DE2403348A1

DE2403348A1 - Zeichendarstellungsroehre

Info

Publication number: DE2403348A1
Application number: DE19742403348
Authority: DE
Inventors: Rein Raago
Original assignee: Wagner Electric Corp
Current assignee: Wagner Electric Corp
Priority date: 1973-03-09
Filing date: 1974-01-24
Publication date: 1974-09-19
Also published as: FR2220866A1; JPS49122661A; IT1002702B

Description

betreffend
Ze ichendarste1lungsröhre

Die Erfindung betrifft eine Zeichendarstellungsröhre mit in einer evakuierten, mindestens teilweise durchsichtigen Umhüllung angeordneten, als Anoden ausgebildeten Darstellungselektroden, denen Elektronen aussendende Kathoden gegenüberstehen, wobei mehrere Gruppen dieser sich gegenüberstehenden Elektroden und Kathoden in einer gemeinsamen Umhüllung untergebracht sind.

Zeichendarstellungsröhren mit mehreren Anordnungen oder Matrizen aus Anzeigeelektroden sind bereits z.B. in den U.S.A.-Patentschriften 3 4l8 509 und 3 668 466 vorgeschlagen. Bei den Vorrichtungen nach der ersten dieser U.S.A.-Patentschriften, bei denen mit Gasentladungen und Kathodolumineszenz gearbeitet wird, sind die verschiedenen Anordnungen von Darstellungselektroden durch mechanische Einrichtungen voneinander getrennt. Solche mechanischen Trenneinrichtungen für Gruppen von Zeichendarstellungselektroden erweisen sich jedoch aus mehreren Gründen als unbefriedigend. Erstens wird der Herstellungsvorgang bei der Verwendung solcher Trenneinrichtungen komplizierter und kostspieliger, da es erforderlich ist, die Trenneinrichtungen entweder als Bestandteil des Traggliedes bzw.

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der Unterlage auszubilden oder sie daran zu befestigen, und zweitens ermöglichen es mechanische Trenneinrichtungen nicht, einander benachbarte Anordnungen von Darstellungselektroden in einem hinreichenden Ausmass elektronisch gegeneinander zu -isolieren. Bei den Vorrichtungen nach der an zweiter Stelle genannten U.S.A.-Patentschrift sind die einander benachbarten Gruppen von Elektroden nur durch Zwischenräume getrennt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Mangel der Zeichendarstellungsröhren der angegebenen Art zu beseitigen und die Herstellung dieser Röhren wesentlich zu vereinfachen, gleichzeitig aber auch eine hinreichende elektronische isolierung der benachbarten Gruppen von Darstellungselektroden und Kathoden sicherzustellen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass zwischen den benachbarten Gruppen von Darstellungselektroden und Kathoden eine oder mehrere Trennelektroden angeordnet sind, an die ein beliebiges Potential anlegbar ist.

Durch die Ausbildung der Zeichendarstellungsröhre entsprechend der Erfindung wird die Herstellung der Röhre wesentlich vereinfacht, da sich die Trennelektroden z.B. in der gleichen Fläche, in der die Anzeigeelektroden liegen, anbringen lassen. Durch die Verbindung mit einem Potential kann eine elektronische Isolierung benachbarter Gruppen von Elektroden mit einfachen Schaltmitteln erreicht werden.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schetnatischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Draufsicht einer Ausführungsform einer Röhre zum Darstellen mehrerer Zeichen; und

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1.

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Gemäß Pig. 1 gehört zu der Zeiclienaarstellungsröhre 10 eine zusammengesetzte Umhüllung mit einer ebenen, durchsichtigen Betrachtungsfläche 12 und einem eine Vertiefung aufweisenden, im wesentlichen rechteckigen Tragglied 14-, das vorzugsweise lichtundurchlässig ist. Für die Herstellung des Traggliedes 14 stehen verschiedene Materialien zur Wahl, z.B. Aluminium, Forsterit, keramische Materialien, Glas oder dergleichen. Auch die Betrachtungs- oder Schaufläche kann aus verschiedenen Materialien hergestellt sein, z.B. aus Glas, Glimmer, einem durchsichtigen keramischen Material oder einem Kunstharz. Diese beiden Teile der Umhüllung werden vakuumdicht miteinander verbunden, z.B. mittels einer geschmolzenen Glasfritte, des unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Pyro Ceram" erhältlichen Kitts oder eines beliebigen anderen geeigneten Materials. Zu jeder Gruppe von Darstellungselektroden gehören sieben Anodenelemente 16A, 16B, 16C, 16D, 16E, 16F und 16G, die vorzugsweise eine achterförmige Anordnung bilden und jeweils aus einer stabehenförmigen leitfähigen Schicht bestehen, welche auf die Innen- oder Bodenfläche des TrÄßgliedes 14- aufgebracht und mit einem damit kongruenten Leuchtstoffüberzug versehen sind. Gegebenenfalls kann zu jeder Gruppe von Darstellungselektroden ein weiteres Element 16H zum Darstellen eines Punktes bzw. eines Dezimalkommas gehören. Gegebenenfalls ist ferner eine Hilfselektrode 17 vorhanden, die vorzugsweise auf der BodenfHche des Traggliedes 14- angeordnet ist, sämtliche genannten Anoden- bzw. Darstellungselemente 16A bis 16H umgibt und zum Zweck der Isolation jeweils durch einen Abstand von jedem Darstellungselement getrennt ist. Wird die Hilfeelektrode 17 gegenüber Kathoden 18 auf ein positive· Potential gebracht, kommt sie als Elektronenbeschleuniger zur Wirkung, so daß die betreffenden Zeichen mit einer größeren Helligkeit erscheinen. Somit kann man die Elektrode 17 benutzen, um die Helligkeit der Darstellung «u regeln. Bei dieser Benutzungsweise kommt die Elektrode 17 außerdem als eine Einrichtung zur Wirkung,

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die eine gleichmäßige Stromdichte über einer relativ großen Fläche hervorruft, insbesondere dann, wenn die Elektronen von einer Quelle in IPorm einer geraden Leitung oder freier gerader Leitungen ausgesandt werden. Wird die Elektrode 17 auf ein negatives Potential gebracht, verhindert sie das Fließen von Elektronen zu den Anoden- oder Darstellungselementen 16A bis 16H. Somit läßt sich die Elektrode 17 auch als Tastelektrode benutzen. Zwischen der Schaufläche 12 und den Darstellungselementen 16Δ bis 16H ist eine Kathode 16 angeordnet, zu der vorzugsweise zwei im wesentlichen parallele Fäden 18Δ und 18B gehören, um eine gleichmäßige Verteilung von sich mit hoher Geschwindigkeit bewegenden Elektronen auf die verschiedenen Darstellungselemente zu gewährleisten. Die Kathodenfäden 18A und 18B liegen in einer Ebene, die im wesentlichen parallel zu der Ebene verläuft, in der die Darstellungselemente angeordnet sind. Gemäß Fig. 1 und 2 sind verschiedene Anschlußstifte 2OA, 2OB, 2OC, 2OD, 2OE, 2OF, 2OG und 2OH vorhanden, die mit den zugehörigen leitfähigen Teilen der Darstellungselemente 16A, 16B, 16C, 16D, 16E, 16F, 16G und 16H verbunden sind und nach unten durch das isolierende Tragglied 14- ragen, damit elektrische Verbindungen zwischen den Darstellungselementen und einer äußeren Steuerschaltung hergestellt werden können. Weitere Anschlußstifte 22, 24 und 26 sind mit den Anschlüssen der Kathode 18 verbunden und ragen ebenfalls nach unten durch das Tragglied 14, um mit einer Stromquelle verbunden werden zu können. Gemäß Fig. 1 ist die Hilfselektrode 17 von den Anschlußstiften 22, 24 und 26 jeweils durch einen Abstand getrennt, um sie gegenüber diesen Stiften zu isolieren. Die oberen Enden der Heizfäden 18A und 18B sind mit den Enden einer Haltefeder 23 verbunden, die an dem oberen Anschlußstift 22 so befestigt ist, daß sie sich im rechten T»inkel zu seiner Achse erstreckt. Die unteren Enden der Heizfäden 18A und 18B sind mit den unteren Anschlußstiften 24 und 26 verbunden. Diese Anordnung ermöglicht es, die Heizfäden bzw. Kathoden entweder als parallelgeschaltete oder als in Reihe

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geschaltete Widerstände zu betreiben. Wird eine Klemme einer Quelle für eine elektromotorische Kraft mit dem Anschlußstift 22 verbunden, während die andere Klemme mit den Stiften 24 und 26 verbunden wird, arbeiten die Heizfäden 18A und 18B als parallelgeschaltete Widerstände. Schließt man eine Klemme der Quelle für die elektromotorische Kraft an den Stift 24 und die andere Klemme an den Stift 26 an, während der Stift 22 unbenutzt bleibt, werden die Heizfäden 18A und 18B als in Reihe geschaltete Widerstände betrieben. Der Anschlußstift 28 ist mit der Elektrode 17 verbunden und ragt nach unten durch das !Tragglied 14, damit eine elektrische Verbindung zu einer äußeren Steuerschaltung hergestellt werden kann. Gemäß !"ig. 2 ist ein Evakuierungsrohr JO vorhanden, das entweder einen festen Bestandteil des Traggliedes 14 bilden und daher aus dem gleichen Material hergestellt sein kann, oder das aus einem anderen Material besteht und mit dem Tragglied. 14 im Bereich einer Öffnung 32 (i?ig. 1) verbunden ist, die durch den Boden des Traggliedes ragt. Zwischen der soeben beschriebenen ersten Darstellungsanordnung und einer ihr benachbarten zweiten Darstellungsanordnung, bei der die jeweils mit einem Kennstrich versehenen Bezugszeichen Bestandteile bezeichnen, die hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Wirkungsweise den beschriebenen Bestandteile der ersten Anordnung entsprechen, liegt eine Trennelektrode Entsprechend ist eine weitere Trennelektrode 34' zwischen der zweiten Darstellungsanordnung und einer ihr benachbarten dritten Darstellungsanordnung angeordnet, deren Elemente, bei denen die Bezugszeichen jeweils mit zwei Kennstrichen versehen sind, wiederum bezüglich ihres Aufbaus und ihrer ?/irkungsweise den Elementen der ersten und der zweiten Darstellungsanordnung entsprechen. Eine solche Röhre zum Darstellen mehrerer Zeichen kann lediglich zwei solche Darstellungsanordnungen oder aber entsprechend den jeweiligen Erfordernissen beliebig viele Darstellungsanordnungen enthalten. Die Trennelektroden 34 und 34-' sind auf der Bodenfläche des Traggliedes 14 und

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vorzugsweise in der gleichen Ebene angeordnet wie.die Darstellungselektroden und die Hilfselektrode jeder Anordnung von Darstellungselementen. Anschlüsse 56 und 56', die gemäß gemäß Pig. 2 unter den Trennelektroden angeordnet sind und nach unten durch das Tragglied 14 ragen, ermöglichen es, jedes gewünschte Potential an die Trennelektroden anzulegen. Wenn man an die Trennelektroden $4 und 54' ein ausreichendes negatives Potential anlegt, wird der zusammengesetzte Elektronenstrom, der von den Kathodenfäden 18A und 18B ausgesandt wird, in Richtung auf die Anodenoder Darstellungseleinente 16A bis 16H eingeschnürt. Auf diese Weise wird jedes "nebensprechen" zwischen benachbarten Darstellungsanordnungen ausgeschaltet. Die Trennelektroden 54 und 54' können ferner auf vorteilhafte weise mit den benachbarten Hilfseiektroden 17? 17' und 17', 17" dadurch zusammenarbeiten, daß sie dazwischen ein elektrisches Feld von hoher Intensität erzeugen, wenn sich die Trennelektroden auf einem negativen Potential und die Hilfselektroden auf'einem positiven Potential befinden. Das auf diese Weise erzeugte Feld bewirkt auf hervorragende Seise das Zusammenhalten der Elektronen, die von den Kathoden 18, 1φ' und 18" der ersten bzw, der zweiten bzw. der dritten Darstellungsanordnung ausgesandt werden.

Die Darsteilungselektroden, die Hilfselektroden und die Trennelektroden können auf der Bodenfläche des Traggliedes 14 sämtlich als Schichten aus luetall ausgebildet werden, z.B. durch Aufdampfen oder durch Aufdrucken, z.B. mit Hilfe des Siebdruckverfahrens, oder durch Aufspritzen · eines in einem flüchtigen Lösungsmittel dispergierten leitfähigen Materials, z.B. von Silberfarbe, durch eine SchaHone oder mit Hilfe von Abziehbildern.

Für Jeden Fachmann liegen die Vorteile der Erfindung ebenso auf der Hand wie verschiedene Abänderungen, die man bei dem beschriebenen und dargestellten Ausführungsbei— spiel im Eahmen der Erfindung vorsehen könnte. Beispielsweise können die Anoden- oder Darstellungselemente in der gleichen Ebene liegen wie die Hilfselektrode, oder sie

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könnten zu "beiden Seiten der Hilfselektrode angeordnet sein. Bei der Kathode kann es sich um eine beliebige Quelle für freie Elektronen handeln, die als Sekundärelektronen durch Wärme, Bestrahlung mit Lichtstrahlen, Elektronenstrahlen, radioaktive Strahlen, Röntgenstrahlen, Zäsium oder dergleichen oder mittels einer Eochfrequenzbeheizung im Inneren der Umhüllung oder von außen her erzeugt werden. Statt in der beschriebenen Weise zwei oder mehr einzelne parallele Kathodenfäden zu verwenden, könnte man zweckmäßig auch einen einzigen durchlaufenden Heizfaden vorsehen, bei dem zwei oder mehr Abschnitte auf ähnliche Weise angeordnet sind, wie es vorstehend beschrieben ist. Statt die getrennten Kathodenfäden oder die Abschnitte eines durchlaufenden Kathodenfadens im Raum parallel anzuordnen, könnte man auch eine V-förmige Anordnung mit zwei Einzelfäden oder zwei Fadenabschnitten oder eine N-förmige Anordnung aus drei Einzelfäden oder drei Fadenabschnitten vorsehen. Bei solchen Anordnungen wurden die gegenseitigen Abstoßungskräfte in den Bereichen größer sein, in denen die Fäden oder Fadenabschnitte einander nahe benachbart sind, während sie dort schwächer sein wurden, wo die Fäden oder Fadenabschnitte durch größere Abstände getrennt sind, so daß es möglich ist, eine Ausbreitung der Elektronenströme im erforderlichen Ausmaß dadurch zu bewirken, daß man an den betreffenden l'eilen der Darstellungsanordnung entsprechende Abstände vorsieht. Bei einer Ausführungsform mit einem durchlaufenden Kathodenfaden, der mit der Stromquelle als Genzes in Reihe geschaltet ist, würde natürlich ein Fadenbruch die Elektronenquelle vollständig betriebsunfähig machen. In vielen Anwendungsfällen ist es erheblich gefährlicher, wenn falsche Werte angezeigt werden, wie es beim Versagen eines von mehreren getrennten Kathodenfäden geschehen könnte, als wenn die Vorrichtung überhaupt keine Anzeige liefert. Im letzteren Fall würde der Beobachter wenigstens erkennen, daß die Darstellungsröhre nicht betriebfähig ist, während der Beobachter bei einer falschen Anzeige keinen Grund hätte,

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anzunehmen, daß die betreffende Larstellungsröhre nicht einwandfrei arbeitet.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die offenbarte räumliche Ausgestaltung, werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht.

Ansprüche: 409838/0684

Claims

ANSPRÜCHE

Zeichendarstellungsröhre, gekennzeichnet durch eine evakuierte Umhüllung mit einer durchsichtigen Schaufläche (12) und einem Tragglied (14·), mehrere Gruppen von als Anoden ausgebildeten Darstellungselementen (16A bis 16G, 16A¹ bis 16G», 16A" bis 16G"), bei denen Jedes Darstellungselement mit einem Leuchtstoff überzogen und in der Umhüllung angeordnet ist, und bei denen es jede Gruppe von Anoden- bzw. Darstellungselementen durch bedarfsweises Einschalten eines oder mehrerer der Anoden- bzw. Darstellungselemente jeder Gruppe ermöglicht, ein beliebiges gewünschtes Zeichen aus einer Gruppe "von Zeichen zu bilden, mindestens eine Trennelektrode ($4-, 34-'), die in der Umhüllung jeweils zwischen zwei benachbarten Gruppen von Anoden- bzw. Darstellungselementen angeordnet ist und einen Anschluß (36, 36') aufweist, der durch das Tragglied ragt, um das Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen mindestens einer Trennelektrode und eineräußeren Steuerschaltung zu ermöglichen, mehrere zum Aussenden von Elektronen geeignete Kathoden (18, 18', 18")» von denen jede einer der Gruppen von Anoden- bzw. Darstellungselementen betriebsmäßig zugeordnet und zwischen der durchsichtigen Schaufläche und der zugehörigen Gruppe von Anoden- bzw. Darstellungselementen angeordnet ist, sowie durch mehrere Gruppen von Anschlüssen (2OA bis 2CG, 22, 23, 24·, 26, 20A¹ bis 20G¹, 22% 23', 24·' 26', 2CA" bis 2CG", 22", 23", 24·", 26"), die durch das Tragglied hindurchragen, und von denen es jede Gruppe ermöglicht, elektrische Verbindungen zwischen jedem Anoden- bzw. Darstellungselement der betreffenden Gruppe bzw. der zugehörigen Kathode einerseits und einer äußeren Steuerschaltung andererseits herzustellen.

+) Vergleiche Hinweis im Prüfungsantrag

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2. Zeichendarstellungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Umhüllung mehrere Hilfselektroden (17, 17', 17") angeordnet sind, daß jede Hilfselektrode eine zugehörige Gruppe von Anoden- "bzw. Darstellungselementen umgibt und ihnen gegenüber elektrisch isoliert ist, und daß ^jede Hilfselektrode einen durch das Tragglied (14) hindurchragenden Anschluß aufweist, der es ermöglicht, eine elektrische Verbindung zwischen der betreffenden Hilfselektrode und einer äußeren Steuerschaltung herzustellen.
3· Zeichendarstellungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragglied (14) eine im wesentlichen rechteckige Form hat und eine Vertiefung mit einer Bodenfläche aufweist.
4. Zeichendarstellungsröhre nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die bzw. jede Trennelektrode (34, 34¹) auf der Bodenfläche des Traggliedes (14) angeordnet ist.
5· Zeichendarstellungsröhre nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß «jede der Gruppen von Anoden- bzw. Barstellungselementen (16A bis 16G, 16A¹ bis 16G¹, 16A" bis 16G") auf der Bodenfläche des Traggliedes (14) angeordnet ist. - .
6. Zeichendarstellungsrohre nach Anspruch 1, dadurch gekennz e ichnet , daß zu den verschiedenen, zum Aussenden von Elektronen geeigneten Kathoden (18, 18', 18") mindestens ein erster und ein zweiter Faden (18A, 18B bzw. 18A¹, 18B¹ bzw. 18A", 18B") gehören, die durch einen Abstand getrennt in einer Ebene angeordnet sind, die im wesentlichen parallel zu der Ebene verläuft, in der die zugehörige Gruppe von Anoden- bzw. Darstellungselementen angeordnet ist.
7. Zeichendarstellungsrohre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß zu jeder der Gruppen von

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Anschlüssen ifadenspannfedern (23, 23'» 23") gehören, die in der Umhüllung angeordnet sind, und mit denen jeweils die ersten einander "benachbarten Enden des ersten und des zweiten "Fadens (18A, 18B "bzw. 18A¹, 18B¹ bzw. 18A", 18B") verbunden sind, ferner ein erster Anschlußstift (22, 22^f, 22"), auf dem die Fadenspannfeder angeordnet ist, und der durch das Tragglied hindurchragt, sowie zweite und dritte Anschlußstifte (24, 26 bzw. 24-', 26' bzw. 24", 26"), die durch das Tragglied hindurchragen und mit denen die einander benachbarten zweiten Enden des ersten und des zweiten Badens verbunden sind.
8. Zeichendarstellungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe von Anodenbzw. Darstellungselementen (16A bis 16G, 16A¹ bis 16G¹, 16A" bis 16G") so angeordnet ist, daß sie ein achterfcrmiges Muster bildet.
9. Zeichendarstellungsröhre nach Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Gruppen von Anoden- bzw. Darstellungselementen ein zusätzliches Anoden- bzw. Darstellungselement (16H, 16H¹, 16H") in Form eines Punktes oder eines Dezimalkommas oder dergleichen aufweist, und daß zu dem zusätzlichen Anodenbzw. Darstellungselement ein Anschluß (2OH, 20H¹, 2CH") gehört, der durch das Tragglied (14·) hindurchragt, um das ^erstellen einer elektrischen Verbindung zwischen dem zusätzlichen Anoden- bzw. Darstellungselement und einer äußeren Steuerschaltung zu ermöglichen.
10. Zeichendarstellungsröhre mit als Anoden ausgebildeten Darstellungselektroden, denen Elektronen aussendende Kathoden gegenüberstehen, wobei mehrere Gruppen dieser sich gegenüberstehenden Elektroden und Kathoden in einer gemeinsamen evakuierten, mindestens teilweise durchsichtigen Umhüllung untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den benachbarten Gruppen

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von Darstellungselektroden (16a bis 16g, 16a' bis 16g', 16a" bis 16g¹ ' ) und Kathoden (l8, l8^f, l8'' ) Trennelektroden (3^* 3^^f) angeordnet sind, an die ein elektrisches Potential anlegbar ist.
11. Zeichendarstellungsröhre nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Gruppe von Darstellungselektroden (i6a bis i6g, 16a^! bis 16g', i6a^!' bis 16g¹') eine von ihnen elektrisch isolierte Hilfselektrode (17* 17'j 17¹¹) zugeordnet ist und die Trennelektroden (34, 3^*) zwischen diesen Hilfselektroden angeordnet sind. ■
12. Zeichendarstellungsröhre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass die Trennelektroden (34, 3*') und die Hilfselektroden (17, 17^f, 17") auf der gleichen Fläche angeordnet sind.

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