PL165779B1

PL165779B1 - Wyrzutnia elektronowa kineskopu kolorowego PL PL PL

Info

Publication number: PL165779B1
Application number: PL91289166A
Authority: PL
Inventors: David A New
Original assignee: Rca Thomson Licensing Corp
Priority date: 1990-02-22
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1995-02-28
Also published as: CA2036857A1; PL289166A1; KR950005112B1; CA2036857C; CN1023045C; DE69123375T2; JPH04218245A; EP0443582A3; EP0443582B1; US5066887A; KR920000097A; JP2616844B2; EP0443582A2; CZ279913B6; SG46297A1; CN1054331A; CS9100443A2; DE69123375D1

Abstract

1. Wyrzutnia elektronowa kineskopu koloro- wego, zwlaszcza rzedowa wyrzutnia elektronowa ma- jaca szesc elektrod tworzacych pierwsza soczewke ksztaltowania, druga soczewke ogniskowania wste- pnego i trzecia glówna soczewke ogniskowania trzech wiazek, przy czym druga soczewka ogniskowania wstepnego zawiera czwarta elektrode w ksztalcie plyt- ki majacej dwie powierzchnie czynne lezace naprze- ciw powierzchni czynnych trzeciej elektrody i piatej elektrody, znam ienny tym, ze co najmniej jedna z czterech powierzchni czynnych trzeciej elektrody (48), (148), (248), (348), czwartej elektrody (50), (150), (250), (350) i piatej elektrody (52), (152), (252), (352), tworzacych druga soczewke (L2) ogniskowa- nia wstepnego, ma asymetryczne elementy ognisko- wania wstepnego w postaci co najmniej jednej wneki (51a, 51b), (149,153), (249, 253), (350a, 350b) ota- czajacej trzy okragle otwory (80), (178, 182), (278, 282), (380) w jednej powierzchni czynnej Fig. 2 Fig. 3 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest wyrzutnia elektronowa kineskopu kolorowego, zwłaszcza rzędowa wyrzutnia elektronowa mająca trzy soczewki, z których jedna jest asymetryczną soczewką ogniskowania wstępnego.

Wyrzutnie elektronowe, na przykład wyrzutnie sześcioelektrodowe stosowane w kineskopach kolorowych z ekranami o dużych wymiarach, mają za zadanie wytwarzanie wiązek elektronów o dużej gęstości prądu, tworzących na całym ekranie plamki o małych wymiarach. Wyrzutnia elektronowa jest wyposażona w zespół odchylający, wytwarzający pole magnetyczne odchylania wiązki elektronów w kierunku poziomym, ze zniekształceniami poduszkowymi i pole magnetyczne odchylania wiązki w kierunku pionowym, ze zniekształceniami beczkowymi. Pole brzegowe zespołu odchylającego wywołują silny astygmatyzm i rozogniskowanie, spowodowane po pierwsze przez nadmierne ogniskowanie w kierunku poziomym i po drugie przez zbyt małe ogniskowanie w kierunku pionowym odchylanych wiązek elektronów. Plamki wy165 779 twarzane na ekranie w wyniku przejścia wiązek elektronów przez zniekształcone pola odchylające wiązkę w kierunku poziomym i pionowym, mają kształt niesymetryczny przy brzegach ekranu. Poza tym wiele rzędowych wyrzutni elektronowych cechuje błędna zbieżność zewnętrznych wiązek elektronów, w wyniku zmian natężenia pola magnetycznego soczewki elektronowej, powodowanych zmianami napięcia ogniskowania. Taka błędna zbieżność powoduje przesunięcie położenia plamki przy zmianie napięcia ogniskowania.

Znana jest z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 731 563 konstrukcja soczewki kwadrupolowej. Znana jest także z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 764 704 konstrukcja soczewki wielobiegunowej optymalizująca wymiary plamki przy brzegach ekranu. Elektroda elektronowej soczewki ogniskowania wstępnego tej wyrzutni elektronowej posiada trzy prostokątne otwory.

W wyrzutni elektronowej według wynalazku co najmniej jedna z czterech powierzchni czynnych trzeciej elektrody, czwartej elektrody i piątej elektrody, tworzących drugą soczewkę ogniskowania wstępnego, ma asymetryczne elementy ogniskowania wstępnego w postaci co najmniej jednej wnęki, otaczającej trzy okrągłe otwory w jednej powierzchni czynnej.

W jednym przykładzie wykonania dwie powierzchnie czynne czwartej elektrody w kształcie płytki mają identyczne, asymetryczne wnęki ogniskowania wstępnego. W każdej powierzchni czynnej czwartej elektrody jest utworzona pojedyncza wnęka. W innym przykładzie wykonania w każdej powierzchni czynnej czwartej elektrody są utworzone trzy oddzielne, prostokątne wnęki. Każda z zewnętrznych wnęk ma okrągły otwór, względem którego jest przesunięta na zewnątrz. W korzystnym przykładzie wykonania leżące naprzeciw siebie powierzchnie czynne trzeciej elektrody i piątej elektrody mają identyczne, asymetryczne wnęki ogniskowania wstępnego. W każdej z leżących naprzeciw siebie powierzchni czynnych trzeciej elektrody i piątej elektrody jest utworzona pojedyncza wnęka. W innym przykładzie wykonania w każdej z leżących naprzeciw siebie powierzchni czynnych trzeciej elektrody i piątej elektrody są utworzone trzy oddzielne, prostokątne wnęki. W tym przykładzie wykonania także każda z zewnętrznych wnęk ma okrągły otwór, względem którego jest przesunięta na zewnątrz.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia kineskop kolorowy z wyrzutnią elektronową, w widoku z góry, częściowo w przekroju osiowym, fig. 2 i 3 - wyrzutnie elektronowe w widoku z boku, w przekrojach osiowych, fig. 4 - wyrzutnię elektronową w widoku z góry, w przekroju osiowym, fig. 5 - pierwszy przykład wykonania soczewki ogniskowania wstępnego w widoku z góry, w częściowym przekroju, fig. 6 - soczewkę ogniskowania wstępnego z fig. 5 - w przekroju wzdłuż linii 6-6, fig. 7 - rozkład gęstości prądu wiązki w obszarze plamki w środku ekranu, dla wyrzutni elektronowej z soczewką ogniskowania wstępnego z fig. 5, fig. 8 - wyrzutnię elektronową z fig. 4 - w przekroju wzdłuż linii 8-8, fig. 9 - wyrzutnię elektronową z fig. 4 - w przekroju wzdłuż linii 9-9, fig. 10 - drugi przykład wykonania soczewki ogniskowania wstępnego w widoku z góry w częściowym przekroju, fig. 11- elektrodę soczewki ogniskowania wstępnego z fig. 10 - w przekroju wzdłuż linii 11- 11, fig. 12 - rozkład gęstości prądu wiązki w obszarze plamki w środku ekranu, dla wyrzutni elektronowej z soczewką ogniskowania wstępnego z fig. 10, fig. 13 - trzeci przykład wykonania soczewki ogniskowania wstępnego w widoku z góry, w częściowym przekroju, fig. 14 - rozkład gęstości prądu wiązki w obszarze plamki w środku ekranu, dla wyrzutni elektronowej z soczewką ogniskowania wstępnego z fig. 13, fig. 15 - czwarty przykład wykonania soczewki ogniskowania wstępnego w widoku z góry, w częściowym przekroju, fig. 16 rozkład gęstości prądu wiązki elektronów w obszarze plamki w środku ekranu, dla wyrzutni elektronowej z soczewką ogniskowania wstępnego z fig. 15, fig. 17 - znaną elektrodą soczewki ogniskowania wstępnego w przekroju i fig. 18 - rozkład gęstości prądu wiązki elektronów w obszarze plamki w środku ekranu, dla wyrzutni elektronowej z soczewką ogniskowania wstępnego z fig. 17.

Figura 1 przedstawia kineskop kolorowy 10 posiadający szklaną bańkę 11, mającą zespół 12 prostokątnej płyty czołowej oraz, szyjkę 14, połączoną ze sobą przez stożek 16. Zespół 12 płyty czołowej zawiera ekranową płytę czołową 18 i obwodowy kołnierz 20, przyłączony do stożka 16 przy pomocy stopionego szkliwa 21. Mozaikowy, trójkolorowy ekran luminescencyjny 22 jest nałożony na wewnętrzną powierzchnię płyty czołowej 18. Ekran luminescencyjny 22

165 779 jest ekranem paskowym, wykonanym z pasków luminoforowych, usytuowanych prostopadle do kierunku wybierania rastra, który jest prostopadły do płaszczyzny przekroju z fig. 1. Można także zastosować ekran punktowy, wykonany z luminaforów nałożonych w postaci punktów. W określonej odległości od ekranu luminescencyjnego 22 jest zamontowana rozłącznie przy pomocy elementów wsporczych perforowana maska 24. Wewnątrz szyjki 14 jest zamontowana centralnie rzędowa wyrzutnia elektronowa 26, oznaczona linią kreskowaną, wytwarzająca i kierująca trzy wiązki elektronów 28 wzdłuż współpłaszczyznowych zbieżnych torów przez maskę 24 w stronę ekranu 22.

Kineskop z fig. 1 jest wyposażony w zewnętrzny zespół odchylający 30 usytuowany w pobliżu połączenia szyjki 14 ze stożkiem 16. Zespół odchylający 30 wytwarza pola magnetyczne, powodujące odchylanie wiązek elektronów 28 w kierunku poziomym i pionowym oraz wybieranie rastra na ekranie 22. Płaszczyzna początkowa odchylania, oznaczona linią P-P na fig. 1, przechodzi przez środek zespołu odchylającego 30. Ze względu na występowanie pól brzegowych strefa odchylania kineskopu 10 rozprzestrzenia się w kierunku wzdłużnym od zespołu odchylającego 30 do obszaru wyrzutni elektronowej 26. Dla uproszczenia nie pokazano na fig. 1 rzeczywistej krzywizny torów odchylanych wiązek w strefie odchylania.

Figury 2 i 3 przedstawiają rzędową wyrzutnię elektronową 26, która zawiera katody K i sześć elektrod G1, G2, G3, G4, G5 i G6. Fig. 2 przedstawia wyrzutnię elektronową 26’, w której elektrody G2 i G4 są połączone elektrycznie ze sobą i pracują przy pierwszym potencjale oraz elektrody G3 i G5 są połączone elektrycznie ze sobą i pracują przy drugim potencjale. Fig. 3 przedstawia wyrzutnię elektronową 26, w której elektrody G3 i G5 są połączone elektrycznie ze sobą i pracują przy trzecim potencjale oraz elektrody G4 i G6 są połączone elektrycznie ze sobą i pracują przy czwartym potencjale. W wyrzutniach elektronowych 26’ i 26 elektrody G1, G2, G3, G4, G5 i G6 tworzą trzy elektronowe soczewki L1, L2, L3, spośród których druga soczewka L2 jest soczewką ogniskowania wstępnego.

Figury 4, 5, 6, 7, 8 i 9 przedstawiają szczegółowo pierwszy przykład wykonania wyrzutni elektronowej 26’. Pokazana na fig. 4 wyrzutnia elektronowa 26’ zawiera trzy rozmieszczone w równych odstępach, współpłaszczyznowe katody 42, po jednej dla każdej wiązki elektronów, pierwszą elektrodę G1 44, która jest siatką sterującą drugą elektrodę G2 46, która jest siatką ekranującą, trzecią elektrodę G3 48, czwartą elektrodę G4 50, piątą elektrodę G5 52 zawierającą część elektrodową, G5’ 54, oraz szóstą elektrodę G6 56. Elektrody są ustawione w tej kolejności od katod K i są przymocowane do pary elementów wsporczych (nie pokazanych na rysunku).

Pierwsza elektroda G1 44, druga elektroda G2 46 i pierwsza część 72 trzeciej elektrody 48, zwrócone w stronę elektrody G2 46, tworzą w obszarze kształtowania wiązek wyrzutni elektronowej 26’ pierwszą elektronową soczewkę L1. Druga część 74 trzeciej elektrody G3 48, elektroda G4 50 i elektroda G5 52 tworzą drugą elektronową soczewkę L2, która jest asymetryczną soczewkę ogniskowania wstępnego, pokazaną na fig. 5. Część elektrodowa G5’ 54 piątej elektrody G5 52 i szósta elektroda G6 56 tworzą trzecią, główną soczewkę ogniskującą L3.

Każda katoda 42 składa się z tulei katodowej 58, zamkniętej na przednim końcu przez nasadkę 60, pokrytą na zewnętrznej powierzchni przez powłokę 62 z materiału emitującego elektrony. Każda katoda 42 jest nagrzewana pośrednio za pomocą nie pokazanego na rysunku elementu grzejnego, umieszczonego wewnątrz tulei 58.

Pierwsza elektroda G1 44 i druga elektroda G2 46 są umieszczone blisko siebie i mają kształt płaskich płytek. Pierwsza elektroda G1 44 ma trzy otwory 64, usytuowane rzędowo względem odpowiednich trzech otworów 66 w drugiej elektrodzie. Otwory 64 i 66 są współosiowe względem katod 42 i przepuszczają trzy równo oddalone, współpłaszczyznowe wiązki elektronów 28, kierowane w stronę ekranu 22. Korzystnie jest, gdy początkowe tory wiązek elektronów są równoległe i tor wiązki środkowej jest zgodny z osią środkową A-A wyrzutni elektronowej.

Trzecia elektroda G3 48 posiada płaską zewnętrzną płytkę 68 z trzema rzędowymi otworami 70, które są współosiowe względem otworów 64 w pierwszej elektrodzie G1 44 i otworów 66 w drugiej elektrodzie G2 46. Trzecia elektroda G3 48 posiada również dwie części w kształcie czasz: pierwszą część 72 i drugą część 74 połączone ze sobą na otwartych końcach. Pierwsza część 72 ma trzy rzędowe otwory 76 w dnie czaszy, które są współosiowe względem

165 779 otworów 70 w płytce 68. Druga część 74 elektrody G3 48 ma trzy rzędowe otwory 78 w dnie czaszy, które są współosiowe względem otworów 76 w pierwszej części 72. Otwory 78 są otoczone przez części wystające 79. Płytkę 68 z otworami 70 może stanowić także część wewnętrzna pierwszej części 72.

Figura 5 przedstawia czwartą elektrodę G4 50 w postaci płytki z identycznie ukształtowanymi wnękami 51a i 51b na przeciwległych głównych powierzchniach czołowych tej płytki. W elektrodzie G4 50 we wnękach 51a i 5łb są usytuowane trzy rzędowe otwory 80, które są współosiowe z otworami 78 w elektrodzie G3 48.

Pokazana na fig. 4 piąta elektroda G5 52 ma kształt głębokiej czaszy, mającej w dnie trzy otwory 82 otoczone przez części wystające 83. Do otwartego końca elektrody G5 52 jest zamocowana i zamykają płaska płytka 84 z trzema otworami 86, współosiowymi z otworami 82. Do przeciwnej strony płytki 84 jest zamocowana pierwsza część płytkowa 88 mająca wiele otworów 90. Elektroda G5 52 posiada także część elektrodową G5’ 54, w kształcie głębokiej czaszy mającej wnękę 92 ukształtowaną w jej dnie, z trzema rzędowymi otworami 94. Każdy otwór 94 jest otoczony przez część wystającą 95. Przeciwległy otwarty koniec części elektrodowej G5’ 54 jest zamknięty przez drugą część płytkową 96 z trzema otworami 98. Otwory 98 są współosiowe względem otworów 90 w pierwszej części płytkowej 88. Pokazana na fig. 4 szósta elektroda G6 56 ma kształt głębokiej czaszy z dużym otworem 100 w dnie, przez który przechodzą wszystkie trzy wiązki elektronów. Do otwartego końca elektrody G6 56 jest zamocowana płytka 102 z trzema otworami 104, które są współosiowe z otworami 94 w części elektrodowej g5 54. Każdy otwór 104 jest otoczony przez część wystającą 105.

Figura 6 przedstawia wnękę 51 b w czwartej elektrodzie G4 50. Wnęka 51a i wnęka 51b mają jednakowe wysokości przy każdym z otworów 80 i mają zaokrąglone zakończenia. Ich kształt jest zbliżony do kształtu bieżni. Wnęka 92 w dnie części G5’ 54 piątej elektrody G5 52 ma również kształt bieżni, jednak różni się wymiarami od wnęk 51a i 51 b w elektrodzie G4 50.

Figura 8 przedstawia duży otwór 100 w elektrodzie G6 54, który ma większą wysokość mierzoną przy zewnętrznych otworach 104 niż przy środkowym otworze 104. Kształt otworu 100 jest zbliżony do kształtu szlangi. Pokazana na fig. 4 pierwsza część płytkowa 88 elektrody G5 52 leży naprzeciw drugiej części płytkowej 96. Otwory 90 w pierwszej części płytkowej 88 są otoczone przez części wystające odchodzące od części płytkowej 88, które są podzielone na dwa segmenty 106 i 108 dla każdego otworu 90. Otwory 98 w drugiej części płytkowej 96 są również otoczone przez części wystające, odchodzące od części płytkowej 96, które są podzielone na dwa segmenty 110 i 112 dla każdego otworu 98.

Figura 9 przedstawia segmenty 106 i 108, usytuowane między segmentami 110 i 112. Te segmenty są wykorzystane do tworzenia soczewek kwadrupolowych na drodze wiązek elektronów, gdy do elektrody G5 52 i do części elektrodowej G5’ 54 są przykładane różne potencjały, w celu wprowadzenia korekcji astygmatyzmu wiązek elektronów wprowadzonego przez wyrzutnię elektronową lub zespół odchylający.

Druga soczewka L2 według wynalazku nie wymaga zastosowania soczewki kwadrupolowej utworzonej przez elektrodę G5 52 i część elektrodową G5’ 54. Można zastosować piątą elektrodę G5 bez pierwszej i drugiej części płytkowej 88 i 96 i zamocować do siebie otwarte końce elementów 52 i 54. Jednak taka konstrukcja wyrzutni nie zapewniła optymalnego kształtu odchylanej wiązki elektronów.

Wymiary wyrzutni elektronowej, obliczone komputerowo dla pierwszego przykładu wykonania wynalazku są podane w tabeli 1.

Tabela 1

Odległość między katodą K i elektrodą G1	0,08 mm
Grubość elektrody G1 44	0,10 mm
Grubość elektrody G2 46	0,71 mm
Średnica otworów w elektrodach G1 i G2	0,64 mm
Odległość między elektrodami G1 i G2	0,20 mm
Odległość między elektrodami G2 i G3	0,76 mm

165 779 ciąg dalszy tabeli 1

Grubość części płytkowej 68 elektrody G3	0,25 mm
Średnica otworów 70 w elektrodzie G3	1,14 mm
Średnica otworów 78 w elektrodzie G3	3,76 mm
Długość elektrody G3 48	5,08 mm
Odległość między elektrodami G3 i G4	1,27 mm
Grubość obszaru czynnego elektrody G4 50	0,64 mm
Średnica otworu 80 w elektrodzie G4	4,01 mm
Szerokość pozioma wnęk 51a i 51b	19,94 mm
Wysokość wnęk 51a i 51b	6,07 mm
Głębokość wnęk 51 a i 51b	0,76 mm
Odległość między elektrodami G4 i G5	1,27 mm
Całkowita długość elektrody G5 52 i części
elektrodowej G5' 54	24,64 mm
Odległość między częściami płytkowymi 88 i 96	1,02 mm
Szerokość pozioma wnęki 92	19,18 mm
Wysokość wnęki 92	8,28 mm
Głębokość wnęki 92	2,92 mm
Średnica otworów 82, 90, 98	4,01 mm
Odległość między otworami na odcinku od katody K
do dna elektrody G5	6,60 mm
Średnica środkowego otworu 94 części elektrodowej G5'	4,06 mm
Średnica zewnętrznych otworów 94 w części
elektrodowej G5'	4,57 mm
Odległość między częścią elektrodową G5' i elektrodą G6	1,27 mm
Długość elektrody G6 56	3,81 mm
Szerokość pozioma otworu 100	18,85 mm
Maksymalna wysokość otworu 100	7,49 mm
Minimalna wysokość otworu 100	7,34 mm
Głębokość otworu 100	3,43 mm
Średnica środkowego otworu 105 w elektrodzie G6	4,06 mm
Średnica zewnętrznych otworów 105 w elektrodzie G6	4,57 mm
Odległość między otworami na odcinku od góry części
elektrodowej G5' do elektrody G6	6,22 mm
Długość części wystających 79 elektrody G3	1,14 mm
Długość części wystających 83 elektrody G5	1,14 mm
Długość części wystających 95 części elektrodowej G5'	0,86 mm
Długość części wystających 105 elektrody G6	1,14 mm

W przykładzie wykonania przedstawionym w tabeli 1 wyrzutnia elektronowa jest połączona elektrycznie tak, jak pokazano na fig. 2. Zwykle katoda K pracuje przy napięciu równym około 150V, elektroda G1 ,przy potencjale masy, elektrody G2 i G4 są połączone elektrycznie ze sobą i pracują przy napięciu w zakresie od 300V do 1000V, elektrody G3 i G5 są również połączone elektrycznie ze sobą i pracują przy potencjale równym około 7650V, a elektroda G6 pracuje przy potencjale anodowym równym około 25 kV.

W wyrzutni elektronowej 26' z fig. 2 - pierwsza soczewka L1 dostarcza symetryczną wiązkę elektronów o wysokiej jakości do drugiej soczewki L2. Pierwsza soczewka L1 jest utworzona w obszarze, w którym są kształtowane wiązki elektronów i zawiera pierwszą elektrodę G1 44, która jest siatką sterującą, drugą elektrodą G2 46, która jest siatką ekranującą, i pierwszą część trzeciej elektrody G3 48, umieszczoną w pobliżu drugiej elektrody G2 48.

Druga soczewka L2 według wynalazku stanowi asymetryczną soczewkę ogniskowania wstępnego, która zawiera czwartą elektrodę C4 50 i sąsiednie części trzeciej elektrody G3 48 i

165 779 piątej eletrody G5 52. Druga soczewkaL2, pokazana na fig. 5 i 6, ma na przeciwległych głównych powierzchniach czynnych czwartej elektrody G4 50 identyczne pary wnęk 51a i 51b. Korzystnym kształtem wnęk 51a i 51b jest kształt bieżni, lecz można także zastosować inne kształty, na przykład prostokąty. Leżące naprzeciw siebie, czynne powierzchnie elektrod G3 58 i G5 52 są płaskie. Powstające pola kwadrupolowe tworzą asymetryczną lub astygmatyczną soczewkę ogniskowania wstępnego, kształtującą wiązkę elektronów o przekroju poprzecznym wydłużonym poziomo, która jest wprowadzana do trzeciej soczewki L3, będącej główną soczewką ogniskującą. Dzięki zapewnieniu astygmatycznej korekcji ogniskowania w drugiej soczewce L2 poza punktem przecięcia się torów wiązek elektronów w obszarze pierwszej soczewki L1, skuteczność działania pola kwadrupolowego jest zasadniczo niezależna od zmian prądu wiązek elektronów. Poza tym wnęki 51 a i 51b zapewniają zbieżność, wstępną, kc^ć^i^a eliminuje błędną zbieżność zewnętrznych wiązek elektronów na ekranie wskutek zmian napięcia ogniskowania, przez wprowadzenie zmian kompensujących w obszarze drugiej soczewki L2.

Możliwe jest osiągnięcie równoważnej korekcji asymetrii i zbieżności przy zastosowaniu na powierzchni elektrody G4 50 tylko jednej wnęki o głębokości większej od głębokości wnęk 51a i 51b oraz o wymiarach mierzonych w kicninku pionowym i poziomym mniejszych niż wnęki 51 a i 51b.

Trzecia soczewka L3, która jest główną soczewką ogniskującą, utworzoną w obszarze między częścią elektrodową G5’ 54 i szóstą elektrodą G6 56, jest również soczewką asymetryczną o małej aberracji, zapewniającą uzyskanie wydłużonej pionowo lub ukształtowanej asymetrycznie plamki w środku ekranu. Odległość między sąsiednimi otworami 94 w części elektrodowej G5’ 54 i otworami 104 w elektrodzie G6 56 wynosi 6,22 mm, a nie 6,60 mm, które stanowi odległość między otworami katody i otworami 82 w dnie piątej elektrody G5 52. Ta zmniejszona odległość między otworami głównej soczewki zapewnia, ze zewnętrzne wiązki elektronów poddane zbiezności wstępnej przechodzą przez obszary o małej aberracji trzeciej soczewki L3, przez co zmniejszają się zniekształcenia przecinkowe.

Figura 7 przedstawia uzyskany komputerowo rozkład gęstości prądu wiązki elektronów, w obszarze plamki w środku ekranu kineskopu 27 V 110° pracującego przy napięciu katodowym równym 103,2V, przy napięciu ogniskowania G3/G5 równym 7650V, przy napięciu przyspieszania równym 25 kV i przy prądzie wiązki równym 4 mA. Plamka ma kształt eliptyczny, podłużny wzdłuż osi pionowej, oo zmniejsza skutki nadmiernego ogniskowania, przez zespół odchylający, gdy wiązka elektronów jest odchylana. Środkowa część plamki świetlnej, uzyskiwana z wiązki nieodchylonej, ma prawie prostokątny kształt, o gęstości prądu wiązki równej 90% wartości szczytowej. Część środkowa plamki świetlnej jest otoczona przez większy obszar o kształcie eliptycznym, dla którego gęstość prądu wiązki wynosi 50% wartości szczytowej i który jest z kolei otoczony przez obszar o kształcie eliptycznym, dla którego gęstość prądu wiązki wynosi 5% wartości szczytowej. Wymiary całej plamki wynoszą około 2,5 mm x 4,2 mm, dla wymiarów w kierunku poziomym i w kierunku pionowym. Przy zastosowaniu wnęk 51a i 51b o szerokości podanej w tabeli I, przy całkowitej długości wyrzutni elektronowej od dna trzeciej elektrody G3 do góry części elektrodowej G5’ wynoszącej 35,05 mm: napięcie ogniskowania jest utrzymywane poniżej wartości 7700V i błędna zbieżność wiązki zewnętrznej jest zmniejszana do zera.

Dzięki zastosowaniu soczewki wielobiegunowej z fig. 4 i przyłozeniu do części elektrodowej G5’ 54 dynamicznego napięcia ogniskowania, zmieniającego się w zakresie potencjału piątej elektrody G5 52 przy braku odchylania do około+1000V przy maksymalnym odchylaniu, można zoptymalizować wymiary plamki przy brzegach ekranu.

Figura 10 przedstawia drugi przykład wykonania drugiej soczewki L2, która jest asymetryczną soczewką ogniskowania wstępnego, w której trzecia elektrodaG3 148 ma długość równą 5,84 mm, a więc większą niż elektroda G3 48 o długości równej :5;08 mm, podanej w. tabeli I. Czwarta elektroda G4 150 jest płaską płytką o grubości około 0,64 mm, z okrągłymi otworami 180 przechodzącymi przez jej przeciwległe główne powierzchnie. Skierowane do siebie powierzchnie czynne trzeciej elektrody G3 148 i piątej elektrody G5 152 mają prostokątne wnęki 149, 152 otaczające otwory 178, przez które przechodzą wiązki elektronów.

165 779

Figura 11 przedstawia wnękę 149 w trzeciej elektrodzie G3 148, która ma szerokość W równą 5,82 mm i wysokość H równą 10,16 mm. Wnęka 149 ma głębokość d równą 0,76 mm, pokazaną na fig. 10. Wnęki 149 są umieszczone w odległości S, równej 7,11 mm, natomiast otwory 178 są umieszczone w odległości s równej 6,60 mm. W wyniku tego dwie zewnętrzne wnęki 149 w trzeciej elektrodzie G3 148 są przesunięte na zewnątrz względem zewnętrznych otworów 178 w tej elektrodzie G3 148. To przesunięcie wnęk 149 w trzeciej elektrodzie G3 148 i podobne przesunięcie wnęk 153 o identycznych wymiarach w piątej elektrodzie G5 152 zapewnia utworzenie drugiej soczewki L2, jako asymetrycznej soczewki ogniskowania wstępnego, która wprowadza do obszaru trzeciej soczewki L3 wiązkę elektronów o przekroju wydłużonym w kierunku poziomym. Konfiguracja według wynalazku wnęk 149 w trzeciej elektrodzie G3 148 i wnęk 153 w piątej elektrodzie G5 152 zapewnia zbieżność wstępną, eliminującą błędną zbieżność wiązek zewnętrznych na ekranie w sposób podobny do opisanego w pierwszym przykładzie wykonania wynalazku.

Figura 12 przedstawia uzyskany komputerowo rozkład gęstości prądu wiązki elektronów w obszarze plamki w środku ekranu. W przypadku zastosowania kineskopu 27V 110°, pracującego przy napięciu przyspieszania równym 25 kV i przy prądzie wiązki równym 4 mA, wymiary plamki na ekranie kineskopu, odpowiadające 90% i 50% wartości szczytowej gęstości prądu wiązki, elektronów są porównywalne z wymiarami uzyskiwanymi w pierwszym przykładzie wykonania wynalazku, pokazanymi na fig. 7. Natomiast wymiary plamki dla 5% wartości szczytowej gęstości prądu wiązki elektronów są równe około 2,26 mm x 3,68 mm dla wymiarów w kierunku poziomym i w kierunku pionowym, przy napięciu katodowym równym 103,2V i napięciu ogniskowania G3/G5 równym 7650 V. Wszystkie pozostałe parametry wyrzutni elektronowej są takie same jak podane w tabeli 1. Podobne wyniki można uzyskać przy utworzeniu wnęk tylko na jednej z powierzchni czynnych, to znaczy albo w trzeciej elektrodzie G3 148 albo w piątej elektrodzie G5 152. Wnęki wykonane tylko najednej powierzchni czynnej powinny być głębsze niż wnęki opisane powyżej, przy czym małe wymiary wnęk należy zmniejszyć, a przesunięcie zewnętrznej wnęki zwiększyć.

W trzecim przykładzie wykonania wynalazku wyrzutnia elektronowa miała połączenia elektryczne elektrod takie, jak pokazane na fig. 3.

Figura 13 przedstawia trzeci przykład wykonania drugiej soczewki L2 stanowiącej asymetryczną soczewkę ogniskowania wstępnego wyrzutni elektronowej 25 z fig. 3. Długość trzeciej elektrody G3 248 jest równa 5,84 mm, tak jak w drugim przykładzie wykonania wynalazku, a wnęka 249 w kształcie bieżni jest wykonana na głównej powierzchni czynnej trzeciej elektrody G3 248, zwróconej w stronę czwartej elektrody G4 250. Wnęka 249 ma szerokość w kierunku poziomym równą 19,43 mm, wysokość równą 5,84 mm i głębokość równą 0,76 mm. Identycznie ukształtowana wnęka 253 jest wykonana na powierzchni czynnej piątej elektrody G5 252, zwróconej w stronę płaskiej elektrody G4 250 ma grubość około 0,64 mm i ma okrągłe otwory. Korzystne jest, gdy wnęki 249 i 253 mają kształt bieżni, przy czym można także stosować inne ich kształty geometryczne umożliwiające wykonanie asymetrycznej soczewki z korekcją zbieżności wstępnej wiązek elektronów. Czwarta elektroda G4 250 ma grubość około 0,64 mm i ma okrągłe otwory 280. Druga soczewka L2 zapewnia korekcję zbieżności wstępnej i kształtuje wiązki elektronów o przekroju poprzecznym wydłużonym poziomo, gdy dochodzą do trzeciej soczewki L3.

Figura 14 przedstawia uzyskany komputerowo rozkład gęstości prądu wiązki elektronów w obszarze plamki w środku ekranu. W przypadku zastosowania kineskopu 27V 110°, pracującego przy napięciu przyspieszenia na czwartej elektrodzie G4 rzędu 25 kV i przy prądzie wiązki elektronów rzędu 4 mA, wymiar plamki przy 90% wartości szczytowej gęstości prądu wiązki jest większy i jej kształtjest bardziej eliptyczny niż w przypadku pierwszego i drugiego przykładu wykonania wynalazku, natomiast przy 50% wartości szczytowej gęstości prądu wiązki, eliptycznie ukształtowana plamka jest bardziej wydłużona w kierunku pionowym niż w przypadku dwóch poprzednich przykładów wykonania wynalazku. Przy 5% wartości szczytowej gęstości prądu wiązki, wymiar plamki jest równy 1,94 mm x 3,44 mm w kierunku poziomym i w kierunku pionowym. Napięcie katodowe jest równe 103,2V, napięcie ogniskowania G3/G5 jest równe 7650V i napięcie na elektrodzie G2 jest równe zwykle 400V. Wszystkie inne parametry wyrzutni elektronowej są takie same, jak podane w tabeli 1. Na powierzchni czynnej elektrody G3 248

165 779 lub-elektrody G5 252 może być ukształtowana tylko jedna wnęka, pod warunkiem, że zostanie zwiększona głębokość tej wnęki oraz zmniejszona szerokość i wysokość, aby zachować równoważne działanie.

Figura 15 przedstawia czwarty przykład wykonania drugiej soczewki L2, która jest asymetryczną soczewką ogniskowania wstępnego. Trzecia elektroda G3 348 ma długość równą 5,08 mm, płaską powierzchnię czynną zwróconą w stronę elektrody G4 350, z trzema okrągłymi otworami 378. Otwory 378 mają średnicę równą 4,01 mm. Czwarta elektroda G4 350 ma prostokątne wnęki 350a i 350b ukształtowane na jej przeciwległych, głównych powierzchniach czynnych, przy czym wnęki 350a są zwrócone w kierunku elektrody G3 348, a wnęki 350b są zwrócone w kierunku elektrody G5 352. Każda wnęka 350a i 350b ma szerokość równą 5,79 mm, wysokość równą 10,16 mm i głębokość równą 0,76 mm. Odległość między wnękami wynosi 7,01 mm. Okrągłe otwory 380 w elektrodzie G4 350 mają średnicę równą 4,01 mm i są obejmowane prostokątnymi wnękami 350a i 350b tak, jak wnęki na fig. 11. Główna powierzchnia czynna piątej elektrody G5 352 zwrócona w stronę elektrody G4 350 jest również płaska i ma trzy okrągłe otwory 382. Średnica otworów 382 jest również równa 4,01 mm. Ponieważ odległość między otworami w drugiej soczewce L2 jest równa 6,60 mm, a odległość między wnękami 350a i 350b w czwartej elektrodzie G4 350 jest równa 7,01 mm, zewnętrzne wnęki 350a i 350b są przesunięte na zewnątrz względem zewnętrznych otworów 380 usytuowanych wewnątrz wnęk. Taki kształt i usytuowanie wnęk w elektrodzie G4 zapewnia utworzenie soczewki asymetrycznej, która wprowadza zbieżność wstępną i doprowadza do trzeciej soczewki L3 wiązkę elektronów o przekroju poprzecznym wydłużonym poziomo.

Figura 16 przedstawia uzyskany komputerowo rozkład gęstości prądu wiązki elektronów w obszarze plamki w środku ekranu. Kształt plamki jest podobny do pokazanego na fig. 14. Gdy napięcie przyspieszania na elektrodzie G4 jest równe około 25 kV i prąd wiązki jest równy około 4 mA w kineskopie 27V 110°, wymiar plamki przy 5% wartości szczytowej gęstości prądu wiązki jest równy około 1,96 mm x 3,49 mm dla wymiarów w kierunku poziomym i w kierunku pionowym, przy napięciu katodowym równym 103,2V i napięciu ogniskowania na elektrodach G3/G5 równym 7700V. Napięcie na elektrodzie G2 w tym przykładzie wykonania jest zwykle równe 400V. Wszystkie inne parametry wyrzutni elektronowej są takie same, jak podane w tabeli 1. Na powierzchniach czynnych elektrody G4 350 może być ukształtowana tylko jedna wnęka pod warunkiem, że zostanie zwiększona głębokość tej wnęki oraz zmniejszona szerokość i wysokość, aby zachować równoważne działanie. Również w tym celu przesunięcie zewnętrznych wnęk 350a i 350b powinno być zwiększone.

Figura 17 przedstawia czwartą elektrodę G4 450 soczewki ogniskowania wstępnego znanej wyrzutni elektronowej. Elektroda G4 450 ma trzy prostokątne otwory 480.

Konkretne wymiary znanej wyrzutni elektronowej obliczone komputerowo są podane w tabeli 2, dla przykładu połączeń pokazanego na fig. 2 i wyrzutni elektronowej podobnej do pokazanej na fig. 4, której podobne elementy są oznaczone symbolami liczbowymi rozpoczynającymi się cyfrą 4.

Tabela 2

Odległość między katodą K i elektrodą G1	0,08 mm
Grubość elektrody G1 444	0,10 mm
Grubość elektrody G2 446	0,71 mm
Średnice otworów w elektrodach G1 i G2	0,64 mm
Odległość między elektrodami G1 i G2	0,20 mm
Odległość między elektrodami G2 i G3	0,76 mm
Grubość części płytkowej 468 elektrody G3	0,25 mm
Średnica środkowego otworu 470 w elektrodzie G3	1,14 mm
Średnica zewnętrznych otworów 470 w elektrodzie G3	1,32 mm
Średnica otworów 478 w elektrodzie G3	3,76 mm
Długość elektrody G3 448	5,08 mm

165 779 ciąg dalszy tabeli 2

Odległość między elektrodami G3 i G4	1,27 mm
Grubość elektrody G4 450	0,64 mm
Wymiary otworów 480 w elektrodzie G4
pionowy	4,01 mm
poziomy	4,37 mm
Odległość między elektrodami G4 i G5	1,27 mm
Długość elektrody ^XG5 452-454	2,08 mm
Średnica otworów 482	4,01 mm
Średnica środkowego otworu 494	4,06 mm
Średnica zewnętrznych otworów 494	4,57 mm
Szerokość wnęki 492	19,18 mm
Wysokość wnęki 492	8,28 mm
Głębokość wnęki 492	2,29 mm
Odległość między otworami na odcinku od katody K
do dolnej części elektrody G5	6,60 mm
Odległość między elektrodami G5 do G6	1,27 mm
Długość elektrody G6	3,81 mm
Szerokość otworu 400	18,85 mm
Maksymalna wysokość otworu 400	7,49 mm
Minimalna wysokość otworu 400	7,34 mm
Głębokość otworu 400	3,43 mm
Średnica środkowego otworu 404	4,06 mm
Średnica zewnętrznych otworów 404	4,57 mm
Odległość między otworami na odcinku od górnej części
elektrody G5 do elektrody G6	6,22 mm
Długość części wystających 479 w elektrodzie G3	1,14 mm
Długość części wystających 483 w elektrodzie G3	1,14 mm
Długość części wystających 495 w elektrodzie G5	0,86 mm
Długość części wystających 405 w elektrodzie G6	1,14 mm

^x elektroda włączona w całość nie tworząca soczewki wielobiegunowej ^xx odległość między dolnymi otworami 470 w elektrodzie G3 jest zwiększona do 6,69 mm, aby wyeliminować przesunięcie zewnętrznych wiązek elektronów przy zmianach napięcia ogniskowania.

W znanej wyrzutni elektronowej, której parametry są podane w tabeli 2, katoda pracuje przy napięciu zasilania równym około 1O3,2V, pierwsza elektroda G1 ma potencjał równy potencjałowi masy, druga elektroda G2 i czwarta elektroda G4 są połączone elektrycznie ze sobą i pracują w zakresie napięć od 300V do 1000V, trzecia elektroda G3 i piąta elektroda G5 są również połączone elektrycznie ze sobą i pracują przy potencjale równym około 6600V, natomiast szósta elektroda G6 pracuje przy potencjale anodowym 25 kV. Druga soczewka L2, która jest soczewką ogniskowania wstępnego znanej wyrzutni elektronowej, mająca prostokątne otwory 480 w płaskiej elektrodzie G4 450, kształtuje wiązkę elektronów o przekroju poprzecznym wydłużonym w kierunku poziomym, doprowadzaną do trzeciej soczewki L3, która jest główną soczewką ogniskującą.

Figura 18 przedstawia uzyskany komputerowo rozkład gęstości prądu wiązki elektronów w obszarze plamki w środku ekranu. Plamka ma kształt wydłużony w kierunku pionowym. Wymiar plamki przy 5% wartości szczytowej gęstości prądu wiązki jest równy 2,30 mm x 3,49 mm dla wymiarów w kierunku poziomym i w kierunku pionowym, przy wartościach parametrów wyrzutni elektronowej podanych powyżej. Wymiary plamki uzyskiwanej na ekranie przy użyciu drugiej soczewki L2, którajest soczewką ogniskowania wstępnego według czterech przykładów wykonania wynalazku, są porównywalne z wymiarami plamki uzyskiwanej na ekranie, przy

165 779 użyciu soczewki ogniskowania wstępnego z otworami prostokątnymi w elektrodzie G4 wyrzutni elektronowej. Wymiary te porównano poniżej w tabeli 3.

Tabela 3

Przykład wykonania	Wymiary plamki
wymiar poziomy	wymiar pionowy
1	2,50 mm	4,20 mm
2	2,26 mm	3,68 mm
3	1,94 mm	3,44 mm
4	1,96 mm	3,49 mm
znany	2,30 mm	3,49 mm

Zastosowanie okrągłych otworów w elektrodach wyrzutni elektronowej upraszcza jej wytwarzanie, gdyż współosiowe ustawienie otworów w elektrodach jest łatwiejsze niż w przypadku prostokątnych otworów w elektrodzie G4 znanej wyrzutni elektronowej. Ponadto znana wyrzutnia elektronowa wymaga pewnego zwiększenia odległości między otworami w elektrodzie G3 z wartości 6,60 mm na 6,69 mm, aby wyeliminować błędną zbieżność zewnętrznych wiązek elektronów przy zmianach napięcia ogniskowania. Wynalazek zapewnia porównywalne wyniki albo przez regulację szerokości wnęki w kształcie bieżni w drugiej soczewce L2, w przykładach wykonania 1 i 2, albo przez regulację odległości między prostokątnymi wnękami w drugiej soczewce L2, w przykładach wykonania 2 i 4. W każdym z czterech przykładów wykonania wynalazku odległość między otworami na odcinku od katody 42 do dolnej części elektrody G5 52 jest utrzymana jako stała i równa 6,60 mm, dzięki czemu jest ułatwiony montaż i regulacja elementów wyrzutni elektronowej.

165 779

Fig. 9

165 779 ,-l8Z <182 <-182 r^lx<GS —rf y tVwJ < H·^ J, ΐν^χίίη ( 153^ <180 153^ rl80 153^ <BO rl5O(G4)..

’- mmmm I Y7S/A > f/Z/4 I Y/SSS77\ Ił.

Fi '152 (GS)

.. r'ow f!80 153^ rBO flSC^^r_tt

II L2- V777;SSS/A I Y7S/A > ~f/Z/4 > II | f/Z9 ŃSh <178 Ι49ί ł - - ł.

F

2.54-1 <148

Fig. !0

Fig. li

1.27(mm)

0-1.27-

Fig. 12

-2.54

-1.27

O (mm)

1.27

2.54

165 779

L2

253ΖΣΖΖΖΖΖΖΧΖ

262

72Sd~ rss7i ~2eo~ £///.1

-F

262 „s-252 (G5)

249

276

Fnffi;; ,,-^250 (G4I ..... 246 (G3J

Fig. /3

2.54-,

-2.54 -,-,--τ—

-2.54 -t.27 O 1.27 (mm)

Fig. 14

T

2.54

165 779

L2<

-382

352 (65/

350 I (G4) rf _t (-376

Fig. 15

346 (G3)

2.54

1.27·

O (mm)

-1.27-

2.54 -1-1-1—

-2.54 -1.27 0 1.27 (mm)

Fig. 16 /54

165 779

-2.54+-2.54

Τ— , , —......_τ· ,

-L27 Ο (mm)

1.27 2.54

165 779

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 1,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Wyrzutnia elektronowa kineskopu kolorowego, zwłaszcza rzędowa wyrzutnia elektronowa mająca sześć elektrod tworzących pierwszą soczewkę kształtowania, drugą soczewkę ogniskowania wstępnego i trzecią główną soczewkę ogniskowania trzech wiązek, przy czym druga soczewka ogniskowania wstępnego zawiera czwartą elektrodę w kształcie płytki mającej dwie powierzchnie czynne leżące naprzeciw powierzchni czynnych trzeciej elektrody i piątej elektrody, znamienny tym, ze co najmniej jedna z czterech powierzchni czynnych trzeciej elektrody (48), (148), (248), (348), czwartej elektrody (50), (150), (250), (350) i piątej elektrody (52), (152), (252), (352), tworzących drugą soczewkę (L2) ogniskowania wstępnego, ma asymetryczne elementy ogniskowania wstępnego w postaci co najmniej jednej wnęki (51a, 51b), (149,153), (249,253), (350a, 350b) otaczającej trzy okrągłe otwory (80), (178,182), (278,282), (380) w jednej powierzchni czynnej.
2. Wyrzutnia elektronowa według zastrz. 1, znamienna tym, że dwie powierzchnie czynne czwartej elektrody (50, 350) w kształcie płytki mają identyczne, asymetryczne wnęki (51a, 51b, 350a, 350b) ogniskowania wstępnego.
3. Wyrzutnia elektronowa według zastrz. 2, znamienna tym, że w każdej powierzchni czynnej czwartej elektrody (50) jest utworzona pojedyncza wnęka (51a, 51b).
4. Wyrzutnia elektronowa według zastrz. 3, znamienna tym, że w każdej powierzchni czynnej czwartej elektrody (350) są utworzone trzy oddzielne, prostokątne wnęki (350a), (350b).
5. Wyrzutnia elektronowa według zastrz. 4, znamienna tym, że każda z zewnętrznych wnęk (350a, 350b) ma okrągły otwór (380), względem którego jest przesunięta na zewnątrz.
6. Wyrzutnia elektronowa według zastrz. 1, znamienna tym, że leżące naprzeciw siebie powierzchnie czynne trzeciej elektrody (148), (248) i piątej elektrody (152), (252) mają identyczne, asymetryczne wnęki (149, 153), (249, 253) ogniskowania wstępnego.
7. Wyrzutnia elektronowa według zastrz. 6, znamienna tym, że w każdej z leżących naprzeciw siebie powierzchni czynnych trzeciej elektrody (248) i piątej elektrody (252) jest utworzona pojedyncza wnęka (249), (253).
8. Wyrzutnia elektronowa według zastrz. 6, znamienna tym, że w każdej z leżących naprzeciw siebie powierzchni czynnych trzeciej elektrody (148) i piątej elektrody (152) są utworzone trzy oddzielne, prostokątne wnęki (149), (153).
9. Wyrzutnia elektronowa według zastrz. 8, znamienna tym, że każda z zewnętrznych wnęk (149), (153) ma okrągły otwór (178), (182), względem którego jest przesunięta na zewnątrz.