DE2745183A1

DE2745183A1 - Elektrodenausbildung der elektronenkanonen einer inline-farbbildroehre

Info

Publication number: DE2745183A1
Application number: DE19772745183
Authority: DE
Inventors: Floyd K Collins
Original assignee: GTE Sylvania Inc
Current assignee: Philips North America LLC
Priority date: 1976-10-08
Filing date: 1977-10-07
Publication date: 1978-04-13
Also published as: BE857847A; DE2745183C2; US4049990A; IT1085426B; CA1089911A

Description

GTE Sylvania Inc.

6. Oktober 1977

GTE-PA 113

Patentanmeldung

Elektrodenausbildung der Elektronenkanonen einer Inline-Farbbildröhre.

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft die konstruktive Ausbildung der Elektroden der Elektronenkanone einer Inline-Farbbildröhre nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Bekanntlich sind die ersten und zweiten Gitterelektroden bei dti^tiit üblichen Farbbildröhren innerhalb des Elektronenkanonenaufbaus als Steuer- und Schirmgitter wirksam. Es sind im wesentlichen planare Bauteile, die die drei Aperturen entsprechend den Kathodenabständen besitzen, wodurch sich eine etwa ovale Form beider Elektroden ergibt. Beide

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Bauteile sind in relativ geringem Abstand und parallel zueinander innerhalb des Inline-Elektronenkanonenaufbaus angeordnet und müssen sehr präzise normal zur Röhrenlängsachse und der in ihr liegenden Inline-Ebene positioniert sein. Das erreicht man durch zwei etwa parallel 2ueinander und zu der Röhrenachse angeordnete Glasstützen, in welche Projektionen ragen und eingeschmolzen sind.

Daesfürdie Funktion der Röhre von größter Wichtigkeit ist, daß die Aperturen der sich benachbarten Elektroden äußerst exakt fluchten und dabei genau zur Inline-Ebene orientiert sind, sowie, daß diese Position sowohl bei der Kanonenfertigung wie auch später im Betrieb der Röhre konstant bleibt, werden große Anstrengungen gemacht, um das zu Erreichen.

Ein sehr wichtiger Schritt innerhalb dieser Fabrikation ist das Einschmelzen der Projekt ionen der verschiedenen Elektroden in die Glasstützen. Diese werden dabei soweit erhitzt, daß sie gegen die Elektroden gepreßt werden können und zwar bis zu einer ganz bestimmten Position. Dabei dringen die Projektionen der einzelnen Elektroden in das Glas ein. Nach dem Abkühlen halten die Glasstützen, von denen mindestens zwei vorgesehen sein müssen, aber meist vier vorhanden sind, die gesamte Elektrodenanordnung eines Inline-Elektronenkanonensystems innerhalb des darüber geschobenen Röhrenhalses in genauer Position. Dabei stützen sie sich an der Innenwand des Röhrenhalses und müssen das System genau mit der Längsachse orientiert positionieren. Schwierigkeiten macht bei diesem Fertigungsschritt, daß der radial nach innen gerichtete Druck insbesondere bei den beiden weitgehend planaren Elektroden leicht zum Verbiegen oder Deformieren derselben führt. Eine solche De-

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formation jedoch, auch wenn sehr gering, stört die Beziehungen und Verhältnisse innerhalb eines Kanonensystems bereits sehr empfindlich. Ganz besonders störend wirkt sich dieser Effekt auf die Funktion der Steuer- und Schirmgitter-Elektroden aus. Da diese beiden Elektroden gerne als planare Bauteile konzipiert werden, sind die genannten unerwünschten Wirkungen bei ihnen höchst störend. Es kommt noch hinzu, daß bei den diversen Punktschweißungen während der Systemfertigung unterschiedlich gerichtete Druckkräfte angewendet werden müssen, die ebenfalls speziell bei den genannten planaren Elektroden zur Deformationen führen können.

Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, jede dieser beiden im wesentlichen identischen Elektroden konstruktiv so auszubilden, daß sie in sich so for^mstabil und in ihrer Herstellung so stationär und ihre Position zu den übrigen Elektroden des Systems so starr sind, daß die beschreibenen Probleme bei der Fertigung eliminiert werden.

Diese Aufgabe wird für den Oberbegriff erfindungsgemäB nach dem Kennzeichen des Hauptanspruchs gelöst.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen sind den nachfolgenden Ansprüchen und der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels zu entnehmen.

Indem jede der etwa ovalen im wesentlichen planaren Elektroden mit einer kleinen Achse w-w' und einer großen Achse 1-1' in ihrer Ebene, die sich beide 'im Mittelpunkt kreuzen, nahe ihren Längsseiten und parallel zu diesen

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geprägte Rippenprofi le besitzen und diese mit mehreren querlaufenden geprägten Rippenprofilen als Traversen versehen sind, erreicht man vorteilhafterweise eine derartige Versteifung der Elektroden, daß sie den Verformungen durch die diversen Drücke entgegenwirken und sie bei der Fertigung form- und positionsstabil bleiben. Die weitere Ausbildung der Form dieser planaren Elektroden sieht vor, daB die Traversen jeweils an den Orten der Aperturen vorgesehen sind und diese mit ringwulstartiger Formgebung einfassend umgeben. Während die Übergänge zwischen den Traversen und Ringwulsten fließend und weich sind, ist an den Stoßstellen zwischen Traversen und Längsprofilrippen ein scharfkantiger oder winkeliger Übergang zur gewünschten Absorption der Kräfte und Erziehlung der erforderlichen Steifigkeit von Vorteil. Die konstruktive Ausbildung der Elektroden ist dabei derart, daß sich mindestens zwei planare Niveaus im Profil ergeben. Das wesentliche, größere Niveau umfaßt alle Flächen zwischen den Rippenprofilen, außerhalb die Randzonen und die Zonen um die Aperturen innerhalb der Ringwulste. Das. zweite, kleinere Niveau wird nur im wesentlichen von den Projektionen gebildet. Auch dieser Teil der konstruktiven Ausbildung trägt wirkungsvoll dazu bei, daß die gestellte Aufgabe erfüllt wird.

Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung besprochen.

Die Zeichnung zeigt in

Figur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Elektroneiikanonensystems und Halsteils mit Sockel einer Inline-Farbbildröhre, wobei die Darstellung der Elektroden nach dem Schirmgitter abbrichti

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Figur 2 Blick auf die Schirmgitter-Elektrode aus der Ebene 2-2 der Figur 1 entgegen der Strahlrichtung j

Figur 3 eine Seitenansicht der Schirmgitterelektrode, gesehen entlang der Linie 3-3 in Figur 2 in der Papierebenej

Figur 4 eine Schnittdarstellung des Profils derselben Elektrode, gesehen aus der Position der Achse l-l¹ oder der Linie 4-4 in der Figur 2j

Figur 5 eine Schnittdarstellung des Profils der Elektrode, gesehen aus der Position der Achse w-w¹ oder der Linie 5-5 in der Figur 2i

Figur B eine Schnittdarstellung des Profils der Elektrode, gesehen aus der Position der Linie 6-6 der Fig. 2j

Figur 7 eine Schnittdarstellung des Profils der Elektrode, gesehen aus der Position der Linie '/-7 der Fig. 2.

Wie Figur 1 erkennen läßt, befindet sich im Röhrenhals 13 mit dem Sockel 19 ein Inline-Elektronenkanonensystem 15 als Teil der Farbbildröhre 11. Die Inline-Ebene ist senkrecht zur Papierebene der Darstellung. Der Sockel 19 besteht aus den Durchführungs- und Anschlußdrähten 17, die zu den verschiedenen Elektroden führen bzw. mit diesen in Verbindung stehen und an der üblicherweise von außen die Fassung angeschlossen wird. In der vereinfachten Darstellung werden die beiden Zuleitungen der indirekten Heizung angedeutet. Der H zer liegt innerhalb des Kathodenaufbaus 21, von dem der Elektronenstrahl 23 erzeugt wird.

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Daran anschließend folgt die Steuergitter-Elektrode 25, die den Strahl formt oder moduliert. Darauf folgt die Schirmgitter-Elektrode 27, die für die Anfangsbeschleunigung sorgt. Die teilweise dargestellte dritte Elektrode dient der Fokussierung. Die folgende Anode oder Endelektrode, die nicht dargestellt ist, liefert die endgültige Geschwindigkeit und Beschleunigung für den Elektronenstrahl. Diese Elektroden bilden das Kanonensystem, jeweils für einen Strahl. Alle drei befinden sich hier hintereinander und sind deshalb einzeln nicht sichtbar. Die Elektroden besitzen seitliche Projektionen, die zur Stützung und Positionierung in den dargestellten beiden Stützgliedern 31 und 33 eingebettet sind. Diese Projektionen der Elektroden 25 und 27 sind jeweils gestrichelt eingezeichnet. Mindestens zwei derartige Stützglieder, meist aus Glas, müssen für ein komplettes Kanonensystem vorhanden sein.

Die beiden hier in der beispielhaften Kanone 15 gezeigten beiden Gitter-Elektroden 25 und 27 sind als im wesentlichen planare Elektroden ausgebildet und sind hinsichtlich ihres Formprofils umgekehrt zu einander orientiert. Auf die konstruktive Ausbildung dieser Elektroden bezieht sich die Erfindung und es wird in Figur 2 eine Draufsicht auf eine Schirmgitter-Elektrode 27 gezeigt und besprochen. Dieses metallische planare und einstückige Elektrodenteil zeigt die drei Aperturen 39, 41 und 43, durch welche die große Achse l-l¹ und die Schnittlinie 4-4 läuft. Die Mitte der Apertur 41 ist mit der Röhrenlängsachse identisch, die hier senkrecht zur Papierebene zu denken ist. Senkrecht zu diesen Achsen durch die Mitte der Apertur 41

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läuft auch die kleine Achse w-w¹, die wie 1-1' der Verständlichkeit der Beschreibung dienen. Die sogenannte Inline-Ebene ist also wie die Röhrenlängsachse senkrecht zur Papierebene zu denken und fluchtet mit der Achse 1-1' .

Die Elektrode 27 stützt sich in den Stützgliedern 31 und 33 mit den an den Längsseiten 35 und 35' herausragende Projektionen 45 und 45' ab, indem diese in den Stützgliedern 31 und 33 eingebettet sind. Diese Einbettung wird mit Druck auf die längsverlaufenden Stützglieder 31 und 33 und gleichzeitiger Erhitzung und Erweichung derselben erreicht.

Typische elektrische Anschlußverbindungen, wie die für die Elektrode 27, werden mit dem Zuleitungsdraht 49 vorgenommen, der auf eine geeignete Art mit der Elektrode elektrisch verbunden ist.

Die Elektrode 27 besitzt nahe ihrer Längskanten 35 und 35' und parallel zu ihnen Rippenprofile 53, 53', also parallel zu der Achse 1-1'. Senkrecht dazu sind überbrückende Querprofile 55, 55', 57, 57', 59, 59' vorgesehen, die jeweils paarweise zusammengehören und Traversen bilden. Jede der Aperturen 39, 41 und 43 ist von einer jochartig zu einem Ringwulst sich erweiternden Traverse eingefaßt, rn daß sich z.B. bei der Apertur 41 dazwischen liegende ringförmige Abschnitte 61 und 61' ergeben, die in die äußeren Teile 63, 63', 65 und 65' der Traversen übergehen. Die Abschnitte 61 und 61' besitzen einen Abstand zu der Apertur 41, der von den sich anschließenden Abschnitten 67 und 67' kreisbogenförmig fortgesetzt wird.

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Die Traversen mit den Profilen 57, 57' und 63, 63' setzen sich in gleicher Richtung außerhalb der Längsprofile 53, 53' auf den Projektionen 45 und 45' fort und dienen zu deren erheblicher Versteifung. Dort haben sie die Positionszahlen 75, 75' und 74, 74').

Die Rippenprofile 63, 63', 65, 65', also die mittlere Traverse, haben wie die beiden anderen Traversen parallelen Verlauf zu der Achse w-w'. Sie treffen auf die Längsrippen 53 und 53'.

Wie es die Darstellung in der Figur 4 besser verstehen hilft, ist die Elektrode 27 derart geformt, daB die Zonen 37, 37' und die Zonen 77, die zwischen den Apertur-Zonen liegen, sich alle auf dem ersten planaren Niveau A befinden. Aus den Figuren 4 und 5 ist zu erkennen,

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daß die Zonen um die Aperturen 39, 41 und 43 innerhalb der Ringwülste derart geprägt sind, daß die Gesamtdicke der Elektrode geringer wird. Den Figuren 5, 6 und 7 ist zu entnehmen, daß ein zweites planares Niveau B dargestellt ist, welches eine sich kreuzende Beziehung mit den Apertur-Zonen hat, während das dritte und vierte planare Niveau durch die Projektionen 45 und 45' und die auf denselben verlaufenden Rippen 74 und 74 gebildet wird.

Es hat sich gezeigt, daß die Prägungen der Gitter-Elektroden, beispielhaft die Elektrode 27, in zueinander senkrechten Richtungen gemäß der Erfindung, sowie auch die Einfassungen der Aperturen durch Prägen ganz bestimmter Formgebung eine wesentlich verbesserte Steifigkeit bewirken und dadurch eine Elektrodenstruktur zur Verfügung steht, die in der Lage ist«den sich kreuzenden, ver-

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zerrenden Kräften wirksam entgegen zu wirken und so deren deformierende Wirkung auf diese Elektroden aufhebt und die erforderliche Positionsstabilität der Elektroden gewährleistet.

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r s e ι t e

Claims

GTE-PA 113

Patentansprüche

!^Konstruktive Ausbildung der Elektroden der Elektronenkanonen einer Inline-Farbbildröhre, die als Steuer- und Schirmgitter arbeiten und im wesentlichen zwei planare Bauteile sind, die exakt parallel zu einander liegen, wobei die drei Elektronenstrahl-Aperturen sich jeweils genau gegenüber stehen und die mittleren von der Röhrenachse zentral getroffen werden und wobei diese Elektroden ebenso wie andere Bauteile der Kanonenanordnung von mindestens zwei achsparallelen,zwischen Kanonensystem und Innenwand des Röhrenhalses liegenden Glasstützen gehalten werden, indem normal zur Röhrenachse gerichtete Zungen oder Projektionen in dem vorübergehend erweichten Glas isolierend zueinander eingebettet werden unter genauester relativer Positionierung zueinander, dadurch gekennzeichnet, daö jede diese Elektroden (25, 27} bei etwa ovaler Form zwei etwa parallele, nahe ihrer Außenkante (35, 35', 37, 37') parallel zur großen Achse 1-1' verlaufende geprägte Rippenprofile (53, 53') besitzen und dazu senkrecht, parallel zur kleinen Achse w-w¹ eine Reihe von geprägten Rippen (55, 55', 57, 57', 59, 59') aufweisen, die als Traversen dienen, untereinander parallel und beabstandet sind und die seitlichen, längsverlaufenden Rippenprofile (53,53') verbinden, wobei sich die große Achse 1-1' und die kleine Achse w-w¹ in der Röhrenachse schneiden und jeweils normal zu dieser sind.

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2. Konstruktive Ausbildung der Elektroden, die als Steuer- und Schirmgitter arbeiten, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der geprägten Traversen bis in die sich gegenüberliegenden Projektionen (45, 45'J hinein ragt, und auf der kleinen Achse w-w¹ liegt.
3. Konstruktive Ausbildung der Elektroden, die als Steuer- und Schirmgitter arbeiten, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Traversen vorgesehen sind,die jeweils mit einer Apertur (39 oder 41 oder 43) fluchten und diese jochartig mit einem Ringwulst umfangen, wobei die Traversen in die Ringwulste auf gegenüberliegenden Seiten übergehen, und wobei die mittlere Traverse mittig zur kleinen Achse w-w' liegt.
4. Konstruktive Ausbildung der Elektroden, die als Steuer- und Schirmgitter arbeiten, gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Einfassungen (73) der Aperturen (39, 41, 43) mit verstärkenden kreisbogenförmigen Sektionen (61, 61', 67, 67') der jochartigen Ringwulste bezüglich ihrer Form ineinander verschmilzt.
5. Konstruktive Ausbildung der Elektroden, die als Steuer- und Schirmgitter arbeiten, gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Traversen scharfkantige Übergänge zu beiden außen, parallel zur Achse 1-1' liegenden Rippenprofilen (53, 53') besitzen und so eine zusätzliche Versteifung der Elektroden bewirken.
6. Konstruktive Ausbildung der Elektroden, die als Steuer- und Schirmgitter arbeiten, gemäß Anspruch 3, dadurch

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gekennzeichnet, daB die AuBenzonen der Elektroden (35, 35', 37, 37') sowohl entlang der Achsen 1-1' und w-w', wie die die Aperturen (39, 41, 43) trennenden Zwischenzonen {77) und auch die die Aperturen unmittelbar umgebenden Zonen(73) alle im wesentlichen in dem gleichen planaren und gemeinsamen Niveau (A) sind.
7. Konstruktive Ausbildung der Elektroden, die als Steuer- und Schirmgitter arbeiten, gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daB die Projektionen (45, 45'), die zur Halterung und Positionierung der Elektroden in den länglichen Glasstützen (31, 33) dienen, im wesentlichen in einem anderen planaren Niveau (B) liegen, als das erste gemeinsame Niveau (AJ.
8. -Konstruktive Ausbildung der Elektroden, die als Steuer-

und Schirmgitter arbeiten, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägung der Elektroden 125,27) identisch ist, aber die beiden Elektroden (25, 27) umgekehrt zu einander und somit mit gegenläufiger Prägung im Kanonensystem (15) montiert sind.

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