DE2642560A1

DE2642560A1 - Farbbildkathodenstrahlroehre

Info

Publication number: DE2642560A1
Application number: DE19762642560
Authority: DE
Inventors: Reinhard Srowig
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1976-09-22
Filing date: 1976-09-22
Publication date: 1978-03-23
Also published as: DD132618A1; FI59892B; DE2642560C2; FR2365878B1; JPS5339851A; IT1087720B; PL116866B1; US4138624A; PL200961A1; FI772724A; JPS6231472B2; BE858907A; FI59892C; FR2365878A1

Description

Licentia

Patent-Verwaltungs-GmbH

6000 Frankfurt (Main) 70, Theodor-Stern-Kai 1

Ulm (Donau), Si·09.1976 PT-UL/Am/deu UL 76/7S

Farbbildkathodenstrahlröhre

Die Torliegende Erfindung betrifft eine Farbbildkathodenstrahlröhre mit drei in einer Ebene angeordneten Elektronenstrahl erzeugung» systemen, deren Elektronenstrahlachsen sich in geringem Abstand vor dem Leuchtschirm kreuzen und die mittels Befestigungsschellen an Isolierstreben in der Weise befestigt sind, daß die kraftschlüssige Befestigung jedes der beiden äußeren Elektronen«trahlerzeugungssysterne an dem mittleren Elektronenstrahlerzeugungsaystems unter Zwischenfügung wenigstens einer Isolierstrebe vorgenommen ist·

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Farbbildröhren mit drei Strahlerzeugungssystemen, die in einer Ebene liegen, sind als sogenannte In-line-Röhren bekannt. Beim Betrieb solcher Röhren hat sich gezeigt, daß mit zunehmender Erwärmung der Strahlerzeugungssysteme häufig 'arb'euee auf dem Leuchtschirm festzustellen sind, die offenbar daher rühren, daß sich der durch die Montage des Systems festgelegte Strahlüberkreuzungspunkt der drei Elektronenstrahlen, der im wesentlichen in der Ebene der Farbwahlmakse liegen soll, auf der Röhrenlängsachse verschiebt· Eine Ursache für das unerwünschte Erscheinen wird darin gesehen, daß sich die einzelnen Elektroden der Strahlerzeugungsaysteme in Abhängigkeit von ihrer Lage bezüglich der wärmeabstrahlenden Kathoden unterschiedlich ausdehnen und damit die Strahldurchtrittsöffnung der einzelnen Elektroden nicht mehr genau aufeinander ausgerichtet sind. Damit wird ein Abbiegen des Elektronenstrahles verursacht, so daß die Winkel,in welchen die Elektronenstrahlen zueinander verlaufen sollen, nicht mehr eingehalten werden. Solche Abbiegungen sind dort besonders stark, wo zwischen zwei benachbarten Elektroden ein hoher Spannungsunterschied besteht, so daß es durchaus vorkommen kann, daß im Bereich der Fokussierungslinse, wo im allgemeinen hohe Spannungsunterschiede auftreten, selbst bei kleinen Wärmeverschiebungen größere Abbiegungen des Elektronenstrahles auftreten können als an einer Stelle, wo zwischen zwei Elektroden geringere Spannungsunterschiede aber größere Wärmeverschiebungen auftreten,

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgab« zugrunde, ein« neue Farbbildkathodenstrahlröhre der eingangs genannten Art anzugeben, deren Elektronenstrahlerzeugungssystemeso angeordnet sind, daß eine weitgehende Kompensation der durch die Erwämrung auftretenden Elektronenverschiebungen erzielt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Befestigungsschellen des mittleren Elektronenstrahlerzeugungssystems derart ausgebildet und angeordnet sind, daß bei betriebsmäßiger Erwärmung der Elektronenstrahlerzeugungssysteme die beiden äußeren Elektronenstrahlerzeugungssysteme sich bezüglich ihrer' Strahlachsen gegenüber der Strahl achse des mittleren System- um einen solchen Betrag neigen, daß die Wirkung einer bei Erwärmung der äußeren Strahlerzeugungssysterae auftretende Verbiegung der Elektronenstrahlen der äußeren Systeme weitgehend kompensiert wird.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung läßt sich erreichen, daß der Strahlüberkreuzungs>Luikt auch bei unterschiedlichen Wärm· -Verhältnissen im Bereich der Elektroner^strahlerzeugungssysteme weitgehend in der Ebene der Farbwahlmaske gehalten wird. Es werden dadurch störende Farbsäume, insbesondere während der Zeit bi« zur Erreichung des thermischen Endatus tausche der Rohr·,,

die im allgemeinen etwa bei 20 Minuten liegt, weitgehend vermieden.

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Anhand der in den Fig. 1 "bis 4- dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachfolgend naher erläutert.

Die Pig- 1 zeigt schematisch den Verlauf der Elektronenstrahlen bei einer In-line-Farbbildröhre. Die drei Elektronenstrahl.-erzeugungssysteme 1, 2 und 3» die in entsprechendem Winkel zueinander geneigt sind - die Neigung ist in Anbetracht der Tatsache, daß die drei Strahlerzeugungssysteme sehr dicht beieinanderliegen und der Abstand zur Farbwahlmaske verhältnismäßig groß ist,, sehr gering - senden die Elektronenstrahlen 11, 21 und 31 aus, die in der Ebene der Farbwahlmaske 4 einen Überkreuzungspunkt 7 'bilden und nach Passieren der Farbwahlmaske 4- auf den Leuchtschirm 5 auf treffen·

Bei Erwärmung der Strahl erz eugungs syst eme 1,2 und 3 während des Betriebs, die im wesentlichen durch die in den Kathoden erzeugte Warme bewirkt wird, ist nun der Effekt zu beobachten, daß die Elektronenstrahlen der beiden äußeren Systeme 1 und 3 ihre Richtung, insbesondere in der durch die gestrichelten Linien 13 und 33 gezeigten Richtung, verändern» Der Strahlüberkreuz ungsp unkt verschiebt sich dadurch auf der Längsachse der Röhre in eine Ebene, die außerhalb der Ebene der Farbauswahlmarke liegt. In der Fig· 1 ist diese Abbiegung der drei Elektronenstrahlen 13 und 33 bei Erwärmung übertrieben dargestellt, um

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den negativen Effekt dieser Verbiegung der äußeren Elektronenstrahlen deutlicher werden zu lassen.

Die Lehre der vorliegenden Erfindung besagt nun, daß in Abhängigkeit von der Erwärmung der Strahlerzeugungssysteme eine Kippung der beiden äußeren Systeme 1 und

erfolgen soll, durch welche die Verbiegung der Elektronenstrahlen der äußeren Systeme weitgehend kompensiert wird, so daß der Strahlüberkreuzungspunkt 7 auch bei erwärmten Systemen und ^ⁿ den Wärmeübergangsstadien weitgehend in der Eben· der Farbwahlmaske 4 erhalten bleibt.

In der Fig. 2 ist in! der Aufsicht ein sogenanntes In-line-System dargestellt, woraus zu ersehen ist, daß sämtliche drei Systeme 1, 2 und 3 in einer Ebene liegen und wie die Halterung mit Hilfe von Befestigungsschellen l4, 24 und 34 erfolgt. Die freien Enden dieser Befestigungsshellen l4, 24 und 34 sind in Glasstreben 6 eingeschmolzen. Die Glasstreben 6 sind im wesentlichen parallel zueinander und parallel zur geneinsamen Eben· der Strahlerzeugungssysteme angeordnet. Die kraftschlüssige Verbindung der beiden äußeren Systeme 1 und 3 mit dem mittleren System 2 erfolgt jeweils unter Zwischenfügung <*ie«*r Galsstreben 6. Die Anordnung der Befestigungsschellen 24 des mittleren Strahlerzeugungssystems 2 ist symmetrisch zur Strahlachse des mittleren Systems und zur gemeinsamen Ebene der drei Systeme,

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Die Befestigungsschellen l4 und 34 der beiden

äußeren Systeme 1 und 3 sind symmetrisch zur gemeinsamen Ebene der drei Elektronenstrahlerzeugungssysteme, jedoch nicht symmetrisch zur Elektronen-trahlachse der beiden äußeren Systeme 1 und 3 angeordnet.

In der Fig. 4 ist nun wieder übertrieben dargestellt, wie sich die Lage der einzelnen Elektroden der äußere« Strahlerzeugungssysteme l4 und 34 bei Erwärmung verändern kann. Die durch die Erwärmung veränderte Lage ist gestrichelt dargestellt. Es ist zu ersehen, daß sich die Elektrode des Strahlerzeugungssystems 1 bei Erwärmung vergrößert und damit die Lage 15 der Elektronendurchtrittsöffnung dieser Elektrode sich in die Lage l6 verschiebt.

In Fig. 3 sind die drei Elektronenstrahlerzeugungssysteme in Seitenansicht dargestellt. Es sind jeweils vier Elektroden eines jeden Systems dargestellt, wobei die einzelnen Elektroden rotationssymmetrisch zur jeweiligen Strahlachse ausgebildet sind. Die Elektroden des äußeren Systems 1 sind mit 17t 18, 19 und 20, die Elektroden des mittleren Systems 2 mit 27, 28, 29 und 30 und die Elektroden des rechten äußeren Systems mit 37, 38, 29 und kO bezeichnet. Die Elektroden 2O₁ kO und 30 mögen die topfförmigen Steuerelektroden darstellen, in deren Inneren jeweils die Kathoden angeordnet sind, so daß ein wesentlicher Teil der Wärme im Bereich dieser Elektroden 20,

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30 und 40 entsteht· Dahingegen stellen die Elektroden 17 und 18 bzw· 27 und 28 bzw. 37 und 38 eine Linse dar, so daß zwischen jeweils diesen Elektroden ein sehr hoher Spannungsunterschied auftritt, so daß in diesem Bereich bereits bei geringeren Verschiebungen der Elektroden starke Abbiegungen der Strahlen auftreten können. Gemäß der Erfindung soll nun bei der Erwärmung eine Neigung der Strahlachsen 101 und 301 bezüglich der Strahlachse 201 in der Weise erfolgen, daß die durch die Erwärmung verursachte Abbiegung der Elektronenstrahlen der beiden äußeren Systeme 1 und 3 weitgehend kompensiert wird. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt dies in der Veise, daß durch entsprechende Wahl und Ausbildung der Befestigungsschellen 24 des mittleren Strahlerzeugungssystems eine Neigung der Isolieretreben 6 bewirkt wird. Dies kann gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in der Weise geschehen, daß die Befestigungsschellen der Elektrode 30 des mittleren Systems aus einem Material bestehen, das aufgrund seines Wärmeausdehnungskoeffizienten eine größere Ausdehnung erfährt als die Befestigungsschellen der Elektroden 27, 28 und 29 des mittleren Systems. Ggf. kann es auch zweckmäßig sein, zur Halterung der Elektrode 29 des mittleren Systems Befestigungsschellen zu verwenden, die einen erhöhten Wärmeausdehnungskoeffizienten wie die Schellen der Elektrode 30 besitzen. Bei Erwärmung der Elektroden werden dadurch die Glasstreben 6 in einer Ebene parallel zur gemeinsamen Ebene der drei Systeme im Bereich der Elektroden 29 und 30 weiter auseinander verkippt.

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Da aber die äußeren Elektronenstrahlerzeugungssysteme 1 und 3 ebenfalls an diesen Glasstreben 6 befestigt sind, wie dies aus der Fig. 2 hervorgeht, werden die Elektronenstrahlachsen 101 und 301 der beiden äußeren Systeme ebenfalls gegeneinander bzw. jeweils zur Elektronenstrahlach.se 201 geneigt. Die Neigung erfolgt dabei im Sinne einer Verlagerung des Strahluberkreuzungspunktes 7 in Richtung zu den Elektronenstrahlerzeugungssystemen, so daß die unerwünschte Verlagerung der Elektronenstrahlen 13 und 33» die durch die wärmemäßig bedingte und im Zusammenhang, mit Fig. 1 erklärte Beschreibung der einzelnen Elektroden der äußeren Systeme weitgehend wieder rückgängig gemacht wird.

Die Stärke der Befestigungsschellen 24 wird dabei so bemessen, daß die beschriebene Wärmeausdehnung der Schellen in den Glasstreben 6 nur geringe Spannungen verursacht.

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Claims

-Jf- UL 76/78 Patentansprüche

1.: Farbbildkathodenstrahlröhre mit drei in einer Ebene angeordneten Elektronenstrahlerzeugungssystemen, deren Elektronenstrahlachsen sich in geringem Abstand vor dem Leuchtschirm kreuzen und die mittels Befestigungsschellen an Isolierstreben in der Weise befestigt sind, daß die kraftschlüssige Befestigung jedes der beiden äußeren Elektronenstrahlerzeugungssysteme an dem mittleren Elektronenstrahlerzeugungssystem unter Zwischenfügung wenigstens einer Isolierstrebe vorgenommen ist,da durch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschellen des mittleren Elektronenstrahlerzeugungssystems derart ausgebildet und angeordnet sind, daß bei betriebsmäßiger Erwärmung der Elektronenstrahlerzeugungssysteme die beiden äußeren Elektronenstrahlerzeugungssysteme sich bezüglich ihrer Strahlachsen gegenüber der Strahlachse des mittleren Systems um einen solchen Betrag neigen, daß die Wirkung einer bei Erwärmung der äußeren Strahlerzeugungssysteme auftretende Verbiegung der 1ektronenstrahlen der äußeren Systeme weitgehend kompensiert wird.

2. Farbbildkathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die LängserStreckung des Isolierstreben in etwa parallel zur Röhrenlängsachse ausgerichtet ist und daß

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wenigstens zwei Befestigungsschellen des mittleren Elektronenstrahl erzeugungssystems derart ausgebildet sind, daß bei betriebsmäßiger Erwärmung die Isolierstreben in einer Eben parallel zu der gemeinsamen Ebene der drei Strahlerzeugungssysteme geneigt werden.

3. Farbbildkathodenstrahlröhre nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der beiden äußeren Strahlerzeugungssysteme bei betriebsmäßiger Erwärmung im Sinne einer Vergrößerung des Abstandes zwischen Strahlüberkreuzungspunkt und Leuchtschirm erfolgt,

k. Farbbildkathodenstrahlröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschellen des mittleren Elektronenstrahlerzeugungssystems symmetrisch zur Strahlachse des mittleren Elektronenstrahlerzeugungssystems und zu der gemeinsamen Ebene der drei Strahlerzeugungssysteme angeordnet sind·

5. Farbbildkathodenstrahlröhre nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschellen der beiden äußeren Strahlerzeungssysteme nichtsymmetrisch zu den Strahlachsen der beiden äußeren Strahlerzeungssysteme jedoch symmetrisch zu der gemeinsamen Ebene der drei Strahlerzeugungssysteme angeordnet sind.

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6. Farbbildkathodenstrahlröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschellen wenigstens einer kathodennahen Elektrode des mittleren Strahlerzeugungssystems aus einem Material bestehen, deren Ausdehnungskoeffizient so gewählt ist, daß diese Befestigungsschelle eine stärkere Ausdehnung erfährt als die Befestigungsschellen der kathodenferneren Elektroden des mittleren Strahlerze ugungjS sys t ems ·

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