DE2827690B2 - Lochmaske für eine Lochmasken-Kathodenstrahlröhre - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Lochmaske, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist

In der US-PS 39 44 867 sind Lochmasken beschrieben, die eben ausgebildet oder .sphärisch, zylindrisch oder anderweitig gekrümmt sein können und zur Erhöhung ihrer Steifigkeit mit Verrippungen ausgebildet sind, wobei die einzelnen Rippen zwischen den Schlitzreihen der Lochmaske verlaufen und einen V- oder U-förmigen Querschnitt haben. Die schlitzförmigen öffnungen der Lochmaske liegen hierbei alle auf der gleichen ebenen oder gekrümmten Fläche, und die Lochmaske als Ganzes ist der Krümmung der Frontplatte angepaßt.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 23 53 294 ist es bekannt die aktiven Maskenbereiche einer gekrümmten Lochmaske mit einer Wellung oder einer äquivalenten Struktur, die aus einer Aneinanderreihung von Sägezahnprofilen bestehen kann, zu versehen, um eine Deformation der aktiven Maskenbereiche der Lochmaske infolge lokaler Wärmeausdehnung zu verhindern.

Gegenwärtig übliche Farbbildröhren haben entweder eine sphärische oder eine zylindrische Frontplatte, jedoch sind Bestrebungen im Gang, eine Röhre mit einer im wesentlichen flachen Frontplatte zu entwikkein. Bei den üblichen Röhren mit gekrümmten Frontplatten ist die Lochmaske in gleicher Weise gekrümmt, so daß sie parallel zur Frontplattenkontur verläuft Will man dieses bekannte Konzept beibehalten, dann müßte bei einer Röhre mit einer flachen Frontplatte die Lochmaske ebenfalls eine fast flache Kontur haben. Jedoch hat eine solche Maske keine ausreichende Festigkeit oder Steifheit um selbsttragend zu sein. Man kann zwar diese Festigkeit oder Steifheit erreichen, wenn man die Maske unter Spannung bringt, ^6S wie dies bei einigen handelsüblichen Röhren mit zylindrischen Frontplatten getan wird, jedoch erfordert dieses Spannen unzweckmäßige und teure Rahmenkonstruktionen. Eine andere Möglichkeit, diese Festigkeit zu erreichen, besteht darin, die Maske mit Weitungen oder Rippen auszubilden, wie bei der obengenannten US-PS 39 44 867.

Bei der Hersteilung von Röhren mit sphärischen Frontplatten besteht neuerdings die Tendenz darin, der Lochmaske eine größere Krümmung zu geben als der Frontplatte. Damit nehmen aber die Abmessungen der Masken-Rahmen-Einheit in Richtung der Längsachse der Röhre zu, so daß der Rahmen über die Seitenwände der Frontplatte hinausragt Ein solches Herausragem ist jedoch unerwünscht, da die Masken-Rahmen-Einheit bei der Herstellung dann leichter beschädigt werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Lochmaske für eine Lochmasken-Kathodenstrahlröhre durch geeignete Formgebung so zu versteifen, daß sie selbsttragend wird, ohne daß dabei die Dicke der Masken-Rahmen-Einheit in Richtung der Längsachse der Röhre zunimmt

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise weggeschnittene Draufsicht auf eine bekannte Kathodenstrahlröhre;

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht einer gemäß den Lehren der Erfindung aufgebauten Lochmaske;

F i g. 3 und 4 Querschnitte durch einen kleinen Teil der in Fig.2 gezeigten Maske vor und nach ihrer Formgebung;

F i g. 5 einen Querschnitt durch die in F i g. 2 gezeigte Maske, welche mit einer flachen Frontplatte zusammengebaut ist;

F i g. 6 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Lochmaske;

Fig.7 einen Querschnitt durch die in Fig.6 dargestellte Maske, die mit einer zylindrischen Frontplatte zusammenmontiert ist;

F i g. 8 einen Querschnitt durch eine weitere Maskenausführung, die in einer flachen Frontplatte montiert ist; und

Fig.9 und 10 perspektivische Ansichten weiterer Ausführungsformen der Lochmaske.

F i g. 1 zeigt eine bekannte Lochmaskenfarbbildröhre 20 mit einem evakuierten Glaskolben 22, der eine rechteckige flache Frontplatte 24, einen Konus 26 und einen Hals 28 aufweist An der inneren Oberfläche 32 der Frontplatte 24 ist ein Dreifarben-Leuchtschirm 30 angebracht Im Hals 28 ist ein Elektronenstrahlsystem 34 mit drei Strahlkanonen angeordnet von denen je eine jedem der drei Leuchtstoffe des Bildschirmes 30 zugeordnet ist. Im Kolben 22 ist neben dem Bildschirm 30 eine Lochmaske 36 angeordnet Das Strahlsystem 34 kann Elektronen von den drei Strahlkanonen durch die Lochmaske 36 auf den Bildschirm 30 schicken, wobei die Lochmaske 36 als Farbwahlelektrode dient. Um den Kolben ist nahe beim Übergang zwischen Konus 26 und Hals 28 ein Magnetablenkjoch 38 angeordnet, das bei geeigneter Speisung die Elektronenstrahlen in einem rechteckförmigen Raster über den Schirm 30 führt.

Die Lochmaske 36 ist längs der Horizontalachse (in Richtung ihrer größeren Ausdehnung) gewellt, wobei die Wellen vertikal verlaufen (Wellenvektor parallel zur Horizontalachse der Lochmaske). Die Maske 36 weist ein« Mehrzahl länglicher öffnungen aus, die in

parallelen vertikalen Spalten (in Richtung der kürzeren Maskenabmessung) ausgerichtet sind. Der Spaltenabstand ändert sich bezüglich des Masken-Schirm-Abstandes, so daß die Leuchtstoffelemente auf iiem Schirm gleichmäßig dicht liegen.

Eine verbesserte Lochmaske 50 zur Verwendung in Röhren mit einer flachen oder im wesentlichen flachen Frontplatte ist in Fig.2 dargestellt Die Maske weist eine Mehrzahl streifenfömiiger aktiver Offnungen 52 auf, welche die Funktion der Farbwahl haben. Die ι ο Öffnungsbereiche 52 sind über inaktive Stufenflächen 54 miteinander verbunden, welche stärker als die aktiven Bereiche 52 geneigt sind, so daß der Horizontalquerschnitt der Lochmaske aus einer Aneinanderreihung von Sägezahnprofilen besteht Jeder der Schlitze in den aktiven Bereichen liegt parallel zur Längsrichtung der Stufenflächen 54. Von den beiden geraden Seiten der Mcske 50 ragen Flanschteile 56 weg. Die Ebene jeder Stufenfläche 54 liegt praktisch parallel zurr. Weg eines auf die entsprechenden Maskenpunkte abgelenkten Elektronensti ahls.

Die Maske 50 kann mitteis bekannter Verfahrensschritte hergestellt werden. Zunächst wird ein Photolackmaterial auf ein Blatt des Maskenmaterials aufgebracht, und dann wird das Photolackmaterial durch eine Schablone belichtet welche das gewünschte Öffnungsmuster enthält Anschließend wird das Photolackmaterial von den den öffnungen entsprechenden Stellen entfernt und die öffnungen werden geätzt Die Maske sieht dann aus, wie in Fig.3 dargestellt Eine Abweichung gegenüber der Herstellung bekannter Masken besteht darin, daß Platz für die Stufenflächen 54 gelassen wird. Obgleich die Stufenflächen 54 ohne öffnungen dargestellt sind, kann das regelmäßige Öffnungsmuster der aktiven Bereiche 52 auch über diese Stufenflächen fortgesetzt sein. Auf jeder Seite der Maske sind an Stellen, die zur Bildung der Stufen oder Sägezähne der fertigen Maskenform gemäß Fig.4 gebogen werden, kanalähnliche Ausnehmungen 58 vorgesehen. Nach Fertigstellung wird die Maske an «ο einem umlaufenden Versteifungsrahmen 60 angebracht und gemäß Fig.5 in einer flachen Frontplatte 61 montiert Die der Frontplatte 61 am nächsten liegenden Punkte der Maske liegen praktisch in einer Ebene, wie dies in F i g. 5 gezeigt ist

Die öffnungen in den aktiven Bereichen 52 der Maske 50 sind in parallelen Spalten 62 angeordnet, die bei der betriebsfertigen Röhre senkrecht verlaufen. Vorzugsweise wird der Abstand zwischen Spalten 62 in den einzelnen aktiven Bereichen 52 in Beziehung zum ">° Masken-Schirm-Abstand verändert so daß man einen gleichförmigen Zusammenhang der Leuchtstoffstreifen erreicht

Eine andere Maskenausführungsform ist in den F i g. 6 und 7 veranschaulicht Die Maske 64 weist insgesamt eine Krümmung auf, da sie mit einer zylindrisch gekrümmten Frontplatte 66 verwendet werden solL leder aktive Bereich 68 der Maske 6Φ ist ebenfalls zylindrisch gekrümmt mit einer konvexen und einer konkaven Seite und ist in einer Weise zurückversetzt wie man dies auch bei der Konstruktion einer Fresnel-Linse macht Diese Maske 64 ist äquivalent einer Zylindermaske, welche die gleiche Gesamtkrümmung hat wie jeder der aktiven Bereiche 68. F i g. 8 zeigt einen Querschnitt einer ähnlichen Maske 70, die jedoch insgesamt flach ist (die der Frontplatte 72 am nächsten liegenden Punkte der Maske liegen praktisch in einer Ebene) und sich zur Verwendung bei einer flachen Frontplatte 72 eignet Jeder aktive Bereich 73 dieser Maske 70 ist ebenfalls zylindrisch gekrümmt Bei beiden Ausfuhrungsformen sind die Stufenflächen 74 bzw. 76 mit den Elektronenstralilwegen 78 bzw. 80 an der Maske ausgerichtet

Zwei weitere Maskenausführungen sind in den F i g. 9 und 10 gezeigt Die Maske 82 gemäß Fig.9 hat gekrümmte Stufenflächen 84, weiche sphärisch gekrümmte aktive Bereiche 86 der Maske trennen und dem doppelten Zweck der Verringerung der Dicke als auch Vergrößerung der Festigkeit und Steifigkeit der Maske dienen. Bei der Maske 82 wird der mittlere aktive Bereich 88, der entweder gemäß der Darstellung kreisförmig oder bei anderer Formgebung elliptisch sein kann, von einem anderen, mit öffnungen versehenen Bereich umgeben. Die Maske 90 gemäß F i g. 10 hat eine ähnliche Oberflächenkrümmung mit der Ausnahme, daß ihr mittlerer aktiver Bereich 92 sich vom unteren Rand der Lochmaske zum oberen Rand erstreckt Wiederum sind in beiden dieser Ausführungsformen die Stufenflächen 84 bzw. 94 jeder Maske mit den Elektronenstrahlwegen 96 bzw. 98 ausgerichtet

Aus den Ausführungsformen gemäß F i g. 6 bis 10 ist ersichtlich, daß eine gekrümmte Maske, wie eine sphärische oder zylindrische Maske, entsprechend der Konstruktionsweise von Fresnel-Linsen in ihrer Form komprimiert werden kann. Es ist hervorzuheben, daß die Masken, obwohl in jedem Fall ihre Krümmung größer als die der zugehörigen Frontplatte ist, infolge dieser Kompressionstechnik voll in der Frontplatte enthalten ist Außerdem ergibt die zusätzliche Formgebung der Maske zusätzliche Festigkeit und Steife.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Lochmaske for eine Lochmasken-Kathodenstrahlröhre, wobei die Lochmaske Stufenflächen aufweist, welche die aktiven Maskenbereiche trennen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenflächen (54; 74; 76; 84; 94) annähernd parallel zu den Strahlwegen der innerhalb der Röhre abgelenkten Elektronenstrahlen verlaufen.

2. Lochmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenflächen (84,94) gekrümmte Maskenabschnitte sind.

3. Lochmaske nach Anspruch 1 oder 2, wobei die aktiven Maskenbereiche gekrümmt ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein mittig angeordneter aktiver Maskenbereich (88,, 92) zur konkaven Seite der Lochmaske durch Stufenfiächen (84,94) versetzt ist

4. Lochmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Horizontalquerschnitt der Lochmaske aus einer Aneinanderreihung von Sägezahnprofilen besteht, wobei die einzelnen Sägezähne zwei unterschiedlich geneigte Flanken aufweisen, von denen die stärker geneigten Flanken die Stufenflächen (54), die schwächer geneigten Flanken die aktiven Maskenbereiche (52) bilden.