DE1958534C

DE1958534C - Shadow mask for color image reproduction tubes

Info

Publication number: DE1958534C
Authority: DE
Inventors: Yohsuke Utsunomiya Kimi take Fuse Yuzo Tokio Naruse (Japan)
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp

Description

Die Erfindung betrim cine Lochmaske fiir Farbbild-Wiedergaberöhre!!, bestehend aus einer MetallpkiUe mil einer Vielzahl von Löchern, die an den Schnittpunkten von horizontalen und vertikalen Linien angeordnet sind, welche im äußeren Teil dei Lochmaske gekrümmt sind.The invention relates to a shadow mask for color picture display tube !!, Consisting of a metal package with a multitude of holes attached to the Intersections of horizontal and vertical lines are arranged, which dei in the outer part Shadow mask are curved.

Bei bekannten Farbbild-Wi::dergaberühren erfolgt die farbricluige Zuordnung zwischen der Elektronenstrahlricluung und den Farbelementen auf dem Bildschirm durch Ausblenden mittels einer vor dem Bildschirm angeordneten Lochmaske.In the case of known color image contrast, stirring takes place the color-clear assignment between the electron beam direction and the color elements on the screen by fading them out by means of a in front of the screen arranged shadow mask.

Werden die Löcher längs gerader horizontaler und vertikaler Linien angeordnet und findet ein üblicher, gekrümmter Bildschirm Verwendung, so ergibt sich eine geometrische Verzerrung der Elektronenstrahl-Auftreffpunkle, die sich besonders im äußeren Bereich des Bildschirmes als Farbfehler bzw. verringerte Helligkeit störend h. ..icrkbar macht.If the holes are arranged along straight horizontal and vertical lines and a common, When using a curved screen, the result is a geometrical distortion of the electron beam point of incidence, which was especially reduced as a color error in the outer area of the screen Disturbing brightness h. ..makes it detectable.

Zur Vermeidung dieses Nachteils hat man bereits eine korrigierte Lochmaske entwickelt, bei der die Löcher im äußeren Teil der Maske längs gekrümmter Linien angeordnet sind und dort eine elliptische Form aufweisen. Ebenso müssen bei dieser Ausführung die Phosphor-Farbelemenle im äußeren Bereich des Bildschirmes elliptisch ausgebildet werden. Hierdurch wird jedoch nicht nur die Fertigung des Bildschirmes und der Lochmaske erschwert, sondern zugleich die Fiächendichte in der Anordnung der Phosphor-Farbelemtnte verringert.To avoid this disadvantage, a corrected shadow mask has already been developed in which the Holes in the outer part of the mask are arranged along curved lines and there an elliptical shape exhibit. In this version, the phosphor color elements must also be in the outer area of the screen be made elliptical. However, this does not only affect the production of the screen and the shadow mask made more difficult, but at the same time the area density in the arrangement of the phosphor color elements decreased.

Der Erfindung liegt daher die Au^f;abe zugrunde, eine Lochmaske zu schaffen, die sich durcl. eine vereinfachte Herstellung auszeichnet (bei ler insbesondere alle Locher gleiche Form erhalten) und die eine besonders dichte Anordnung der Farbelemente auf dem Bildschirm gestattet.The invention is therefore the Au ^f; abe invention to provide a shadow mask which is durcl. a simplified production is characterized (with ler in particular all holes get the same shape) and which allows a particularly dense arrangement of the color elements on the screen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die horizontalen und vertikalen Linien einander rechtwinklig kreuzen.According to the invention, this object is achieved by that the horizontal and vertical lines cross each other at right angles.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigtSome embodiments of the invention are illustrated in the drawing. It shows

Fig. 1 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer Kathodenstrahlröhre,Fig. 1 is a partially sectioned perspective View of a cathode ray tube,

F i g. 2 ein Schema einer in einer bekannten Farbkathodenslrahlröhre benutzten, üblichen Lochmaske,F i g. 2 is a diagram of a known color cathode ray tube used, usual shadow mask,

F ι g. 3Λ und 3 B Schemadarstellungen zur Erläuterung der Relativlagc von Farbelementen auf dem Schirm senkrecht zur zentralen Achse einer Kathodenstrahlröhre, unter Verwendung der in F i g. 2 dargestellten, bekannten Lochmaske.Fig. 3Λ and 3B Schematic representations for explanation the relative position of color elements on the screen perpendicular to the central axis of a Cathode ray tube using the method shown in FIG. 2 shown, known shadow mask.

F ι g 4 ein Schema der ReI; tivanordnung der Farbelemcnte auf einem sphärischen Schirm bei Verwendung einer Lochmaske gemäß Fig. 2.F ι g 4 a scheme of the ReI; tive arrangement of the Color elements on a spherical screen when using a shadow mask according to FIG. 2.

F ι g 5A und 5 B vergrößerte Schcmadarstellungen /ur Erläuterung der Relativlage der Farbelementc auf dem Schirm.FIGS. 5A and 5B enlarged schematic representations / for explanation of the relative position of the color elements the screen.

F i g. 6 «ine Schemadarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erflndungsgemäßen Lochmaske für eine Farbkathodenstrahlröhre, F i g. 6 «a schematic representation of an exemplary embodiment of a perforated mask according to the invention for a color cathode ray tube,

F t g. 7 eine Prinzipdarstcllung der Relativlage der Farbelemente »uf einem sphärischen Schirm bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Lochmaske,F t g. 7 shows a basic illustration of the relative position of the color elements on a spherical screen Use of a perforated mask according to the invention,

F i g. 8 eine Prinzipdarstellung eines weiteren Ausfuhrungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Loch' maske.F i g. 8 a schematic diagram of a further exemplary embodiment of a hole according to the invention mask.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sei zunächst eine in F i g. 1 veranschaulichte Lochmasken* Farbkathodenstrahlröhre 11 erläutert. Sie ist so aust. daß rote, grüne und blaue Elektronenstrahlen 12 13. 14, die in einer gemeinsamen I lorizonialebene 15 verlaufen, durch (nicht veranschaulichte) Ablenkeinrichuingen horizontal und vertikal in einer senkrecht zur zentralen Achse der Röhre verlaufenden. gemeinsamen Ebene 16 abgelenkt werden, wodurch ein nach außen gekrümmter, sphärisclier Schirm IS durch eine Lochmaske 17 abgetastet wird. In diesem Falle ist das Verhältnis bzw. die Beziehung zwischen den Löchern 19 der Lochmaske 17 und den Phospnorstellen auf dem Schirm 18 von erstrangiger Bedeutung, was im folgenden an Hand der Zeichnung noch näher erläutert wird. For a better understanding of the invention, let us first consider one shown in FIG. 1 illustrates shadow masks * color cathode ray tube 11. She is so austere. that red, green and blue electron beams 12 13 14, which run in a common I horizontal plane 15, through deflection devices (not illustrated) horizontally and vertically in a perpendicular to the central axis of the tube. common plane 16 are deflected, whereby an outwardly curved, spherical screen IS is scanned through a perforated mask 17. In this case, the ratio or the relationship between the holes 19 of the shadow mask 17 and the phosphor sites on the screen 18 is of primary importance, which will be explained in more detail below with reference to the drawing.

Es soll zunächst eine Beschreibung im Zusammenhang mit einer üblichen Lochmaske 1 erfolgen, wieA description will first be given in connection with a conventional shadow mask 1, such as

sie in F i g. 2 veranschaulicht ist. Bei Betrachtung aus der Richtui\g der::-Achse sind auf die Lochmaske 1 horizontale und vertikale, gedachte Linien X₁, X₁. X₁, X_u, ,Y₁', Xi, Xi ... und ... Yy Y₁. Y₁. V„. Y₁'. V₂'. Y₃' ... aufgetragen. Die Lochmaske 1 besitzt öffnungen 2 an den Schnittpunkten von geradzahligen horizontalen und vertikalen Linien ... X₁. X₁₁. Xi ... und ... Y₂, Yu. Yi ferner an den Schnittpunkten ungeradzahliger horizontaler und vertikaler Linien ... X₃, X₁, X₃ ... und ... V₃-Vi. V₃' ..they in Fig. 2 is illustrated. When viewed from the direction of the :: axis, there are horizontal and vertical imaginary lines X ₁ , X ₁ on the perforated mask 1. X _1, X _u, Y ₁ ', Xi, Xi ... and ... Y Yy. ₁ Y ₁ . V ". Y ₁ '. V ₂ '. Y ₃ '... applied. The perforated mask 1 has openings 2 at the intersections of even-numbered horizontal and vertical lines ... X ₁ . X ₁₁ . Xi ... and ... Y ₂ , Yu. Yi also at the intersection of odd horizontal and vertical lines ... X ₃ , X ₁ , X ₃ ... and ... V ₃ -Vi. V ₃ '..

Wenn bei einer solchen Anordnung der Phosphorschirm 3 eine senkrecht zur zentralen Achse der Röhre liegende Ebene ist und wenn die roien, grünen und blauen Phosphorstellen D_n. D₀ and D_n auf dem Schirm 3 nach einem üblichen Licht- oder Elektronenstrahl-Druckverfahren unter Verwendung eines Lichtoder Elektronenstrahls hergestellt werden, der durch das Zentrum der horizontalen und vertikalen Strahlablenkung verläuft, so sind die Phosphorstellen D_R, D_ti und D_B mit dem Durchmesser Φ. die Dreiergrupper von Farbelementen für jede öffnung 2 der Maske 1 darstellen, nacheinander auf den horizontalen LinienWith such an arrangement, when the phosphor screen 3 is a plane perpendicular to the central axis of the tube and when the raw, green and blue phosphor sites D _n . D ₀ and D _{n are produced} on the screen 3 by a conventional light or electron beam printing process using a light or electron beam which passes through the center of the horizontal and vertical beam deflection, the phosphor sites are D _R , D _ti and D _B with the diameter Φ. represent the groups of three of color elements for each opening 2 of the mask 1, one after the other on the horizontal lines

X₃, X₂. X,. X₁₁. -*,'· X 2 · X.\
l ih DiX ₃ , X ₂ . X ,. X ₁₁ . - *, 'X 2 X. \
l ih Tue

_{3 2} , _{3 2} ,

in Form horizontaler Reihen von Dreiergruppen angeordnet, wie dies die F 1 g 3A und 3 B zeigen.arranged in the form of horizontal rows of groups of three, as shown in F 1 g 3A and 3 B.

Wegen der Notwendigkeit eng benachbarter hciagonaler Anordnungen der Phosphorstellen D„, D₍, und !)„ auf dem Phosphorschirm 3 wird der Abstand Lx benachbarter vertikaler Kolonnen von öffnungen der Lochmaske 3 so gewählt, daß er den L 3-fachen Wert von Ly benachbarter horizontaler öffnungsrcihen besitzt.Because of the necessity of closely adjacent hciagonal arrangements of the phosphor sites D ", D ₍ , and !)" On the phosphor screen 3, the distance Lx between adjacent vertical columns from openings of the perforated mask 3 is chosen so that it is L 3 times the value Ly of adjacent horizontal columns has opening rows.

Im Falle einer Lochmaskenröhre 11 (F 1 g 1). die eine sogenannte "in-line«-Kanone enthält, verdreht sich die Auftreffsu der durch ein/eine öffnungen 19 hindurchtretenden Strahlen einer Dreiergruppe 10 gegen die ursprüngliche, ausgerichtete Lage dieser drei Strahlen (vgl. Fig. 4): diese Erscheinung wird als Verdrehung der Auftreffstelle der »in-line«-Strahldrciergruppe bezeichnet. Dieses Verdrehungsphänomen erklärt sich als rein geometrischer Effekt durch die Kombination einer linienmäßigen Ausrichtung der drei Strahlen und eines sphärischen S unes. Betrachtet man das in F i g. 1 dargestellte K' rciinatensystem, so bilden die drei Strahlen 12, 13. 14, die In the case of a shadow mask tube 11 (F 1 g 1). which contains a so-called "in-line" gun, the impact of the rays of a group of three 10 passing through an opening 19 is twisted against the original, aligned position of these three rays (cf. FIG. 4): this phenomenon is called a twist the point of impingement of the "K illustrated, 1 denotes in-line" -Strahldrciergruppe. This distortion phenomenon is explained as purely geometrical effect due to the combination of a line even alignment of the three beams and a spherical S unes. Considering the g in F i. 'rciinatensystem, so form the three rays 12, 13. 14, the

durch die öffnung 19 der Lochmaske 17 hindurchtreten, die Ebene 16, die parallel zur Λ-Achsc der Röhre verläuft und die einen Winkel Θ_ν (Winkel der vertikalen Ablenkung) mit der x-2-Ebene bildet. Diese Ebene 16 schneidet den sphärischen Schirm 18,pass through the opening 19 of the shadow mask 17, the plane 16 which runs parallel to the Λ-axis of the tube and which forms an angle Θ _ν (angle of vertical deflection) with the x-2 plane. This plane 16 intersects the spherical screen 18, dessen Zentrum 0 auf der 2*Achse liegt. Die Auftreffstelle der auf eine Linie ausgerichteten Strahldreier* gruppe 10 befindet sich auf einer Schnittlinie (, die bei Betrachtung aus der Richtung der z-Achse ein Ellip*whose center 0 lies on the 2 * axis. The point of impact of the group of three * rays aligned on a line is on a line of intersection (which, when viewed from the direction of the z-axis, forms an ellip *

»enhngen isl ιιικΙ clinch folgende Gleichung ausgedrückt wcrtlcn kann:»Enhngen isl ιιικΙ clinch expressed the following equation wcrtlcn can:

r ι Ι ι r ι Ι ι

tantan

I lierbei ist R der Krümmungsradius des sphärischen fjchirmes 18 und L der Abstand des Strahlahlenkiingsyentrums vom Schiimzentrum. I lierbei R is the radius of curvature of the spherical fjchirmes 18 and L is the distance of the Strahlahlenkiingsyentrums from Schiimzentrum.

Dies ist der Grund für die Verdrehung der Auftrefffctclle einer in einer Linie liegenden Strahldreiergruppe; den mathematischen Ausdruck für den Verdrelnmgsuinkel erhält man, indem man Gleichung (1) differenziert und die Beziehung benutztThis is the reason for the twisting of the impact points an in-line triple beam; the mathematical expression for the twist angle is obtained by differentiating equation (1) and using the relationship

tan H_y = y (
Hieraus ergibt sich
d.vtan H _y = y (
From this it follows
dv

v² - y¹ v ² - y ¹

tan <■) - tan <■) -

d.vd.v

wobei H der von der positiven x-Achse im Gegenuhricigersinn gemessene Verdrehungswinkel ist.
Eine angenäherte Form der Gleichung (2) lautetwhere H is the twist angle measured from the positive x-axis in the counterclockwise direction.
An approximate form of equation (2) is

tan H = tan H =

xyxy
RLRL

Wenn jedoch bei einer oben erläuterten Anordnung der Durchmesser der Phosphorstellen D_R, D_(i und D_B nur dem Phosphorschirm so gewählt wird, daß er mit Rücksicht auf das Erfordernis einer eng benachbarten hexagonalen Anordnung der Stellen dem zuvor an Hand von F i g. 3 beschriebenen Wert Φ entspricht, so überlappen die Phosphorstellen D_R, D₀ und D_H entsprechend einer der horizontalen Reihen der öffnungen 2 die i'hosphorstellcn der benachbarten horizontalen Reihen von öffnungen wcjen der festen Relativanordnungcn benachbarter öffnungen (vgl. F i g. 5A). Um dies zu vermeiden, wird der Durchmesser der öffnungen der Lochmaske in Übereinstimmung mit dem Winkel H klein gewählt; der Durchmesser Φ der Phosphorstellen auf dem Schirm 3 wird entsprechend gewählt. Im Falle einer üblichen Lochmaske mit einer »in-line«-Kanonc (d. h. einer Elektronenstrahlcinrichtung, bei der die verschiedenen Elektronenstrahl auf einer einzigen Linie liegen) verringert sich somit wegen des Verdrehungsphänomens der Auftreffstellen einer Strahl-Drciergruppc die Auftrcfftoleranz beträchtlich (F i g. 5A). Das Ziel der neuen Schattenmaske besteht darin, dieses Verdrehungsphänomen vollständig zu kompensieren. Das Grundprinzip der erfindungsgemäßen neuen Lochmaske 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 sphärisch-gekrümmten Lochmaske und die Linie, die durch die Ablenkungszentren der drei Elektronenstrahl verläuft, in einer einzigen, ebenen Fläche liegen müssen. Berücksichtigt man den Umstand, daß der Radius der sphärisch-gekrümmten Lochmaske annähernd gleich dem Radius R der inneren Bildschirmfläch« ist, und vernachlässigt man die Länge des Spaltes zwischen der Lochmaske und der inneren UildsehirmHüehe !verglichen mit dem Wert L). so müssen die horizontalen Ausnchtiingslinien der öffnungen die Bögen der durch die Gleichung Il I gegebenen Ellipsen sein; diese Gleichung ist die Los sung der Differentialgleichung der geometrischen Verdrehung. Eine Umformung der Integralionskonstanten «,■ in Gleichung (I) führt zu folgendem Ausdruck: If, however, in an arrangement as explained above, the diameter of the phosphor sites D _R , D _(i and D _{B of} only the phosphor screen is selected so that, with consideration of the requirement of a closely spaced hexagonal arrangement of the sites, it corresponds to the above with reference to FIG. 3 corresponds to the value Φ described, the phosphorus positions D _R , D ₀ and D _H, corresponding to one of the horizontal rows of the openings 2, overlap the phosphor positions of the adjacent horizontal rows of openings wc that of the fixed relative arrangement of adjacent openings (cf.Fig. 5A To avoid this, the diameter of the openings in the shadow mask is selected to be small in accordance with the angle H. The diameter Φ of the phosphor sites on the screen 3 is selected accordingly In the case of a conventional shadow mask with an "in-line" canon (ie, an electron beam device in which the different electron beams lie on a single line) thus decreases because of the twisting phenomenon d he points of impact of a beam drive group considerably reduce the impact tolerance (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 alignment 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 height compared to the value L). so the horizontal lines of alignment of the openings must be the arcs of the ellipses given by equation II I; this equation is the solution of the differential equation of geometric rotation. A transformation of the integralion constant «, ■ in equation (I) leads to the following expression:

R- + (R - L)³ - 2(R - L) |''R- - .Vo „: R- + (R - L) ³ - 2 (R - L) | '' R- - .Vo ":

r (4)r (4)

.vf>.vf>

_ , W ~^Ll-(^R Z ld ^-JHy₊Li-IRL=O. _, W ~ ^L l- ( ^R Z ld ^ -JHy ₊ Li-IRL = O.

.Vi,
wobei y ^ 0 bei y„ «* 0. .Vi,
where y ^ 0 at y “ « * 0.

y„ ist ein Parameter, der das durch die y-Achsc von der Kurve abgeschnittene Kurvenstück darstellt.y "is a parameter that defines that through the y-axis of represents the curve segment cut off from the curve.

Die Gruppe von EHipsf "bögen [Gleichung (4)] bildet eine Gruppe von nach a.ißen konvex gekrümmten Kurven ... X^ X₁, X₁, A₀, A",', X₁'. X₃ ■■■■ wie in F i g. 6 veranschaulicht. Die vertikaler) Ausrichtungslinien der öffnungen müssen die aus derThe group of EHipsf "arcs [equation (4)] forms a group of a.ißen convexly curved curves ... X ^ X ₁ , X ₁ , A ₀ , A", ', X ₁ '. X ₃ ■■■■ as in FIG. 6 illustrates. The vertical) alignment lines of the openings must be those from the

Zeichnung ersichtliche Form erhalten, so daß sie über die ganze Fläche der Lochmaske senkrecht zu den horizontalen Ausrichtungslinien verlaufen.Get drawing apparent form so that they are about the entire surface of the shadow mask is perpendicular to the horizontal alignment lines.

Die vertikalen Ausrichtungslinien kann man durch Auflösen der folgenden Differentialgleichung erhalten.The vertical alignment lines can be obtained by solving the following differential equation.

die den mit umgekehrten Vorzeichen versehenen Kehrwert der Gleichung (2) für die geometrische Verdrehung darstellt:which is the reciprocal of equation (2) for the geometric rotation with the opposite sign represents:

dy
dx dy
dx

R² -x² (R-L) ]/R² ~x² - r R ² -x ² (RL)] / R ² ~ x ² - r

XVXV

Als Lösung dieser Gleichung (5> ergibt sich:The solution to this equation (5> results in:

χ -- .ν,χ - .ν,

R² - (R - L) \ R ² - x² - \ R ² - (R - L) \ R ² - x ² - \

Ί—ΖΪ ^^Ul' Ί — ΖΪ ^ ^Ul '

• exp• exp

\R³ \ R ³

R-LR-L

wobei x„ ein Parameter ist. der das von der x-Achse abgeschnittene Kurvenstück darstellt.where x "is a parameter. the that from the x-axis represents truncated curve segment.

Die so erhaltenen Kurven [Gleichung ⁽6)] bilden rechte Winkel mit der Gruppe der Kurven [Gleichung (4)] über die ganze Fläche der Lochmaske. Die Gleichung (6) besitzt jedoch die folgende Näherungsform, die bezüglich der Rechtwinkligkeit /wischen den horizontalen und vertikalen Ausricblungslinien einen Fehler von maximal ±1 aufweist:The curves [equation ⁽ 6)] thus obtained form right angles with the group of curves [equation (4)] over the entire area of the shadow mask. However, equation (6) has the following approximation form, which has an error of at most ± 1 with regard to the perpendicularity / between the horizontal and vertical straight lines:

RLRL

wobei x„ ^ O. where x “ ^ O.

Dies ist die in F i g. 6 veranschaulichte Gruppe von Kreisbogen ... Y₃, Y₂, Y_t, Y₀, Y₁'. Y₂', Y₃' ■■■ This is the one shown in FIG. 6 group of arcs illustrated ... Y ₃ , Y ₂ , Y _t , Y ₀ , Y ₁ '. Y ₂ ', Y ₃ ' ■■■

Die Gleichungen (4), (6) und (7) wurden auf der Grundlage der Erörterungen über die sphärisch gekrümmte Lochmaske abgeleitet. Diese Gleichungen drücken die Ausrisrhtungslinien der öffnungen auf der sphärisch gekrümmten Lochmaske bei ßetracn*Equations (4), (6) and (7) were derived based on the discussions about the spherically curved shadow mask. These equations press the alignment lines of the openings the spherically curved shadow mask at ßetracn *

Hing aus der Richtung der z-Achse aus. Berücksichtigt man jedoch das experimentelle Ergebnis, wonach dann, wenn eine flache Lochmaske zu einer annähernd sphärischen Fläche durch Pressen verformt wird, die Verlagerung der Öffnungslage hauptsächlich nur in r-Richtung erfolgt, während die Verlagerung in der x-y-F.hen? vernachlässigbar klein ist, so kann man diese Gleichungen auch so interpretieren, daß sie die Ausrichtungslinien der öffnungen auf der flachen (vorgespannten) Lochmaske /um Ausdruck bringen. Die obige Beschreibung erfolgte für den Fall, daß der Phosphorschirm 3 sphärisch ist; das gleiche gilt jedoch auch 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 D_R. D₀ und D₈ für jede öffnung 2 der Maske 1 zur horizontalen Linie wie folgt:Depended on the direction of the z-axis. However, does one take into account the experimental result, according to which, when a flat shadow mask is deformed into an approximately spherical surface by pressing, the shift of the opening position takes place mainly only in the r-direction, while the shift in the xyF.hen? is negligibly small, these equations can also be interpreted in such a way that they express the alignment lines of the openings on the flat (prestressed) shadow mask / um. The above description has been made for the case that the phosphor screen 3 is spherical; however, the same also applies in the event that the screen is a cylindrical surface. which extends in the vertical direction. In this case, however, the relationship is given for the inclination angle of the horizontal row of a triple of the phosphor sites D _R. D ₀ and D ₈ for each opening 2 of mask 1 to the horizontal line as follows:

tan (■) =tan (■) =

dy
d.vdy
dv

xvxv

R¹ - x¹ - [R-I) \R² - x¹
(8)R ¹ - x ¹ - [RI) \ R ² - x ¹
(8th)

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

Die horizontalen Ausrichtungslinien der öffnungen sind demgemäß wieder nach außen konvex gekrümmt und die vertikalen Ausrichtungslinien der öffnungen verlaufen nach außen konkav gekrümmt, wobei sich die horizontalen und vertikalen Linien über die ganze Fläche der Lochmaske rechtwinklig kreuzen: 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 (4) 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 convexly curved outwards and the vertical alignment lines of the openings are outwardly curved in a concave manner, whereby the horizontal and vertical lines cross at right angles over the entire surface of the shadow mask: openings are provided at the intersection of the horizontal and vertical alignment lines. The curve the horizontal alignment lines are obtained by solving the differential equation (8). what a Equation according to equation (4) results, and by satisfying the resulting equation. the The curve of the vertical alignment lines is obtained by solving the following differential equation, which represents the reciprocal of equation (8) with the opposite sign:

d.v R¹ - x² - (R - Π IR²" -V
dx xvdv R ¹ - x ² - (R - Π IR ² "-V
dx xv

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.An equation corresponding to equation (4) is obtained from this. which one then has to fulfill. on in this way the same results as mentioned above can be obtained.

Die Erfindung wurde vorstehend an Hand des Falles erläutert, bei dem die den Farben Rot. Grün und Blau entsprechenden Elektronenstrahlcn in einer auf eine gemeinsame horizontale Ebene ausgerichteten Lage in den Bereich der horizontalen und vertikalen Ablenkeinrichtungen eintreten. Die Erfindung ist jedo:h gleichermaßen auch in dem Falle anwendbar, in dem die Elektronenstrahlen beim Eintritt in den Bereich der Ablenkcinrichtungen auf eine gemeinsame vertikale Ebene ausgerichtet sind. In diesem Falle muß man natürlich eine Lochmaske verwenden, deren öffnungen an den Schnittpunkten von konvex verlaufenden vertikalen Ausrichtungslinien mit entsprechend senkrecht dazu verlaufenden, konkaven horizontalen Ausrichtungslinien vorgesehen sind; es werden also die Kurven Für die horizontalen und vertikalen Ausrichtungslinien vertauscht.The invention has been explained above on the basis of the case in which the colors red, green Electron beams corresponding to blue and blue in an aligned on a common horizontal plane Position in the area of the horizontal and vertical deflectors. The invention is however: h equally applicable in the case in which the electron beams entering the Area of the deflection devices are aligned on a common vertical plane. In this case it must you of course use a shadow mask, whose openings at the intersections of convex vertical alignment lines with corresponding concave horizontal alignment lines perpendicular thereto are provided; So it will be the Curves Swapped for the horizontal and vertical alignment lines.

Die Erfindung wurde ferner an Hand von Fällen erläutert, bei denei« 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 is cylindrical: the invention is also applicable when the screen is in any curved outwards in another way.

Es bleibt noch das Problem der Bestimmung der Werte der Parameter x_n.<! und y_ns. d. h. die Beslimmung der Teilung über die ganze Fläche der Lochmaske. In den Eckbcrcichen der Lochmuskenflächc ist die horizontale Teilung durch die konkave Krümmung der vertikalen Ausrichtungslinien vergrößert, während die vertikale Teilung durch die konvexe ίο Krümmung der horizontalen Ausrichtungslinien verringert ist. Werden daher x_(Vs und v,,.s einfach als linear gewählt, d. h.There still remains the problem of determining the values of the parameters x _n . <! and y _n s, ie the determination of the division over the entire surface of the shadow mask. In the corner areas of the perforated muscle surface, the horizontal division is increased by the concave curvature of the vertical alignment lines, while the vertical division is reduced by the convex curvature of the horizontal alignment lines. Hence, if x _(V s and v ,,. S are simply chosen to be linear, ie

.Von -.From -

is unter der Bedingungis under the condition

=- 1 3= - 1 3

·> Vnn·> Vnn

so ist in dem Eckbereich der Lochmaske nicht die flächenzentriertc Anordnung der öffnungen in Form von gleichseitigen Sechsecken vorhanden.so the face-centered arrangement of the openings is not in the form in the corner area of the shadow mask of equilateral hexagons present.

Man kann jedoch eine solche flächenzentrierte Anordnung der öffnungen in Form gleichseitiger Sechsecke über die ganze Fläche der Lochmaske erzielen. Zu diesem Zweck werden längs der χ-Achse nach außen hin jic horizontalen Abstände quadratisch verringert und '.ängs der y-Achse nach außen hin die vertikalen Abstände quadratisch vergrößert. Mathematisch ausgedrückt, erfolgt die Wahl von x,,s und y_os wie folgt:However, such a face-centered arrangement of the openings in the form of equilateral hexagons can be achieved over the entire surface of the shadow mask. For this purpose, the horizontal distances are reduced quadratically along the χ-axis towards the outside and the vertical distances are increased quadratically along the y-axis towards the outside. In mathematical terms, x ,, s and y _o s are chosen as follows:

x_Om = x _Om =

wobeiwhereby

Vn_n =Vn _n =

mx_o„(l-ii»r) ".Von C +,i/r).mx _o "(l-ii» r) ". From C +, i / r).

= X₀₀ ²/6 RL = V₀₁₁ ² 2 R/.= X ₀₀ ^2/6 RL = V ² 2 R ₀₁₁ /.

Von ist die Standardteilung zwischen den öffnungen (d. h. die Teilung im Zentrum der Lochmaske).From is the standard division between the openings (i.e. the pitch in the center of the shadow mask).

Für diese Wahl der Werte von x_os und v_nx werden an beiden Rändern der x-Achse die Abstände um etwa 10% verglichen mit dem Abstand im Zentrum verringert, während an beiden Rändern der ν-Achse die Abstände um etwa 6% gegenüber dem Zentrum vergrößert werden. Vom Zentrum aus zu den vier Diagonalbercichen der Lochmaske sind dieselben Abstände wie im Zentrum vorgesehen. Die angestrebte Änderung der Abstandsteilung ergibt somit eine nahezu vollständige, flächenzentriene ÄnordiAine der öffr ungen in Form von gleichseitigen Sechsecken über die ganze Fläche der Lochmaske, wobei es ausreicht, runde öffnungen zu verwenden. Die auf diese Weise hergestellte Lochmaske ist in Fin 8 veranschaulicht. For this choice of the values of x _o s and v _n x, 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 ν-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 line of 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 Fin 8.

Claims

Patent claims:

1. Hole mask for color picture display tube! consisting of a metal plate with a multitude of holes which are anjicordm at the intersection of horizontal and vertical lines, which are curved in the outer part of the shadow mask, thereby geke η η ζ ei el net. that the horizontal and vertical links (Λ ' _ο . X ₁ ... and Y _0. Y ₁ ...) cross each other at right angles.

2. Shadow mask according to claim 1, characterized in that the vertical lines (Y _n . Y _1. ". Are curved concavely outward.

•s-• s-

IoIo

3. Shadow mask according to claim 1, characterized in that the horizontal lines (X _n . X ₁ ...) are convexly curved outwards.

4. shadow mask according to claim I. characterized in that the distance between the horizontal curved lines [X ₀ . A ", ...) is increased and the distance between the vertical curved lines [Y _{) . Y _1. ..) is reduced.

For this purpose 2 sheets of drawings

2188