DE1169594B - Electron beam generation system for cathode ray tubes - Google Patents
Electron beam generation system for cathode ray tubesInfo
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Deutsche Kl.: 21 g -13/21German class: 21 g -13/21
P 21547 VIII c/21g
17. Oktober 1958
6. Mai 1964P 21547 VIII c / 21g
17th October 1958
May 6, 1964
Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektronen-Strahlerzeugungssystem für Kathodenstrahlröhren, z. B. Fernsehröhren, bei welchem eine stabförmig ausgebildete, mit ihrer Längsachse senkrecht zur Strahlrichtung verlaufende Kathode und eine kastenartig ausgebildete, die Kathode umgebende Steuerelektrode in Löchern zweier parallel zueinander angeordneter Isolierplatten an entgegengesetzten Enden festgelegt sind, und mit einer Schirmgitterelektrode.The invention relates to an electron gun for cathode ray tubes, e.g. B. television tubes, in which a rod-shaped, with its longitudinal axis perpendicular to A cathode running in the direction of the beam and a box-like control electrode surrounding the cathode in holes of two insulating plates arranged parallel to one another at opposite ends are set, and with a screen grid electrode.
Bei den bekannten Elektronenstrahlröhren sind die Elektroden des Strahlerzeugungssystems im allgemeinen rohrförmig ausgebildet und im Abstand zueinander konzentrisch bezüglich einer gemeinsamen Achse angeordnet. Zur Vereinfachung der Montage ist es bekannt, Kathode, Steuerelektrode und Schirmgitterelektrode zu einer Baueinheit zusammenzufassen. In the known cathode ray tubes, the electrodes of the beam generating system are generally tubular and at a distance from one another concentrically with respect to a common Axis arranged. To simplify assembly, it is known that the cathode, control electrode and screen grid electrode are used to be combined into a single unit.
Es ist weiter bei elektrischen Entladungsgefäßen bekannt, Kathode und Anoden zwischen zwei Isolierscheiben zu haltern, wobei zwecks Festlegung eines genau definierten Abstandes für die an den Elektroden angeordneten Lappen Schlitze vorgesehen sind, die eine Festlegung der Lappen in verschiedenen Relativstellungen der Anode gegenüber der Kathode ermöglichen. Hierdurch wird es möglich, Elektrodensysteme hoher Genauigkeit herzustellen.It is also known for electrical discharge vessels to have a cathode and anode between two insulating washers to hold, with the purpose of establishing a precisely defined distance for the on the electrodes arranged flap slots are provided, which a definition of the flap in different Allow relative positions of the anode with respect to the cathode. This makes it possible to use electrode systems high accuracy.
Zwecks Verminderung des Leistungsbedarfs durch Herabsetzung der Wärmeabstrahlungsverluste der Kathode und zur Verkürzung der Baulänge des Strahlerzeugungssystems ist bereits vorgeschlagen worden, an einer als Aufbaubasis dienenden Schirmgitterelektrode Isolierplättchen parallel zur Strahlachse und parallel zueinander zu befestigen und eine stabförmig ausgebildete, mit ihrer Längsachse senkrecht zur Strahlrichtung verlaufende Kathode und eine diese umgebende kastenartige Steuerelektrode zwischen den Isolierplättchen zu haltern.For the purpose of reducing the power requirement by reducing the heat radiation losses of the Cathode and to shorten the overall length of the beam generating system has already been proposed has been, on a screen grid electrode serving as a construction base, insulating platelets parallel to the beam axis and to be fixed parallel to each other and a rod-shaped one with its longitudinal axis perpendicular cathode extending to the direction of the beam and a box-like control electrode surrounding it to hold between the insulating plates.
Eine Verbesserung im Hinblick auf die Ausrichtung und die Montage der Elektroden wird erreicht, wenn gemäß der Erfindung an den zwei gegenüberliegenden Seitenflächen der Steuerelektrode je ein elektrisch leitfähiger Träger isoliert von Steuerelektrode und Kathode in den Isolierplatten gehaltert ist und wenn die Schirmgitterelektrode an den Trägern befestigt ist.An improvement in terms of the alignment and assembly of the electrodes is achieved, if according to the invention on the two opposite side surfaces of the control electrode each one electrically conductive carrier isolated from the control electrode and cathode is held in the insulating plates and when the screen grid electrode is attached to the supports.
Hierdurch wird es möglich, auf einfachste Weise eine axiale Ausrichtung bzw. Einstellung zwischen der in den Isolierplatten festgelegten Elektrodenanordnung und der Schirmgitterelektrode durchzuführen, was bei der vorgeschlagenen Einrichtung nicht möglich war, weil die Schirmgitterelektrode dort selbst an den Glimmerplatten festgelegt war.This makes it possible, in the simplest possible way, to achieve an axial alignment or adjustment between to carry out the electrode arrangement and the screen grid electrode defined in the insulating plates, which was not possible with the proposed device because the screen grid electrode is there was fixed even on the mica plates.
Elektronenstrahlerzeugungssystem
für KathodenstrahlröhrenElectron gun
for cathode ray tubes
Anmelder:Applicant:
Philco Corporation,Philco Corporation,
eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staatesa society under the laws of the state
Delaware, Philadelphia, Pa. (V. St. A.)Delaware, Philadelphia, Pa. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dipl.-Ing. C. Wallach, Patentanwalt,Dipl.-Ing. C. Wallach, patent attorney,
München 2, Kaufingerstr. 8Munich 2, Kaufingerstr. 8th
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Gordon Reed Spencer, Lansdale, Pa. (V. St. A.)Gordon Reed Spencer, Lansdale, Pa. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 18. Oktober 1957V. St. v. America October 18, 1957
(691 026)(691 026)
Die Ausrichtung der Teile wird dadurch erleichtert, daß die elektrisch leitfähigen Träger frei auf der Oberfläche des zweiten Gitters gleiten können, bevor sie endgültig festgelegt werden. Durch diese Justiermöglichkeit beim Zusammenbau wird erreicht, daß die endgültige Einstellung nicht mehr von der Genauigkeit der Abmessungen der einzelnen Bauteile abhängig ist, denn es ist lediglich erforderlich, den Kathoden-Gitter-Abstand und den axialen Abstand zwischen dem Gitter und der Ebene der oberen Tragfläche der leitenden Träger genau festzulegen, was ohne Mühe durchgeführt werden kann.The alignment of the parts is facilitated by the fact that the electrically conductive carrier is freely on the surface of the second grid can slide before they are finally set. Through this Adjustment option during assembly is achieved that the final setting no longer depends on the Accuracy of the dimensions of the individual components is dependent, because it is only necessary to Cathode-to-grid spacing and the axial distance between the grid and the plane of the upper wing the conductive support to specify exactly what can be done easily.
Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung ruht die Schirmgitterelektrode auf einer Abstandsplatte, die mit den oberen Flanschen der beiden im Querschnitt C-förmig ausgebildeten, elektrisch leitfähigen Träger verschweißt ist. Diese Abstandsplatte hat einmal die Aufgabe, eine elektrisch leitfähige Verbindung zu dem Schirmgitter herzustellen, und außerdem wird durch sie der Abstand zwischen dem kastenförmigen Steuergitter und dem Schirmgitter bestimmt, wodurch in besonders zweckmäßiger Weise die Steilheit der Röhre eingestellt werden kann.According to an expedient embodiment, the screen grid electrode rests on a spacer plate, the with the upper flanges of the two electrically conductive supports, which are C-shaped in cross section is welded. This spacer plate has the task of creating an electrically conductive connection the screen grid, and also the distance between the box-shaped Control grid and the screen grid determined, whereby the steepness of the Tube can be adjusted.
409 588/314409 588/314
3 43 4
Zwecks axialer Ausrichtung der Strahlöffnungen Formsteifigkeit zu vergrößern. Außerdem ist es erder Steuerelektrode bzw. der Schirmgitterelektrode wünscht, zur Verhinderung des Verschiebens der sind Steuerelektrode und Schirmgitterelektrode mit Gitteranordnung die Haltelappen 25 und 25 α flach Justierlöchern ausgestattet, deren Achsen parallel zur auszubilden und im Abstand, wie in Fig. 3 dar-Strahlrichtung seitlich der Kathode verlaufen und 5 gestellt, anzuordnen, weil die messerartigen Kanten beim Zusammenbau zur Führung von Ausrichtstäben der Lappen in den Glimmerträger einschneiden köndienen. Diese Ausrichtstäbe können leicht konisch nen. Die kastenartige Ausbildung des Steuergitters ausgebildet sein, damit leichte Abweichungen im sieht Üblicherheise diese erwünschte Orientierung der Durchmesser der Ausrichtlöcher ausgeglichen werden Lappenteile vor.For the purpose of axial alignment of the jet openings to increase dimensional stiffness. Moreover, it is desires grounding the control electrode or the screen grid electrode, for preventing the displacement of the are control electrode and screen grid electrode with a grid arrangement, the retaining tabs equipped 25 and 25 α flat alignment holes, the axes of the sides parallel to the form and at a distance, as shown in Fig. 3 illustrates beam direction run the cathode and placed 5 to be arranged because the knife-like edges can cut into the mica carrier during assembly to guide alignment rods of the tabs. These alignment rods can be slightly conical. The box-like design of the control grid can be designed so that slight deviations in the flap parts are usually compensated for in this desired orientation of the diameter of the alignment holes.
können. Nachdem z. B. durch Punktverschweißung io Die Seitenschienen 17 begrenzen das Steuergitter eine Baueinheit mit hoher Formsteifigkeit geschaffen 16, von dem sie aber elektrisch isoliert sind. Diese wurde, können die Ausrichtstäbe wieder entnommen Teile werden aus elektrisch leitfähigem Material herwerden, gestellt und durch die Glimmerteile 14, ähnlich wie Weitere Vorteile und Einzelheiten der beschriebe- für das Steuergitter 16 beschrieben, getragen. Danen Einrichtung ergeben sich aus der Beschreibung 15 durch, daß einfach bestimmte Haltelappen 28 umvon Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung. gebogen und abgeknickt werden, um ein Wegziehen In der Zeichnung zeigt von der Glimmertragplatte 14 zu verhindern, dienen F i g. 1 eine aufgebrochene Ansicht des Halsteiles diese Teile zur Festlegung der Anordnung in Form einer Kathodenstrahlröhre, einer zusammengesetzten einteiligen Einheit. Die Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische 20 Seitenschienen werden dann, z.B. durch Punkt-Ansicht eines Teils des Strahlerzeugungssystems, schweißung, mit dem Schirmgitter 11 verbunden, welche die gegenseitige Lage der Einzelteile ver- nachdem sie auf die Elektronenstrahlöffnungen anschaulicht, durch nachfolgend beschriebene Mittel ausgerichtet F i g. 3 eine perspektivische Ansicht der fertig zu- sind.can. After z. B. by spot welding io The side rails 17 limit the control grid a structural unit with high dimensional stiffness created 16, but from which they are electrically isolated. These the alignment rods can be removed again, parts can be made from electrically conductive material, placed and carried by the mica parts 14, similar to other advantages and details of the described for the control grid 16, carried. Danes Device emerge from the description 15 by the fact that simply certain retaining tabs 28 umvon Embodiments on the basis of the drawing. bent and kinked to prevent pulling away In the drawing shows to prevent the mica support plate 14, F i g serve. 1 is a broken view of the neck part, these parts for defining the arrangement in shape a cathode ray tube, an assembled one-piece unit. Figure 2 is then an exploded perspective view of side rails, e.g. part of the beam generation system, weld, connected to the screen grid 11, which the mutual position of the individual parts after they are on the electron beam openings illustrative, aligned by means described below F i g. 3 is a perspective view of the finished ones.
sammengestellten Elektrodenanordnung, 25 Die Abstandsplatte 27 erleichtert die VerbindungComposed electrode arrangement, 25 The spacer plate 27 facilitates the connection
Fig. 4 eine auseinändergezogene perspektivische der Kathoden-Steuergitter-Anordnung mit der Schirm-Darstellung des Elektrodensystems mit Hilfsvorrich- gitterelektrode und sieht genaue einfache Mittel zur tungen für den Zusammenbau, Veränderung des Abstandes zwischen dem Schirm-4 is an exploded perspective view of the cathode control grid arrangement with the screen representation of the electrode system with auxiliary device grid electrode and provides precise, simple means for assembly, changing the distance between the shielding
F i g. 5 eine perspektivische Ansicht einer Katho- und Steuergitter und gleichzeitig ein geeignetes Verden-Gitter-Anordnung mit zusätzlichen Versteifungs- 30 fahren zur Veränderung der Röhrensteilheit vor. mitteln. Diese Platte ist zweckmäßigerweise so gestaltet, daßF i g. Figure 5 is a perspective view of a cathode and control grid and, at the same time, a suitable Verden grid arrangement with additional stiffening 30 move forward to change the tube steepness. average. This plate is expediently designed so that
Fig. 1 zeigt das Strahlsystem 9 einer Kathoden- sie die Zubehöreinrichtung in der Weise überbrückt, strahlröhre mit einer Hochspannungsanode 10, einem daß das Schirmgitter 11, auf welchem die Platte anSchirmgitter 11 und der Kathoden-Steuergitter-An- geordnet ist, von den oberen Flanschen 29 der Ordnung 12. Die Hochspannungselektroden 10 und 11 35 Seitenschienen 17 im Abstand zu dem Steuergitter 16 sind in bekannter Weise an den Glasteilen 13 an- aufgehängt wird. Der axiale Abstand zwischen diegebracht. sen Teilen wird genau durch die Dicke der Abstands-Fig. 1 shows the beam system 9 of a cathode - it bridges the accessory device in such a way that Radiation tube with a high-voltage anode 10, one that the screen grid 11 on which the plate is attached to the screen grid 11 and the cathode control grid assembly is arranged from the upper flanges 29 of the Order 12. The high voltage electrodes 10 and 11 35 side rails 17 at a distance from the control grid 16 are hung on the glass parts 13 in a known manner. The axial distance brought between them. these parts is determined exactly by the thickness of the spacing
Zur Veranschaulichung ist die Einrichtung in platte 27 bestimmt.To illustrate the device in plate 27 is intended.
F i g. 2 auseinandergezogen dargestellt und zeigt zu- Der nächste Schritt bei der Herstellung derF i g. 2 shown exploded and shows to- The next step in the manufacture of the
sammen mit Fig. 3 die relative Lage und das Zu- 40 Elektrodenanordnung liegt darin, die Elektronensammenwirken der Einzelteile der Einrichtung. Strahlöffnungen 23 des Schirmgitters 11 und Steuer-together with FIG. 3 the relative position and the electrode arrangement lies in the interaction of the electrons of the individual parts of the facility. Beam openings 23 of the screen grid 11 and control
Die Einrichtung weist Glimmerplatten 14 auf, die gitters 16 genau axial auszurichten. Beide Teile sind im Abstand und parallel zueinander angeordnet sind mit Ausrichtlöchern 30 ausgestattet, die in ihren und mit geeignet angeordneten Öffnungen eine rohr- gegenüberliegenden Oberflächen eingedrückt sind, förmige Kathode 15, ein kastenartiges Steuergitter 16 45 Diese Löcher sind vorzugsweise in demselben Ge- und U-förmige Seitenschienen 17 tragen. Zum Ein- senk hergestellt, welches dazu benutzt wird, die bau der Kathode ist die röhrenförmige Hülse in den Elektronenstrahlöffnungen zu erzeugen. Die kasten-Bereichen 18 und 19 mit Vorsprüngen versehen. artige Gitteranordnung 16 weist zusätzlich zwei Diese Vorsprünge 18 und 19 dienen zur Bildung Löcher 31 auf (Fig. 5), die in die untere Obereines Begrenzungsanschlages beim Einfügen der 50 fläche 32 eingedrückt sind, um die Einführung der Kathode in die Tragöffnung 20. Die Kathode wird in Ausrichtspitzen 33 in die kastenartige Einrichtung dieser ausgerichteten Stellung dadurch gehalten, daß hinein und durch sie hindurch zu erleichtern. Ein benachträglich durch Punktschweißung ein elektrisch vorzugtes Verfahren zum Zusammenbau besteht daleitendes Band 21 an jenem Teil 22 der Kathoden- rin, zunächst das Zubehör 12 auf den Ausrichtspitzen hülse befestigt wird, das sich über die Oberfläche der 55 33 in der in F i g. 4 dargestellten Weise und dann das Glimmerplatte 14 hinaus erstreckt. Nach Fertigste!- Schirmgitter 11 in gleicher Weise aufzufädeln. Nachlung ist die Kathode frei zwischen den Glimmer- dem einmal die Ausrichtspitzen 33 in ihre Lage geplatten 14 in einer Ebene quer zur Achse des Elek- bracht sind, werden die Elektronenstrahlöffnungen tronenstrahles der Kathodenstrahlröhre ausgespannt. 23 automatisch ausgerichtet. Mit den so ausgerichte-Die Kathode 15 ist hinter der Gitteröffnung 23 mit 60 ten Teilen wird die Abstandplatte 27 auf die Flander Elektronen emittierenden Oberfläche 24 der sehe 29 punktgeschweißt, und es wird so eine zuKathode in Gegenüberstellung ausgerichtet. Das sammengesetzte Elektrodeneinheit gebildet. Vor der kastenartige Steuergitter 16 umgibt die Kathode. Ausrichtung des Steuergitters 16 kann das Schirm-Dieser Teil wird in einem genauen Abstand gegen- gitter 11 zusammen mit der Hochspannungsanode 10 über der Kathode durch Einfügung der Gitterhalte- 65 auf den Isolierglasteilen 13 abgestützt werden. Das lappen 25 in ihre betreffenden Eingriffsöffnungen 26 Kathoden-Gitter-Zubehör wird nachfolgend an dieser in den isolierenden Tragteilen 14 gehalten. Diese An- Hochspannungselektrodeneinrichtung in der vorordnung ist vorteilhaft kastenförmig gestaltet, um die beschriebenen Weise aufgehängt.The device has mica plates 14 to align the grid 16 exactly axially. Both parts are at a distance from and parallel to each other are equipped with alignment holes 30, which are in their and with appropriately arranged openings a tube-opposite surface is impressed, shaped cathode 15, a box-like control grid 16 45 These holes are preferably in the same area and U-shaped side rails 17 carry. Manufactured for countersinking, which is used for the Construction of the cathode is to create the tubular sleeve in the electron beam openings. The box areas 18 and 19 provided with projections. like grid arrangement 16 additionally has two These projections 18 and 19 serve to form holes 31 on (Fig. 5) which in the lower upper one Limiting stop when inserting the 50 surface 32 are depressed to introduce the Cathode into support opening 20. The cathode is placed in alignment tips 33 in the box-like device this aligned position is maintained by making it easier to go into and through it. A subsequent An electrically preferred method of assembly is spot welding Band 21 on that part 22 of the cathode tube, first of all the accessories 12 on the alignment tips sleeve is attached, which extends over the surface of the 55 33 in the in F i g. 4 and then that Mica plate 14 extends addition. When you are finished, thread the screen grid 11 in the same way. Nachlung once the cathode is free between the mica demisters, the alignment tips 33 are flattened into their position 14 are placed in a plane transverse to the axis of the electron beam, the electron beam openings Electron beam of the cathode ray tube extended. 23 automatically aligned. With the so aligned-The Cathode 15 is behind the grid opening 23 with 60 th parts, the spacer plate 27 is on the Flander Electron-emitting surface 24 of the see 29 is spot-welded, and it thus becomes a cathode aligned in opposition. The composite electrode unit is formed. Before the box-like control grid 16 surrounds the cathode. Alignment of the control grid 16 can be the screen-This Part is at a precise distance from the opposite grid 11 together with the high-voltage anode 10 be supported above the cathode by inserting the grid holding 65 on the insulating glass parts 13. That tabs 25 into their respective engagement openings 26 cathode grid accessories are subsequently attached to this held in the insulating support parts 14. This connection high-voltage electrode device in the pre-order is advantageously box-shaped, hung in the manner described.
Die Ausrichtspitzen 33 sollen so dick sein, daß sie einer Beschädigung beim Zusammenbau widerstehen können, um eine genaue Ausrichtung zu gewährleisten. Dieses Erfordernis bestimmt den Durchmesser der Ausrichtlöcher, und es ist oft notwendig, eine im Vergleich mit dem Durchmesser der Elektronenstrahlöffnung große Lochweite zu wählen. Unter gewissen Bedingungen kann im Betrieb der Röhre ein Elektronenstrom durch diese Löcher hindurch erfolgen, was zu einer geringen Bildschärfe führt und in besonders ungünstigen Fällen zu dem beim Fernsehen allgemein bekannten Doppelbild führt. Um diese Erscheinungen zu verhindern, können Lochschirme 34 zur Ausrichtung benutzt werden, die in ihrer allgemeinen Ausbildung in Fig. 5 dargestellt sind. Diese Schirme ruhen auf der inneren Oberfläche 35 der Seitenwände des Steuergitters und isolieren die Ausrichtlöcher 30 und die Zutrittslöcher 31 wirksam von dem Elektronenstrom, ermöglichen es jedoch gleichzeitig, daß die Löcher für die Zwecke der Ausrichtung benutzt werden. Diese Abschirmung kann natürlich auf verschiedene Art und Weise bewerkstelligt werden, z. B. dadurch, daß die Ausrichtlöcher nach der Zusammenstellung verstopft werden.The alignment tips 33 should be thick enough to resist damage during assembly to ensure accurate alignment. This requirement determines the diameter the alignment holes, and it is often necessary to compare one with the diameter of the electron beam aperture to choose a large hole size. Under certain conditions, the Tube a stream of electrons will occur through these holes, resulting in poor image sharpness leads and in particularly unfavorable cases to the generally known double image in television leads. To prevent these phenomena, perforated screens 34 can be used for alignment, which are shown in their general configuration in FIG are. These screens rest on the inner surface 35 of the side walls of the control grid and effectively isolate the alignment holes 30 and the access holes 31 from the electron flow however, at the same time, the holes are used for alignment purposes. This shield can of course be accomplished in various ways, e.g. B. in that the alignment holes become clogged after compilation.
Es hat sich als zweckdienlich erwiesen, bei gewissen Anwendungen sowohl vom Standpunkt der Formsteifigkeit aus als auch vom Standpunkt der Einfachheit die elektrischen Zuführungen zu der Elektrodenanordnung mittels eines Verstärkungs-Streifens 35 (F i g. 5) herzustellen, welcher von unten gegen die Oberfläche der Anordnung 12 gedruckt wird. Der Streifen ist auf den Seitenschienen 17 durch Punktschweißung aufgebracht und wird im Abstand zu dem Steuergitter 16 gehalten. Die nach oben stehenden Klemmenanschlüsse 36 bilden zweckdienliche Mittel zum elektrischen Anschluß des Schirmgitters 11 an die Anschlußstifte 13 a, und zwar in der Weise, wie dies eindeutig aus Fig. 1 hervorgeht.It has been found to be useful in certain applications, both from the standpoint of Dimensional stiffness as well as from the point of view of simplicity the electrical leads to the To produce the electrode arrangement by means of a reinforcement strip 35 (FIG. 5), which from below is printed against the surface of the assembly 12. The strip is on the side rails 17 Applied by spot welding and is kept at a distance from the control grid 16. The top standing terminal connections 36 form expedient means for the electrical connection of the screen grid 11 to the connecting pins 13 a, in the manner as clearly shown in FIG.
Claims (3)
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