DE19605300A1 - Farbbildröhre mit einem verbesserten Stirnplatten-Paneel - Google Patents
Farbbildröhre mit einem verbesserten Stirnplatten-PaneelInfo
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- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf Farbbildröhren und
insbesondere auf Änderungen in der Ausbildung von Stirnplatten-
Paneelen, um eine erhöhte bauliche Festigkeit zu erzielen und
Beanspruchungen in den Paneelen zu vermindern.
Eine Farbbildröhre hat eine Glashülle, die einen Hals,
einen Trichter und einen Stirnplatten-Paneel umfaßt. Das
Stirnplatten-Paneel enthält eine Betrachtungsstirnplatte, die
von einer Umfangsseitenwand umgeben ist. Wenn die Hülle
evakuiert wird, sind die mechanischen Beanspruchungen in dem
Stirnplatten-Paneel, die durch die Vakuumbelastung verursacht
werden, üblicherweise am höchsten an den Enden der Haupt- und
Nebenachse in den inneren Bereichen des Paneels, wo die
Stirnplatte mit der Umfangsseitenwand verbunden ist. Die
Verbindung der Stirnplatte ist üblicherweise dick und
unnachgiebig. Die Kontur an dieser Verbindung ist abgerundet und
wird üblicherweise als Übergangsradius bezeichnet.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Verbesserung bei einer
Farbbildröhre des Typs vor, der eine Hülle enthält, die ein
Stirnplattenpaneel, einen Trichter und einen Hals umfaßt. Das
Stirnplattenpaneel enthält eine durchsichtige rechteckige
Stirnplatte, die auf ihrer Innenfläche einen
kathodoluminiszenten Schirm und eine Umfangsseitenwand hat, die
sich an die Stirnplatte anschließt. Die Verbesserung besteht
darin, daß das Stirnplattenpaneel sowohl einen inneren als auch
einen äußeren Übergangsradius von der Stirnplatte zur
Seitenwand hat, der sich um den Umfang des Paneels in einer
Weise ändert, daß die Beanspruchungen in vorgegebenen Bereichen
des Paneels vermindert werden.
In den Zeichnungen stellen dar:
Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise als Axialschnitt,
einer Farbbildröhre, die eine Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung verkörpert.
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorderseite des Stirnplat
tenpaneels der in Fig. 1 dargestellten Röhre.
Fig. 3 eine Querschnittsansicht des Stirnplattenpaneels
entlang der Linien 3-3 in Fig. 2.
Fig. 4 eine Querschnittsansicht des Stirnplattenpaneels
entlang der Linien 4-4 in Fig. 2.
Fig. 5 eine Querschnittsansicht des Stirnplattenpaneels
entlang der Linien 5-5 in Fig. 2.
Fig. 6 eine Querschnittsansicht an einer Ecke eines
Stirnplattenpaneels.
Fig. 7 eine Querschnittsansicht einer Ecke eines anderen
Stirnplattenpaneels.
Fig. 1 zeigt eine rechteckige Farbbildröhre 10 mit einem
Glaskolben oder eine Hülle 11, die ein rechteckiges
Stirnplattenpaneel 12 und einen rechteckigen Trichter 15 umfaßt,
der das Stirnplattenpaneel mit einem rohrförmigen Hals 14 ver
bindet. Der Trichter 15 hat eine innere leitende Schicht (nicht
dargestellt), die sich von einem Anodenknopf 16 zum Hals 14
erstreckt. Das Paneel 12 umfaßt eine durchsichtige rechteckige
Betrachtungsstirnplatte 18 und einen Umfangsflansch oder eine
Seitenwand 20, die mit dem Trichter 15 durch eine Glasfritte 17
versiegelt ist. Ein Dreifarben-Leuchtschirm 22 befindet sich auf
der Innenfläche der Stirnplatte 18. Der Schirm 22 ist
vorzugsweise ein Linienenraster, bei dem die Leuchtstofflinien
in Triaden angeordnet sind, wobei jede Triade eine
Leuchtstofflinie von jeder der drei Farben enthält. Statt dessen
kann der Schirm ein Punktraster sein, und er kann eine
lichtabsorbierende Matrix enthalten oder nicht enthalten. Eine
mit zahlreichen Löchern versehene Farbauswahlelektrode oder
Lochmaske 24 ist lösbar in einer vorgegebenen Abstandsbeziehung
zum Schirm 22 gelagert. Eine Elektrodenkanone 26, die in Fig. 1
schematisch durch gestrichelte Linien dargestellt ist, ist
zentral innerhalb des Halses 14 gelagert, um drei
Elektronenstrahlen zu erzeugen und entlang konvergierender Wege
durch die Maske 24 zum Schirm 22 zu richten.
Die Röhre in Fig. 1 ist so ausgebildet, daß sie in
Verbindung mit einem externen magnetischen Ablenkjoch, z. B. dem
in der Nachbarschaft der Verbindung von Trichter und Hals
angeordneten Joch 30 verwendet werden kann. Bei Aktivierung
unterwirft das Joch 30 die drei Strahlen 28 Magnetfeldern, die
bewirken, daß die Strahlen den Schirm 22 in einem rechteckigen
Raster horizontal und vertikal abtasten. Die Anfangsebene der
Ablenkung (bei der Ablenkung Null) ist etwa in der Mitte des
Jochs 30.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, enthält das rechteckige
Stirnplattenpaneel 12 zwei zentral angeordnete orthogonale
Achsen, eine Hauptachse X und eine Nebenachse Y, und zwei
Diagonalen D, die sich von Ecke zu Ecke erstrecken. Die beiden
langen Seiten L des Umfangs des Stirnplattenpaneels 12 laufen im
wesentlichen parallel zur Hauptachse X, und die beiden kurzen
Seiten S laufen im wesentlichen parallel zur Nebenachse Y.
Fig. 3, 4 und 5 zeigen drei Querschnitte des Paneels 12 an
den Enden der Nebenachse Y, der Hauptachse X bzw. der Diagonalen
D. In Fig. 3 ist der innere Übergangsradius zwischen der
Stirnplatte 18 und der Seitenwand 20 mit RLI bezeichnet, und der
äußere Übergangsradius ist mit RLO bezeichnet. In Fig. 4 ist
der innere Übergangsradius mit RSI und der äußere
Übergangsradius mit RSO bezeichnet. In Fig. 5 ist der innere
Übergangsradius mit RDI und der äußere Übergangsradius mit RDO
bezeichnet. Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist RLO
= RSO=RDDO und RLI<RSI<RDI. Bei einer zweiten Ausführungsform
ist RLO<RSO<RDO und RLI<RSI<RDIDI. Bei einer dritten
Ausführungsform RLO<RSO<RDO und RLI=RSI= RDI. Bei einer vierten
Ausführungsform RLO=RSO<RDO und RLI<RSI<RDI. Bei einer fünften
Ausführungsform ist RLO=RSO<RDO und RLI<RSI=RDI. Bei allen
diesen Ausführungsformen ändern sich die inneren
Übergangsradien, die äußeren Übergangsradien oder sowohl die
inneren als auch die äußeren Übergangsradien um den Umfang des
Stirnplattenpaneels.
Bei einem allgemein bevorzugten Ausführungsbeispiel kann
der innere Übergangsradius RI an verschiedenen Orten um den
Umfang des Stirnplattenpaneels unter Verwendung der Gleichung
RI=a· Zi+k,
berechnet werden, worin Z die sagittale Höhe in bezug auf die
Stirnplattenmitte ist und a, i und k Konstanten sind, die
verwendet werden, um den Übergangsradius entlang der langen und
kurzen Seiten zu definieren, um so im Ergebnis unterschiedliche
Übergangsradien an den der Haupt- und Nebenachse zu erhalten.
Die folgende Tabelle stellt eine besondere Ausführungsform dar,
die die obige Gleichung für einen internen Übergangsradius RI
verwendet, wobei die gegebenen Werte von X und Y die Koordinaten
an den Enden der Haupt- und Nebenachse darstellen. Alle
Abmessungen sind in Zentimetern (und in Zoll) angegeben.
Es gibt viele andere Wege, um Änderungen an dem
Übergangsradius zu definieren, aber jedes ausgewählte Verfahren
sollte zu einem glatten Übergang an den Enden der Achsen führen.
Die obige Tabelle listet nur die Übergangsradien an den Enden
von Haupt- und Nebenachse und an den Enden der Diagonalen auf.
Die X, Y-Orte entlang den Seiten werden durch den aktiven
Schirm, die erforderliche Abschrägungsgrenze um den Schirm, die
Paneel-Seitenwand, Festigkeitsüberlegungen und andere bei der
Paneelkonstruktion betroffene Faktoren bestimmt. Dieses
Verfahren erlaubt, daß der Paneelradius am Schirmrand beginnt
und in die Paneel-Seitenwand übergeht. Ein solches Verfahren
kann sowohl bei der Innenseite als auch bei der Außenseite des
Paneels angewendet werden.
Die in der obigen Tabelle gegebene Ausführungsform kann mit
einer bekannten Ausführungsform verglichen werden. Der innere
Übergangsradius an den Ecken RDI einer bekannten Röhre gleicher
Größe ist 1,9 cm (0,75 Zoll), während der innere Übergangsradius
der verbesserten Ausführungsform 0,32 cm (0,125 Zoll) ist. Der
innere Übergangsradius RSI an den Enden der Hauptachse ist bei
der bekannten Röhre 1,4 cm (0,550 Zoll) im Vergleich zu einem
Radius von 1,11 cm (0,438 Zoll) bei der verbesserten
Ausführungsform. Vorzugsweise ist es erwünscht, daß der längste
innere Übergangsradius wenigstens zweimal so lang ist wie der
kürzeste innere Blendradius.
Bei den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden
entweder die inneren Übergangsradien, die äußeren
Übergangsradien oder sowohl die inneren als auch die äußeren
Übergangsradien gegenüber dem Stand der Technik verändert, um
die Beanspruchungen in einem Stirnplatten-Paneel zu
modifizieren. Insbesondere ist es erwünscht, die höchsten
Zugkräfte zu vermindern, die in einem Stirnplatten-Paneel
auftreten. Es wurde gefunden, daß diese Beanspruchungen am
größten an der äußeren Fläche eines Röhren-Stirnplatten-Paneels
an den Enden der Nebenachse und an den Enden der Hauptachse
sind. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
werden die Spitzen-Zugbeanspruchungen an der äußeren Fläche des
Stirnplatten-Paneels vermindert, indem die äußeren
Übergangsradien an den Enden der Neben- und Hauptachse erhöht
werden. Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung werden die Spitzen-Zugbeanspruchungen auf die
Innenfläche eines Stirnplattenpaneels durch Verminderung der
inneren Übergangsradien an den Ecken vermindert. Sowohl das
Erhöhen des äußeren Übergangsradius als auch das Vermindern des
inneren Übergangsradius an einem bestimmten Paneelort erzeugt
einen dünneren Querschnitt an der Stirnplatten-
Seitenwandverbindung. Diese Verdünnung erlaubt eine Änderung bei
der Biegung des Paneels, die wenigstens teilweise die
Beanspruchungen entlastet, die in dem Paneel während und nach
der Herstellung der Bildröhre auftreten. Ferner erlaubt die
Verdünnung des Paneelglases an der Verbindung von Stirnplatte
und Seitenwand auch eine stabilere thermische Verteilung in dem
Paneel während verschiedener Verarbeitungsstufen, in denen dem
Paneel Hitze hinzugefügt wird.
Fig. 6 und 7 zeigen zwei Stirnplatten-Paneele, die
verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung verwenden. In
Fig. 6 ist der innere Übergangsradius am Ende einer Diagonalen
eines Stirnplattenpaneels 40 vermindert gegenüber einer Kontur
42 auf eine verbesserte Kontur 44. Ein weiterer Vorteil der
Kontur 44 gegenüber der Kontur 42 besteht darin, daß die Ecken
eines Betrachtungsschirms gedehnt werden können, was durch die
maximal abgelenkten Elektronenstrahlen 46 bzw. 48 angegeben ist.
In Fig. 7 ist der äußere Übergangsradius eines Stirnplatten-
Paneels 50 vergrößert, um den Umfang von einer ursprünglichen
Kontur 52 auf eine verbesserte Kontur 54 zu verändern.
Die Änderungen in den Übergangsradien können auch mit
anderen Änderungen in der Bemessung der Stirnplatten-Paneele
kombiniert werden, um zusätzliche Beanspruchungen in den
Paneelen zu vermindern und die Größe des Betrachtungsschirmteils
der Stirnplatte zu erhöhen. Eine dieser Änderungen bezieht sich
auf den Zugwinkel einer Stirnplatten-Paneeleinfassung. Der
Zugwinkel ist ein Winkel an der Innenseite der Paneeleinfassung,
der zur Herstellung des Paneels erforderlich ist. Der innere
Zugwinkel, IDA in Fig. 5 einer Einfassung entlang der Diagonale
kann ein einzelner oder ein zusammengesetzter Winkel sein. Wenn
ein einzelner Winkel verwendet wird, wird der Winkel zwischen 6
und 0,5° gehalten sein. Zugwinkel kleiner als 0,5° sind für die
Glasherstellung unpraktisch. Für jede 2,54 cm (ein Zoll)
Einfassungshöhe erhöht sich der Zugwinkel um 0,5°; statt dessen
kann, wenn die Einfassungshöhe zunimmt, ein zusammengesetzter
Winkel verwendet werden, um den Zugwinkel zu ändern. Ein
typischer zusammengesetzter Winkel für eine Röhre mit einer
Diagonalen von 66 cm (26 Zoll) beginnt mit 3° an dem Paneel
abdichtungssteg und ändert sich auf 6,5° bei etwa 3,8 cm (1,5
Zoll) bis zur Einfassung hinauf. Solche zusammengesetzten Winkel
können auch bei der Haupt- und Nebenachse verwendet werden. Die
Änderungen der Übergangswinkel und des inneren Zugwinkels können
auch mit einer Erhöhung in der Einfassungslänge oder Höhe
kombiniert werden. Eine solche Änderung in der Einfassungshöhe
ist in Fig. 6 durch eine Änderung in dem Abdichtungsrand des
Paneels 40 von 56 bis 58 gezeigt. Für eine Erhöhung der
Einfassungshöhe hat wenigstens zwei Zwecke. Zunächst wird der
Strahlwinkel von der Elektronenkanone unverändert gehalten und
hält die Elektronenstrahlen in einem geeigneten Abstand von dem
Trichter; und zweitens werden die Anspruchspegel auf das Paneel
vermindert und die Wirkung der Verminderung des inneren
Übergangsradius auf die Paneelbeanspruchungspegel wird
vermindert.
Claims (5)
1. Farbbildröhre (10) mit einer Hülle (11), die ein
Stirnplatten-Paneel (12), einen Trichter (15) und einen Hals
(14) umfaßt, wobei das Stirnplatten-Paneel eine durchsichtige
rechteckige Stirnplatte (18) enthält, die auf ihrer Innenfläche
einen Kathodoluminiszenz-Schirm (22) und eine Umfangsseitenwand
(20) hat, wobei das Stirnplatten-Paneel zwei lange Seiten (L),
zwei kurze Seiten (S) und vier Ecken hat, und wobei eine
Nebenachse (Y) durch die Mitte des Paneels und parallel zu den
beiden kurzen Seiten verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stirnplatten-Paneel (12) einen inneren Übergangsradius (RI) von
der Stirnplatte (18) zu der Seitenwand (20) hat, der sich um den
Umfang des Paneels ändert, wobei der innere Übergangsradius an
jeder Ecke des Paneels der kürzeste innere Übergangsradius, der
innere Übergangsradius an jedem Ende der Nebenachse der längste
innere Übergangsradius ist, und die Länge des inneren
Übergangsradius an jedem Ende der Hauptachse (X) zwischen den
Längen des längsten und kürzesten inneren Übergangsradius liegt.
2. Röhre (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
längste innere Übergangsradius (RI) wenigstens zweimal so lang
wie der kürzeste innere Übergangsradius (RI) ist.
3. Farbbildröhre (10) mit einer Hülle (11), die ein
Stirnplatten-Paneel (12), einen Trichter (15) und einen Hals
(14) umfaßt, wobei das Stirnplatten-Paneel eine durchsichtige
rechteckige Stirnplatte (18) enthält, die auf ihrer Innenfläche
eine Kathodoluminiszenten-Schirm (22) und eine Umfangsseitenwand
hat, wobei das Stirnplatten-Paneel zwei lange Seiten (L), zwei
kurze Seiten (S) und vier Ecken hat, und wobei eine Nebenachse
(Y) des Paneels durch die Mitte des Paneels und parallel zu den
kurzen Seiten verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stirnplatten-Paneel (12) einen inneren Übergangsradius (RI) von
der Stirnplatte (18) zu der Seitenwand (20) hat, der sich um den
Umfang des Paneels entsprechend der Gleichung
RI=a·Zi+k,ändert, worin RI der innere Übergangsradius Z die sagittale Höhe
in bezug auf die Stirnplattenmitte, und a, i und k Konstanten
sind, die dazu verwendet werden, den inneren Übergangsradius
entlang der langen und kurzen Seiten so zu definieren, daß man
als Ergebnis unterschiedliche innere Übergangsradien an den
Enden von Hauptachse und Nebenachse (X und Y) erhält.
4. Farbbildröhre (10) mit einer Hülle (11), die ein
Stirnplatten-Paneel (12), einen Trichter (15) und einen Hals
(14) umfaßt, wobei das Stirnplattenpaneel eine durchsichtige
rechteckige Stirnplatte (18) enthält, die auf ihrer Innenfläche
einen kathodoluminiszenten Schirm (22) und eine
Umfangsseitenwand (20) hat, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stirnplatten-Paneel (12) einen äußeren Übergangsradius (RO) von
der Stirnplatte (18) zu der Seitenwand (20) hat, der sich um den
Umfang des Paneels ändert.
5. Farbbildröhre (10) mit einer Hülle (11), die ein
Stirnplatten-Paneel (12), einen Trichter (15) und einen Hals
(14) umfaßt, wobei das Stirnplattenpaneel eine durchsichtige,
rechteckige Stirnplatte (18) enthält, die auf ihrer Innenfläche
einen kathodolumineszenten Schirm (22) und eine
Umfangsseitenwand (20) hat, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stirnplatten-Paneel (12) einen inneren Übergangsradius (RI) und
einen äußeren Übergangsradius (RO) hat, wobei sich die
Übergangsradien von der Stirnplatte (18) zu der Seitenwand (20)
erstrecken und sich jeweils um den Umfang des Paneels ändern.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: ROSSMANITH, M., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., PAT.-ANW. |
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20110901 |