DE1462908B2

DE1462908B2 - PUNCHED MASK COLOR TUBE

Info

Publication number: DE1462908B2
Application number: DE1966R0042675
Authority: DE
Inventors: Robert Charles Lancaster Pa Demmy (V St A )
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1962-06-29
Filing date: 1966-02-24
Publication date: 1971-06-03
Also published as: US3368098A; GB1140365A; DE1426908A1; DE1462908A1

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Loch- vorwölbt. In der Mitte und am äußeren Rand der masken-Farbbildröhre mit einem Kolben, der eine Maske bewirkt diese anfängliche Verwerfung keine nach außen gewölbte Frontplatte hat, einem Mosaik- Bildverzerrung. In den Zwischenbereichen ergibt sich leuchtschirm, der auf der Innenseite der Frontplatte dagegen eine radiale Einwärtsverschiebung der angeordnet ist, einer Elektronenstrahlerzeugungs- 5 Maskenlöcher in bezug auf die Phosphorpunkte, was anordnung und einer beim Leuchtschirm angeordne- zu einer Fehldeckung der Elektronenstrahlengänge ten, gewölbten, temperaturkompensierten Loch- mit den Phosphorpunkten führt. Wenn die Strahlmaskenelektrode, die einen starren Metallrahmen und flecke unter normalen Bedingungen sämtlich auf die ein an diesem befestigtes und ihn überspannendes Phosphorpunkte zentriert wären, könnte eine gedünnes Lochmaskenblech enthält. io wisse Fehldeckung infolge der MaskenverwerfungThe present invention relates to a protruding hole. In the middle and on the outer edge of the mask-color picture tube with a piston, which is a mask, does not cause this initial warping has an outwardly curved faceplate, a mosaic image distortion. In the intermediate areas results The fluorescent screen on the inside of the front panel, on the other hand, has a radial inward displacement of the is arranged, an electron gun 5 mask holes with respect to the phosphor dots, what arrangement and one in the luminescent screen to misregistration of the electron beam paths th, arched, temperature-compensated hole with the phosphor points leads. When the beam mask electrode, which have a rigid metal frame and, under normal conditions, stains on all of them If a point of phosphorus fastened to this and spanning it were centered, a thin one could be Includes shadow mask sheet. io know misregistration as a result of the mask warping

Es sind Lochmasken-Farbfernsehbildröhren mit ohne die Gefahr einer Verringerung der Farbrunder und mit eckiger Frontplatte und Lochmaske Sättigung oder Farbverfälschung des Bildes in Kauf bekannt. Bei den »Rechteckröhren« sind der auf der genommen werden, da die Phosphorpunkte einen Innenseite der Frontplatte angeordnete Lumineszenz- Durchmesser von ungefähr 0,42 mm gegenüber einem schirm und die Lochmaske annähernd sphärisch ge- 15 Maskenlochdurchmesser von ungefähr 0,25 mm wölbt. " haben. Jedoch sind die Strahlflecke nicht alle auf dieThey are shadow mask color television picture tubes with no risk of reducing the color circles and with a square front panel and shadow mask saturation or color distortion of the image in purchase known. In the case of the »rectangular tubes«, the one on which is taken is because the phosphor points create one Inside of the front plate arranged luminescence diameter of approximately 0.42 mm compared to a screen and the shadow mask approximately spherical 15 mask hole diameter of approximately 0.25 mm bulges. ". However, the beam spots are not all on that

Aus der deutschen Patentschrift 862 914 ist es be- Phosphorpunkte zentriert, so daß tatsächlich nur eineFrom the German patent specification 862 914 it is centered on phosphorus dots, so that actually only one

kannt, bei einer Farbbildröhre, mit ebenem Leucht- sehr geringe Fehldeckung toleriert werden kann. Dieknows, with a color picture tube, with flat luminous very little misregistration can be tolerated. the

schirm und ebener Lochmaske ein Werfen des Loch- genannte Einwärtsverschiebung der Maskenlöcherscreen and flat shadow mask a throwing of the hole- called inward displacement of the mask holes

bleches der Lochmaske bei betriebsbedingten Er- 20 soll willkürlich als »negative Verzerrung« bezeichnetThe sheet metal of the shadow mask in the case of operational erosion is said to be arbitrarily referred to as "negative distortion"

wärmungen dadurch zu vermeiden, daß das Loch- werden. Nach ungefähr 20 Minuten wird diese Ver-to avoid warming by the fact that the holes are. After about 20 minutes this

blech bei der Montage der Lochmaskenelektrode im zerrung positiv, da die Ausdehnung des Rahmenssheet metal during assembly of the shadow mask electrode in the distortion positive, as the expansion of the frame

erhitzten Zustand an einem massiven Rahmen be- dann zur Folge hat, daß die Maskenlöcher über ihreheated state on a massive frame then has the consequence that the mask holes over their

festigt wird, so daß es bei der Abkühlung straff ge- normale oder deckende Lage hinaus nach außenis strengthened, so that when it cools it is taut, normal or opaque position to the outside

spannt wird und auch bei-Erwärmungen im Betrieb 25 verschoben werden. Die positive Verzerrung nimmtis tensioned and can also be shifted in the event of heating during operation 25. The positive distortion decreases

eine ausreichende Spannung behält,, die ein un- mit der Zeit zu und erreicht nach ungefähr 90 Minu-maintains sufficient tension, which increases over time and reaches after approximately 90 minutes

erwünschtes Werfen verhindert. Diese-Maßnahme teru ein ■ Maximum. Das positive Maximum ist un-undesirable throwing prevented. This measure teru a ■ maximum. The positive maximum is un-

läßt sich offensichtlich bei gewölbten Lochmasken, gefähr gleich dem Doppelten des negativen Maxi-can obviously be used with curved shadow masks, roughly equal to twice the negative maximum

wie sie insbesondere bei Farbbildröhren mit großen mums. Da diese Verzerrung radial ist, könnte sie anas they are in particular with color picture tubes with large mums. Since this distortion is radial, it might appear

Ablenkwinkeln erforderlich sind, nicht anwenden. 30 sich zu irgendeiner beliebigen Zeit durch axiales Ver-Deflection angles are required, do not apply. 30 at any given time by axial displacement

Eine bekannte Farbbildröhre mit rechteckigem schieben des Ablenkjoches der Röhre korrigiert wer-A known color picture tube with rectangular slide of the deflection yoke of the tube can be corrected

Leuchtschirm enthält eine rechteckige, gewölbte den. Da jedoch sowohl positive als auch negativeThe fluorescent screen contains a rectangular, domed den. However, since both positive and negative

Lochmaske mit einem dünnen Lochblech, das an Verzerrungen auftreten, würde sich bei einer Korrek-Shadow mask with a thin perforated plate, which occurs at distortions, would result in a correct

einem rechteckigen Rahmen aus wesentlich dickerem tür in der einen Richtung die Verzerrung in derA rectangular frame made of much thicker door in one direction eliminates the distortion in the one direction

Blech befestigt ist. Der nach dem Tiefziehverfahren 35 anderen Richtung vergrößern, was natürlich un-Sheet metal is attached. Increase in the other direction after the deep-drawing process, which of course

hergestellte Rahmen hat einen L-förmigen Querschnitt erwünscht ist.frame produced has an L-shaped cross-section is desirable.

mit zwei senkrecht zueinander verlaufenden Sehen- Die Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gekeln oder Flanschen. Bei neueren Röhren dieses Typs macht, eine gewölbte Lochmaskenanordnung zu sind die Querschnittsabmessungen des Rahmens im schaffen, bei der beim Erwärmen durch Elektronenwesentlichen konstant, da die Seiten des Rahmens 40 beschuß während der Dauer der Aufwärmung eine so gekrümmt sind, daß sie im wesentlichen parallel Verzerrung oder Lageverschiebung der Maskenzum Leuchtschirm verlaufen. Das Lochblech ist eben- löcher in im wesentlichen nur einer Richtung auffalls so gewölbt, daß es sich der Krümmung des tritt.with two mutually perpendicular vision The invention has therefore the task of keln or flanges. In newer tubes of this type, a domed shadow mask arrangement closes the cross-sectional dimensions of the frame are in the process of being substantially constant when heated by electrons, since the sides of the frame 40 are bombarded during the heating period are curved so that they are substantially parallel to distortion or positional displacement of the mask Luminous screen run. The perforated plate is evenly perforated in essentially only one direction arched so that it follows the curvature of the.

Leuchtschirms weitgehend anpaßt. Durch die Gleich- Diese Aufgabe wird bei einer Lochmasken-Farb-Luminous screen largely adapts. This task is carried out with a shadow mask color

förmigkeit des Rahmenprofils werden Verformungen 45 bildröhre der eingangs genannten Art gemäß der Er-shape of the frame profile, deformations 45 picture tube of the type mentioned in accordance with the

des Rahmens und des Lochbleches bei Temperatur- findung dadurch gelöst, daß das Lochmaskenblechof the frame and the perforated plate when the temperature is detected in that the perforated mask plate

änderungen klein gehalten. kappenförmig ausgebildet und mit einem axial ver-changes kept small. cap-shaped and with an axially

Bei Lochmaskenröhren mit einer Lochmaske der laufenden Umfangsflansch teleskopartig über einenIn the case of shadow mask tubes with a shadow mask, the running circumferential flange telescopes over a

obenerwähnten Art tritt jedoch während der Er- entsprechende Abmessungen aufweisenden Teil desHowever, the above-mentioned type occurs during the part of the corresponding dimensions

wärmung im Betrieb eine andere Art von Verformung 50 Rahmens geschoben ist und daß der Umfangsflanschwarming in operation another type of deformation 50 frame is pushed and that the peripheral flange

auf. Die Phosphorpunktanordnung des Schirm- mit dem Rahmen an mindestens acht und höchstenson. The phosphor dot arrangement of the screen with the frame on at least eight and at most

rasters wird auf dem Schirmboden normalerweise vierzehn in Längsrichtung verteilten Punkten, die je-rasters, there are usually fourteen dots distributed lengthways on the screen base, each

nach dem üblichen photographischen Verfahren unter weils zwischen dem Außenrand des Umfangs-according to the usual photographic process between the outer edge of the circumferential

Verwendung der in der richtigen Lage montierten flansches und der Mitte des ÜberlappungsbereichesUse of the flange mounted in the correct position and the middle of the overlap area

Lochmaske als gewissermaßen photographisches 55 der teleskopartig zusammengeschobenen Teile liegen,The shadow mask lies as a kind of photographic 55 of the telescopically pushed together parts,

Negativ angebracht, wobei die Teile sich auf verbunden sind.Negatively attached, with the parts attached to each other.

Zimmertemperatur befinden. Im Betrieb der Röhre Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Ertreffen dann unmittelbar nach dem Einschalten die findung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet, durch die Löcher der Maske hindurchtretenden Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Elektronen jeweils auf die richtigen Phosphor- 60 Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichpunkte auf. Beim fortschreitenden Erwärmen der nung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
Maske durch den Elektronenbeschuß dehnt sich je- F i g. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Längsdoch die Maske sehr viel schneller aus als der ansieht einer Lochmasken-Farbbildröhre in erRahmen, in dem sie starr montiert ist, da der Rahmen findungsgemäßer Ausführung,Room temperature. In the operation of the tube further developments and refinements that occur immediately after switching on the invention are characterized in the subclaims passing through the holes in the mask on. Explained in more detail as the heating progresses. In the drawings shows
Mask due to electron bombardment stretches each time. 1 shows a partially sectioned longitudinally but the mask looks much faster than that of a shadow mask color picture tube in a frame in which it is rigidly mounted, since the frame according to the invention,

zehn- bis fünfzehnmal so dick wie die Maske ist und 65 F i g. 2 einen Grundriß der Lochmaske der Röhre außerdem mit einer erheblich kleineren Fläche dem nach Fig. 1, wobei ein Teil weggebrochen ist,ten to fifteen times as thick as the mask and 65 F i g. 2 is a plan view of the shadow mask of the tube also with a considerably smaller area that of Fig. 1, with a part broken away,

Elektronenbeschuß ausgesetzt ist. Dies hat zur Folge, Fig. 3 und 4 Schnitte längs der Linien 3-3 bzw. daß die Maske sich nach außen gegen den Schirm 4-4 in F i g. 2,Is exposed to electron bombardment. As a result, Fig. 3 and 4 sections along the lines 3-3 and that the mask extends outwards against the screen 4-4 in FIG. 2,

3 43 4

F i g. 5 ein Diagramm, das die Verzerrung der gleiche Abmessungen aufweist. Das L-Profil besteht Maske in Abhängigkeit von der Zeit während des aus einem Querschenkel oder -flansch 48, der gegen Aufwärmens der Röhre nach Fig. 1 bis 4 wieder- die Achse A-A gerichtet ist, und einem Axialgibt, schenkel oder -flansch 50, der gegen den Schirm 26 F i g. 6 ein Diagramm, das die Maskenverzerrung 5 gerichtet ist. Die Gleichförmigkeit des Profils des für die Ausführungsform nach Fig. 7 veranschau- Rahmens 32 ergibt eine einheitlichere Wärmelicht, ausdehnungscharakteristik als bei tief gezogenen F i g. Fig. 5 is a graph showing the distortion of the same dimensions. The L-profile consists mask as a function of the time during the from a transverse leg or flange 48, which is directed against the heating of the tube according to FIGS. 1 to 4 again - the axis AA , and an axial leg or flange 50, the against the screen 26 F i g. 6 is a diagram showing the mask distortion 5 is directed. The uniformity of the profile of the frame 32 illustrated for the embodiment according to FIG. 7 results in a more uniform thermal light, expansion characteristic than in the case of deep-drawn ones

F i g. 7 eine Skizze, die eine von F i g. 1 bis 4 ab- Rahmen mit veränderlichem Profil, weichende Anordnung der Schweißstellen wieder- Alle vier Seiten des Rechteckrahmens 32 sind nach gibt, und ίο außen (Fig. 2) von der Mittelachse A-A der Röhre Fig. 8 ein Diagramm, das die Maskenverzerrung 10 weggebogen und längs der Achse A-A (Fig. 3 in einer Röhre wiedergibt, bei der die Blechmaske und 4) gegen den Schirm 26 hingebogen. Die Aus- und der Rahmen aus verschiedenen Werkstoffen be- biegung der vier Seiten 44 und 46 des Rechteckstehen, rahmens ist so bemessen, daß der vordere (stirnseitige Die in F i g. 1 gezeigte Kathodenstrahlröhre 10 hat 15 oder elektronenstrahlsystemferne) Rand 51 des einen Kolben 12 mit der Längsmittelachse A-A. Der Axialflansches 50 im wesentlichen parallel zum Kolben 12 hat einen flachen schalenförmigen Vorder- Schirm 26 verläuft, d. h. die Krümmung der Rahmenteil 14, der an seinem offenen Ende durch eine Seiten 44 und 46 der Krümmung des Schirmbodens Sinterglasverschmelzung 18 mit dem offenen Ende 20 ungefähr angepaßt ist. Wegen der Biegung der des trichterförmigen Teils 16 verschmolzen ist. Das 20 Rahmenseiten 44 und 46 ist der Querflansch 48 nicht Kolbenvorderteil 14 besteht aus einer rechteckigen, eben. Vorzugsweise bildet der Querflansch 48 einen gewölbten Frontplatte 20 und einem Seitenwand- spitzen Winkel Θ mit dem Axialflansch 50, so daß teil 22. der Flansch 48 annähernd parallel, d. h. mit seinen 'F i g. 7 is a sketch showing one of FIG. 1 to 4 from - Frame with variable profile, changing arrangement of the welds again - All four sides of the rectangular frame 32 are shown, and ίο outside (Fig. 2) of the central axis AA of the tube Fig. 8 is a diagram showing the mask distortion 10 bent away and along the axis AA (FIG. 3 reproduces in a tube in which the sheet metal mask and 4) are bent towards the screen 26. The training and the frame from different materials loading the four sides of bend 44 and 46 of the rectangular standing, the frame is sized so that the front (front side the g in F i. Cathode ray tube 10 shown 1 has 15 or electron beam system distal) edge 51 of the one Piston 12 with the longitudinal center axis AA. The axial flange 50 essentially parallel to the piston 12 has a flat, bowl-shaped front screen 26, ie the curvature of the frame part 14, which at its open end approximates the curvature of the screen bottom sintered glass fusion 18 with the open end 20 is. Because of the bend in which the funnel-shaped part 16 is fused. The 20 frame sides 44 and 46 is the transverse flange 48 not piston front part 14 consists of a rectangular, flat. The transverse flange 48 preferably forms a curved front plate 20 and a side wall acute angle Θ with the axial flange 50, so that part 22 of the flange 48 is approximately parallel, ie with its'

Auf der Innenfläche der Frontplatte 20 ist ein ge- Hauptflächen parallel, zum Schirm 26 verläuft, wölbter, rechteckiger Leuchtschirm 26, bestehend aus »5 Der Rahmen 32 ist aus erheblich dickerem Maeinem Raster mit einer großen Vielzahl von punkt- terial gefertigt als das Lochblech 30, und zwar kann förmig aufgebrachten Elementen aus Licht-unter- der Rahmen ungefähr fünfzehnmal so dick wie das schiedlicher Farben emittierenden Phosphoren, an- Lochblech oder noch dicker sein. Beispielsweise gebracht. Der Schirm 26 kann nach bekannten hatte bei einer praktisch erprobten Ausführungsform Methoden aluminisiert sein. 30 der Lochmaske 28 der Rahmen eine Dicke von Die Lochmaske 28 ist dicht beim Schirm 26, im 2,36 mm, während das Lochblech eine Dicke wesentlichen gleicherstreckend und annähernd par- von 0,15 mm hatte. Ein verhältnismäßig dünnes allel mit diesem angeordnet. Die Lochmaske 28 be- Lochblech 30 ist vom praktischen Standpunkt aus steht aus einem kappenförmigen, gewölbten, recht- sehr wünschenswert, weil dadurch die Möglichkeit eckigen Lochblech 30, das mit seinen Rändern 35 des Abfangens von Elektronen durch die Seitenwände teleskopartig in den Rechteckrahmen 32 ein- der Löcher 43 erheblich verringert wird. Ein vergeschoben ist. hältnismäßig dicker, massiver Rahmen ist deshalb Mehrere (z. B. vier) Maskenstützbolzen 36 stehen außerordentlich wünschenswert, weil ein solcher von der Innenfläche der Schirmträgerseitenwand 22 Rahmen eine gute Wärmesenke ergibt, wodurch die jeweils ungefähr in der Mitte zwischen deren vier 40 Betriebstemperatur der Maskenanordnung 28 stabili-Eckenvor. siert und Temperaturschwankungen sowie die sich Eine entsprechende Anzahl von als Blattfedern daraus ergebenden Abmessungsschwankungen des ausgebildeten Halte- oder Spannbügeln 40 sind mit dünnen Lochblechs 30 vermieden werden. Vorzugsihren Enden am Maskenrahmen 32 befestigt. Die weise sind sowohl das Lochblech als auch der Haltebügel 40 haben nahe ihren anderen (freien) 45 Rahmen aus kaltgewalztem Stahl gefertigt, der, ver-Enden geeignete Öffnungen, in denen die Stützbolzen glichen mit Werkstoffen geringerer Wärmedehnung 36 sitzen, so daß eine lösbare, ohne weiteres heraus- wie Invar, verhältnismäßig billig ist. nehmbare und auswechselbare, im Schirmträger 14 Wie man in Fig. 1, 3 und 4 sieht, hat das Lochgehalterte Lochmaskenanordnung 28 gebildet wird. blech 30 Kappenform mit einem axial verlaufenden Die federnden Haltebügel 40 sind so beschaffen, daß 50 Umfangsflansch 52, der teleskopartig auf den nach ihre mit den Öffnungen versehenen freien Enden oben stehenden Flansch 50 des Rahmens 32 gegegen den Rahmen 32 gedrückt werden können, um schoben ist. Bisher war es üblich, das Lochblech 30 die Lochmaske 28 auf die Bolzen 36 aufzusetzen bzw. und den Rahmen 32 im wesentlichen durchgehend von den Bolzen abzuheben. Auf Grund dieser Halte- längs ihres Umfanges miteinander zu verbinden, rung kann die Lochmaske 28 während der Her- 55 beispielsweise durch Punktverschweißen des Flanstellung des Leuchtschirmes 26 nach den bekannten sches 52 mit der Außenseite des Rahmens 32 an Verfahren jederzeit rasch entfernt und wieder ein- einer großen Anzahl von, z. B. fünfzig oder mehr, gebaut werden. Stellen.On the inner surface of the front panel 20, a main surface is parallel to the screen 26, curved, rectangular luminescent screen 26, consisting of »5 The frame 32 is made of considerably thicker dimensions Grid made with a large number of point material than the perforated plate 30, namely can shaped elements of light-under- the frame about fifteen times as thick as that phosphors emitting different colors, perforated sheet metal or even thicker. For example brought. The screen 26 can according to known had in a practically tested embodiment Methods to be aluminized. 30 of the perforated mask 28 of the frame has a thickness of The perforated mask 28 is close to the screen 26, in 2.36 mm, while the perforated plate has a thickness had essentially the same length and approximately par- of 0.15 mm. A relatively thin one allele arranged with this. The perforated mask 28 is perforated plate 30 from a practical point of view stands out from a cap-shaped, domed, quite- very desirable because it allows the possibility angular perforated plate 30, which with its edges 35 of the interception of electrons through the side walls Telescopically in the rectangular frame 32 one of the holes 43 is considerably reduced. A postponed is. Relatively thick, solid frame is therefore several (z. B. four) mask support bolts 36 are extremely desirable because such from the inner surface of the faceplate sidewall 22 frame provides a good heat sink, thereby reducing the each approximately in the middle between the four 40 operating temperatures of the mask assembly 28 stabili corners. and temperature fluctuations as well as the resulting dimensional fluctuations of the formed holding or tensioning brackets 40 are avoided with thin perforated plate 30. Prefer yours Ends attached to mask frame 32. The wise are both the perforated sheet and the Retaining brackets 40 have near their other (free) 45 frames made of cold-rolled steel, the ends suitable openings in which the support bolts were made with materials with lower thermal expansion 36 sit, so that a detachable, easily removable, like Invar, is relatively cheap. removable and interchangeable, in the faceplate 14 As seen in Figures 1, 3 and 4, the hole is retained Shadow mask assembly 28 is formed. sheet 30 cap shape with an axially extending The resilient retaining bracket 40 are designed so that 50 circumferential flange 52, the telescopic on the after their free ends provided with the openings upstanding flange 50 of the frame 32 opposite the frame 32 can be pushed to is pushed. Up to now it has been customary to use the perforated plate 30 place the perforated mask 28 on the bolts 36 or and the frame 32 essentially continuously lift off the bolts. Due to this holding line to be connected to each other along their circumference, The perforated mask 28 can be realized during manufacture, for example, by spot welding the flange of the fluorescent screen 26 according to the known cal 52 with the outside of the frame 32 on Procedure quickly removed at any time and reinstalled in a large number of, e.g. B. fifty or more, be built. Place.

Das Elektronenstrahlsystem 42 ist im Hals des Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß, wenn manThe electron beam system 42 is in the throat of the invention has been found that if one

Trichterteils 16 angeordnet. Das Elektronenstrahl- 60 nur ungefähr zwölf Schweißstellen vorsieht, die nega-Funnel part 16 arranged. The electron beam 60 provides only about twelve welds, the negative

system 42 projiziert mehrere Elektronenstrahlen tive Verzerrung der Maske während der Auf-system 42 projects several electron beams tive distortion of the mask during

durch die Löcher 43 der Maske 30 auf den ge- wärmungsperiode des Röhrenbetriebs entweder gänz-through the holes 43 of the mask 30 on the heating period of the tube operation either completely

rasterten Leuchtschirm 26. . lieh beseitigt oder auf ein sehr geringes Maß reduziertrasterized luminescent screen 26.. borrowed eliminated or reduced to a very low level

Der Rahmen 32 besteht vorzugsweise aus einem wird. In F i g. 1 bis 4 sind zwölf Schweißstellen durchThe frame 32 preferably consists of a. In Fig. 1 to 4 are twelve welds through

endlosen Metallstreifen allgemein rechteckiger Form 65 x-Markierungen 54 und Pfeile 56 angedeutet. Bei derendless metal strips of generally rectangular shape 65 x-markings 54 and arrows 56 indicated. In the

mit zwei langen Seiten 44 und zwei kurzen Seiten 46. gezeigten Ausführungsform befinden sich an jederwith two long sides 44 and two short sides 46th shown are on each

Der Metallstreifen hat ein allgemein L-förmiges Pro- der vier Ecken je eine Schweißstelle und an jederThe metal strip has a generally L-shaped pro - the four corners and one weld on each

fil, das über die gesamte Streifenlänge ungefähr Seite je zwei Schweißstellen, alle in ungefähr gleichenfil, which runs over the entire length of the strip approximately each side with two welds, all approximately the same

Abständen voneinander. Vorzugsweise befinden sich die einzelnen Schweißstellen jeweils in oder unter der Mitte des Bereichs der Überlappung des Lochblechs 30 mit dem Rahmen 32, um bei der Wärmedehnung und Zusammenziehung der Teile während des Aufwärmens eine geringfügige Radialbewegung des Lochblechs 30 vom Außenrand des Flansches 50 weg zu ermöglichen. Das Lochblech 30 und der Rahmen 32 sind mit solchen Toleranzen gefertigt, daß die Innenabmessungen des Umfangsflansches 52 des Lochblechs 30 gleich oder bis etwa 0,76 mm größer als die entsprechenden Außenabmessungen des Flansches 50 des Rahmens 32 sind. Normalerweise ist somit der Außenrand des Flansches 50 ursprünglich ein ganz kleines Stück (in der Größenordnung von Bruchteilen eines Zehntelmillimeters) von der angrenzenden Fläche des Umfangs 52 des Lochblechs 30 beabstandet.Distances from each other. The individual weld points are preferably located in or below the center of the area of the overlap of the perforated plate 30 with the frame 32, in order to reduce the thermal expansion and contraction of the parts as they heat up a slight radial movement of the perforated plate 30 away from the outer edge of the flange 50. The perforated plate 30 and the Frames 32 are manufactured with such tolerances that the internal dimensions of the peripheral flange 52 of the perforated plate 30 is equal to or up to about 0.76 mm larger than the corresponding external dimensions of the flange 50 of the frame 32. Typically, the outer edge of the flange 50 is thus original a very small piece (on the order of fractions of a tenth of a millimeter) spaced from the adjoining surface of the circumference 52 of the perforated plate 30.

Das Diagramm nach F i g. 5 zeigt die Wirkung der Verzerrung oder Verwerfung. bestimmter Teile des Lochblechs 30 als Funktion der Zeit während der ersten neunzig Betriebsminuten. Entlang der Ordinate ist, in Einheiten von jeweils 0,00254 cm (1 Mil) die durch die Verschiebung der Löcher 43 verursachte Radialverschiebung der Strahlflecke gegenüber den Phosphorpunkten des Schirmes 26 zu verschiedenen Zeiten nach dem Einschalten der Röhre aufgetragen, und zwar gemessen an bestimmten Stellen ieiner 63,5-cm-Rechteckröhre mit 90°-Ablenkung. Die Messungen wurden an acht Punkten eines Kreises 58 mit einem Radius von 17,78 cm, in Fig. 2 angedeutet als die Punkte 12.00,1.30, 3.00 Uhr usw. eines Ziffernblatts, vorgenommen. Die Ordinate jedes Punktes auf den Kurven in F i g. 5 entspricht dem Mittel von acht Messungen zu einem bestimmten Zeitpunkt. Die gestrichelte Kurve 60 gibt die mittlere Lochverschiebung oder Verzerrung während der ersten 90 Betriebsminuten einer normalen 63,5-cm-Rechteckröhre mit 90°-Ablenkung wieder, bei der die Lochmaske 28 an ungefähr fünfzig Punkten verschweißt ist. Die Kurve 60, die das statistische Mittel für eine große Anzahl von Röhren wiedergibt, zeigt die typische anfängliche negative Verschiebung oder Verzerrung bis zu maximal ungefähr 0,0046 cm, der sich eine positive Verzerrung anschließt, die sich bei ungefähr 0,0076 cm einpegelt.The diagram according to FIG. Figure 5 shows the effect of distortion or warpage. certain parts of the Perforated plate 30 as a function of time during the first ninety minutes of operation. Along the ordinate is, in units of 0.00254 cm (1 mil), that caused by the displacement of holes 43 Radial displacement of the beam spots with respect to the phosphor points of the screen 26 to different Times plotted after switching on the tube, measured at certain points 63.5 cm rectangular tube with 90 ° deflection. The measurements were taken at eight points of a circle 58 with a radius of 17.78 cm, indicated in Fig. 2 as the points 12.00, 1.30, 3.00 o'clock etc. of a clock face, performed. The ordinate of each point on the curves in FIG. 5 corresponds to the mean of eight measurements at a given point in time. The dashed curve 60 gives the mean hole displacement or distortion during the first 90 minutes of operation of a standard 63.5 cm square tube again with a 90 ° deflection, in which the perforated mask 28 is welded at approximately fifty points is. Curve 60, which gives the statistical mean for a large number of tubes, shows the typical initial negative displacement or distortion up to a maximum of about 0.0046 cm of which this is followed by a positive distortion leveling off at approximately 0.0076 cm.

Die ausgezogene Kurve 62 in F i g. 5 zeigt die mittlere Lochverschiebung auf dem gleichen Kreis mit dem Radius von 17,78 cm für eine Röhre von der in F i g. 1 bis 4 gezeigten Art mit nur zwölf statt ungefähr fünfzig Verschweißungen. Man sieht, daß durch die starke Verringerung der Anzahl der Schweißstellen die negative Verzerrung, die gewöhnlich während der ersten 15 oder 20 Minuten auftritt, gänzlich beseitigt wird. Die resultierende Verzerrung ist ausschließlich positiv, d. h. sie entspricht lediglich einer Auswärtsverschiebung der Maskenlöcher. Obwohl das positive Maximum in diesem Falle, d. h. bei der erfindungsgemäßen Maske, etwas höher ist als bei der üblichen Maske, kann dies in Kauf genommen oder korrigiert werden. Durch Axialverschiebung des Ablenkjoches kann man die Lochverzerrung zu jedem gewünschten Zeitpunkt, beispielsweise im 30-Minuten-Zeitpunkt, gleich null machen, da man sich mit keiner negativen Einsattelung der Kurve, d. h. mit keiner vorübergehenden negativen Verzerrung auseinanderzusetzen braucht.The solid curve 62 in FIG. 5 shows the mean hole displacement on the same circle with the radius of 17.78 cm for a tube of the type shown in FIG. 1 to 4 shown type with only twelve instead of approximately fifty welds. You can see that by greatly reducing the number of Welds the negative distortion that usually occurs during the first 15 or 20 minutes, is completely eliminated. The resulting distortion is exclusively positive; H. it just corresponds an outward displacement of the mask holes. Although the positive maximum in this case, i.e. H. at the mask according to the invention, is somewhat higher than with the usual mask, this can be accepted or corrected. By axially shifting the deflection yoke one can adjust the hole distortion to each Make the desired point in time, for example in the 30-minute point in time, equal to zero, since you are familiar with no negative dip in the curve, d. H. not to deal with any transient negative bias needs.

Indem man eine begrenzte Anzahl von Schweißstellen vorsieht, wird die anfängliche negative Lochverzerrung beseitigt, wobei anscheinend die Hauptwirkung der verbesserten Ausbildung darin besteht, daß das anfängliche Einschnüren oder Einzwängen S des Lochblechs durch den Rahmen verringert wird.By having a limited number of welds, the initial hole distortion becomes negative eliminated, apparently the main effect of the improved training being that the initial constriction or cramping S of the perforated plate is reduced by the frame.

Auch mit Röhren von der Art der Röhre nach Fig. 1 bis 4, jedoch mit acht Schweißstellen (je einer an jeder Ecke und in der Mitte jeder Seite) bzw. zehn Schweißstellen (zwei an jeder Langseite), wurden Versuche angestellt, wobei der Kurve 62 in F i g. 5 weitgehend entsprechende Verzerrungskurven mit nur sehr geringer oder gar keiner negativen Verzerrung erhalten wurden. Weniger als acht Schweißstellen vorzusehen, erscheint nicht zweckmäßig, da dann das Lochblech nicht ausreichend stabil auf dem Rahmen gehaltert ist. Versuche mit Röhren mit vierzehn Schweißstellen, d. h. Röhren nach Art der F i g. 1 bis 4 mit jedoch je einer zusätzlichen Schweißstelle an jeder Langseite, ergaben eine anfängliche negative Lochverzerrung während des Aufwärmens von nur ungefähr 0,0013 cm. Bei mehr als vierzehn Schweißstellen waren dagegen die Ergebnisse nicht befriedigend. Verschiedene Röhren mit sechzehn Schweißstellen zeigten anfängliche negative Verzerrangen von ungefähr 0,00254 cm. Von praktischem Nutzen ist daher der Bereich von acht bis vierzehn Schweißstellen.Also with tubes of the type of the tube according to Fig. 1 to 4, but with eight welds (one each at each corner and in the middle of each side) or ten welds (two on each long side) Attempts were made, the curve 62 in FIG. 5 largely corresponding distortion curves with very little or no negative bias. Less than eight welds to be provided does not appear to be appropriate, since then the perforated plate is not sufficiently stable is supported on the frame. Experiments with tubes with fourteen welds, i.e. H. Tubes of the F i g. 1 to 4 with an additional weld on each long side, however, resulted in an initial one negative hole distortion during warm-up of only about 0.0013 cm. If more than fourteen Welding points, however, the results were not satisfactory. Different tubes with sixteen Welds showed initial negative distortion of approximately 0.00254 cm. Of practical The range from eight to fourteen welds is therefore useful.

F i g. 6 zeigt die Verzerrungskurve 64 für eine Röhre nach Art der Fig. 1 bis 4, jedoch mit zwölf in der in F i g. 7 gezeigten Weise angeordneten Schweißstellen 66. Dabei sind statt an jeder Ecke die Schweißstellen in Gruppen von je drei an jeder Seite angeordnet, und zwar an den Mittelpunkten sowie hiervon im beiderseitigen Abstand von je 16,51 cm an den Langseiten und 12,70 cm an den Kurzseiten. Obwohl die Kurve 64 eine kleine negative Einsattelung zeigt, liegt das endgültige positive Maximum kaum höher als bei der normalen Röhre (Kurve 60). Diese Anordnung ist daher der nach F i g. 1 bis 4 mit der gleichen Anzahl von Schweißstellen überlegen.F i g. 6 shows the distortion curve 64 for a tube of the type of FIGS. 1 to 4, but with twelve in the one in FIG. 7 arranged welds 66. Instead of each corner, the welds are arranged in groups of three on each side, namely at the centers and at a mutual distance of 16.51 cm on the long sides and 12.70 cm on each side the short pages. Although curve 64 shows a small negative dip, the final positive maximum is barely higher than for the normal tube (curve 60). This arrangement is therefore that of FIG. 1 to 4 superior with the same number of welds.

Zusätzlich zu den oben beschriebenen VersuchenIn addition to the experiments described above

mit einer 63,5-cm-Rechteckröhre mit 90°-Ablenkung wurden auch gleichartig ausgebildete 48,3-cm-Rechteckröhren mit 90°-Ablenkung mit Zwölfpunktverschweißung untersucht, wobei eine der Kurve 64 nach F i g. 6 fast identische Lochverzerrungskurve erhalten wurde.With a 63.5 cm rectangular tube with a 90 ° deflection, 48.3 cm rectangular tubes of the same design were also formed examined with 90 ° deflection with twelve-point welding, one of the curve 64 after F i g. 6 almost identical hole distortion curve was obtained.

Bei der normalen 53,3-cm-Rundröhre mit 70°-Ablenkung, wie sie seit mehreren Jahren gebräuchlich ist, ist das Ausmaß der negativen Lochverzerrung während des Aufwärmens so gering, daß diese Verzerrung in Kauf genommen werden kann. Dagegen bei den neuen Rundröhren mit 90°-Ablenkung ist die negative Lochverzerrung während des Aufwärmens fast so groß wie bei der normalen 63,5-cm-Rechteckröhre, entsprechend der Kurve 60. Die Erfindung ist daher gleichermaßen nützlich und zweckmäßig für Weitwinkel-Rundröhren wie auch für Rechteckröhren.With the normal 53.3 cm round tube with 70 ° deflection, as has been used for several years is, the amount of negative hole distortion during warm-up is so small that this distortion can be accepted. On the other hand, with the new round tubes with 90 ° deflection the negative hole distortion during warm-up is almost as large as that of the normal 63.5 cm square tube, corresponding to curve 60. The invention is therefore equally useful and convenient for wide-angle round tubes as well as for rectangular tubes.

Statt in den oben beschriebenen Röhren das Lochblech 30 am Rahmen 32 durch Verschweißen zu befestigen, kann man auch andere Befestigungsarten, beispielsweise durch Vernieten, vorsehen.
Frühere Versuche mit Röhren nach Art der F i g. 1 bis 4 mit nur 24 Schweißstellen ergaben keine nennenswerte Verbesserung gegenüber der Kurve 60 für die normale Röhre mit ungefähr 50 Schweißstellen. Es waren daher keine Anzeichen dafür vor-Instead of fastening the perforated plate 30 to the frame 32 by welding in the tubes described above, other types of fastening, for example by riveting, can also be provided.
Earlier attempts with tubes of the type shown in FIG. 1 to 4 with only 24 welds gave no significant improvement over curve 60 for the normal tube with approximately 50 welds. There were therefore no indications

handen, daß eine darüber hinaus noch weitere Verringerung der Anzahl der Schweißstellen zu irgendeiner merklichen Verbesserung führen würde. Zudem nahm man an, daß eine verhältnismäßig große Anzahl von Schweißstellen nötig wäre, um eine ausreichend feste und stabile Halterung des Lochblechs auf dem Rahmen zu gewährleisten. Die untere ausgezogene Kurve 68 in F i g. 8 zeigt die Lochverzerrung, wie sie für eine ähnlich ausgebildete Röhre mit einem Rahmen 32 aus Invar und einem Lochblech 30 aus kaltgewalztem Stahl gemessen wurde. Diese Kurve zeigt eine anfängliche negative Verzerrung, die sogar noch größer ist als bei der Standardröhre (Kurve 60) mit sowohl Rahmen 32 als auch Lochblech 30 aus kaltgewalztem Stahl, gefolgt von einem teilweisen Wiederanstieg mit Einpegelung bei einer negativen Verzerrung von ungefähr —1,0 Einheiten (—0,00254 cm) nach dem Aufwärmen des eine niedrige Wärmedehnung aufweisenden Invar-Rahmens auf seine Betriebsgleichgewichtstemperatur. Eine anschließende Untersuchung der Maskenanordnung ergab, daß der an den Rahmen 32 angrenzende Teil des Lochblechs 30 eine permanente Verzerrung oder Verwerfung durch Ausbeulen und Auffalten infolge der vom Invar-Rahmen auf das Lochblech ausgeübten einzwängenden Wirkung erfahren hatte. Es wurde gefunden, daß eine derartige Ausbeulung sich dann vermeiden läßt, wenn man eine geringere Anzahl von Schweißstellen vorsieht. Versuche mit einer Röhre mit Invar-Rahmen mit zwölf Verschweißungen ergaben die Lochverzerrungskurve 70 nach F i g. 8, die sehr befriedigend ist. Jedoch ist die Verwendung von Invar für den Rahmen nicht wirtschaftlich. Auf Grund von Versuchen .mit Röhren mit Invar-Rahmen kam man dann auf den Gedanken, bei der Standardröhre nur zwölf Schweißstellen vorzusehen, wobei sich die hier beschriebenen unerwarteten Resultate zeigten.deal that, moreover, still further reduce the number of welds to any one noticeable improvement. In addition, it was assumed that a relatively large number of welds would be necessary to a sufficiently firm and stable mounting of the perforated sheet to ensure on the frame. The lower solid curve 68 in FIG. 8 shows the hole distortion, as for a similarly designed tube with a frame 32 made of Invar and a perforated plate 30 was measured from cold rolled steel. This curve shows an initial negative bias, which is even larger than the standard tube (curve 60) with both frame 32 and Perforated plate 30 made of cold-rolled steel, followed by a partial rise again with leveling at a negative distortion of approximately -1.0 units (-0.00254 cm) after warming up one low thermal expansion invar frame to its equilibrium operating temperature. A subsequent examination of the mask arrangement revealed that the one adjacent to the frame 32 Part of the perforated plate 30 a permanent distortion or warping due to bulging and folding as a result the constricting effect exerted on the perforated sheet by the Invar frame. It it has been found that such a bulging can be avoided if a smaller number of welds. Try a tube with an Invar frame with twelve welds gave the hole distortion curve 70 according to FIG. 8 which is very satisfying. However, the usage is from Invar for the frame not economical. Based on tests with tubes with an Invar frame the idea then came about to provide only twelve welds on the standard tube, whereby the unexpected results described here appeared.

Claims

Claims: 40

1. Shadow mask color picture tube with a piston that has an outwardly curved front plate has, a fluorescent mosaic screen, which is arranged on the inside of the front panel, an electron gun and a curved, temperature-compensated shadow mask electrode arranged on the luminescent screen, which have a rigid metal frame and a thin perforated mask sheet attached to it and spanning it contains, characterized in that the perforated mask plate (30) is cap-shaped and has an axially extending peripheral flange (52) is pushed telescopically over a corresponding dimensioned part (50) of the frame (32) and that the peripheral flange with the frame at a minimum of eight and a maximum of fourteen lengthways Points, each between the outer edge of the peripheral flange and the center of the overlap area the telescoped parts are connected.

2. shadow mask color picture tube according to claim 1, characterized in that considerable Sections of the pushed together parts (50, 52) initially a small distance from each other through which the heat transfer between the shadow mask plate (30) and the frame (32) during the heating of the tube is kept small.

3. shadow mask color picture tube according to claim 1 or 2, wherein the faceplate and the Shadow mask electrode are substantially rectangular, characterized in that the Perforated mask plate (30) is connected to the frame (32) at twelve points (54).

4. shadow mask color picture tube according to claim 3, characterized in that at each Corner of the rectangle one and two connection points on each side of the rectangle (56) are provided.

5. shadow mask color picture tube according to claim 3, characterized in that at each Side of the rectangle at points spaced apart from the corners, three connection points each (66) are provided.

6. shadow mask color picture tube according to claim 3, 4 or 5, characterized in that the frame (32) has a substantially uniform L-profile and that the four sides of the Frame so in the direction of the luminescent screen (26) that they are substantially run parallel to the fluorescent screen.

7. shadow mask color picture tube according to one of the preceding claims, characterized in that that the shadow mask plate (30) and the frame (32) consist of the same metal and that the frame is at least ten times as thick as the shadow mask sheet.

8. shadow mask color picture tube according to claim 7, characterized in that the shadow mask plate and the frame are made of cold rolled steel.

1 sheet of drawings 109 523/128