NL9000943A

NL9000943A - Kathodestraalbuis met elektronenkanon.

Info

Publication number: NL9000943A
Application number: NL9000943A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1990-04-20
Filing date: 1990-04-20
Publication date: 1991-11-18
Also published as: EP0453039B1; DE69114894D1; ATE130961T1; EP0453039A1; JP3152447B2; JPH04230936A; US5140218A; DE69114894T2

Description

Kathodestraalbuis met elektronenkanon.

De uitvinding heeft betrekking op een kathodestraalbuis met een elektronenkanon, dat tenminste één elektrode en tenminste één drager uit verweekbaar materiaal bevat, waarbij de drager en de elektrode met elkaar verbonden zijn.

Een dergelijke kathodestraalbuis is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift US-A-4,096,408. Daarin is een kathodestraalbuis beschreven die een elektronenkanon met elektroden en dragers bevat. De elektroden, die uitsteeksels hebben, en de staafvormige dragers, die uit glas bestaan, worden met elkaar verbonden door de dragers tot de verweektemperatuur van het glas te verhitten en de dragers en de elektroden tegen elkaar te drukken waarbij de uitsteeksels althans gedeeltelijk in de dragers gedrukt worden. Na afkoeling zijn de dragers en de elektroden met elkaar verbonden.

Kathodestraalbuizen worden onder meer gebruikt in beeldweergeefinrichtingen, zoals bijvoorbeeld kleurentelevisie-apparaten, oscilloscopen, projectietelevisie-apparaten en DGD(Data Graphic Display)-apparaten.

Van belang voor de kwaliteit van een elektronenkanon is de gevoeligheid voor trillingen, het zogeheten microfoniegedrag. Trillingen kunnen veroorzaakt worden door invloeden van buiten het elektronenkanon, bijvoorbeeld door geluidstrillingen die aan het kanon worden doorgegeven, of door omstandigheden in het elektronenkanon, bijvoorbeeld wisselende elektrische spanningen tussen de elektroden. Trillingen verstoren de onderlinge positionering van de elektroden. De positie van en de intensiteit van de door het elektronenkanon opgewekte elektronenbundel of elektronenbundels is dan aan tijdsafhankelijke veranderingen onderhevig. Als gevolg hiervan zijn afbeeldingen van de elektronenbundel of elektronenbundels bijvoorbeeld op een beeldscherm van de kathodestraalbuis aan tijdsafhankelijke veranderingen onderhevig waardoor de beeldkwaliteit vermindert.

Het is onder meer een doel van de uitvinding een kathodestraalbuis van de in de eerste alinea vermelde soort te verschaffen met een verbeterd microfoniegedrag.

Hiertoe is de kathodestraalbuis volgens de uitvinding gekenmerkt doordat aan de elektrode een gekartelde bek gevormd is, in welke bek de drager geklemd is.

Bij de bekende kathodestraalbuizen wordt het uitsteeksel in de drager gedrukt, waarna de ten gevolge van de warmte uitgezette uitsteeksel zich na afkoeling vastklemt in de drager.

De uitvinding betreft een wijziging van de elektrode zodanig dat tijdens het tegen elkaar aandrukken van de drager en de elektrode de drager in de gekartelde bek gedrukt wordt. De bek omvat een groot deel van de omtrek van de drager en de elektrode zet zich door middel van de kartels in de bek vast op de omtrek van de dragers.

Hierdoor wordt een betere verbinding tussen de elektrode en de drager verkregen. Door de grotere "omvang" van de klemming, meerdere klempunten in plaats van één paar en een grotere afstand tussen de klempunten, is de stabiliteit van de verbinding groter. Ook de stabiliteit van de drager is groter daar de kartels minder diep in de drager indringen dan de bekende uitsteeksels. Het gevolg is een stabieler opbouw, en een beter microfoniegedrag van het elektronenkanon.

Bij voorkeur vertoont de drager een met de vorm van de bek corresponderende vorm.

Een verdere verbetering van de verbinding tussen de elektroden en de dragers wordt hierdoor verkregen.

In een uitvoeringsvorm is de bodem van de bek kleiner dan of even groot als de voorkant van de bek en bevinden de kartels zich tussen de bodem en de voorkant van de bek.

Bij voorkeur is op de bodem van de bek een heuvel gevormd. Hierdoor wordt het materiaal van de drager tijdens het tegen elkaar aandrukken van de elektrode en de drager naar zich dicht bij de bodem van de bek bevindende kartels gedwongen. Dit verbetert de verbinding tussen de elektrode en de drager.

Bij voorkeur zijn de kartels zo gevormd dat de afstand tussen de kartels, als functie van de afstand tot de bodem van de bek in een richting dwars op de bodem, lokale minima vertoont.

Dit verbetert de verbinding tussen de elektrode en de drager.

In een uitvoeringsvorm bevat het elektronenkanon meer dan één elektrode en meer dan één drager.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een kathodestraalbuis waarbij in een vervaardigingsstap elektroden van een elektronenkanon en dragers van verweekbaar materiaal met elkaar verbonden worden door de dragers tot de verweektemperatuur van het dragermateriaal te verhitten en de dragers en de elektroden tegen elkaar te drukken waarbij de drager in een door de elektrode gevormde gekartelde bek gedrukt wordt, waarna het samenstel van elektroden en dragers afkoelt.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt tijdens het tegen elkaar aandrukken van de dragers en de elektroden op het materiaal van de drager krachten uitgeoefend met een component dwars op de kartels.

Enige uitvoeringsvormen van de kathodestraalbuis volgens de uitvinding worden, bij wijze van voorbeeld, nader beschreven aan de hand van de tekening. Hierin toont:

Figuur 1 een kathodestraalbuis bevattende een elektronenkanon in doorsnede;

Figuur 2 een elektronenkanon geschikt voor gebruik in een kathodestraalbuis in gedeeltelijk perspectivisch aanzicht;

Figuur 3 in bovenaanzicht een elektrode geschikt voor gebruik in een bekende kathodestraalbuis;

Figuur 4 in bovenaanzicht een elektrode geschikt voor gebruik in een kathodestraalbuis volgens de uitvinding;

Figuren 5 en 6 in bovenaanzicht verdere voorbeelden van geschikte elektroden;

Figuur 7 in doorsnede een drager waaraan een elektrode is bevestigd;

Figuren 8a tot 8c in doorsnede een drager in welke figuren die gedeelten die tot de verwekingstemperatuur verwarmd worden aangegeven zijn;

Figuur 9a in bovenaanzicht een deel van een elektrode;

Figuren 9b en 9c in grafiekvorm de vorm van de bek;

Figuren 10a en 10b in perspectivisch respectievelijk boven-aanzicht een doosvormige elektrode.

Alle figuren zijn schematisch getekend waarbij in de regel gelijke onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers zijn aangeduid.

Figuur 1 toont een kathodestraalbuis bevattende een elektronenkanon in doorsnede. In dit voorbeeld wordt een kleurenbeeldbuis van het "in-line" type getoond. In een glazen geëvacueerde omhulling 1, welke is samengesteld uit een beeldvenster 2, een konus 3, en een hals 4, is in de hals 4 een elektronenkanon 5 aangebracht, dat drie elektronenbundels 6, 7 en 8 opwekt die met hun assen in het vlak van tekening zijn gelegen. De as van de middelste elektronenbundel 7 valt aanvankelijk samen met de buisas 9. Het beeldvenster 2 is aan de binnenzijde voorzien van een groot aantal trio's van fosforelementen 10. De elementen kunnen bijvoorbeeld uit lijnen of dots bestaan. In het onderhavige voorbeeld is het beeldvenster van lijnvormige elementen voorzien. Elk trio bevat een lijn bestaande uit een groen oplichtende fosfor, een lijn bestaande uit een blauw oplichtende fosfor en een lijn bestaande uit een rood oplichtende fosfor. De fosforlijnen staan dwars op het vlak van tekening. Voor het beeldscherm 2 is schaduwmasker 11 geplaatst, waarin een groot aantal openingen 12 zijn aangebracht, waardoor de elektronenbundels 6, 7 en 8 treden, die ieder slechts fosforlijnen van één kleur treffen. De drie in één vlak liggende elektronenbundels worden afgebogen door het afbuigspoelenstelsel 13.

Figuur 2 toont in gedeeltelijk perspectivisch aanzicht een elektronenkanon 20. Het elektronenkanon bevat een gemeenschappelijke stuurelektrode 21 waarin drie kathodes 22, 23 en 24 zijn bevestigd. De gemeenschappelijke stuurelektrode 21 is met behulp van bevestigingslichamen 25 aan dragers 26 verbonden. Het elektronenkanon 20 bevat verder een gemeenschappelijke plaatvormige elektrode 27, die via onderdelen 28 met de dragers verbonden is. De drie in één vlak liggende elektronenbundels worden gefocusseerd met behulp van de voor de drie elektronenbundels gemeenschappelijke elektrode 29, welke elektrode voorzien is van bevestigingslichamen 30, en de voor de drie elektronenbundels gemeenschappelijke elektrode 31, welke elektrode voorzien is van de bevestigingslichamen 32. De dragers zijn door middel van draagbeugels 33 , voorzien van bevestigingslichamen 34 aan doorvoerpennen 35 verbonden. In dit voorbeeld is het elektronenkanon 20 voorzien van twee dragers. De hier getoonde constructie dient niet als beperkend voor de uitvinding te worden gezien. Het elektronenkanon kan meer dan twee dragers bevatten.

Figuur 3 toont in bovenaanzicht een elektrode geschikt voor gebruik in een bekende kathodestraalbuis. De elektrode, in dit voorbeeld een plaatvormige elektrode 27 is voorzien van uitsteeksels 28 waarin een zwaluwstaartvormige uitsparing gevormd is. De uitsteeksels zijn in de dragers 26 gedrukt. De elektrode is voorzien van openingen 36 voor het doorlaten van de elektronenbundels.

Figuur 4 toont in bovenaanzicht een elektrode 40 geschikt voor toepassing in een kathodestraalbuis volgens de uitvinding.

Elektrode 40 heeft een bek 42, die tussen de bodem en de voorkant kartels 42 heeft. Door de kartels wordt de drager 26 omklemt.

Hierdoor wordt een betere verbinding tussen de elektroden en de dragers verkregen. Door de grotere "omvang" van de klemming, meerdere klempunten in plaats van één paar en een grotere afstand tussen de klempunten, is de stabiliteit van de verbinding groter. Ook de stabiliteit van de drager is groter daar de kartels minder diep in de drager indringen dan de uitsteeksels. Het gevolg is een stabieler opbouw, en derhalve een verbeterd microfoniegedrag van het elektronenkanon. Tevens is de elektrode 40 stijver dan de elektrode 27 als gevolg van de vorm van de bek hetgeen een verbetering van het microfoniegedrag ten gevolge heeft.

De bodem van de bek heeft een lengte D^, de voorkant van de bek een lengte Ü2· De bodem van de bek is in dit voorbeeld kleiner dan de voorkant van de bek en de kartels bevinden zich tussen de bodem van de bek en de voorkant van de bek.

In dit voorbeeld is op de bodem van de bek een heuvel 43 gevormd. Dit is een middel om tijdens het tegen elkaar drukken van de drager en de elektrode krachten op de drager uit te oefenen die het materiaal van de drager naar de kartels toe drukt. Hierdoor is de effectiviteit van de kartels die zich dicht bij de bodem bevinden verbeterd.

Figuren 5 en 6 tonen in bovenaanzicht verdere voorbeelden van bekken 41 van elektroden geschikt voor toepassing in een kathodestraalbuis volgens de uitvinding. Bek 41 in figuur 5 vormt een althans nagenoeg u-vormige uitsparing. Bek 41 in figuur 6 vormt een uitsparing in de vorm van een halve boog. Figuren 5 en 6 tonen tevens in doorsnede dragers 26 en 61. Deze dragers zijn in vorm aan de vorm van de bek aangepast.

Figuur 7 toont in doorsnede een drager 26. In de drager 26 zijn twee elektroden, elektrode 27 zoals getoond in figuur 3 met uitsteeksel 28, en elektrode 40 zoals getoond in figuur 4 met bek 41, bevestigd. Het is gebleken dat de drager tijdens het aan elkaar verbinden van de elektroden en de drager veel minder vervormd naast elekrode 40 dan naast elektrode 27. In figuur 7 is getoond hoe voor de bekende elektrode de drager direct naast de elektrode 27 opbolt, hetgeen niet of in veel mindere mate naast de elektrode 40 gebeurt. Hierdoor treden minder spanningen in de drager op. De kans op breuk is verminderd en de nauwkeurigheid waarmee de elektrode gepositioneerd is, is verbeterd. Ook oplading van de drager wordt verminderd.

Figuren 8a, 8b en 8c illustreren een verder voordeel van de uitvinding. In doorsnede zijn dragers 26 en 81 getoond. In figuur 8a is door middel van arcering het gedeelte 81 aangegeven dat ten minste tot de verwekingstemperatuur verwarmd dient te worden als de drager en elektrode 27 met elkaar verbonden worden. Figuur 8b toont het gedeelte 82 dat, bij gebruik van een elektrode 40 met bek 41 als getoond in figuur 4 tot de verwekingstemperatuur verwarmd dient te worden. Dit is een kleiner gedeelte dan gedeelte 81. Tijdsbesparing is hierdoor mogelijk en de elektrode kan nauwkeuriger ten opzichte van de drager gepositioneerd worden. Figuur 8c toont een drager met een aan de vorm van de bek zoals getoond in figuur 6 aangepaste vorm. Het tot de verwekingstemperatuur te verwarmen gedeelte 83 is nu nog kleiner dan in figuur 8b.

Figuur 9a toont in bovenaanzicht een bek 41 voorzien van kartels 42. De afstand D tussen de kartels 42 varieert als functie van x en wel zodanig dat voor de punten 43 de afstand D een lokaal minimum vertoont. Dit is grafisch weergegeven in figuren 9b en 9c. Na afkoeling omklemt de bek de drager via de punten 43 (figuur 9b) of 43' (figuur 9c).

In een uitvoeringsvorm kan de bek gevormd zijn door twee plaatvormige elementen waarvan de binnenzijde gekarteld is zoals getoond in figuren 10a en 10b. Hierdoor is een verdere verbetering van de verbinding mogelijk.

Figuren 10a en 10b tonen in perspectivisch respectievelijk boven-aanzicht een doosvormige elektrode 100. In bovenvlak 101 bevinden zich openingen 102, 103 en 104. Aan een zijwand bevindt zich beugel 105. De beugel 105 bevat twee plaatvormige elementen 106 en 107, waarvan de naar elkaar toe gekeerde kanten voorzien zijn van kartels 108.

Het zal duidelijk zijn dat binnen het raam van de uitvinding vele variaties mogelijk zijn. In het hier getoonde voorbeeld is een "in-line" kleurenbeeldbuis getoond. Dit dient niet als beperkend te worden beschouwd. De kathodestraalbuis kan een monochroom beeldbuis, bijvoorbeeld een projectiekathodestraalbuis zijn. De kathodestraalbuis kan een oscilloscoopkathodestraalbuis zijn of tot enig ander type kathodestraalbuis behoren. In het kader van de uitvinding wordt onder "bek" onder meer een recht of taps toelopend omvattingselement verstaan bijvoorbeeld een uitspanning zoals getoond in figuren 4, 5, 6 en 9a of een geul zoals getoond in figuren 10a en 10b. Onder "kartels* worden onder meer ook richels en weerhaken verstaan.

Claims

1. Kathodestraalbuis met een elektronenkanon, dat tenminste één elektrode en tenminste één drager uit verweekbaar materiaal bevat, waarbij de drager en de elektrode met elkaar verbonden zijn, met het kenmerk, dat aan de elektrode een gekartelde bek gevormd is, in welke bek de drager geklemd is.

2. Kathodestraalbuis volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de drager een met de vorm van de bek corresponderende vorm vertoont.

3. Kathodestraalbuis volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de bodem van de bek kleiner dan of even groot als de voorkant van de bek is en de kartels zich tussen de bodem en de voorkant van de bek bevinden.

4. Kathodestraalbuis volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat op de bodem van de bek een heuvel gevormd is.

5. Kathodestraalbuis volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat de kartels zo gevormd zijn dat de afstand tussen de kartels, als functie van de afstand tot de bodem van de bek in een richting dwars op de bodem, lokale minima vertoont.

6. Kathodestraalbuis volgens conclusie 1, 2, 3, 4 of 5, met het kenmerk, dat de bek gevormd is door twee plaatvormige elementen waarvan de naar elkaar toe gekeerde kanten gekarteld zijn.

7. Kathodestraalbuis volgens conclusie 1, 2, 3, 4, 5, 6 of 7. met het kenmerk, dat het elektronenkanon meer dan één elektrode en meer dan één drager bevat.

8. Werkwijze voor het vervaardigen van een kathodestraalbuis waarbij in een vervaardigingsstap elektroden van een elektronenkanon en dragers van verweekbaar materiaal met elkaar verbonden worden door de dragers tot de verweektemperatuur van het dragermateriaal te verhitten en de dragers en de elektroden tegen elkaar te drukken waarbij de drager in een door de elektrode gevormde gekartelde bek gedrukt wordt, waarna het samenstel van elektroden en dragers afkoelt.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat tijdens het tegen elkaar aandrukken van de dragers en de elektroden op het materiaal van de drager krachten uitgeoefend worden met een component dwars op de kartels.