DE1962257B2 - Lochmasken farbfernsehbildroehre - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farbferncehbildröhre mit einem Kolben, der eine rechteckige Frontplatte hat, auf deren Innenseite ein Mosaik-Leuchtschirm angeordnet ist, einem Elektronenstrahlerzcugungssystem zum Erzeugen mindestens eines auf den Leuchtschirm gerichteten Elektronenstrahls, und einer zwischen dem Leuchtschirm und dem Strahlerzeugungssystem angeordneten, rechteckigen Lochmaske, die ein rechteckiges, vom Strahlerzeugungssystem aus gesehen konkaves Lochmaskenblech aus Metall, das eine Vielzahl von Löchern aufweist und am Umfang einen sich vom Leuchtschirm weg erstreckenden Flansch hat sowie einen rechteckigen Rahmen umfaßt, dessen vier Seiten so gekrümml sind, daß sie angenähert parallel zum Leuchtschirm verlaufen, und welcher einen endlosen, L-förmigen Streifen gleichförmigen Querschnitts enthält, dessen einer Schenkel in Richtung auf den Leuchtschirm verläuft und mit dem Umfangsflansch des Lochmaskenbleches verbunden ist, während der andere Schenkel vom einen Schenkel nach innen yorspringl und bei Überablenkung des Elektronenstrahls als Elektronenabschirmung wirkt.

Es sind Farbfernsehbildröhren mit einem sphärisch gekrümmten Lochmaskenblech bekannt, das an einem axial verlaufenden Schenkel eines rechteckigen Rahmens gleichmäßigen, L-förmigen Querschnitts befestigt ist. Der ndere Schenkel des Rahmens erstreckt sich nach innen, um das Auftreffen des Elektronenstrahls auf den Flansch der Maske und den axialen Schenkel des Rahmens zu verhindern, wenn der Elektronenstrahl übet abgelenkt wird (USA.-Patentschrift 3 333134). Bei einer Rechteckröhre mit einem maximalen Ablenkwinkel von 90' betragen die maximalen Ablenkwinkel in der Mitte der langen Seiten etwa 63 , an den Mitten der kurzen Seiten etwa 79 und an den vier Ecken (Diagonalen) 90 .

Es war bisher üblich, den Umfangsflansch des Lochmaskenbleches so mit dem Rahmen zu verschweißen, daß dessen nach innen vorspringender Schenkel, der. wie erwähnt, als Elektronenabschirmung dient, in einer Fläche liegt, die einen im Wesentlichen konstanten Abstand von der sphärischen Oberfläche des Lochmaskenbleches hat. Da jedoch der Strahl bei der Überablenkung unter verschiedenen Winkeln auf den als Abschirmung wirkenden Schenkel des Rahmens auftrifft, kann er den anderen Rahmenschenkel und den Maskenflansch bei den größten Ablenkwinkeln erreichen. Hierbei entstehen Sckundärelektronen, deren Bahnen infolge der Streuung durch die Maskenöffnungen verlaufen und die den Schirm in unkontrollierter Weise treffen. Hierdurch wird die Bildqualität verschlechtert. Außerdem wird der überabgelenkte Strahl bei den kleinsten Ablenkwinkeln von einem Teil der Maske abgeschirmt, so daß die Elektronen dort den Leuchtschirm nicht erreichen können und das Bild dort abgeschnitten wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Masken« komtruktionen zu vermeiden.

Gemäß der Erfindung wird eine ungleichförmige Abschirmung der Maskenperipherie dadurch vermieden, daß die !Seiten des rechteckigen Rahmens so gekrümmt sind, daß der nach innen vorspringende Schenket längs der langen Seiten des Rahmens eine wesentlich kleinere Krümmung als die Flächen krümmung längs der entsprechenden langen Seiten des Lochmaskenblööhes und auch eine wesentlich kleinere Krümmung als die Flächenkrümmung des nach innen vorspringenden Schenkels längs der kurzen Seiten des Rahmens hat. Diese Rahmenform gewährleistet eine bessere Abschirmung in den Ecken der Maske und verhindert, daß der oder die Strahlen bei einer Überabtastuug den Rahmen treffen. Außerdem ist die Abschattierung des Lochmaskenbleches in der

ίο Mitte der langen Seiten der Maske minimal, so daß

eine unerwünschte Abschirmung des Randes der Maske in diesen Bereichen praktisch nicht auftritt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines

in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Rechtuck-Lochmasken-Farbfernsehbildröhre, bei der die Erfindung Anwendung gefunden hat,

F i g. 2 einen Querschnitt in einer Ebene 2-2 der Fig. 1,

F i g. 3 eine vergrößerte Schnittansicht in einer Ebene 3-3 der F i g. 2,

F i g. 4 einen Schnitt in einer Ebene 4-4 der F i g. 3, F i g. 5 und 6 Seitenansichten der Maskenelektrode

»5 gemäß F i g. 2, gesehen in Richtung der Pfeile D bzw. E, und

F i g. 7, 8 und 9 umgekehrte Schnittansichten in Ebenen 7-7, 8-8 bzw. 9-9 der F i g. 2.

F i g. 1 zeigt als bevorzugtes Ausführungsbeispiel

der Erfindung eine Rechteck-Lochmasken-Farbfernsehbildröhre mit einem Glaskolben 1, der einen Vorderteil 3 mit einer Frontplatte 4, ferner einen Trichter 5 und einen Hals 7 umfaßt. Im Hals 7 ist ein Elektronenstrahlererzeugungssystem 9 angeordnet. das mindestens einen, vorzugsweise drei Elektronenstrahlen liefert, die durch eoien Ablenkspulensatz 11 über einen nicht dargestellten Farbmosaik-Leuchtschirm abgelenkt werden, der sich auf der Innenseite der Frontplatte 4 befindet. Bei der Frontplatte 4 ist eine Lochmaskenelektrode 13 angeordnet. Fig. I zeigt gestrichelt den maximalen Vertikalablenkwinkel von im Mittel etwa 63° für die drei Strahlen in einer Bildröhre, die mit einem maximalen Ablenkwinkel von 90 arbeitet.

Wie F i g. 2 zeigt, haben die Maskenelektrode 13 und der Umfangsflansch 14 des Röhrenvorderteils 3 ähnliche, im wesentlichen rechteckige Formen mil abgerundeten F.cken und einer Hauptachse B-B sowie einer Nebenachse C-C. Die Maskenelektrode 13 ent-

S" hält ein rechteckiges gekrümmtes Lochmaskenblech 15 aus Metall, das eine Vielzahl von Strahldurchtrittsöffnungen 17, die vorzugsweise ein hexagonales Muster bilden, und einen längs des Umfanges verlaufenden, in Achsrichtung vorspringenden Flansch 19 aufweist, der an einem rechteckigen Halterungsund Verstärkungsrahmen 21 befestigt ist, Der Rahmen 21 ist ein Ununterbrochener Metallstreifen mit L-förmigem Querschnitt und gekrümmten Seiten, wie es in den F i g. 3 bis 6 dargestellt ist. Der Loch'

maskenflansch 19 ist teleskopartig über einen in Achsrichtung verlaufenden Schenkel 23 des Rahmens 11 geschoben und mit diesem verschweißt. Der andere Schenkel 25 des L-förmigen Rahmens hat eine gleich· förmige Breite und erstreckt sich vom Schenkel 23

6s nach innen in Richtung auf eine Mittelachse A-A der Röhre. Dieser Schenkel 25 dient als Elektronenabschirmung und verhindert im wesentlichen, daß die Strahlen bei einer Überablenkung und den maximalen

Ablenkwinkeln während des Betriebs der Röhre auf den Muskenflansch 19 und den Schenkel 23 auftreffen können (s. F i g. 7 bis 9),

Aus den Fig, 2 bis 4 ist, ersichtlich, daß der Maskenrahmen 21 im Kolbenvorderteil 14 lösbar durch vier Zapfen 27 gelagert ist, die am Röhrenkolbenvorderteil an oder in der Nähe der Mittelpunkte der vier Seiten des Röhrenkalbenvorderteils befestigt sind und in dreieckige Löcher 31 von vier Blattfedern 29 eingreifen, die jeweils an dem dem Loch entgegengesetzten Ende 33 mit einer zur Temperaturkompensation dienenden Bimetallplatte 34 verschweißt sind, die ihrerseits am Rahmen 21 angeschweißt ist, wie es in der USA.-Patentschrift 3 330 980 beschrieben ist. Die Platten 34 können als Teil des Rahmens 21 angesehen werden. Die Blattfedern 29 können auch unmittelbar an den Rahmen 21 angeschweißt sein, wobei dann die Platten 34 entfallen.

Wie die Fig. 1 und 5 bis 9 zeigen, ist die Innenseite der Frontplatte 4 konkav und die der Frontplatte gepenüberliegende Seite des Lochmaskenbleches 15 konvex. Vorzugsweise sind beide Flächen sphärisch mit verschiedenen Krümmungsmittelpunkten auf der Awhse A-A, so daß sich der Zwischenraum zwischen Frontplatte und Maskenblech von der Mitte zum Rand hin in vorgegebener Weise ändert.

Anstatt dem rechteckigen Rahmen 21 eine sphärische Gestalt zu geben, die der sphärischen Form de· Maskenbleches 15 entspricht, hat der Rahmen 21 oder der Schenkel 25 eine Form, die einer tonnenförmigen Fläche entspricht, bei der die Krümmung der Fläche der langen Seiten 35 wesentlich kleiner ist als die Krümmung der Fläche der kurzen Seiten 37 und auch wesentlich kleiner als die Krümmung der Fläche des sphärischen Maskenbleches 15 (F i g. 5 und 6). Die Krümmung der Fläche der kurzen Seiten 37 des Schenkels 25 kann im wesentlichen gleich der des sphärischen Maskenbleches 15 sein.

F i e. 7 zeigt, wie der Schenkel 25 den Elektronenstrahl/? in den Ecken abschirmt, wo der Ablenkwinkel maximal (90 ) ist. F i g. 8 zeigt die Abschirmwirkung in der Mitte der langen Seiten 35 des Rahmens, wo der Ablenkwinkel ein Minimum von etwa 63 r.at. F i g. 9 zeigt die Abschirmwirkung an der Mitte der kurzen Seiten 37 bei einem Ablenkwinkel von etwa 79 . Der Innenrand des Schenkels 25 hat in den F i g. 7 bis 9 jeweils, eine solche Lage, daß der Elektronenstrahl bei einer Überablenkung sowohl bei den drei dargestellten Stellen als auch an den anderen Stellen längs der langen Seiten durch den Schenkel 25 jeweils im wesentlichen gleichmäßig abgefangen wird. Dies resultiert in einer im wesentlichen gleichförmigen Abschirmung des Umfangsflansches 19 und des Schenkels 23 gegen den Strahl. F i e. 8 zeigt zum Vergleich in gestrichelten Linien 211' den" Ort, den der Rahmen in der Mitte der langen Seite 35 einnehmen würde, wenn der Rahmen die gleiche Krümmung hätte vi\s das Maskenblech IS. Bei einer solchen Anordnung würde auch ein Randbereich des Maskenbleches abgedeckt, wie die strichpunktierte Linie R' zeigt.

Die Flächenkrümmung der kurzen Seiten 37 des sich nach innen erstreckenden Schenkels 25 kann auch kleiner als die des sphärischen Maskenbleches 15 gemacht werden, um die Abschirmung längs der kurzen Seiten bei einer Überablenkung ebenfalls zu verbessern. Die Ungleichförmigkeit längs der kurzen Seiten 37 ist jedoch klein, da der Strahl bei einem größeren Winkel (79°) um eine kürzere Strecke abgelenkt wird, und sie kann daher zugelassen worden. Außerdem wird die FlSchenkrümmung der kurzen Seiten 37 des Schenkels 25 vorzugsweise größer als die der langen Seiten 35 gemacht, um eine günstigere Anordnung des Rahmens 21 bezüglich der vier Montagezapfen 27 zu erreichen. Die Kolbenvorderteile 3 werden vom Kolbenhersteller mit vier Zapfen 27 geliefert, die in einer gemeinsamen Ebene G-G liegen, die senkrecht zur Mittelachse A-A verläuft. Es ist daher wünschenswert, daß die mittleren Teile der Seiten des Rahmens, an denen die Montagefedern angebracht werden, in der gleichen oder einen parallelen gemeinsamen Ebene liegen, damit für alle vier Seiten die gleichen Federn verwendet werden können. Dies wird zusammen mit einer gleichmäßigen Abschirmung des Strahles längs der langen Seiten 35 des Schenkels 25 durch die tonnenförmige Gestalt des Schenkels 25 erreicht. Die beiden verschiedenen Flächenkrümmungen der Ir. jen und kurzen Seiten 35 bzw. 37 können so gewählt werden, daß die Abstände F (F i g. 5 und 6) zwischen der Ebene, die durch die vier Ecken des Schenkels 25 geht, und den mittleren Teilen der vier Seiten gleich sind, so daß diese Teile in ein und derselben Ebene liegen, die parallel zu der durch die Zapfen 27 gehenden Ebene G-G verläuft, wie die F i g. 8 und 9 zeigen, und immer noch eine im wesentlichen gleichmäßige Abschirmung des Strahles längs der langen Seiten 35 gewährleistet ist. Andererseits können die beiden Flächenkrümmungen in erster Linie hinsichtlich einer optimalen Gleichmäßigkeit der Abschirmung und nebenbei so, daß die Mittelteile der vier Seiten des Schenkels 25 im wesentlichen, wie gewünscht, in der gleichen Ebene liegen und die Verwendung identischer Federn ermöglichen, gewählt werden.

Vorzugsweise ist der Querschnitt des Rahmens 21 überall gleich, d. h., die beiden Schenkel 23 und 25 haben vorzugsweise konstante Breite. In diesem Falle ist der ganze Rahmen wie der oben beschriebene nach innen vorspringende Schenkel 25 tonnenförmig, und der Flansch 19 hat eine sich längs der langen Seiten ändernde und längs der kurzen Seiten gleichbleibende Länge, so daß die Überlappung mit dem Schenkel 23 gleichmäßig ist, wie die F i g. 5 und zeigen.

Beispielsweise hat eine 17"-90 -Rechteck-Farbfernsehbildröhre eine Bildschirmdiagonale von etwa 41 cm, einen Frontplatten-Krümmungsradius von etwa 61 cm und einen Lochmasken-Krümmungsradius von etwa 63,5 cm. Der tonnenförmige, rechteckige Rahmen 21 kann dann einen »Dauben-Radius« längs der langen Seiten von etwa 112 cm und einen »Reifen-Radius« längs der kurzen Seiten von etwa 68,5 cm haben, wobei die Krümmungsmittelpunkte jeweils auf der Mittelachse A-A liegen. Die Breiten des axialen und radialen Schenkels können dabei etwa 17,8 bzw. 12,7 mm betragen.

Bei der oben beschriebenen Konstruktion wurden vier Zapfen 27 und vier Federn 29 verwendet, die bei oder in der Nähe der Mittelpunkte der vier Seiten des Rechtecks liegen. Die Erfindung läßt sich selbstverständlich auch auf andere Konstruktionen anwenden, z. B. eine Rechteck-Farbbildröhre, bei der die Maske im Kolbenvorderteil durch drei in der Nähe der Mitten von drei Seiten am Maskenrahmen befestigte Federn gehaltert ist, wie es z. B. in der USA.-Patentschrift 3 343 024 beschrieben ist. Bei

dieser bekantiteri Röhre ist die Maske durch eine Feder, die atn Maskenrahmen in der Nähe der Mitte der einen Jangen Seite angebfacht ist und an einem entsprechenden Zapfen angreift, und zwei Federn, die am Maskenrahmen in der Nähe der Mitten der kurzen Seiten angebracht sind und an Zapfen angreifen, die zwischen den Mitten und den Enden der kurzen Seiten angeordnet sind, gehaltert.

Claims (5)

Patentansprüche: lü

1. Farbfernsehbildröhre mit einem Kolben, der eine rechteckige Frontplatte hat, auf deren Innenseite ein Mosaik-Leuchtschirm angeordnet ist, einem Elektronenstrahlerzeugungssystem zum Erzeugen mindestens eines auf den Leuchtschirm gerichteten Elektronenstrahls, und einer zwischen dem Leuchtschirm und dem Strahlerzeugungssystem angeordneten, rechteckigen Lochmaske, die ein rechteckiges, vom Strahlerzeugungssystem ao aus gesehen konkaves Lochmaskenblech aus Metall, das eine Vielzahl von Löchern aufweist und am L'mfang einen sich vom Leuchtschirm weg erstreckenden Flansch hat, sowie einen rechteckigen Rahmen umfaßt, dessen vier Seiten so as gekrümmt sind, daß sie angenähert parallel zum Leuchtschirm verlaufen, und welcher einen endlosen, L-förmigen Streifen gleichmäßigen Querschnitts enthält, dessen einer Schenkel in Richtung auf den Leuchtschirm verläuft und mit dem Umfangsflansch des Lochmaskenbleches verbunden ist, während der andere Schenkel vom einen Schenkel nach innen vorspringt und bei Überablenkung des Elektronenstrahls als Elektronenabschirmung wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten des rechteckigen Rahmens (21) so gekrümmt sind, daß der nach innen vorspringende Schenkel (25) längs der langen Seiter (3$) des Rahmens sine wesentlich kleinere Krümmung als die Flächenkrümmung längs dei entsprechenden langen Seiten des Lochmasken bleches (15) und auch eine wesentlich kleinen Krümmung als die Flächenkrümmung des inicl innen vorspringenden Schenkels längs der kurzer Seiten (37) des Rahmens hat.

2. Farbfernsehbildröhre nach Anspruch I, da durch gekennzeichnet, daß die beiden Schenke (23.25) des Rahmens (21) eine im wesentlicher gleichmäßige Breite haben.

3. Farbfernsehbildröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenkrümmung der kurzen Seiten des anderen Schenkels im wesentlichen gleich der Flächenkrümmung der entsprechenden kurzen Seiten des Loch maskenbleches (15) ist.

4. Farbfernsehbildröhre nach Anspruch 1,] oder 3, bei der der Rahmen im Kolben durch mindesten drei Blattfedern gehaltert ist, die jeweils mit ihrem einen Ende am Rahmen unc mit ihrem anderen Ende an einem Zapfen des Kolbens befestigt sind, wobei die Zapfen in einei Ebene liegen, die senkrecht zur Röhrenachse %'er läuft, dadurch gekennzeichnet, daß die in dei Nähe der Befestigungsstellen der Federn (29) anRahmen (21) liegenden Teile des anderen Flansches (25) im wesentlichen in einer Ebene liegen die parallel zu der durch die Zapfen (27) gehenden Ebene (G-G) verläuft, so daß identische Federn verwendbar sind.

5. Farbfernsehbildröhre nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß vier Zapfen (27) unc vier Federn (29) in der Nähe der Mitten der viei Seiten des rechteckigen Rahmens (21) angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen