DE1958534A1 - Shadow mask, especially for cathode ray tubes - Google Patents

Shadow mask, especially for cathode ray tubes

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DE1958534A1 DE19691958534 DE1958534A DE1958534A1 DE 1958534 A1 DE1958534 A1 DE 1958534A1 DE 19691958534 DE19691958534 DE 19691958534 DE 1958534 A DE1958534 A DE 1958534A DE 1958534 A1 DE1958534 A1 DE 1958534A1
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    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/06Screens for shielding; Masks interposed in the electron stream
    • H01J29/07Shadow masks for colour television tubes
    • H01J29/076Shadow masks for colour television tubes characterised by the shape or distribution of beam-passing apertures

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  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Description

ItIt

. Corporation3 Tokyo/Japan . Corporati on3 Tokyo / Japan

Schattenmaske, insbesondere für KathodenstrahlröhrenShadow mask, in particular for cathode ray tubes

Die Erfindung betrifft eine Schattenmaske sowie eine Farbkathodenstrahlrühre, bei der mittels einer solchen Schattenmaske ein exaktes Auftreffen eines Elektronenstrahles auf einem Parbpunkt der Röhre erzielt wird.The invention relates to a shadow mask and a color cathode ray tube, in which by means of such a shadow mask an exact impingement of an electron beam on a Parb point of the tube is achieved.

Bekannte Parbkathodenstrahlröhren enthalten eine Elektronenkanone zur Aussendung eines Elektronenstrahles, ferner einen Farbschirm sowie eine Schattenmaske bzw. ein Öffnungsgitter zur Strahlselektion; die in dieser Maske bzw. in diesem Gitter vorgesehenen Durchbrüche entsprechen dabei genau den einzelnen Farbpunkten, so daß der Strahl genau auf vorgegebenen Farbpunkten zur Wiedergabe eines Farbbildes auftrifft. Sus verschiedenen Gründen, die noch näher erläutert werden, erfolgt im allgemeinen jedoch kein exaktes Auftreffen des Strahles. Dieser Fehler macht sich besonders in den äußeren Bereichen des Bildschirmes störend bemerkbar.Known parb cathode ray tubes contain an electron gun for emitting an electron beam, and also one Color screen and a shadow mask or an opening grille for beam selection; those in this mask or in this grid provided openings correspond exactly to the individual color points, so that the beam exactly on the predetermined Color points to reproduce a color image hits. Sus For various reasons, which will be explained in more detail below, there is generally no exact impingement of the beam. This error is particularly noticeable in the outer areas of the screen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schattenmaske zu entwickeln, die gewährleistet, daß ein Elektronenstrahl exakt auf einen vorgegebenen Farbpunkt, auftrifft. Eine mit der erfindungsgemäßen Schattenmaske ausgerüstete Parbkat> odenstrahlröhre soll somit von den erwähnten Farbfehlern frei sein und eine erhöhte Helligkeit des Bildes gewährleisten.The invention is therefore based on the object of developing an improved shadow mask which ensures that an electron beam hits a specified color point exactly. One equipped with the shadow mask according to the invention Parbkat> odenstrahlröhre should thus be free from the mentioned color errors and an increased brightness of the picture guarantee.

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Die erfindungsgemäße Schattenmaske ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen wenigstens im äußeren Teil der Schattenmaske längs gekrümmter Linien angeordnet sind.The shadow mask according to the invention is essentially thereby characterized in that the bores are arranged at least in the outer part of the shadow mask along curved lines.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird die erfindungsgemäße Schattenmaske bei einer Farbkathodenstrahlröhre benutzt, die eine Elektronenkanone verwendet, bei der die Elektronenstrahlen in einer Linie (Ebene) liegen.According to a further embodiment, the invention Shadow mask used on a color cathode ray tube that uses an electron gun to produce electron beams lie in a line (plane).

Durch die Erfindung läßt sich eine Parbkathodenstrahlröhre ferner so ausgestalten, daß die Farbpunkte auf dem Bildschirm im äußeren Teil dicht beieinander liegen.With the invention, a parb cathode ray tube can also be designed so that the colored dots on the screen lie close together in the outer part.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigenSome embodiments of the invention are illustrated in the drawing. Show it

Fig. 1 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer KathodenstrahlröhrejFig. 1 is a partially sectioned perspective view of a cathode ray tube j

Fig. '2 ein Schema einer in einer bekannten Farbkathodenstrahlröhre benutzten, üblichen Schattenmaske;Fig. 2 is a diagram of a conventional shadow mask used in a known color cathode ray tube;

Fig.3A und 3B Schemadarstellungen zur Erläuterung der Relativlage von Bilde lenient en auf dem Schirm senkrecht zur zentralen Achse einer Kathodenstrahlröhre, unter Verwendung der in Fig. 2 dargestellten, bekannten Schattenmaske j3A and 3B are schematic representations for explaining the relative position of images on the screen perpendicular to the central axis of a cathode ray tube, using that shown in Fig. 2, known shadow mask j

Fig. 4 ein Schema der Relativanordnung der Bildelemente auf einem sphärischen Schirm bei Verwendung einer Schattenmaske gemäß Fig. 2;4 shows a diagram of the relative arrangement of the picture elements on a spherical screen when using a shadow mask according to FIG. 2;

Fig,5A und 5B vergrößerte Schemadarstellungen zur Erläuterung der Relativlage der Bildelemente auf dem Schirm;FIGS. 5A and 5B are enlarged diagrams for explanation the relative position of the picture elements on the screen;

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Fig. 6 eine Schemadarstellung eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Schattenmaske für eine Färbkathodenstrahlröhre;6 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a shadow mask according to the invention for a color cathode ray tube;

Fig. 7 eine Prinzipdarstellung der Relativlage der Bildelemente auf einem sphärischen Schirm bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Schattenmas ke,7 shows a basic illustration of the relative position of the picture elements on a spherical screen Use of a shadow mask according to the invention,

Fig. 8 eine Prinzipdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Schattenmaske.8 shows a basic illustration of a further exemplary embodiment a shadow mask according to the invention.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sei zunächst eine in Fig. 1 veranschaulichte Schattenmaske-Farbkathodenstrahlröhre 11 erläutert. Sie ist so ausgebildet, daß rote, grüne und blaue Elektronenstrahlen 12, 13, l4, die In einer gemeinsamen Horizontalebene 15 verlaufen, durch (nicht veranschaulichte) Ablenkeinrichtungen horizontal und vertikal in einer senkrecht zur zentralen Achse der Röhre verlaufenden, gemeinsamen Ebene 16 abgelenkt werden, wodurch ein nach außen gekrümmter, sphärischer Schirm 18 durch eine Schattenmaske abgetastet wird. In diesem Falle ist das Verhältnis bzw. die Beziehung zwischen den öffnungen 19 der Schattenmaske 17 und den Phosphorstellen auf dem Schirm 18 von erstrangiger Bedeutung,, was im folgenden anhand der Zeichnung noch näher erläutert wird. For a better understanding of the invention, a shadow mask color cathode ray tube 11 illustrated in FIG. 1 will first be explained. It is designed so that red, green and blue electron beams 12, 13, 14, which run in a common horizontal plane 15, are deflected horizontally and vertically in a common plane 16 running perpendicular to the central axis of the tube by deflection devices (not illustrated) whereby an outwardly curved spherical screen 18 is scanned through a shadow mask. In this case, the ratio or the relationship between the openings 19 of the shadow mask 17 and the phosphor sites on the screen 18 is of primary importance, which is explained in more detail below with reference to the drawing .

Es soll zunächst eine Beschreibung im Zusammenhang mit einer üblichen Schattenmaske 1 erfolgen, wie sie in Fig. 2 veranschaulicht ist. Bei Betrachtung aus der Richtung der z-Achse sind auf die Schattenmaske 1 horizontale und vert?: le, gedachte Linien X-j, X2 > X1S X0* Xl'» X2 '» X3 '' * * * und ...Y,, Y2, Y1, Y0, Y1 1, Y2'3 Υ,'··.«aufgetragen. Die Schattenmaske 1 besitzt öffnungen 2 an den Schnittpunkten von gerad- A description will first be given in connection with a conventional shadow mask 1, as illustrated in FIG. 2. When viewed from the direction of the z-axis, the shadow mask 1 shows horizontal and vertical lines Xj, X 2 > X 1 S X 0 * X 1 '» X 2'» X 3 '' * * * and ... Y ,, Y 2 , Y 1 , Y 0 , Y 1 1 , Y 2 ' 3 Υ,' ··. «. The shadow mask 1 has openings 2 at the intersections of straight

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

zahligen horizontalen und vertikalen Linien ...Xg, XQ, Xp' und ...Y2, YQ, Yp'····* ferner an den Schnittpunkten ungeradzahliger horizontaler und vertikaler Linien ... X-,3 X1, X-*'... und ... Y-, Y±) Y '...Numerous horizontal and vertical lines ... Xg, X Q , Xp 'and ... Y 2 , Y Q , Yp' ···· * also at the intersections of odd horizontal and vertical lines ... X-, 3 X 1 , X - * '... and ... Y-, Y ±) Y' ...

Wenn bei einer solchen Anordnung der Phosphorschirm 3 eine senkrecht zur zentralen Achse der Röhre liegende Ebene ist und wenn die roten, grünen und blauen Phosphorstellen D^3 DQ und Dß auf dem Schirm 3 nach einem üblichen Licht- oder Elektronenstrahl-Druckverfahren unter Verwendung eines Lichtoder Elektronenstrahles hergestellt werden, der durch das Zentrum der horizontalen und vertikalen Strahlablenkung verläuft, so sind die Phosphorstellen Dn1 DQ und Dß mit dem Durchmesser 6, die Dreiergruppen von Bildelementen für jede öffnung 2 der Maske 1 darstellen, nacheinander auf den horizontalen Linien ...X-z, Xp, X1, Xq j Xj*» Xp'» X3'··· in Form horizontaler Reihen von Dreiergruppen angeordnet, wie dies die Fig. 3A und 3B zeigen. Wegen der Notwendigkeit eng benachbarter hexagonaler Anordnungen der Phosphorstellen D„, Dß und Dß auf dem Phosphorschirm 3 wird der Abstand Lx benachbarter vertikaler Kolonnen von öffnungen der Schattenmaske 3 so gewählt, daß er den V J -fachen Wert von Ly benachbarter horizontaler Öffnungsreihen besitzt.With such an arrangement, when the phosphor screen 3 is a plane perpendicular to the central axis of the tube and when the red, green and blue phosphor sites D ^ 3 D Q and D ß on the screen 3 by a conventional light or electron beam printing method using If a light or electron beam are produced which passes through the center of the horizontal and vertical beam deflection, the phosphor points Dn 1 D Q and D ß with the diameter 6, which represent groups of three picture elements for each opening 2 of the mask 1, are successively on the horizontal Lines ... Xz, Xp, X 1 , Xq j X j * »Xp '» X 3' ··· arranged in the form of horizontal rows of groups of three, as shown in FIGS. 3A and 3B. Because of the need for closely spaced hexagonal arrangements of the phosphorus points D ", D ß and D ß on the phosphor screen 3, the distance Lx between neighboring vertical columns from openings of the shadow mask 3 is chosen so that it has V J times the value Ly of neighboring horizontal rows of openings .

Im Falle einer Schattenmaskenröhre 11 (Fig. 1), die.eine sogenannte "in-line"-Kanone enthält, verdreht sich die Auftreffstelle der durch einzelne öffnungen 19 hindurchtretenden Strahlen einer Dreiergruppe 10 gegen die ursprüngliche, ausgerichtete Lage dieser drei Strahlen (vgl. Fig. 2J)j diese Erscheinung wird als Verdrehung der Auftreffstelle der "inline" -Strahldreiergruppe bezeichnet. Dieses Verdrehungsphänomen erklärt sich als rein geometrischer Effekt durch die Kombination einer linienmäßigen Ausrichtung der drei Strahlen und eines sphärischen Schirmes. Betrachtet man das in Fig. 1 dargestellte Koordinatensystem, so bilden die drei Strahlen 12, 13, I1J, die durch die öffnung 19 der Schattenmaske 17In the case of a shadow mask tube 11 (FIG. 1) containing a so-called "in-line" gun, the point of impact of the rays of a group of three 10 passing through individual openings 19 is rotated against the original, aligned position of these three rays (cf. Fig. 2J) j this phenomenon is referred to as rotation of the impact point of the "inline" -Strahldreiergruppe. This twisting phenomenon is explained as a purely geometric effect through the combination of a linear alignment of the three rays and a spherical screen. If the coordinate system shown in FIG. 1 is considered, the three rays 12, 13, I 1 J, which pass through the opening 19 of the shadow mask 17, form

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hindurchtretenj die Ebene 16, die parallel zur x-Achse der Röhre verläuft und die einen Winkel θν (Winkel der vertikalen Ablenkung) mit der x-z-Ebene bildet. Diese Ebene 16 schneidet den sphärischen Schirm 18, dessen Zentrim O auf der z-Achse liegt. Die Auftreffstelle der auf eine Linie ausgerichteten Strahldreiergruppe 10 befindet sich auf einer Schnittlinie C, die bei Betrachtung aus der Richtung der z-Achse ein Ellipsenbogen ist und durch folgende Gleichung ausgedrückt werden kann:pass through the plane 16 which runs parallel to the x-axis of the tube and which forms an angle θ ν (angle of vertical deflection) with the xz-plane. This plane 16 intersects the spherical screen 18, the center O of which lies on the z-axis. The point of impact of the group of three rays 10 aligned on a line is on a line of intersection C, which when viewed from the direction of the z-axis is an elliptical arc and can be expressed by the following equation:

(1) x2 + (1 + ~—)y2 +> 2(R"L) y + L2- 2RL = 0(1) x 2 + (1 + ~ -) y 2 +> 2 (R " L) y + L 2 - 2RL = 0

tan Qy tanQtan Qy tanQ

Hierbei ist R der Krümmungsradius des sphärischen Schirmes 18 und L der Abstand des StrahlablenkungsZentrums vom Schirmzentrum. Here, R is the radius of curvature of the spherical screen 18 and L is the distance between the beam deflection center and the screen center.

Dies ist der Grund für die Verdrehung der Auftreffstelle einer in einer Linie liegenden Strahldreiergruppe; den mathematischen Ausdruck für den Verdrehungswinkel erhält man, indem man Gleichung (1) differenziert und die Beziehung benutztThis is the reason for the twisting of the point of incidence of a group of three rays lying in a line; the mathematical The expression for the twist angle is obtained by differentiating equation (1) and using the relationship

tan9y = y/( I/r2 - x2 - y2 - R + L).tan9 y = y / (I / r 2 - x 2 - y 2 - R + L).

Hieraus ergibt sichFrom this it follows

(2) tanO = d| = SL (2) tanO = d | = SL

R2 - x2 -(R-L)^R2 - x2 - y2 R 2 - x 2 - (RL) ^ R 2 - x 2 - y 2

wobei θ der von der positiven x-Achse im Gegenuhrzeigersinn gemessene Verdrehungswinkel ist.where θ is that measured counterclockwise from the positive x-axis Twist angle is.

Eine angenäherte Form der Gleichung (2) lautet (3) tanQ = ~ ^JAn approximate form of equation (2) is (3) tanQ = ~ ^ J

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Wenn jedoch bei einer oben erläuterten Anordnung der Durchmesser der Phosphorstellen DRJ DQ und Dß auf dem Phosphorschirm so gewählt wird, daß er mit Rücksicht auf das Erfordernis einer eng benachbarten hexagonalen Anordnung der Stellen dem zuvor anhand von Fig. 3 beschriebenen Wert έ entspricht, so überlappen die Phosphorstellen DR, Dß und Dß entsprechend einer der horizontalen Reihen der öffnungen 2 die Phosphorstellen der benachbarten horizontalen Reihen von öffnungen wegen der festen Relativanordnungen benachbarter öffnungen (vgl. Pig. 5A). Um dies zu vermeiden, wird der Durchmesser der öffnungen der Schattenmaske in Übereinstimmung mit dem Winkel θ klein gewählt t der Durchmesser ύ der Phosphorstellen auf dem Schirm 3 wird entsprechend gewählt. Im Falle einer üblichen Schattenmaske mit einer "in-line"-Kanone (d.h. einer Elektronenstränkeinrichtung, bei der die verschiedenen Elektronenstrahlen auf einer einzigen Linie liegen), verringert sich somit wegen des Verdrehungsphänomens der Auftreffstellen einer Strahl-Dreiergruppe die Auftrefftoleranz beträchtlich (Fig. 5A). Das Ziel der neuen Schattenmaske besteht darin, dieses Verdrehungsphänomen vollständig zu kompensieren. Das Grundprinzip der erfindungsgemäßen neuen Schattenmaske besteht darin, die Ausrichtung der öffnungen auf die geometrische Verdrehung der Auftreffstellen einer Strahl-Dreiergruppe anzupassen. Dies bedeutet, daß eine horizontale Reihe der ausgerichteten öffnungen in der sphärischgekrümmten Schattenmaske und die Linie, die durch die Ablenkungszentren der drei· Elektronenstrahlen verläuft, in einer einzigen, ebenen Fläche liegen müssen. Berücksichtigt man den Umstand, daß der Radius der sphärisch-gekrümmten Schattenmaske annähernd gleich dem Radius R der inneren Bildschirmfläche ist und vernachlässigt man die Länge des Spaltes zwischen der Schattenmaske und der inneren Bildschirmfläche (verglichen mit dem Wert L), so müssen die horizontalen Ausrichtungslinien der öffnungen die Bögen der durch die Gleichung (1) gegebenen Ellipsen sein; diese Gleichung ist die Lösung der Differenzialgleichung der geometrischen Verdrehung. Eine Umformung derIf, however, in an arrangement explained above, the diameter of the phosphor sites D RJ, D Q and D ß on the phosphor screen is selected so that it corresponds to the value έ previously described with reference to FIG , so the phosphor sites D R , D ß and D ß overlap corresponding to one of the horizontal rows of the openings 2 the phosphor sites of the adjacent horizontal rows of openings because of the fixed relative arrangements of adjacent openings (see. Pig. 5A). To avoid this, the diameter of the openings of the shadow mask in accordance with the angle θ made small t the diameter of the phosphor ύ locations on the screen 3 is selected accordingly. In the case of a conventional shadow mask with an "in-line" gun (ie an electron impregnation device in which the various electron beams lie on a single line), the impact tolerance is reduced considerably because of the twisting phenomenon at the points of impact of a group of three beams (FIG. 5A ). The aim of the new shadow mask is to fully compensate for this twisting phenomenon. The basic principle of the new shadow mask according to the invention consists in adapting the orientation of the openings to the geometrical rotation of the points of impact of a group of three beams. This means that a horizontal row of the aligned openings in the spherically curved shadow mask and the line which runs through the centers of deflection of the three electron beams must lie in a single, flat surface. If one takes into account the fact that the radius of the spherically curved shadow mask is approximately equal to the radius R of the inner screen surface and one neglects the length of the gap between the shadow mask and the inner screen surface (compared to the value L), the horizontal alignment lines of the openings be the arcs of the ellipses given by equation (1); this equation is the solution to the differential equation of geometric rotation. A transformation of the

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Integrationskonstanten θν in Gleichung (1) führt zu folgendem Ausdruck:Integration constants θ ν in equation (1) leads to the following expression:

2 R2+(R-L)2 - 2(R-L) 2 R 2 + (RL) 2 - 2 (RL)

(R-L)2 - (R-L)^R2 - y 2
_2 ~ y + IT - 2RL = 0
(RL) 2 - (RL) ^ R 2 - y 2
_2 ~ y + IT - 2RL = 0

yo y o

wobei y-C 0 bei yQwhere y-C 0 at yQ

y0 ist ein Parameter, der das durch die y-Achse von der Kurve abgeschnittene Kurvenstück darstellt.y 0 is a parameter that represents the portion of the curve cut off from the curve by the y-axis.

Die Gruppe von Ellipsenbögen (Gleichung 4) bildet eine "tonnenförmige" Gruppe von Kurven ...X^, X«, X1, XQ, X.1, X2 1* X,',..., wie in Fig. 6 veranschaulicht. Die vertikalen Ausrichtungslinien der öffnungen müssen die aus der Zeichnung ersichtliche Form erhalten, so daß sie über die ganze Fläche der Schattenmaske senkrecht zu den horizontalen Ausrichtungslinien verlaufen.The group of elliptical arcs (equation 4) forms a "barrel-shaped" group of curves ... X ^, X «, X 1 , X Q , X. 1 , X 2 1 * X, ', ..., as in Fig Figure 6 illustrates. The vertical alignment lines of the openings must be given the shape shown in the drawing, so that they run perpendicular to the horizontal alignment lines over the entire surface of the shadow mask.

Die vertikalen Ausrichtungslinien kann man durch Auflösen der folgenden Differenzialgleichung erhalten, die den mit umgekehrten Vorzeichen versehenen Kehrwert der Gleichung (2) für die geometrische Verdrehung darstellt:The vertical alignment lines can be obtained by solving the following differential equation, which is the reverse of that with Represents the signed reciprocal of equation (2) for the geometric rotation:

5) dy_ s R2 - x2 - (R - L)fe2 - x2 - y2 dx " xy 5) dy_ s R 2 - x 2 - (R - L) fe 2 - x 2 - y 2 dx "xy

Als Lösung dieser Gleichung (5) ergibt sich; II2 - (H - «Λ?~- x„2 The solution to this equation (5) results; II 2 - (H - «Λ? ~ - x" 2

• exp ]• exp]

( H-L(H-L

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wobei X0 ein Parameter ist, der das von der χ-Achse abgeschnittene Kurvenstück darstellt.where X 0 is a parameter representing the piece of curve cut off from the χ axis.

Die so erhaltenen Kurven (Gleichung 6) bilden rechte Winkel mit der Gruppe der Kurven (Gleichung 4) über die ganze Fläche der Schattenmaske. Die Gleichung (6) besitzt jedoch die folgende Mherungsform, die bezüglich der Rechtwinkligkeit zwischen den horizontalen und vertikalen Ausrichtungslinien einen Fehler von maximal -1° aufweist: The curves thus obtained (equation 6) form right angles with the group of curves (equation 4) over the whole Area of the shadow mask. However, equation (6) has the following approximation form, that of squareness has an error of -1 ° or less between the horizontal and vertical alignment lines:

wobei Xq^L 0 .where Xq ^ L 0.

Dsies ist die in Fig. 6 veranschaulichte Gruppe von Kreisbögen ... Y3, Y2, Y1, Y0, Y1', Y2', Y3',This is the group of arcs illustrated in FIG. 6 ... Y 3 , Y 2 , Y 1 , Y 0 , Y 1 ', Y 2 ', Y 3 ',

Die Gleichungen (*O, (6) und (7) wurden auf der Grundlage der Erörterungen über die sphärisch gekrümmte Schattenmaske abgeleitet. Diese Gleichungen drücken die Ausrichtungslinien der öffnungen auf der sphärisch gekrümmten Schattenmaske bei Betrachtung aus der Richtung der z-Achse aus. Berücksichtigt man jedoch das experimentelle Ergebnis, wonach dann, wenn eine flache Schattenmaske zu einer annähernd sphärischen Fläche durch Pressen verformt wird, die Verlagerung der öffnungslage hauptsächlich nur in z-Richtung erfolgt, während die Verlagerung in der x-y-Ebene vernachlässigbar klein ist, so kann man diese Gleichungen auch so interpretieren, daß sie die Ausrichtungslinien der öffnungen auf der flachen (vorgespannten) Schattenmaske zum Ausdruck bringen.The equations (* O, (6) and (7) were based on of the discussions on the spherically curved shadow mask. These equations express the alignment lines of the openings on the spherically curved shadow mask when viewed from the direction of the z-axis. Considered one, however, the experimental result, according to which if a flat shadow mask becomes an approximately spherical surface is deformed by pressing, the shift of the opening position mainly only takes place in the z-direction, while the displacement in the x-y-plane is negligibly small, see above these equations can also be interpreted in such a way that they represent the alignment lines of the openings on the flat (prestressed) Express shadow mask.

Die obige Beschreibung erfolgte für den Fall, daß der Phosphorschirm 3 sphärisch 'ist; das gleiche gilt jedoch auchThe above description has been made for the case that the phosphor screen 3 is spherical; however, the same is also true

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für den Fall, daß der Schirm eine zylindrische Oberfläche ist, die sich in vertikaler Richtung erstreckt. In diesem Falle ergibt sich jedoch die Beziehung für den Neigungswinkel der horizontalen Reihe einer Dreiergruppe der Phosphorstellen DR, Dg und Dg für jede öffnung 2 der Maske 1 zur horizontalen Linie wie folgt;in the event that the screen is a cylindrical surface extending in the vertical direction. In this case, however, the relationship for the inclination angle of the horizontal row of a group of three of the phosphor sites D R , Dg and Dg for each opening 2 of the mask 1 to the horizontal line is as follows;

(8) tanO =(8) tanO =

R2 _ χ2 _ (R - I) /r2 _ χ2 R 2 _ χ 2 _ (R - I) / r 2 _ χ 2

entsprechend der Gleichung (2).according to equation (2).

Die horizontalen Ausrichtungslinien der öffnungen sind demgemäß wieder tonnenförmig und die vertikalen Ausrichtungslinien der öffnungen verlaufen stiftpolsterähnlich senkrecht zu den horizontalen Ausrichtungslinien über die ganze Fläche der Schattenmaskei öffnungen sind an den Schnittpunkten der horizontalen und vertikalen Ausrichtungslinien vorgesehen. Die Kurve der horizontalen Ausrichtungslinien erhält man durch Auflösen der Differentialgleichung (8) was zu einer Gleichung entsprechend der Gleichung (Ii) führt, und durch Erfüllung der resultierenden Gleichung. Die Kurve der vertikalen Ausrichtungslinien erhält man durch Auflösen der folgenden Differentialgleichung, die den mit entgegengesetztem Vorzeichen versehenen Kehrwert der Gleichung (8) darstellt;The horizontal alignment lines of the openings are accordingly again barrel-shaped and the vertical alignment lines of the openings run like a pen pad perpendicular to the horizontal alignment lines over the entire surface of the Shadow mask openings are at the intersections of the horizontal and vertical alignment lines are provided. The curve of the horizontal alignment lines is obtained by dissolving the differential equation (8) resulting in an equation corresponding to the equation (Ii), and by satisfying the resulting one Equation. The curve of the vertical alignment lines is obtained by solving the following differential equation, which represents the reciprocal of equation (8) provided with the opposite sign;

(9) dy_ a R2 - χ2 - (R - g) /r2 - χ (9) dy_ a R 2 - χ 2 - (R - g) / r 2 - χ

d "d "

y_ a - g) /r - χ2 y_ a - g) / r - χ 2

dx " xydx "xy

Hieraus erhält man eine Gleichung entsprechend der Gleichung (4), die man dann erfüllen muß. Auf diese Weise lassen sich dieselben Resultate wie oben erwähnt erzielen.From this one obtains an equation corresponding to equation (4), which must then be fulfilled. In this way you can achieve the same results as mentioned above.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand des Falles erläutert, bei dem die den Farben rot, grün und blau entsprechenden Elek-The invention was explained above on the basis of the case in which the electrons corresponding to the colors red, green and blue

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tronenstrahlen in einer auf eine gemeinsame horizontale Ebene ausgerichteten Lage in den Bereich der horizontalen und vertikalen Ablenkeinrichtungen eintreten. Die Erfindung ist jedoch gleichermaßen auch in dem Falle anwendbar, in dem die Elektronenstrahlen beim Eintritt in den Bereich der Ablenkeinrichtungen auf eine gemeinsame vertikale Ebene ausgerichtet sind. In diesem Falle muß man natürlich eine Schattenmaske verwenden, deren öffnungen an den Schnittpunkten von tonnenförmig verlaufenden vertikalen Ausrichtungslinien mit entsprechend senkrecht dazu verlaufenden, stiftpolsterartigen horizontalen Ausrichtungslinien vorgesehen sind; es werden also die Kurven für die horizontalen und vertikalen Ausrichtungslinien vertauscht.electron beams in one on a common horizontal plane aligned position enter the area of the horizontal and vertical deflectors. The invention is however, equally applicable in the case in which the electron beams enter the area of the deflection devices are aligned on a common vertical plane. In this case, of course, you have to use a shadow mask use their openings at the intersections of barrel-shaped running vertical alignment lines with correspondingly perpendicular, pin cushion-like horizontal alignment lines are provided; so it becomes the curves for the horizontal and vertical alignment lines reversed.

Die Erfindung wurde ferner anhand von Fällen erläutert, bei denen der Schirm 3 sphärisch bzw. zylindrisch ausgebildet ist; die Erfindung ist jedoch auch dann anwendbar, wenn der Schirm in einer beliebigen anderen Weise nach außen gekrümmt ist.The invention has also been explained on the basis of cases in which the screen 3 is spherical or cylindrical is; however, the invention is also applicable when the screen is curved outward in any other way is.

Es bleibt noch das Problem der Bestimmung der Werte der Parameter-XqS und yQs, d.h. die Bestimmung der Teilung über die ganze Fläche der Schattenmaske. In den Eckbereichen der Schattenmaskenfläche ist die horizontale Teilung durch die kissenförmige Natur der vertikalen Ausrichtungslinien vergrößert, während die vertikale Teilung durch die Tonnenform der horizontalen Ausrichtungslinien verringert ist. Werden daher xQs und yQs einfach als linear gewählt, d.h. xQ = mx00 und yQn = ny00 unter der Bedingung xQ0 =\ß yQ0, so ist in dem Eckbereich der Schattenmaske nicht die flächenzentrierte, Anordnung der öffnungen in Form von gleichseitigen Sechsecken vorhanden,There remains the problem of determining the values of the parameter XQS and y Q s, ie the determination of the pitch over the entire surface of the shadow mask. In the corner areas of the shadow mask area, the horizontal pitch is increased by the pillow-like nature of the vertical alignment lines, while the vertical pitch is decreased by the barrel shape of the horizontal alignment lines. Therefore, if x Q s and y Q s are simply chosen to be linear, ie x Q = mx 00 and y Qn = ny 00 under the condition x Q0 = \ ß y Q0 , the face-centered arrangement of the is not in the corner area of the shadow mask openings in the form of equilateral hexagons available,

Man kann jedoch eine solche flächenzentrierte Anordnung der öffnungen in Form gleichseitiger Sechsecke über die ganzeHowever, one can have such a face-centered arrangement of the openings in the form of equilateral hexagons over the whole

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Fläche der Schattenmaske erzielen. Zu diesem Zweck werden längs der x-Achse nach außen hin die horizontalen Abstände quadratisch verringert und längs der y-Achse nach außen hin die vertikalen Abstände quadratisch vergrößert. Mathematisch ausgedrückt, erfolgt die Wahl von xQs und yQs wie folgt:Achieve the area of the shadow mask. For this purpose, the horizontal distances are reduced quadratically along the x-axis towards the outside and the vertical distances are increased quadratically along the y-axis towards the outside. In mathematical terms, x Q s and y Q s are chosen as follows:

x0m = mx00 x 0m = mx 00

= ny= ny

0000

wobei Oi= xoo 2/6RL = yOQ 2/2RL
ß=yoo 2/6RL
where Oi = x oo 2 / 6RL = y OQ 2 / 2RL
β = y oo 2 / 6RL

yQ0 ist die Standardteilung zwischen den öffnungen (d.h. die Teilung im Zentrum der Schattenmaske).y Q0 is the standard division between the openings (ie the division in the center of the shadow mask).

Für diese Wahl der Werte von xQs und yQs werden an beiden Rändern der x-Achse die Abstände um etwa 10$ verglichen mit dem Abstand im Zentrum verringert, während an beiden Rändern der y-Achse die Abstände um etwa 6% gegenüber dem Zentrum ver größert werden. Vom Zentrum aus zu den vier Diagonalbereichen der Schattenmaske sind dieselben Abstände wie im Zentrum vorgesehen. Die angestrebte Änderung der AbStandsteilung ergibt somit eine nahezu vollständige, flächenzentrierte Anordnung der Öffnungen in form von gleichseitigen Sechsecken über die ganze Fläche der Schattenmaske, wobei es ausreicht, runde öffnungen zu verwenden. Die auf diese Weise hergestellte Schattenmaske ist in Fig. 8 veranschaulicht.For this choice of the values of x Q s and y Q s, the distances on both edges of the x-axis are reduced by about 10 $ compared to the distance in the center, while the distances on both edges of the y-axis are reduced by about 6% the center can be enlarged. The same distances are provided from the center to the four diagonal areas of the shadow mask as in the center. The desired change in the spacing thus results in an almost complete, face-centered arrangement of the openings in the form of equilateral hexagons over the entire surface of the shadow mask, it being sufficient to use round openings. The shadow mask produced in this way is illustrated in FIG.

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Claims (12)

PatentansprücheClaims ) Schattenmaske zur Verwendung in Kathodenstrahlröhren, bestehend aus einer Metallplatte mit einer Vielzahl von Bohrungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen wenigstens im äußeren Teil der Schattenmaske längs gekrümmter Linien angeordnet sind.) Shadow mask for use in cathode ray tubes, consisting of a metal plate with a large number of holes, characterized in that the bores at least in the outer part of the shadow mask are arranged along curved lines. 2.) Schattenmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen - mit Ausnahme des zentralen Bereiches der Schattenmaske - längs in horizontaler Richtung verlaufender, gekrümmter Linien angeordnet sind.2.) shadow mask according to claim 1, characterized in that the holes - with the exception of the central area of the Shadow mask - are arranged lengthwise in the horizontal direction, curved lines. 3.) Schattenmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen im äußeren Teil der Schattenmaske an den Schnittpunkten horizontaler und vertikaler gekrümmter Linien angeordnet sind.3.) shadow mask according to claim 1, characterized in that the holes in the outer part of the shadow mask at the points of intersection horizontal and vertical curved lines are arranged. 4.) Schattenmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte gewölbt ausgestaltet ist.4.) shadow mask according to claim 1, characterized in that the metal plate is curved. 5.) Schattenmaske nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen und vertikalen gekrümmten Linien, an deren Schnittpunkten die Bohrungen vorgesehen sind, einander etwa unter rechten Winkeln kreuzen»5.) shadow mask according to claim 3 »characterized in that the horizontal and vertical curved lines, at the points of intersection of which the bores are provided, roughly correspond to one another cross at right angles » 6.) Schattenmaske nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen gekrümmten Linien kissenförmig verlaufen.6.) Shadow mask according to claim 5, characterized in that the vertical curved lines are pillow-shaped. 7.) Schattenmaske nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen gekrümmten Linien tonnenförmig verlaufen.7.) Shadow mask according to claim 5, characterized in that the horizontal curved lines are barrel-shaped. 8.) Schattenmaske nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der horizontalen gekrümmten Linien im äußeren Teil der Schattenmaske von dem Abstand im zentralen Bereich unterschiedlich ist.8.) shadow mask according to claim 5 »characterized in that the distance of the horizontal curved lines in the outer part of the shadow mask is different from the distance in the central area is. 009840/1155009840/1155 BAD ORIGINALBATH ORIGINAL 9.) Schattenmaske nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der vertikalen gekrümmten Linien im äußeren Teil der Schattenmaske vom Abstand im mittleren Bereich unterschiedlich ist.9.) shadow mask according to claim 5, characterized in that the distance between the vertical curved lines in the outer part of the shadow mask differs from the distance in the middle area is. 10.) Schattenmaske nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei Annäherung an den äußeren Umfang der Schattenmaske der Abstand der horizontalen gekrümmten Linien vergrößert und der der vertikalen gekrümmten Linien verringert.10.) shadow mask according to claim 5, characterized in that As the outer circumference of the shadow mask is approached, the distance between the horizontal curved lines increases and that of the vertical curved lines is reduced. 11.) Kathodenstrahlröhre mit einer Schattenmaske mit gekrümmter Oberfläche, ferner mit einem in Abstand von der Schattenmaske t angeordneten, mit aufgebrachten Phosphorstellen versehenen f11.) Cathode ray tube with a shadow mask with a curved surface, furthermore with a spaced apart from the shadow mask t and provided with applied phosphorus points f Phosphorschirni, weiterhin mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer Anzahl von Elektronenstrahlen, wobei die Schattenmaske eine Vielzahl von Bohrungen bzw. Durchbrüchen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durc hbrüche im äußeren Teil der Schattenmaske längs gekrümmter Linien angeordnet sind, so daß die Elektronenstrahlen genau auf den Phosphorstellen des Phosphorschirmes auftreffen.Phosphorschirni, furthermore with a production facility a number of electron beams, the shadow mask having a plurality of bores or openings, characterized in that the openings are arranged in the outer part of the shadow mask along curved lines, so that the electron beams exactly on the Strike phosphorus points of the phosphor screen. 12.) Kathodenetrahlröhre mit einem gekrümmten Schirm, der eine Anzahl aufgebrachter Phosphorstellen aufweist, ferner mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer Anzahl von Elektronenstrahlen, deren AblenkungsZentren auf eine gemeinsame Ebene ä ausgerichtet sind, weiterhin mit einer Schattenmaske zwischen dem Schirm und der Strahlerzeugungseinrichtung, wobei die Schattenmaske eine Anzahl von Bohrungen bzw. Durchbrüchen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche bei Betrachtung aus der zentralen Achsrichtung der Kathodenstrahlröhre längs gekrümmter Linien angeordnet sind.12.) Kathodenetrahlröhre with a curved screen, which has a number of applied phosphor sites, further comprising means for generating a number of electron beams, the deflection centers are aligned etc. to a common plane, further comprising a shadow mask between the screen and the beam generating means wherein the The shadow mask has a number of bores or openings, characterized in that the openings are arranged along curved lines when viewed from the central axial direction of the cathode ray tube. 009840/1155009840/1155 LeerseiteBlank page
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