DE2421275C3 - Magnetische Abschirmung für mit einer Lochmaske ausgerüstete Farbfernseh-Bildröhren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine magnetische Abschirmung für mil einer Lochmaske ausgerüstete Farbfernsehbildröhren, die einen trichterförmigen, sich längs der Innenwand des trichterförmigen Kolbenabschnitts erstreckenden Teil aufweist und zu ihrer Halterung mit der Lochmaske verbunden ist.

Derartige magnetische Abschirmungen sind beispielsweise aus der DE-OS 14 62 463 oder der DE-OS 19 54 695 bekannt. Die im konisch zulaufenden Teil der Röhre befindliche Magnetabschirmung ist bei den bekannten Bildröhren aus einem Blech hergestellt, das von der Lochmaske gehaltert wird, die mit der Magnetabschirmung beispielsweise durch Schweißen verbunden wird. Während des Röhrenbetriebes erhitzt sich die Lochmaske durch die auftreffenden Elektronen erheblich. Eine zu hohe Erhitzung führt jedoch zu einer thermischen Verformung der Lochmaske, wodurch wiederum die geometrische Lage der Maskenlöcher oder der Maskenschlitze verändert wird. Dies hat zur Folge, daß die den einzelnen Farbpunkten oder Farbstreifen zugeordneten Elektronenstrahlen diese Punkte bzw. StreiiFen nur teilweise treffen bzw. auf benachbarte, den Strahlen jeweils nicht zugeordnete Punkte bzw. Streifen auffallen. Hierdurch entstehen Farbverschiebungen und Farbfehler auf dem Fernseh· schirm, die der Fernsehzuschauer aufgrund der Physiologie des Auges als störend empfindet. Die Lochmaske ist daher normalerweise geschwärzt, um durch Wärmestrahlung die Wärme zum Röhrenkolben hin abzuführen. Wenn die Magnetabschirmung im Trichterabschnitt jedoch als Vollblech ausgeführt ist, trifft die von der Lochmaske kommende Wärmestrahlung auf die Magnetabschirmung auf und erhitzt diese, so daß nur eine schlechte Kühlung des Lochmasken-Magnetabschirmsystems bei den bekannten Bildröhren erfolgt.
S Bei der Bildröhre nach der DE-OS 19 54 695 soll verhindert werden, daß die auf die Magnetabschirmung auftreffenden Streuelektronen auf die Lochmaske reflektiert werden, was mit Hilfe eines Abschirmringes bzw. ein in den Innenraum der Röhre vorstehendes Abschirmteil geschieht, welches die an der Magnetabschirmung reflektierten Elektronen daran hindert, auf die Lochmaske aufzutreffen bzw. durch die Lochmaskenöffnungen hindurch zu gelangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine magnetische Abschirmung der eingangs definierten Art zu schaffen, bei der eine bessere Wärmeabstrahlung von der Lochmaske zum Röhrenkolben möglich ist und eine unerwünschte thermische Verformung der Lochmaske verhindert wird.

Ausgehend von der magnetischen Abschirmung der eingangs definierten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der trichterförmige Teil der Abschirmung von öffnungen durchsetzt ist.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist eine bessere Wärmeübertragung von der Lochmaske zum Röhrenkolben hin möglich, da die Wärmestrahlung zu einem großen Teil durch die öffnungen im Trichterabschnitt der Magnetabschirmung hindurchgeht und auf den Röhrenkolben auftrifft. Dadurch wird verhindert, daß die Lochmaske einer thermischen Verformung unterliegt, die eine Farbverschiebung bzw. einen Farbfehler im Farbfernsehbild zur Folge hat. Darüber hinaus kann durch die öffnungen auch das gesamte Gewicht der Magnetabschirmung verringert werden.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 6.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

F i g. t einen Längsschnitt durch eine Farbkathodenstrahlröhre, auf welche die Erfindung anwendbar ist,

F i g. 2 einn perspektivische Darstellung einer bekannten inneren Magnetabschirmung für die Farbkathodenstrahlröhre in Verbindung mit der zugeordneten Lochmaske,

Fig.3 eine Teilschnittansicht zur Veranschaulichung einer Änderung der Bahn eines Elektronenstrahls infolge thermischer Ausdehnung der Lochmaske einer Farbkathodenstrahlröhre,

Fig.4 eine perspektivische Darstellung einer nach der Erfindung ausgebildeten inneren Magnetabschirmung zur Verwendung bei einer Farbkathodenstrahlröhre in Verbindung mit der zugeordneten Lochmaske, Fig.5 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene perspektivische Teilansicht einer weiteren nach der Erfindung ausgebildeten inneren Magnetabschirmung.

In Fig. 1 ist allgemein die Konstruktion einer mit Lochmaske versehenen Farbkathodenstrahlröhre dargestellt, die eine innere Magnetabschirmung aufweist.

Diese Konstruktion weist einen Kolben 10 mit einem Trichterabschnitt 12, einer das weitere Ende des Trichterabschnitts luftdicht verschließenden Frontscheibe bzw. Bildschirn 14 und einem sich an das engere Ende des Trichterabschnitts anschließenden Halsteil 16 auf. Die Frontscheibe 14 ist auf ihrer Innenfläche mit einem üblichen mosaikartigen Raster 18 aus blauem, grünem und rotem Leuchtstoff versehen, während im Halsteil 16 eine Dreiergruppe von herkömmlichen

Elektronenkanonen oder Strahlerzeugern angeordnet ist, die durch den Block 20 dargestellt sind.

Im Inneren des Kolbens 10 ist neben der Frontscheibe 14 eine allgemein mit 22 bezeichnete Lochmaske herkömmlicher Ausbildung in einer dem Leuchtstoffraster 18 gegenüberliegenden Lage angeordnet. Die Lochmaske 22 weist einen Maskenrahmen 24 von praktisch L-förmigem Querschnitt mit einem die Längsachse des Kolbens 10 umschließenden kurzen Rechteckrohrabschnitt 26 und einem von dem von der Frontscheibe 14 abgewandten Ende des Rohrabschnitts 26 in Richtung auf die Längsachse des Kolbens 10 abgehenden Flanschteil 28 auf. Das andere Ende des rechteckigen Rohrabschnitts 26 ist durch eine Lochmaskenplatte 30 verschlossen, deren Umfangsrand am Rahmen 24 angeschweißt ist. Die Lochmaske 30 ist mit einer Vielzahl von kleinen, in einem vorbestimmten Muster angeordneten Öffnungen oder Löchern 32 versehen. Um die Lochmaske 22 herum und zwischen dieser und der Fronlscbeibe 14 sind mehrere, beispielsweise drei oder vier Halteeinrichtungen 34 zur Halterung der Lochmaske 22 vorgesehen, jede Halteeinrichtung 34 weist ein Federglied 36, das mit seinem einen Ende an der Außenumfangsfläche des Rohrabschnitts 26 angeschweißt ist, und einen an die Innenfläche der Frontscheibe 14 angesetzten Tragzapfen 38 auf. Das freie Ende des Federglieds 36 ist dabei zur elastischen Halterung der Lochmaske 22 auf den Zapfen 38 aufgesetzt.

Eine von den einzelnen Strahlerzeugern 20 erzeugter Elektronenstrahl durchläuft den Kclben 10 und tritt durch irgendeines der Löcher 32 der Lochmaske 22 hindurch, um dann das Leuchtstoffraster 18 an der Stelle zu beaufschlagen, die durch das Loch 32, durch welches der Elektronenstrahl hindurchtritt, bestimmt wird. Wenn eines der Löcher 32 infolge einer thermischen Ausdehnung der Lochmaskenplatte 30 oder aus anderen Gründen gegenüber seiner ursprünglichen Position versetzt ist, tritt ei.ie Fehlausrichtung des Elektronenstrahls auf, wodurch die Farbe des vom Leuchtstoffraster 18 emittierenden Lichts erheblich verändert wird.

Bei Farbkathodenstrahlröhren der vorstehend beschriebenen Art ist es üblich, im Kolben eine Magnetabschirmung anzuordnen, um den Erdmagnetismus und/oder unerwünschte, durch den Fernsehempfänger erzeugte Magnetfelder daran zu hindern, die Bewegung des Elektronenstrahls im Kolben 10 zu beeinträchtigen. Die in Fig. 1 aiigemein mit 40 gekennzeichnete Magnetabschirmung weist ^inen Trichterabschnitt 42 auf, welcher die Längsachse des Kolbens 10 umschließt und welcher sich längs der Innenfläche des Trichterabschnitts 12 des Kolbens !0 erstreckt. Die Magnetabschirmung 40 besteht aui; einem Blech eines magnetischen Metalls, und sie ist mi' ihrer Außenumfangsfläche 44 der Innenumfangsfläche des Trichterabschnitts 12 gegenüberliegend angeordnet, wobei zwischen beiden Flächen ein bestimmter Abstand eingehalten wird, und die Innenumfangsfläche 46 der Magnetabschirmung 40 umgibt die Bewegungsbahn eines Elektronenstrahls. Der Trichterabschnitt 42 der Magnetabschirmung 40 ist an seinem weiteren Ende mit einem nach außen abstehenden Flansch 48 versehen, der am Flansch 28 des Maskenrahmens 24 angeschweißt ist. Der Flansch 48 dient also zur Halterung der Magnetabschirmung 40 an der Lochmaske 22.

In Fig. 2, in welcher die den Teilen von F i g. 1 entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind, ist eine herkömmliche innere Magnetabschirmung 40a der Art gemäß Fig. 1 dargestellt, mit welcher eine Lochmaske 22a verbunden ist Wie aus Fig.2 hervorgeht, sind die herkömmlichen inneren Magnetabschirmungen einfach aus einem Blech eines magnetischen Metalls in Trichterform ausgebildet.

Bei Farbkathodenstrahlröhren werden bekanntlich die von den Sirahlerzeugern gelieferten Elektronenstrahlen selektiv durch die Löcher der Lochmaske geleitet. Sie treffen dabei teilweise auf die Masken auf,

ίο wodurch sich die Temperatur der Maske erhöht und die Maske sich ausdehnt. Diese thermische Ausdehnung der Lochmaske führt zu einer Änderung der Bahn jedes Elektronenstrahls, mit dem Ergebnis, daß möglicherweise Leuchstoffe der nicht gewünschten Farbe Licht ermittieren. Dies hat zur Folge, daß das wiedergegebene Bild verschoben und/oder von ungleichmäßiger Farbe ist.

Fig.3 veranschaulicht diese Änderung der Bahn eines Elektronenstrahls infolge der thermischen Ausdehnung der Lochmaske. In F i g. 3 ist die thermische Ausdehnung der Lochmaske aus ihrer Normalposition 30.4 in eine Position 3OBdargestellt. Infolgedessen wird die Bahn a eines Elektronenstrahls, der vor der thermischen Ausdehnung durch ein in seiner normalen Position 32A befindliches Loch hindurchtritt, auf eine Linie 3' verlagert, welche durch das gleiche Loch in dessen geänderter Lage 32S auf der verformten Lochmaske 30Ö verläuft. Es ist somit ersichtlich, daß der Elektronenstrahl nach der thermischen Ausdehnung der Lochmaske in Mißausrichtung das Leuchtstoffraster 18 auf der Frontscheibe 14 beaufschlagt. In Fi g. 3 ist bei 24 der Rahmen für die Lochmaske angedeutet.

Bei Farbkathodenstrahlröhren mit der herkömmlichen inneren Magnetabschirmung gemäß Fig. 2 führt

y, die thermische Ausdehnung der Lochmaske dazu, daß die Farbverschiebung und Farbungleichmäßigkeit außerordentlich groß ist. Als Ergebnis von mit 50,8 cm großen Farbkathodenstrahlröhren mit 110°-Ablenkung durchgeführten Versuchen hat es sich gezeigt, daß bei Verwendung der herkömmlichen inneren Magnetabschirmung die thermische Ausdehnung der Maske die Abweichung der Auftreffposition eines Elektronenstrahls im Vergleich zu einer Anordnung ohne eine solche Abschirmung um etwa 50% auf dem Abschnitt eines Leuchtstoffrasters vergrößert, auf dem (bereits) die größte Abweichung vorhanden ist. Die etwa 50% betragende Abweichung der Auftreffposition führt dazu, daß Licht von nicht gewünschten Teilen der Leuchtstoffe emittiert wird. Es wird angenommen, daß der Grund für die Vergrößerung der Abweichung der Auftreffposition des Elektronenstrahls darin liegt, daß die Wärmeübertragung von der Lochmaske zum Kolben und insbesondere zu dessen Trichterabschniti 12 durch die Magnetabschirmung 40a unterbrochen wird, sodaß die Wärmeableitung der Lochmaske 22 behindert wird. Dies führt zu einer Vergrößerung der thermischen Ausdehnung der Lochmaskenplatte 30.

In Fig.4, in welcher den Teilen von Fig. I entsprechende oder ähnelnde Teile mit denselben

do Bezugsziffern bezeichnet sind, ist eine erfindungsgemäß ausgebildete innere Magnetabschirmung dargestellt. Die Anordnung weist eine allgemein mit 40 bezeichnete innere Magnetabschirmung und eine Lochmaske 22 ähnlich derjenigen gemäß F i g. 1 oder 2 auf. Die

6s Magnetabschirmung 40 besteht aus einem kaltgewalzten Stahlblech mit einer Dicke von 1. B. 0,15 mm, und sie ist mit einem Trichterabschnitt 42 versehen, der von einer Vielzahl von öffnungen 50 durchsetzt wird. In

F i g. 4 sind die öffnungen 50 als kreisförmige Bohrungen mit einem Durchmesser von ζ. Β. 6 mm dargestellt, die in praktisch gleichmäßiger Dichte in einem vorbestimmten Muster auf allen Wänden des Trichterabschnittes 42 vorgesehen sind. s

Bei einer 508-mm-Farbkathodenstrahlröhre mit 110°-Ablenkung, die eine Magnetabschirmung 40 der Art gemäß Fig. 4 aufweist, wurden die Abweichungen der Auftreffpositionen der Elektronenstrahlen auf dem Leuchtstoffraster gemessen. Die Ergebnisse dieser _]0 Messungen zeigten, daß die Abweichung im Vergleich zu einer Kathodenstrahlröhre der gleichen Art, aber ohne Magnetabschirmung 40, praktisch unverändert blieb. Der Grund hierfür wird darin gesehen, daß die öffnungen 50 die Wärmeableitung von der Lochmaske 22 auf den Trichterabschnitt 12 des Röhrenkolbens 10 (Fig. 1) begünstigen.

Die Verteilungsdichte der öffnungen 50 auf dem Trichterabschnitt 40 ist von Bedeutung. Wenn die Verteilungsdichte der öffnungen 50 zu gering ist, wird hierdurch die Wärmeableitung von der Lochmaske auf den Trichterabschnitt des Röhrenkolbens geschmälert. Ist dagegen die Verteilungsdichte der öffnungen 50 zu groß, so wird die Magnetabschirmwirkung der Magnetabschirmung verringert. Zufriedenstellende Ergebnisse werden dann erzielt, wenn die Verteilungsdichte der Öffnungen einer Gesamtfläche derselben an der Außenoder Innenumfangsfläche 44 bzw. 46 des Trichterabschniits 42 gleich 20 bis 60% der angenommenen Gesamtoberfläche der Trichterabschnitt-Außen- oder -Innenseite, die Flächen der öffnungen eingeschlossen, entspricht. Die angenommene Gesamtoberfläche ist die Gesamtoberfläche von Außen- oder Innenfläche 44 bzw. 46 des Trichterabschnitts unter der Annahme, daß keine Öffnungen 50 vorhanden sind. Außerdem hat es sich herausgestellt, daß die Verteilungsdichte der öffnungen vorzugsweise bei 40 bis 50% der Gesamtoberfläche von Außen- oder Innenfläche, die Flächen der Öffnungen eingerechnet, liegen sollte. Zudem wurde festgestellt, daß die in dieser Höhe angegebene Verteilungsdichte der öffnungen die Magnetabschirmwirkung kaum verringert.

Durch die öffnungen 50 wird außerdem das Gewicht des den Trichterabschnitt 42 bildenden Stahlblechs verringert. Infolge dieser Gewichtsminderung brauchen die Halteeinrichtungen 34 (F i g. 1) für die Lochmaske 22 zur Halterung der Magnetabschirmung 40 nicht verstärkt zu werden,

Obgleich die Erfindung vorstehend in Verbindung mit kreisförmigen öffnungen in der Magnetabschirmung beschrieben ist, ist darauf hingewiesen, daß die Erfindung keineswegs auf diese Form beschränkt ist, vielmehr können die öffnungen auch quadratisch oder mehreckig sein oder die Form von Jalousieschlitzen 5QA gemäß F i g. 5 besitzen. Es ist dabei nur wesentlich, daß die Magnetabschirmung öffnungen oder Perforationen zur Ermöglichung einer guten Wärmeableitung von der Lochmaske aufweist.

Die Abmessungen der einzelnen öffnungen 50 sind ebenfalls nicht erfindur.gswesentlich. Beispielsweise könnten acht größere öffnungen 50 von quadratischer Form am Trichterabschnitt 42 der Magnetabschirmung 40 vorgesehen sein. In diesem Fall besitzt jede öffnung eine Fläche von mehr als 2500 mm². Diese größeren öffnungen 50 bieten den Vorteil, daß die elektrische Leistung zur Entmagnetisierung der Magnetabschirmung 40 und der Lochmaske 22 verringert wird und die Magnetabschirmung 40 einfacher herstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Magnetische Abschirmung für mit einer Lochmaske ausgerüstete Farbfernsehbildröhren, die einen trichterförmigen, sich längs der Innenwandung des trichterförmigen Kolbenabschnitts erstreckenden Teil aufweist und zu ihrer Halterung mit der Lochmaske verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der trichterförmige Teil (42) der Abschirmung (40) von öffnungen (50) durchsetzt ist.

2. Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (50) mit praktisch gleichmäßiger Verteilungsdichte in einem vorbestimmten Schema über die Gesamtfläche des Trichterabschnitts (42) der Magnetabschirmung (40) verteilt sind.

3. Röhre nach Anspruch 1, dadu.ch gekennzeichnet, daß die öffnungen (50) eine Verteilungsdichte entsprechend 20 bis 60% der Gesamtoberfläche der Umfangsfläche des Trichterabschnitts der Magnetabschirmung, einschließlich der Fläche der öffnungen, besitzen.

4. Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (50) eine Verteilungsdichte entsprechend einem Wert von 40 bis 50% der Gesamtoberfläche der Umfangsfläche des Trichterabschnitts der Magnetabschirmung, die Fläche der öffnungen eingerechnet, besitzen.

5. Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (50) kreisförmig sind.

6. Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (50A) die Form von Jalousieschlitzen besitzen.