DE4108004C2 - Farbbildröhre mit verbesserten Eckenhalterungen für eine Schattenmasken-Rahmenanordnung - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft Farbbildröhren desjenigen Typs, welcher eine Schattenmaske aufweist, die an einem äußeren Rahmen befestigt ist, der in bezug auf einen Kathodenlumineszenzschirm aufgehängt ist, und insbesondere eine verbesserte Vorrichtung zur Aufhängung einer Masken- Rahmenanordnung an den Ecken einer Schirmträger-Platte in einer solchen Röhre.

In den meisten derzeitigen Farbbildröhren ist ein eine Schattenmaske haltender peripherer Rahmen in einer Schirmträger-Platte mittels Federn aufgehängt, die entweder direkt an den Rahmen angeschweißt sind, oder an Scheiben, die ihrerseits an den Rahmen angeschweißt sind. In der direkt angeschweißten Version bestehen die Federn üblicherweise aus bimetallischen Materialien, während in der Scheibenversion die Scheiben bimetallisch sind. Werden die Federn oder Scheiben durch Wärmetransfer von der Maske durch den Rahmen erhitzt, so dehnen sich die bimetallischen Materialien unterschiedlich aus, wodurch die Federn oder Scheiben gebogen werden, was zu einer Bewegung der Masken- Rahmenanordnung in Richtung auf einen auf der Platte angeordnetes Raster (Schirm) führt.

Farbbildröhren dieser Art, die auch die Merkmale a)-d) des Patentanspruchs offenbaren, sind aus der EP 0 281 114 A1 und der EP 0 207 724 B1 bekannt.

Es ist üblich, entweder drei oder vier Federn zum Halten einer Masken-Rahmenanordnung innerhalb einer rechteckigen Schirmträger-Platte einer Röhre zu verwenden. In einer Halterung mit drei Federn ist, eine Feder üblicherweise in der oberen Mitte der Maske angeordnet, und die anderen beiden Federn sind an den Seiten der Röhre zwischen den Mitten der Seiten der Maske und den beiden unteren Ecken der Maske angeordnet. In einer Halterung mit vier Federn sind die Federn normalerweise an der oberen und unteren Mitte der Maske und an der rechten und linken Mitte der Maske angeordnet. Wie oben beschrieben, kann sich die Masken- Rahmenanordnung sowohl in der Halterung mit drei als auch in der mit vier Federn während der Herstellung und/oder des Gebrauchs der Röhre in bezug auf den Schirmträger etwas drehen und verschieben.

Eine bekannte Vorrichtung zur Verringerung des Drehens und Verschiebens einer Masken-Rahmenanordnung benutzt Federhalterungen an den vier Ecken des Rahmens. Ausführungsbeispiele zur Erlangung einer derartigen Eckenhalterung sind aus US Patent 4 723 088, erteilt für Sone et al. am 2. Februar 1988, und US Patent 4 728 853, erteilt für Sone et al. am 1. März 1988, ersichtlich.

Eine Farbbildröhre, die eine Schirmträgerplatte mit einem Seitenverhältnis von 16 : 9 aufweist, wobei jede der Diagonalen mit der Hauptachse, die durch die lange Seite der Schirmträgerplatte definiert ist, einen Winkel von 29, 36° einschließt, ist aus der Funkschau 25/1989, Seite 51-53 bekannt. Die Diagonalen werden hierbei durch die Ecken der Schirmträgerplatte definiert.

Aus der DE 29 39 624 A1 und der US 4,723,088 ist es bekannt, die Haltevorrichtungen von Schattenmaskenanordnungen nicht direkt auf der Diagonalen in den Ecken anzuordnen, sondern etwas außerhalb, aber noch nahe bei diesen Ecken.

Ein bei der Verwendung von Ecken-Maskenhalterungen in einer Röhre mit einem Seitenverhältnis von 16 × 9 auftretendes Problem besteht darin, daß kein ausreichender Platz für die Maskenhalterungen in den Ecken vorhanden ist, der ein ordnungsgemäßes Einsetzen und Entfernen der Maske erlaubt. Der Grund dieses Problem ist der verminderte Winkel (29, 36 Grad) zwischen der Röhrendiagonale und der Hauptachse der Röhre bei einer Röhre mit Seitenverhältnis 16 × 9 im Vergleich zu dem entsprechenden Winkel (36,87 Grad) bei einer Röhre mit 4 × 3 Seitenverhältnis. Wenn in einer Röhre mit 16 × 9 Seitenverhältnis die Ecken eines Maskenrahmens senkrecht zur Diagonalen stehen, so wird der Abstand zwischen der Maskenhalterung und der langen Seite des Schirmträgers der Röhre sehr klein. Es ist deshalb wünschenswert, die Haltevorrichtung für die Maske derart zu modifizieren, daß zusätzlicher Zwischenraum in einer Röhre, vorzugsweise einer Röhre mit 16 × 9 Seitenverhältnis, zwischen der Maskenhalterung und der langen Seite einer Einfassung (Saum) der Schirmträger-Platte der Röhre vorgesehen ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Farbbildröhre mit einem Seitenverhältnis von 16 : 9 die Verwendung von stärkeren Federn sowie ein leichteres Einsetzen und einen leichteren Ausbau der Masken- Rahmenanordnung zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß enthält eine verbesserte Farbbildröhre einen evakuierten Glaskörper mit einer rechteckigen Schirmträger- Platte mit zwei langen Seiten und zwei kurzen Seiten. Die Platte besitzt eine Hauptachse, welche parallel zu den beiden langen Seiten verläuft, eine kleinere Achse, die parallel zu den beiden kurzen Seiten verläuft, und zwei Diagonalen, die die einander gegenüberliegenden Ecken der Platte verbinden. Die Platte besitzt eine Schattenmasken- Anordnung, die mittels einer an den Ecken der Platte befindlichen Haltevorrichtung in diese eingebaut ist. Die Haltevorrichtung an jeder der in Zwischenräumen angeordneten Positionen weist einen an dem Glaskörper befestigten Zapfen und eine Feder mit einer im Eingriff mit dem Zapfen stehenden Öffnung auf. Die Verbesserung besteht darin, daß die Zapfen ein wenig abseits der Diagonalen der Platte zwischen den Diagonalen und der Hauptachse angeordnet sind, derart, daß für eine Länge der Diagonalen von 86 cm die zentralen Longitudinalachsen der Zap­ fen mit der Hauptachse einen Winkel von 29,014° einschließen und der vertikale Versatz der Zapfen von den Diagonalen etwa 3 mm beträgt.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Axialschnittbild einer seitlichen Ansicht einer Farbbildröhre gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 eine Unteransicht eines Quadranten der Schirmträger-Platte und Masken-Rahmenanordnung der Röhre nach Fig. 1.

Fig. 3 ein teilweises Schnittbild einer Ecke der Schrimträger-Platte und Masken-Rahmenanordnung nach Fig. 2.

Fig. 4 ein teilweises Schnittbild einer Draufsicht einer Ecke der Schrimträger-Platte und Masken- Rahmenanordnung mit einem Zapfen und einer Maskenhaltevorrichtung, welche gegenüber der Röhrendiagonale versetzt ist, wobei die Schattenmaske entfernt wurde, gesehen von der Linie 4-4 der Fig. 3.

Fig. 5 ein teilweises Schnittbild einer Draufsicht einer Ecke der Schirmträger-Platte und Masken- Rahmenanordnung mit einem Zapfen und einer Maskenhaltevorrichtung, welche an der Röhrendiagonale ausgerichtet ist, wobei die Schattenmaske entfernt wurde.

Fig. 1 zeigt eine rechteckige Farbbildröhre 8 mit einem Glaskörper 10 mit einer rechteckigen Schirmträger-Platte 12 und einem röhrenförmigen Halsstück 14 verbunden durch einen rechteckigen Trichter 16. Die Platte 12 umfaßt eine Sichtscheibe 18 und eine an den Trichter 16 hermetisch angeschlossene periphere Flanke oder Seitenwand 20. Die Schirmträger-Platte 12 weist zwei orthogonale Achsen auf:
eine Hauptachse X, welche parallel zu ihrer breiteren Ausdehnung (normalerweise horizontal) liegt, und eine kleinere Achse Y, die parallel liegt zu ihrer engeren Ausdehnung (normalerweise vertikal). Die Haupt- und die kleinere Achse liegen senkrecht zur zentralen Längsachse Z der Röhre, die die Mitte des Halsstückes 14 und die Mitte der Platte 12 durchläuft. Die Innenfläche der Scheibe 18 trägt ein mosaikartig dreifarbiges Phosphor-Raster 22. Das Raster ist vorzugsweise ein Linienraster, dessen Phosphorlinien im wesentlichen parallel zu der kleineren Achse Y verlaufen. Alternativ kann das Raster ein Punktraster sein. Eine mit vielen Öffnungen versehene Farbselektorelektrode oder Schattenmaske 24 ist in einer in bezug auf das Raster 22 vorgegebenen Position mittels einer verbesserten Vorrichtung entfernbar befestigt. Ein Elektronenstrahlerzeuger 26 ist mittig im Halsstück 14 befestigt, um drei Elektronenstrahlen zu erzeugen und entlang konvergenter Bahnen durch die Maske 24 auf das Raster 22 zu leiten.

Die Röhre in Fig. 1 ist so konstruiert, daß sie mit einem externen magnetischen Ablenkjoch verwendet werden kann, wie z. B. dem Joch 28, welches sich in der Nähe der Einmündung des Trichters in das Halsstück befindet. Wird das Joch aktiviert, so setzt es die drei Elektronenstrahlen Magnetfeldern aus, die bewirken, daß die Strahlen das Raster 22 horizontal und vertikal in einem rechteckigen Raster abtasten.

Die Schattenmaske 24 ist Teil einer Masken-Rahmenanordnung 30, die auch einen äußeren Rahmen 32 umfaßt. Die Masken- Rahmenanordnung 30 wird in den Fig. 1, 2, 3 und 4 innerhalb der Schirmträger-Platte 12 angeordnet gezeigt. Die Masken- Rahmenanordnung 30 ist befestigt an der Platte 12 mittels vierer verbesserter Haltevorrichtungen 34, von denen eine in jeder der Fig. 2, 3 und 4 dargestellt ist.

Der Rahmen 32 umfaßt zwei im wesentlichen senkrecht zueinander stehende Flanken, eine erste Flanke 36 und eine zweite Flanke 38 in einer Anordnung mit L-förmigen Schnitt. Die erste Flanke 36 erstreckt sich von der zweiten Flanke 38 in Richtung auf das Raster 22. Die zweite Flanke 38 erstreckt sich von der ersten Flanke 36 in Richtung auf die zentrale Längsachse Z der Röhre 8. Die vier Ecken 42 des Rahmens 32 sind abgeschnitten; sie sind damit senkrecht zu einer Achse A der Haltevorrichtung.

Die Schattenmaske 24 umfaßt einen gebogenen, mit Öffnungen versehenen Teilbereich 25, einen nicht durchbrochenen Randbereich 27, welcher den Bereich mit Öffnungen 25 umschließt, und einen Saumbereich 29, der vom Randbereich 27 zurückgebogen ist und sich vom Raster 22 weg erstreckt. Die Maske 24 ist teleskopartig in den Rahmen 32 eingepaßt oder in ihn eingesetzt und mit der Innenfläche der ersten Flanke 36 verschweißt.

Haltevorrichtungen 34 für die Masken-Rahmenanordnung sind an jeder der vier Ecken des Rahmens und der Platte vorhanden. Jede Haltevorrichtung 34 umfaßt einen Zapfen 44, eine Feder 46 und eine Scheibe 48. Jeder Zapfen 44 ist ein konisch geformtes Metallstück, welches an der Seitenwand 20 der Platte angebracht ist. Jede Scheibe 48 ist in der Nähe eines Endes an einer angeschnittenen Ecke des Rahmens 32 an die Flanke 36 angeschweißt. Die Feder 46 ist an einem ihrer Enden an dem anderen Ende der Scheibe 48 angebracht. Eine nahe dem freien Ende jeder Feder 46 liegende Öffnung greift in den konischen Teil eines Zapfens 44 ein.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf Maskenrahmen 32 und Haltevorrichtung 34 mit der Feder 46, in perspektivischer Sicht vom Raster aus gesehen. Der Einfachheit halber wurde die kreuzweise Schraffierung der Glasplatte und der Schattenmaske weggelassen. Eine durchgezogene Linie 50 deutet die Innenfläche der Platte an der Schnittstelle an, wobei der Schnitt auch auf der Ebene der Oberseite von Feder 46 und Scheibe 48 liegt. Eine gestrichelte Linie 52 ist eine Konturlinie der Innenfläche der Platte 12 auf der Ebene der Scheibe des Zapfens. Gestrichelte Linien 54 und 56 stellen die Abschlußkante der Platte 12 dar. Eine Linie D zeigt die echte Diagonale des Schirmträgers der Röhre an, und eine Linie A zeigt die Achse von Zapfen 44, Feder 46 und Scheibe 48 an. Eine Diagonale D ist eine Gerade, die die Mitten der Radien der Biegungen einander gegenüberliegender Ecken der Platte und die Mitte der Platte durchläuft. Im allgemeinen stimmt die Plattendiagonale D mit der Diagonale der Leuchtschirmes überein. Wie gezeigt, ist die Zapfen- Achse A gegenüber der echten Diagonale der Röhre in der Richtung auf die Hauptachse X der Röhre hin verschoben. In einer Röhre mit einem Seitenverhältnis von 16 × 9 bildet die diagonale Gerade D einen Winkel von 29,36 Grad mit der Hauptachse X. In einer verbesserten Röhre mit einer sichtbaren Diagonale von 86 cm (34 Zoll) sind die Zapfen ungefähr 3,00 mm vertikal von der Plattendiagonalen in Richtung auf die Hauptachse der Platte versetzt. Die Zapfen- Achse A bildet mit der Hauptachse X einen Winkel von 29,014 Grad. Durch das Verschieben des Zapfens 44 um 3,00 mm erreicht man einen Abstand, hier mit E bezeichnet, zwischen dem näheren Ende der Feder 46 und der Seitenwand der Platte bei Linie 50 und einen Abstand, hier mit F bezeichnet, zwischen einer Spitze des abgewandten Endes der Feder 46 und der Seitenwand der Platte bei Linie 52.

Die verbesserte Ausführungsform in Fig. 4 mit den verschobenen Zapfen kann mit einer Röhre ohne Verschiebung verglichen werden, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Teile der Röhre in Fig. 5, die den Teilen der verbesserten Ausführungsform in Fig. 4 entsprechen, sind mit denselben Kennzahlen mit dem Zusatz ' (Strich) versehen. Fig. 5 zeigt die Röhre mit einem Abstand E' zwischen dem näheren Ende der Feder 46' und der Seitenwand der Platte bei Linie 50' und einem Abstand F' zwischen einer Spitze des abgewandten Endes der Feder 46' und der Seitenwand der Platte bei Linie 52'.

In der verbesserten Ausführungsform in Fig. 4 sind die Feder 46 und die Scheibe 48 etwas breiter ausgeführt, um sie stärker als die Feder 46' bzw. die Scheibe 48' der Röhre in Fig. 5 zu machen. Trotz der Verbreiterung von Feder und Scheibe sind die Abstände E und F der verbesserten Ausführung größer als die Anstände E' und F' der Röhre gemäß Fig. 5. Bei Röhren mit einem 16 × 9 Seitenverhältnis und einer Länge der Diagonale des Leuchtschirmes von 86 cm (34 Zoll) betragen die Abstände E und F der Röhre mit den verschobenen Zapfen 3,47 mm bzw. 4,47 mm, und die Abstände E' und F' der Röhre ohne Verschiebung betragen 1,59 mm bzw. 2,16 mm. Die zusätzlichen Abstände erlauben die Verwendung stärkerer Federn und ein leichteres Einsetzen sowie leichteres Einsetzen und leichteren Ausbau der Masken- Rahmenanordnung aus der Schirmträger-Platte.

Obgleich die vorliegende Erfindung in bezug auf eine Röhre mit einer an einem äußeren Rahmen befestigten Schattenmaske beschrieben wurde, kann die Erfindung auch bei einer Röhre Anwendung finden, in der eine periphere Verstärkung einer Schattenmaske in der Maske integriert ist und kein separater Rahmen verwendet wird.

Claims (1)

1. Farbbildröhre mit einem evakuierten Glaskörper (10) mit einer rechteckigen Schirmträger-Platte (12) mit zwei lagen Seiten und zwei kurzen Seiten, wobei

• a) die Schirmträger-Platte (12) eine parallel zu den langen Seiten verlaufende Hauptachse (X-X), eine parallel zu den kurzen Seiten verlaufende kleinere Achse (Y-Y) und zwei Diagonalen (D) aufweist, die die einander gegenüberliegen­ den Ecken der Schirmträger-Platte (12) verbinden,
• b) die Schirmträger-Platte (12) eine Masken-Rahmenanordnung (30) enthält, die mit an den vier Ecken der Schirmträger- Platte (12) befindlichen Haltevorrichtungen (34) in diese eingebaut ist,
• c) die Haltevorrichtungen (34) an jeder der Ecken der Schirm­ träger-Platte (12) einen an dem Glaskörper befestigten Zap­ fen (44), eine Feder (46) mit einer in Eingriff mit dem Zapfen (44) stehenden Öffnung und eine zwischen Feder (46) und Masken-Rahmenanordnung (30) angeordnete Scheibe (48) aufweisen, die an die Masken-Rahmenanordnung (30) ange­ schweißt ist,
• d) die Haltevorrichtungen (34) eine Kompensation der thermi­ schen Ausdehnung der Masken-Rahmenanordnung (30) dadurch vornehmen, daß die Masken-Rahmenanordnung (30) durch die thermische Ausdehnung der Haltevorrichtungen (34) in Rich­ tung auf das Bildschirm-Farbraster der Farbbildröhre ver­ schoben wird,
• e) die Schirmträger-Platte (12) ein Seitenverhältnis von 16 : 9 aufweist, so daß jede der Diagonalen (D) mit der Hauptachse (X-X) einen Winkel von 29,36° einschließt, und
• f) die Zapfen (44) entlang den gekrümmten Teilen der Ecken der Schirmträger-Platte (12) angeordnet sind, jedoch gegenüber den Diagonalen (D) in Richtung der Hauptachse (X-X) derart leicht versetzt sind, daß für eine Länge der Diagonalen (D) von 86 cm die zentralen Longitudinalachsen (A) der Zap­ fen (44) mit der Hauptachse (X-X) einen Winkel von 29,014° einschließen und der vertikale Versatz der Zapfen (44) von den Diagonalen (D) etwa 3 mm beträgt.