ITMI20001480A1

ITMI20001480A1 - CATHODE TUBE WITH FRAME STRUCTURE / PERFECTED MASK

Info

Publication number: ITMI20001480A1
Application number: IT2000MI001480A
Authority: IT
Inventors: Paolo Ginesti; Renzo Incagli; Silvio Santovincenzo; Pedro E Cosma; Mario Battisti; Armando Cellitti; Tommaso Petitti; Raffaele Ludovici
Original assignee: Videocolor Spa
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2001-12-30
Also published as: ITMI20001480A0; IT1318092B1

Description

Domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo: Patent application for industrial invention entitled:

"Tubo a raggi catodici con struttura di telaio/masche ra perfezionata" "Cathode ray tube with improved frame structure / mask"

La presente invenzione riguarda una struttura di maschera di selezione dei colori per tubo a raggi catodici a colori. L'invenzione ha la sua applicazione in. tutti i tipi di tubo comprendenti una maschera di selezione dei colori ed è più in particolare adatta per i tubi la cui maschera viene mantenuta in tensione tramite il telaio sul quale essa è collegata. The present invention relates to a color selection mask structure for a color cathode ray tube. The invention has its application in. all types of tubes comprising a color selection mask and is more particularly suitable for tubes whose mask is kept under tension by the frame on which it is connected.

I tubi a raggi catodici convenzionali presentano una maschera di selezione dei colori posta ad una distanza precisa dall'interno della faccia anteriore di vetro del tubo, faccia anteriore sulla quale sono depositati reticoli di fosfori luminescenti rossi, verdi e blu per formare uno schermo. Un cannone a elettroni disposto all'interno del tubo, nella sua parte posteriore, genera tre fàsci di elettroni in direzione della faccia anteriore. Un dispositivo di deflessione elettromagnetica, generalmente disposto all'esterno del tubo e vicino al cannone ad elettroni ha la funzione di deviare i fasci elettronici per far loro esplorare la superficie del pannello sul quale sono disposte le reti di elementi luminescenti. Sotto l'influenza di ; tre fasci elettronici corrispondenti ciascuno 'ad un colore primario determinato, le reti di fosfori luminescenti premettono la· riproduzione di immagini sullo schermo, la maschera premettendo a ciascun fascio determinato di illuminare solo il fosforo luminescente dei colore corrispondente. Conventional cathode ray tubes have a color selection mask placed at a precise distance from the inside of the glass front face of the tube, on which grids of red, green and blue luminescent phosphors are deposited to form a screen. An electron gun placed inside the tube, in its rear part, generates three electron beams in the direction of the front face. An electromagnetic deflection device, generally arranged outside the tube and close to the electron gun, has the function of deflecting the electron beams to make them explore the surface of the panel on which the networks of luminescent elements are arranged. Under the influence of; three electron beams each corresponding to a determined primary color, the luminescent phosphor networks allow the reproduction of images on the screen, the mask by allowing each determined beam to illuminate only the luminescent phosphor of the corresponding color.

La maschera di selezione dei colori durante il funzionamento del tubo deve essere disposta e mantenuta in una posizione precisa all'interno di questo tubo. Le funzioni di sostegno della maschera sono realizzate grazie ad un telaio metallico rettangolare generalmente molto rigido sul quale la maschera viene convenzionalmente saldata. Il gruppo telaio/maschera è montato nella faccia anteriore del tubo grazie a mezzi di sospensione che il più delle volte sono saldati sul telaio e cooperano con dei perni inseriti nel vetro che costituisce la faccia anteriore del tubo. The color selection mask during tube operation must be placed and held in a precise position within this tube. The supporting functions of the mask are achieved thanks to a generally very rigid rectangular metal frame on which the mask is conventionally welded. The frame / mask assembly is mounted in the front face of the tube thanks to suspension means which are most often welded to the frame and cooperate with pins inserted in the glass which constitutes the front face of the tube.

I tubi la cui faccia anteriore è sempre più piatta, corrispondono alla tendenza attuale, con un’evoluzione verso le facce anteriori completamente piatte. Per realizzare tubi che hanno una tale faccia anteriore, è prevista una tecnologia che consiste nell'utilizzo di una maschera piatta, mantenuta in tensione secondo almeno una direzione. Tali strutture sono descritte per esempio nel brevetto USA No. 4872 179. The tubes whose front face is increasingly flat correspond to the current trend, with an evolution towards completely flat front faces. In order to make tubes having such a front face, a technology is provided which consists in the use of a flat mask, kept under tension according to at least one direction. Such structures are described for example in US patent No. 4872 179.

La maschera di selezione dei colori essendo costituita da una lastra metallica di spessore molto limitato, la 'sua regolazione in tensione può produrre dei fenomeni parassiti di generazione di vibrazioni della detta maschera durante il funzionamento del tubo. Sotto l'effetto dell'urto o delle vibrazioni meccaniche esterne, per esempio delle vibrazioni acustiche prodotte dagli altoparlanti del televisore nel quale il tubo è inserito, la maschera può entrare in vibrazione secondo la sua frequenza di risonanza. Le vibrazioni della maschera hanno per conseguenza il fatto di modificare la zona d'impatto dei fasci di elettroni sullo schermo del tubo, i punti d'impatto di ogni fascio essendo allora sfasati rispetto alla rete di fosfori luminescenti associata, creando così un indebolimento dei colori dell'immagine riprodotta sullo schermo. The color selection mask being constituted by a metal plate of very limited thickness, its tension adjustment can produce parasitic phenomena of generation of vibrations of said mask during the operation of the tube. Under the effect of impact or external mechanical vibrations, for example the acoustic vibrations produced by the speakers of the television in which the tube is inserted, the mask can vibrate according to its resonant frequency. The vibrations of the mask consequently have the fact of modifying the impact zone of the electron beams on the tube screen, the impact points of each beam being then out of phase with respect to the associated luminescent phosphor network, thus creating a weakening of the colors. of the image reproduced on the screen.

Le maschere avendo una superficie effettiva piatta, in particolare nel caso in cui la maschera viene mantenuta in tensione dal telaio, hanno una grande sensibilità alle vibrazioni del loro ambiente che richiede· l'utilizzo di mezzi smorzatori per evitare che la maschera entri in vibrazione . The masks having an effective flat surface, in particular in the case in which the mask is kept under tension by the frame, have a great sensitivity to the vibrations of their environment which requires the use of damping means to prevent the mask from vibrating.

Questo mezzi smorzatori comprendono generalmente, come nella domanda di brevetto italiano della richiedente MI99A002324, delle parti mobili soggette a muoversi,quando la maschera tende a vibrare, collegate tramite saldatura sulla superficie della maschera. This damper means generally comprise, as in the Italian patent application of the Applicant MI99A002324, movable parts subject to move, when the mask tends to vibrate, connected by welding on the surface of the mask.

Questi dispositivi smorzatore sono particolarmente efficienti ma, poiché essi sono disposti in prossimità dei bordi della maschera, essi possono bloccarsi sul detto bordo se iniziano a vibrare con un'ampiezza elevata. These damping devices are particularly efficient but, since they are located near the edges of the mask, they can get stuck on said edge if they begin to vibrate with a high amplitude.

L'invenzione permette di evitare questo bloccaggio e permette fra·gli altri vantaggi di migliorare la dissipazione dell'energia generata dalle vibrazioni della maschera. The invention allows to avoid this blocking and allows, among other advantages, to improve the dissipation of the energy generated by the vibrations of the mask.

Per questo scopo il tubo a raggi catodici secondo 1’invenzione comprende: For this purpose, the cathode ray tube according to the invention includes:

- una maschera di selezione dei colori nella forma di una lastra metallica approssimativamente rettangolare, adatta per essere fissata in tensione su un telaio di supporto e montata all'interno della faccia anteriore del tubo, detta maschera presentando una zona centrale forata con fori ed una zona periferica, disposta fra la zona centrale e i bordi della maschera, - a color selection mask in the form of an approximately rectangular metal plate, suitable to be fixed under tension on a support frame and mounted inside the front face of the tube, said mask having a central area perforated with holes and an area peripheral, placed between the central area and the edges of the mask,

- mezzi di smorzamento delle vibrazioni della . maschera disposti su detta periferia della maschera per smorzare lè vibrazioni di detta maschera sotto forma di nastro metallico flessibile, una cui parte è collegata, per esempio tramite saldatura, ad una superficie della zona periferica della maschera che presenta un'altra parte libera di muoversi a causa della messa in vibrazione della maschera. - vibration damping means of the. mask arranged on said periphery of the mask to dampen the vibrations of said mask in the form of a flexible metal strip, one part of which is connected, for example by welding, to a surface of the peripheral area of the mask which has another part free to move cause of vibration of the mask.

caratterizzato dal fatto che esso comprende dei mezzi di guida dei movimenti della parte libera del nastro metallico flessibile per mantenere detta parte libera sullo stesso lato della maschera. characterized in that it comprises means for guiding the movements of the free part of the flexible metal band to keep said free part on the same side of the mask.

L'invenzione verrà meglio compresa tramite la descrizione che segue e tramite i disegni, nei quali : The invention will be better understood through the following description and through the drawings, in which:

- La Figura 1 rappresenta un tubo a raggi catodici secondo,l'invenzione in vista parzialmente esplosa; Figure 1 represents a cathode ray tube according to the invention in a partially exploded view;

La Figura 2 descrive un gruppo telaio/maschera teso secondo lo stato della tecnica con uno smorzatore delle vibrazioni secondo lo stato della tecnica; Figure 2 describes a frame / mask assembly stretched according to the state of the art with a vibration damper according to the state of the art;

La Figura 3 è una vista prospettica, parzialmente esplosa di un modo di realizzazione di un dispositivo smorzatore di vibrazioni secondo 1'invenzione; Figure 3 is a partially exploded perspective view of an embodiment of a vibration damping device according to the invention;

- La Figura 4 illustra un secondo modo di realizzazione di un dispositivo smorzatore secondo 1 'invenzione; Figure 4 illustrates a second embodiment of a damping device according to the invention;

La Figura 5 illustra un modo di realizzazione dell'invenzione con un dispositivo di guida che circonda la parte libera del nastro metallico flessibile. Figure 5 illustrates an embodiment of the invention with a guiding device surrounding the free portion of the flexible metal strip.

Come illustrato nella Figura 1, un tubo a raggi catodici 1 secondo l'invenzione comprende una lastra approssimativamente piatta 2 e un telaio periferico 3 . La lastra è collegata alla parte posteriore del tubo a forma di imbuto 4 grazie ad una sigillatura tramite vetro sinterizzato. La parte di estremità dei tubo 5 circonda il cannone ad elettroni 6 i cui fasci illuminano lo schermo a fosfori luminescenti 13 attraverso la maschera di selezione dei colori 8, che è qui piatta, per esempio tesa fra i lati lunghi 9 dei telaio 19.'I supporti metallici del gruppo telaio/maschera sostengono questo gruppo all'interno del tubo, i detti supporti potendo presentare una parte 10 saldata al telaio ed una parte che forma una molla 11, fornita con un'apertura per cooperare con un perno 12 incluso nel telaio di vetro 3. As illustrated in Figure 1, a cathode ray tube 1 according to the invention comprises an approximately flat plate 2 and a peripheral frame 3. The plate is connected to the rear part of the funnel-shaped tube 4 thanks to a sintered glass seal. The end part of the tube 5 surrounds the electron gun 6 whose beams illuminate the luminescent phosphor screen 13 through the color selection mask 8, which is here flat, for example stretched between the long sides 9 of the frame 19. ' The metal supports of the frame / mask assembly support this assembly inside the tube, said supports being able to have a part 10 welded to the frame and a part that forms a spring 11, provided with an opening for cooperating with a pin 12 included in the glass frame 3.

Nell'esempio dello stato della tecnica illustrato nella Figura 2, il telaio 19 comprende una coppia di lati lunghi 9 ed una coppia di lati corti 7, i detti lati lunghi e corti avendo per esempio una sezione ad L. La maschera 8, essa stessa di forma approssimativamente rettangolare, è messa in tensione e quindi mantenuta in questo stato, per esempio tramite saldatura sull’estremità 20 dei detti lati lunghi dei telaio. In the example of the state of the art illustrated in Figure 2, the frame 19 comprises a pair of long sides 9 and a pair of short sides 7, said long and short sides having for example an L-shaped section. approximately rectangular in shape, it is tensioned and then maintained in this state, for example by welding on the end 20 of said long sides of the frame.

La maschera è costituita da una lastra metallica, per esempio in acciaio o in Invar di spessore molto limitato, dell'ordine di 100 μm. La maschera ha una zona centrale 30 forata con aperture generalmente disposte in colonne ed una zona periferica 28 che circonda la zona centrale con bordi orizzontali 31 e verticali 32. The mask is made up of a metal plate, for example in steel or Invar of very limited thickness, of the order of 100 μm. The mask has a central area 30 perforated with openings generally arranged in columns and a peripheral area 28 which surrounds the central area with horizontal 31 and vertical 32 edges.

Le strutture dei tubi a raggi catodici che utilizzano delle maschere di selezione dei colori messe in tensione devono risolvere il problema delle vibrazioni di questa maschera, secondo dei modi che sono loro caratteristici, quando detta maschera viene eccitata da vibrazioni esterne, per esempio dagli urti meccanici sul tubo o dalle vibrazioni acustiche che provengono da altoparlanti disposti in prossimità del tubo. Queste vibrazioni si manifestano con dei movimenti della maschera secondo una direzione perpendicolare alla sua superficie, la distanza fra le aperture della maschera e lo schermo varia localmente in funzione dell'ampiezza della vibrazione di detta maschera. La purezza dei colori riprodotti sullo schermo non è allora più garantita, i punti d'impatto dei fasci sullo schermo essendo sfasati in funzione dell'ampiezza della vibrazione. The structures of cathode ray tubes that use color selection masks put under tension must solve the problem of vibrations of this mask, according to the ways that are characteristic of them, when said mask is excited by external vibrations, for example by mechanical shocks. on the tube or from the acoustic vibrations coming from loudspeakers placed near the tube. These vibrations occur with movements of the mask in a direction perpendicular to its surface, the distance between the openings of the mask and the screen varies locally according to the amplitude of the vibration of said mask. The purity of the colors reproduced on the screen is then no longer guaranteed, the impact points of the beams on the screen being out of phase according to the amplitude of the vibration.

D'altra parte dato che la maschera è disposta all'interno dei tubo nel quale regna un vuoto spinto, le vibrazioni della maschera sono smorzate molto lentamente, l'energia trasmessa alla maschera avendo pochi mezzi di dissipazione, ciò che aumenta la visibilità del fenomeno sullo schermo quando il tubo è in funzione. On the other hand, given that the mask is arranged inside the tube in which a high vacuum reigns, the vibrations of the mask are dampened very slowly, the energy transmitted to the mask having few means of dissipation, which increases the visibility of the phenomenon. on the screen when the tube is running.

La Figura 5 illustra in vista prospettica un esempio di smorzatore di vibrazioni adatto ad una maschera tesa secondo una sola direzione, per esempio parallela ai suoi lati corti· 32. Nella parte periferica 28 della maschera 8, per esempio lungo i suoi lati corti verticali 32, è disposto un dispositivo smorzatore 55 sotto' forma di nastro, per esempio metallico, comprendente una parte centrale 51 collegata alla superficie del bordo della maschera, per esempio tramite saldatura, e due alette 50 che si estendono da un lato e dall'altro lato di questa parte centrale. Il dispositivo smorzatore 55 forma con la maschera un sistema di oscillatori accoppiati; i parametri del dispositivo smorzatore 55 come la lunghezza delle alette 50, il loro spessore e i loro pesi sono scelti in modo che la frequenza propria delle vibrazioni del dispositivo 55 sia vicina ad un valore scelto, per esempio la frequenza propria di risonanza della maschera in modo che le vibrazioni del dispositivo smorzatore 55 siano sottratte alle vibrazioni della maschera. Tuttavia quando l'ampiezza delle vibrazioni diviene molto elevata si può verificare che la parte mobile 50 dello smorzatore passi sull'altro lato della maschera e Figure 5 illustrates in perspective view an example of a vibration damper suitable for a mask stretched in a single direction, for example parallel to its short sides 32. In the peripheral part 28 of the mask 8, for example along its vertical short sides 32 , a damper device 55 is arranged in the form of a tape, for example metallic, comprising a central part 51 connected to the surface of the edge of the mask, for example by welding, and two fins 50 extending from one side and the other side of this central part. The damper device 55 forms a coupled oscillator system with the mask; the parameters of the damper device 55 such as the length of the fins 50, their thickness and their weights are chosen so that the natural frequency of the vibrations of the device 55 is close to a chosen value, for example the natural resonant frequency of the mask so that the vibrations of the damping device 55 are subtracted from the vibrations of the mask. However, when the amplitude of the vibrations becomes very high, it can occur that the movable part 50 of the damper passes on the other side of the mask and

sì blocchi sul bordo 52 della stessa. Lo smorzatore yes blocks on the edge 52 of the same. The damper

così immobilizzato non soddisfa più la sua thus immobilized he no longer satisfies his own

funzione. function.

La Figura 3 illustra un primo modo di Figure 3 illustrates a first way of

realizzazione dell'invenzione che evita realization of the avoiding invention

l'apparizione di questo problema. Dei mezzi di emergence of this problem. Of the means of

guida 60 sono disposti nella zona della parte guide 60 are arranged in the area of the part

libera 50 dal nastro metallico flessibile che releases 50 from the flexible metal wire that

costituisce lo smorzatore delle vibrazioni 55, constitutes the vibration damper 55,

vicini al bordo 52 della maschera 8. Questi hanno close to edge 52 of mask 8. These have

qui una forma di una linguetta, che forma con la here a form of a tab, which forms with the

superficie della maschera un angolo non nullo, mask surface a non-zero angle,

preferibilmente dell'ordine di 90°, in modo da preferably of the order of 90 °, so that

estendersi sul lato della maschera sul quale si extend to the side of the mask you are on

trova lo smorzatore delle vibrazioni 55. Questa find the vibration damper 55. This

linguetta 60 ha un'altezza sufficiente per evitare Tab 60 has sufficient height to avoid

che la parte libera 50 si sposti verso l'alto e si that the free part 50 moves upwards and yes

blocchi sul bordo 52. Le linguette 60 possono blocks on edge 52. Tabs 60 can

formare con la maschera un pezzo unitario che è form with the mask a unitary piece that is

realizzato nel momento del taglio della maschera e ' sono piegate successivamente,.o anche esse possono made when the mask is cut and are folded later, or they too can

essere dei pezzi addizionali, collegati alla maschera successivamente, per esempio tramite saldatura . be additional pieces, connected to the mask later, for example by welding.

La Figura 4 illustra un secondo modo di realizzazione dell'invenzione nel quali i mezzi di guida 70 comprendono una linguetta 70 collegata al telaio 19, per esempio tramite saldatura in 71. Questa linguetta è anche disposta nella zona della parte libera 50 dello smorzatore 55 e si estende verso il bordo 52 della maschera con un'altezza del lato della maschera in cui si trova lo smorzatore 50 sufficiente per evitare che la parte libera 50 possa passare sull'altro lato della maschera quando essa vibra. Figure 4 illustrates a second embodiment of the invention in which the guide means 70 comprises a tab 70 connected to the frame 19, for example by welding at 71. This tab is also arranged in the area of the free part 50 of the damper 55 and extends towards the edge 52 of the mask with a height of the side of the mask in which the damper 50 is located sufficient to prevent the free part 50 from passing to the other side of the mask when it vibrates.

La Figura 5 illustra un terzo modo di realizzazione dell'invenzione nel quale i mezzi di guida hanno la forma 'di una linguetta 80 un'estremità della quale è collegata al telaio in 81. L'altra estremità 82 circonda, almeno parzialmente, la parte libera 50 dello smorzatore 55, assicurando così una guida migliore, evitando in particolare che la parte libera 55 scorra contro la zona effettiva forata 30,della maschera. Figure 5 illustrates a third embodiment of the invention in which the guide means have the shape of a tab 80 one end of which is connected to the frame at 81. The other end 82 surrounds, at least partially, the part free part 50 of the damper 55, thus ensuring a better guide, avoiding in particular that the free part 55 slides against the effective perforated area 30 of the mask.

L'invenzione ha il vantaggio supplementare di offrire dei mezzi di dissipazione d'energia addizionali che permettono alla maschera di smorzare le sue vibrazioni più rapidamente. Infatti è vantaggioso che una parte dell'aletta 50 sia in contatto con dei mezzi di guida quando la maschera e gli smorzatori 55 tendono a vibrare. L'energia delle vibrazioni è allora dissipata per attrito fra le parti in contatto. The invention has the additional advantage of offering additional energy dissipating means which allow the mask to dampen its vibrations more quickly. In fact, it is advantageous for a part of the fin 50 to be in contact with guide means when the mask and the dampers 55 tend to vibrate. The energy of the vibrations is then dissipated by friction between the parts in contact.

D'altro canto gli oscillatori smorzatori 55 possono indifferentemente essere disposti sulla superficie della maschera che è di fronte allo schermo a fosfori o inversamente sulla superficie della maschera sul lato del cannone a elettroni. Può anche essere vantaggioso disporre gli smorzatori 55 sulle due facce della maschera per ottenere l'effetto di smorzamento desiderato. L'invenzione e i mezzi di guida .descritti si adattano a tutti questi casi differenti. On the other hand, the damping oscillators 55 can indifferently be arranged on the surface of the mask which is in front of the phosphor screen or inversely on the surface of the mask on the side of the electron gun. It may also be advantageous to arrange the dampers 55 on the two faces of the mask to achieve the desired damping effect. The invention and the guide means described are suitable for all these different cases.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Color cathode ray tube (1) comprising: - a color selection mask (8) in the form of an approximately rectangular metal plate, suitable to be fixed under tension on a support frame (19) and mounted inside the front face of the tube, said mask having a central area (30) perforated with holes and a peripheral area (28) placed between the central area and the edges of the mask, said vibration damping means (55) of the mask being arranged on at least one side of the mask, on its periphery, these means having the shape of a flexible metal band (55) one part of which is connected, for example by welding, to a surface of the peripheral area of the mask and which have another part (50) free to move due to the vibration of the mask, characterized in that it further comprises guiding means (60, 70, 80) for the movements of the free part (50) of the flexible metal band to keep said free part on the same side of the mask.

2. Cathode ray tube according to the preceding claim, characterized in that the guide means (60) are integral with the mask.

Cathode ray tube according to the preceding claim, characterized in that the guiding means comprise at least one tab (60) which extends starting from the surface of the mask in the area of the free part of the tape (55).

Tube according to the preceding claim, characterized in that the tab (60) is approximately perpendicular to the surface of the mask.

5. Cathode ray tube according to claim 1, characterized in that the guide means (70, 80) are integral with the frame.

6. Cathode ray tube according to the preceding claim, characterized in that the guide means have at least one tab (70, 80), one of the ends of which is integral with the frame, this tab extending from the frame towards the edge (52) of the mask at the level of the part free from the flexible tape (55).

Cathode ray tube according to the preceding claim, characterized in that the free end (82) of the tab (80) surrounds, at least partially, the free part of the flexible tape (55).