DE19646289B4 - Farbbildröhre mit einer Lochmaske mit verbesserten Blendenformen - Google Patents

Abstract

Farbbildröhre (10) mit einer Lochmaske (24), einem Rasterschirm (22) und einer Elektronenkanone (26) zum Erzeugen und Lenken mehrerer Elektronenstrahlen (28) durch die Maske auf den Schirm, wobei die Maske zwei lange Seiten und zwei kurze Seiten aufweist, wobei die langen Seiten parallel zu einer mittleren Hauptachse (X) der Maske verlaufen und die kurzen Seiten parallel zu einer mittleren Nebenachse (Y) der Maske verlaufen und die Maske eine Gruppe von Blendenöffnungen (36) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochmaskenblendenöffnungen (36) jeweils im wesentlichen rechteckig sind und vier Seiten aufweisen, wobei zwei der Blendenöffnungsseiten annähernd parallel zu der Hauptachse (X) verlaufen und die Blendenöffnungshöhe (H) festlegen und zwei der Blendenöffnungsseiten annähernd parallel zur Nebenachse (Y) verlaufen und die Blendenöffnungsbreite (W) festlegen, wobei die Breite und Höhe der Blendenöffnungen mit einer ersten Rate und einer zweiten Rate von der Mitte zu den Seiten der Maske (24) entlang der Hauptachse zunehmen, und die Breite und...

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Farbbildröhren mit Lochmasken zur Verwendung mit Rasterschirmen, wobei die Blendenöffnungen gewöhnlich in versetzten Reihen und Spalten ausgerichtet sind, und insbesondere verbesserte Blendenöffnungsformen zum Erzielen einer einheitlichen Lichtausbeute von den Rasterschirmen.
• Die meisten Farbbildröhren für den Fernsehgebrauch weisen in der Mitte der Schirme eine größere Lichtausbeute auf als in den Randgebieten der Schirme. Dieser Unterschied bei der Lichtausbeute resultiert aus der Tatsache, daß die Elektronenstrahlen mit zunehmender Elektronenstrahlablenkung größer werden und sich aufweiten. Des weiteren ist es auch üblich, den Abstand zwischen den Blendenöffnungen am Rand der Maske zu vergrößern. Beim Betrachten einer Szene im Fernsehen wird der Unterschied der Lichtausbeute nur selten bemerkt, da die Mitte der Szene üblicherweise in der Mitte des Schirms der Röhre liegt. Bei vielen anderen Verwendungen für Farbbildröhren jedoch, wie zum Beispiel bei Farbanzeigemonitoren, ist es wünschenswert, eine gleichmäßige Lichtausbeute über den ganzen Schirm hinweg aufrechtzuerhalten. Die vorliegende Erfindung stellt eine Farbbildröhre mit einer Lochmaske mit neuartig geformten Blendenöffnungen bereit, die dazu verwendet werden kann, eine derartige gleichförmige Lichtausbeute zu erzielen.
• In der DE 20 25 128 A ist eine Lochmaskenfarbbildröhre offenbart. Die bekannte Lochmaske weist streifenförmige Öffnungen auf, deren Abmessungen und Abstände von der Mitte der Lochmaske zu deren Rand hin verändert werden. Bei einem Ausführungsbeispiel nimmt die Breite der Öffnungen von der Mitte der Lochmaske zu deren Rand hin ab, während die Abstände der Öffnungen konstant bleiben. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel werden darüber hinaus zusätzlich die Längen der Öffnungen vergrößert. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel bleiben die Öffnungen identisch, während deren Abstand von der Mitte der Lochmaske hin zu deren Rand zunimmt. Schließlich gibt es ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Breite der Öffnungen abnimmt und der Abstand zwischen den Öffnungen zunimmt, jeweils in der Richtung von der Mitte der Lochmaske zu deren Rand hin.
• Die JP 03 192635 A offenbart eine Streifenlochmaske für eine Farbbildröhre. Bei dieser bekannten Lochmaske wird der Abstand von einem Schlitz zu dem nächsten sowie die Breite der Schlitze von der Mitte der Lochmaske zu deren Rand hin vergrößert.
• Die JP 51 116672 A schlägt eine Lochmaske für eine Farbbildröhre vor, die Langlöcher aufweist, deren Länge im Randbereich größer ist als in der Mitte der Lochmaske.
• Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lochmaske mit verbesserter und gleichförmiger Lichtausbeute durch Optimierung der Blendenöffnungsgröße und -verteilung.
• Erfindungsgemäß enthält eine verbesserte Farbbildröhre eine Lochmaske und einen Rasterschirm, wobei die Maske zwei lange Seiten und zwei kurze Seiten aufweist. Die langen Seiten der Maske verlaufen parallel zu einer mittleren Hauptachse der Maske, und die kurzen Seiten verlaufen parallel zu einer mittleren Nebenachse der Maske. Die Maske enthält eine Gruppe von Blenden. Die Verbesserung besteht darin, daß die Blendenöffnungen jeweils im wesentlichen rechteckig sind und vier Seiten aufweisen. Zwei der Blendenöffnungsseiten verlaufen ungefähr parallel zu der Hauptachse und legen eine Blendenöffnungshöhe fest. Die anderen beiden Blendenöffnungsseiten verlaufen ungefähr parallel zur Nebenachse und legen eine Blendenöffnungsbreite fest. Die Breite und Höhe der Öffnungen nimmt von der Mitte zu den Seiten der Maske hin entlang der Hauptachse mit einer ersten Rate bzw. einer zweiten Rate zu und die Breite und Höhe der Blenden nimmt von der Mitte zur Oberseite und Unterseite der Maske entlang der Nebenachse mit einer dritten Rate bzw. einer vierten Rate zu.
• In den Zeichnungen zeigt:
• 1 eine teilweise geschnittene axiale Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Farbbildröhre.
• 2 eine Vorderansicht einer Baugruppe aus Lochmaske und Rahmen der Röhre von 1.
• 3 ein Detail der Lochmaske der Baugruppe von 2.
• 4 einen oberen rechten Quadranten einer Ausführungsform der Lochmaske von 2 mit der Blendenöffnungsbreite W an vier Stellen.
• 5 einen oberen rechten Quadranten der einen Ausführungsform der Lochmaske von 2 mit der Blendenöffnungshöhe H an vier Stellen.
• 6 einen oberen rechten Quadranten der einen Ausführungsform der Lochmaske von 2 mit den horizontalen Abständen zwischen Blendenöffnungen innerhalb von Reihen an vier Stellen.
• 7 einen oberen rechten Quadranten der einen Ausführungsform der Lochmaske von 2 mit den vertikalen Abständen zwischen Blendenöffnungen innerhalb von Spalten an vier Stellen.
• 1 zeigt eine rechteckige Farbbildröhre 10 mit einem Glaskolben 11, der eine rechteckige Schirmträgerplatte 12 und einen durch einen rechteckigen Trichter 15 angeschlossenen rohrförmigen Hals 14 umfaßt. Der Trichter 15 weist eine (nicht gezeigte) innere leitende Beschichtung auf, die sich von einem Anodenanschluß 16 zum Hals 14 erstreckt. Die Platte 12 umfaßt eine Sichtschirmplatte 18 und einen Randflansch oder eine Seitenwand 20, der bzw. die durch eine Glasfritte 17 mit dem Trichter 15 versiegelt ist. Ein Dreifarben-Leuchtschirm 22 wird von der Innenfläche des Schirmträgers 18 getragen. Beim Schirm 22 handelt es sich um einen Rasterschirm, wobei die Leuchtpunkte in Tripeln angeordnet sind, wobei jedes Tripel einen Leuchtpunkt aus einer der drei Farben enthält. Eine mit mehreren Blendenöffnungen versehene Farbselektionselektrode bzw. Lochmaske 24 ist mittels herkömmlicher Mittel in einer vorbestimmten beabstandeten Beziehung zum Schirm 22 entfernbar befestigt. Eine Elektronenkanone 26, die in 1 schematisch durch gestrichelte Linien gezeigt ist, ist im Hals 14 mittig befestigt, um drei Elektronenstrahlen 28 zu erzeugen und entlang konvergierender Wege durch die Maske 24 zum Schirm 22 zu lenken.
• Die Röhre von 1 ist zur Verwendung mit einem äußeren magnetischen Ablenkjoch ausgelegt, wie zum Beispiel dem Joch 30, das in der Nachbarschaft der Verbindung zwischen Trichter und Hals gezeigt ist. Bei Aktivierung setzt das Joch 30 die drei Strahlen 28 Magnetfeldern aus, die bewirken, daß die Strahlen den Schirm 22 in einem rechteckigen Raster horizontal und vertikal abtasten. Die Ausgangsebene der Ablenkung (bei null Ablenkung) liegt um die Mitte des Jochs 30 herum. Aufgrund von Randfeldern erstreckt sich die Zone der Ablenkung der Röhre axial vom Joch 30 in den Bereich der Kanone 26. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die eigentlichen Krümmungen der abgelenkten Wege der Strahlen in der Ablenkzone in 1 nicht gezeigt.
• Die Lochmaske 24 bildet Teil einer Masken-Rahmen-Baugruppe 32, die auch einen Umfangsrahmen 34 enthält. In 1 wird gezeigt, wie die Masken-Rahmen-Baugruppe 32 innerhalb der Schirmträgerplatte 12 positioniert ist. Die Lochmaske 24 enthält einen gekrümmten, mit Blendenöffnungen versehenen Teil 25, einen nicht-perforierten Randteil 27, der den mit Blendenöffnungen versehenen Teil 25 umgibt, und einen Saumteil 29, der vom Randteil 27 aus zurückgebogen ist und sich vom Schirm 22 weg erstreckt. Die Maske 24 ist in den Rahmen 34 hineingeschoben (oder aber auch darüber hinweggeschoben), und der Saumteil 29 ist an den Rahmen 34 angeschweißt.
• Die Lochmaske 24, die in 2 in Draufsicht gezeigt ist, weist einen rechteckigen Umfang mit zwei langen Seiten und zwei kurzen Seiten auf. Die Maske 24 weist eine Hauptachse X, die durch die Mitte der Maske geht und parallel zu den langen Seiten verläuft, und eine Nebenachse Y, die durch die Mitte der Maske geht und parallel zu den kurzen Seiten verläuft, auf. Die Maske 24 enthält eine Gruppe von Öffnungen 36, die in versetzten vertikalen Spalten 38 und horizontalen Zeilen 40 angeordnet sind, wie in 3 vergrößert gezeigt ist. Die Spalten 38 verlaufen annähernd parallel zur Nebenachse Y, und die Zeilen 40 verlaufen annähernd parallel zur Hauptachse X. Die Blenden in einer Zeile sind in anderen Spalten als die Blenden in den benachbarten Zeilen. Die vertikale Beabstandung zwischen benachbarten Blendenöffnungen in der gleichen Spalte ist als die vertikale Teilung a_v der Blendenöffnungen definiert, und die horizontale Beabstandung zwischen benachbarten Blendenöffnungen in der gleichen Zeile ist als die horizontale Teilung a_h der Blendenöffnungen definiert. Diese Teilungen können so eingestellt werden, daß eine gewünschte Beabstandung der Leuchtpunkttrios erhalten wird. Eine richtige Beabstandung der Leuchtpunkttrios erfordert eine größere Lochmaskenkontur, was zu einer gesteigerten Elektronenstrahltoleranz, bei der Handhabung zu einem besseren Beulenschutz und zu verbesserter Wärmestabilität führt.
• Jede Lochmaskenblende weist vier Seiten mit abgerundeten Ecken auf, die eine ungefähr rechteckige Form bilden. Zwei der Blendenseiten verlaufen annähernd parallel zur Hauptachse und legen die Höhenabmessung H einer Blendenöffnung fest, und zwei der Blendenseiten verlaufen annähernd parallel zu der Nebenachse und legen die Breitenabmessung W einer Blendenöffnung fest. Aufgrund der Tatsache, daß die Fleckgröße eines Elektronenstrahls gewöhnlich zum Rand des Schirms hin anwächst, sind bei einer bevorzugten Ausführungsform die Größen der Blendenöffnungen verschieden, um sich dem Wachsen des Flecks ungefähr anzupassen. Um diese Anpassung zu bewirken, nimmt die Breite und Höhe der Blendenöffnungen mit einer ersten Rate bzw. einer zweiten Rate von der Mitte zu den Seiten der Maske entlang der Hauptachse zu, und die Breite und Höhe der Blendenöffnungen nimmt mit einer dritten Rate bzw. einer vierten Rate von der Mitte zur Oberseite und Unterseite der Maske hin entlang der Nebenachse zu. Die dritte Rate liegt gewöhnlicherweise unter der ersten Rate.
• Die Breite W und die Höhe H der Blendenöffnungen an vier unterschiedlichen Stellen in einem rechten oberen Quadrant einer Blendenanordnung einer Maske sind in den 4 bzw. 5 für eine beispielhafte Röhre mit einer Diagonalen von 51 cm angegeben. Die vier Stellen sind in der Mitte der Maske, an der Oberseite der Blendenanordnung entlang der Nebenachse, an der rechten Seite der Blendenanordnung entlang der Hauptachse und in der rechten oberen Ecke der Blendenanordnung. Die Breite und Höhe der Blendenöffnungen in den anderen drei Quadranten der Blendenanordnung sind die gleichen wie für den rechten oberen Quadranten angegeben, jedoch an der Hauptachse X und der Nebenachse Y gespiegelt. Bei dieser bestimmten Maske nimmt die Blendenöffnungsbreite W mit einer ersten Rate von 0,195 mm in der Mitte der Maske auf 0,246 mm an den Seiten der Blendenanordnung entlang der Hauptachse und mit einer dritten Rate auf 0,212 mm an der Oberseite und Unterseite der Blendenanordnung entlang der Nebenachse zu. Die Blendenöffnungsbreite an den Ecken der Blendenanordnung beträgt 0,237 mm, was über der Breite an der Oberseite und Unterseite der Blendenanordnung entlang der Nebenachse liegt, jedoch unterhalb derjenigen an den Seiten der Blendenanordnung entlang der Hauptachse. Die Blendenöffnungshöhe H nimmt mit einer zweiten Rate von 0,192 mm in der Mitte der Maske auf 0,212 mm an den Seiten der Blendenanordnung entlang der Hauptachse und mit einer vierten Rate auf 0,213 mm an der Oberseite und der Unterseite der Blendenanordnung entlang der Nebenachse zu. Die Blendenöffnungshöhe in den Ecken der Blendenanordnung beträgt 0,225 mm, was größer als die Höhe an der Oberseite und der Unterseite der Blendenanordnung entlang der Nebenachse und an den Seiten der Blendenanordnung entlang der Hauptachse ist.
• Die horizontale Teilung a_h und die vertikale Teilung a_v der Maskenblendenöffnungen an vier unterschiedlichen Stellen am rechten oberen Quadranten der Maske sind in den 6 bzw. 7 für eine beispielhafte Röhre mit einer Diagonalen von 51 cm gezeigt. Entlang der Nebenachse Y nimmt die horizontale Teilung a_h von 0,785 mm in der Mitte der Maske auf 0,775 mm an der Oberseite und der Unterseite der Blendenanordnung ab. Entlang der Hauptachse nimmt die horizontale Teilung a_h auf 0,881 mm an den Seiten der Anordnung zu. Die horizontale Teilung a_h an den Ecken der Blendenanordnung beträgt 0,831 mm, was über der horizontalen Teilung der Oberseite und der Unterseite der Blendenanordnung entlang der Nebenachse, jedoch unter der horizontalen Teilung an den Seiten der Blendenanordnung entlang der Hauptachse liegt. Die vertikale Teilung a_v nimmt von 0,460 mm in der Mitte der Maske auf 0,475 mm an der Oberseite und der Unterseite der Blendenanordnung entlang der Nebenachse zu, nimmt jedoch von 0,456 mm an den Seiten der Blendenanordnung entlang der Hauptachse ab. Die vertikale Teilung a_v an den Ecken der Blendenanordnung beträgt 0,477 mm, was über der horizontalen Teilung an der Oberseite und der Unterseite der Blendenanordnung entlang der Nebenachse und an den Seiten der Blendenanordnung entlang der Hauptachse liegt.
• Das hier offengelegte Verfahren zur unabhängigen Veränderung sowohl der Blendenbreite als auch der Blendenhöhe berücksichtigt die Maximierung der Elektronenstrahltoleranz und eine einheitliche Lichtausbeute, die mit den Veränderungen bei der Beabstandung eines Elektronenstrahltrios auf einem Rasterschirm übereinstimmen.

Claims (5)

1. Farbbildröhre (10) mit einer Lochmaske (24), einem Rasterschirm (22) und einer Elektronenkanone (26) zum Erzeugen und Lenken mehrerer Elektronenstrahlen (28) durch die Maske auf den Schirm, wobei die Maske zwei lange Seiten und zwei kurze Seiten aufweist, wobei die langen Seiten parallel zu einer mittleren Hauptachse (X) der Maske verlaufen und die kurzen Seiten parallel zu einer mittleren Nebenachse (Y) der Maske verlaufen und die Maske eine Gruppe von Blendenöffnungen (36) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochmaskenblendenöffnungen (36) jeweils im wesentlichen rechteckig sind und vier Seiten aufweisen, wobei zwei der Blendenöffnungsseiten annähernd parallel zu der Hauptachse (X) verlaufen und die Blendenöffnungshöhe (H) festlegen und zwei der Blendenöffnungsseiten annähernd parallel zur Nebenachse (Y) verlaufen und die Blendenöffnungsbreite (W) festlegen, wobei die Breite und Höhe der Blendenöffnungen mit einer ersten Rate und einer zweiten Rate von der Mitte zu den Seiten der Maske (24) entlang der Hauptachse zunehmen, und die Breite und Höhe der Blendenöffnungen mit einer dritten Rate und einer vierten Rate von der Mitte zur Oberseite und der Unterseite der Maske entlang der Nebenachse zunehmen.
2. Farbbildröhre (10) mit einer Lochmaske (24), einem Rasterschirm (22) und einer Elektronenkanone (26) zum Erzeugen und Lenken von drei Elektronenstrahlen (28) durch die Maske zum Schirm, wobei die Maske rechteckig ist und zwei lange Seiten und zwei kurze Seiten aufweist, wobei die langen Seiten parallel zu einer mittleren Hauptachse (X) der Maske verlaufen und die kurzen Seiten parallel zu einer mittleren Nebenachse (Y) der Maske verlaufen, wobei die Maske eine Gruppe von Blendenöffnungen (36) enthält, die in Spalten (38) und Zeilen (40) angeordnet sind, wobei sich die Blendenöffnungen in einer Zeile in anderen Spalten als die Blendenöffnungen in benachbarten Zeilen befinden und die Größe der Elektronenstrahlflecken an dem Schirm mit zunehmendem Abstand von der Mitte des Schirms zunimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochmaskenblendenöffnungen (36) jeweils vier Seiten mit abgerundeten Ecken in einer ungefähr rechteckigen Form aufweisen, wobei zwei der Blendenöffnungsseiten annähernd parallel zur Hauptachse (X) verlaufen und die Blendenöffnungshöhe (H) festlegen und zwei der Blendenöffnungsseiten annähernd parallel zur Nebenachse (Y) verlaufen und die Blendenöffnungsbreite (W) festlegen, wobei die Breite und Höhe der Blendenöffnungen mit einer ersten Rate und einer zweiten Rate von der Mitte der Seiten der Maske (24) entlang der Hauptachse auf eine dem Zuwachs der horizontalen und vertikalen Abmessungen der Elektronenstrahlflecken am Schirm (22) annähernd proportionale Weise zunehmen und die Breite und Höhe der Blendenöffnungen mit einer dritten Rate und einer vierten Rate von der Mitte zur Oberseite und Unterseite der Maske entlang der Nebenachse auf eine zu dem Zuwachs der horizontalen und vertikalen Abmessungen der Elektronenstrahlflecken am Schirm annähernd proportionale Weise zunehmen.
3. Röhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Rate niedriger ist als die erste Rate.
4. Röhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Mitte-zu-Mitte-Beabstandung (a_h) zwischen Lochmaskenblendenöffnungen (36) in Richtung der Hauptachse (X) von der Mitte zum Rand entlang der Hauptachse zunimmt und von der Mitte zum Rand entlang der Nebenachse (Y) abnimmt.
5. Röhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitte-zu-Mitte-Beabstandung (a_v) zwischen den Lochmaskenblendenöffnungen (36) in Richtung der Nebenachse (Y) von der Mitte zum Rand entlang der Hauptachse (X) abnimmt und von der Mitte zum Rand entlang der Nebenachse zunimmt.