RU2087987C1

RU2087987C1 - Electron projector for color kinescopes

Info

Publication number: RU2087987C1
Application number: SU914894581A
Authority: RU
Inventors: Ким Киунгнам
Original assignee: Самсунг Электрон Дивайсиэ Ко, Лтд.
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1991-01-30
Publication date: 1997-08-20
Also published as: KR910014901A; KR930002894B1

Abstract

FIELD: radio engineering. SUBSTANCE: device has front electrode, back electrode, first extension flange which is located in perpendicular to back end of front electrode along its periphery, second extension flange which is located in perpendicular to front end of back electrode along its periphery. Extension flanges are directed towards each other so that holes for passing electron beams are located practically inside said electrodes. Direct voltage is applied to front electrode and dynamic focusing voltage is applied to back electrode. Focusing voltage variation conforms to deviation and synchronization signals so that first electrode provides convex focusing lens which operates more in vertical direction than in horizontal one while back electrode provides concave negative lens which operates more in vertical direction than in horizontal one in order to extend image of electron beam in vertical direction. This results in additional effect on generation of round spot of electron beam on all surface of color kinescope screen. EFFECT: increased precision of focusing. 9 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к электронному прожектору и для цветных кинескопов, имеющему улучшенное фокусирующее действие за счет компенсации искажений пятен от электронных пучков в периферийных частях экрана цветного кинескопа. The present invention relates to an electronic searchlight and for color picture tubes, having an improved focusing effect due to the compensation of distortion spots from electron beams in the peripheral parts of the screen of the color picture tube.

Как хорошо известно специалистам, разрешение электронно-лучевой трубки тесно связано с размером (радиусом) пятен от электронных пучков на люминесцентном экране и чем меньше размер пятен, тем получается лучшее разрешение. As is well known to specialists, the resolution of the cathode ray tube is closely related to the size (radius) of the spots from the electron beams on the fluorescent screen and the smaller the size of the spots, the better the resolution.

Для улучшения фокусировки должны быть функционально улучшены основания линзы и второстепенная линза электронного прожектора. To improve focus, the base of the lens and the secondary lens of the electronic floodlight must be functionally improved.

Однако распределения электрических полей, образуемых внутри отверстий, через которые проходят электронные пучки, соответствующие трем цветам и электронно прожектора, влияют друг на друга. Следовательно, возникает потребность в электронном прожекторе, в котором не было бы влияния друг на друга электронных пучков. However, the distributions of the electric fields formed inside the holes through which the electron beams corresponding to the three colors and the electron projection pass, affect each other. Therefore, a need arises for an electronic searchlight in which there would be no influence of electron beams on each other.

Обычно электронно-лучевая трубка включает, как показано на фиг.5, колбу, состоящую из экрана А, конуса В и горловины С, электронные прожекторы Е, установленные внутри горловины С для генерации электронных пучков и отклоняющее средство Г, установленное между конусом Б и горловиной В для отклонения электронных пучков с целью формирования на экране растра. Typically, the cathode ray tube includes, as shown in FIG. 5, a bulb consisting of a shield A, a cone B and a neck C, electronic spotlights E mounted inside the neck C for generating electron beams and a deflecting means G mounted between the cone B and the neck In to deflect electron beams in order to form a raster on the screen.

В такой электронно-лучевой трубке, когда электронный пучок Д, генерируемый прожектором Е, отклоняется и на него не воздействует никакая внешняя сила, геометрическое место точек оптимальной фокусировки представляет собой параболу G, имеющую точку отклонения в качестве центра. In such a cathode ray tube, when the electron beam D generated by the spotlight E deviates and is not affected by any external force, the geometrical location of the points of optimal focusing is a parabola G having a deflection point as the center.

Таким образом, горизонтальное расстояние фокусирования и вертикальное расстояние фокусирования равны друг другу для формирования геометрического места точек оптимальной фокусировки в центральной части экрана. Однако, в действительности, невозможно получить точку оптимальной фокусировки в периферийных частях экрана, так как горизонтальное расстояние фокусирования меньше или больше, чем вертикальное расстояние фокусирования, что приводит к продолжительной (+) или отрицательной (-) аберрации. Thus, the horizontal focusing distance and the vertical focusing distance are equal to each other to form the geometric location of the optimal focus points in the central part of the screen. However, in reality, it is impossible to obtain an optimum focus point in the peripheral parts of the screen, since the horizontal focusing distance is less or greater than the vertical focusing distance, which leads to prolonged (+) or negative (-) aberration.

В патенте США 4866335 предложен способ улучшения фокусирующих свойств электронного прожектора путем уменьшения области расхождения электронного пучка и увеличения следующей за ней области сведения так, чтобы сделать минимальным диаметр пятна от электронного пучка. U.S. Pat.

Однако, для практического достижения оптимальной фокусировки в периферийных частях экрана, электронный прожектор, имеющий катод К и шесть коаксиально расположенных электродов, как показано на фиг.6, должен быть типом электронного прожектора с динамической подфокусировкой, в котором пятый электрод G₅ включает основной электрод

и дополнительный электрод

и напряжение, прикладываемое и к дополнительному электроду

, изменяется согласно сигналу отклонения отклоняющей системы и сигналу синхронизации.However, in order to achieve optimum focus in the peripheral parts of the screen in practice, an electronic spotlight having a cathode K and six coaxially spaced electrodes, as shown in FIG. 6, should be a type of dynamic dynamic focusing electronic spotlight in which the fifth electrode G ₅ includes a main electrode

and an additional electrode

and voltage applied to the additional electrode

varies according to the deviation signal of the deflecting system and the synchronization signal.

На фиг.7 иллюстрируется форма волны напряжения электронного прожектора с динамической подфокусировкой, из которой видно, что прикладываемое напряжение динамической подфокусировки становится выше и к периферийным частям экрана. В качестве примера, если частота строк 15,75 кГц и частота кадров 60 Гц, форма волны кадрового динамического напряжения перекрывается 262,5 формами волны строчного динамического напряжения, как показано на фиг. 8. Figure 7 illustrates the voltage waveform of an electronic spotlight with dynamic focusing, from which it can be seen that the applied voltage of the dynamic focusing becomes higher and to the peripheral parts of the screen. As an example, if the line frequency is 15.75 kHz and the frame frequency is 60 Hz, the waveform of the frame dynamic voltage is overlapped by 262.5 waveforms of the line dynamic voltage, as shown in FIG. eight.

То есть, если максимальными значениями строчного и кадрового динамических напряжений является, соответственно, 600 В и 400 В, фокусирующее напряжение в периферийных частях экрана становится примерно на 1000 В выше, чем фокусирующее напряжение в центральной части экрана, которое приближается к напряжению оптимальной фокусировки в периферийных частях экрана. Однако, даже в этом случае в результате аберрации происходит искажение формы пятна в периферийных частях экрана, как показано на фиг.9. That is, if the maximum values of horizontal and frame dynamic voltages are 600 V and 400 V, respectively, the focusing voltage in the peripheral parts of the screen becomes about 1000 V higher than the focusing voltage in the central part of the screen, which approaches the optimal focusing voltage in peripheral parts of the screen. However, even in this case, as a result of the aberration, the spot shape is distorted in the peripheral parts of the screen, as shown in Fig. 9.

Целью настоящего изобретения является разработка электронного прожектора для цветных кинескопов, в которых устраняется искажение в поперечном направлении электронного пучка в периферийных частях экрана. The aim of the present invention is to develop an electronic searchlight for color picture tubes, which eliminates the distortion in the transverse direction of the electron beam in the peripheral parts of the screen.

Предлагаемый электронный прожектор для цветных кинескопов содержит передний (по ходу пучка) электрод, задний (по ходу электронного пучка) электрод, удлинительный фланец, расположенный перпендикулярно заднему концу переднего электрода вдоль его периферии, другой удлинительный фланец, расположенный перпендикулярно переднему концу заднего электрода вдоль его периферии, причем оба удлинительных фланца расположены друг против друга и отверстия для прохождения электронных пучков расположены сравнительно внутри указанных электродов, причем на передний электрод подают постоянное напряжение, а на задний электрод подают напряжение динамической подфокусировки, которое изменяется согласно сигналу отклонения и сигналу синхронизации так, что передний электрод образует выпуклую собирающую положительную линзу, оказывающую большее фокусирующее действие в вертикальном направлении, чем в горизонтальном направлении, и задний электрод образует вогнутую рассеивающую линзу, оказывающую большее рассеивающее действие в вертикальном направлении, чем в горизонтальном направлении с тем, чтобы вытянуть пятна от электронного пучка на экране в вертикальном направлении, таким образом, указанные две линзы служат для оказания дополнительного действия для того, чтобы пятно стало круглым по всему экрану цветного кинескопа. The proposed electronic searchlight for color picture tubes contains a front (along the beam) electrode, rear (along the electron beam) electrode, an extension flange located perpendicular to the rear end of the front electrode along its periphery, another extension flange located perpendicular to the front end of the rear electrode along its periphery moreover, both extension flanges are located opposite each other and the holes for the passage of electron beams are located relatively inside these electrodes, with Then, a constant voltage is applied to the front electrode, and dynamic focusing voltage is applied to the rear electrode, which changes according to the deflection signal and the synchronization signal so that the front electrode forms a convex collecting positive lens that has a greater focusing effect in the vertical direction than in the horizontal direction, and the back electrode forms a concave diffusing lens, having a greater diffusing effect in the vertical direction than in the horizontal direction with in order to stretch the spots from the electron beam on the screen in a vertical direction, thus, these two lenses serve to provide additional action so that the spot becomes round throughout the screen of the color picture tube.

Удлинительные фланцы выполнены за одно целое с передним электродом и задним электродом, соответственно, или присоединяются к этим электродам в виде дополнительных замкнутых полосок. Extension flanges are made integrally with the front electrode and the rear electrode, respectively, or are attached to these electrodes in the form of additional closed strips.

Постоянное напряжение может быть в пределах 400-1000 В, а напряжение динамической подфокусировки может быть в пределах 7-10 кВ. The constant voltage can be in the range of 400-1000 V, and the dynamic dynamic focusing voltage can be in the range of 7-10 kV.

Настоящее изобретение будет далее описано по прилагаемым рисункам, приведенным лишь в качестве примера, на которых изображено:
на фиг. 1 дан вид сбоку предлагаемого электронного прожектора, на фиг.2 вид сбоку другого воплощения предлагаемого электронного прожектора с многоступенчатой фокусировкой, на фиг. 3 перспективный вид с частичным сечением переднего и заднего электродов согласно настоящему изобретению, на фиг. 4 - другое воплощение предлагаемых электродов, на фиг.5 схематично показана обычная электронно-лучевая трубка, на фиг.6 вид сбоку обычного электронного прожектора с динамической подфокусировкой, на фиг.7 формы волн напряжения электронного прожектора с динамической подфокусировкой, причем на фиг.7А и 7В показаны формы волн напряжений динамической подфокусировки соответственно, строчной частоты и кадровой частоты, на фиг.8 форма волны напряжения динамической подфокусировки, в которой перекрываются строчная и кадровая частоты, и на фиг. 9 искажение электронного пучка в периферийных частях экрана обычный электронно-лучевой трубки.The present invention will be further described by the accompanying drawings, given only as an example, which depict:
in FIG. 1 is a side view of the proposed electronic searchlight; FIG. 2 is a side view of another embodiment of the proposed electronic searchlight with multi-stage focusing; FIG. 3 is a perspective view in partial cross-section of the front and rear electrodes according to the present invention; FIG. 4 is another embodiment of the proposed electrodes, FIG. 5 schematically shows a conventional cathode ray tube, FIG. 6 is a side view of a conventional electronic spotlight with dynamic focusing, FIG. 7 is a voltage waveform of an electronic spotlight with dynamic focusing, and FIG. 7A and 7B show the dynamic waveforms of the dynamic focusing voltages, respectively, of the horizontal frequency and the frame frequency, in FIG. 8, the dynamic waveforms of the dynamic focusing voltage, in which the horizontal and frame frequencies overlap, and in FIG. 9 distortion of the electron beam in the peripheral parts of the screen of a conventional cathode ray tube.

На катод 10 электронного прожектора, показанного на фиг.1, подается напряжение в пределах 100-500 В для генерирования электронных пучков. Первый электрод 1 заземлен. Второй электрод 14, третий электрод 16, четвертый электрод 18, пятый электрод 20 и шестой электрод 22 расположены коаксиально с катодом 10 и неподвижно закреплены с помощью штабиков (не показаны). At the cathode 10 of the electronic spotlight shown in FIG. 1, a voltage in the range of 100-500 V is applied to generate electron beams. The first electrode 1 is grounded. The second electrode 14, the third electrode 16, the fourth electrode 18, the fifth electrode 20, and the sixth electrode 22 are coaxial with the cathode 10 and are fixedly mounted using racks (not shown).

Согласно настоящему изобретению задняя торцевая поверхность четвертого электрода 18 и передняя торцевая поверхность пятого электрода 20, которые расположены друг против друга, соответственно, снабжены удлинительными фланцами 24 и 26 и на пятый электрод 20 подают напряжение динамической подфокусировки V_d, тем самым образуя квадрупольную линзу, включающую четвертый и пятый электроды 28 и 20, соответственно, называемые в этом описании как передний и задний, которые являются отличными от используемых в обычном электронном прожекторе.According to the present invention, the rear end surface of the fourth electrode 18 and the front end surface of the fifth electrode 20, which are opposed to each other, are respectively provided with extension flanges 24 and 26, and dynamic focusing voltage V _{d is} applied to the fifth electrode 20, thereby forming a quadrupole lens including the fourth and fifth electrodes 28 and 20, respectively, referred to in this description as front and rear, which are different from those used in a conventional electronic searchlight.

Эффект квадрупольной линзы может быть получен путем подачи на второй и четвертый электроды 14 и 18 постоянного напряжения E_g в пределах 400-1000 В, подачи на третий электрод 16 напряжения динамической подфокусировки Е_f в пределах 7-10 кВ и подачи на пятый электрод 20 другого напряжения динамической подфокусировки V_d в пределах 7-8 кВ.The quadrupole lens effect can be obtained by applying to the second and fourth electrodes 14 and 18 a constant voltage E _g in the range of 400-1000 V, applying dynamic focusing voltage E _f to the third electrode 16 in the range of 7-10 kV and applying another one to the fifth electrode 20 dynamic focusing voltage V _d within 7-8 kV.

На фиг.2 показаны предлагаемая квадрупольная линза, которая используется в электронном прожекторе с многоступенчатой фокусировкой, содержащем 8 электродов, первый электрод 28 заземлен, на второй, четвертый и шестой электроды 30, 32 и 34 подают постоянное напряжение E_g 2, на третий и пятый электроды 36 и 38 подают напряжение динамической подфокусировки E_f. На седьмой электрод 40 подают напряжение динамической подфокусировки V_d, так что шестой и седьмой электроды 34 и 40, соответственно, являются передним и задним электродами.Figure 2 shows the proposed quadrupole lens, which is used in an electronic searchlight with multi-stage focusing, containing 8 electrodes, the first electrode 28 is grounded, a second voltage E _g 2 is applied to the second, fourth and sixth electrodes 30, 32 and 34, and the third and fifth electrodes 36 and 38 supply dynamic focusing voltage E _f . A dynamic focusing voltage V _{d is} supplied to the seventh electrode 40, so that the sixth and seventh electrodes 34 and 40, respectively, are the front and rear electrodes.

Для получения эффекта квадрупольной линзы, само собой разумеется, что задняя торцевая поверхность шестого электрода 34 и передняя торцевая поверхность седьмого электрода 40 должны быть, соответственно, снабжены удлинительными фланцами 42 и 44. To obtain the effect of a quadrupole lens, it goes without saying that the rear end surface of the sixth electrode 34 and the front end surface of the seventh electrode 40 must be provided with extension flanges 42 and 44, respectively.

В вышеописанных двух воплощениях удлинительные фланцы 2426, 42, 44 могут быть выполнены за одно целое с передним четвертым электродом 18 (шестым электродом 34 в случае восьмиэлектродной конструкции) и задним пятым электродом 20 (седьмым электродом 40 в случае восьмиэлеткродной конструкции) соответственно, в чашеобразном виде, как показано на фиг.3, или же как показано на фиг.4, отдельно изготовляются замкнутые полоски, которые могут прикрепляться к переднему и заднему электродам сваркой и т.д. In the above two embodiments, the extension flanges 2426, 42, 44 can be integral with the front fourth electrode 18 (sixth electrode 34 in the case of an eight-electrode structure) and rear fifth electrode 20 (seventh electrode 40 in the case of an eight-electrode structure), respectively, in a cup-shaped form as shown in FIG. 3, or as shown in FIG. 4, closed strips are separately manufactured that can be attached to the front and rear electrodes by welding, etc.

Допускается выбор в любого из вышеуказанных двух методом изготовления удлинительных фланцев, так как они имеют один и тот же эффект. It is possible to select in any of the above two by the method of manufacturing extension flanges, since they have the same effect.

При использовании в цветном кинескопе предлагаемого электронного прожектора, когда электронный пучок отклоняется к периферийным частям экрана, на передний и задний электроды подают напряжения, соответственно, так, чтобы напряжение динамической подфокусировки изменялось сигналу отклонения и сигналу синхронизации, чтобы большая величина напряжения действовала в вертикальное направление, чем в горизонтальном, тем самым приводя к вытянутому в вертикальном направлении пятну от электронного пучка, что компенсирует поперечное искажение электронного пучка, вызванное аберрацией отклоняющей системы в периферийных частях экрана. When the proposed electronic searchlight is used in a color kinescope, when the electron beam is deflected to the peripheral parts of the screen, voltages are applied to the front and rear electrodes, respectively, so that the dynamic focusing voltage is changed by the deflection signal and the synchronization signal, so that a large voltage value acts in the vertical direction, than in the horizontal, thereby leading to a vertically elongated spot from the electron beam, which compensates for transverse distortion electrons of the beam caused by the aberration of the deflection system in the peripheral parts of the screen.

Другими словами, в системе линз, включающей передний и задний электроды сторона переднего электрода образует выпуклую фокусирующую линзу, оказывающую большее фокусирующее действие в вертикальном направлении, чем в горизонтальном направлении с тем, чтобы вызвать поперечное искажение электронного пучка, тогда как задний электрод образует вогнутую рассеивающую линзу, которая оказывает большее рассеивающее действие в вертикальном направлении, чем в горизонтальном направлении с тем, чтобы вызывать искажение электронного пучка в вертикальном направлении. Таким образом, фокусирующее и рассеивающее действия уравновешиваются, в результате чего образуется круглое пятно от электронного пучка. In other words, in a lens system including the front and rear electrodes, the side of the front electrode forms a convex focusing lens that has a greater focusing effect in the vertical direction than in the horizontal direction so as to cause lateral distortion of the electron beam, while the rear electrode forms a concave diffusing lens which has a greater scattering effect in the vertical direction than in the horizontal direction so as to cause distortion of the electron beam in the vertical nom direction. Thus, the focusing and scattering actions are balanced, as a result of which a round spot from the electron beam is formed.

Таким образом, предлагаемый электронный прожектор может решить проблемы обычного электронного прожектора, обеспечивая оптимальную фокусировку электронного пучка по всему экрану, повышая тем самым разрешение. Thus, the proposed electronic searchlight can solve the problems of a conventional electronic searchlight, providing optimal focusing of the electron beam across the screen, thereby increasing resolution.

Claims

An electronic searchlight for color picture tubes containing a cathode in series, a control electrode and a system of at least three electrodes of static focusing and dynamic focusing of the electron beam, made coplanar with triads of coaxial holes, characterized in that the last dynamic focusing electrode along the course of the electron beam and the previous one along the beam, the static focusing electrode at the ends facing each other is equipped with additional flanges made externally mu contour of the electrodes, while the planes of the inlet of the last electrode of dynamic focusing and the outlet of the previous electrode of static focusing are inside these electrodes, respectively.