DE2009635A1 - Kathodenstrahlröhre - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE F.W.HEMMERJCH · GERD MÜLLER- D.GROSSE

OdSSlLDOBF TO- MOMBERGER STRASSE 5

■ bh.bk.

25.2.1970 -El-

Tokyo Shibaura Co. Ltd., Kawasaki-shi/Japan

Kathodenstrahlröhre

Diese Erfindung befasst sich mit einer Kathodenstrahlröhre zur Verwendung in Fernseh-Empfangsgeräten. Eine derartige Kathodenstrahlröhre besitzt für gewöhnlich einen Röhrenkolben, in welche eine Elektronenabstrahlvorrichtung eingesetzt ist und welche im inneren oder außen herum ein Ablenksystem besitzt. Zum Röhrenkolben gehören: eine auf ihrer Innenseite mit einem fluoreszierenden Schirm versehene Frontplatte oder Stirnplatte, ein Trichterteil sowie ein Halskobeln, in welchem die Elektronenabstrahlvorrichtung untergebracht ist. Diese sind untereinander integral geformt. Der Halskolben hat für gewöhnlich einen zylindrischen oder kreisförmigen Querschnitt.

/uf diesem Fachgebiet ist es seit kurzem notwendig geworden, dass die Tiefe und das Gewicht von Fernseh-Empfangsgeräten durch Vergrößerung des Ablenkwinkels in der Kathodenstrahlröhre, verringert werden müssen. Hat,' wie dies bei der bisherigen Ausführung der Kathodenstrahlröhre der Fall ist, der Hälsteil des Kolbens einen kreisförmigen Querschnitt, dann lässt sich die vorerwähnte Anforderung nur schwer erfüllen. Ist die Kathodenstrahlröhre zur Vergrößerung ihres Ablenkwinkels konstruiert und ausgelegt, dann werden die von den Elektronenstrahlen zu den Ecken des fluoreszierenden Schirmes oder des Bildschirmes abgelenkten Elektronen von der vorderen kreisförmigen Kante des Halskolbens unterbrochen oder abgefangen, so daß sich in den Ecken sogenannte Halsschatten ergeben. Das liegt darin begründet, dass für das

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Abtasten der Kanten des Bildschirmes, welche gegenüber anderen Schirmteilen von der Elektronenabstrahlvorrichtung am weitesten entfernt sind, die Elektronenstrahlen weitmöglichst abgelenkt werden sollten. Zur Vermeidung der vorerwähnten Schwierigkeiten beim Abtasten sollte auch für die Ecken die Ablenkung des ElektronenStrahles klein sein, was dann wiederum zu Einschränkungen hinsichtlich des Ausmaßes der Erweiterung des Ablenkwinkels im Röhrenkolben führt. Auch bei einem Farbfernseh-Empfangsgerät, welches im Röhrenkolbenhals eine dreifache Elektronenabstrahlvorrichtung besitzt, wird in einer bestimmten Ecke im Hinblick auf eine bestimmte Elektronenabstrahlvorrichtung wegen der verschiedenen Elektronen-Positionen der individuellen Elektronenabstrahlvorrichtungen die Wiedergabe exakter Farbtönungen unmöglich gemacht. Darüber hinaus ist bei einem Röhrenhals mit kreisförmigen Querschnitt die Anordnung des Ablenksystems bis zum Nachteil sehr schwierig.

Zu der in den Rahmen dieser Erfindung fallenden Kathodenstrahlröhre gehört ein Röhrenkolben, welcher aus einem Teil in TRichterform besteht. An dem einen Ende dieser Röhre ist eine Frontplatte oder Stirnplatte vorgesehen, während sich an deren anderen Ende ein Halskolben befindet, dessen innerer Querschnitt in einem Teil, welcher dem trichterförmigen Teil benachbart ist, rechteckig ist. Damit aber wird der Elektronenstrahl beim Abtasten der Bildschirmecken von der Halskante nicht mehr behindert, so daß die Halsschattenwirkung oder der Halsschatteneffekt vermieden wird. Gleichzeitig aber ist auch eine einfachere und genauere Positionierung oder Anordnung des Ablenksysternes gewährleistet.

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Diese und andere Ziele und Eigenschaften dieser Erfindung lassen sich am besten verstehen, wenn dazu die nachstehend gegebene Beschreibung und die dieser Patentanmeldung beiliegenden Zeichnungen zu Hilfe genommen werden. Im einzelnen ist:

Fig. 1 eine teilweise weggebrochen wiedergegebene Seitenansicht einer bevorzugten Ausführung der in den Rahmen dieser Erfindung fallenden Kathodenstrahlröhre. Fig. 2 ein in die Linie 2-2 der mit Fig. 1 widergegebenen Kathodenstrahlröhre gelegter Schnitt.

Fig. 3 ein in die Linie 3-3 der mit Fig. 1 widergegebenen Kathodenstrahlröhre gelegter Schnitt. ,

Fig. 4 ist in Linie 4-^;r der mit Fig. 1 widergegebenen Kathodenstrahlröhre gelegter Schnitt.

Fig. 5 bis Fig. 7 zeigen eine geänderte und modifizierte Ausführung der mit Fig. 1 widergegebenen Kathodenstrahlröhre,

Im Einzelnen ist: *

Fig. 5 eine Draufsicht
Fig. 6 eine SEitenansicht

Fig. 7 ein in die Linie 7-7 von Fig. 6 gelegter Schnitt. Die bevorzugten Ausführungen der Kathodenstrahlröhre sollen nachstehend nun, unter Verweisung auf Fig. 1 bis Fig. 4 beschrieben werden.

Der Glaskolben einer Kathodenstrahlröhre ist mit der allgemeinen Hinweiszahl 11 gekennzeichnet. Zum Glaskolben gehört ein Halskolben 12, welcher mit einem trichterförmigen Teil 12, der sich vom vorderen Ende des Halskolbens aus ausbreitet, integral gearbeitet ist. Die mit einer Frontplatte oder Stirnplatte m versehene vordere öffnung ist rechteckig, wobei das Verhältnis von Höhe zu Breite 3/4 ist. Die Innenseite dar Frontplatte oder Stirnplatte 14 ist mit

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einem fluoreszierenden Schirm oder mit einem Bildschirm 15 versehen. Bei dem Schirm 15 handelt es sich um einen gewöhnlichen fluoreszierenden Schirm für Farbkathodenstrahlröhren. Dieser Schirm ist dadurch hergestellt, dass zahlreiche Punkte aus fluoreszierendem Material in Gruppen abgelagert werden. Diese Punkte sind jeweils in Dreiergruppen angeordnet, zu welchen jeweils flrei Farbpunkte gehören, welche an den Spitzen eines rechtwinkligen Dreiecks angeordnet sind und dann jeweils in rot, grün und blau aufleuchten, wenn sie dazu von den Elektronen des abtastenden Elektronenstrahles angeregt werden. Nahe der Frontplatte oder der Stirnplatte 14 ist in dem trichterförmigen Teil eine Lochmaske 16 angeordnet, welche der vorerwähnten Frontplatte oder Stirnplatte in einem bestimmten Abstand gegenüberliegt. Innerhalb des Halskolbens 12 befindet sich eine Dreifach-Elektronenabstrahlvorrichtung 17, welche sich aus drei Einzel-Elektronenabstrahlvorrichtungen zusammensetzt und in der Fachwelt bereits bekannt ist. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, kann sich die Elektronenabstrahlvorrichtung aus den 3 Elektronenabstrahlelementen 181, 182, 183 für die Farben rot, grün und blau zusammensetzen. Diese sind derart angeordnet, dass sich dere η Achsen in einem bestimmten Loch der Lochmaske 16 schneiden. Im vorderen Teil des Halses ist eine Kovergenzelektrode 19 untergebracht.

Bei dieser Ausführung des Erfindungsgegenstandes besitz der Halskolben 12 für seinen vorderen Teil rechteckige Innen- und Außenquerschnitte, während für den hinteren Teil mit kreisförmigen Innnen- und Außenquerschnitten versehen ist. Es mag auch noch andere Ausführungsformen geben, welche geeignet sind, so beispielsweise auch rechteckige Querschnitte auch für den hinteren Teil oder beispielsweise ein kreisförmiger Außenquerschnitt für den vorderen Teil. Das zum Halsteil gehörende innere Querschnittprofil, welches bei

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dieser Ausführung zuv Vereinfachung der Herstellung quadratisch ausgeführt ist, ist ±n der Rechteckform sehr zu wünschen, ganz besonders ahnlich der Eechtakform der Frontplatte oder Stirnplatte,, soweit das' Lösen des Halsschattenproblems damit verbunden ist.

Auf das rückwärtige Ende des Halskolbens 12 ist ein Quetschfußsockel 20 aufgesetzt. Durch den Quetschfußsockel 20 sind Anschlusstifte geführt, welche elektrisch mit den jeweiligen ElektronenabStrahlelementen der Vorrichtung 17 verbunden sind. Ringsum den Röhrenkolben 11 ist nahe dem Obergang zwischen dem Halskolben 12 und dem trichterförmigen Teil 13 des Glaskolbens eine elektromagnetische Ablenkvorrichtung 21 angeordnet. Wie aus Fig. hervorgeht, gehören zu der elektromagnetischen Ablenkvorrichtung 21 die Horizontalablenkspulen 22 und die Vertikalablenkspulen 23. Die Horizontalablenkspulen 22 sind jeweils auf der rechten und linken Seite des rechteckigen Halsteiles angeordnet, während sich die Vertikalablenkspulen 23 sich jeweils auf der unteren Seite und auf der oberen Seite des Halses befinden. Die Ablenkvorrichtung kann beispielsweise aber auch als eine elektrostatische Ablenkvorrichtung ausgeführt sein und kann in diesem Falle auch innerhalb des Halskolbens angeordnet sein. Ringsum den Teil des Halskolbens in welchem die Konvergenzelektrode 19 angeordnet ist, ist eine Konvergenz-Einstellvorrichtung 24 angeordnet. Fig. 3 zeigt, dass die Konvergenz-Einstellvorrichtung 24- sich aus den drei Konvergenz-Einstellungsmagnete 271, 272 und 273 zusammensetzt, welche hinsichtlich der entsprechenden Elektronenab Strahlelemente 181 bis 183 radial nach außen gerichtet sind. Zu diesen Magneten gehören die entsprechenden Kerne 25,

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welche mit den Spulen 26 versehen sind. Die Magnete 271 bis 273 werden von einem isolierenden Haltering 28 in den jeweils vorbestimmten Positionen gehalten werden. IIit den jeweiligen Elektromagneten 271 bis 273 verbunden sind elektrisch gegeneinander isolierte Permanentmagnete 291, 29 2 und 29 3 zur Einstellung der Konvergenz. VJenn auch nicht ausdrücklich wiedergegeben, so können doch auch Reibheitsmagnete ringsum den Halskolben 12 angeordnet werden.

In der Arbeitsweise unterscheidet sich die zuvor beschriebene Konstruktion der Lochmasken-Farbbildröhre nicht sehr von den gewöhnlichen Bildröhren dieser Art. Drei Elektronenstrahlen, welche von den 3 Elektronenabstrahlelementen der Vorrichtung 17 ausgehen, werden auf ihrer Bahn zur Frontplatte oder Stirnplatte 14 von der Ablenkvorrichtung 22 derart abgelent, dass sie zur Anregung der entsprechenden Punkte auf dem fluoreszierenden Schirm auf bestimmte Löcher in der Lochmaske fokussiert werden, wodurch dann wiederum auf der Frontplatte oder Stirnplatte Farbbilder wider- ^egeben werden.

Bei der gerade zuvor beschriebenen Bildröhre ist der innere Querschnitt des zum Röhrenkolben 11 gehörenden Halskolbens 12 rechteckig ausgeführt, so daß gegenüber einen) kreisförmigen Profil der Halsvorderseite der Abstand zwischen der Elektronencibstrahlvorrichtung 17 und den Wandungsteilen der Halsvorderseite entsprechend den auf den Schirm 15 gerichteten Weg der Elektronenstrahlen größer geworden ist, .vird nun der Ablenkwinkel der Kathodenstrahlröhre vergrößert oder wird - anders ausgedrückt - er in Richtung des Schirmes zusammengedrückt, dann wird unberücksichtigt seiner Ablenkrichtung der Elektronenstrahl nicht von der Halsvorderseite behindert, was wiederum dazu führt, dass in den Schirmkanten Halsschatten nicht

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vorhanden sind und sogar in den Ecken des Schirmes genaue Bilder mit exakten Farbtönungen erreicht werden können.

Damit aber kann im Rahmen dieser Erfindung der Ablenkwinkel der Kathodenstrahlröhre vergrößert, das Gewicht und die Tiefe von Fernsehempfängern aber verringert werden. Darüber hinaus kann die Anordnung des Ablenksystemes 21,. welches für gewöhnlich ringsum den Grenzteil zwischen cem Halskolben 12 und dem trichterförmigen Teil 13 installiert wird, durch das rechteckige Profil oder durch den Rechteckquerschnitt des entsprechenden Teiles des Halskolbens 12 erleichtert werden. Bei Farbfernseh-Kathodenstrahlröhren lässt sich zudem die Anordnung der jeweiligen ElektronenabStrahlelemente 181 bis 183, welche für die roten, grünen und blauen Signale stehen, im Zusammenhang mit der Anordnung der roten, grünen und blauen Punkte auf dem Schirm 15 einfacher und genauer erreichen, so daß die Genauigkeit bei der Montage der Kathodenstrahlröhre dadurch verbessert ' werden kann, dass eine Seite des rechteckigen inneren Querschnittes als Bezugsseite gekennzeichnet wird, wodurch dann wiederum die besseren elektrischen Eigenschaften der Röhre gewährleistet sind.

Der Hals des Röhrenkolbens der in den Rahmen dieser Erfindung fallenden zuvor beschriebenen Kathodenstrahlröhre hat, wie dies aus Fig. 1 zu erkennen ist, für den Vorderteil ein größeres Breitenmaß als für den rückwärtigen Teil. Dadurch soll der Ablenkwinkel der Röhre noch weiter vergrößert werden, der Kernpunkt dieser Erfindung besteht dennoch darin, dass die Querabmessungen des Halses konstant sein können. Nachstehend soll nun eine geänderte und modifizierte Ausführung der Kathodenstrahlröhre dieser Erfindung unter Verweisung auf Fig. 5 bis Fig. 7 beschrieben werden.

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Diese geänderte Ausführung des Erfindungsgegenstandes gleicht der zuvor beschriebenen Ausführung darin, dass zum Röhrenkolben 11 ein Halskolben 12 gehört, dessen vorderer Teil rechteckige Querschnittsprofile besitzt. Zum Röhrenkolben 11 gehören weiterhin der trichterförmige-Teil 13 sowie die Frontplatte oder Stirnplatte 14. Bei dieser Ausführung sind in den Röhrenkolben jedoch vier Aussprarungen 30 eingeschnitten, welche sich vom inneren rechteckigen Vorderteil des Halskolbens 12 aus bis zu den entsprechenden Ecken der Endteile des trichterförmigen Teiles 13 - und zwar nahe deren vorherigen öffnungen erstrecken. Es gibt vorbestimmte Krümmungen, beispielsweise ein Biegungsradius von 2 mm am oberen Ende des trichterförmigen Teils 13. Sollte die Herstellung des Ausschnittes zu einer Rißbildung im Röhrenkolben führen, dann beträgt die Dicke der dünneren Kolbenteile um die Ausschnitte die Hälfte der Dicke des übrigen Kolbens. Das Einarbeiten der Nuten oder Ausschnitte ist in der Wirkung der Vergrößerung der Querabmessung beim inneren Querschnitt des vorderen Halsteiles gleichwertig und trägt somit auch zur Verringerung der Halsschattenerzeugung bei. Die Kathodenstrahlröhre dieser Konstruktion besitzt natürlich auch alle Vorteile dieser Erfindung.

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Claims (5)

21,738 25.2.1970 Iokyo Slaibaura Electric Co., Ltd,, Kawasaki-shi/Japan PatentanSprüche;

1)J Eine Kathodenstrahlröhre»

dadurch gekennzeichnet, dass zv. ihr gehören: ein Röhrenkolben mit einem Halskolben von rechteckigem Innenquerschnitt, ein auf das vordere Ende des vorerwähnten Halskolbens passender trichterförmiger Teil sowie eine auf das vordere Ende des trichterförmigen Teiles aufgesetzte Frontplatte oder Stirnplatte. Auf der Innenseite der frontplatte oder Stirnplatte ist ein fluoreszierender Schirm angeordnet. Im Halskolben ist eine Elektronenabstrahlvorrichtung untergebracht, von welcher aus Elektronen^strahlen auf den fluoreszierenden Schirm gerichtet werden. Zwischen der vorerwähnten Elektronenabstrahlvorrichtung und dem fluoreszierenden Schirm befindet sich eine Ablenkvorrichtung, welche die Ablenkung der Elektronenstrahlen herbeizuführen hat.

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2) Eine Kathodenstrahlröhre gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorerwähnte Frontplatte oder Stirnglatte rechteckig ausgeführt ist und dass der vordere rechteckige innere Querschnitt des Halskolbens ähnlich dem Rechteck der vorerwähnten Frontplatte ausgeführt ist.

3) Eine Kathodenstrahlröhre gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorerwähnte Halskolben rechteckige innere und äußere Querschnittsprofile für den vorderen Teil besitzt, während für den rückwärtigen Teil die inneren und äußeren Querschnittsprofile kreisförmig ausgeführt sind.

4) Eine Kathodenstrahlröhre gemäß Anspruch 1, dad urch gekennzeichnet, dass der bereits erwähnte trichterförmige Teil eine Lochmaske besitzt, welche auf den bereits erwähnten fluoreszierenden Schirm gerichtet ist, bchließlich die vorerwähnte Elektronenabstrahlvorrichtung als eine Dreifach-Elektronenabstrahlvorrichtung ausgeführt ist.

5) Eine Kathodenstrahlröhre gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kolben, Nuten oder Ausschnitten eingearbeitet sind, welche sich von den Ecken des vorderen rechteckigen Innenteiles des bereits erwähnten Halskolbens aus längs den vorerwähnten trichterförmigen Teil geführt sind.

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