DE19611712A1 - Elektronenkanone für Kathodenstrahlröhren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Elektronenkanone, die zum Erzeugen, Steuern und zum Konvergieren einer Vielzahl von Elektronenstrahlen in einer Kathodenstrahlröhre eingesetzt wird und insbesondere eine konstruktive Verbesserung an einer solchen Elektronenkanone, um ihre Kathoden durch eine einfache Halterungsstruktur zu halten, wodurch die Montagegenauigkeit verbessert wird und die Kosten der Elektronenkanone für Kathodenstrahlröhren reduziert werden.

Wie für den Fachmann gut bekannt ist, schließt eine typische Farbbildröhre, die eine Kathodenstrahlröhre mit drei verschiedenfarbigen Leuchtstoffen ist, drei Elektronenkanonen ein. Die drei Elektronenkanonen sind im Halsteil der Kathodenstrahlröhre montiert, um einen (roten) R-Elektronenstrahl, einen (grünen) G-Elektronenstrahl und einen (blauen) B-Elektronenstrahl zu erzeugen.

Ein Beispiel der typischen Elektronenstrahlkanonen für Kathodenstrahlröhren ist in Fig. 1 dargestellt. Wie in Fig. 1 dargestellt, weist die typische Elektronenkanone eine Kathode 1 auf, die thermische Elektronen erzeugt. Die obige Elektronenkanone schließt ebenfalls sechs Elektroden ein, diese sind eine erste bis sechste Elektrode G₁, G₂, G₃, G₄, G₅ und G₆, die zum Beschleunigen, zum Konvergieren und zum Steuern der thermischen Elektronen, die von der Kathode 1 emittiert werden, ausgelegt sind. In der Elektronenkanone sind die Kathode 1 und die Elektroden G₁, G₂, G₃, G₄, G₅ und G₆ so angeordnet, daß sie durch festgelegte Abstände voneinander getrennt sind. Die obige Kathode und die Elektroden sind auch an ihren beiden seitlichen Enden an ein Paar sich axial erstreckender Glasstäbchen 2 angeschweißt, wodurch sie auf ihren Plätzen in der Elektronenkanone befestigt werden. Die obige Elektronenkanone schließt weiterhin einen Abschirmbecher 3 ein, der vor den Glasstäbchen 2 befestigt ist.

Beim Betrieb der obigen Elektronenkanone sind die dritte und fünfte Elektrode G₃ und G₅ mit dem gleichen elektrischen Potential verbunden, während die vierte und sechste Elektrode G₄ und G₆ mit dem gleichen elektrischen Potential verbunden sind. Durch die dritte bis sechste Elektrode G₃ bis G₆ werden somit zwei Elektronenlinsen in der Elektronenkanone gebildet. Die beiden Elektronenlinsen konvergieren die Elektronenstrahlen, die von der Kathode 1 emittiert werden. Die Elektronenstrahlen von der Kathode 1 werden durch die erste und zweite Elektrode G₁ und G₂ beschleunigt und werden der Reihe nach durch die dritte und vierte Elektrode G₃ und G₄ einleitend konvergiert. Die einleitend konvergierten Elektronenstrahlen werden danach neuerlich durch die vierte und fünfte Elektrode G₄ und G₅ sowie durch die fünfte und sechste Elektrode G₅ und G₆ konvergiert. Jeder Elektronenstrahl weist daher eine minimale Querschnittsfläche auf, wenn er auf einen Leuchtstoffschirm der Kathodenstrahlröhre fokussiert wird.

Bei der obigen Elektronenkanone muß die Kathode 1 präzise in ihrer Lage befestigt werden und gegen die Elektroden G₁ bis G₆ isoliert werden.

Die Fig. 2 und 3 zeigen ein Beispiel von typischen Kathodenhalterungsstrukturen, die bei den typischen Elektronenkanonen verwendet werden. Wie in diesen Zeichnungen dargestellt, wird eine Kathodenstruktur bei der ersten Elektrode G₁ der Elektronenkanone vorgesehen. Die obige Kathodenstruktur schließt eine Kathode 1, ein Gehäuse 5 und ein isolierendes Material 4 ein, das in den Raum zwischen der Kathode 1 und dem Gehäuse 5 eingefüllt ist.

Die obige Kathodenhalterungsstruktur weist jedoch das folgende Problem auf: Die obige Kathodenhalterungsstruktur kann die Positionen und Abstände der anderen Elektroden ändern, wenn das Gehäuse 5 in der ersten Elektrode G₁ befestigt wird. Die obige Kathodenstruktur kann daher zu einer Minderwertigkeit der Elektronenkanone führen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen ein weiteres Beispiel der typischen Kathodenhalterungen für Elektronenkanonen. Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist eine isolierende Struktur in der ersten Elektrode G₁ der Elektronenkanone vorgesehen. Die obige, isolierende Struktur schließt ein äußeres Gehäuse 5a ein, das in der ersten Elektrode G₁ starr aufgenommen ist. Eine Vielzahl von ersten, inneren Gehäusen 5b ist im äußeren Gehäuse 5a angeordnet. Die inneren Gehäuse 5b sind durch regelmäßige Abstände voneinander getrennt. In den Raum, der durch das äußere Gehäuse 5a begrenzt wird, wird ein äußeres, isolierendes Material 4a eingefüllt. Jedes innere Gehäuse 5b der obigen isolierenden Struktur hält eine Kathodenstruktur. Die Kathodenstruktur, die in jedem inneren Gehäuse 5b aufgenommen ist, weist eine Kathode 1, ein inneres, isolierendes Material 4b und ein zweites, inneres Gehäuse 5c auf.

Die obige Kathodenhalterungsstruktur weist jedoch die folgenden Probleme auf: Es ist sehr schwierig durch Anbringen der ersten, inneren Gehäuse 5b im äußeren, isolierenden Material 4a die isolierende Struktur zu bilden. Daher erhöht die obige Kathodenhalterungsstruktur die Kosten der Elektronenkanone. Ein weiteres Problem der obigen Kathodenhalterungsstruktur beruht darin, daß die Halterungsstruktur den Herstellungsprozeß komplizierter macht und die Kosten der Elektronenkanone erhöht, da die Halterungsstruktur eine Vielzahl von Teilen aufweist.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Elektronenkanone für Kathodenstrahlröhren vorzusehen, bei der die obigen Probleme gelöst werden können, die einfach zu montieren ist und die Kosten reduziert, da sie eine einfache Kathodenhalterungsstruktur aufweist.

Diese Aufgaben werden durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Insbesondere sieht die Erfindung eine Elektronenkanone für Kathodenstrahlröhren vor, die eine Kathode zum Erzeugen von Elektronenstrahlen und eine Vielzahl von Elektroden einschließlich einer ersten Elektrode aufweist und die zum Beschleunigen, zum Steuern und zum Konvergieren von Elektronenstrahlen, die durch die Kathode erzeugt werden, angepaßt ist. Die obige Elektronenkanone weist weiterhin eine Kathodenhalterungsstruktur auf. Die Kathodenhalterungsstruktur schließt einen Stützträger ein, der in der ersten Elektrode starr eingepaßt ist. Der Stützträger ist mit einer Vielzahl von Einstecklöchern ausgestattet, die voneinander beabstandet sind. Mehrere Leergehäuse werden nacheinander in den Einstecklöchern des Stützträgers aufgenommen und am Stützträger befestigt. In jedem Leergehäuse wird eine Kathode konzentrisch aufgenommen. Die Kathodenhalterungsstruktur schließt auch ein isolierendes Material ein, das in das Leergehäuse gefüllt wird und zum Halten und Isolieren der Kathode im Leergehäuse angepaßt ist.

Da die Elektronenkanone dieser Erfindung eine einfache Kathodenhalterungsstruktur aufweist, ist die Anzahl der Teile der Elektronenkanone verkleinert, so daß sie sich folglich einfach in die Elektronenkanone montieren läßt. Die Erfindung erhöht folglich die Rentabilität der Elektronenkanone für Kathodenstrahlröhren. Da die Kathodenstrukturen, die die Kathoden aufweisen, in den Einstecklöchern des Stützträgers verschiebbar aufgenommen sind bevor sie am Träger befestigt werden, ist es einfach den Spalt zwischen den Kathoden und der ersten Elektrode der Elektronenkanone zu justieren, wodurch eine Minderwertigkeit der Elektronenkanone vermieden wird. Die Erfindung reduziert ebenfalls die Kosten der Elektronenkanone, da die Elektronenkanone aufgrund ihrer einfachen Kathodenhalterungsstruktur einfach montiert werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung des Aufbaus einer typischen Elektronenkanone für Kathodenstrahlröhren;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Beispiels einer typischen Kathodenhalterungsstruktur, die bei einer Elektronenkanone für Kathodenstrahlröhren verwendet wird;

Fig. 3 eine Schnittansicht der obigen Kathodenhalterungsstruktur längs der Schnittlinie I-I in Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittansicht eines anderen Beispiels einer typischen Kathodenhalterungsstruktur, die bei einer Elektronenkanone für Kathodenstrahlröhren verwendet wird;

Fig. 5 eine Schnittansicht der obigen Kathodenhalterungsstruktur längs der Schnittlinie II-II in Fig. 4;

Fig. 6 eine Schnittansicht einer Kathodenhalterungsstruktur, die bei einer Elektronenkanone für Kathodenstrahlröhren gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird; und

Fig. 7 eine Schnittansicht der Kathodenhalterungsstruktur der Erfindung längs der Schnittlinie III-III in Fig. 6.

Die Fig. 6 und 7 stellen den Aufbau einer Kathodenhalterungsstruktur dar, die bei einer Elektronenkanone für Kathodenstrahlröhren gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird. In diesen Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Kathode der Elektronenkanone, die Elektronenstrahlen erzeugt.

Wie in den Zeichnungen dargestellt, werden drei Kathoden 10 bei der ersten Elektrode G₁ der Elektronenkanone so vorgesehen, daß die Kathoden 10 in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet sind. Die Kathodenhalterungsstruktur der Erfindung schließt einen Stützträger 12 aus Metall ein, der starr in die erste Elektrode G₁ eingepaßt ist. Der obige Stützträger 12 weist eine Vielzahl von Einstecklöchern 12a auf, die in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet sind. Eine Kathodenstruktur wird in jedem Einsteckloch 12a aufgenommen. Die obige Kathodenstruktur weist eine Kathode 10, ein Leergehäuse 14 und ein isolierendes Material 16 auf. Bei jeder Kathodenstruktur ist das Leergehäuse 14 verschiebbar in einem zugehörigen Einsteckloch 12a des Stützträgers 12 aufgenommen. Die Kathode 10 ist konzentrisch im Leergehäuse 14 angeordnet, während das isolierende Material 16 in den Raum eingefüllt ist, der durch das Leergehäuse 14 und durch die Kathode 10 gebildet wird.

Die obige Kathodenstruktur schließt ebenfalls einen Hilfsträger 18 ein. Der Hilfsträger 18 ist am unteren Ende des Stützträgers 12 befestigt, wodurch der untere Abschnitt der Kathodenstruktur gestützt wird. Durch den obigen Hilfsträger 18 ist es nicht nur möglich die Abstände und die Parallelität der Kathoden 10 präzise zu justieren, sondern es ist ebenso möglich die Ausrichtung der Kathoden 10 gegenüber dem Elektronenstrahl, der durch die Löcher der ersten Elektrode G₁ tritt, präzise zu justieren.

Um die obige Kathodenhalterungsstruktur zu montieren, wird der Stützträger 12 starr in die erste Elektrode G₁ eingepaßt. Danach werden die Kathodenstrukturen entsprechend in die Einstecklöcher 12a des Stützträgers 12 aufgenommen. Im obigen Zustand wird bei jeder Kathodenstruktur die Kathode 10 durch das isolierende Material 16, das in das Leergehäuse 14 eingefüllt wird, in ihrer Lage gehalten. Danach werden die Leergehäuse 14 der Kathodenstrukturen am Stützträger 12 befestigt und folglich werden die Kathodenstrukturen am Stützträger 12 befestigt.

Im obigen Zustand wird die Lage jeder Kathode 10 im Leergehäuse 14 durch das isolierende Material 16 erhalten, das in das Gehäuse 14 gefüllt ist. Die Leergehäuse 14 werden verschiebbar in die Einstecklöcher 12a des Stützträgers 12 eingesteckt und mit dem Stützträger 12 verschweißt. Es ist folglich möglich, den Abstand zwischen den Kathoden 10 und der ersten Elektrode G₁ in der Elektronenkanone präzise einzujustieren.

Wie oben beschrieben, sieht die Erfindung eine Elektronenkanone für Kathodenstrahlröhren vor. Die Elektronenkanone der Erfindung ist mit einer einfachen Struktur zum Halten der Kathoden ausgestattet. Die obige Kathodenhalterungsstruktur schließt einen Stützträger ein, der starr in die erste Elektrode der Elektronenkanone eingepaßt ist. Der obige Träger weist eine Vielzahl von Einstecklöchern auf, die voneinander beabstandet sind. Eine Kathodenstruktur ist in jedes Einsteckloch des Stützträgers eingepaßt. Jede Kathodenstruktur weist ein Leergehäuse auf, das in jedem Einsteckloch des Stützträgers aufgenommen ist und am Träger befestigt ist. Eine Kathode ist konzentrisch im Leergehäuse aufgenommen. Die Kathodenstruktur schließt ebenfalls ein isolierendes Material ein, welches in das Leergehäuse mit der Kathode eingefüllt ist. Die isolierenden Materialien halten die Kathode im Leergehäuse, während sie die Kathode gegen die Elektroden isolieren. Da die Elektronenkanone dieser Erfindung die einfache Kathodenhalterungsstruktur aufweist, wird die Anzahl der Teile der Elektronenkanone verringert, wodurch diese einfach in die Elektronenkanone eingebaut werden können. Die Erfindung verbessert folglich die Rentabilität der Elektronenkanone für Kathodenstrahlröhren. Da die Kathodenstrukturen, die die Kathoden aufweisen, verschiebbar in den Einstecklöchern des Stützträgers aufgenommen sind, bevor sie am Träger befestigt werden, ist es einfach, den Spalt zwischen den Kathoden und der ersten Elektrode der Elektronenkanone einzujustieren, wodurch eine Minderwertigkeit der Elektronenkanone vermieden wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß diese Erfindung die Kosten der Elektronenkanone reduziert, da die Elektronenkanone aufgrund ihrer einfachen Kathodenhalterungsstruktur leicht montiert werden kann.

Claims (3)

1. Elektronenkanone für Kathodenstrahlröhren, die eine Kathode (10) zum Erzeugen von Elektronenstrahlen und eine Vielzahl von Elektroden (G₁ - G₆) einschließlich einer ersten Elektrode (G₁) aufweist und die zum Beschleunigen, Steuern und Konvergieren der Elektronenstrahlen, die durch die Kathode (10) erzeugt werden, angepaßt ist und die weiterhin aufweist:
eine Kathodenhalterungsstruktur mit
einem Stützträger (12), der starr in die erste Elektrode (G₁) eingepaßt ist, wobei der Stützträger (12) eine Vielzahl von Einstecklöchern (12a), die voneinander beabstandet sind, aufweist;
einer Vielzahl von Leergehäusen (14), die in den Einstecklöchern (12a) des Stützträgers (12) aufgenommen sind und am Stützträger (12) befestigt sind;
einer Kathode (10), die konzentrisch in jedem Leergehäuse (14) aufgenommen ist; und
einem isolierenden Material (16), das in das Leergehäuse (14) eingefüllt ist und zum Halten und zum Isolieren der Kathode (10) im Leergehäuse (14) angepaßt ist.

2. Elektronenkanone für Kathodenstrahlröhren gemäß Anspruch 1, bei der die Kathodenhalterungsstruktur weiterhin einen Hilfsträger (18) aufweist, der über den unteren Endteilen der Leergehäuse (14) aufgesetzt ist, um einen unteren Abschnitt der Kathodenhalterungsstruktur zu stützen, wobei der Hilfsträger (18) an den Leergehäusen (14) und am Stützträger (12) befestigt ist.

3. Elektronenkanone für Kathodenstrahlröhren gemäß Anspruch 1, bei der der Stützträger (12) aus Metall hergestellt ist.