DE3035970C2

DE3035970C2 - Verfahren zur Justierung der Elektrodenabstände in Strahlenerzeugungssystemen von Elektronenstrahlröhren

Info

Publication number: DE3035970C2
Application number: DE3035970A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Nill
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1980-09-24
Filing date: 1980-09-24
Publication date: 1982-11-04
Also published as: NL189017B; JPS57118340A; IT1194095B; IT8124114A0; FR2490871B1; JPS6324288B2; CA1177526A; FR2490871A1; DE3035970A1; US4449951A; NL189017C; NL8104283A

Description

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Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Justierung der Elektrodenabstände in Strahlerzeugungssystemen von Elektronenstrahlröhren, wie sie als Mehrstrahlelektronenröhren z. B. in Farbfernsehröhren Verwendung finden.

Die Erzeugung, Formung und Steuerung des Elektronenstrahls in einer Farbfernsehröhre, welcher dann zur Erzeugung des Schirmbildes noch magnetisch abgelenkt wird, geschieht im Strahlerzeugungssystem, das hauptsächlich aus drei nebeneinander angeordneten Folgen von Kathoden, Steuergittern und Strahlformungselektroden besteht.

In einer bestimmten Ausbildungsform stehen drei Einzelkathoden für die Erzeugung der Rot-, Blau- und Grün-Komponente des Schirmbildes einer gemeinsamen ersten Elektrode G 1 gegenüber, welche drei Durchtrittsöffnungen (Aperturen) für die drei Elektronenstrahlen hat Darauf folgt in entsprechend größerem Abstand die zweite Elektrode G 2. Kritisch ist der sehr kleine Abstand K-Gi der Kathode K von der ersten Elektrode Gl. Mit z.B. ca. 100μηι beeinflußt er die Röhrendaten viel stärker als der Abstand G1 — G 2 der ersten Elektrode G 1 von der zweiten Elektrode G 2, welcher mehrfach größer ist. Es kommt somit darauf an, daß der Abstand K — G 1 bei der Systemmontage genau t>5 eingestellt wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches Verfahren ist aus der DE-AS 11 64 577 bekannt Bei diesem bekannten Verfahren wird zur Justierung des Elektrodenabstand«» in dem Strahlerzeugungssystem einer Elektronenstrahlröhre nicht der die Apertur enthaltende, der Kathode gegenüberliegende Elektrodenbereich der ersten Elektrode Gl, sondern ersatzweise eine Montagelehre verwendet, welche die Soll-Kontur dieses Elektrodenbereiches darstellt. Es wird also bei diesem Verfahren die erste Elektrode G 1 vorübergehend durch eine Montagelehre ersetzt.

Dieses bekannte Verfahren weist jedoch noch die Unzulänglichkeit auf. daß nach dem Einmessen des Abstandes K-Gl mittels der Lehre und dem Austauschen der Lehre gegen die erste Elektrode G I Abweichungen vom Sollabstand K-Gi auftreten können, weil das Profil der ersten Elektrode G1 genau die gleiche Form wie das Lehrenprofil aufweisen muß.

Ferner ist in der DE-AS 23 55 240 ein Verfahren zum Anordnen einer Kathode bezüglich einer ersten Elektrode G1 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird zunächst ein vorläufiger Abstand zwischen der Kathode und der ersten Elektrode G1 mittels einer Abstandslehre auf ein bekanntes Maß eingestellt, welches größer als der vergeschriebene endgültige Abstand ist Anschließend wird die Abstandslehre aus dem Bereich zwischen den Flächen entfernt und schließlich wird unter Einschieben der Kathode in den Kathodenträger der vorläufig eingestellte Abstand um den Differenzbetrag zwischen dem bekannten Maß und dem vorgeschriebenen Abstand vermindert und die Kathode im Kathodenträger festgelegt.

Eine Anlage der Befestigungsplatte der Kathoden an Anschlägen der ersten Elektrode Cl- wie bei dem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 — ist bei diesem Verfahren nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs ! so zu verbessern, daß unter Mitwirkung der einzubauenden ersten Elektrode Gl deren Maßungenauigkeiten ausgeglichen werden.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 enthalten.

Dabei gibt die direkte Positionierung gegen Abstandslehren ohne Zwischeneinstellschritt die Möglichkeit zur lagegenauen Befestigung der Kathode in ihrer Befestigungshülse. Während der Befestigung kann kontrolliert und gegebenenfalls durch Nachjustierung korrigiert werden. Dies wird erreicht indem die Abstände K— G1 unmittelbar über Abstandslehren eingestellt werden, wobei die Einbaulage einer oder mehrerer Kathoden in Halterungen einer gemeinsamen Befestigungsplatte durch gleichzeitige Einzeljustierung noch außerhalb des Gesamtsystems bestimmt wird, zeitlich also vor dem Einfügen der Befestigungsplatte erfolgt, und die Kathoden nach ihrer Justierung schon außerhalb des Gesamtsystems mit den Halterungen ihrer gemeinsamen Befestigungsplatte auch fest verbunden werden. Damit dies außerhalb des Systems geschehen kann, wird ein Bezugskörper verwendet welcher hier der Anschaulichkeit wegen als Befestigungsplatte dargestellt und bezeichnet wird, in dem die Befestigungshülsen der Kathoden schon fest eingesetzt sind und auf welchen die spätere Einbaulage, welche im zusammengebauten System durch die Anlage an den Anschlägen der ersten Elektrode GI gegeben ist, während der Justierung und Befestigung der Kathoden

in ihren Halterungen mittels Abstandslehren übertragen wird.

Werden diese Abstandslehren nach dem Einsetzen Jer Kathoden entfernt, so kann die Befestigungsplatte gegen Anschläge in die endgültige Position im Gesamtsystem lagegenau eingesetzt werden. Damit bleibt nur noch zu gewährleisten, daß in der Befestigungsplatte die Kathoden in der richtigen Lage befestigt werden und zwar unter Berücksichtigung der tatsächlichen Lage der ihnen gegenüberliegenden Bereiche der ersten Elektrode G 1. Dies wird dadurch erreicht, daii die Lage derjenigen, die Apertur enthaltenden Elektrodenbereiche, die im zusammengebauten System den Kathoden genau im Abstand D gegenüberliegen sollen, zu den Kathoden ebenfalls durch Abstandslehren übertragen werden, welche um den Abstand D langer sind.

Entsprechend den im Gesamtsystem vorhandenen Unsymmetrie!) kann es wünschenswert sein, die Abstände zwischen Kathode K und erster Elektrode G1 etwas unterschiedlich einzustellen. Dies ist einfach zu erreichen, wenn nur der Betrag des Absiandes D für die einzelnen Kathoden unterschiedlich ist und alle Abstandslehrcn unabhängig voneinander in einer gemeinsamen Führungsplatte verschiebbar sind, welche aus mehreren fest miteinander verbundenen Teilen bestehen kann. Die als Abstandsie! iren bezeichneten Einstellhilfsmittel sind in Wirklichkeit nicht notwendigerweise Abstandskörper wie z. B. Endmaße. Es ist vorteilhaft, wenn die Abstandslehren mit mechanischen, induktiven, kapazitiven oder pneumatischen Meßfühlern ausgerüstet sind.

Anhand der Figuren sei nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Justiermethode.

Die Bezugszeichen haben folgende Bedeutung:

1 bezeichnet die erste Elektrode G 1 (Steuergitter, Wehneltzylinder).

2 bezeichnet die zweite Elektrode G 2 (Schirmgitter).

3 bezeichnet die Kathode K.

4 bezeichnet die Hülse, in welcher die Kathode an den Stellen 5 befestigt wird.

5 bezeichnet die Befestigungsstelle Kathode/Hülse.

6 bezeichnet die Kathodenträgerplatte (Bezugskörper), hier Befestigungsplatte genannt.

7 sind Symbole für die Kathodeneinstellung. Sie deuten eine z. B. mechanische, magnetische oder pneumatische Kraft an, die in Achsrichtung die Kathoden auf die durch Abstandslehren 10 bestimmten Abstände gegen diese Abstandslehren hin verschiebt

8 sind Abstandslehren zur Bestimmung des Abstandes der ersten Befestigungsplatte 6 von den Anschlägen 9 an der Elektrode G 1 während der Kathodenjustierung. Beim Zusammenbau wird die Befestigungsplatte 6 an den Anschlägen 9 angelegt.

9 sind die Anschläge für die Befestigungsplatte 6 an G 1 im fertig montierten Zustand.

10 sind die Abstandslehren zur Einstellung des Kathodenabstandes vor der Befestigung der Kathoden in den Befestigungshülsen, zur Beobachtung dieses Abstandes während und nach der Befestigung. Diese Abstandsichren sind um den jeweiligen Abstand K— G 1 der Kathode K von der ersten Elektrode G 1 langer als die Abstandslehren 8.

11 bezeichnet die Führungsplatte, in welcher die Abstandslehren 8 und 10 relativ zueinander verschiebbar sind.

12 sind die Durchtrittsöffnungen (Aperturen) für die Elektronenstrahlen.

Fig.2 zeigt den Zustand nach Entfernung des Meßkopfes.

Bei modernen Farbbildröhren ist der zulässige Toleranzbereich des Kathodenstromeinsetzpunktes zunehmend eingeschränkt worden, um den Schaltungsaufwand der Geräte zu reduzieren und eine gleichmäßige Schärfequalität des Bildes zu sichern.

Neben den Materialstärken und Lochdurchmessern 'der Elektroden G1 und G2 sind die Abstände Gi-K und Gi-G2 Haupteinflußgrößen auf den Betrag der Einsatzspannung. Dabei geht der Abstand Gi-K viel stärker ein als der Abstand Gi-G2. Daraus ergibt sich, daß zur Erzielung einer engen Einsatzspannungssteuerung der Gl- /C-Abstand sehr exakt eingemessen werden muß. Deshalb wird folgender Justier- und Montageablauf gewählt:

1. In das fertig angeglaste System wird von unten in die erste Elektrode G1 ein Meßkopf aus Führungsplatte 11 und den Abstandslehren 8 und 10 eingefahren, der über diese Abstandslehren die innenliegenden Anschläge für die Befestigungsplatte (Abstandslehren 8) sowie die innenliegende

_Jo Wand von Gl in der Umgebung der drei Aperturlöcher (Abstandslehren 10) nach außen überträgt.

2. Die Befestigungsplatte 6 mit den vormontierten, z. B. eingenieteten Kathodenhalterhülsen 4 wird gegen die Abstandslehren 8 gefahren, d. h. in einen definierten Abstand zu G1 gebracht.

3. Die drei Kathoden 3 werden in den Hülsen 4 gegen die Abstandslehren 10 gefahren und in dieser Stellung mit diesen Hülsen vorzugsweise laserverschweißt. Dabei können die Abstandslehren 10 als Endmaße zu mechanischem Anschlag dienen oder für berührungsloses Einmessen mit Meßfühlern (induktiv, kapazitiv oder pneumatisch) ausgerüstet sein.

4. Mit den Meßfühlern kann während des Einschweißens auf Veränderung des einjustierten Abstandes durch den Befestigungsvorgang überwacht werden.

5. Die ganze Meßgruppe wird aus der ersten Elektrode G1 ausgefahren, falls die Abstände unverändert oder in zulässigen Grenzen geblieben sind.

6. Die Befestigungsplatte mit den jetzt eingeschweißten Kathoden wird gegen die Anschläge 9 in die erste Elektrode G1 eingesetzt und z. B. durch Sickpunkte darin fixiert.

Bei diesem Vorgehen ist es vorteilhaft, daß die Befestigung der Kathoden erfolgt, solange noch die Abstandslehren 8 und 10 in Aktion sind und die Befestigungsplatte noch nicht ins Gesamtsystem eingesetzt ist. Wird beim Befestigen der justierte K-G 1 -Abstand verändert, ist dies sofort erkennbar, und der Zusammenbau unterbleibt, so daß nicht das gesamte System unbrauchbar wird. Es kann dann eine neue Anpassung vorgenommen werden oder eine Nachju-

*>' stierung der Kathoden erfolgen. Dazu sind die Hülsen 4 in geeigneter Weise verformbar ausgebildet.

Ein weiterer großer Vorteil der Erfindung ist dadurch gegeben, daß zur Entfernung des Meßkopfes (8,10 und

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11) der Abstand der Befestigungsplatte vom System erreichbar, wenn, wie es bei bekannten Anordnungen

ohne Notwendigkeit zur Beibehaltung der Einstellge- der Fall ist, der Meßkopf nach der Justierung zur Seite,

nauigkeit vorübergehend vergrößert werden kann, denn also quer zur Achsrichtung des Systems entfernt werden

die Annäherung zwecks Zusammenbau erfolgt ohnehin muß. Beim Zusammenbau ergibt sich in einer zur

in jedem Fall durch die Annäherung der Befestigungs- ■> Zeichenebene senkrechten Fläche ein weitgehender

platte bis an die Anschläge 9. Somit ist es möglich, der Ausgleich der Resttoleranzen, wenn drei Anschläge 9

ersten Elektrode G 1 die zur Stabilisierung des Aufbaus möglichst weit außen angeordnet werden,
erforderliche Topfform zu geben. Dies wäre nicht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Justierung des Abstands D zwischen den Kathoden und der ersten Elektrode G 1 in Strahlerzeugungssystemen von Elektronenstrahlröhren, bei dem die Kathoden in ihren in einer Befestigungsplatte befindlichen Hülsen justiert und befestigt werden, während gleichzeitig die Lage der Kathoden in der Befestigungsplatte durch eine Montagelehre so festgelegt wird, daß sich der ι ο Abstand D zwischen den Kathoden und der ersten Elektrode G1 bei Anlage der Befestigungsplatte mit Anschlägen an der ersten Elektrode G1 einstellt, dadurch gekennzeichnet, daß als Montagelehre zwei Arten von Abstandslehren (8, 10) dienen, von denen die erste Art (10) zwischen die Kathoden (3) und die ihnen gegenüberliegenden, Aperturen (12) enthaltenden Bereiche der ersten Elektrode G 1 (1) und die zweite Art (8) zwischen die Befestigungsplatte (6) und die Anschläge (9) der ersten Elektrode G1 (1) eingeschoben wird, und daß die Abstandslehren der ersten Art (10) um den Abstand Dlänger sind als die der zweiten Art (S).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag des Abstandes D für die einzelnen Kathoden unterschiedlich ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Abstandslehren (8) und (10) unabhängig voneinander in einer gemeinsamen Führungsplatte (11) verschiebbar sind, welche aus mehreren fest miteinander verbundenen Teilen bestehen kann.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandslehren mit mechanischen, induktiven, kapazitiven oder pneumatischen Meßfühlern ausgerüstet sind.