DE3032624A1 - Bildwiedergabegeraet in flachbauweise - Google Patents

Description

RCA 73 679 Ks/Sv

U.S. Serial No: 071,389

Filed: August 30, 1979

RGA Corporation New York, Ν.ϊ., V.St.v.A.

Bildwiederp;abep;erät in Flachbauweise

Die Erfindung "bezieht sich, auf ein Bildwiedergabegerät in Flachbauweise mit einem evakuierten Kolben, der eine Vielzahl innerer Stützwände aufweist, die sich von der Rückwand des Kolbens zu einem Mosaikschirm an der Frontplatte erstrecken und eine Vielzahl paralleler Kanäle bilden. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Frontplattenaufbau für ein solches Gerät.

In der US-Patent schrift 4- 028 582 ist ein Bildwiedergabegerät in Flachbauweise beschrieben, in welchem sich eine Schattenmaske befindet, die sich quer durch alle Kanäle erstreckt und an den inneren Stützwänden im Abstand zur Frontplatte gehalten wird. Einzelheiten des Schattenmaskenaufbaus und der Art ihrer Halterung an den Stützwänden sind in dieser Patentschrift Jedoch nicht offenbart.

Bei einem anderen, in der US-Patentschrift 4- 14-5 633 offenbarten Bildwiedergabegerät in Flachbauweise wird eine an den inneren Stützwänden gelagerte Schattenmaske durch Metallspitzen an Ort und Stelle gehalten, die sich von den Stützwänden zur Frontplatte erstrecken. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß eine komplizierte Haltestruktur er-

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forderlich, ist, um die Schattenmaske zwischen den Metallspitzen und den Stützwänden festzuhalten.

In der US-Patentanmeldung Hr. 033,966, die am 27. April 1979 unter dem Titel "Modular Tube Shadow Mask Support System" auf den Namen John A.van Raalte eingereicht wurde, ist ein Bildwiedergab egerät in Flachbauweise offenbart, das ebenfalls eine Vielzahl innerer Stützwände enthält, die eine Vielzahl von Kanälen bilden, wobei in jedem Kanal eine Schattenmaske angeordnet ist. Jede der Masken wird an zwei gegenüberliegenden Enden durch ein Aufhängesystem gehalten, das am Kolben außerhalb der Schirmfläche sitzt. Die Schattenmasken sind durch die Stützwände nicht eingeengt. Das Aufhängesystem enthält eine auf Federwirkung beruhende Vorspanneinrichtung, die an mindestens einem Ende jeder der Masken angreift, um die Masken während des Betriebs des Gerätes flach und eben zu halten. In der erwähnten US-Patentanmeldung ist jedoch nicht beschrieben, wie das Aufhängesystem gegenüber dem Leuchtstoffschirm in Bezug gesetzt wird, damit die Stützwände nicht mit der Bildfläche ins Gehege geraten, wenn das Gerät zusammengesetzt wird.

Keine der vorstehend genannten Literatursteilen offenbart eine Frontplattenstruktur, die einen Mosaikschirm, Schattenmasken, Maskenhalterungen und innere Stützwände aufweist und zugleich eine genaue Überprüfung des Frontplattenaufbaus erlaubt, um mit Sicherheit feststellen zu können, daß die inneren Stützwände und die nicht-abbildenden Bereiche des Mosaikschirms vor dem Evakuieren des Bildwiedergabegeräts in Deckung miteinander sind.

Bei einer aus der US-Patentschrift 3 735 179 bekannten Anordnung ist eine Vielzahl von Indexpfosten an der Frontplatte vorgesehen, die mit einer Vielzahl von Kerben in der Schatten-

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maske zusammenwirken, um die Maske zusammengedrückt zu halten. Die Struktur von Kerben und Pfosten orientiert die Maskenöffnungen relativ zu den ihnen zugeordneten Leuchtstoffdreiern auf dem Schirm, um eine seitliche Verschiebung der Maske zu verhindern. Außerdem verankert diese Struktur die Maske fest an der itontplatte in solcher Weise, daß sich die Maske bei thermischer Ausdehnung praktisch nur in Richtung des Strahlvreges, d.h. in Richtung zum Schirm, bewegen kann. In der erwähnten US-Patentschrift ist jedoch keine Anordnung offenbart oder nahegelegt, die eine Bewegung der Maske sowohl senkrecht zum Strahlweg als auch senkrecht zur Richtung der höherfrequenten Abtastung erlauben würde.

Die prinzipiellen Merkmale eines erfindungsgemäßen Bildwiedergabegerätes sind im Patentanspruch 1 aufgeführt. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den TJnteransprüchen gekennzeichnet ·

Ein nach der Erfindung aufgebautes Bildwiedergabegerät enthält einen evakuierten Kolben mit einer Vorderwand und einer Vielzahl zueinander paralleler innerer Stützwände. Jede der Stützwände besteht aus einem ersten und einem zweiten Wandstück, die trennbar sind. Jedes erste Wandstück steht mit einem seiner Enden in Berührung mit der Rückwand. Dieses Ende sei als "ansitzendes" Ende bezeichnet. Die Stützwände stehen im wesentlichen senkrecht zur Rückwand, so daß sie das Gerät in eine Vielzahl von Kanälen unterteilen. Ein Irontplattenaufbau, der eine Ganzheit mit einer Oberfläche des Kolbens bildet, besteht aus einer Kombination folgender Teile: eine Sichtscheibe (die eigentliche irontplatte); ein Mosaikschirm; Paßblöcke, die an der inneren Oberfläche der Prontplatte außerhalb des Schirms sitzen; die Vielzahl der zweiten Wandstücke, die abnehmbar derart an den Paßblöcken gehalten sind, daß sich jedes dieser Wandstücke zwischen dem der Rückwand abgewandten ("fortstehenden") Ende jeweils eines gesonder-

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ten der ersten Wandstücke und dem Schirm erstreckt; eine Vielzahl diskreter Schattermiasken, die gleitend an jeweils benachbarten Exemplaren der zweiten Wandstücke gehalten sind und sich zwischen diesen Wandstücken erstrecken. Jede der Schattenmasken erstreckt sich über praktisch die gesamte Länge eines .jeweils anderen Kanals.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Pig. 1 zeigt in perspektivischer, teilweise aufgebrochener Darstellung ein Bildwiedergabegerät in Flachbauweise, in welchem die Erfindung realisiert werden kann;

I¹Ig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung das Bildwiedergabegerät nach Pig. 1 von oben;

Fig. 3 ist eine perspektivische Teilansicht des Prontplattenaufbaus, wie er sich bei einem Schnitt durch das Bildwiedergabegerät gemäß der Linie 3-3 in Fig. 2 zeigt;

Pig. 4 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Querschnitt durch einen Teil eines der Kanäle des Bildwiedergabegeräts nach Pig. 2;

Pig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil eines der Kanäle gemäß der Linie 5-5 i*i Pig· 4-» wobei einige Teile fortgebrochen sind;

Pig. 6 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil eines der Kanäle gemäß der Linie 6-6 in Pig. 4-;

Pig. 7 ist eine perspektivische Teilansicht einer anderen Ausführungsform des Prontplattenaufbaus;

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Pig. 8 zeigt in vergrößerter Darstellung den in Fig. 7 mit dem Kreis 8 umrahmten Teil des Frontplattenaufbaus.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform eines Bildwiedergabegeräts in Flachbauweise, das insgesamt mit 10 bezeichnet ist, umfaßt einen evakuierten Kolben 12, der typischerweise aus Glas besteht und sich aus zwei Abschnitten zusammensetzt, nämlich einem Bilderzeugungsteil 14 und einem Strahlerzeugungsteil 16. Der Bilderzeugungsteil 14 hat eine rechteckige, im wesentlichen ebene Vorderwand 18, die den Bildschirm trägt, und eine rechteckige, im wesentlichen flache Rückwand 20, die im Abstand parallel zur Vorderwand 18 verläuft. Vorder- und Rückwand 18 und 20 sind durch Seitenwände 22 miteinander verbunden. Die Vorder- und die Rückwand sind so dimensioniert, daß sich die gewünschte G-röße des Bildschirms von z.B. 75 x 100 cm ergibt; der Abstand zwischen Vorder- und Rückwand betrage etwa 2,5 "bis 10 cm. Zwischen der Vorderwand 18 und der Rückwand 20 erstrecken sich mehrere innere Stützwände 24,· die den Kolben in eine Vielzahl von Kanälen 26 unterteilen.

Wie in Fig. 2 dargestellt, umfaßt jede der Stützwände 24 ein erstes Wandstück 27, das vorzugsweise aus Glas besteht. Dieses erste Wandstück 27 berührt mit sdnem "ansitzenden" Ende 27a die Rückwand 20 und mit seinem gegenüberliegenden "fortstehenden" Ende 27b ein zweites Wandstück 28, das nachstehend als "Kopfleiste" bezeichnet wird und vom ersten Wandstück 27 trennbar ist.

Auf der inneren Oberfläche der Vorderwand 18 befindet sich ein Mosaik-Leuchtstoffschirm 29. Der Leuchtstoffschirm 29 kann irgendeiner der bekannten Typen sein, wie sie derzeit in Farbbild-Wiedergaberöhren verwendet werden. Vorzugsweise besteht der Schirm 29 aus Linien dreier verschiedenfarbig emittierender Leuchtstoffe, die hinsichtlich ihrer Farben verschachtelt nebeneinander liegen und durch ein Zwischen-

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"bett (Matrix) eines lichtabsorbierenden Materials voneinander getrennt sind. Ein Schirm dieses Typs ist in der US-Patentanmeldung ITr. 806,282 offenbart, die am 13. Juni 1977 unter dem !Titel "Phosphor Screen for Modular Flat Panel Display Device" auf den Namen John A.van Raalte eingereicht wurde. Auf dem Leuchtstoffschirm 29 befindet sich eine Metallfilmelektrode 30, die für Elektronen teilweise durchlässig ist.

Der Strahlerzeugungsteil 16 ist eine Verlängerung des Bilderzeugungsteils 14 und erstreckt sich über die einen Enden der Kanäle 26. Der Strahlerzeugungsteil habe irgendeine geeignete Form, um ein darin enthaltenes Elektronenstrahl-Erzeugungssystem zu umschließen. Das im Strahlerzeugungsteil 16 untergebrachte Elektronenstrahl-Erzeugungssystem, kann irgendeine bekannte Bauform sein, mit der sich drei Elektronenstrahlen erzeugen und in die Kanäle 26 richten lassen. Beispielsweise kann eine Vielzahl einzelner Strahlkanonen vorgesehen sein, die an den Enden der Kanäle 26 sitzen, um getrennte Bündel von Elektronen in die Kanäle zu senden. Alternativ kann das Elektronenstrahl-Erzeugungssystem auch eine Linienkathode 16a enthalten, die längs durch den Strahlerzeugungsteil 16 verläuft. Die Linienkathode 16a erstreckt sich quer über die Enden der Kanäle 26 und erzeugt Elektronen, die selektiv als einzelne Strahlen in die Kanäle gelenkt werden können. Ein Elektronenstrahl-Erzeugungssystem mit Linienkathode ist in der US-Patentschrift 4 121 130 beschrieben.

In jedem der Kanäle 26 befindet sich eine Strahlführung 32, um Elektronenstrahlen zu fokussieren und sie periodisch in Bündeln oder Strahlen zusammenzuhalten, die einen Weg längs der Führung 32 durchlaufen. Die Führung 32 enthält zwei langgestreckte, beabstandete parallele Führungsgitter 34 und 36, deren jedes von einer Vielzahl von Öffnungen 38 durchbrochen ist. Die Öffnungen 38 sind so angeordnet, daß sie eine Vielzahl von Reihen quer über die Führungsgitter 34 und 36 und

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eine Vielzahl von Spalten längs über die Führungsgitter bilden. An der inneren Oberfläche der Rückwand 20 befindet sich eine Vielzahl beabstandeter paralleler Leiter 40, die quer zu den Kanälen verlaufen. Die Leiter 40 sind Streifen eines elektrisch leitenden Materials wie z.B. Metall, die als Belag auf die Rückwand 20 aufgebracht sind. Jeder der Leiter 40 liegt einer Querreihe von Öffnungen 38 im ersten Pührungsgitter 34 direkt gegenüber. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, um die Strahlen an verschiedenen Punkten längs der Länge der Kanäle 26 aus der Führung heraus und zum Leuchtstoffschirm 29 hin abzulenken.

In jedem der Kanäle 26 kann ein Fokussierungsgitter 4-2 vorgesehen sein, das im Abstand zwischen der Strahlführung 32 und der auf dem Leuchtstoffschirm 29 befindlichen Metallfilmelektrode JO liegt. Zwischen dem Fokussierungsgitter 4-2 und der Metallfilmelektrode 30 kann ein Beschleunigungsgitter 44 eingefügt sein. Das Fokussierungsgitter 4-2 und das Beschleunigungsgitter 44 sind ebenfalls von einer Vielzahl von Öffnungen 38 durchbrochen. Die Gitter 4-2 und 44 dienen zum Fokussieren und Beschleunigen der Elektronenstrahlen, wenn die Strahlen aus der Strahlführung 32 zum Leuchtstoffschirm 29 wandern. Die Arbeitsweise der Strahlführung sowie auch des Fokussierungsgitters und des Beschleunigungsgitters in einem Bildwiedergabegerät in Flachbauweise ist in der US-Patentschrift 4 028 582 beschrieben, auf die hiermit verwiesen wird.

Wie in Fig. 3 dargestellt, bildet ein neuartiger Frontplattenaufbau 46 eine Ganzheit oder Einheit mit einer Oberfläche des Kolbens 12. Der Frontplattenaufbau 46 umfaßt die Vorderwand 18, welche die eigentliche Frontplatte mit dem Sichtfenster darstellt, und eine Vielzahl sogenannter Paßblöcke 48, die auf der inneren Oberfläche der Frontplatte sitzen und zwei zueinander parallele Reihen bilden, von denen nur eine gezeigt ist und die parallel zur Richtung der höherfrequenten Abtastung

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^fd.h. in Richtung der Zeilenablenkung) ausgerichtet sind. Der Leuchtstoff schirm 29 befindet sich zwischen diesen beiden Reihen der Paßblöcke 48 auf der Frontplatte 18. Der Frontplattenaufbau 46 enthält ferner die Kopfleisten 28, die lösbar derart an den Paßblöcken 48 gehalten werden, daß ein "ansitzendes" Ende 28a jeder der Kopfleisten den Schirm 29 berührt. Der Aufbau 46 enthält schließlich eine "Vielzahl diskreter Schattenmasken 50, die gleitend an den Kopfleisten 28 gehalten sind und sich zwischen diesen Leisten erstrecken.

Wie in den Fig. 3-6 zu erkennen ist, besteht jede der Kopfleisten 28 aus einem Metallstreifen, dessen Querabmessung oder Dicke kleiner ist als die Querabmessung der ersten Wandstücke 27 und deren Längsabmessung im wesentlichen gleich der Längsabmessung der ersten Wandstücke ist. An in Längsrichtung beabstandeten Stellen sind in den Kopfleisten 28 Ausgleichsbereiche 52 (gleichsam als Dehnungsfugen) gebildet. Jeder der Ausgleichsbereiche 52 ist durch zwei eng benachbarte Dehnungsschlitze 54- gebildet, die quer in die Kopfleisten 28 eingebracht sind, und zwar der eine Schlitz vom ansitzenden Ende 28a der Kopfleiste und der andere Schlitz vom anderen, "fortstehenden" Ende 28b der Kopfleiste her. Die Ausgleichsbereiche 52 erlauben eine Längsbewegung der Kopfleisten 28, die sich einstellen kann, weil die metallenen Leisten 28 einen anderen Wärmeausdehnungskoeffizienten haben als die gläsernen Wände 18 und 27.

Jede der Kopfleisten hat außerdem eine Vielzahl von Positionierungsschlitzen 56 und Verriegelungsschlitzen 58, die an in Längsrichtung beabstandeten Stellen der Kopfleisten 28 gebildet sind. Jeder der Positionierungsschlitze 56 ist eine Ausnehmung, die sich quer in die Kopfleiste 28 von deren fortstehendem Ende 28b her erstreckt. Die Verriegelungsschlitze 58 sind Ausnehmungen, die sich in die Kopf-

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leiste 28 von deren ansitzendem Ende 28a her erstrecken. Die Positioniertuigsschlitze 56 und die Verriegelungsschlitze wirken in Kombination zusammen, um die Schattenmaske 50 gegenüber den Kopfleisten 28 zu positionieren und festzulegen.

Jede der Kopfleisten 28 enthält ferner an Jedem der beiden Enden ihrer Länge einen Haltestabschlitz 60, wie es die Pig.3 zeigt, worin jedoch nur die einen Enden der Kopfleisten zu sehen sind. Jeder Haltestabschlitz ist durch eine Ausnehmung gebildet, die sich quer in die betreffende Kopfleiste 28 von deren fortstehendem Ende 28b her erstreckt. Die Haltestabschlitze 60 bilden Mittel, um die Längsenden der Kopfleisten 28 an den Eeihen der Paßblöcke 48 festzuhalten.

Wie in Hg. 1 dargestellt, sind in der irontplatte 18 des irontplattenaufbaus 46 mindestens zwei präzise geformte Bezugseinschnitte 62 an mindestens zwei Ecken der Jrontplatte gebildet (in Pig. 1 ist ntu? einer dieser Einschnitte zu erkennen). Diese Einschnitte dienen dazu, die Paßblöcke 48 genau parallel zur Richtung der höherfrequenten Abtastung auszurichten. Die Bezugseinschnitte 62 richten außerdem den Irontplattenaufbau 46 nach Pig. 3 mit entsprechenden Einschnitten (nicht gezeigt) in der Rückwand 20 aus. Die Bezugseinschnitte 62 können durch Schleifen oder andere Formgebung in der Srontplatte 18 und in der Rückwand 20 gebildet werden. Sie garantieren eine genauere Ausrichtung der Elemente des Bildwiedergabegeräts als es durch die Ränder der Irontplatte 18 und der Rückwand 20 möglich ist.

Jede der Reihen von Paßblöcken 48 kann aus einem einzigen Block bestehen, welcher der irontplatte 18 einstückig angeformt oder an der Frontplatte befestigt ist, oder es kann vorzugsweise eine Vielzahl einzelner, einander gleicher Blöcke vorgesehen sein, die durch irgendwelche bekannte Mittel an der Irontplatte angeheftet sind. In jedem Fall sollte

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der Wärmeausdehnungskoeffizient der Paßblöcke 48 und des geweiligen Mediums, das zum Anheften der Blöcke an die Frontplatte 18 verwendet wird (z.B. Uichtglas-Glas-Fritte) im Wesentlichen gleich dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Frontplatte 18 sein. Die Paßblöcke 48 "bestehen in "bevorzugter Ausfuhrungsform aus Glas.

Wie in Fig. 3 gezeigt, enthält jede der Reihen von Paßblöcken 48 außerdem eine Vielzahl gegenüberliegender Stützwand-Positionierungsnuten 64, die in einer offenliegenden Oberfläche der Paßblöcke 48 gebildet sind. Jede der Positionierungsnuten 64 hat einen abgestuften Querschnitt, wobei die Breitenoder Querabmessung der Nut 64a nahe der Frontplatte so groß ist, daß sie die Kopfleiste 26 aufnehmen kann, aber kleiner als die Breite des von der Frontplatte 18 entfernten Teils 64b der Mut, der seinerseits so breit ist, daß er das fortstehende Ende 27b des zugehörigen ersten Wandstückes 27 aufnehmen kann.

Jeder der Paßblöcke 48 enthält ferner in einer seiner offenliegenden Oberflächen eine Verriegelungsnut 66. Die Funktion dieser Verriegelungsnuten 66 wird weiter unten beschrieben.

Die fortstehenden Enden 28b der Kopfleisten 28 ragen aus den schmäleren Teilen 64a der Positionierungsnuten 64 hervor, so daß sie in innige Berührung mit den fortstehenden Enden 27b der ersten Wandstücke 27 geraten, wenn der Frontplattenaufbau 46 mit den anderen Teilen des Bildwiedergabegeräts zusammengesetzt wird.

Jeder der Paßblöcke 48 enthält schließlich noch mindestens eine Schattenmasken-Paßnut 68 in einer der offenliegenden Oberflächen, z.B. in der von der Frontplatte 18 abgewandten Oberfläche. Falls nur ein Paßblock in jeder Reihe verwendet wird, ist in jedem der Blöcke eine Vielzahl von Schatten-

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masken-Paßnuten 58 gebildet. Die Paßnuten 68 liegen sich, in den "beiden Reihen der Paßblöcke 48 gegenüber und sind genau bemessen, um jede der Schattenmasken 50 derart eingepaßt zu halten, daß sie in der vorgeschriebenen Deckung mit dem Leuchtstoffschirm 29 ist. Die Paßnuten 68 sind in gleichmäßigem Abstand längs der Paßblöcke 48 verteilt und senkrecht zur Richtung der höherfrequenten Abtastung orientiert. Sie liegen jeweils zwischen benachbarten Stützwand-Positionierungsnuten 64.

Bei dem Frontplattenaufbau 46, worin jede der parallelen Reihen von Paßblöcken 48 jeweils aus einer Vielzahl einzelner Blöcke besteht, können die Blöcke gemeinsam geformt werden, z.B. durch spanlose oder spanabhebende Formgebung, so daß sie im wesentlichen einander gleich sind. Jeder der einzelnen Paßblöcke 48 hat eine Paßnut 68 in einer der offenliegenden Oberflächen, eine Verriegelungsnut 66 in einer anderen oder der gleichen offenliegenden Oberfläche und, an jeder seiner beiden Seiten, einen Teil einer abgestuften Stützwand-Positionierungsnut 64. Die in dieser Form hergestellten einzelnen Paßblöcke 48 werden dann in solchem Abstand auf der Frontplatte 18 angeordnet, daß die Zwischenräume zwischen benachbarten Blöcken die zur Aufnahme der Kopfleisten 26 dienenden schmäleren Teile 64a der Positionierungsnuten 64 bilden. Vie in Pig. 3 gezeigt, sind die einzelnen Schattenmasken 50 nahe der Frontplatte 18 im Abstand und parallel zum Leuchtstoffschirm 29 angeordnet. Die Schattenmasken 50 erstrecken sich quer durch die Kanäle 26 und über praktisch die gesamte Länge der Kanäle. Jede der Schattenmasken 50 besteht aus einem im wesentlichen ebenen, durch Öffnungen perforierten Teil 72 zwischen unperforierten Endbereichen 74, deren jeder in zwei Passungslappen 76 ausläuft. An gegenüberliegenden Seitenrändern des perforierten Teils 72 jeder Schattenmaske 50 stehen jeweils mehrere Positionierungslappen 78 vor. Die Positionierungslappen 78 erstrecken sich koplanar (d.h. in gleicher Ebene) mit dem

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perforierten Teil 72 der "betreffenden Maske und sitzen innerhalb der Positionierungsschlitze 56 der Kopfleisten 28. Die Position!erungslappen 78 am einen Hand jeder Maske liegen auf Lücke versetzt zu den Positionxerungslappen am gegenüberliegenden Rand der betreffenden Maske. Jede der Masken 50 hat ein im wesentlichen U-fömniges Querschnittsprofil. Die Seiten des TJ-Prof ils werden durch jeweils zwei .Fortsätze gebildet, die im wesentlichen senkrecht zum ebenen perforierten Teil 72 der Maske orientiert sind und sich entlang der Länge dieses Teils erstrecken. Yon den Seiten 80 der Schattenmasken 50 stehen jeweils mehrere Verriegelungslappen 82 nach außen vor. Die Verriegelungslappen 82 fluchten mit den Positionierungslappen 78 "U-Ha- erstrecken sich im wesentlichen parallel dazu. Die Verriegelungslappen 78 sitzen innerhalb der Verriegelungsschlitze 58 d-er Kopfleisten 28.

Jede Schattenmaske 50 ist aus einem Metallblech, wie z.B. kaltgewalztem Stahl hergestellt und enthält den perforierten, "wirksamen" Teil 72, der mit der Anordnung langgestreckter Offnungen 84 versehen ist. Der wirksame Teil ist derjenige Bereich, der über dem Leuchtstoffschirm 29 liegt und die Punktion der Abschattung bzw. Parbselektion erfüllt. Bei einem aus beabstandeten, in Längsrichtung verlaufenden Streifen bestehenden Leuchtstoffschirm 29 sind die öffnungen 84 in längsverlaufenden vertikalen Spalten parallel zu den Leuchtstoffstreifen angeordnet. Der Abstand zwischen den Öffnungen 84 von Spalte zu Spalte ist über jeden der Kanäle 26 im wesentlichen gleich.

Bei allen Ausführungsformen von Bildwiedergabegeräten, die einen aus vertikalen Linien gebildeten Leuchtstoffschirm und eine mit langgestreckten Öffnungen 84 versehene Maske aufweisen, besteht eine wichtige Forderung darin, irgendwelche Horizontalbewegungen der Maske zu verhindern oder

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zumindest möglichst gering zu halten. Eine solche Bewegung kann durch Wärrae aus dehnung der Maske 50 in der horizontalen Richtung (d.h. in der Richtung der höherfrequenten Abtaatxuag) hervorgerufen werden. Eine Bewegung der Maske in der vertikalen oder Längsrichtung hat kaum nachteilige Folgen, da hierbei die Maskenöffnungen 84· und die Leuchtstoff streifen des Linienschirms 29 zueinander ausgerichtet bleiben. Bei der in Pig. 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform wird die effektive Horizontalbewegung der Maske 50 dadurch möglichst gering gehalten, daß man eine Vielzahl einzelner, einander gleicher Masken herstellt. Jede der Masken 50 überspannt einen der Kanäle 26. Wenn z.B. jeder der Kanäle 26 eine Horizontalabmessung von etwa 2,5 cm hat, dann ist die Wärmeausdehnung jeder Maske 50 in Horizontalrichtung für alle Betriebsbedingungen des Bildwiedergabegeräts vernachlässigbar, so daß die horizontale Deckung zwischen den Maskenöffnungen 84 und den Leuchtstoff streif en des Linienschirms 29 sichergestellt ist.

Die Verbindung zwischen den Masken 50 und der Vorderwand geschieht mit Hilfe des neuartigen ixontplattenaufbaus 46. Wie in i?ig. 3 gezeigt, kann jede der Kopfleisten 28 in einer anderen der Positionierungsnuten 64a innerhalb der Paßblöcke 48 mit Hilfe zweier Haltestäbe 86 (von denen in ELg. 3 nur einer zu sehen ist) gehalten werden, die durch die Haltestabschlitze 60 der Kopfleisten laufen. Die Haltestäbe 86 greifen in die Verriegelungsnuten 66 in einer Oberfläche jeder der Reihen von Paßblöcken 4θ und verriegeln die Kopfleisten 28 mit den Paßblöcken. Jede Kopfleiste 28 berührt einen jeweils zugeordneten Streifen nichtleuchtenden Materials des mit Schwarzmatrix ausgebildeten Leuchtstoffschirms 29 an der i-'rontplatte 18. Die Kopfleisten 28 sind innerhalb der Positionierungsnuten 64a so orientiert, daß sie zueinander parallel liegen und daß die Verriegelungsschlitze 58, die in die ansitzenden Ränder 23a der Kopfleisten 28 eingebracht

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sind, an den Stellen der nichtleuchtenden Streifen des Schirms 29 liegen. Die Ausrichtung der Schatteninasken 50 mit den Kopfleisten 28 und die Befestigung der Masken an den Kopfleisten erfolgt mit Hilfe der an den Masken 50 angebrachten Positionierungslappen 78 und Verriegelungslappen 82, die sich in Deckung mit den Positionierungsschlitzen 56 bzw. den ■Verriegelungsschlitzen 58 der Kopfleisten 28 befinden und in diese Schlitze eingreifen. Wie in den J?ig. 4 und 5 zu sehen ist, ragen die Verriegelungslappen 82 in die Verriegelungsschlitz-e 58, um die Schattenmasken 50 an den Kopfleisten 28 festzuhalten. Die in Längsrichtung gemessene Ausdehnung der Positionierungsschlitze 56 und der Verriegelungsschlitze 53 ist größer als die in Längsrichtung gemessene Ausdehnung der Positionierungslappen 78 und der Verriegelungslappen 82, um. die thermische Ausdehnung der Maske 50 in der Längsrichtixng (d.h. senkrecht zur Richtung der hoherfrequenten Abtastung) während aller Betriebsbedingungen zu erlauben. Die horizontale j--eckung zwischen den Maskenöffnungen 84 und dem Leucht stoffschirm 29 wird mit Hilfe der Passungslappen 76 aufrechterhalten, welche im Gleitsitz in den Paßnuten 68 an der von der irontplatte abgewandten Oberfläche der Paßblöcke 48 liegen. Die Paßnuten 68 begrenzen die seitliche oder horizontale Verschiebung der Passungslappen 76 an den Schattenmasken, während sie andererseits eine freie Bewegung der Masken 50 in der Längsrichtung erlauben. Die von den Passungslappen 76 und den Paßnuten 68 bewirkte seitliche Stabilität stellt außerdem sicher, daß die Kopfleisten 28, die in der vorstehend beschriebenen Weise an den Schattenmasken 50 befestigt sind, mit den Streifen nichtleuchtenden Materials des auf der irontplatte 18 befindlichen Leuchtstoffschirms 29 ausgerichtet bleiben.

Der senkrechte Abstand zwischen den Schattenmasken 5C) und eiern Schirm 29, der gemeinhin als ^l!q-"Abstand bezeichnet wird, läßt sich genau einhalten, indem man fordert, daß der Abstand

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zwischen dem unteren Hand der Positionierungsschlitze 56 au den Kopfleisten einerseits und der Frontplatte 18 andererseits im wesentlichen gleich und zur Ex^zielung des gewünschten "q"-Abstandes bemessen ist. Es wurde außerdem festgestellt, daß die Tiefe der Positionierungsechlitze 56 etwas größer als die Dicke der Positionierungslappen 58 an den Schattenmasken sein sollte, so daß die Schattenmasken 50 nicht zwischen den fortstehenden Enden 2?b der ersten Wandstücke 27 eingeklemmt werden, wenn sich die Teile des Bildwiedergabegeräts durch Wärme ausdehnen. Um sicherzustellen, daß der "q"-Abstand ungeachtet der Orientierung der Frontplatte fest bleibt, sollten die Verriegelungslappen 82 an den Schattenmasken derart in die Verriegelungsschlitze 58 in den Kopfleisten greifen, daß sie einen Federzug ausüben, um die Positionierungslappen 78 innerhalb der Positionierungsschlitze 56 zurückzuhalten.

Der vorstehend beschriebene Frontplattenaufbau 46 kann vor dem Aufsetzen auf die verbindenden Seitenwände 22 geprüft werden, um sich zu vergewissern, daß die Kopfleisten 28 mit den schwarzen Matrixstreifen des Leuchtstoffschirms 29 in .Deckung sind und die farbig emittierenden Leuchtstofflinien des Schirms nicht versperren. Im Falle einer Fehlausrichtung der Kopfleisten 28 kann der Frontplattenaufbau 46 wieder auseinandergenommen werden, indem man die Haltestäbe 86 aus den Verriegelungsnuten 66 in den Paßblöcken herausnimmt. Ein erneutes Zusammensetzen des Frontplattenaufbaus 46 kann dann durch Wiederholung der vorstehend beschriebenen Vorgänge erfolgen.

J'Jine zweite Aus führung sform eines Frontplattenaufbaus ist in den Ji¹Ig. 7 und 8 gezeigt und insgesamt mit 146 bezeichnet. Teile des .Frontplatten-lufbaus 146, die Teilen des Frontplattenaufbaus 46 nach Fig. 3 entsprechen, sind mit ähnlichen Bezusrszahlen wie dort bezeichnet, nur daß bei der Ausführungsform nach den i'ig. 7 und 8 zusätzliche eine 1 vox¹ der betref-

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fenden Bezugszahl steht (die Bezugszahl also um 100 erhöht ist). Die Paßblöcke 148 enthalten Ausrichtpfosten 188 an der von der iitontplatte 118 fortweisenden Oberfläche der Blöcke. Die Pfosten 188 können, entweder den Blöcken 148 einstückig angeformt sein, oder sie können an der "betreffenden Oberfläche der Blöcke angeheftet sein. Die Schattenmasken 150 enthalten Ausrichfcschlitze 190 in ihren unperforderten Endbereichen 174. Die Ausrichtpfoaten 188 und die Ausrichtschlitze 190 sind so bemessen, daß sich die ßchattenmasken 150 in Längsrichtung frei bewegen können, während die Masken an einer seitlichen Bewegung gehindert sind, um die Deckung -wisiien den Maskenöffnungen 184 und den Leuchtstoff streifen des Schirms 129 beizubehalten.

während die Ausrichtpfosten 188 als rechteckige Elemente dargestellt sind, kann ihre Gestalt in der Praxis natürlich auch anders aussehen; sie können z.B. dreieckige, runde oder irgendeine beliebige Form haben, welche eine Maskenbewegung in der Längsrichtung erlaubt und eine Maskenbewegung in seitliches· Richtung verhindert.

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Claims (12)

1. PATENTANWÄLTE DR. DIETER V. BEZOLD

   DIPL. ING. PETER SCHÜTZ 3 0 Ί ? O ?. A

   DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER

   MARIA-THERESIA-STRASSE 22 POSTFACH 66 06 68

   D-8OOO MUENCHEN 86

   TELEFON 089/47 69 06 4768 19 AB SEPT. 1980: 4 70 60

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   -Piled: August 30, 1979

   RCA Corporation
   New York, W.Y.,V.St.v.A.

   Bildwiedergabegerät in Flachbauweise

   Pat ent ansprüche

   Π.j Bildwiedergabegerät mit einem evakuierten Kolben, der eine Rückwand, eine Vielzahl zueinander paralleler innerer Stützwände und einen Frontplattenaufbau aufweist, der eine Oberfläche des Kolbens mit umfaßt, wobei jede der Stützwände aus zwei voneinander trennbaren Wändstücken besteht, deren erste jeweils ein ansitzendes Ende in Kontakt mit der Rückwand und ein fortstehendes Ende hat, das in Kontakt mit jeweils einem der zweiten Wandstücke steht, und wobei die Stützwände im wesentlichen senkrecht zur Rückwand verlaufen, so daß sie das Bildwiedergabegerät in eine Vielzahl von Kanälen unterteilen, und wobei der irontplattenaufbau folgendes enthält: eine Frontplatte mit darin gebildeten Bezugselementen; mindestens zwei Blöcke, die in zueinander parallelen Reihen auf der inneren Ober-

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   fläche der IProntplatte angeordnet sind und deren jeder parallel zur Richtung der höherfrequenten Abtastung des Bildwiedergabegeräts ausgerichtet und mit Passungselementen versehen ist; einen Mosaik-Leuchtstoffschirm, der sich an der inneren Oberfläche der Erontplatte zwischen den parallelen Reihen der Blöcke befindet; eine Vielzahl einzelner Schattenmasken im Abstand zum Leuchtstoffschirm, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl zweiter Wandstücke (28) lösbar an den Blöcken (48) derart befestigt ist, daß ein ansitzendes Ende Jeder der Wandstücke den Leuchtstoffschirm (29) berührt und ein fortstehendes Ende jedes der Wandstücke das fortstehende Ende jeweils eines anderen der ersten Wandstücke (27) berührt, und daß «jede der einzelnen Sohattenmasken gleitend an jeweils zwei benachbarten Exemplaren der zweiten Wandstücke befestigt ist und sich zwischen diesen Wandstücken erstreckt und Passungselemente (76) aufweist, die mit den Passungselementen (68) der Blöcke (48) verbunden sind, und daß sich jede Schattenmaske (50) über im wesentlichen die gesamte Länge eines jeweils anderen der Kanäle (26) erstreckt.
2. 2. Bildwiedergabegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Wandstücke (28) als Metallstreifen ausgebildete Kopfleisten sind, deren jede eine seitliche Ausdehnung hat, die geringer ist als die seitliche Abmessung der ersten Wandstücke (27), und daß jede der Kopfleisten an in Längsrichtung beabstandeten Stellen eine Vielzahl von Dehnungsfugen (52) in ihrem abstehenden Ende und ihrem ansitzenden Ende hat.
3. 3. Bildwiedergabegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Kopfleisten (28) eine Vielzahl von Positionierungsschlitzen (56) in ihrem fortstehenden Ende und eine Vielzahl von Verriegelungsschlitzen (58) in ihrem an-

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   sitzenden Ende hat, und daß diese Schlitze (56 und 58) an in Längsrichtung Tae ab st and et en Stellen der Kopfleisten angeordnet sind.
4. 4. Bildwiedergabegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Wandstücke (28) durch eine Verriegelungsvorrichtung 63,86) lösbar an den Blöcken (48) befestigt sind.
5. 5. Bildwiedergabegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (60,86) mindestens zwei Haltestäbe (86) enthält, die mit zwei Haltestabschlitzen (60) in «jedem der zweiten Wandstücke (28) und mit einer Verriegelungsnut (66) in einer Oberfläche jedes der Blöcke (48) zusammenwirken.
6. 6. Bildwiedergabegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Masken (50) ein U-förmiges Querschnittsprofil hat, bestehend aus einem im wesentlichen ebenen Teil (72) mit perforierten Endbereichen (74) und einem dazwischenliegenden perforierten Bereich (72), der sich zwischen benachbarten Exemplaren der zweiten Wandstücke (28) erstreckt und die Funktion der färbselektion erfüllt, und zwei im wesentlichen senkrechten Fortsätzen (80), welche die Seiten der Schattenmaske (50) bilden und sich in Längsrichtung entlang dem perforierten Teil (72) der Maske erstrecken.
7. 7. Bildwiedergabegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die unperforierten Endbereiche (74) der Schattenmasken (50) Passungselemente (76) aufweisen, die gleitend mit den Passungselementen (68) der Blöcke (48) verbunden sind, um eine seitliche Verschiebung der Schattenmasken zu begrenzen und sicherzustellen, daß sowohl die hori-

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   zontale Ausrichtung zwischen dem perforierten Teil (72) der Schattenmaske und den Streifen des Leuchtstoffschirms (29) als auch die Ausrichtung der zweiten Wandstücke (28) gegenüber den Streifen nichtleuchtenden Materials an der Brontplatte (18) aufrechterhalten wird.
8. 8. Bildwiedergabegerät nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Passungselemente der Masken (50) Passungslappen (76) sind und daß die Passungselemente der Blöcke (48) Paßnuten (68) sind.
9. 9. Bildwiedergabegerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Passungselemente der Maske (150) Ausrichtschlitze (190) sind und daß die Passungselemente der Blöcke Ausrichtpfosten (188) sind.
10. 10.Bildwiedergabegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schättenmasken (50) Verriegelungselemente (82,58) enthält, um die Masken gleitend an den benachbarten ersten Wandstücken (28) anzuhängen.
11. 11. Bildwiedergabegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungselemente eine Vielzahl von Positionierungslappen (78) enthalten, die von gegenüberliegenden Seitenrändern des perforierten Teils (72) der Schattenmaske (50) vorstehen und in gleicher Ebene mit dem perforierten Maskenteil verlaufen, und eine Vielzahl von Verriegelungslappen (82), die sich von den Seiten der Schattenmaske nach außen erstrecken und parallel zu den Positionierungslappen (78) sind.
12. 12. Bildwiedergabegerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungslappen (78) der Schattenmasken (50) innerhalb der Positionierungsschlitze (56) der zweiten Wandstücke (Kopfleisten 28) sitzen und daß die Verriegelungs-

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    lappen (82) innerhalb der Verriegelungsschlitze (58) der zweiten Wandstücke sitzen, so daß der gewünschte Abstand zwischen dem perforierten Teil (72) der Schattenmaske und dem Leuchtetoffschirm (29) sichergestellt ist.

    13· Bildwiedergabegerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungslappen (78) "uncl die Verriegelungslappen (82) die Steiheit haben, innerhalb der Positionierungsschlitze (56) "bzw. der Verriegelungsschlitze (58) der zweiten Wandstücke (28) in einer Richtung senkrecht zur Richtung der höherfrequenten Abtastung zu gleiten, um die vertikale Ausrichtung zwischen dem perforierten Teil (72) der Schattenmaske (50) und· dem Leuchtstoffschirm (29) während thermischer Ausdehnung der Schattenmaske aufrecht zuerhalt en.

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