FI70344B - Med inline-elektronkanon foersett faergbildroer - Google Patents

Description

1 70344

Inline - elektronitykillä varustettu värikuvaputki

Esillä oleva keksintö liittyy värikuvaputkiin, jossa on inline-elektronitykki useiden elektronisäteiden ke-5 liittämiseksi ja suuntaamiseksi samassa tasossa olevia rato ja pitkin kohti putken kuvapintaa, johon tykkiin sisältyy pääfokusointilinssi elektronisäteiden fokusoimiseksi, joka pääfokusointilinssi on muodostettu kahdella erillään olevalla elektrodilla, jotka molemmat elektrodit sisältävät 10 osuuden, jossa on useita aukkoja, joiden lukumäärä on sama kuin elektronisäteiden, ja joihin elektrodeihin myös sisältyy ulkoreunus, jolloin näiden kahden elektrodin ulkoreu-nukset osoittavat toisiaan kohti.

Inline-elektronitykki on suunniteltu kehittämään tai 15 synnyttämään edullisesti kolme elektronisädettä yhteisessä tasossa ja suuntaamaan nämä säteet konvergoivia ratoja pitkin mainitussa tasossa konvergenssialueeseen lähellä putken kuvapintaa. Erään tyyppisessä inline-elektronitykis-sä, jollainen on esitetty US-patenttijulkaisussa 3 873 879, 20 myönnetty R.H. Hughesille 25.3.1975, sähköstaattiset pääfo-kusointilinssit elektronisäteiden fokusoimiseksi on muodostettu kahden elektrodin väliin, joita nimitetään ensimmäiseksi ja toiseksi kiihdyttäväksi ja fokusoivaksi elektrodiksi. Näihin elektrodeihin sisältyy kaksi kuppimaista osaa, 25 joiden pohjat osoittavat toisiaan vasten. Kummankin kupin pohjaan sisältyy kolme aukkoa kolmen elektronisäteen päästämiseksi läpi ja kolmen erillisen pääfokusointilinssin muodostamiseksi, yksi kullekin elektronisäteelle. Edullisessa suoritusmuodossa elektronikytkin kokonaishalkaisija on sel-30 lainen, että tykki sopii 29 mm:n putken kaulaan. Tämän kokovaatimuksen johdosta nämä kolme fokusointilinssiä ovat hyvin lähellä toisiaan muodostaen siten vakavan rajoituksen fokusointilinssin suunnittelulle. Alalla tiedetään, että mitä suurempi fokusointilinssin halkaisija on sitä vähäisem- 70344 pi on pallo aberraatio, joka rajoittaa fokusoinnin laatua.

Fokusointilinssin halkaisijan lisäksi fokusointi-linssielektrodien pintojen välinen etäisyys on tärkeä, koska suurempi etäisyys muodostaa vähäisemmän jännite gradien-5 tin linssiin mikä myös vähentää palloaberratiota, joka ra joittaa fokusoinnin laatua. Valitettavasti erityisen rajan (tyypillisesti 1,27 mm) ylittävä elektrodin välinen suurempi etäisyys ei ole sallittavissa johtuen säteiden taipumisesta kaulan lasilla olevien sähköstaattisten vara-10 usten johdosta ja tunkeutumisesta elektrodien väliseen tilaan, mikä aiheuttaa elektronisäteiden epäkonvergenssia.

Sen johdosta on olemassa tarve kehittää pääfokusointi-linssielektrodien suunnittelua edelleen siten, että tuotetaan paremmat fokusointilinssit, joilla on vähäisempi 15 palloaberraatio.

Keksinnönmukaisen putken elektronitykissä pääfo-kusointilinssi on muodostettu kahdesta erillään olevasta elektrodista, siten, että kummankin elektrodin aukollinen osa on ontelossa, jota on siirretty taaksepäin reunukses-20 ta, ontelon syvyyden ollessa pitkänomainen elektronisäteiden samassa tasossa olevien ratojen suuntainen. Piirustuksissa.

Kuvio 1 on osittain aksiaalileikattu tasokuva keksinnön mukaisesta reikälevyvärikuvaputkesta, 25 kuvio 2 on osittainen aksiaalinen leikkauskuva kuviossa 1 katkoviivoilla esitetystä elektronitykistä, kuvio 3 on aksiaalinen leikkauskuva kuvion 2 elektronitykin elektrodeista G3 ja G4, kuvio 4 on etupuolinen kuva kuvion 2 elektroni-30 tykistä otettuna kuvion 3 linjaa 4-4 pitkin, kuviot 5 ja 6 ovat vastaavat aksiaalisesti leikatut pääli- ja sivukuvat tekniikan tason mukaisen elektronitykin fokusointilinssielektrodeista esittäen joitakin 3 70344 sähköstaattisten fokusointilinssikenttien tasapotentti-aalisia viivoja.

kuvion 6 kuva on otettu kuvion 5 linjaa 6-6 pitkin, kuviot 7 ja 8 ovat vastaavasti aksiaalisesti lei-5 katut pääli’- ja sivukuvat kuvion 2 mukaisen elektroni-tykin fokusointilinssielektrodeista esittäen joitakin sähköstaattisten fokusointilinssien tasapotentiaalisia viivoja, kuvion 8 kuva on otettu kuvion 7 linjaa 8-8 pit- 10 kin, ja kuvio 9 on tasokuva kuvion 2 elektronitykin G4 elektrodista otettuna kuvion 2 linjaa 9-9 pitkin.

Kuvion 1 on tasokuva suorakulmaisesta värikuva-putkesta, jossa on lasivaippa 10, joka käsittää suora-15 kulmaisen etupaneelin tai kannen 12 ja putkimaisen kaulan 14, jotka on yhdistetty suorakulmaisella suppilolla 16. Paneeli käsittää näyttöetulevyn 18 ja kehällä olevan laipan tai sivuseinän 20, joka on saumattu suppiloon 16. Kolmiväristä mosaiikkikuvapintaa 22 kannatellaan etu-20 levyn 18 sisäpinnalla. Kuvapinta on edullisesti juovakuva-pinta, jossa fosforijuovat ovat oleellisesti kohtisuorassa putken suurtaajuisen rasterijuovapyvhkäisyn suhteen (kuvion 1 tason normaali). Moniaukkoinen värivalinta-elektrodi tai reikä levy 24 on asennettu siirrettävästi 25 tavanomaisella tavalla ennalta määrätylle etäisyydelle kuvapinnasta 22. Parannettu inline-elektronitykki 26, joka on esitetty kaaviollisesti katkoviivoilla kuviossa 1, on asennettu kaulan 14 keskelle kehittämään ja suuntaamaan kolme elektronisädettä 28 samassa tasossa olevia konver-30 goivia ratoja pitkin reikälevyn 24 läpi kuvapinnalle 22.

Kuvion 1 putki on suunniteltu käytettäväksi ulkopuolisen magneettipoikkeutuskelayksikön kanssa, jollaisen poikkeutuskelayksikön 30 on esitetty kaaviollisesti ympäröivän kaulaa 14 ja suppiloa 12 niiden liitoksen lähei- 70344 syydessä. Kun poikkeutuskelayksikköön 30 on kytketty virta, se kohdistaa kolmeen säteeseen 28 pysty- ja vaakasuoran magneettivuon, mikä saa säteet pyyhkäisemään vastaavasti vaakasuoraan ja pystysuoraan suorakulmaisessa rasterissa 5 kuvapinnan 22 yli. Alkuperäinen poikkeutustaso (nolla poik-keutuksella) on esitetty kuviossa 1 linjalla P-P, joka on likimain poikkeutuskelayksikön 30 keskellä. Johtuen lievistä kentistä putken poikkeutusvyöhyke ulottuu aksi-aalisesti poikkeutuskelayksiköstä 30 tykin 26 alueelle.

10 Yksinkertaisuuden vuoksi poikkeutuneiden säteiden reittien todellista kaarevuutta poikkeutusvyöhykkeessä ei ole esitetty kuviossa 1.

Tykin 26 yksityiskohdat on esitetty kuvioissa 2-4. Tykki käsittää kaksi lasista kannatustankoa 32, 15 joille eri elektrodit on asennettu. Nämä elektrodit sisältävät kolme tasavälein sijoitettua samassa tasossa olevaa katodia 34 (yksi kutakin sädettä varten) ohjaus-hilaelektrodin 36 (Gl), suojahilaelektrodin 38 (G2) ensimmäisen kiihdyttävän ja fokusoivan elektrodin 40 (G3) ja 20 toisen kiihdyttävän ja fokusoivan elektrodin 42 (G4), jotka on sijoitettu pitkin lasitankoja 32 mainitussa järjestyksessä. Kaikilla katodia seuraavilla elektrodeilla on kolme linjassa olevaa aukkoa kolmen samassa tasossa olevan elektronisäteen läpikulkua varten. Sähköstaattinen 25 pääfokusointilinssi tykissä 26 on muodostettu G3 elektrodin 40 ja G4 elektrodin 42 väliin. G3 elektrodi 40 on muodostettu neljästä kuppimaisesta elementistä 44,46,48 ja 50. Kahden näiden elementin 44 ja 46 avoimet päät on liitetty toisiinsa ja kahden muun elementin 48 ja 50 avoimet 30 päät on myös liitetty toisiinsa. Kolmannen elementin 48 suljettu pää on liitetty toisen elementin 46 suljettuun päähän. Vaikka G3 elektrodi 40 on esitetty neliosaisena rakenteena, se voitaisiin valmistaa mistä määrästä elementtejä hyvänsä mukaanlukien yhden ainoan samanmittaisen 35 elementin. G4 elektrodi 42 on myös kuppimainen, mutta 5 70344 sen avoin pää on suljettu rei’ityksellä leyyllä 52.

G3 elektrodin 40 ja G4 elektrodin 42 vastakkaisissa suljetuissa päissä on vastaavasti suuret ontelot 54 ja 56. Ontelot 5 ja 56 siirtävät taakse-5 päin G3 elektrodin 40 suljetun pään osan, joka sisältää kolme aukkoa 58,60 ja 62, G4 elektrodin 42 suljetun pään osasta, joka sisältää kolme aukkoa 64,66 ja 68.

G3 elektrodin 40 ja G4 elektrodin 42 suljettujen päiden jäljelle jääneet osuudet muodostavat vastaavasti 10 reunukset 70 ja 72, jotka ulottuvat onteloiden 54 ja 56 kehien ympäri. Reunukset 70 ja 72 ovat kahden elektrodin 40 ja 42 toisiin lähinnä olevat osat.

Kuviot 5 ja 6 esittävät vastaavasti leikattuja pääli- ja sivukuvia kahdesta elektrodista 74 ja 76, jotka 15 muodostavat Yhdistelmätyyppisen tekniikan tason mukaisen elektronitykin pääfokusointilinsslt.. Elektrodi 74 on G3 ja elektrodi 76 on G4. Elektrodi 74 on kuppimainen ja siinä on pohjassa kolme erillistä aukkoa 78, 80 ja 82. Vastaavasti elektrodi 76 on kuppimainen ja siinä on pohjassa 20 kolme erillista aukkoa 84, 86 ja 88. Putken toiminnan aikana 7 kV potentiaali syötetään G3 elektrodiin 74 ja 25 kV potentiaali syötetään G4 elektrodiin 76. Näiden potentiaalien johdosta G3 elektrodin aukkojen 78,80 ja 82 jaG4 elektrodin aukkojen 84, 86 ja 88 läheisyyteen syntyy 25 sähköstaattinen kenttä. Tämän sähköstaattisen kentän tasapotentiaalisten viivojen muoto määrää tekniikan tason mukaisen tykin pääfokusointilinssin. Jokin näistä tasa-potentiaalisista viivoista 90 on esitetty kuvioissa 5 ja 6. Näiden tasapotentiaalisten viivojen 90 vertailu ilmaisee, 30 että ulompien viivojen 90 kaarevuus kuvion 5 pääli- kuvassa on oleellisesti vähäisempi kuin kuvion 6 sivu-kuvan ulompien viivojen 90' kaarevuus. Tällainen kaare-vuusero havaitaan erityisesti 8,9,5,22 ja 24 kV tasa-potentiaalisissa viivoissa. Tämän kaarevuuseron johdosta, 6 70344 jota nimitetään astigmatismiksi, elektronisäde 92, joka kulkee keskiaukkojen 80 ja 86 läpi, fokusoituu enemmän pystysuunnassa, kuten on esitetty kuviossa 6, kuin vaakasuunnassa, kuten on esitetty kuviossa 5. Kuitenkin, 5 kuten voidaan nähdä kuviosta 5, kaksi ulompaa elektroni-sädettä kohtaavat suuremman sähköstaattisten viivojen kaarevuuden kuin keskisäde ja fokusoituvat sen johdosta vaakasuunnassa hivenen enemmän kuin keskisäde, mikä johtaa ulompien säteiden hivenen vähäisempään astigmatis-10 miin.

Kuten kuvioissa 7 ja 8 on paremmin esitetty, kuvion 2 parannettu elektronitvkki 26 muodostaa pääfoku-sointilinssin, jolla on oleellisesti vähäisempi pallo-aberraatio verrattuna kuvioiden 5 ja 6 yhteydessä kuvat-15 tuun tekniikan tason mukaiseen tykkiin. Palloaberraation väheneminen aiheutuu pääfokusointilinssin koon kasvusta. Tämä koon kasvu johtuu elektrodiaukkojen syventämisestä. Kuvioiden 5 ja 6 tekniikan tason mukaisessa tykissä voimakkaimmat tasapotentiaaliset sähköstaattisen kentän 20 viivat keskittyvät kuhunkin vastakkaiseen aukkopariin.

Kuitenkin kuvion 2 tykissä 26 voimakkaimmat tasacotentti— aaliset viivat ulottuvat jatkuvasti reunusten 70 ja 72 välistä niin, että pääfokusointilinssin vallitseva osuus osoittautuu olevan yksi suuri linssi, joka ulottuu kolmen 25 elektronisäteen reitin läpi. Pääfokusointilinssin jäljelle jäävä osuus muodostuu heikommista tasapotentiaali-sista viivoista, jotka sijaitsevat elektrodien aukoissa. Jotkin parannetun elektronitykin 26 pääfokusointikentän tasapotentiaalisista viivoista 94 on esitetty vastaavasti 30 kuvioiden 7 ja 8 pääli ja sivukuvissa. Kuten voidaan havaita, kuviossa 8 esitettyjen tasapotentiaalisten viivojen pystykaarevuus on samankaltaisempi kuviossa 7 esitetyn vaakakaarevuuden kanssa kuin vastaavissa tekniikan tason mukaisen tykin kuvissa. Tämän kaarevuuksien sa-35 mankaltaisuuden johdosta yhtä elektronisäteiden reittiä pitkin kulkeva elektronisäde fokusoituu tasaisemmin pystyjä vaakatasoissa.

7 70344 Tämän johdosta sen tyyppinen astigmatismi, johon on aikaisemmin viitattu kuvioiden 5 ja 6 tekniikan tason mukaisen tykin yhteydessä, on suuresti vähentynyt.

Edullisesti parannetussa tykissä 26 (kuviot 3 ja 4) 5 onteloiden 54 ja 56 syvyydet "F" ovat karkeasti neljännes onteloiden kahden suoran sivun välisestä etäisyydestä "C". G3 elektrodin 40 aukkojen halkaisija on sellainen että ne juuri koskettavat tasapotentiaalista viivaa 4% elektrodi jännitteestä sisällä, joka olisi olemassa, jos elek-10 trodin reiällistä osaa ei olisi läsnä. Esitetyssä suoritusmuodossa tämä 4% viiva on suunnilleen puoliympyrä. Elektrodien 40 ja 42 välisen etäisyyden tulisi olla kyllin pieni estämään kaulan varausta taivuttamasta elektroni-säteitä .

15 Pääfokusointilinssi muodostaa myös aukkovaikutus- astigmatismia johtuen fokusointikentän tunkeutumisesta onteloiden avoimen alueen läpi. Tämä vaikutus voidaan havaita vertaamalla tasapotentiaalisten viivojen 94 puristumista kuvion 7 suoritusmuodon sivulla samojen vii-20 vojen puristumiseen kahdella alueella lähellä fokusointi-linssin keskustaa. Tämä kentän tunkeutuminen aiheuttaa fokusointilinssille suuremman linssivoimakkuuden pystysuunnassa kuin vaakasuunnassa. Tämän astigmatismin korjaus suoritetaan kuvion 2 elektronitykissä 26 lisäämällä vaaka-25 rakoaukko G4 elektrodin 42 ulostuloon. Rako on optimaalisesti leveydeltään puolet linssin halkaisijasta ja on edullisesti sijoitettu etäisyydelle 86 % linssin halkaisijasta G4 elektrodin vastakkaisesta pinnasta. Tämä rako on muodostettu kahden kaistaleen 96 ja 98 avulla, jotka 30 on esitetty kuvioissa 2 ja 9 ja jotka on hitsattu G4 elektrodin 42 aukolliseen levyyn 52 ulottumaan levyn 52 kolmen aukon yli.

8 70344

Kahden ulomman säteen staattiseksi konvergoi-miseksi keskisäteen kanssa ontelon 56 leveys "E" G4 elektrodissa 42 on hivenen suurempi kuin G3 elektrodin 40 (kuvio 3) ontelon 54 leveys "D". G4 elektrodin 42 ontelon 5 suuremman leveyden vaikutus on sama kuin mistä on mainittu sivuunasetusaukkojen yhteydessä US-patenttijulkaisussa 3 772 554 joka on myönnetty R.H. Hughesille 13,11.1973.

Kuvion 2 elektronitykin 26 joitakin tyypillisiä 10 mittoja on esitetty seuraavassa taulukossa.

Taulukko

Putken kaulan ulkohalkaisija 29,00 mm 15 Putken kaulan sisähalkaisija 24,00 mm G3 ja G4 elektrodien 40 ja 42 välinen etäisyys 1,27 mm G3 elektrodin 40 viereisten aukkojen keskipisteiden etäisyys(A kuvioissa 3) 6,60 mm G3 elektrodin 40 aukkojen 58,60 ja 62 20 sisähalkaisija (B kuviossa 3) 5,44 mm

Elektrodien 40 ja 42 onteloiden kahden suoran sivun välinen etäisyys (C kuviossa 4) 6,99 mm G3 elektrodin 40 ontelon leveys (D kuviossa 3) 20,19 mm 25 G4 elektrodin 42 ontelon leveys (E kuviossa 3) 20,80 mm

Elektrodien 40 ja 42 onteloiden syvyys (F kuviossa 3) 1,65 mm

Useissa muissa inline-elektronitykin suoritus-30 muodoissa elektrodien 40 ja 42 onteloiden syvyys voi vaihdella välillä 1,30-2,80 mm.

Claims (6)

9 70344

1. Värikuvaputki, jossa on inline-elektronitykki (26) useiden elektronisäteiden kehittämiseksi ja suuntaa- 5 miseksi samassa tasossa olevia ratoja pitkin kohti putken kuvapintaa (22), johon tykkiin sisältyy pääfokusointilins-si elektronisäteiden fokusoimiseksi, joka pääfokusointi-linssi on muodostettu kahdella erillään olevalla elektrodilla (40, 42), jotka molemmat elektrodit sisältävät osuu-10 den, jossaon useita aukkoja(58, 60, 62; 64, 66, 68), joiden lukumäärä on sama kuin elektronisäteiden, ja joihin elekt-rodeihin myös sisältyy ulkoreunus (70, 72), jolloin näiden kahden elektrodin ulkoreunukset osoittavat toisiaan kohti, tunnettu siitä, että kummankin elektrodin aukolli-15 nen osa on ontelossa (54, 56), jota on siirretty taakse päin reunuksesta, ontelon (54, 56) syvyyden ollessa elektronisäteiden samassa tasossa olevien ratojen suuntainen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen putki, tunnet- 20. u siitä, että ontelon leveys (E,D) elektronisäteiden (28) tasossa on suurempi lähempänä kuvapintaa (22) olevassa pääfokusointilinssin elektrodissa (42) kuin toisessa pääfokusointilinssin elektrodissa (40).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen putki, 25 tunnettu elimistä (96, 98) tykillä (26) pää fokusointilinssin aiheuttaman astigmatismin korjaamiseksi .

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen putki, tunnet-t u siitä, että astigmatismin korjaavat elimet käsittävät 30 tykillä (26) olevan raon , joka on sijoitettu pääfoku sointilinssin ja kuvapinnan (22) väliin.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen putki, tunnet-t u siitä, että rako on muodostettu kahden kaistaleen (96, 98) avulla.

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen putki, tunnettu siitä, että elektronisäteiden (28) lukumäärä on kolme.