DE2642560C2

DE2642560C2 - Farbbildkathodenstrahlröhre

Info

Publication number: DE2642560C2
Application number: DE2642560A
Authority: DE
Inventors: Reinhard 7911 Unterelchingen Srowig
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1976-09-22
Filing date: 1976-09-22
Publication date: 1983-08-04
Also published as: PL200961A1; IT1087720B; US4138624A; JPS6231472B2; FR2365878A1; FR2365878B1; FI772724A7; FI59892B; PL116866B1; JPS5339851A; DE2642560A1; FI59892C; DD132618A1; BE858907A

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farbbildkathodenstrahlröhre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Farbbildröhren mit drei Strahlerzeugungssystemen, die in einer Ebene liegen, sind als sogenannte In-line-Röhren bekannt. Beim Betrieb solcher Röhren hat sich gezeigt, daß mit zunehmender Erwärmung der Strahlerzeugungssysteme häufig Farbsäume auf dem Leuchtschirm, festzustellen sind, die offenbar daher rühren, daß sich der durch die Montage des Systems festgelegte Strahlüberkreuzungspunkt der drei Elektronenstrahleri,· der im wesentlichen' in der Eibene der Farbwahlmaske liegen soll, auf der Röhrenlängsachse verschiebt.

Um dieser Erscheinung entgegenzuwirken, ist aus der DE-OS 25 11 758 eine FarbbildkathodensUahlröhre der eingangs genannten Art bekannt, bei der nsan durch mittlere Befestigungsschellen aus Material mit niedrigem Ausdehnungskoeffizienten ein Kippen der äußeren Strahlerzeugungssysteme möglichst vermeiden möchte.

Eine weitere Ursache für diese unerwünschte Erscheinung ^wird jedoch darin gesehen, daß sich die einzelnen Elektroden der Strahlerzeugungssysteme in Abhängigkeit von ihrer Lage bezüglich der wärmeabstrahlenden Kathoden unterschiedlich ausdehnen und damit die Strahldurchtrittsöffhung der einzelnen Elektroden nicht mehr genau aufeinander ausgerichtet sind. Dadurch wird ein Abbiegen der äußeren Elektronensirabkn vsiras-sacht, so daß die Winkel, in welchen die drei Elektironenstrahlen zueinander verlaufen sollen, nicht mehr eingehalten werden. Solche Abbiegungen treten dort besonders stark auf, wo zwischen zwei benachbarten Elektroden ein hoher Spannungsunterschied besteht, so daß es durchaus vorkommen kann, daß im !Bereich' der Fokussierungslinse, wo im allgemeinen sehr hohe Spannungsunterschiede auftreten, selbst, bei kleinen Wärmeverschiebungen größere Abbiegungen des Elektronenstrahles auftreten können als an einer Stelle, wo zwischen zwei Elektroden geringere Spannungsunterschiede, aber größere War-. meverschie:bungen auftreten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Farbbildkathodenstrahlröhre der eingangs genannten Art anzugeben, deren Elektronenstrahlerzeugungssysteme so angeordnet und befestigt sind, daß eine weitgehende Kompensation der durch Erwärmung auftretenden Abbildungen der beiden äußeren Elektronenstrahlen erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung läßt sich erreichen, daß der Strahlüberkreuzungspunkt auch bei unterschiedlichen Wärmeverhältnissen im Bereich der Elektronenstrahlerzeugungssysteme weitgehend in der Ebene der Farbwahlmaske gehalten wird. Es werden dadurch störende Farbsäume, insbesondere während der Zeit bis zur Erreichung des thermischen Endaustauschs der Röhre, die im allgemeinen etwa bei 20 Minuten liegt, weitgehend vermieden.

Anhand der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.

Die F i g. 1 zeigt schematisch den Verlauf der Elektronenstrahlen bei einer ln-line-Farbbildröhre. Die drei Elektronenstrahlerzeugungssysteme 1,2 und 3, die in entsprechendem Winkel zueinander geneigt sind — die Neigung ist in Anbetracht der Tatsache, daß die drei Strahlerzeugungssysteme sehr dicht beieinanderliegen und der Abstand zur Farbwahlmaske verhältnismäßig groß ist, sehr gering — senden die Elektronenstrahlen 11,21 und 31 aus, die in der Ebene der Farbwahlmaske 4 einen Überkreuzungspunkt 7 bilden und nach Passieren der Farbwahlmaske 4 auf den Leuchtschirm 5 auftreffen.

Bei Erwärmung der Strahlerzeugungssysteme 1, 2 und 3 während des Betriebs, die im wesentlichen durch die in den Kathoden erzeugte Wärme bewirkt wird, ist

nun der Effekt zu beobachten, daß die Elektronenstrahlen der beiden äußeren Systeme 1 und 3 ihre Richtung, insbesondere in der durch die gestrichelten Linien 13 und 33 gezeigten Richtung, verändern. Der Strahiüberkreuzungspunkt verschiebt sich dadurch auf der Längsachse der Röhre in eine Ebene, die außerhalb der Ebene der Farbäuswahlmarke liegt In der Fig. 1 ist diese Abbiegung der drei Elektronenstrahlen 13 und 33 bei Erwärmung; übertrieben dargestellt, um den negativen Effekt dieser Verbiegung der äußeren Elektronenstrahlen deutlicher werden zu lassen.

In Abhängigkeit von der Erwärmung der Strahlerzeugungssysteme soll eine Kippung der beiden äußeren Systeme 1 und 3 erfolgen; durch welche die Verbiegung der Elektronenstrahlen der äußeren Systeme weitgehend kompensiert wird, so daß; der Strahlüberkreuzungspunkt 7 auch bei erwärmten Systemen und in den Wärmefibergangsstadien weitgehend in der Ebene der Farbwahlmaske 4 erhalten bleibt.

In der F i g. 2 ist in der Aufsicht ein sogenanntes In-line-System dargestellt, woraus zu ersehen ist, daß sämtliche drei Systeme 1,2 und 3 in einer Ebzne liegen und wie die Halterung mit Hilfe von Befestigungsschellen 14, 24 und 34 erfolgt Die freien Enden dieser Befestigungsschellen 14,24 und 34 sind in Glasstreben 6 eingeschmolzen. Die Glasstreben 6 sind im wesentlichen parallel zueinander und parallel zur gemeinsamen Ebene der Strahlerzeugungssysteme angeordnet Die kraftschlüssige Verbindung der beiden äußeren Systeme 1 und 3 mit dem mittleren System 2 erfolgt jeweils unter Zwischenfügung dieser Glasstreben 6. Die Anordnung der BefestigungssChellun 24 des mittleren Strahlerzeugungssystems 2 ist symmetrisch zur Strahlachse des mittleren Systems Und tw gemeinsamen Ebene der drei Systeme.

Die Befestigungsscfidlen 14 und 34 der beiden äußeren Systeme 1 und 3 sind symmetrisch zur gemeinsamen Ebene äer drei Elektronenstrahlerzeugungssysteme, jedoch nicht symmetrisch zur Elektronenstrahlachs.* der beiden äußeren Systeme 1 und 3 angeordnet

In der F i g. 4 ist nun wieder übertrieben dargestellt, wie sich die Lage der einzelnen Elektroden der äußeren Strahlerzeugungssysteme 14 und 34 bei Erwärmung verändern kann. Die durch die Erwärmung veränderte Lage ist gestrichelt dargestellt Es iit zu ersehen, daß sich die Elektrode des Strahlerzeugungssystems 1 bei Erwärmung vergrößert und damit die Lage 15 der Elektronendurchtrittsöffnung dieser Elektrode sich in die Lage 16 verschiebt

In F i g. 3 sind die drei Elektronenstrahlerzeugungssysteme in Seitenansicht dargestellt Es sind jeweils vier Elektroden eines jeden Systems dargestellt, wobei die einzelnen Elektroden rotationssymmetrisch zur jeweiligen Strahlachse ausgebildet sind. Die Elektroden des äußeren Systems 1 sind mit 17, 18, 19 und 20, die Elektroden des mittleren Systems 2 mit 27,28,29 und 30 und die Elektroden des rechten äußeren Systems 3 niit 37,38,29 und 40 bezeichnet Die Elektroden 20,40 und 30 mögen die topfförmigen Steuerelektroden darstellen, in deren Inneren jeweils die Kathoden angeordnet sind, so daß ein wesentlicher Teil der Wärme im Bereich dieser Elektroden 20, 30 und 40 entsteht Dagegen stellen die Elektroden 17 und 18 bzw. 27 und 28 bzw. 37 und 38!eine Linse dar, so daß zwischen jeweils diesen

ίο Elektroofen ein sehr hoher Spannungsunterschied auftritt, so daß ih diesem Bereich bereits bei geringeren Verschiebungen der Elektroden starke Abbregungen der Strahlen auftreten können. Um dies zu vermeiden, soll nun bei der Erwärmung eine Neigung der

Strahlachseri 101 und 301 bezüglich der Strahlachse 201 in der Weise erfolgen, daß die durch die Erwärmung verursachte Abbiegung der Elekteonenstrahlen der beiden äußeren Systeme 1 und 3 weitgehend kompensiert wird. Bei einem Ausführungsbeispiel erfolgt dies in d_er Weise, daß durch entsprechende Wahl und Ausbildung der Befestigungsscheüen 24 des mittleren Strahlerzeugungssystems eine Neigung der Isolierstreben 6 bewirkt wird. Dies geschieht in der Weise, daß die Befestigungsschellen der Elektrode 30 des mittleren Systems aus einem Material bestehen, das aufgrund seines Wärmeausdehnungskoeffizienten eine größere Ausdehnung erfährt als die Befestigungsschellen der Elektroden 27, 28 und 29 des mittleren Systems. Gegebenenfalls kann es auch zweckraäßig sein, zur

^s" Halterung der Elektrode 29 des mittleren Systems Befestigungsschelien zu verwenden, die einen erhöhten Wärmeausdehnungskoeffizienten wie die Schellen der Elektrode 30 besitzen. Bei Erwärmung der Elektroden werden dadurch die Glasstreben 6 in einer Ebene

^J> parallel zur gemeinsamen. Ebene .der drei Systeme im Bereich der Elektroden 29 und 30 weiter auseinander verkippt

Da aber die äußeren Elektronenstrahlerzeugusgssysteme 1 und 3 ebenfalls an diesen Glasstreben 6

^4(> befestigt sind, wie dies aus der Fig.2 hervorgeht, werevn die Etektronenstrahlachsen 101 und 301 der beiden äußeren Systeme ebenfalls gegeneinander bzw. jeweils zur Elektronenstrahlachse 201 geneigt Die Neigung erfolgt dabei im Sinne einer Verlagerung des

⁴> Strahlüberkreuzungspunktes 7 in Richtung zu den Elektronenstrahlerzeugungssystemen, so daß die unerwünschte Verlagerung der Elektronenstrahlen 13 und 33, die durch die wärmemäßig bedingte und im Zusammenhang mit F i g. 1 erklärte Beschreibung der

>" einzelnen Elektroden der äußeren Systeme weitgehend wieder rückgängig gemacht wird.

Die Stärke der Befestigungsschellen 24 wird dabei so bemessen, daß die beschriebene Wärmeausdehnung der Seriellen in den Glasstreben 6 nur geringe Spannungen

">> verursacht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Farbbildkathodenstrahlrohre mit drei in einer Ebene angeordneten Elektronenstrahlerzeugungssystemen (t, 2,3), deren Elektronenstrahlachsen sich s in geringem Abstand vor dem Leuchtschirm (5) ,kreuzen und die mittels Befestigungsschellen (14,24, 34) an zur Röhrenlängsachse parallelen Isolierstreben (6) in der Weise befestigt sind, daß die kraftschlüssige Befestigung jedes der beiden äuße- to ren Elektronenstrahlerzeugungssysteme (1, 3) an dem mittleren Elektrörienstrahlerzeugungssystem (2) unter Zwischenfügung wenigstens einer Isolierstrebe (6) vorgenommen ist, wobei durch Wahl der Wärmeausdehnungskoeffizienten des Materials der is Befestigungsschellen (24) des mittleren Elektronenstrahlerzeugungssystems (2) im betriebswarmen Zustand die Konvergenz der drei Elektronenstrahlen gewährleistet ist, dadurch gekennzeichnet, dap die Befestigungsschellen (24) wenigstens einer kathodennahen Elektrode (30) des mittleren Elektronenstrahlerzeugungssystems (2) derart aus einem Material mit solcher Wärmeausdehnung bestehen, daß sie sich bei Erwärmung stärker ausdehnen als die Befestigungsschellen (24) der kathodenfernen Elektroden des mittleren Elektronenstrahlerzeugungssystems (2), so daß die Isolierstreben (6) in Ebenen parallel zur Ebene der drei Elektronenstrahlerzeugungssysteme (1,2,3) geneigt werden und sich damit die beiden äußeren Elektronens'jahlerzeugungssysteme (1,3) bezüglich ihrer Strahlachsen (101, 301) gegenüber der Strahlachse (201) des mittleren Elektronenstrahlerzeugungssystems (2) im Sinne einer Vergrößerung des Abstandes zwischen Strarmjberkreuzungspunkt (7) und Leuchtschirm (5) um einen solchen Betrag neigen, daß die Wirkung einer bei Erwärmung der äußeren Elektronenstrahlerzeugungssysteme (1, 3) auftretende Verbiegung der Elektronenstrahlen der äußeren Elektronenstrahlerzeugungssysteme (1, 3) w weitgehend kompensiert wird.

2. Farbbildkathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschellen (24) des mittleren Elektronenstrahlerzeugungssystems (2) symmetrisch zur Strahlachse (201) des mittleren Elektronenstrahlerzeugungssystems (2) und zu der gemeinsamen Ebene der drei Strahlerzeugungssysteme (1,2,3) angeordnet sind.

3. Farbbildkathodenstrahlröhre nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschellen (14, 34) der beiden äußeren Strahlerzeugungssysteme (1,3) nicht symmetrisch zu den Strahlenachsen (101, 301) der beiden äußeren Strahlerzeugungssysteme (1,3) jedoch symmetrisch zu der gemeinsamen Ebene der drei Strahlerzeugungssysteme (1,2,3) angeordnet sind.