DD232575A5 - KATHODENSTRAHLROEHRE WITH A IN THE ESSENTIAL LEVEL SCREEN IMPOSING FRONT PANEL - Google Patents
KATHODENSTRAHLROEHRE WITH A IN THE ESSENTIAL LEVEL SCREEN IMPOSING FRONT PANEL Download PDFInfo
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Abstract
Es wird eine Kathodenstrahl-Farbfernsehbildroehre mit einer rechteckigen Frontplatte beschrieben, deren aeussere Oberflaeche sowohl laengs einer kleinen Achse als laengs einer grossen Achse gekruemmt ist. Auf der Innenseite der Frontplatte befindet sich ein Lumineszenzschirm. Zumindest dem mittleren Teil der Frontplatte ist die Kruemmung laengs der Klemmenachse mindestens 10% groesser als die Kruemmung laengs der grossen Achse. Punkte der aeusseren Oberflaeche, die sich in der Naehe der Enden der grossen Achse an den Raendern des Lumineszenzschirmes befinden, liegen in einer ersten Ebene, die senkrecht zur longitudinalen Mittelachse (Z-Z) der Roehre liegen; Punkte der aeusseren Oberflaeche, die sich in der Naehe der Enden der kleinen Achse an den Raendern des Lumineszenzschirmes befinden, liegen in einer zweiten Ebene, die von der ersten Ebene beabstandet ist und parallel zu dieser verlaeuft, und Punkte der aeusseren Oberflaeche, die sich in der Naehe der Enden der Diagonalen der rechteckigen Frontplatte an den Raendern des Bildschirms befinden, liegen in einer dritten Ebene, die von der ersten Ebene beabstandet und parallel zu dieser ist. Die drei Ebenen sind vom mittleren Teil der Frontplatte in der Reihenfolge zweite Ebene, erste Ebene und dritte Ebene beabstandet. Fig. 9A cathode-ray color television picture tube with a rectangular front plate is described, the outer surface of which is crimped along both a small axis and a large axis. On the inside of the front panel is a luminescent screen. At least the central part of the front plate, the crimping along the terminal axis is at least 10% greater than the crimping along the large axis. Points of the outer surface, which are located near the ends of the major axis on the edges of the luminescent screen, lying in a first plane which are perpendicular to the longitudinal center axis (Z-Z) of the tube; Dots of the outer surface located near the ends of the minor axis at the edges of the luminescent screen lie in a second plane spaced from and parallel to the first plane, and points of the outer surface extending in are located near the ends of the diagonals of the rectangular front panel on the edges of the screen, lie in a third plane which is spaced from and parallel to the first plane. The three planes are spaced from the middle part of the front panel in the second-level, first-level, and third-level order. Fig. 9
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Kathodenstrahlröhren, und insbesondere die Kontur der Oberfläche des Frontplattenteiles solcher Röhren.The present invention relates to cathode ray tubes, and more particularly to the contour of the surface of the panel portion of such tubes.
Bei den handelsüblichen Rechteck-Kathodenstrahlröhren mit einer Bildschirmdiagonale von mehr als etwa 23cm gibt es im wesentlichen zwei Frontplattenkonturen: sphärisch und zylindrisch. Ebene Frontplatten sind zwar auch möglich, eine solche Konfiguration ist jedoch wegen der großen Dicke und des hohen Gewichts des Frontplattenteiles, die aus Festigkeitsgründen erforderlich sind, unzweckmäßig. Wenn es sich bei der Kathodenstrahlröhre um eine Schattenmaske-Farbfernsehbildröhre handelt, würde bei ebener Frontplatte auch die Schattenmaske übermäßig schwer und kompliziert.For commercial square cathode ray tubes having a screen diagonal greater than about 23 cm, there are essentially two front panel contours: spherical and cylindrical. While plane faceplates are also possible, such a configuration is impractical because of the large thickness and high weight of the faceplate part required for strength reasons. Also, if the CRT is a shadow mask color television picture tube, the shadow mask would become excessively heavy and complicated on a flat faceplate.
Es ist in jüngerer Zeit angeregt worden, sphärische Frontplatten von Kathodenstrahlröhren dadurch zu verbessern, daß man den Krümmungsradius der Frontplatte um einen Faktor von 1,5 bis 2 vergrößert. Durch eine solche Vergrößerung des Krümmungsradius verringert sich die Wölbung der Frontplatte, was Vorteile bei einer schrägen Betrachtung des Bildschirmes mit rieh bringt. Trotz dieses Fortschrittes sind noch flachere Frontplatten oder Alternativfrontplatten, die flacher aussehen? erwünscht.It has recently been suggested to improve spherical faceplates of CRTs by increasing the radius of curvature of the faceplate by a factor of 1.5 to 2. Such an increase in the radius of curvature reduces the curvature of the front panel, which brings advantages in an oblique viewing of the screen with rieh. Despite this progress, even flatter front panels or alternative front panels that look flatter? he wishes.
ein neues Konzept für Frontplattenkonturen, das die Frontplatte ziemlich flach erscheinen läßt, ist in den DE-USen 3406784, 3406786 und 3406787 beschrieben. Die in diesen Offenlegungsschriften beschriebenen Frontplatten sind sowohl längs einer großen oder Hauptsache als auch längs einer kleinen oder Nebenachse gekrümmt, die Frontplatte ist jedoch nicht sphärisch. Bei der bevorzugten Ausführungsform dieser vorgeschlagenen Frontplatten ist der Umfangsrand des Röhrenbildschirmes eben. Bei diesen Röhren ist es wichtig, die Kontur der Frontplatte im diagonalen Bereich so zu yestalten, daß die unterschiedlichen Krümmungen längs der großen oder kleinen Achse richtig ineinander übergehen. Bei der Röhre gemäß der DE-OS 3406784 wird dieser Übergang dadurch erreicht, daß man mindestens einen Vorzeichenwechsei der zweiten Ableitung der die Kontur der Diagonale in der Richtung von der Mitte zur Ecke zuläßt.a new concept for front panel contours that makes the front panel appear rather flat is described in DE-USs 3406784, 3406786 and 3406787. The front panels described in these patents are curved along either a major or major axis or along a minor or minor axis, but the faceplate is not spherical. In the preferred embodiment of these proposed faceplates, the peripheral edge of the tube screen is flat. In these tubes, it is important to shape the contour of the faceplate in the diagonal area so that the different curvatures along the major or minor axis merge properly. In the tube according to DE-OS 3406784 this transition is achieved by allowing at least one sign change of the second derivative of the contour of the diagonal in the direction from the center to the corner.
)arlegung des Wesens der Erfindung) embodiment of the essence of the invention
)urch die vorliegende Erfindung werden Kathodenstrahlröhren verbessert, die eine rechteckige Frontplatte aufweisen, deren iußere Oberfläche sowohl längs der kleinen als auch längs der großen Achse gekrümmt ist. Die Frontplatte ist auf ihrer nnenseite mit einem durch Kathodenstahlen anregbaren Lumineszenzschirm versehen. Zumindest im mittleren Teil der Tontplatte ist die Krümmung längs der kleinen Achse mindestens 10% größer als die Krümmung längs der großen Achse. Bemäß der vorliegenden Erfindung liegen Punkte der äußeren Oberfläche in der Nähe der Enden der großen Achse an den !ändern des Schirms in einer ersten Ebene, die senkrecht zur longitudinalen Mittelachse der Röhre verläuft; Punkte der äußeren Dberfläche in der Nähe der Enden der kleinen Achse an den Rändern des Bildschirms liegen in einer zweiten Ebene, die von der irsten Ebene beabstandet und parallel zu dieser ist; und Punkte der äußeren Oberfläche in der Nähe der Enden der Diagonalen ler rechteckigen Frontplatte an den Enden des Bildschirms liegen in einer dritten Ebene, die von der ersten Ebene beabstandet ind parallel zu dieser ist. Die drei Ebenen sind vom mittleren Teil der Frontplatte in der Reihenfolge: zweite Ebene, erste Ebene ind dritte Ebene beabstandet.The present invention improves on cathode ray tubes having a rectangular front plate whose outer surface is curved both along the small and along the major axis. The front panel is provided on its inside with a stimulable by cathode steel luminescence screen. At least in the middle part of the clay plate, the curvature along the minor axis is at least 10% greater than the curvature along the major axis. According to the present invention, points of the outer surface near the ends of the major axis are at the change of the screen in a first plane which is perpendicular to the longitudinal center axis of the tube; Points of the outer surface near the ends of the minor axis at the edges of the screen lie in a second plane spaced from and parallel to the most plane; and outer surface points near the ends of the diagonal rectangular front panel at the ends of the screen lie in a third plane spaced from and parallel to the first plane. The three levels are spaced from the middle part of the front panel in the order: second level, first level, and third level.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine Frontplattenpanelkontur geschaffen, die flacher erscheint als die vorgeschlagenen !Öhren mit großem Frontplatten-Krümmungsradius, und die kein wesentlich dickeres Glas für die Aufrechterhaltung der :estigkeit der Röhre erfordern.The present invention provides a faceplate panel contour is created, which appears flatter than the proposed eyelets with large faceplate radius of curvature, and not much thicker glass for the maintenance of: require estigkeit the tube.
tasführungsbeispieletasführungsbeispiele
m folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawings.
is zeigen:show:
:ig. 1 eine zum Teil axial geschnittene Draufsicht auf eine Schattenmasken-Farbfernsehbildröhre gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; : ig. 1 is a partially axially sectioned plan view of a shadow mask color television picture tube according to one embodiment of the present invention;
:ig. 2 eine Stirnansicht der Frontglaswanne der Röhre gemäß Fig. 1 gesehen in Richtung von Pfeilen 2-2 der Fig. 1; :ig. 3, 4 und 5 Querschnittsansichten der in Fig.2 dargestellten Frontglaswanne längs Ebene 3-3,4-4 bzw. 5-5; :ig. 6 ein Diagramm, in dem die Konturen längs der großen Achse, der kleinen Achse und der Diagonale der Frontplatte der Röhre gemäß Fig. 1 zusammen dargestellt sind; : ig. FIG. 2 is an end view of the front glass pan of the tube of FIG. 1 as viewed in the direction of arrows 2-2 of FIG. 1; FIG. : ig. Figures 3, 4 and 5 are cross-sectional views of the front glass pan shown in Figure 2 along planes 3-3, 4-4 and 5-5, respectively; : ig. Fig. 6 is a diagram in which the contours along the major axis, the minor axis and the diagonal of the front panel of the tube of Fig. 1 are shown together;
:ig. 7 eine gemeinsame Darstellung der Konturen der Frontglaswanne längs der Linien 3-3, A-A, B-B und C-C in Fig.2; :ig. 8 eine Darstellung eines Quadranten einer Ausführungsform einer Kathodenstrahlröhren-Frontplatte gemäß der : ig. FIG. 7 shows a joint representation of the contours of the front glass trough along lines 3-3, AA, BB and CC in FIG. 2; FIG. : ig. FIG. 8 is an illustration of a quadrant of an embodiment of a CRT faceplate according to FIG
Erfindung, in die Krümmungsradien und Krümmungsfunktionen eingezeichnet sind; :ig. 9 eine graphische Darstellung der Konturen der großen Achse, der kleinen Achse und der Diagonalen einer Ausführungsform der Frontplatte gemäß der Erfindung im Vergleich mit einer sphärisch gekrümmten Frontplatte mitInvention, are shown in the radii of curvature and curvature functions; : ig. 9 is a graphical representation of the contours of the major axis, minor axis and diagonal of an embodiment of the faceplate according to the invention as compared to a spherically curved faceplate
Standard-Radius; -Standard radius; -
:ig. 10 eine Darstellung der Konturen der großen Achse, der kleinen Achse und der Diagonale einer Frontplatte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im Vergleich mit einer sphärisch gekrümmten Frontplatte, deren Krümmungsradius das : ig. 10 is an illustration of the contours of the major axis, the minor axis and the diagonal of a faceplate according to an embodiment of the invention in comparison with a spherically curved faceplate whose radius of curvature is that of FIG
1,5fache des Standard-Radius beträgt; :ig. 11 eine Darstellung der Konturen der großen Achse, der kleinen Achse und der Diagonalen einer Frontplatte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im Vergleich mit einer sphärisch gekrümmten Frontplatte mit einem Krümmungsradius1.5 times the standard radius; : ig. 11 is an illustration of the contours of the major axis, the minor axis and the diagonal of a faceplate according to an embodiment of the invention in comparison with a spherically curved faceplate having a radius of curvature
gleich dem Doppelten des Standard-Radius; und :ig.12 eine Darstellung der Konturen der großen Achse, der kleinen Achse und der Diagonalen einer Frontpiatte gemäß einerequal to twice the standard radius; and : ig.12 is an illustration of the contours of the major axis, the minor axis and the diagonal of a front plate according to a
Ausführungsform der Erfindung verglichen mit einer nicht sphärisch gekrümmten Frontplatte mit ebenem Rand. Mg. 1 zeigt eine Rechteck-Kathodenstrahlröhre in Form einer Farbbildröhre 10, die einen Glaskolben 11 mit einer rechteckigen :rontglaswanne 12 und einen rohrförmigen Hals, die durch einen Trichterteil 16 verbunden sind, enthält. Die Frontglaswanne 12 snthält eine Bildschirm- oder Frontplatte 18 und einen Umfangsflansch oder eine Seitenwand 20, die durch eine Glasfritte 17 mit lern Trichterteil 16 verschmolzen ist. Auf der Innenseite der Frontplatte 18 ist ein Dreifarben-Lumineszenzschirm 22 angeordnet. Sei dem Lumineszenzschirm handelt es sich vorzugsweise um einen Linien- oder Streifenrasterschirm, der streifenförmige .euchtstoffbereiche enthält, die im wesentlichen parallel zur kleinen oder Nebenachse Y-Y- der Röhre (senkrecht zur !eichenebene in Fig. 1) verlaufen. Der Lumineszenzschirm kann jedoch auch ein Punktrasterschirm sein. In der Frontglaswanne 2 ist eine Farbwahlelektrode oder Schattenmaske 24 lösbar montiert, die eine Vielzahl von Löchern aufweist und in einem 'orgegebenem Abstand vom Lumineszenzschirm 22 angeordnet ist. Zentrisch im Hals 14 ist ein nur schematisch angedeutetes nline-Elektronenstrahlerzeugungssystem 26 angeordnet, das drei Elektrodenstrahlen 28 erzeugt, welche längs koplanarer, :onvergierenderWege durch die Schattenmaske 24 auf den Lumineszenzschirm 22 gerichtet sind. Das Strahlerzeugungssystem ;ann auch eine Dreieck- oder Delta-Konfiguration haben.Embodiment of the invention compared with a non-spherically curved front plate with a flat edge. . Mg 1 shows a rectangular cathode ray tube in the form of a color picture tube 10 having a glass envelope 11 comprising a rectangular: contains rontglaswanne 12 and a tubular neck connected by a funnel portion 16. The front glass pan 12 snthält a screen or front plate 18 and a peripheral flange or a side wall 20, which is fused by a glass frit 17 with learning funnel part 16. On the inside of the front panel 18, a three-color luminescent screen 22 is arranged. The luminescent screen is preferably a line or strip grid screen which contains strip-like phosphor areas which run essentially parallel to the small or minor axis YY of the tube (perpendicular to the calibration plane in FIG. 1). However, the luminescent screen may also be a dot screen. In the front glass pan 2, a color selection electrode or shadow mask 24 is detachably mounted, which has a plurality of holes and is disposed at a distance from the luminescent screen 22. Centrally located in the neck 14 is an n-line electron gun 26, indicated schematically, which produces three electron beams 28 which are directed along the coplanar, converging paths through the shadow mask 24 onto the luminescent screen 22. The beam generating system may also have a triangle or delta configuration.
)ie in Fig. 1 dargestellte Röhre 10 ist für eine Verwendung mit einem externen magnetischen Ablenkspulensatz 30 ausgelegt, der lur schematisch dargestellt ist und den Hals sowie den Trichterteil 16 in der Nähe ihrer Verbindung umgibt. Im Betrieb liefert der \blenkspulensatz magnetische Vertikal- und Horizontalablenkfelder, um die drei Elektronenstrahlen 28 in Horizontalrichtung· ängs der großen oder Hauptachse X-X bzw. vertikal in Richtung der kleinen oder Nebenachse Y-Y rasterartig über den ,.The tube 10 shown in Fig. 1 is adapted for use with an external magnetic deflection coil set 30, which is shown schematically only and surrounds the neck and funnel portion 16 near its junction. In operation, the bladed coil set provides vertical and horizontal deflection magnetic fields to scan the three electron beams 28 horizontally along the major axis X-X and vertically in the direction of the minor or minor axis Y-Y, respectively.
.umineszenzschirm 22 abzulenken.To deflect .uminescence screen 22.
η Fig.2 ist die Frontglaswanne von vorne dargestellt. Der Umfang der Frontglaswanne 12 bildet ein Rechteck mit leicht gewölbten Seiten. Der Rand des Lumineszenzschirms 22 ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Dieser Rand ist rechteckig jnd hat gerade Seiten sowie rechteckige Ecken.η Fig.2 the front glass pan is shown from the front. The scope of the front glass pan 12 forms a rectangle with slightly curved sides. The edge of the luminescent screen 22 is shown by a dashed line. This border is rectangular and has straight sides as well as rectangular corners.
η den Fig. 3,4 und 5 sind Querschnitte einer speziellen Ausführungsform der Frontglaswanne längs der kleinen Achse Y-Y, der großen Achse X-X bzw. der Diagonalen dargestellt. Die äußere Oberfläche der Frontplatte der Frontglaswanne 12 ist sowohl ängs der großen als auch längs der kleinen Achse gekrümmt; die Krümmung längs der kleinen Achse ist zumindest im mittleren Teil der Frontplatte größer als die Krümmung längs der großen Achse. Beispielsweise kann in der Mitte der Frontplatte das /erhältnis des Krümmungsradius der äußeren Oberfläche der Frontplatte längs der Hauptachse zum Krümmungsradius längs der kleinen Achse größer als 1,1 sein (entsprechend einem Unterschied von mehr als 10%). Die „sagittale Höhe" eines Punktes auf der äußeren Frontplattenohorfläche oder Kontur wird von einer Ebene P, die senkrecht zur Längsachse Z-Z der Röhre verläuft jnd die Mitte der Frontglaswanne 12 tangiert, zu einer anderen Ebene (z.B. P1, P2oder P3) die parallel zur Ebene P verläuft, gemessen. Die sagittalen Höhen SH1, SH 2 und SH 3 für Punkte auf der äußeren Oberfläche der Frontplatte 18 in der Nähe der Enden der kleinen Achse, der großen Achse und der Diagonalen am Rand des Lumineszenzschirmes 22 sind in den Fig. 3,4 bzw. jangegeben. Zwischen den drei dargestellten sagitalen Höhen besteht die Beziehung: SH1 < SH 2 <SH3.FIGS. 3, 4 and 5 show cross-sections of a specific embodiment of the front glass trough along the small axis Y-Y, the large axis X-X and the diagonal, respectively. The outer surface of the front panel of the front glass pan 12 is curved both along the major and minor axes; the curvature along the minor axis is greater than the curvature along the major axis at least in the middle part of the face plate. For example, in the center of the face plate, the ratio of the radius of curvature of the outer surface of the face plate along the major axis to the radius of curvature along the minor axis may be greater than 1.1 (corresponding to a difference of more than 10%). The "sagittal height" of a point on the outer faceplate cavity or contour is tangent to a plane P perpendicular to the longitudinal axis ZZ of the tube and the center of the front glass trough 12 to another plane parallel to the plane (eg P1, P2 or P3) The sagittal heights SH1, SH2 and SH3 for points on the outer surface of the faceplate 18 near the ends of the minor axis, the major axis and the diagonal at the edge of the luminescent screen 22 are shown in FIG The relationship between the three illustrated sagittal heights is SH1 <SH 2 <SH3.
Fig. 6 zeigt einander überlagert die Konturen der äußeren Oberfläche der Frontplatte längs der großen Achse, der kleinen Achse und der Diagonalen. Die Konturen enden jeweils am Rand des Lumineszenzschirmes. Die Kontur der großen Achse endet an einer ersten Ebene P1, die senkrecht zur Längsachse Z-Z der Röhre verläuft. Die Kontur der kleinen Achse endet an einer zweiten Ebene P2, die im Abstand parallel zur ersten Ebene P1 verläuft. Die Kontur der Diagonalen endet an einer dritten Ebene P3, die parallel zu und im Abstand von der ersten Ebene P1 verläuft. Die drei Ebenen sind vom Mittelteil der Frontplatte in der Reihenfolge zweite Ebene P2, erste Ebene P1 und dritte Ebene P3 beabstandet. Punkte auf der äußeren Oberfläche in der Nähe der Enden der großen Achse, an den Rändern des Lumineszenzschirmes, liegen in der ersten Ebene P1. Punkte auf der äußeren Oberfläche in der Nähe der Enden der kleinen Achse an den Rändern des Lumineszenzschirmes liegen in der zweiten Ebene P2. Punkte auf der äußeren Oberfläche in der Nähe der Enden der Diagonalen an den Rändern des Lumineszenzschirmes liegen in der dritten Ebene. Das Verhältnis des längs der longitudinalen Mittelachse der Röhre gemessenen Abstandes zwischen der zweiten Ebene P2 und der die Mitte der Oberfläche der Frontplatte tangierenden Ebene P zum Abstand zwischen der dritten Ebene P3 und der Ebene P ist größer als das Quadrat der kleinen Achse des Lumineszenzschirmes geteilt durch das Quadrat der Abmessung der Diagonalen des Lumineszenzschirmes, und kleiner als Eins. In einer Röhre mit einem Aspekt- oder Seitenverhältnis des Lumineszenzschirmes von 4:3 ist die untere Grenze dieses Abstandsverhältnisses.etwa 9/25. Bei einer anderen Röhre, die einen Lumineszenzschirm mit dem Aspektverhältnis 5:3 hat, ist die untere Grenze des erwähnten Abstandsverhältnisses etwa 9/34. In die genaue Bemessung und Errechnung der Frontplattenkonturen gehen auch noch andere kleinere Faktoren ein, so daß die angegebenen Verhältnisse nur als Näherungen angesehen werden können. In entsprechender Weise ist das Verhältnis des Abstandes zwischen der ersten Ebene P1 und der Ebene P zum Abstand zwischen der dritten Ebene P3 und der Ebene P größer als das Quadrat der Abmessung der großen Achse des Lumineszenzschirmes geteilt durch das Quadrat der Abmessung der Diagonalen des Lumineszenzschirmes und kleiner als Eins. In einer Röhre mit dem Aspektverhältnis 4:3 ist die untere Grenze dieses Abstandsverhältnisses etwa 16/25. In einer Röhre mit dem Aspektverhältnis 5:3 ist die untere Grenze des Abstandsverhältnisses für die große Achse 25/34. Auf jeden Fall ist die Obergrenze Eins aus dem Bereich ausgeschlossen, da das Verhältnis Eins einer Frontplatte mit ebenem Rand entsprechen würd.e. Alternativ*kann der Abstand zwischen der zweiten Ebene P2 und der dritten Ebene P3 im wesentlichen gleich der Abmessung der kleinen Achse des Schirms, quadriert, geteilt durch die Dimension der Schirmdiagonale, quadriert, mal dem Abstand zwischen der dritten Ebene P3 und derFig. 6 shows superimposed on the contours of the outer surface of the front plate along the major axis, the minor axis and the diagonal. The contours each end at the edge of the luminescent screen. The contour of the major axis terminates at a first plane P1 which is perpendicular to the longitudinal axis Z-Z of the tube. The contour of the minor axis ends at a second plane P2, which runs parallel to the first plane P1 at a distance. The contour of the diagonal terminates at a third plane P3, which is parallel to and at a distance from the first plane P1. The three planes are spaced from the center part of the front panel in the order of second level P2, first level P1 and third level P3. Dots on the outer surface near the ends of the major axis, at the edges of the luminescent screen, lie in the first plane P1. Dots on the outer surface near the ends of the minor axis at the edges of the luminescent screen are in the second plane P2. Dots on the outer surface near the ends of the diagonal at the edges of the luminescent screen lie in the third plane. The ratio of the measured distance along the longitudinal center axis of the tube between the second plane P2 and the center of the surface of the front plate tangent plane P to the distance between the third plane P3 and the plane P is greater than the square of the minor axis of the luminescent screen divided by the square of the dimension of the diagonal of the luminescent screen, and less than one. In a tube with an aspect ratio of the luminescent screen of 4: 3, the lower limit of this spacing ratio is about 9/25. In another tube having a 5: 3 aspect ratio luminescent screen, the lower limit of the mentioned pitch ratio is about 9/34. In the exact design and calculation of the front panel contours are also other minor factors, so that the specified ratios can only be regarded as approximations. Similarly, the ratio of the distance between the first plane P1 and the plane P to the distance between the third plane P3 and the plane P is greater than the square of the dimension of the major axis of the luminescent screen divided by the square of the dimension of the diagonal of the luminescent screen and less than one. In a 4: 3 aspect ratio tube, the lower limit of this spacing ratio is about 16/25. In a 5: 3 aspect ratio tube, the lower limit of the distance ratio for the large axis is 25/34. In any case, the upper limit of one is excluded from the range, since the ratio one would correspond to a front plate with a flat edge. Alternatively, the distance between the second plane P2 and the third plane P3 may be substantially equal to the dimension of the minor axis of the screen squared divided by the dimension of the screen diagonal squared times the distance between the third plane P3 and the second plane
EbenePsein. -....—- - -EbenePsein. -.... - - -
Fig. 7 zeigt die Konturen der äußeren Oberfläche der Frontplatte längs der kleinen Achse Y-Y an den Linien 3-3 (der kleinen Achse selbst) sowie A-A, B-B und C-C in Fig.2. Die Konturen sind jeweils kreisförmig und der Krümmungsradius des Querschnittes nimmt mit zunehmendem Abstand von der kleinen Achse zu.Fig. 7 shows the contours of the outer surface of the face plate along the minor axis Y-Y at the lines 3-3 (the small axis itself) and A-A, B-B and C-C in Fig.2. The contours are each circular and the radius of curvature of the cross-section increases with increasing distance from the minor axis.
Die äußere Oberfläche für eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Frontplatte wird durch ein Polynom vierter Ordnung mit geradzahligen Potenzen und zwei Variablen beschrieben, welches eine quadrantensymmetrische, glatte Basisfläche beschreibt, wie sie in Fig.8 dargestellt ist. Die Krümmung der Oberfläche längs der kleinen Achse ist kreisförmig mit dem Krümmungsradius Ro. Die Krümmung der Oberfläche an den zur kleinen Achse parallelen Seiten der Frontplatte am Rand des Lumineszenzschirmes ist ebenfalls kreisförmig, jedoch mit dem Krümmungsradius Ri. Die Krümmung der Oberfläche an zur kleinen Achse parallelen Schnitten zwischen der kleinen Achse selbst und den Seiten des Lumineszenzschirmes sind kreisförmig mit dem Krümmungsradius Ri. Der Krümmungsradius Ri ist eine Funktion des längs der großen Achse gerechneten Abstandes von der kleinen Achse und genügt der Bedingung:The outer surface for one embodiment of a front panel according to the invention is described by a fourth order polynomial with even powers and two variables describing a quadrant symmetric, smooth base surface as shown in FIG. The curvature of the surface along the minor axis is circular with the radius of curvature Ro. The curvature of the surface on the small axis parallel sides of the faceplate at the edge of the luminescent screen is also circular, but with the radius of curvature Ri. The curvature of the surface on the minor axis parallel sections between the minor axis itself and the sides of the luminescent screen are circular with the radius of curvature Ri. The radius of curvature Ri is a function of the calculated distance along the major axis from the minor axis and satisfies the condition:
Ro < Ri < Re. Die Krümmung im oberen und unteren Teil der Frontplatte am Rand des Lumineszenzschirmes parallel zur großen Achse ist kreisförmig mit dem Krümmungsradius Rl. Die Krümmung der Oberfläche längs der großen Achse ist eine etwas kompliziertere Funktion H (x) des Abstandes von der kleinen Achse. Im Prinzip ist die Krümmung längs der großen Achse in der Nähe der Mitte der Frontplatte kreisförmig mit dem Krümmungsradius R, die Krümmung nimmt jedoch in der Nähe der Seiten der Frontplatte zu. Diese Zunahme in der Nähe der Seiten der Frontplatte kann als eine Störung des Basis-Krümmungsradius R angesehen werden.Ro <Ri <Re. The curvature in the upper and lower part of the front plate at the edge of the luminescent screen parallel to the major axis is circular with the radius of curvature Rl. The curvature of the surface along the major axis is a somewhat more complicated function H (x) of the distance from the minor axis. In principle, the curvature along the major axis near the center of the faceplate is circular with the radius of curvature R, but the curvature increases in the vicinity of the sides of the faceplate. This increase near the sides of the faceplate may be considered to interfere with the base radius of curvature R.
In der folgenden Tabelle sind die Abmessungen für eine erfindungsgemäße Röhre mit einer Bildschirmdiagonale von 69cm (27 Zoll) angegeben:The following table shows the dimensions for a 69 cm (27 inch) screen according to the invention:
SH1 18 mmSH1 18 mm
SH2 · 22 mmSH2 · 22 mm
SH3 26 mmSH3 26 mm
Ra 1150 mmRa 1150 mm
Re 5126 flirr.R e 5126 flirr.
Ri <1150 rrnn und <5126 mmRi <1150 mm and <5126 mm
Rl . 45 74· mmRl. 45 74 · mm
H(x) gestörtes R von 1673 mmH (x) disturbed R of 1673 mm
Die innere Bildschirmoberfläche der Frontplatte erhält man dadurch, daß man das Glas aus Festigkeitsgründen keilförmig verdickt und das bi-variante Polynom in entsprechender Weise umformuliert.The inner screen surface of the front panel is obtained by widening the glass wedge-shaped for reasons of strength and reformulating the bi-variant polynomial in a corresponding manner.
Die Fig. 9 bis 12 zeigen die jeweils gestrichelt dargestellten Oberflächenkonturen einer Frontplatte gemäß der Erfindung längs der großen Achse, der kleinen Achse und den Diagonalen im Vergleich mit den ausgezogen gezeichneten Konturen von vier bekannten Frontplatten. Alle Röhren haben eine Bildschirmdiagonale von 69cm.9 to 12 show the respective dashed lines shown surface contours of a front panel according to the invention along the major axis, the minor axis and the diagonal in comparison with the drawn outlines of four known front panels. All tubes have a screen diagonal of 69cm.
:ig.9 zeigt die Kontur einer sphärischen Frontplatte mit dem Standard-Krümmungsradius 1 R. Ein Beispiel für einen Standard-Krümmungsradius der Frontplattenoberfläche einer Röhre mit einer Bildschirmdiagonale von etwa 635mm ist etwa 1034mm. )a die „ 1 R"-Frontplatte sphärisch ist, fallen die Konturen der großen Achse und der kleinen Achse mit der Kontur der Diagonalen usammen. Die sagittale Höhe, gemessen zwischen parallelen Ebenen, die durch die Enden der Diagonalen bzw. die Mitte der )berfläche der Frontplatte gehen, ist bei einer 1 R-Frontplatte gleich 52 mm. Die sagittale Höhendifferenz zwischen den Enden ler großen und der kleinen Achse ist etwa 15 mm und die sagittale Höhendifferenz zwischen den Enden der großen Achse und len Enden der Diagonalen ist etwa 19mm. : ig.9 shows the contour of a spherical front plate with the standard radius of curvature 1 R. An example of a standard radius of curvature of the front plate surface of a tube with a screen diagonal of about 635mm is about 1034mm. a) the "1 R" frontal plate is spherical, the contours of the major axis and the minor axis coincide with the contour of the diagonal and the sagittal height measured between parallel planes passing through the ends of the diagonal and the middle of the diagonal, respectively) The sagittal height difference between the ends of the major and minor axes is about 15 mm and the sagittal height difference between the ends of the major axis and the len ends of the diagonal is about 19 mm ,
Dbwohl die sagittale Höhe am Ende der Diagonalen der erfindungsgemäßen („neuen") Frontplattenkontur mit 26mm nur halb ;o groß ist wie die 52 mm betragende sagittale Höhe der Standard-1 R-Frontplatte, sieht man, daß die Krümmung der Oberfläche ier vorliegenden neuen Frontplatte längs der kleinen Achse ziemlich ähnlich ist wie die Krümmung der 1 R-Frontplatte. Diese krümmung längs der kleinen Achse der vorliegenden neuen Frontplatte liefert die erforderliche Festigkeit, um dem \tmosphärendruck widerstehen zu können, wenn die Röhre evakuiert wird, ohne daß hierfür die Glasdicke erheblich erhöht , verden muß. Bei den im folgenden diskutierten beiden sphärischen Frontplatten, die längere Krümmungsradien haben, muß ein iickeres Glas verwendet werden, um die erforderliche Festigkeit zu gewährleisten, was ein größeres Röhrengewicht zur FolgeAlthough the sagittal height at the end of the diagonal of the ("new") faceplate contour of the invention is only half as large as the sagittal height of the standard 1R faceplate (52 mm), the curvature of the surface of the present new one is seen to be only half The front plate along the minor axis is quite similar to the curve of the 1R front plate, and this curvature along the minor axis of the present novel faceplate provides the strength required to withstand the atmospheric pressure when the tube is evacuated without the In the case of the two spherical front plates discussed below, which have longer radii of curvature, a thicker glass must be used to ensure the required strength, resulting in a greater tube weight
:ig. 10 zeigt die Kontur einer sphärischen Frontplatte mit verringertem Krümmungsradius, und zwar einen Krümmungsradius, ier gleich dem 1,5fachen des Krümmungsradius der Standard-1 R-Frontplatte der Fig. 9 ist, also etwa 1 500 mm. Die sagittale Höhe der 1,5 R-Frontplatte ist etwa 39 mm. Die sagittale Höhendifferenz zwischen den Enden der großen und der kleinen Achse st etwa 11 mm und die sagittale Höhendifferenz zwischen den Enden der großen Achse und den Enden der Diagonalen ist etwa 5mm. : ig. FIG. 10 shows the contour of a spherical front plate with a reduced radius of curvature, namely a radius of curvature equal to 1.5 times the radius of curvature of the standard 1R front plate of FIG. 9, ie about 1500 mm. The sagittal height of the 1.5R front panel is about 39mm. The sagittal height difference between the ends of the major and minor axes is about 11 mm and the sagittal height difference between the ends of the major axis and the ends of the diagonal is about 5mm.
η Fig. 11 ist die Kontur einer sphärischen Frontplatte mit noch geringerer Krümmung dargestellt, nämlich mit einem Crümmungsradius gleich dem Doppelten des Krümmungsradius der Standard-1 R-Frontplatte der Fig.9, d.h., etwa 2000 mm. )ie sagittale Höhe für die 2 R-Frontplatte ist 26 mm, also gleich der der vorliegenden neuen Frontplattenkontur. Die sagittale Höhendifferenz zwischen den Enden der großen und der kleinen Achse ist 8mm und die sagittale Höhendifferenz zwischen den Enden der großen Achse und den Enden der Diagonalen ist etwa 9mm.Figure 11 shows the contour of a spherical front plate with even less curvature, namely with a radius of curvature equal to twice the radius of curvature of the standard 1R front plate of Figure 9, i.e., approximately 2000 mm. The sagittal height for the 2 R front panel is 26 mm, which is the same as for the new front panel contour. The sagittal height difference between the ends of the major and minor axes is 8mm and the sagittal height difference between the ends of the major axis and the ends of the diagonal is about 9mm.
Dbwohl sphärische Frontplatten mit Krümmungsradien, die noch größer sind als die der 2 R-Frontplatte, theoretisch möglich ;ind, stellen die Erhöhung des Gewichts des Glases der Frontplatte und die zunehmend komplizierter werdende Konstruktion der Schattenmaske gravierende Nachteile für die kommerzielle Verwertbarkeit solcher Röhren dar. Im Gegensatz hierzu werden iurch die Erfindung eine neue Frontplatte und eine neue Röhre geschaffen, die diese Nachteile vermeidet und hinsichtlich der Betrachtung die gleichen Vorteile bietet, wie Röhren mit ebenerer Frontplatte. Die Peripherie der vorliegenden Frontplatte 18 an Jen Rändern des Lumineszenzschirms schwankt bei einer Röhre mit einer Bildschirmdiagonale von 69cm nur um ±4mm jezüglich einer Ebene, die durch die Enden der Kontur der großen Achse geht.'Da diese Schwankung unbedeutend ist, sehen die bänder des Bildschirms für einen Betrachter im wesentlichen eben aus. Die ebenen Bildschirm ränder erwecken den Eindruck, laß der Bildschirm eben ist, obwohl die Frontplatte gewölbt ist. Wie die sagittalen Höhendifferenzen, die für die sphärischen :rontplatten mit den Krümmungsradien 1 R, 1,5 R und 2 R angegeben wurden, zeigen, ist dieser Eindruck der Ebenheit bei diesen sphärischen Konfigurationen nicht möglich.Although spherical faceplates with radii of curvature even larger than those of the 2R faceplate are theoretically possible, increasing the weight of the faceplate glass and the increasingly complicated shadow mask construction pose serious disadvantages to the commercial utility of such tubes. In contrast, the invention provides a new faceplate and tube which avoids these disadvantages and offers the same advantages in terms of viewing as tubes with a more planar faceplate. The periphery of the present faceplate 18 at the edges of the luminescent screen will only vary by ± 4mm for a tube having a screen diagonal of 69cm depending on a plane passing through the extremities of the major axis contour. As this variation is insignificant, the bands of FIG Screen for a viewer essentially just made. The flat screen edges give the impression, let the screen is flat, although the front panel is arched. Like the sagittal height differences for the spherical: rontplatten with the radii of curvature R 1, R 1.5 and R 2 were given show, this impression of flatness is not possible for these spherical configurations.
η Fig. 12 sind zum Vergleich die Konturen der großen Achse, der kleinen Achse und der Diagonalen einer Frontplatte mit ebenem iand, wie sie einleitend diskutiert wurde, dargestellt. Diese Konturen ergeben keine wirklich ebene Schirmperipherie, im allgemeinen ist sogar eine gewisse Verformung der Oberfläche feststellbar, wenn die Kontur der Diagonalen einer solchen :rontplatte mit ebenem Rand eine erhebliche Krümmungsänderung aufweist. Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine glatte :rontplattenoberfläche ohne störende Oberflächenverzerrung.12, the contours of the large axis, the minor axis and the diagonal of a flat-faced front plate, as discussed in the introduction, are shown for comparison. These contours result in no really flat Schirmperipherie, in general, even a certain deformation of the surface can be determined if the contour of the diagonal of such : rontplatte with a flat edge has a significant change in curvature. The present invention enables a smooth: rontplattenoberfläche surface without disturbing distortion.
Dben wurde als bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Kathodenstrahlröhre mit einer Bildschirmdiagonalen von 59 cm beschrieben, bei der die sagittale Höhendifferenz zwischen der ersten Ebene P1 und der zweiten Ebene P 2 gleich 4 mm und He Differenz zwischen der ersten Ebene P1 und der dritten Ebene P3 ebenfalls 4mm ist, die Erfindung schließt selbstverständlich such andere sagittale Höhendifferenzen ein, die in die oben angegebenen Grenzen für die Abstartdsverhältnisse fallen. Die vorliegende Erfindung ist auch nicht auf Kathodenstrahlröhren mit bestimmten Bildschirmen oder Strahlerzeugungssystemen jesch rankt.As a preferred embodiment of the invention, a cathode ray tube with a screen diagonal of 59 cm was described in which the sagittal height difference between the first plane P1 and the second plane P2 is equal to 4 mm and He difference between the first plane P1 and the third plane P3 as well 4mm, the invention of course includes such other sagittal height differences, which fall within the above limits for the Abstartdsverhältnisse. The present invention is also not limited to CRTs with particular displays or beam generation systems.
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