętrznej płyty, która to powierzchnia czynna maski cieniowej ma środek, przez który przechodzi oś lampy, natomiast oś pozioma przechodzi przez środek i jest prostopadła do osi lampy a oś pionowa jest prostopadła do osi lampy i osi poziomej, znamienna tym, ze powierzchnia czynna maski (25) jest wykonana tak, że w obszarze znajdującym się na osi poziomej, promień krzywizny w kierunku osi poziomej jest większy niż promień krzywizny w kierunku osi pionowej w obszarze rozciągającym się od środka tej powierzchni do położenia w odległości od środka, nieco większej niż 50% odległości między środkiem i poziomym końcem a ponadto, w obszarze znajdującym się na osi poziomej, promień poziomy krzywizny jest mniejszy niż promień pionowy krzywizny w obszaize w pobliżu części poziomego końca.