Кольоровий кінескоп

Изобретение относится к электронной технике, в частности к электронно-лучевым приборам, а именно к цветным кинескопам с уменьшенной ошибкой попадания электронных пучков на соответствующие люминофорные элементы. Для нормальной работы масочного цветного кинескопа необходимо выполнение условия совпадения следов центров электронных пучков с центрами люминофоров соответствующего цвета свечения, при этом величина запаса по чистоте цвета свечения тем больше, чем больше расстояние между краями смежных электронных следов [Ангафоров А.П Оконечные устройства приемников цветного телевидения. М., Связь, 1971, с.67]. Это достигается применением соответствующих корректирующи х линз, используемых при изготовлении экранов цветных кинескопов [Авт.св. СССР № 1304646]. При работе кинескопа на точность совмещения центров следов электронных пучков с центрами люминофорных элементов оказывают влияние неточности, возникающие в процессе сборки кинескопов, а также изменение формы куполообразной теневой маски за счет термодеформации при бомбардировке электронным пучком. Уменьшение неточностей достигается за счет уменьшения радиуса кривизны теневой маски [Заявка Японии № 63-67309, кл. Н 01 J 29.07, опублик. 23.12,88] или использования гиперболических поверхностей за счет изменения шага маски от центра к периферии и соответственно изменения кривизны поверхности экрана [Китагава О., Иваси К., Адати О. и др. Серия цветных приемных трубок с гиперболическим плоским экраном и ART прожектором //National Technocal Preport, 1987, т.33. № 2, с. 153167}. Однако наличие кривизны поверхности маски и экрана на периферии приводит к повороту триад электронных следов. В результате расстояние между центрами смежных электронных следов от боковых пучков уменьшается, а соответственно уменьшается и запас по чистоте цвета. На периферии экрана возможно даже полное отсутствие запаса по чистоте цвета. Максимальный запас по чистоте цвета возможно обеспечить в случае, когда центры отверстий маски находятся на одной линии с центрами люминофорных элементов. Если же в кинескопе используются экран и маска плоского типа [Патент США № 4924140, кл. Н 01 J 31/00, опублик. 08.05.90], то при работе кинескопа следы электронных пучков, проходя через отверстия маски, образуют на экране горизонтальные ряды светящи хся элементов, координата "У" которых в одном ряду постоянна. Когда используется выпуклая маска дырчатого типа, где рядом расположенные апертурные отверстия находятся в вершинах равностороннего треугольника, то в такой маске координаты "У" отверстий горизонтальных рядов и координаты "X" отверстий вертикальных рядов по рабочему полю маски всегда постоянны [Ангафоров А.П. Цветные кинескопы. М., Радио и связь, 1986, с.14-15]. Центры апертурных отверстий таких масок расположены на линиях, параллельных оси "X", что не обеспечивает требуемого запаса по чистоте цвета в угла х экрана, так как следы от боковых электронных пучков не находятся на горизонтальных линиях. При использовании в кинескопе маски и экрана криволинейной формы в рабочем кинескопе следы электронных пучков (триады), отклоненные от центральной оси кинескопа, проходя через отверстия маски, разворачиваются вокруг центрального пучка на определенный угол (например, на угол "a"). Причем этот разворот зависит от горизонтальной и вертикальной составляющих этого угла отклонения. При этом координата "У боковых (крайних) элементов триады не совпадает с координатой "У" центрального пучка и элементы рядом расположенных электронных следов смещаются навстречу др уг другу и, как следствие, перекрываются, нарушая чистоту цвета кинескопа [Заявка Японии № 63-67309, кл. Н 01 J 29/07, опублик. 23 12 88] Таким недостатком обладают все кинескопы со сферической формой экрана. Наиболее близким к предлагаемому является кинескоп, содержащий вакуумированный баллон с криволинейной внутренней поверхностью экрана и расположенные внутри баллона выпуклую теневую маску с апертурными отверстиями и трехлучевой компланарный прожектор [выложенная заявка Японии № 5975539, кл. Н 01 J 29/07, опублик, 28.04.84]. В прототипе предложена конструкция экраномасочного узла, где решается вопрос увеличения запаса по чистоте цвета за счет перемещений теневой маски в сторону экрана. Однако, конструкция экраномасочного узла по прототипу не решает вопроса обеспечения запаса по чистоте цвета на периферии экрана (в его углах), связанного с поворотом триад следов электронных пучков в угла х экрана. В основу изобретения поставлена задача обеспечения компенсации разворота триад следов электронных пучков в углах экрана путем изменения координаты "У" отверстий маски в направлении разворота таким образом, чтобы следы от боковых электронных пучков находились на одной линии со следами от центрального электронного пучка. Поставленная задача решается тем, что в цветном кинескопе, содержащем вакуумированный баллон с криволинейной внутренней поверхностью экрана и размещенные внутри баллона выпуклую маску с апертурными отверстиями и трехлучевой компланарный прожектор, согласно изобретению, теневая маска выполнена с апертурными отверстиями, расположенными таким образом, что при работе кинескопа электронные следы на экране от боковых пучков прожектора лежат на одной линии с электронными следами от центрального пучка. Координата электронных следов "У" выбрана, например, из выражения: У = У 0 (1- IXI 3), где "У 0" - координата пересечения горизонтального ряда отверстий с вертикальной осью "У" маски, "X" координата отверстий маски по горизонтали. Коэффициент "К" выбран с учетом радиуса кривизны экрана и составляющих угла отклонения электронных пучков. Координату "У" возможно выбирать экспериментальным путем, определяя величину коэффициента "К", п утем измерения величины поворота триады в реальном кинескопе. Предложенная геометрия рабочего поля теневой маски кинескопа позволяет обеспечить компенсацию поворота триад следов электронных пучков на периферии экрана. В предложенном решении обеспечивается требование расположения следов всех трех электронных пучков на одной линии. При этом следы равномерно упакованы, отсутствует перекрытие следов от боковых пучков, что в итоге обеспечивает максимальный запас по чистоте цвета. На фиг.1 показано расположение отверстий теневой маски, при котором центры отверстий находятся на горизонтальных линиях, параллельных оси "X" (прототип); на фиг.2 - расположение люминофорных элементов на периферии экрана; на фиг.3 -расположение отверстий маски предложенной конструкции и взаимное расположение люминофорных триад на экране. На фиг. 1-3: 1 - отверстия в маске, 2 -люминесцентный элемент экрана, который засвечивается центральным пучком прожектора; 3 и 4 - люминофорные элементы, засвечиваемые боковыми пучками прожектора; N - обозначена одна из линий, на которой лежат отверстия маски одного горизонтального ряда; Р - одна из линий, на которой лежат центры отверстий маски од-«ого вертикального ряда; " a" - угол поворота триад электронных пучков (между осью "X" кинескопа и линией "N", на которой расположены центры апертурных отверстий 1 маски одного горизонтального ряда). Как видно из фиг.1, в известном техническом решении (прототип) отверстия 1 маски расположены на линиях, параллельных оси "X" кинескопа. При этом центры отверстий одного горизонтального ряда лежат на одной линии (на фиг.1 обозначена - "N"), Центры отверстий одного вертикального ряда также лежат на одной прямой, параллельной оси "У" кинескопа (на фиг.1 обозначена - "Р"). На фиг.2 показано расположение люминофорных элементов 2,3,4 в угла х экрана, которые получены при использовании маски, приведенной на фиг. 1. На фиг.2 угол " a" - между линией, проходящей через центры люминофорных элементов 2,3,4 в триаде, и горизонтальной осью "X" кинескопа. В идеале этот угол равен углу поворота триад электронных пучков, т.е. углу между осью "X" кинескопа и линией, на которой расположены отверстия маски одного горизонтального ряда. Как видно из фиг.2, люминофорные элементы 3 и 4 (засвечиваемые боковыми электронными пучками) смещены навстречу др уг др угу, что ведет к частичному наложению друг на друга различных по цвету свечения люминофорных элементов 3,4. При этом уменьшается запас по чистоте цвета. Из фиг.3, где показано расположение отверстий маски предложенной конструкции и взаимное расположение люминофорных триад на экране, видно, что центры отверстий 1 маски расположены на линии "N", наклоненной под углом " a" к горизонтальной оси "X" кинескопа. При этом центры люминофорных элементов 2,3,4 тоже находятся на одной линии "N" и тем самым обеспечивается плотная упаковка люминесцентных элементов 2,3,4 и максимальный запас по чистоте цвета. Кинескоп работает следующим образом. Три электронных пучка от электронного прожектора, расположенные в один ряд в направлении горизонтальной оси "X" кинескопа, проходя через отверстия 1 маски, бомбардируют люминофорные элементы 2,3,4 соответствующих цветов свечения. Тем самым воспроизводится цветное изображение на экране кинескопа. В известных кинескопах обычно на периферии экрана (в углах) за счет наличия криволинейной поверхности экранапроисходит разворот следов от электронных пучков и соответственно разворот люминофорных триад. В предложенном кинескопе использована маска, где центры отверстий 1 (от центра маски к ее углам) расположены на линиях (на фиг.3 линии "N"), наклоненных к оси "X" кинескопа под углом " a" (фиг.3). Величина угла " a" увеличивается постепенно от центра маски к периферии. Такое расположение отверстий в маске обеспечивает совпадение центров электронных пучков и люминофорных элементов на экране при работе кинескопа. При этом обеспечивается плотная упаковка люминофорных элементов и обеспечивается максимальный запас по чистоте цвета кинескопа. В соответствии с предлагаемым изобретением проведен расчет геометрии маски для цветного кинескопа с диагональю экрана - 54 см. Для кинескопа с диагональю экрана 54 см принимали координату "X" о тверстий маски, находящихся на вертикальных линиях, равной: X = Р -0,26 мм, где 0,26 мм - шаг вертикальных линий, на которых лежат отверстия маски; Р - номер вертикальной линии (по порядку). Координату " У" отверстия задавали выражением: У = У 0 (1-К IXI3). Коэффициент "К" определяли экспериментально измеряя, например, микроскопом, угол поворота триады относительно оси "X" при радиусе кривизны экрана - 830 мм. Координата "У 0" точки пересечения линии номер "N” с осью "У" кинескопа определялась по формуле: У 0 = N*0,154 мм, где "N" - порядковый номер линии по горизонтали; 0,154 мм - шаг линий, на которых лежат отверстия маски по горизонтали. Например, координату "У" отверстия маски, находящегося на вертикальной линии номер 100 (Р = 100) и линии по горизонтали номер 80, (N=80) вычисляли следующим образом: У 0 = 80*0,154 мм --12,32 мм; X = 100*0,26 мм = 26 мм; коэффициент " К" определяли экспериментально равным" 33921099*10-9 У = 12,32 мм (1 -33921099*10-9 I 26 мм I 3)= 12,319 мм. Таким образом определяли координату "У" любых других о тверстий маски. Использование предлагаемого изобретения позволяет изготавливать кинескопы с максимальным запасом по чистоте цвета за счет использования теневых масок с таким расположением апертурных отверстий, что в рабочем кинескопе электронные следы от боковых пучков прожектора расположены на одной линии по горизонтали с электронными следами от центрального пучка. Это обеспечивает оптимальное взаимное расположение электронных следов от рядом лежащих апертурных отверстий маски и тем самым достигается максимальный запас по чистоте цвета.