DE942567C - Mehrfarbenfernsehroehre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kathodenstrahlröhre zur Herstellung mehrfarbiger Bilder unter Anwendung eines Gitters von gleichebenigen, parallelen Drähten, die einem Phosphoreszenz-Schirm oder einer Auffangelektrode benachbart sind. Es handelt sich darum, jede Möglichkeit der Schwingungsentstehung bei den Gitterdrähten als Einwirkung des periodisch wechselnden elektrischen Feldes und/oder jeglicher Stoßeinwirkung physikalischer oder elektrischer Natur zu unterbinden. Kathodenstrahlröhren sind ausgestattet mit einem Gitter aus parallelen Drähten, die einem aus Streifen bestehenden Phosphoreszenz-Schirm benachbart sind.

derart und zu dem Zweck, den Elektronenstrahl zu fokussieren in Form von dünnen parallelen Linien, die auf dem Phosphoreszenz-Streifen des 'Schirmes aufgezeichnet werden. Die Fokussierung des Kathodenstrahls nach der Ablenkung ist bekannt und bewirkt das Wiederfokussieren des abtastenden Elektronenstrahls im Gebiet zwischen den parallelen Gitterdrähten und dem Leuchtschirm oder Auffangschirm. Unter Einführung einer Mikro-Beugung wird der Strahl auf jeden der Phosphoreszenz-Streifen gerichtet.

Zur Erleichterung des Verständnisses der Grund- «5 sätze vorliegender Erfindung wird eine kurze Be-

Schreibung einer Ausbildungsform der einquelHgen Nach-Ablenkungs-Fokussierung gebracht. Eine solche Röhre hat einen Leuchtschirm oder eine Auffangelektrode, die aus einer ziemlich großen Zahl von nahe beieinanderliegenden Phosphoreszenz-Streifen mit Einzel-Farben besteht.·· Sie sind dazu bestimmt, in vorgesehener Folge stark aufzuleuchten, wenn sie von dem Kathodenstrahl getroffen werden, z. B. in den Farben Rot, Grün, Blau> Grün, Rot, Grün.

to Dabei ist unter Phosphoreszenz-Farbe- der Farbeindruck verstanden, den das ausgesanidte Licht auf das Auge des Beobachters ausübt. Die Phosphoreszenz-Stoffe sind mit einer Aluminiumschicht bedeckt, oder der Schirm ist mit einer elektrisch leitenden· Schicht überzogen.

Das Gitter besteht aus parallelen, gleichebenigen Drähten und ist so zu den Phosphoreszenz-Streifen· angeordnet, daß im elektronen-optischen Sinne ein Draht zum »blauen« Streifen und entsprechend ein anderer Draht zu einem »roten« Streifen zugeordnet ist. Die »Rot«-Drähte sind elektrisch miteinander verbunden, während andererseits die »Blau«-Drähte miteinander verklemmt sind.

Zwischen der Ebene" des Drahtgitters und der leitenden Schicht auf dem Schirm besteht eine Potentialdifferenz von solcher Größe und Polarität, daß die Drähte wie eine Serie von zylindrischen Linsen auf die Elektronen des abtastenden Strahls wirken. Das Konvergenzfeld veranlaßt die Elektronenstrahlen dazu, 'eine Art feiner Linien auf dem Phosphoreszenz ^Schirm zu beschreiben. Dieser Linienaufbau hat nicht notwendigerweise direkte geometrische Beziehungen zu dem Weg, der von dem abtastenden Strahl beim · Ziehen der Linien der Rasterflächen beschrieben wird.

Es mag hervorgehoben sein, daß der Elektronenstrahl von der Elektronenquelle zu den Phosphoreszenz-Streifen "wandert, wobei er unterwegs durch die oben beschriebene Einrichtung des Linsenaufbaus in eine Reihe von parallelen Linien fokussiert wird. Wenn zwischen den »roten« 'und »blauen« Drähten des Gitters das Potential Null besteht, dann liegen die vom Elektronenstrahl geschriebenen Linien innerhalb der Grenzen des grünen Streifens.

Wenn die den roten Streifen zugeordneten Drähte eine positive Spannung in bezug auf die den blauen Streifen zugeordneten Drähte aufweisen, dann wird der Elektronenstrahl so abgebeugt, daß die dünnen Linien innerhalb der Rot-Streifen liegen. In ähnlieber Weise treffen die Elektronen auf die Blau-Streifen, wenn die den blauen Streifen zugeordneten Drähte in bezug auf die den roten Streifen zugeordneten Drähte positiv geladen sind. Verschiedene Farbkomponenten entstehen entsprechend der jeweils angelegten Spannung zwischen den zwei Teilen der Gitterdrähte.

Demnach hat eine farbgeregelte Kathodenstrahlröhre eine Gittervonrichtung der oben dargelegten Art mit periodisch - durchgeführtem Spannungswechsel, wobei die Drähte mit Hilfe von elektrostatischen Ladungen solche Kräfte ausüben, deren' Größe entsprechend der SpaiHiungsänderung schwankt. Wenn die wirkenden Kräfte sich in einer Frequenz ändern, die dicht an der Resonanzfrequenz der Drähte liegt, dann schwingen letztere mit dem Erfolg, daß auch das Linienmuster auf dem Phosphoreszenz-Schirm zu. schwingen beginnt. Ist die Schwingung genügend groß, dann verschmieren die Farben und/oder es kommt zu Kurzschluß.' Sogar mit verhältnismäßig kleinen Schwingungen kann der Elektronenstrahl defokussieren, und die Bildwiedergabe wird ungleichmäßig. Natürlich können solche Schwingungen sowohl von 'elektrischen'Stößen auf die Gittervorrichtung oder Stoßen andeirer Art auf die ' gesamte Kathodenstrahlröhre erzeugt werden.

Das hier erkannte Problem ist, die mechanischen Schwingungen des Drahtgitters zu unterdrücken, und es sind hierzu schon mehrere Mittel vorgeschlagen worden.

Während die früheren Dämpfungsmaßnahinen darauf beruhen, entsprechend der Art der Kathodenstrahlröhre einen möglichst festen Sitz sicherzustellen, wurde gefunden, daß damit verschiedene Nachteile verbunden sind; besonders, wenn eine Massenproduktion der Röhren erfolgt, dann entstehen hierdurch zusätzliche Kosten.

Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, zur Verhinderung der Schwingungen der fokussierenden Gitterdrähte nicht linienförmige Stäbe von besonders unnachgiebigen Isolierstoffen zu verwenden. Diese Stäbe verlaufen quer zu den Gitterdrähten und sind zwischen diese so eingewebt, daß parallele Drähte in derselben Ebene entstehen.

Dieses Mittel zur Unterdrückung der Drahtschwingungen bewirkt gleichzeitig 'eine feste Verankerung der Gitterdrähte als Dämpfungsglied und ist ein nützliches Element, die Gitterdrähte in verschiedene Ebenen zu trennen und eine unausgeglichene Spannung für die zwei Anordnungen der Gitterdrähte in den erwähnten Ebenen hervorzurufen.

Vorliegende Erfindung, ist im Hinblick auf die Erreichung gleichebeniger Verhältnisse der Gitterdrähte und der Benutzung als Dämpfungsglied so besonders ausgebildet, daß die Gitterdrahtbeziehung nicht gestört wird und Schwingungen in ihrer Größe vermindert werden. Die Zwischenwebung kann in jeder Form erfolgen, um die Dämpfungswirksamkeit noch mehr zu steigern. .

In der Zeichnung stellen dar

Fig.· ι eine schematische -Darstellung einer Kathodenstrahlröhre, in die vorliegende Erfindung eingetragen ist,

Fig. 2 ein vergrößerter Ausschnitt nach Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Drahtgitters nach Fig. 1 zur Darstellung der Einzelheiten der Verwebungsweise zwischen. Gitterdrähten und Dämpfungsstäben,

Fig. 4 Teilausschnitt von Fig. 3 nach Linie 4-4,

Fig. 5 Darstellung der vorzugsweisen Zuordnung der Phosphoreszenz-Streifen zu den Gitterdrähten, abgewickelt in eine Ebene.

Fig. ι zeigt eine Kathodenstrahlröhre 10 nach vorliegender Anmeldung. Die Röhre hat die üblichen Einrichtungen zur Erzeugung eines Elektronen-

Strahls und zur Beugung dieses Strahls 12 in zwei aufeinander senkrechte Richtungen, um ein Raster auf der Auffangelektrode zu zeichnen.

Die Auffangelektrode der Röhre ist zur Erleichterung des Verständnisses als getrennte Vorrichtung. 14 aufgezeichnet, die der Transparentwand 16 benachbart liegt. Die Vorrichtung 14 schließt eine Transparentplatte 18, eine Phosphoreszenzschicht 20 und ein diesem benachbartes Gitter von parallelen Farbsteuer-Leitern 22 ein und ist so gestützt und getragen innerhalb der Röhre 1 o, daß das durch den abtastenden Strahl 12 erzeugte Licht auf dem Phosphoreszenz-Schirm 20 von einem Beobachter durch die Transparentwand 16 'der Kathodenstrahlröhre gesehen wird.

Die Grundplatte 18 kann aus Glas oder anderem geeignetem Material bestehen. Der Phosphoreszenz-Schirm 20 besteht vorzugsweise aus einer Vielzahl von benachbarten Streifen, die die Eigenschaft haben, in verschiedenen Farben zu fluoreszieren, entsprechend dem darzustellenden Bild. Diese Farben sind z. B. Rot, Grün und Blau. Diese Streifen sind in eimer vorausbestimmten Farbfolge nebeneinander Seite an 'Seite geführt. Entsprechend Fig. 5 ist die Farbfolge zur Verdeutlichung gewählt: Rot, Grün, Blau, Grün, Rot, Grün usw. Diese Reihenfolge bildet jedoch keinen Gegenstand vorliegender Erfindung, aber sie hat sich genügend praktisch bewährt. Der Phosphoreszenz-Schirm 20 ist dann mit einer Aluminiumschicht versehen oder mit einer anderen dünnen Schicht von elektrisch leitendem Material auf der Oberfläche der Auftreffstelle der Elektronen. Das Farbsteuer-Gitter, benachbart der Schirmoberfläche 20, besteht aus einer Vielheit linearer Leiter, wie den Drähten 22, die in einer Form an die Phosphoreszenz-Streifen in einer in Fig. 3 und 5 dargestellten Weise angrenzen. (Nur ein kleiner Teilausschnitt der Phosphoreszenzstreifen-Oberfläche 29 der Auffangelektrode ist in Fig..·3 gezeigt, um das Verhältnis zu den Gitterdrähten zu veranschaulichen.) Danach ist ein Gitterdraht jedem Rot- und Blau-Phosphoreszenz-Streifen zugeordnet, aber nicht dem grünen Streifen. Durch zyklische Änderungen der Spannungen der »Rot«-Drähte mit der Spannung der »Blau«-Drähte 'entstehen verschiedenfarbige Anblicke des darzustellenden. Bildes. In diesem Zusammenhang mag daran erinnert sein, daß die vorliegenden Zeichnungen nicht natur- und maßstabgetreu dargestellt, sondern die Abmessungen verzerrt gezeichnet sind, um sie besser zu veranschaulichen. Jedes Paar Drähte im elektronenoptischen Sinne kann als eine zusammenhängende Streifenfläche angesehen werden, die einen Farbzykluis in sich schließt.

In einer bevorzugten Röhrenausbildungsform wird eine Spannung an die Leitschicht der Phosphoreszenzoberflächc 20 gelegt, die im Mittel positiv ist in bezug auf die Drähte 22 der Gittervorrichtung. So entsteht eine Vielzahl elektrostatischer Linsen, die die Elektronen des abtastenden Strahls 12 in eine Reihe feiner Linien fokussieren, die mit den Phosphoneszenz-Streifen zusammenf allen. Vorliegende Erfindung kann in Farbfernsehröhren angewendet ■werden, bei denen die Drähte 22 als Farbänderungselektroden allein dienen; die Drähte können aber auch als elektrische Linsen-Anordnung schlechthin wirken.

Jede geeignete Art der Befestigung der Drähte 22 kann angewandt werden, um sie der phosphoreszenzbedeckten Oberfläche 20 der Auffangelektrode benachbart anzuordnen. In der Zeichnung ist ein Paar Erhöhungen 24 und 26 dargestellt, die auf ihrer Oberfläche in gleichem Abstand Einkerbungen besitzen zur Führung der Drähte 22 und zuir Vermeidung von Bewegungen an diesen Stellen. Die Drähte sind, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, ziemlich fest angespannt mittels einer großen Zahl Haken an den beiden Teilen 28 zur Sicherung der Oberfläche unterhalb der Transparent-Grundplatte 18 außerhalb der Grenzen der Bildrasterfläche.

Die Erfindung verhindert jegliche Art von Schwingungen der Drähte des farbgeregelten. Gitters durch Einweben von einem oder mehreren festen, stabähnlichen Körpern zwischen den Drähten der Farbsteuereinrichtung, wobei die Gleichebenigkeit der Drähte erhalten bleibt. Diese Einrichtung zeigen Fig. ι bis 5.

Drei Isolierstäbchen 30, 32 und 34 vom kreis förmigen Querschnitt sollen zur Veranschaulichung der Einrichtung dienen, obwohl schon das Stäbchen 32 allein genügende Wirkung besitzt, wie weiter unten dargelegt wird. Auf jeden Fall sind die Stäbchen im wesentlichen quer zu den Gitterdrähten 22 angeordnet und dazwischen etwa in der Weise verwoben, daß ein Draht darüber, der nächste darunter usw. liegt. Fig. 3, 4 und S veranschaulichen diese Webbeziehungen.

Wie die gleichebenige Beziehung der Gitterdrähte 22 aufrechtzuerhalten ist, zeigt die Fig. 4, in der von jedem der Dämpfungsstäbe ein Teil herausgezeichnet ist. Darin ist der Verlauf als eine »Zick-Zack«-Linie dargestellt. Mit anderen Worten gesagt, weist jedes der Stäbchen, das sonst geradlinig verlaufen würde, Biegestellen auf entsprechend der Zahl der Gitterdrähte, in welche das Stäbchen eingewebt ist. Die BiegerichtuTig ist die gleiche an den Wechselstellen, also aus, ein, aus usw., wie dies am besten Fig. 4 zu entnehmen ist. Das Ergebnis ist ein Stäbchen in Wellenform, wobei der Betrag der Biegung ist L₁-J-L₂ = D.

Es bedeutet L₁ Abstand der inoenliegenden Oberfläche des Dämpfungsstäbchens an einer beliebigen Biegestelle zu der Längsachse X-X des Dämpfungsstäbchens, L₂ Abstand der innenliegenden Oberfläche des Dämpfungsstäbchens an einer der ersten unmittelbar benachbarten Biegestelle zu der Längsachse x-x des Dämpfuingsstäbchens, D Durchmesser des Dämpfungsstäbchens.

So !entsteht ein guter Oberflächenkontakt zwischen Stäbchen und jedem der Gitter drähte 22, mit denen sie verwebt sind.

Jedes der Dämpfungsstäbchen 30, 32 und 34 ist nicht nur mit den Gitterdrähten 22, sondern auch mit den anderen Dämpfumgsstäbchen durch Zwi schenschießen verbunden. Danach ist die Anordnung so getroffen, daß Stäbchen 32 beispielsweise über

einen bestimmten Gitterdraht liegt, die Stäbchen 30 und 34 dagegen unterhalb desselben Gittefdrahtes liegen. Fig. 5 erläutert dies, und Fig. 4 zeigt die Seitenansicht von Stäbchen 30 und 32, wobei jeder Gitterdraht diametral 'entgegengesetzten Kontakt mit Stäbchen 32 hat. Stäbchen 34 ist in Fig. 4 nicht dargestellt, ist aber entsprechend ähnlich dem Stäbchen 30.

Es sei nochmals hervorgehoben, daß 'ein Teil der Gitterdrähte-Vorrichtung elektrostatischen Kräften in einer Größe unterworfen ist, die sie veranlassen, ihre normale Lage zu verlassen, wenn die Drähte nicht in ihre Lage durch die Dämpfumgsstäbchen zurückgetrieben würden, mit denen sie im Kontakt stehen. Dasselbe Dämpfqngsstäbchen berührt andere Gitterteile als die Drähte, die diesen Kräften "besonderer Werte unterworfen sind. Tatsächlich ist die Richtung, in der die Kraft auf den letzterwähnten Gitterdraht-Abschnitt wirkt, entgegengesetzt gerichtet der Richtungsänderung, die auf den' ersterwähnten Draht-Abschnitt wirkt. Die Dämpfuingsstäbchen wirken ausgleichend, beruhigend und vernichten jede Neigung eines Drahtes zur Bewegung, die die Farbregelungsgittereinrichtung besitzt.

Obwohl jede Zahl von »Zick-Zacfe-Dämpfungs-

. Stäbchen angewandt werden kann, hat es. sich als zweckmäßig im praktischen Röhrenbau erwiesen, drei Stäbchen zu verwenden, deren Durchmesser 0,075 bis 0,125 mm beträgt.

Um die Dämpfungsstäbchen in ihrer ursprünglichen Lage zu binden, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, wird eine kleine Menge Bindestoff, z. B. »Sau!ereisen«-Zement, in der Nähe der Enden jedes der Stäbchen verwendet. In Fig. 3 sind diese Stellen mit 36 bezeichnet, wobei die Verbindung zwischen Gitterdraht und Stäbchen hergestellt'wird. Diese Stellen legen jedes 'Stäbchen fest und vei·- hiadern Bewegungen innerhalb der Ebene der letzteren. Wenn die beiden Enden jedes Stäbchens außerhalb der Rasterfläche des Auffangsichirmes liegen, dann entsteht kein störender Eindruck durch den Zement auf dem Bild für den Beobachter. Es ist noch jiede andere Art der Befestigung der Stäbchen denkbar, die innerhalb vorliegender Erfindung liegen. Es ist aber von Wert, darauf zu achten, daß gewisse Bedingungen des Drahtabstandas und/oder des. Dämpfangestäbchensdurchmessers z. B. so eingehalten werden, daß es möglich ist, Bindematerial wegzulassen und die Stäbchen in ihrer festgelegten Lage ohne jede Hilfe bleiben.

Für die Dämpfuingsstäbchen kann jede Art geeigneten Materials mit genügendem Erfolg verwendet werden,, speziell gilt dies von Glasstoffen. Ein Glas scheint hierfür besonders geeignet zu sein, das im Handel unter der Bezeichnung »G-12« erhältlich ist. Wird eine solche Zusammensetzung gewählt, dann wird der Schatten der Stäbchen auf dem Auffangschirm dann nicht beobachtet, wenn -^- un- ,

gefähr 1/4 ist. Dabei ist V₂ die Spannungsdifferenz der Kathode zum Schirm 20, und V₁ ist die durch schnittliche Spannungsdifferenz zwischen Schirm 20 und Drahtgitter 22. Bei Verminderung dieses Spannungsverhältnisses entsteht ein wachsender Betrag an Schatten, der den Eindruck erweckt, als ob feste Objekte im Weg des Elektronenstrahls vorhanden seien.

Es mag noch erwähnt sein, daß der Gebrauch des Ausdruckes »benachbart« (adjacent to) in der Beschreibung die räumliche Beziehung des Drahtgitters und der Auffangelektrode 'erläutert, da eine Bedingung beschrieben ist, bei der das Drahtgitter in einer Ebene liegt, die nur wenig von der Ebene der Auffangelektrode getrennt ist. Dies darf nicht verwechselt werden mit dem Fall, wo diese beiden Teile sich berühren oder im tatsächlichen physikalischen Kontakt miteinander stehen.

Claims (5)

Patentansprüche·.

1. Mehrfarbenfernsehröhre mit einem Gitter paralleler gleichebeniger Drähte zwischen Elektronenstrahl-Erzeugungsquelle und Auffangelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwingungsdämpfer nicht geradlinige Stäbchen von im wesentlichen biegsamem Isoliermaterial quer zu den parallelen Drähten des Gitters sa eingewebt sind, daß die gleichebenige Beziehung der Gitterdrähte gewahrt ist.

2. Fernsehröhre nach Anspruch 1, bei detr die Stäbchen »Zick-Zacke-Form aufweisen.

3. Fernsehröhre nach Ansprüchen iund 2, dadurch gekennzieichnet, daB eine Mehrzahl von stäbchenartigen Isolierkörpern in »Zick-Zack«- Form so quer zu den parallelen Drähten des Gitters 'eingewebt sind, daß durch die Verwebung dieser Körper mit den Drähten ein inniger Kontakt vorhanden ist und trotzdem ein gleichebeniges Gitter erhalten bleibt. "

4. Fernsehröhre nach Anspruch. 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Dämpfungskörper Kontakt mit jedem Draht des Gitters hat, wobei die benachbarten Dämpfungskörper im entgegengesetzten Sinme die benachbarten Drähte berühren. .

5. Fernsehröhre nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekiennzeichniet, daß der Isolierkörper abwechselnd nach innen und außen gebogen ist entsprechend der Zahl der Drähte des Gitters, wobei die Biegerichtang an den entsprechenden Punkten übereinstimmt, so daß eine symmetrische Anordnung über die Längsachse entsteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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