Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ЦВЕТНАЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ТРУБКА
ЦВЕТНАЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ТРУБКА

ЦВЕТНАЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ТРУБКА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: цветные электронно лучевые трубки (ЭЛТ). Сущность изобретения: цветная ЭЛТ содержит копланарную электронную пушку, множество электродов которой образуют лучеобразующую область, линзу предварительной фокусировки и главную фокусирующую линзу. Линза предварительной фокусировки образована четырьмя активными поверхностями (АП) с тремя круглыми апертурами в каждой, при этом хотя бы в одной из АП сформировано средство асимметричного предварительного фокусирования в виде одной или нескольких выемок, окружающих три круглые апертуры. 9 з.п. ф-лы, 18 ил. 3 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2040065
Класс(ы) патента: H01J29/62
Номер заявки: 4894813/21
Дата подачи заявки: 21.02.1991
Дата публикации: 20.07.1995
Заявитель(и): РКА Лайсенсинг Корпорейшн (US)
Автор(ы): Дэвид Артур Нью[US]
Патентообладатель(и): РКА Лайсенсинг Корпорейшн (US)
Описание изобретения: Изобретение относится к цветным электронно-лучевым трубкам (ЭЛТ), имеющим встроенную электронную пушку и, в частности, к электронной пушке, имеющей три линзы, включая линзу асимметричной предварительной фокусировки.
Электронная пушка, такая как шестиэлектродная пушка, сконструированная для использования в цветной ЭЛТ развлекательного типа с большим экраном, должна быть способна генерировать по всему экрану пятна малого размера от сильноточного электронного луча. В телевизионном приемнике используется цветная ЭЛТ [1] с встроенной электронной пушкой и отклоняющая система с самосведением для создания горизонтального отклоняющего поля, имеющего распределение подушкообразной формы. Краевые поля такой отклоняющей системы создают в трубке сильный астигматизм и дефокусировку отклонения, вызываемую, во-первых, вертикальной перефокусировкой и, во-вторых, горизонтальной недофокусировкой отклоняющих электронных лучей. Пятна от лучей, сформированных электронными лучами, проходящими через такие искаженные горизонтальные и вертикальные отклоняющие поля, имеют асимметричную форму, когда отклоняются на периферию экрана. Кроме того, многие встроенные электронные пушки проявляют несведение внешних электронных лучей из-за изменения в силе электронной линзы, вызванного изменениями фокусного напряжения. Такое несведение приводит к изменению положения места попадания луча и изменениям в фокусном напряжении.
Прототипом настоящего изобретения является цветная ЭЛТ [2] имеющая встроенную электронную пушку для генерирования и направления трех электронных лучей по согласованным плоскостям к экрану. Пушка включает в себя множество электродов, которые формируют лучеобразующую область, линзу предварительной фокусировки и главную фокусирующую линзу для электронных лучей. Линза предварительной фокусировки образована четырьмя активными поверхностями.
Целью изобретения является повышение эффективности фокусировки.
На фиг. 1 показан цветной кинескоп с теневой маской, вид сверху, частично в осевом сечении; на фиг. 2 и 3 электронная пушка, схематические виды сбоку в осевом сечении; на фиг. 4 электронная пушка, выполненная в соответствии с настоящим изобретением, вид сверху в осевом сечении; на фиг. 5 первый вариант осуществления линзы предварительной фокусировки по настоящему изобретению, частичный вид сверху в разрезе; на фиг. 6 разрез А-А на фиг. 5; на фиг. 7 кривые контура плотности тока луча в центре экрана для электронной пушки, использующей электрод линзы предварительной фокусировки по фиг. 5; на фиг. 8 и 9 разрезы Б-Б и В-В на фиг. 4; на фиг. 10 второй вариант осуществления линзы предварительной фокусировки по настоящему изобретению, частичный вид сверху; на фиг. 11 разрез Г-Г на фиг. 10; на фиг. 12 кривые контура плотности тока луча в центре экрана для электронной пушки, использующей линзу предварительной фокусировки по фиг. 10; на фиг. 13 третий вариант осуществления линзы предварительной фокусировки по настоящему изобретению, частичный вид сверху; на фиг. 14 кривые контура плотности тока луча в центре экрана для электронной пушки, использующей линзу предварительной фокусировки по фиг. 13; на фиг. 15 четвертый вариант осуществления линзы предварительной фокусировки по настоящему изобретению, частичный вид сверху; на фиг. 16 кривые контура плотности тока луча в центре экрана для электронной пушки, использующей линзу предварительной фокусировки по фиг. 15; на фиг. 17 предшествующий (известный) вариант осуществления электрода линзы предварительной фокусировки, в разрезе; на фиг. 18 кривые контура плотности тока луча в центре экрана для электронной пушки, использующей электрод известной линзы предварительной фокусировки по фиг. 17.
Прямоугольный кинескоп 1, имеет стеклянную колбу 2, включающую в себя панель 3 экрана и трубчатую горловину 4, соединенные прямоугольной воронкой 5. Панель 3 содержит просмотровый экран 6 и периферийный фланец или боковую стенку 7, которая соединена с воронкой 5 через уплотнение 8 из стеклянной смеси. Мозаичная трехцветная фосфорная экранная сетка 9 расположена на внутренней поверхности экрана 6. Экранная сетка является предпочтительно линейной экранной сеткой с фосфорными линиями, проходящими, в основном, перпендикулярно к высокочастотной растровой строчной развертке трубки. Альтернативно экранная сетка могла бы быть точечной экранной сеткой. Электрод многоапертурной цветовой селекции или теневая маска 10 подвижно монтируются с помощью обычных средств в предварительно определенном положении на расстоянии от экранной сетки 9. Улучшенная встроенная электронная пушка 11, показанная схематически штриховыми линиями на фиг. 1, установлена по центру в горловине 4, чтобы генерировать и направлять три электронных луча 12 по согласованным плоским сходящимся траекториям через маску 10 к экранной сетке 9.
Трубка по фиг. 1 применяется совместно с внешней магнитной отклоняющей системой, такой как отклоняющая система 13, расположенная вблизи стыка воронка-горловина. После включения отклоняющая система 13 воздействует на три луча 12 магнитными полями, которые заставляют сканировать горизонтально и вертикально, в прямоугольном растре, по экранной сетке 9. Начальная плоскость отклонения (при нулевом отклонении) показана линией Р-Р на фиг. 1, примерно в середине отклоняющей системы 13. Из-за краевых полей зона отклонения трубки простирается по направлению оси от отклоняющей системы 13 в область пушки 11. Для простоты действительная кривизна траекторий отклоняемых лучей в зоне отклонения не показана на фиг. 1.
Встроенная электронная пушка 11 включает в себя шесть электронов от G1 до G6, вдобавок к катодам К. Пушка может быть первого типа 11-1, показанного на фиг. 2, в котором электроды G2 и G4 соединены между собой и работают при первом потенциале, и электроды G3 и G5 соединены между собой и работают при втором потенциале, или пушка может быть второго типа 11-2, показанного на фиг. 3, в котором электроды G3 и G5 соединены между собой и работают при третьем потенциале, G4 и G6 соединены между собой и работают при четвертом потенциале. В каждой из электронных пушек 11-1 и 11-2 вышеназванными электродами образуются три электронные линзы L1, L2 и L3. Настоящее изобретение относится, главным образом, к второй линзе L2 предварительной фокусировки.
Подробно первый вариант осуществления новой электронной пушки 11-1 показан на фиг. 4-9. На фиг. 4 пушка 11-1 включает в себя три расположенных на равном расстоянии копланарных катода 14 (один на каждый луч), управляющую сетку 15 (G1), экранирующую сетку 16 (G2), третий электрод 17 (G3), четвертый электрод 18 (G4), пятый электрод 19 (G5), электрод G5, включающий в себя часть G5', обозначенную как элемент 20, и шестой электрод 21 (G6). Электроды расположены на расстоянии от катодов в названном порядке и прикреплены к паре поддерживающих стержней (не показано).
G1 электроды 15, G2 электроды 16 и первая часть 22 G3 электрода 17, обращенная к G2 электроду 16, включают в себя лучеобразующую область электронной пушки 11-1 и образуют первую электронную линзу L1. Другая часть 23 G3-электрода 17, G4-электрод 18 и G5-электрод 19 образуют линзу асимметричной предварительной фокусировки или вторую электронную линзу L2, один вариант осуществления которой показан на фиг. 5. Элемент (часть электрода G5) 20 и G6-электрод 21 образуют третью или главную фокусирующую линзу L3.
Каждый катод 14 включает в себя катодную втулку 24, закрытую на своем переднем конце колпачком 25, имеющим концевое покрытие 26 из излучающего электроны материала. Каждый катод 14 косвенно нагревается катушкой нагревателя (не показано), позиционированной внутри втулки 24.
G1- и G2-электроды 15 и 16 являются двумя расположенными на небольшом друг от друга расстоянии плоскими пластинами, каждая из которых имеет три встроенные апертуры 27 и 28 соответственно. Апертуры 27 и 28 центрируются с катодным покрытием 26 для образования трех расположенных на равных расстояниях копланарных электронных луча 12 (показано на фиг. 1), которые направляются к экранной сетке 9. Предпочтительно, начальные траектории электронных лучей, в основном, параллельны при средней части траектории, совпадающей с центральной осью А-А электронной пушки.
G3 электрод 17 включает в себя плоскую внешнюю пластинчатую часть 29, имеющую три встроенные апертуры 30, которые отцентрированы с апертурами 28 и 27 в G2 и G1-электродах 16 и 15 соответственно. G3-электрод 17 также включает в себя пару чашкообразных частей 22 и 23, которые соединены на открытых концах. Первая часть 22 имеет три встроенные апертуры 31, образованные в дне чашки, которые отцентрированы с апертурами 30 в плате 29. Вторая часть 23 G3 электрода имеет три апертуры 32, сформированные в ее дне, которые отцентрированы с апертурами 31 в первой части 22. Приливы 33 окружают апертуры 32. Плоская часть 25 с встроенной апертурой может быть сформирована как внутренняя часть первой части 22.
Как показано на фиг. 5, G4-электрод 18 включает в себя плату, имеющую выемки 18а и 18b одинаковой формы, сформированные в ее противоположных главных поверхностях. Три внутренние апертуры 34 сформированы в теле электрода 18, внутри выемок 18а и 18b и отцентрированы с апертурами 32 в G3-электроде 17.
G5-электрод 19 (фиг. 4) является сильно вытянутым, чашкообразным элементом, имеющим три апертуры 35, окруженные приливами 36, сформированными в его дне. Плоский пластинчатый элемент 37, имеющий три апертуры 38, отцентрированные с апертурами 35, прикреплен к открытому концу G5-электрода 19 и закрывает его. Первая плоская часть 39, имеющая множество окон 40, прикрепляется к противоположной поверхности плоского элемента 37.
G5'-электрода часть 20 включает в себя сильно вытянутый чашкообразный элемент, имеющий выемку 41, сформированную в его донном конце, с тремя встроенными апертурами 42, проходящими через него. Приливы 43 окружают апертуры 42. Противоположный открытый конец части 20 электрода G5' закрыт второй пластинчатой частью 44, имеющей три окна 45, сформированных в ней. Окна 45 отцентрированы и работают совместно с окнами 40 в первой пластинчатой части 39.
G6-электрд 21 является чашкообразным, сильно вытянутым элементом, имеющим большое окно 46 на одном конце, через которое проходят все три электронных луча, и открытый конец, который закрыт пластинчатым элементом 47 и прикреплен к нему, который имеет три проходящие через него апертуры 48, которые отцентрированы с апертурами 42 в части 20 электрода G5'. Приливы 49 окружают апертуры 48.
Форма выемки 18b, сформированной в G4-электроде 18, показана на фиг. 6. Выемки 18а и 18b имеют одинаковую высоту по вертикали в каждой из апертур 39 и имеют округленные края. Такая форма известна в качестве формы "беговая дорожка" ("racе track"). Выемке 41, сформированной в донном конце части 20 электрода G5', придается также форма беговой дорожки, но она отличается по размерам от выемок 18а и 18b в G4-электроде 18.
Форма большого окна 46 в G6-электроде 20 показана на фиг. 8. Окно 46 по вертикали выше на внешних апертурах 48, чем на центральной апертуре. Такая форма известна как форма "собачья кость" ("dog bone") или "штанга" ("barbell").
Первая пластинчатая часть 33 G5-электрода 19 обращена к второй пластинчатой части 44 G5' электродной части 20. Апертуры 40 в первой пластинчатой части 39 имеют приливы, идущие от пластинчатой части, которая разделена на два сегмента 50 и 51, для каждой апертуры. Апертура 45 во второй пластинчатой части 44 части 20 электрода G5' также имеет приливы, идущие от пластинчатой части 44, которая разделена на два сегмента 52 и 53 для каждой апертуры. Как показано на фиг. 9, сегменты 50 и 51 прослаиваются с сегментами 52 и 53. Эти сегменты используются для создания квадрупольных линз на пути каждого электронного луча, когда различные потенциалы приложены к G5- и G5'-электроду и электродной части 19 и 20 соответственно. Посредством надлежащего приложения динамической разности потенциалов или к G5-электроду 19 или G5'-электродной части 20 можно использовать квадрупольные линзы, образованные сегментами 50-52 и 54, чтобы создать астигматическую коррекцию для электронных лучей, которая компенсирует астигматическое проявление или в электронной пушке или в отклоняющей системе.
Линза L2 не требует использования квадрупольной линзы, формируемой G5- и G5'-электродом и электродной частью 19 и 20 соответственно. Может быть использован унифицированный G5-электрод, изготовленный путем ликвидации первой и второй пластинчатых частей 39 и 44 и соединением вместе открытых концов элементов 19 и 20, однако такая структура пушки не обеспечит оптимизированной формы отклоняемого электронного луча.
Конкретные размеры смоделированной на компьютере электронной пушки для первого варианта осуществления представлены в табл. 1.
В варианте осуществления, представленном в табл. 1, электронная пушка электрически соединена, как показано на фиг. 2. В типичном случае катод работает при 150 В, G1-электрод при потенциале земли, G2- и G4-электроды электрически взаимно соединены и работают внутри интервала примерно от 300 до 1000В, G3- и G5-электроды также электрически взаимно соединены и работают при 7650 В, G6-электрод работает при анодном потенциале около 25 кВ.
В электронной пушке 11-1 первая линза L1 (фиг. 2) подает высококачественный симметричной формы электронный луч во вторую линзу L2. Первая линза L1 включает в себя лучеобразную область пушки и содержит G1-электрод 15, G2-электрод 16 и первую часть G3 электрода 17, примыкающего к G2-электроду.
Вторая линза L2 является новой линзой асимметричной предварительной фокусировки и включает в себя G4 электрод 18 и примыкающие части G3-электрода 17 и G5-электрода 19. В первом варианте осуществления идентичная пара выемок 18а и 18b формируется в противоположных главных активных поверхностях G4-электрода 18 (см. например, фиг. 5 и 6). Хотя выемки имеют форму беговой дорожки, другие формы, например прямоугольные, которые вызывают эффект, описанный ниже, находятся в сфере действия настоящего изобретения. Активные лицевые поверхности G3- и G5-электродов 17 и 18 соответственно являются плоскими. Комбинация вышеописанных активных элементов порождает квадрупольные поля, которые формируют линзу асимметричной или астигматической предварительной фокусировки, которая подает горизонтально удлиненный электронный луч (не показан) в третью или главную фокусирующую линзу. За счет обеспечения астигматической фокусирующей коррекции в линзе предварительной фокусировки L2 вне точки пересечения электронного луча, которое происходит внутри первой линзы L1, эффективность каждого квадрупольного поля не зависит от изменений тока луча. Выемки в виде беговой дорожки 18а и 18b обеспечивают эффект предварительного схождения, который устраняет расхождение внешних лучей на экранной сетке благодаря изменениям в фокусном напряжении посредством обеспечения компенсирующего изменения в силе линзы предварительной фокусировки L2.
Возможно достижение тех же результатов при формировании только одной выемки в любой поверхности G4-электрода 18. Одиночная выемка должна иметь большую глубину, чем любая из выемок 18а или 18b, и боковые размеры, то есть вертикальная высота и горизонтальная ширина должны быть меньше любой из указанных выемок, чтобы обеспечить эквивалентную асимметричную коррекцию и коррекцию схождения лучей. Размеры единственной выемки будут зависеть от величины требуемых коррекций луча.
Главная фокусирующая линза L3, сформированная между частью 20 электрода G5'- и G6-электродом 21, также является асимметричной линзой, имеющей низкую аберрацию, которая обеспечивает вертикально вытянутое или асимметричной формы пятно электронного луча в центре экранной сетки. Интервал между соседними апертурами 42 в части 20 электрода G5' и апертурами 48 в G6-электроде 21 составляет 6,22 мм, что предпочтительнее, чем 6,60 мм, интервал апертура-апертура, который существует от катодов до апертур 35 в дне G5-электрода 19. Этот уменьшенный интервал апертура-апертура главной линзы гарантирует, что предварительно сведенные внешние лучи проходят через области с низкой аберрацией главной линзы L3, чтобы минимизировать искажения комы. Кривые моделирования на компьютере пятна электронного луча в центре экранной сетки трубки 27 v 110о, работающей при катодном управляющем напряжении 103,2 В, фокусном напряжении G3/G5 7650 В, напряжении второго анода 25 кВ и токе луча 4 мА, показаны на фиг. 7. Пятно луча имеет эллиптическую форму вдоль вертикальной оси, чтобы уменьшить перефокусирующее действие отклоняющей системы, когда луч отклоняется. Неотклоненное центральное пятно луча включает в себя прямоугольную 90% -ную пиковую часть плотности тока луча, которая окружена большими эллиптической формы 50 и 5%-ными пиковыми частями плотности тока луча. Размер 5%-ного пикового пятна плотности тока составляет около 2,5 мм х 4,2 мм (Нх V). При ширине G4 выемок 18а и 18b, которая указана в табл. 1 и общей длине пушки от дна G3 до верха G5' электродной примыкающей части 35,05 мм, фокусное напряжение поддерживается ниже 7700 В, а расхождение внешнего луча уменьшается практически до нуля.
Посредством использования мультипольной линзы, описанной со ссылкой на фиг. 4, и приложения к части 20 электрода G5' и динамического дифференциального фокусного напpяжения, которое изменяется от потенциала на G5-электроде 19, без отклонения, до порядка 1000 В, при максимальном отклонении, размер пятна плотности тока луча может быть оптимизирован, когда лучи отклоняются к периферии экранной сетки.
Второй вариант осуществления изобретения получают при увеличении длины G3-электрода 17-1 до 5,84 мм от значения 5,08 мм, данного в табл. 1, и модификации линзы асимметричной предварительной фокусировки L2, как показано на фиг. 10. Во втором варианте осуществления линзы L2 G4-электрод 18-1 включает в себя плоскую плату, имеющую толщину около 0,025 дюймов (0,64 мм) с круглыми апертурами 34-1, сформированными в ее противолежащих, активных, главных поверхностях. Активные поверхности облицованных G3- и G5-электродов 17-1 и 19-1 соответственно, имеют прямоугольные канавки, ограждающие апертуры электронного луча. Как показано на фиг. 11, каждая из канавок 54 в G3-электроде 17-1 имеет ширину W канавки 5,82 мм и высоту Н канавки 10,16 мм. Каждая из канавок 54 также имеет глубину d 0,76 мм, показанную на фиг. 10. Интервал S канавка-канавка, показанный на фиг. 11, составляет 7,11 мм. Поскольку интервал S апертура-апертура внутри линзы L2 предварительной фокусировки составляет 6,0 мм, а интервал S канав- ка-канавка 7,11 мм, две внешние канавки 54 в G3-электроде 17-1 смещены наружу относительно внешних апертур 32-1, сформированных в нем. Это смещение канавок 54 в G3-электроде и подобное смещение канавок 55 с идентичными размерами в G5-электроде 19-1 способствуют формированию линзы L2 асимметричной предварительной фокусировки, которая направляет горизонтально удлиненный электронный луч (не показано) в третью линзу L3. Новая конфигурация канавок в G3- и G5-электродах 17-1 и 19-1 соответственно также обеспечивает эффект предварительного сведения, чтобы устранить расхождение внешних лучей на экранной сетке, способом, подобным описанному для первого варианта осуществления. Компьютерное моделирование получающегося в результате вертикально вытянутого пятна луча в центре экранной сетки графически показано на фиг. 12. При работе с напряжением второго анода 25 кВ и током туча 4 мА в трубке 27 v 110о размеры луча в 90% -ной и 50% -ной пиковой плотности тока сравнимы с аналогичными размерами в первом варианте осуществления, показанном на фиг. 7, а размер луча в 5%-ной пиковой плотности тока составляет около 2,26 мм х 3,68 мм (НхV) при катодном управляющем напряжении 103,2 В и G3/G5 фокусном напряжении 7650 В. Все другие параметры пушки перечислены в табл. 1.
Эквивалентные эксплуатационные характеристики могут быть достигнуты посредством формирования канавок только в одной из активных поверхностей, т. е. или в G3-электроде 17-1 или в G5-электроде 19-1. Канавки, сформированные только в одной активной поверхности, должны быть глубже, чем канавки, описанные выше, а малый размер каждой канавки должен быть уменьшен, тогда как общее смещение внешней канавки должно быть увеличено.
Третий вариант осуществления изобретения получают модификацией электронной пушки с целью обеспечения электрической конфигурации, показанной на фиг. 3. Линза асимметричной предварительной фокусировки L2 пушки 11-2 показана на фиг. 13. Длина G3-электрода 17-2 5,84 мм, такой же размер использовался во втором варианте осуществления, выемка 54 в виде беговой дорожки сформирована в активной главной поверхности G3-электрода, обращенной к G4-электроду 18-2. Выемка 54' имеет горизонтальную ширину 19,43 мм, вертикальную высоту 5,84 мм и глубину 0,76 мм. С идентичными формой беговой дорожки и размерами выемка 55' сформирована в активной поверхности G5-электрода 19-2, обращенного к плоскому G4-электроду 18-2. Хотя форма беговой дорожки предпочтительна, другие геометрические формы, которые обеспечивают асимметричную линзу с коррекцией предварительного сведения, также могут использоваться. В третьем варианте осуществления G4-электрод 18-2 имеет толщину около 0,64 мм с круглыми апертурами 34-2, сформированными в нем. Линза L2 асимметричной предварительной фокусировки третьего варианта осуществления обеспечивает эффект предварительного сведения и формирует горизонтально удлиненные электронные лучи (не показано) в третьей линзе L3. Компьютерное моделирование получающегося в результате вертикально вытянутого пятна луча в центре экранной сетки графически показано на фиг. 14. При работе с напряжением второго анода G4 25 кВ и током луча 4 мА в трубке 27 v 110о размер луча и форма в 90%-ной пиковой плотности тока луча больше и более эллиптическая, чем в первом и втором вариантах осуществления, тогда как эллиптической формы пятно в 50%-ной пиковой плотности тока луча более вертикально вытянуто, чем в первых двух вариантах осуществления. При 5%-ной пиковой плотности тока луча размер пятна луча составляет около 1,94 х 3,44 мм (НхV). Катодное управляющее напряжение в этом варианте осуществления составляет 103,2 В, фокусное напряжение G3/G5 составляет 7650 В и G2-напряжение в типичном случае составляет около 400 В. Все другие параметры перечислены в табл. 1.
Одиночная выемка может быть сформирована или в активной поверхности G3- или G5-электродов, 17-2 или 19-2 соответственно, если глубина увеличивается и боковые размеры соответственно уменьшаются для обеспечения эквивалентных эксплуатационных характеристик.
Четвертый вариант осуществления линзы L2 асимметричной предварительной фокусировки показан на фиг. 15. Длина G3-электрода 17-3 составляет 5,08 мм, а активная поверхность, обращенная к G4-электроду 18-3, является плоской с тремя круглыми апертурами 32-3, сформированными в нем. Апертуры 32-3 имеют диаметр 4,01 мм. G4-электрод 18-3 имеет прямоугольные канавки 18а-3 и 18b-3, сформированные в противоположных его главных активных поверхностях. Канавки 18а-3 обращены к G3-электроду 17-3, а канавки 18b-3 к G5-электроду 19-3. Каждая из канавок 18а-3 и 18b-3 имеет ширину 5,79 мм, высоту 10,16 мм и глубину 0,76 мм. Интервал канавка-канавка составляет 7,01 мм. Круглые апертуры 34-3, сформированные в G4-электроде 18-3, имеют диаметр 4,01 мм и опоясаны прямоугольными канавками 18а-3 и 18b-3 таким же образом, как в канавках на фиг. 11. Активная главная поверхность G5-электрода 19-3, обращенная к G4-электроду 18-3, также является плоской, с тремя круглыми апертурами 35-3, сформированными в нем. Апертуры 35-3 имеют диаметр 4,01 мм.
Поскольку интервал апертура-апертура внутри линзы L2 предварительной фокусировки составляет 6,60 мм, а интервал канавка-канавка канавок 18а-3 и 18b-3 G4-электрода 18-3 составляет 7,01 мм, две внешние канавки смещены наружу относительно внешних апертур 34-3, сформированных внутри канавок. Конфигурация и смещение G4-канавок формируют асимметричную линзу, которая направляет с эффектом предварительного сведения и горизонтально удлиненные электронные лучи (не показаны) в третью линзу L3. Компьютерное моделирование получающегося в результате вертикально вытянутого пятна луча в центре экранной сетки графически показано на фиг. 16. Форма пятна луча подобна форме, показанной на фиг. 14. При работе с напряжением второго анода G4 25 кВ и током луча 4 мА в трубке 27 v 110о размер луча в 5%-ной пиковой плотности тока луча составляет около 1,96 х 3,49 мм (НхV) при катодном управляющем напряжении 103,2 В и G3/G5 фокусном напряжении 7700 В. G2-напряжение в этом варианте осуществления составляет обычно около 400 В. Все другие параметры пушки перечислены в табл. 1.
Канавки могут быть сформированы только в одной из активных поверхностей G4-электрода 18-3. Глубина канавок должна быть увеличена, а малые размеры каждой канавки должны быть уменьшены по отношению к приведенным выше. Величина смещения внешних канавок должна быть увеличена, чтобы достичь эксплуатационных характеристик, эквивалентных соответствующим характеристикам четвертого варианта осуществления.
Электронная пушка по изобретению отличается от электронной пушки, описанной в прототипе. В этом патенте G4-электрод, подобный G4-электроду 18-4 предварительной фокусировки, или вторая линза, показанная на фиг. 17, имеет апертуры 34-4 прямоугольной формы. Конкретные размеры компьютерной модели известной электронной пушки представлены в табл. 2. Этот вариант осуществления имеет электрическую конфигурацию, показанную на фиг. 2, и подобен по конструкции электронной пушке, показанной на фиг. 4, с подобными элементами пушки, обозначенными соответствующими числами с поставленной после них цифрой "4".
Интервал апертура-апертура G3 донных апертур 30-4 увеличен до 0,2635 дюймов (6,69 мм), чтобы устранить любое смещение внешних электронных лучей при изменении фокусного напряжения.
В известной электронной пушке, описанной в табл. 2, катод работает при управляющем напряжении около 103,2 B, G1-электрод находится под потенциалом земли, G2 и G4 электрически взаимно соединены и работают в диапазоне от 300 до 1000 В. G3- и G5-электроды также электрически соединены и работают при 6600 В и G6-электрод работает при анодном потенциале около 25 кВ. Линза L2 предварительной фокусировки известной электронной пушки с прямоугольными апертурами 34-4, сформированными в плоском G4-электроде 18-4, подает горизонтально удлиненный электронный луч (не показан) в главную фокусирующую линзу L3. Компьютерное моделирование получающегося в результате вертикально вытянутого пятна луча в центре экранной сетки графически показано на фиг. 18. Размер луча в 5%-ной пиковой плотности тока составляет около 2,30 мм х 3,49 мм (НхV) при ранее описанных рабочих параметрах.
Функционирование линзы L2 предварительной фокусировки вариантов осуществления от 1 до 4, оцениваемое получаемым в результате размером пятна электронного луча на экране, сравнимо с функционированием известной электронной пушки, описанной в патенте США N 4764704, в котором используется линза предварительной фокусировки, имеющая апертуры прямоугольной формы в G4-электроде. Сравнение результатов содержится в табл. 3.
Четыре варианта выполнения электронной пушки обеспечивают легкость производства, так как использование круглых апертур в электронной пушке уменьшает проблемы неправильной ориентации, возникающие при G4-апертурах прямоугольной формы известной пушки.
Известная пушка требует небольшого увеличения интервала апертура-апертура в G3-электроде (от 6,60 до 6,69 мм), чтобы устранить расхождение внешних электронных лучей при изменении фокусного напряжения. Изобретение достигает сравнимых эксплуатационных характеристик посредством управления или горизонтальной шириной выемок в виде беговой дорожки внутри линзы L2 предварительной фокусировки в вариантах 1 и 3, или интервалом канавка-канавка прямоугольных канавок, сформированных внутри линзы L2 предварительной фокусировки в вариантах 2 и 4. В каждом из четырех вариантов осуществления интервал апертура-апертура от катода 14 до дна G5-электрода 19 сохраняется постоянным (6,60 мм), упрощая сборку и ориентацию компонентов пушки.
Формула изобретения: 1. ЦВЕТНАЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ТРУБКА, содержащая оболочку и расположенные в ней экран и копланарную электронную пушку для генерации и направления трех копланарных электронных лучей к экрану по первоначально копланарным траекториям, при этом копланарная электронная пушка содержит множество электродов, образующих лучеобразующую область, линзу предварительной фокусировки, которая образована четырьмя активными поверхностями с тремя круглыми апертурами в каждой из них для прохождения трех копланарных электронных лучей, при этом по крайней мере в одной из четырех активных поверхностей сформировано средство асимметричного предварительного фокусирования и главную фокусирующую линзу, отличающаяся тем, что средство асимметричного предварительного фокусирования выполнено в виде одной или нескольких выемок, окружающих три круглые апертуры в активной поверхности.
2. Труба по п.1, отличающаяся тем, что по крайней мере две из указанных четырех активных поверхностей имеют по существу идентичные средства асимметричного предварительного фокусирования, сформированные в них.
3. Труба по п.2, отличающаяся тем, что лучеобразующая область образована первым электродом, вторым электродом и первой частью третьего электрода для подачи лучей по существу симметричной формы в линзу предварительной фокусировки, которая образована второй частью третьего электрода, четвертым электродом и первой частью пятого электрода для подачи лучей асимметричной формы в главную фокусирующую линзу, обладающую низкой аберрацией и образованную второй частью пятого электрода и шестым электродом, а выемка для обеспечения асимметричной предварительной фокусировки сформирована в противоположных активных поверхностях четвертого электрода.
4. Трубка по п.3, отличающаяся тем, что в каждой активной поверхности четвертого электрода сформирована одиночная выемка.
5. Трубка по п.3, отличающаяся тем, что в каждой активной поверхности четвертого электрода сформированы три отдельные по существу прямоугольные выемки, включающие две внешние выемки и центральную выемку.
6. Трубка по п.5, отличающаяся тем, что каждая из внешних выемок окружает одну из внешних апертур, а центры внешних выемок смещены наружу относительно центров внешних апертур.
7. Трубка по п.2, отличающаяся тем, что лучеобразующая область образована первым электродом, вторым электродом и первой частью третьего электрода для подачи лучей по существу симметричной формы в линзу предварительной фокусировки, которая образована второй частью третьего электрода, четвертым электродом и первой частью пятого электрода для подачи лучей асимметричной формы в главную фокусирующую линзу с низкой аберрацией, образованную второй частью пятого электрода и шестым электродом, а выемки для асимметричной предварительной фокусировки сформированы в активных поверхностях второй части третьего электрода и первой части пятого электрода.
8. Трубка по п.7, отличающаяся тем, что в каждой из активных поверхностей второй части третьего электрода и первой части пятого электрода сформирована одиночная выемка.
9. Трубка по п.8, отличающаяся тем, что в активных поверхностях второй части третьего электрода и первой части пятого электрода сформированы три отдельные по существу прямоугольные выемки, включающие две внешние выемки и центральную выемку.
10. Трубка по п.9, отличающаяся тем, что каждая из внешних выемок окружает внешнюю апертуру, а центры внешних выемок смещены наружу относительно центров внешних круглых апертур.