NL1020486C2 - Meerstralen index CRT met horizontale fosforstrepen. - Google Patents

Description

%

MEERSTRALEN INDEX CRT MET HORIZONTALE FOSFORSTREPEN

Deze uitvinding heeft in het algemeen betrekking op kathodestraalbuizen (CRTs) van het straalindextype en is 5 in het bijzonder gericht op een meerstraten index CRT met horizontale fosforstrepen.

Een normale kathodestraalbuis (CRT) gebruikt een kleurselectie-elektrode in de vorm van een dunne plaat met openingen, gewoonlijk "schaduwmasker" genoemd. Het 10 schaduwmasker is op nauwkeurige afstand van het binnenvlak van het glazen CRT scherm opgesteld, welke bekleed is met elektronenstralengevoelige fosfor die in de vorm van strepen of stippen is aangebracht. De drie elektronen-stralen worden typisch gericht door openingen in het schaduwmasker 15 op het fosforscherm voor het afgeven van de primaire kleuren rood, groen en blauw welke in de vorm van een videobeeld op het scherm verschijnen. De openingen in het schaduwmasker zorgen ervoor dat elke straal uitsluitend op 1020486 2 zijn geassocieerd kleurfosforelement landt om zodoende een hoge graad van kleurzuiverheid van het videobeeld te geven. Zelfs met nauwkeurige uitlijning tussen elektronenkanonnen, schaduwmaskers en fosforelementen op het beeldscherm, wordt 5 een aanzienlijk deel van elke elektronenstraal door het schaduwmasker onderschept vooraleer op het beeldscherm te vallen. Bijvoorbeeld, het schaduwmasker typisch onderschept en dissipeert 80% van de elektronenstraal vooraleer deze het fosforscherm bereikt. Dit limiteert niet enkel de 10 helderheid van het videobeeld, maar heeft ook als gevolg het verhitten en uitzetten van het schaduwmasker waardoor een uitlijningsfout ontstaat tussen de openingen in het schaduwmasker en de posities van de elektronenstralen met gevolg dat de kleurzuiverheid afneemt.

15 Een andere benadering in CRT constructie is gekend als straalindex CRT welke het schaduwmasker elimineert. In een straalindex CRT, wordt een elektronenstraal afgebogen over fosforbanden of strepen welke op het binnenvlak van het CRT scherm aangebracht zijn. De evenwijdige, 20 lineaire fosforbanden zijn typisch vertikaal georiënteerd en in horizontale richting over het CRT beeldscherm geschikt, welke dezelfde richting is als de verplaatsing van de elektronenstraal. Een sensor in de trechterzone geeft een indexsignaal waarvan de timing indicatief is voor de 25 positie van de CRT elektronenstraal relatief tot de verschillende fosforbanden op het scherm. Omdat het indexsignaal een functie is van de positie van de elektronenstraal relatief tot de fosforbanden, wordt het gebruikt om de selectie van de ingangssignalen naar het CRT elektronen-30 kanon te regelen om een videobeeldcomponent te geven op een vooraf bepaalde plaats van het scherm in overeenkomst met het ontvangen videosignaal.

1020486 3

Met de elektronenstraal horizontaal afgebogen over het scherm en met de fosforbanden normaal vertikaal georiënteerd en op gelijke afstand geschikt over het beeldscherm, moet het elektronenkanon op precies het juiste 5 ogenblik en aan zeer hoge frequentie in- en uitgeschakeld worden. Bijvoorbeeld, met een horizontale scantijd van 62.4 microseconden en met 400 kleurpixels per horizontale scanlijn, of 3 x 400 = 1,200 monochrome pixels per lijn, is de stoptijd van de elektronenstraal op elke pixel in de 10 orde van grootte van 52 nanoseconden. Dit vereist een vlakke frequentiereactie van bijna 100 MHz welke moeilijk te bereiken is.

Omdat de elektronenstraal niet ogenblikkelijk uit- en ingeschakeld kan worden, zal bovendien de distribu-15 tie van een straal op een gegeven verticale fosforband volgens een Gauss verdeling zijn. Hierdoor zal een deel van de elektronenstraal invallen op delen van het CRT scherm tussen aangrenzende verticale fosforbanden, welke niet-emitterend zijn waardoor de helderheid van het videobeeld 20 afneemt.

Een andere benadering in straalindex CRT constructie gebruikt horizontaal uitgelijnde fosfor-elementen geschikt in alternerende rode, groene en blauwe kleurprodu-cerende strepen. Men kan één enkele elektronenstraal of 25 drie elektronenstralen aanwenden om de respectieve rode, groene of blauwe fosforstrepen te activeren. Om een aanvaardbare resolutie van het videobeeld te bekomen, moet men een groot aantal dunne fosforstrepen gebruiken. In een straalindex CRT met horizontale fosforstrepen, moet de ver-30 ticale positie registratie van de elektronenstraal aangehouden worden binnen enkele duizendsten van een inch van de juiste positie, welke gecentreerd is op de specifieke 1020486 4 fosforstreep die gescand wordt. Een sensor met terugkoppelingssysteem wordt typisch gebruikt om de elektronenstraal uit te lijnen met de gescande fosforstreep. De verticale scheiding tussen aangrenzende elektronenstralen beperkt de 5 kleurconvergentie van de elektronenstralen, welke typisch een relatief gecompliceerde hoofdlens vereist om de elektronenstralen op het beeldscherm te convergeren en te focussen. Het gebruik van één enkele elektronenstraal elimineert het convergentieprobleem van meerdere stralen, maar 10 vereist een sterke stroom in de enkele elektronenstraal, en drie maal grotere scansnelheden om de drie individuele kleurvelden te bestrijken.

De huidige uitvinding overwint de hiervoor genoemde beperkingen van de stand der techniek door een 15 straalindex CRT te voorzien met een pluraliteit van gescheiden, vertikaal verschoven elektronenstralen elk aangepast om een respectieve horizontaal uitgelijnde fosforstreep op het beeldscherm te scannen en één van de primaire kleuren van een videobeeld te geven. Elk van de elektro-20 nenstralen is horizontaal verlengd in dwarsdoorsnede, en de scanningstralen worden uitgelijnd met de horizontale fosforstrepen door middel van een combinatie van een hulp-spoel voor afbuiging en een verticale positie terugkoppelingssysteem en straalkleurconvergentie geleverd door een 25 pluraliteit van regelbare meerpolige magneten.

Dienovereenkomstig, is een oogmerk van de huidige uitvinding van een verbeterde CRT van het straalindextype te leveren.

Een ander oogmerk van de huidige uitvinding is 30 van een straalindex CRT te leveren met een meerstralen elektronenkanon met vertikaal en horizontaal gescheiden elektronenstralen om simultaan kleurvideo informatie te le- 1020486 5 veren aan aangrenzende, vertikaal gescheiden, horizontale scanlijnen.

Een nog verder oogmerk van de huidige uitvinding is de behoefte te elimineren aan hoogfrequent IN/UIT scha-5 kelen van een elektronenstraal in een straalindex type van CRT met verticale strepen.

Nog een ander oogmerk van de huidige uitvinding is een verbeterde convergentie van de elektronenstraal te geven in een meerstralenindextype kleuren CRT gebruik ma-10 kend van een open hoofdlens met cilindrische focusroosters.

De huidige uitvinding beschouwt een straalindex kathodestraalbuis (CRT) omvattende een beeldscherm met een pluraliteit van vertikaal gescheiden, horizontaal uitgelijnde, evenwijdige lineaire fosforstrepen geschikt op het 15 binnenvlak van het beeldscherm; een elektronenkanon met kathode voor het leveren van energetische elektronen; een straalvormingszone (BFR) waarin de energetische elektronen gevormd worden in een pluraliteit van gescheiden elektro-nenstralen elk met een horizontaal verlengde dwarsdoor-20 snede, waarin één of meerdere stralen vertikaal verschoven zijn ten opzichte elkaar; een hoogspanningslens geplaatst tussen de straalvormingszone (BFR) en het beeldscherm om de elektronenstralen te focussen op het beeldscherm in de vorm van een pluraliteit van vertikaal verschoven elektronen-25 straalstippen elk gericht op een respectieve fosforstreep; en een elektromagnetisch afbuigsysteem geplaatst tussen het elektronenkanon en het beeldscherm om de elektronenstralen over het beeldscherm af te buigen in een roosterpatroon, waarin elke elektronenstraal invalt op een fosforstreep en 30 elke elektronenstraalstip een respectieve fosforstreep scant.

1020486 6

De bij gevoegde conclusies beschrijven de baanbrekende kenmerken die de uitvinding karakteriseren. Echter, de uitvinding zelf, zowel als verdere oogmerken en voordelen daarvan, zullen best begrepen worden door te refereren 5 naar de volgende gedetailleerde beschrijving van een voorkeur uitvoering in samenhang met de begeleidende tekeningen, waarin gelijkaardige referentiekarakters gelijkaardige elementen identificeren doorheen de verschillende figuren, in dewelke: 10 FIG. 1 is een perspectief zicht, gedeeltelijk in stippellijn getoond, van een dubbelpotentiaaltype van elektronenkanon in overeenkomst met een uitvoering van de huidige uitvinding voor gebruik in een meerstralen kleurindex CRT; 15 FIG. 2 is een vooraanzicht van het stuurrooster gebruikt in het elektronenkanon van FIG. 1; FIG. 3 is een lengtedoorsnede van het elektronenkanon van FIG. 1 genomen volgens de lijn 3-3; FIG. 4 is een vooraanzicht van een meerstralen 20 kleurindex beeldbuis welke de horizontale reeks van fosfor-strepen toont en de manier waarop drie elektronenstralen de fosforstrepen in de meerstralenindex CRT scannen volgens de huidige uitvinding; FIG. 5 is een partiële vereenvoudigde lengtedoor-25 snede van een viervoudig type van elektronenkanon volgens een andere uitvoering van de huidige uitvinding getoond in een meerstralen kleurindex CRT; FIG. 6a en 6b zijn partiële aanzichten van een Gi stuurrooster welke respectievelijk illustreren de verticale 30 scheiding tussen de cirkelvormige doorlaatopeningen voor de elektronenstraal zoals in de stand der techniek en elliptische, horizontaal verlengde straaldoorlatende openingen in 1020486 7 het Gi rooster zoals in een uitvoering van de huidige uitvinding; FIG. 7 is een vereenvoudigd schematisch diagram van een tweepolige magneet gebruikt in het magnetisch con-5 vergentiesysteem van de CRT getoond in FIG. 5 voor het uitlijnen en convergeren van de drie elektronenstralen; FIG. 8a en 8b zijn vereenvoudigde schematische diagrammen van een vierpolige magneet gebruikt in het magnetisch convergentiesysteem van de CRT getoond in FIG. 5 10 voor het uitlijnen en convergeren van de drie elektronenstralen; FIG. 9a en 9b zijn vereenvoudigde schematische diagrammen van een zespolige magneet gebruikt in het magnetisch convergentiesysteem in de CRT getoond in FIG. 5 voor 15 het uitlijnen en convergeren van de drie elektronenstralen; FIG. 10 is een achteraanzicht van het elektronenkanon van FIG. 1 illustrerend de drie kathoden, gewoonlijk in driehoek opstelling en verbonden met de respectieve kleurvideosignaalbronnen; en 20 FIG. 11 is een achteraanzicht van een andere uit voering van een elektronenkanon voor gebruik in een meer-stralenindex CRT van de huidige uitvinding waarin de drie kathoden getoond zijn in een verschoven, schuine rij met de drie kathoden vertikaal en horizontaal verschoven ten op-25 zichte van elkaar.

Refererend naar FIG. 1, waar een zicht in perspectief is getoond, gedeeltelijk in stippellijn, van een elektronenkanon 10 van het dubbelpotentiaaltype in overeenkomst met een uitvoering van de huidige uitvinding.

30 In FIG. 3 is een zicht getoond van een lengtedoorsnede volgens lijn 3-3 in FIG. 1 van het elektronenkanon 10, met 1020486 8 verschillende onderdelen van een kathodestraalbuis (CRT) waarin het elektronenkanon wordt gebruikt.

Het dubbelpotentiaal elektronenkanon 10 bevat een Gi stuurrooster 12, een G2 schermrooster 14, een G3 rooster 5 16 en een G4 rooster 18. Deze roosters worden soms "elek troden" genoemd. Het Gi stuurrooster 12 en het G2 schermrooster 14, in combinatie, omvatten een straalvormingszone (BFR) 21 van het elektronenkanon 10, terwijl de combinatie van het G3 rooster 16 en het G4 rooster 18 een hoofdlens 23 10 van het elektronenkanon vormen.

Elektronenkanon 10 bevat verder eerste, tweede en derde kathoden 20, 22 en 24 welke normaal een cilindrische vorm hebben en evenwijdig aan elkaar, normaal in driehoek opstelling, langs de lengteas van het elektronenkanon opge-15 steld zijn. Elk van de drie kathoden 20, 22 en 24 zendt een respectieve pluraliteit van energetische elektronen uit voor het vormen van drie elektronenstralen 44, 46 en 48 welke de drie primaire kleuren rood, groen en blauw vormen op het CRT beeldscherm 58. Op het binnenvlak van het 20 vlakke beeldscherm 58 is een pluraliteit van gescheiden, horizontale fosforstrepen 60 aangebracht op dewelke de drie elektronenstralen 44, 46 en 48 invallen. De drie elektronenstralen 44, 46 en 48 zijn opgebouwd uit de respectieve pluraliteit van energetische elektronen uitgezonden door de 25 eerste, tweede en derde kathoden 20, 22 en 24 en worden gevormd door het Gi stuurrooster 12, G2 schermrooster 14 en G3 rooster 16 van het elektronenkanon. Het Gi stuurrooster 12 heeft een eindwand 12a in zijn uiterste einde, of naar het CRT beeldscherm 58 toe. In de eindwand 12a van het Gi 30 stuurrooster zijn drie straaldoorlatende openingen 26, 28 en 30 eveneens in driehoek opgesteld, en elke opening is in lijn met een respectieve elektronenemitterende kathode.

1020486 9

Dus, opening 26 is in lijn met kathode 20, opening 28 is in lijn met kathode 22 en opening 30 is in lijn met kathode 24. In het G2 schermrooster 14, recht tegenover het Gi stuurrooster 12 is een eindwand 14a geplaatst welke ook 5 drie straaldoorlatende openingen 32, 34 en 36 heeft, normaal in driehoekvorm opgesteld. Openingen 32, 34 en 36 in het G2 schermrooster 14 zijn respectievelijk uitgelijnd met openingen 2 6, 28 en 30 in het Gi stuurrooster 12. Het G3 rooster 16 bevat ook een eindwand 16a aan de onderkant met 10 drie straaldoorlatende openingen 38, 40 en 42 normaal in driehoek opgesteld. Openingen 26, 32 en 38 zijn in lijn zo dat ze de eerste elektronenstraal 44 doorlaten. Evenzo, zijn openingen 28, 34 en 40 en openingen 30, 36 en 42 in lijn met elkaar om respectievelijk elektronenstralen 46 en 15 48 door te laten.

Zoals getoond in FIG. 3, is het Gi stuurrooster 20 gekoppeld met, en wordt geladen door, een VGi spanningsbron 50, terwijl het G2 schermrooster 14 is gekoppeld met, en wordt geladen door, een VG2 spanningsbron 52. Evenzo, 20 de G3 en G4 roosters 16 en 18 zijn respectievelijk gekoppeld met, en worden geladen door, VF en VA spanningsbronnen 54 en 56. Het Gi stuurrooster 12 wordt op een relatieve lage spanning gehouden om de energetische elektronen van de kathoden aan te trekken en vormt de initiële fase van het 25 samenbrengen van de elektronen in meerdere stralenbundels. Het G2 schermrooster 14 wordt typisch gehouden op een spanning in de orde van grootte van +1000 V, terwijl het G3 rooster 16 typisch wordt gehouden op een spanning in de orde van grootte van +6500 V. Tenslotte, wordt het G4 30 rooster 18 typisch op ongeveer 25-30 kV gehouden.

Zoals getoond in het perspectief zicht van FIG.

1, elk van de straaldoorlatende openingen in het Gi stuur- 1020486 10 rooster, G2 schermrooster en G3 rooster 12, 14 en 16 is horizontaal verlengd en is gewoonlijk elliptisch van vorm.

Dit wordt in het bijzonder getoond in het vooraanzicht van het Gi stuurrooster 12 van FIG. 2 waar de drie straaldoor-5 latende openingen 26, 28 en 30 horizontaal verlengd getoond zijn met een elliptische dwarsdoorsnede. Elke elektronen-straal welke door de respectieve pluraliteit van uitgelijnde straaldoorlatende openingen in deze drie roosters passeert heeft evenzo een horizontaal verlengde, ellip-10 tische dwarsdoorsnede. Dit wordt getoond in het vooraanzicht van het vlakke beeldscherm 58 van een straalindexbuis van FIG. 4. De drie elektronenstralen gericht door straaldoorlatende openingen 26, 28 en 30 verplaatsen zich horizontaal in de richting van pijl 19 getoond in FIG. 2. Een 15 videosignaal tijdsvertraging wordt gegeven aan de elektro-nenstraal doorlatende opening 26 om de kleurpixel informatie in de drie elektronenstralen te synchroniseren.

Beeldscherm 58 bevat een pluraliteit van evenwijdige, horizontaal uitgelijnde fosforstrepen 60b, 60g en 20 60r. De letters "b", "g", en "r" duiden respectievelijk de drie primaire kleuren blauw, groen en rood aan, met de fosforstrepen geschikt in triad groepen waar de drie elektronenstralen 44, 46 en 48 respectievelijk invallen op blauwe, groene en rode fosforstrepen. Tussen de blauwe en 25 groene fosforstrepen 60b en 60g is een eerste zwarte streep 64a geplaatst, terwijl tussen de tweede en derde fosforstrepen 60g en 60r een tweede zwarte streep 64b geplaatst is. Zwarte strepen 64c, 64d en 64e zijn respectievelijk geplaatst tussen fosforstrepen 60r' en 60b', 60b' en 60g', 30 en 60g’ en 60r’. De zwarte strepen geplaatst tussen aangrenzende fosforstrepen scheiden de discrete kleurcomponenten van het videobeeld en geven een beter kontrast van het 1020486 11 videobeeld. Elk van de drie elektronenstralen 44, 46 en 48 scant een respectieve kleurfosforstreep in de richting van pijl 66 in FIG. 4 tot de rechterrand van het beeldscherm 58 is bereikt, waarop de drie elektronenstralen uitgeschakeld 5 worden en terug naar links afgebogen worden om het scannen van de drie lagere kleurfosforstrepen aan te vangen. Evenzo in overeenkomst met de huidige uitvinding, kan de verticale afmeting van de drie kleurfosforstrepen in elke groep van fosforstrepen verschillende grootte hebben. Bijvoorbeeld, 10 de groen producerende fosforstreep kan een grotere verticale breedte hebben dan de twee andere strepen om een gewenst effect te geven zoals verbeterde helderheid.

Aan de bovenkant van het beeldscherm 58 is een straallokatie indexlijn of strook 62 aangebracht. Volgend 15 op de terugslag van het videobeeldscherm 58 nadat de drie elektronenstralen de rechtse onderhoek van het beeldscherm bereikt hebben, beginnen de stralen aan een terugslag en beginnen de bovenkant van het beeldscherm te scannen in de richting van pijl 66. In de eerste horizontale scan van 20 beeldscherm 58, worden elektronenstralen 46 en 48 uitgeschakeld en elektronenstraal 44 valt in op de straallokatie indexstreep 62. In antwoord op het invallen van elektronenstraal 44 op de straallokatie indexstreep 62, geeft de straalindexstreep een vertikaal correctiesignaal aan de 25 verticale elektronenstraal scanregelkring 79. De verticale elektronenstraal scanregelkring 79, geeft op zijn beurt een gepast uitgangssignaal aan het uitlijning hulpjuk 82 welke in FIG. 5 is getoond en hieronder in detail beschreven wordt. Het uitlijning hulpjuk 82 past zich elektromagne-30 tisch aan om de elektronenstraal 44 op de straallokatie indexstreep 62 te centreren. Met de relatieve positie van de drie elektronenstralen 44, 46 en 48 vastgelegd door het 1020486 12 elektronenkanon 10 zowel als de convergentiemagneten zoals hieronder beschreven, verzekert het centreren van elektro-nenstraal 44 op de straallokatie indexstreep 62 dat deze straal zowel als de twee andere elektronenstralen 46 en 48 5 gecentreerd zijn op hun geassocieerde kleurfosforstrepen als de drie stralen het beeldscherm 58 scannen op een roosterachtige wijze.

Meerdere straallokatie indexelementen 63 kunnen ook voorzien worden aan het linkereind van de respectieve 10 fosforstrepen zoals getoond in FIG. 4 om een grotere uit-lijningscapaciteit van de elektronenstraal te geven. In deze uitvoering, worden bovenste en onderste elektronenstralen UIT geschakeld bij de start van elke horizontale scan en de middelste elektronenstraal (typisch de groene 15 elektronenstraal]_ blijft IN geschakeld als de straal gericht is op één van de straallokatie indexelementen vooraleer de elektronenstralen de linkereinden van aangrenzende fosforstrepen bereiken. Het straallokatie indexelement geeft een signaal voor verticale correctie aan de verticale 20 elektronenstraal scanregelkring 79 om de middelste elektronenstraal op het straallokatie indexelement te centreren. Eens de middelste elektronenstraal op een straallokatie indexelement gecentreerd is en de horizontale scan van de drie elektronenstralen verder gaat, worden de bovenste en 25 onderste elektronenstralen ingeschakeld als zij het linkereind van aangrenzende fosforstrepen passeren. De straallokatie indexelementen 63a-63d worden beschouwd voor gebruik in combinatie met de straalindexlijn 62, en met elke derde horizontale lijn voorzien van een geassocieerd 30 straallokatie indexelement.

Refererend naar FIG. 5, waar een lengtedoorsnede getoond is van een kleuren CRT 70 met een viervoudig (QPF) 1020486 13 elektronenkanon 106 in overeenkomst met een andere uitvoering van de huidige uitvinding. CRT 70 bevat een glazen omhulsel 72 met een cilindrische hals 72a en een trechtervormig deel 72b. CRT 70 bevat verder een vlakke glazen 5 beeldscherm 74 bevestigd aan de grote opening van het trechtervormig deel 72b van de CRT. Op het binnenvlak van het vlakke beeldscherm 74 is een pluraliteit van gescheiden evenwijdige, horizontaal uitgelijnde fosforstrepen 76 aangebracht zoals boven beschreven.

10 Op het distaai uiteinde van de cilindrische hals 72a van de CRT is een pluraliteit van geleidende steelpin-nen 78 aangebracht welke dienen als elektrische aanslui-tingspunten voor de verschillende onderdelen van het elektronenkanon 106. Elektronenkanon 106 bevat drie kathoden 15 108, 110 en 112 in driehoek opgesteld zoals in de hiervoor beschreven uitvoering. Het elektronenkanon 106 bevat verder een straalvormingszone (BFR) 104 welke een Gi stuur-rooster 114 en een G2 schermrooster 116 bevat. Het Gi stuurrooster 114 is gekoppeld met, en geladen door, een VGi 20 spanningsbron 128, terwijl het G2 schermrooster 116 gekoppeld is met, en geladen door, een VG2 spanningsbron 130. Elektronenkanon 116 bevat verder een hoogspanningslens 105 welke een G3 rooster 118, een G4 rooster 120, een G5 rooster 122 en een Gö rooster 124 bevat. De G3 en G5 roosters 118,

25 122 zijn gekoppeld met, en worden geladen door, een VF

spanningsbron 132, terwijl het G4 rooster is gekoppeld met, en wordt geladen door, een VG2 spanningsbron 130. Het G6 rooster 124 is gekoppeld met, en wordt geladen door, een Va hoogspanningsbron 134. Elektronenkanon 106 richt drie 30 elektronenstralen 136, 137 en 138 in focus op de horizontale fosforstrepen 76 op het binnenvlak van het CRT beeldscherm 74.

1020486 14

Een juk voor magnetische afbuiging 80 is rond het trechtervormig deel 72b van het glazen CRT omhulsel 72 aangebracht om de drie elektronenstralen 136, 137 en 138 over het binnenvlak van het beeldscherm 74 in een roosterpatroon 5 af te buigen. Het juk voor magnetische afbuiging 80 wordt bekrachtigd door digitale signalen geleverd door een digitale afbuiging signaalbron 102 om de elektronenstralen nauwkeurig in lijn te houden met de gescheiden horizontale fosforstrepen 76 op het binnenvlak van het afbuigings-10 scherm. De digitale signalen geleverd aan het juk voor magnetische afbuiging 80 laten toe de horizontale positie van de drie elektronenstralen nauwkeurig te controleren bij het horizontaal scannen van het beeldscherm 74. Rond het glazen omhulsel 72 van de CRT, aangrenzend aan de intersectie 15 van de cilindrische hals 72a en het trechtervormig deel 72b is eveneens een uitlijning hulpjuk 82 aangebracht, welke hierboven kort besproken werd. Het uitlijning hulpjuk 82 ontvangt ingangsignalen van de verticale scanregelkring 79 van de elektronenstraal welke een UV sensor 81 bevat die 20 zijn ingangssignaal ontvangt van de straallokatie indexlijn 62 zoals getoond in FIG. 4 en zoals hierboven beschreven. Het uitlijning hulpjuk 82 zorgt ervoor dat elk van de drie elektronenstralen 136, 137 en 138 is uitgelijnd met zijn geassocieerde kleurfosforstreep als de elektronenstralen de 25 breedte van beeldscherm 74 scannen. Rond het glazen omhulsel 72 van de CRT is eveneens een viervoudige dynamische magnetische hulpspoel 83 aangebracht om de drie elektronenstralen 136, 137 en 138 in convergentie op het beeldscherm 74 te houden als de stralen over het beeldscherm 30 verplaatst worden door het juk voor magnetische afbuiging 80. Een dynamische magnetische convergentie signaalbron 102 is gekoppeld aan de viervoudige dynamische magnetische 1020486 15 hulpspoel 83 om een elektronenstraal convergentiesignaal te geven aan de viervoudige spoel om de convergentie van de elektronenstralen over het ganse beeldscherm aan te houden.

Rond het glazen omhulsel van de CRT 72 en tussen 5 het elektronenkanon 106 en het beeldscherm 74 is eveneens een meerpolig magnetisch uitlijningssysteem 84 aangebracht. Het meerpolig magnetisch uitlijningssysteem 84 omvat een tweepolige magneet (of dipool) 86, een vierpolige magneet (of viervoudige magneet) 88 en een zespolige magneet 90.

10 Elk van deze magneten is in bovenaanzicht getoond in FIG.

7, 8a en 8b, en 9a en 9b, respectievelijk. Een tweede meerpolig magnetisch uitlijningssysteem 96 bestaat uit een vierpolige magneet 98 en een zespolige magneet 100. Elk van de genoemde magneten bevat twee dicht op elkaar ge-15 plaatste magnetische polen, elk in de vorm van een ringvormige, vlakke schijf, ofschoon eenvoudigheidshalve slechts één van deze vlakke schijven getoond is voor elk magneet-systeem. Het eerste meerpolig magnetisch uitlijningssysteem 84 is op een eerste draaiende drager 92 aange-20 bracht, terwijl elk van de magneten van het tweede meerpolig magnetisch uitlijningssysteem 96 op een tweede draaiende drager 94 is aangebracht. De eerste en tweede draaiende dragers 92, 94 laten de magneten die erop gemonteerd zijn toe van roterend verschoven te zijn rond het glazen 25 omhulsel 72 van de CRT, en de magnetische poolstukken in elke magneet van onderling roterend verschoven te zijn om de magnetische veldsterkte aan te passen, waardoor de elektronenstralen uitgelijnd worden zoals hieronder beschreven. Elke magneet bevat verder een spanningstrap om snel en ge-30 makkelijk de veldsterkte te vergroten of te verkleinen van de dipool, vier- en zespolige magneten in een productielijn. Zulke systemen voor het aanpassen van de magnetische 1020486 16 veldsterkte in een CRT om de elektronenstralen uit te lijnen zijn welbekend aan personen die op de hoogte zijn van de stand der techniek en worden hier niet verder behandeld.

Refererend naar FIG. 7, 8a en 8b, en 9a en 9b, 5 deze tonen respectievelijk aanzichten van de tweepolige magneet 86, de vierpolige magneet 88, en de zespolige magneet 90. De langere pijlen in de magneten stellen de krachtlijnen voor van het magnetisch veld, terwijl de kortere pijlen de kracht voorstellen uitgeoefend door de mag-10 neet op een elektronenbundel welke door de magneet passeert. De magneten 86, 88 en 90 kunnen op een conventionele manier gebruikt worden, welke bekend is aan personen die op de hoogte zijn van de stand der techniek, om de verschillende elektronenstralen juist vertikaal uitgelijnd te 15 houden. Eens de stralen in de verticale kolom van elektronenstralen uitgelijnd zijn, wordt horizontale scheiding tussen aangrenzende stralen voorzien door middel van de magneten van het tweede magnetisch uitlijningssysteem 96.

In de CRT 70, zijn het Gi stuurrooster 114 en het 20 Gg rooster 124 respectievelijk gekoppeld met een VGi bron 128 en een VA bron 134. Het G6 rooster 124 is verbonden door een pluraliteit van geleidende en positionerende dragers 126a en 126b welke gelijkmatig verdeeld zijn rond het Gg rooster om het elektronenkanon 106 in het glazen omhul-25 sel 72 van de CRT te steunen. Elk van de geleidende en positionerende dragers 126a, 126b is verder verbonden en elektrisch gekoppeld met een geleidende laag 68 welke op het binnenvlak van het trechtervormig deel 72b van de CRT is aangebracht. De geleidende binnenlaag 68 is gekoppeld 30 met een anode spanningsbron (niet getoond).

Refererend naar FIG. 6a, waar een gedeeltelijk aanzicht is getoond van een systeem volgens de stand der 1020486 17 techniek van drie straaldoorlatende openingen 142a, 142b en 142c in driehoekvorm geschikt in het Gi stuurrooster 140 van het elektronenkanon. Elk van de drie straaldoorlatende openingen 142a, 142b en 142c heeft gewoonlijk een ronde 5 dwarsdoorsnede welke aan elk van de elektronenbundels die door deze openingen passeren een gelijkaardige ronde dwarsdoorsnede geven. De verticale afstand tussen het middelpunt van de bovenste opening 142b en het middelpunt van de middelste opening 142a is aangegeven met "X". Evenzo, de 10 verticale afstand tussen het middelpunt van de middelste opening 142a en het middelpunt van de onderste opening 142c wordt gegeven door dezelfde afstand X. De afstand X stelt ook de verticale afstand voor tussen de bovenste elektro-nenstraal en de middelste elektronenstraal, zowel als tus-15 sen de middelste elektronenstraal en de onderste elektronenstraal welke door de drie openingen getoond in FIG. 6a passeren.

Refererend naar FIG. 6b, waar een gedeeltelijk aanzicht is getoond van een Gi stuurrooster 144 met een 20 normaal driehoekige schikking van drie straaldoorlatende openingen 146a, 146b en 146c met gereduceerde verticale verschuiving tussen deze openingen in overeenkomst met de huidige uitvinding. Zoals getoond in FIG. 6b, elk van de straaldoorlatende openingen 146a, 146b en 146c heeft een 25 gewoonlijk elliptische, horizontaal verlengde dwarsdoorsnede om drie elektronenstralen met dezelfde algemene dwarsdoorsnede te geven. De verticale afstand tussen de bovenste elliptische elektronenstraaldoorlatende opening 146b en de middelste straaldoorlatende opening 146a wordt 30 gegeven door de afstand "Y". Evenzo, de verticale afstand tussen de middelste straaldoorlatende opening 146a en de onderste straaldoorlatende opening 146c wordt gegeven door 1020486 18 dezelfde afstand Y. De verticale afstand tussen horizontaal verlengde, elliptische elektronenstralen welke passeren door de drie openingen 146a, 146b en 146c is eveneens gegeven door de afstand Y. Bij het vergelijken van FIG. 6a en 5 6b, kan men zien dat de elliptische vorm van de drie straaldoorlatende openingen in het Gi stuurrooster 144 een kleinere verticale afstand Y toelaat tussen aangrenzende elektronenstralen relatief tot de verticale afstand X tussen aangrenzende elektronenstralen welke passeren door de 10 normaal ronde straaldoorlatende openingen in het Gi stuurrooster 140 van de stand der techniek. In FIG. 6, kan men ook zien dat elk van de elliptische, horizontaal verlengde straaldoorlatende openingen 146a, 146b en 146c een horizontale dimensie dH en een verticale dimensie dv heeft. Elk 15 van de drie straaldoorlatende openingen 146a, 146b en 146c heeft een karakteristieke breedte-hoogte verhouding (AR) gedefinieerd door de verhouding dH / dv. In een voorkeur uitvoering van de huidige uitvinding, 1.2 < AR < 3.5.

Refererend naar FIG. 10, waar een achteraanzicht 20 van een elektronenkanon is getoond welke een Gi stuurrooster 166 en drie kathoden 168, 170 en 172 bevat, normaal in driehoek opgesteld. Vooraan elk van de respectieve kathoden 168, 170 en 172 en in het Gi stuurrooster 166 zijn drie horizontaal verlengde, gewoonlijk elliptisch van vorm 25 straaldoorlatende openingen 174b, 174g en 174r welke getoond zijn in FIG. 10 in stippellijn. Respectieve elektronenstralen passeren door openingen 174b, 174g en 174r voor het vormen van de primaire kleuren blauw, groen en rood op het CRT beeldscherm welke eenvoudigheidshalve niet is ge-30 toond in de figuur. Een VB bron 176, een VG bron 178, en een VR bron 180 zijn respectievelijk gekoppeld met de eerste, tweede en derde kathoden 168, 170 en 172. De VB

1020486 19 bron levert aangepaste videosignalen aan de eerste kathode 168 om de blauwe kleur producerende elektronenstraal te regelen. Evenzo, de VG en VR bronnen 178, 180 leveren respectieve videosignalen aan de tweede en derde kathoden 5 170 en 172 voor het regelen van de groen en rood produce rende elektronenstralen.

Refererend naar FIG. 11, waar een achteraanzicht is getoond van een andere uitvoering van een elektronenkanon in overeenkomst met de huidige uitvinding welke een 10 Gi stuurrooster 186 bevat. Het Gi stuurrooster 186 bevat drie straaldoorlatende openingen 194b, 194g en 194r (getoond in de figuur in stippellijn) om respectievelijk de blauw, groen en rood producerende elektronenstralen te geven. De drie elektronenstraaldoorlatende openingen 194b, 15 194g en 194r zijn lineair uitgelijnd en georiënteerd in een hellende, of schuine, opstelling. Drie kathoden 188, 190 en 192 zijn respectievelijk in lijn opgesteld met de straaldoorlatende openingen 194b, 194g en 194r om energetische elektronen te leveren welke passeren door de drie 20 openingen in het Gi stuurrooster 186. De hellende schikking van de drie straaldoorlatende openingen 194b, 194g en 194r maakt ook een kleinere verticale afstand mogelijk tussen deze openingen zowel als tussen de drie elektronenstralen welke door deze openingen passeren.

25 Er is dus aangetoond een meerstralen kleurindex CRT met een vlakke beeldscherm met vertikaal gescheiden, horizontale fosforstrepen op zijn binnenvlak. Een elektronenkanon richt drie elektronenstralen op het beeldscherm, en de drie elektronenstralen worden samen over the beeld-30 scherm in een roosterpatroon afgebogen. Elke elektronenstraal wordt onafhankelijk gemoduleerd als de straal over de breedte van het beeldscherm scant om de respectieve 1020486 20 kleurcomponent van het videobeeld op het beeldscherm te produceren. Elke elektronenstraal heeft een horizontaal verlengde dwarsdoorsnede, en de convergentie van de stralen wordt voorzien door een pluraliteit van meerpolige regel-5 bare magneten. Door het horizontaal verlengen en vertikaal verschuiven van de straaldoorlatende openingen in de straalvormingszone van het elektronenkanon, kan men de verticale afstand tussen de elektronenstralen zowel als de tussen de horizontale fosforstrepen op het beeldscherm re-10 duceren om de resolutie van het videobeeld te verbeteren.

De kleine afstand tussen de elektronenstralen laat ook toe de hoogspanningsfocus van de drie stralen door middel van een conventionele hoofdlens te realiseren gebruik makend van een gemeenschappelijke straaldoorlatende opening. Di-15 gitale regelsignalen worden geleverd aan het juk voor magnetische afbuiging van de CRT voor nauwkeurige positionering van de elektronenstralen in het scannen van het vlakke beeldscherm, terwijl de uitlijning van de elektronenstraal met de horizontale fosforstrepen gerealiseerd wordt via een 20 combinatie van een op de straal reagerende UF emit-ter/sensor en een terugkoppelingssysteem.

Ofschoon specifieke uitvoeringen van de huidige uitvinding werden getoond en beschreven, is het duidelijk voor personen bekwaam in de stand der techniek dat wijzi-25 gingen en modificaties kunnen aangebracht worden zonder af te wijken van de bredere aspecten van de uitvinding.

Daarom is het doel van de bij gevoegde conclusies van alle mogelijke wijzigingen en modificaties in te sluiten welke binnen de ware geest en oogmerk van de uitvinding vallen.

30 De materie gepresenteerd in de voorgaande beschrijving en de begeleidende tekeningen wordt aangeboden ter illustratie en niet als een beperking. Het is de bedoeling het eigen- 1020486 21 lijke oogmerk van de uitvinding te definiëren in de volgende conclusies gezien in het juiste perspectief gebaseerd op de stand der techniek.

5 -o-o-o-o-o-o-o-o- 1020486

Claims (21)

1. Een straalindex kathodestraalbuis (CRT) omvattende: 5 een beeldscherm met een pluraliteit van ver tikaal gescheiden, horizontaal uitgelijnde, evenwijdige lineaire fosforstrepen aangebracht op het binnenvlak van het beeldscherm; een elektronenkanon bevattende: 10 een kathode-inrichting voor het leveren van energetische elektronen; een straalvormingszone (BFR) voor het vormen van de energetische elektronen in een pluraliteit van gescheiden elektronenstralen elk met een horizontaal 15 verlengde dwarsdoorsnede, waarin één of meer van ge noemde elektronenstralen onderling vertikaal verschoven zijn; een lensinrichting geplaatst tussen genoemde straalvormingszone (BFR) en genoemd beeldscherm om de 20 elektronenstralen op het beeldscherm te focussen in de vorm van een pluraliteit van vertikaal verschoven elektronenstraalstippen elk gericht op een respectieve fosforstreep; en een elektromagnetische afbuigingsinrichting 25 geplaatst tussen genoemd elektronenkanon en genoemd beeldscherm om de genoemde elektronenstralen over het genoemd beeldscherm in een roosterpatroon af te buigen, waarin elke elektronenstraal invalt op een kleurfosforstreep en elke elektronenstraalstip een respectieve kleurfosforstreep 30 scant.

2. De CRT van conclusie 1 waarin genoemde fosforstrepen aangebracht zijn in groepen van drie genoemde 1020486 strepen, en waarin de drie strepen in elke groep de primaire kleuren rood, groen en blauw produceren.

3. De CRT van conclusie 2 waarin genoemde straalvormingszone BFR de energetische elektronen vormt in 5 drie gescheiden, vertikaal verschoven elektronenstralen, elk met een elliptische dwarsdoorsnede.

4. De CRT van conclusie 1 waarin elke fosfor-streep in een groep van kleurfosforstrepen een bepaalde verticale breedte heeft, en waarin genoemde verticale 10 breedte varieert van streep tot streep.

5. De CRT van conclusie 1 verder omvattende een hulpafbuigingsinrichting om de verticale positie van genoemde elektronenstralen waar te nemen en aan te passen aan de horizontale fosforstrepen op genoemd beeldscherm.

6. De CRT van conclusie 5 waarin genoemde hulp afbuigingsinrichting een hulpjuk voor elektromagnetische afbuiging bevat.

7. De CRT van conclusie 5 verder omvattende een inleidende fosforstreep welke aangrenzend aan de bovenrand 20 van genoemd beeldscherm is aangebracht en reageert op een invallende elektronenstraal om een vertikaal correctie-sig-naal te geven aan genoemde hulpafbuigingsinrichting.

8. De CRT van conclusie 7 verder omvattende een UV sensor gekoppeld met genoemde hulpafbuigingsinrichting 25 en reagerend op een UV signaal uitgezonden door genoemde inleidende fosforstreep wanneer een elektronenstraal er op invalt, om een vertikaal correctiesignaal te geven aan genoemde hulpafbuigingsinrichting.

9. De CRT van conclusie 5 verder omvattende 30 meerdere straallokatie indexelementen elk aangrenzend aan een laterale rand van een respectieve horizontale fosforstreep aangebracht en reagerend op een er op invallende t 0 2 ü -U'> 0 elektronenstraal om een verticale correctie ingangssignaal te geven aan genoemde hulpafbuigings-inrichting.

10. De CRT van conclusie 9 verder omvattende een UV sensor gekoppeld aan genoemde hulpafbuigingsinrichting 5 en reagerend op een UV signaal uitgezonden door genoemde straallokatie indexelementen wanneer een elektronenstraal er op invalt om een vertikaal correctiesignaal aan genoemde hulpafbuigingsinrichting te geven.

11. De CRT van conclusie 1 waarin genoemde elek- 10 tromagnetische afbuigingsinrichting een digitaal middel bevat om genoemde elektronenstralen vertikaal af te buigen na elke horizontale scan van genoemd beeldscherm.

12. De CRT van conclusie 1 waarin genoemde straalvormingszone (BFR) een pluraliteit van gescheiden 15 geladen roosters bevat elk voorzien van een pluraliteit van straaldoorlatende openingen, waarin elk van genoemde straaldoorlatende openingen een horizontaal verlengde, elliptische dwarsdoorsnede heeft, en waarin elke opening uitgelijnd is met een overeenkomstige opening in een aangren- 20 zend rooster.

13. De CRT van conclusie 1 verder omvattende een viervoudige dynamische magnetische spoel aangebracht tussen genoemd elektronenkanon en genoemd beeldscherm voor het convergeren van genoemde pluraliteit van elektronenstralen 25 op genoemd beeldscherm.

14. De CRT van conclusie 12 waarin elke straaldoorlatende opening een horizontale dimensie dH en een verticale dimensie dv heeft welke een breedte-hoogte verhouding (AR) bepaalt, waar AR = dH/dv en 1.2 £ AR < 3.5.

15. De CRT van conclusie 12 waarin elk rooster drie horizontaal verlengde openingen bevat elk met een el- 1020486 liptische dwarsdoorsnede en waarin de openingen in elk rooster gewoonlijk in driehoekvorm opgesteld zijn.

16. De CRT van conclusie 12 waarin elk rooster drie horizontaal verlengde openingen bevat elk met een el- 5 liptische dwarsdoorsnede en waarin de openingen in elk rooster in een hellende, verschoven rij zijn opgesteld.

17. De CRT van conclusie 12 waarin genoemde geladen roosters een Gi stuurrooster en een G2 schermrooster bevatten.

18. De CRT van conclusie 1 verder omvattende een pluraliteit van regelbare meerpolige magneten aangebracht rond genoemde CRT tussen genoemd elektronenkanon en genoemde electromagnetische afbuigingsinrichting om genoemde elektronenstralen uit te lijnen en te convergeren in een 15 gescheiden, gewoonlijk verticale rij op genoemd beeldscherm.

19. De CRT van conclusie 1 waarin genoemd beeldscherm overwegend vlak is.

20. De CRT van conclusie 1 waarin genoemd elek-20 tronenkanon een dubbelpotentiaal type van elektronenkanon is.

21. De CRT van conclusie 1 waarin genoemd elektronenkanon een viervoudig type van elektronenkanon is. 1020486