DE4114606A1 - Kathodenstrahlroehre mit schirmtraeger-platte mit verbessertem 16:9 seitenverhaeltnis - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Kathodenstrahlröhren (CRTs), insbesondere auf die periphere Formgebung der Schirmträger-Platten solcher Röhren mit einem rechteckigen Seitenverhältnis von ungefähr 16 : 9.

Bis heute hatten handelsübliche Fernsehkathodenstrahlröhren Sichtschirme und -platten mit Seitenverhältnissen von 4 : 3. (Seitenverhältnisse werden angegeben in Breite, oder horizontale Ausbreitung, zu Höhe, oder vertikale Ausbreitung.) In naher Zukunft werden allerdings Kathodenstrahlröhren mit breiteren Seitenverhältnissen erforderlich sein, wenn höher auflösende Fernsehsysteme in das handelsübliche Fernsehen eingeführt werden. Die meisten Spielfilme werden in einem ungefähren Seitenverhältnis von 22 : 9 gedreht. Da allerdings eine Kathodenstrahlröhre mit einem Seitenverhältnis von 22 : 9 übermäßig schwer für ihre Größe wäre, hat sich die Röhrenindustrie als Kompromiß für die zukünftigen, höher auflösenden Systeme auf den Standard eines geringeren Seitenverhältnisses von 16 : 9 geeinigt.

Die früh entwickelten Röhren, die mit einem Seitenverhältnis von 16 : 9 konstruiert wurden, wiesen Schirmträger-Platten mit peripheren Seiten mit relativ großer Biegung auf. Zweck der Biegung der peripheren Seiten ist es, der Platte ausreichende Festigkeit zu verleihen, um dem athmosphärischen Druck standzuhalten, wenn die Röhre evakuiert wird. Der Nachteil einer Platte mit Seiten mit starker peripherer Seitenbiegung ist, daß in einem Fernsehempfängergehäuse zusätzlicher Raum zur Aufnahme der Kathodenstrahlröhre vorgesehen sein muß. Die Designer von Empfängern möchten dagegen die Größe der Gehäuse so klein und leicht wie möglich halten. Eine Röhre mit minimalen Ausmaßen ließe sich erreichen, indem man eine Röhre mit einer Platte mit geraden Seiten herstellte, doch würde dies eine unerwünschte Zunahme in der Dicke des Glases und damit im Gewicht der Röhre erfordern.

Es besteht daher ein Bedürfnis für eine Formgebung einer Kathodenstrahlröhre, die einen Kompromiß zwischen minimierter Höhe und Breite der Röhre und minimiertem Röhrengewicht darstellt.

Die vorliegende Erfindung bringt eine Verbesserung einer Kathodenstrahlröhre mit einer rechteckigen Schirmträger- Platte mit zwei peripheren langen Seiten und zwei peripheren kurzen Seiten, wobei das Verhältnis der Längen der langen Seiten zu den Längen der kurzen Seiten ungefähr 16/9 beträgt. Die Röhre weist eine Hauptachse auf, die parallel zu den beiden langen Seiten verläuft und eine kleinere Achse, die parallel zu den beiden kurzen Seiten verläuft. Ein rechteckiger Sichtschirm liegt an einer Innenfläche des Schirmträgers. Die Verbesserung besteht darin, daß die langen Seiten der Platte einen Biegungsradius in einer Ebene der Haupt- und der kleineren Achse aufweisen, der etwa 7 bis 10 mal länger als eine diagonale Ausdehnung des Sichtschirmes ist und das Verhältnis des Biegungsradius der langen Seiten zum Biegungsradius der kurzen Seiten im Bereich von etwa 1,6 bis 1,9 liegt.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht, teilweise als axialer Schnitt, einer Schattenmasken-Farbbildröhre, welche eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet.

Fig. 2 ist eine Draufsicht der Rückseite des Schirmträgers der Röhre von Fig. 1.

Fig. 3 ist eine zusammengesetzte Draufsicht der äußeren Peripherie von Quadranten einer Schirmträger-Platte, welche eine gerade Seite, eine gemäß dem Stand der Technik gebogene und eine neue gebogene Seite zeigt.

Fig. 1 zeigt eine rechteckige Farbbildröhre 10 mit einem Glaskolben oder Körper 11 mit einer rechteckigen Schirmträger-Platte 12 und einem röhrenförmigem Halsstück 14 verbunden durch einen rechteckigen Trichter 15. Der Trichter 15 hat eine leitende Innenschicht (nicht dargestellt), die sich von einem Anodenknopf 16 zum Halsstück 14 hin erstreckt. Die Platte 12 umfaßt eine rechteckigen Leuchtschirmträger 18 und eine periphere Flanke oder Seitenwand 20, die mittels einer Glasfritte 17 hermetisch an den Trichter 15 angeschlossen ist. Die Innenfläche des Schirmträgers 18 trägt ein dreifarbiges Phosphor-Raster 22. Das Raster 22 ist vorzugsweise ein Zeilenraster, dessen Phosphorzeilen in Dreiergruppen (Triaden) angeordnet sind, wobei jede Dreiergruppe eine Phosphorzeile von jeder der drei Farben enthält. Alternativ kann das Raster ein Punktraster sein, und es kann eine lichtabsorbierende Matrix enthalten, muß dies aber nicht. Eine mit vielen Öffnungen versehene Farbselektorelektrode oder Schattenmaske 24 ist in einer in bezug auf das Raster 22 vorgegebenen Position entfernbar befestigt. Ein Elektronenstrahlerzeuger 26, in Fig. 1 schematisch durch gestrichelte Linien dargestellt, ist mittig im Halsstück 14 angebracht, um drei Elektronenstrahlen 28 zu erzeugen und entlang konvergenter Bahnen durch die Maske 24 auf das Raster 22 zu leiten.

Die Röhre in Fig. 1 ist so konstruiert, daß sie mit einem externen magnetischen Ablenkjoch verwendet werden kann, wie z. B. dem Joch 30, welches sich in der Nähe der Einmündung des Trichters in das Halsstück befindet. Wird das Joch 30 aktiviert, so setzt es die drei Elektronenstrahlen 28 Magnetfeldern aus, die bewirken, daß die Strahlen das Raster 22 horizontal und vertikal in einem rechteckigen Raster abtasten. Die initiale Ablenkfläche (bei Ablenkung null) ist in etwa die Mitte des Jochs 30. Bedingt durch Randfelder erstreckt sich die Ablenkzone der Röhre axial vom Joch 30 in den Bereich des Strahlerzeugers 26. Der Einfachheit halber sind die eigentlichen Biegungen der Bahnen der abgelenkten Strahlen in der Ablenkzone in Fig. 1 nicht dargestellt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, enthält die rechteckige Schirmträger-Platte 12 zwei orthogonale Achsen, eine Hauptachse X und eine kleinere Achse Y, und zwei Diagonalen D. Die beiden langen Seiten, L, der Peripherie der Schirmträger-Platte 12 liegen im wesentlichen parallel zur Hauptachse X, und die beiden kurzen Seiten, S, verlaufen im wesentlichen parallel zur kleineren Achse Y. Vorzugsweise sind sowohl die langen als auch die kurzen Seiten des Schirmträgers in der X-, Y-, und D-Ebene gebogen, wobei das Verhältnis des Biegungsradius einer langen Seite zu dem Biegungsradius einer kurzen Seite im Bereich von etwa 1,6 bis 1,9 liegt. Außerdem liegt das Verhältnis des Biegungsradius einer langen Seite zur diagonalen Ausdehnung des Schirms im Bereich von etwa 7 bis 10. Diese Bereiche stellen eine optimale Formgebung für eine Röhre mit einem Seitenverhältnis von 16 : 9 dar.

Tabelle I zeigt Ausdehnungen (Abmessungen) und Verhältnisse für drei 16 : 9 Schirmträger-Platten, die innerhalb des Anwendungsbereichs der vorliegenden Erfindung liegen (1) bis (3), zwei 16 : 9 Schirmträger-Platten, die den Stand der Technik anzeigen (4) und (5), und drei 4 : 3 Schirmträger- Platten (6) bis (8) zum Vergleich.

Tabelle I

Fig. 3 zeigt eine zusammengesetzte Darstellung der Biegungen der langen Seiten für drei Typen von Schirmträger- Platten mit 16 : 9 Seitenverhältnis: eine Platte mit geraden Seiten 32, eine dem Stand der Technik entsprechende Platte mit stärker gebogenen Seiten 34 und eine neue Platte mit weniger stark gebogenen Seiten 36. Aus ästhetischer Sicht und unter dem Gesichtspunkt des Platzbedarfs ist die Platte mit den geraden Seiten am ehesten wünschenswert. Allerdings sind die Belastungen in der Platte mit geraden Seiten relativ hoch, wodurch eine erhebliche Zunahme in der Dicke und dem Gewicht der Platte gegenüber der dem Stand der Technik entsprechenden Platte erforderlich wird. Obwohl die Konstruktion der bekannten Platte die Verwendung dünneren und leichteren Glases erlaubt, erfordert die stärkere Biegung der Seiten der Platte einen größeren Raum in einem Fernsehempfängergehäuse; ein voluminöseres Produkt ist die Folge. Eine gemäß der vorliegenden Erfindung konstruierte Schirmträger-Platte erfordert weniger Platz in einem Empfängergehäuse und ist etwas leichter im Gewicht als die bekannte Platte. An der neuen Platte durchgeführte Berechnungen endlicher Elemente zeigen, daß die Belastungen innerhalb des Glases der neuen Platte größer sind als die in den bekannten Platten festgestellten, daß aber, wenn die neuen Platten in Röhren mit Implosionsschutzvorrichtungen daran eingebaut werden, die Röhren mit den neuen Platten keine erhöhte Implosionswahrscheinlichkeit gegenüber den bekannten Röhren zeigen.

Claims (7)

1. Eine Kathodenstrahlröhre mit einer rechteckigen Schirmträger-Platte mit zwei langen Seiten und zwei kurzen Seiten, wobei das Verhältnis der Längen der langen Seiten zu den Längen der kurzen Seiten ungefähr 16/9 beträgt, wobei die Röhre eine Hauptachse aufweist, die parallel zu den beiden langen Seiten verläuft und eine kleinere Achse, die parallel zu den beiden kurzen Seiten verläuft, und wobei die Röhre einen rechteckigen Sichtschirm an einer Innenfläche des Schirmträgers aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die langen Seiten (L) der Platte (12) einen Biegungsradius in einer Ebene der Haupt- (X) und der kleineren (Y) Achsen aufweisen, der etwa 7 bis 10 mal länger als eine diagonale Ausdehnung des Sichtschirmes (22) ist und das Verhältnis des Biegungsradius der langen Seiten zum Biegungsradius der kurzen Seiten (S) im Bereich von etwa 1,6 bis 1,9 liegt.

2. Röhre gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenn die diagonale Ausdehnung des Sichtschirmes (22) etwa 864 mm beträgt, die langen Seiten (L) der Platte (12) einen Biegungsradius von ungefähr 7691 mm aufweisen und die kurzen Seiten (S) einen Biegungsradius von ungefähr 4280 mm.

3. Röhre gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verhältnis der langen Seiten (L) zu der Diagonalen ungefähr 8,9 beträgt und das Verhältnis des Biegungsradius der langen Seiten zu dem Biegungsradius der kurzen Seiten (S) etwa 1,8.

4. Röhre gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenn die diagonale Ausdehnung des Sichtschirmes (22) etwa 762 mm beträgt, die langen Seiten (L) der Platte (12) einen Biegungsradius von ungefähr 6450 mm aufweisen und die kurzen Seiten (S) einen Biegungsradius von ungefähr 3504 mm.

5. Röhre gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verhältnis der langen Seiten (L) zu der Diagonalen ungefähr 8,5 beträgt und das Verhältnis des Biegungsradius der langen Seiten zu dem Biegungsradius der kurzen Seiten (S) etwa 1,8.

6. Röhre gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenn die diagonale Ausdehnung des Sichtschirmes (22) etwa 660 mm beträgt, die langen Seiten (L) der Platte (12) einen Biegungsradius von ungefähr 5001 mm aufweisen und die kurzen Seiten (S) einen Biegungsradius von ungefähr 2999 mm.

7. Röhre gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verhältnis der langen Seiten (L) zu der Diagonalen ungefähr 7,6 beträgt und das Verhältnis des Biegungsradius der langen Seiten zu dem Biegungsradius der kurzen Seiten (S) etwa 1,7.