-
-
Die Erfindung betrifft eine Proektions-Kathodenstrahl-
-
röhre, bei der eine vorderseitige Glasscheibe als durchsichtiges Element
an der Außenseite des Schirmträgers (face plate) montiert ist.
-
Nahezu alle Anwender-Projektionsfernsehgeräte verwenden dioptrische
Linsen, durch welche das aus hellen Punkten auf der Kathodenstrahlröhre erzeugte
Bild vergrößert und auf einen Projektionsbildschirm geworfen wird. Derartige Linsen
können aber bekanntlich zwei Arten optischer Aberration (Bildfehler) unterworfen
sein, nämlich Bildfeldkrümmung und sphärischer Aberration im weitesten Sinne dieses
Ausdrucks. Bei der Konstruktion solcher Linsen wird versucht, diese beiden Aberrationen
möglichst klein zu halten. Diese beiden Aberrationen sind jedoch im wesentlichen
einander zuwiderlaufend, wobei insbesondere im Fall einer dioptrischen Linse aus
Eunststoff und mit niedrigem Brechungsindex eine weitere Linse für Bildfeldkorrektion
hinzugefügt werden muß, so daß sich das Linsensystem kompliziert und die Fertigung
kosten unannehmbar hoch werden.
-
Zur Ausschaltung der geschilderten Mängel ist bereits eine Proåektions-Eathodenstrahlröhre
der in Fig. 1 dargestellten Art entwickelt worden. Die Anordnung nach Fig. 1 umfaßt
eine gathodenstrahlröhre bzw. einen Röhrenkolben 1, der eine auf die Innenfläche
eines Schirmträgerteils 2 aufgetragene Leuchtstoffläche 3 und eine Elektronenroranordnung
4 zur Ausstrahlung eines Elektronenstrahlsumschließt. Bei dieser Kathodenstrahlröhre
i sind Innen-und Außenflächen des Schirmträgerteils 2 zu einem dioptrischen Linsensystem
5 hin konkav ausgebildet, um Bildfeldkrümmung zu korrigieren, so daß die durch Ver-
bindung
der besten Brennpunkte des Linsen systems 5 erhaltene Ebene zum Linsensystem 5 hin
konkav ist, und um die Bildfeldebene (plane of the best image) durch Vergrößerung
und Verkleinerung des Vergrößerungsfaktors des Linsensystems am Rand bzw. im Zentrum
flach auszulegen.
-
Mit der beschriebenen bisherigen Anordnung können tatsächlich die
Güte des Linsensystems 5 verbessert und die Fertigungskosten verringert werden.
Diese bisherige Anordnung ist jedoch mit einem schwerwiegenden Mangel behaftet,
welcher die Betriebszuverlässigkeit der Proåektions-Eathodenstrahlröhre beeinträchtigt.
Genauer gesagt: diese bisherige Projektions-Kathodenstrahlröbre ist höchst empfindlich
für Atmosphärendruckeinflüsse, weil ihr Schirmträgerteil 2 zum dioptrischen Linsensystem
hin konkav ist.
-
Fig. 2 veranschaulicht eine Abwandlung der bisherigen Proäektions-Kathodenstrahlröhre,
mit welcher der genannte Mangel vermieden werden soll. Bei der Herstellung dieser
Kathodenstrahlröhre 1 wird eine Leuchtstoffscheibe 3 an der Innenfläche des Schirmträgerteils
2 befestigt, wahrend an der Außenseite des Schirmträgerteils 2 mit Hilfe eines Klebmittels
6 eine Glas-Frontscheibe befestigt wird. Weiterhin wird eine Elektronenrohranordnung
4 (unter Abdichtung) in den Röhrenkolben 1 eingebaut, worauf letzterer mittels einer
Evakuiervorrichtung von Luft und anderen Gasen evakuiert wird. Das zwischen Frontscheibe
7 und Schirmträgerteil 2 eingeschlossene Gas wird bei der Evakuierung des Hauptteils
der Kathodenstrahlröhre über eine axiale,durchgehende Bohrung 8 im Randbereich des
Schirmträgerteils 2 ebenfalls abgesaugt.
-
Bei dieser Projektions-Eathodenstrahlröhre 1 beaufschlagt der Atmosphärendruck,
der bei der Anordnung nach Fig. 1 den Schirmträgerteil 2 beeinflußt, die Glas-Frontscheibe
7. Da letztere aus einer flachen Scheibe besteht, können die ungünstigen Einflüsse
des Atmosphärendrucks vollständig ausgeschaltet werden.
-
Bei einer weiteren, in Fig. 3 dargestellten Abwandlung der ProJektions-Eathodenstrahlröhre
weist die Glas-Frontscheibe 7 eine dem Schirmträgerteil zugewandte flache bzw. plane
Fläche 7a und eine nach außen weisende konkave Fläche 7b auf. Bei dieser Abwandlung
kann die Frontscheibe 7 zumindest teilweise als Element der Linsenanordnung 5 oder
als Bildfeldkrümmungs-Korrektionslinse wirken, wobei Innen- und Außenflächen des
Schirmträgerteils 2 weniger stark konkav sein können und die Aufbringung der Leuchtstoffläche
auf die Innenfläche des Schirmträgerteils vereinfacht wird.
-
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese Anordnung, obgleich mit
ihr das Problem der Druckbeständigkeit ausgeschaltet wird, mit einem anderen, schwerwiegenden
Mangel bezüglich der im Betrieb der Projektions-Kathodenstrahlröhre entwickelten
Wärme behaftet ist. Tatsächlich kann dabei die Leuchtstoffläche dieser Projektions-Eathodenstrahlröhre
wärmer werden als bei einer Kathodenstrahlröhre für gewöhnliche Fernsehempfänger,
weil die Projektions-Kathodenstrahlröhre mit außerordentlich großer Stromdichte
arbeitet (Anodenbeschleunigungsspannung multipliziert mit Stromdichte pro Flächeneinheit).
-
Zur Vermeidung einer thermischen Löschung (temperature extinction)
der Leuchtstoffe infolge eines solchen Temperaturanstiegs ist es wesentlich, eine
verbesserte Wärmeableitung vorzusehen. Bei den Anordnungen gemäß Fig. 2 und 3 ist
jedoch der Schirmträgerteil 2, der unmittelbar von dem vom Elektronenrohr 4 erzeugten
Elektronenstrahl beaufschlagt wird, zwischen die Hochvakuumbereiche eingefügt, wobei
er über die Glas-Frontscheibe 7 mit der Außenluft in Berührung steht. Die Anordnungen
nach Fig. 2 und 3 besitzen daher möglicherweise eine schlechtere Wärmeableitleistung
als die Anordnung nach Fig. 1, und ihre Schirmträgerteile 2 sind erhöhter Temperatur
ausgesetzt, was zu verkürzter Standzeit der Leuchtstoffe und zu einer Zerstörung
oder Zersetzung
der Glasbestandteile führt.
-
Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Ausschaltung der
vorstehend geschilderten Mangel des Stands der Technik durch Schaffung einer Projektions-Eathodenstrahlröhre,
bei welcher ein Raum, der zwischen Schirmträgerteil und einem vor diesem angeordneten
durchsichtigen Element festgelegt ist, auf einem Druck gehalten wird, der niedriger
ist als der Atmosphärendruck, aber größer als der im Röhrenkolben herrschende Druck,
so daß der Schirmträgerteil infolgedessen eine zufriedenstellende Wärmeabstrahlungslestung
besitzt.
-
Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten
Merkmale gelöst.
-
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich
zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht des wesentlichen Abschnitts einer
bisherigen Projektions-Eathodenstrahlröhre, Fig. 2 eine Fig. 1 ähnelnde Darstellung
einer Abwandlung der Kathodenstrahlröhre gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine Fig. 1 ähnelnde
Darstellung einer weiteren Abwandlung der Kathodenstrahlröhre gemäß Fig. 1 oder
2, Fig. 4 eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer Ausführungsform einer Projektions-Kathodenstrahlröhre
mit Merkmalen nach der Erfindung und Fig. 5 eine Fig. 4 ähnelnde Darstellung einer
abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.
-
In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Teile mit
jeweils gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
-
Die Fig. 1 bis 3 sind eingangs bereits erläutert worden.
-
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist
ein am einen Ende offener Glaskolben 9 vorgesehen. Die Stirnfläche des Glaskolbens
9 dient als einem Schirmträgerteil 2 der Kathodenstrahlröhre 1 gegenüberstehende
Glas-Frontscheibe 7 sowie als Lichtsperrelement. Der rohrförmige bzw. zylindrische
Teil des Glaskolbens 9 bildet eine seitliche Tragwand 10. An der offenen Seite der
Tragwand 10 ist die Glas-Frontscheibe 7 mit Hilfe eines Klebmittels umfangsmäßig
unter luftdichter Abdichtung am Schirmträgerteil 2 befestigt. Ein zwischen dem Glaskolben
9 und dem Schirmträgerteil 2 festgelegter Raum ii steht unter einem Druck, der niedriger
ist als der Atmosphärendruck (1 bar), aber größer als der in einem die Kathodenstrahlröhre
bildenden Vakuumkolben herrschende Druck (10-6 bis 10-7 Torr). Zu diesem Zweck ist
der Raum ii über eine in der Tragwand 10 vorgesehene Entlüftungsbohrung 12 evakuiert
worden. In Fig. 4 ist die Entlüftungsbohrung 12 in ihrem verschlossenen Zustand
nach dieser Evakuierung des Raums 11 dargestellt.
-
Bei der beschriebenen Anordnung ist der Schirmträgerteil 2, der unmittelbar
von einem Elektronenstrahl von der Elektronenrohranordnung 4 beaufschlagt wird,
durch einen zwischengefügten Raum eines niedrigen Unterdrucks von der Außen luft
getrennt. Infolgedessen bleibt die Festigkeit des Schirmträgerteils 2 unter Gewährleistung
einer ausreichenden Wärmeableitleistung erhalten. Erfindungsgemäß durchgeführte
Versuche haben gezeigt, daß bei einem im Raum ii herrschenden Druck im Bereich von
0,7 bis 500 Torr eine ausreichend große Nolekularbewegung im Raum ii auftritt, so
daß der Schirmträgerteil 2 für den Außenluftdruck beständig ist und gleichzeitig
erzeugte Wärme zur Ableitung über den Raum ii übertragen werden kann. Der in
einem
vorgegebenen Kolben herrschende Druck in der Größenordnung von 0,1 bis 500 Torr
kann ohne jede Schwierigkeit nach herkömmlichen Verfahren erzeugt werden. Die Wärmeableitung
vom Schirmträgerteil 2 kann dadurch weiter verbessert werden, daß der Raum 11 auf
ein Vakuum evakuiert und ein Gas mit einem niedrigeren Molekulargewicht als Luft,
wie Wasserstoff oder Helium, unter dem oben angegebenen Druck in diesem Raum ii
eingeschlossen wird.
-
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist die Glas-Frontscheibe 7 ein
von der seitlichen Tragwand 10 getrennter und an diesem mit Hilfe eines Klebmittels
6 befestigter Bauteil. Die Frontscheibe 7 braucht dabei nicht unbedingt flach zu
sein, sondern kann eine beliebige, in Verbindung mit Fig. 3 beschriebene gekrümmte
bzw. gewölbte Form besitzen. Die Innenfläche des Schirmträgerteils 2 oder die Leuchtstoffläche
3 können gewünschtenfalls flach sein.
-
Die Entlüftungsbohrung i2 kann vorzugsweise, wie in Fig.4, in der
seitlichen Tragwand 10 vorgesehen sein, doch kann sie gemaß Fig. 5 auch im Randteil
der Frontscheibe 7 angeordnet sein.
-
L e e r s e i t e