DE69501628T2 - Lochmaske mit spannrahmenanordnung für eine kathodenstrahlröhre - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine durchlöcherte Farbselektionselektrode zum Gebrauch in einer Farbelektronenstrahlröhre und insbesondere auf eine solche Maske, die unter mechanischer Spannung gehalten wird.
• Ein üblicher Typ einer Farbelektronenstrahlröhre zum Gebrauch bei Farbfernsehen und verwandten Wiedergabebereichen, wie bei Computern, Oszilloskopen usw., benutzt eine durchlöcherte Farbselektionselektrode oder Maske zur Steuerung des Durchgangs der Elektrionenstrahlen zu den bestimmten Stellen auf dem kathodenlumineszierenden Wiedergabeschirm.
• Im Falle von Fernsehen benutzt die Elektronenstrahlröhre drei Elektronenstrahlen, einen für jeden der primären Farbanteile (Rot, Blau und Grün) des Farbvideosignals, und benutzt einen Schirm aus einer Anzahl Phosphorelemente, die in den drei Primärfarben aufleuchten. Die Lochmaske befindet sich in einem geringen Abstand von dem Schirm zum Abfangen der Elektronenstrahlen, und hat eine Vielzahl von Löchern, wodurch der Durchgang jedes Strahles zu den Phosphorelementen des entsprechenden Farbtons ermöglicht wird.
• Die Maske wird aus einer relativ dünnen Platte aus Metall, wie Stahl, hergestellt und ist folglich unter dem Einfluß von Wärme emfindlich für thermische Expansion, primar verursacht durch das Auftreffen der Elektronenstrahlen. Eine solche Expansion verlagert die Maske näher zum Schirm, was die Registrierung der Öffnungen zu den betreffenden Phosphorelementen ändern kann. Während einer Aufwärmeperiode werden die jeweiligen Elemente der Röhe sich mit verschiedener Rate dehnen, werden aber zu bestimmter Zeit einen gewissen Zustand des Gleichgewichtes erreichen, bei dem die Röhre funktioniert. Unter normalen Betriebsumständen tritt aber eine Übergangserhitzung in bestimmten Gebieten der Maske auf, wenn die Strahlintensität groß ist, beispielsweise zur Darstellung von hellen Stellen bei der Wiedergabe am Schirm. Diese örtliche Erhitzung verursacht eine Übergangsexpansion der Maske, bekannt als "Doming" (Wölbung). Dieses Doming kann Fehlregistrierung zwischen den Öffnungen und den Phosphorelementen verursachen, wodurch die Farbreinheit der Wiedergabe beeinträchtigt wird.
• Es werden viele Techniken angewandt mit dem Zweck, Doming zu verringern. Diese beinhalten das Reduzieren der Erhitzung oder das Steigern der Kühlung der Maske, wie durch Bedeckung der Rückseite der Maske mit einem Material mit einem hohen Elektronenrückstreukoeffizienten zur Verringerung der Erhiztung der Maske durch Elektronenstrahlen, oder durch Bedeckung des Schirms mit einem Material mit einer hohen thermischen Emissionsfähigkeit, zum Ableiten der Hitze von der Maske. Aber diese Techniken bringen neue Materialien mit sich und fti gen zusätzliche Fertigungsschritte zu dem Herstellungsprozeß zu und neigen dazu, die Leuchtdichte und/oder den Kontrast der Wiedergabe zu beeinträchtigen.
• Eine andere Technik ist die Maske aus einem Material herzustellen, das eine relativ niedrige thermische Ausdehnung aufweist, wie einer Eisen-Nickellegier-ung mit etwa 36 Gew.% Nickel, ins Gleichgewicht gebracht durch hauptsächlich Eisen, bekannt unter dem Namen Invar. Obschon Invar-Masken weniger Doming-Effekt aufweisen als herkömmliche Stahlmasken sind sie viel teurer, und zwar wegen höherer Materialkosten und wegen geringeren Ertrags. Einen größeren Effekt bei der Verringerung des Doming-Effektes ist, die Maske unter mechanische Spannung zu bringen.
• Zwei Beispiele von Spannungsmasken in der heutigen Produktion sind die Sony Trinitron und die Zenith FTM (flat tension mask) Röhre. Die FTM-Röhre benutzt einen sog. Punktschirm, wobei die Phosphorelemente in Form von Triaden aus roten, blauen und grünen Punkten sind, wobei eine Registrierung mit und eine Spannung in der Längs- sowie Querrichtung der Maske erforderlich sind. Die Sony-Röhre benutzt einen herkömmlicheren Streifenschirm, wobei die Phosphorelemente in Form längs-orientierter Triaden aus roten, blauen und grünen Streifen sind und folglich eine Registrierung nur in der Querrichtung erforderlich ist.
• Die Sony-Maske ist eine Gitterstruktur aus Gitterelementen, die in Längsrichtung über einen im Wesentlichen rechteckigen aus einem Teil bestehenden starren Rahmen gestrafft sind. Die Gitterelemente werden zwischen den Trägern des Rahmens in einem Ausmaß gestrafft, das ausreicht, daß sie in dieser Lage bleiben, sogar bei Erhitzung und Expandierung. Dies wird erzielt durch Belastung, wodurch die Seiten des Rahmens elastisch gebogen werden, wobei die Gitterelemente oben und unten am Rahmen befestigt werden und wonach die Belastung entfernt wird, wodurch die Seiten in ihre ursprüngliche Lage zurückkehren können, wodurch die gewünschte längliche Ausdehnung der Gitterelemente erhalten wird.
• Beispielhafte Strukturen, wobei die erforderliche Federkraft in den Seiten des Rahmens dadurch erreicht wird, daß nachgiebige U-förmige Seitenträger verwendet werden und daß in den Seiten des Rahmens Einschnitte vorgesehen werden, sind in den US-Patenten Nr. 3.638.063 bzw. 4.333.034 beschrieben.
• Mit solchen Strukturen werden Änderungen in der Spannung der Gitterelemente, verursacht durch thermische Ausdehnung durch Schrumpfung der Gitterelemente oder durch eine leichte Wiederherstellungskraft des Rahmens kompensiert (Siehe US-Patent 3.638.063, Spalte 4, Zeile 18 - 22).
• Bei einer weiteren Abwandlung dieses Themas, beschrieben in JP-A 5-114356 werden die beiden Seitenträger und die oberen und unteren Teile beim Zusammenbau verformt und nachher wird eine Wiederherstellungskraft ausgeübt um die Gitterelemente unter Spannung zu halten.
• Unglücklicherweise haben solche Gitterstrukturen die Neigung, zum Beibehalten der Gitterelemente in einem hohen Grad der Spanung, relativ schwer und starr zu sein und sie erfordern relativ komplexe und teure Fertigungstechniken. Außerdem sind solche starre Strukturen weniger effektiv bei der Verringerung örtlicher Doming als bei der Verringerung des Gesamt-Doming-Effektes.
• Es ist nun u.a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Maskenrahmengebilde mit einer eindimensionalen Spannung für eine Elektronenstrahlröhre zu schaffen, die effektiv ist bei der Verringerung des örtlichen Doming-Effektes.
• Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein solches Spannungs-Maskenrahmengebilde zu schaffen, das von einfachem Entwurf und von einfacher Konstruktion ist.
• Nach der Erfindung wird ein Spannungs-Maskenrahmengebilde für eine Elektronenstrahlröhre geschaffen, welche die nachfolgenden Elemente aufweist:
• eine Maske, bestehend aus einer relativ dünnen rechteckigen Platte, die eine Vielzahl von Löchern aufweist,
• einen Rahmen mit zwei Seitenelementen, einem oberen und einem unteren Element, wobei wenigstens das obere Element und das untere Element je einen aufrechtstehenden Teil mit einer Federkonstante aufweisen, wobei diese auftechtstehenden Teile je einen freien Rand aufweisen und wobei wenigstens einer der aufrechtstehenden Teile einwärts abgewinkelt ist, wodurch eine nach außen gerichtete Vorspannung erhalten wird; und
• wobei die Maske an den freien Rändern der auftechtstehenden Teile des oberen und unteren Elementes des Rahmens befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenelemente je einen aufrechtstehenden Teil aufweisen und einen Flanschteil, wobei die Flanschteile an den Ecken des Rahmens aneinander befestigt sind, und wobei die aufrechtstehenden Teile wenigstens teilweise an den Ecken durch beispielsweise Spalte voneinander getrennt sind.
• Durch diese Anordnung befindet sich die Maske in einem Zustand mechanischer Spannung und bei thermischer Ausdehnung der Maske biegt sich der wenigstens eine aufrechtstehende Teil auswärts um die Maske in einem Zustand mechanischer Spannung zu halten.
• Ein solches Maskenrahmengebilde ist von einfachem Entwurf und relativ leicht und kompensiert durch die Biegewirkung der aufrechtstehenden Teile den örtlichen Doming-Effekt besser als die bisher bekannten Entwürfe.
• Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, weist der wenigstens eine aufrechtstehende Teil mit der auswärts gerichteten Vorfederspannung eine Anzahl nahezu paralleler Schlitze in einem Abstand voneinander über den Teil verteilt auf, wodurch der Teil in Sektionen aufgeteilt wird, die je eine auswärts gerichtete Federvorspannung haben. Durch diese Anordnung kann jeder Sektion sich unabhängig von den anderen Sektionen in Reaktion auf eine örtliche thermische Expansion der Maske bewegen. Die Anzahl Schlitze kann so groß wie möglich, aber entsprechend der erforderlichen mechanischen Stärke sein, damit das Gebilde örtlichen Doming-Effekten in möglichst kleinen Gebieten begegnen kann. Außerdem kann die Anzahl Schlitze in Richtung der Ecken des Rahmens zunehmen, damit dem Doming-Effekt in Richtung der Ecken besser begegnet werden kann.
• In der vorliegenden bevorzugzugten Ausführungsform weisen die freien Ecken des oberen und unteren aufrechtstehenden Teils eine konvexe Krümmung auf, was zu einer abnehmenden Höhe der aufrechtstehenden Teile führt, und zwar ausgehend von den Mitten über ihre Längen zu den Ecken des Rahmens hin.
• Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung gibt es eine oder mehrere Einprägungen in dem aufrechtstehenden Teil zur örtlichen Änderung der Federkonstanten des aufrechtstehenden Teils.
• Das Masken-Rahmengebilde mit Ein-Richtungsspannung nach der vorliegenden Erfindung ist von einfachem Entwurf und von einfacher Konstruktion und weist einen verringerten Doming-Effekt auf, was zu einer größeren Farbreinheit der Elektronenstrahlröhren führt, bei denen dieses Gebilde verwendet wird, und wodurch es möglich ist, daß solche Elektronenstrahlröhren mit höherer Leichstung betrieben werden, wodurch eine größere Leuchtdichte erzielt werden kann. Außerdem kann die Größe der Löcher solcher Masken gesteigert werden, und zwar wegen der geringeren Notwendigkeit der Farbreinheitsreserve und der geringeren Notwendigkeit einer strukturellen Stärke der Maske, was auch zu einer größeren Leuchtdichte führt.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
• Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung, teilweise weggeschnitten, einer Farb-Elektronenstrahlröhre mit einer Schlitzmaske und einem gestreiften Schirm nach dem Stand der Technik,
• Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch Teile der Maske und des Schirms gemäß der X-Achse nach Fig. 1, den Doming-Effekt beim Registrieren darstelend,
• Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung einer Schlitzmaske und eines Rahmens nach der Erfindung, vor deren Zusammensetzung,
• Fig. 4 (a) einen Schnitt durch die Maske und den Rahmen nach Fig. 3 gemäß der Y-Achse,
• Fig. 4(b) einen Schnitt entsprechend dem aus Fig. 4(a) des kompletten Masken-Rahmengebildes,
• Fig. 5 eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform eines Masken- Rahmengebildes nach der erfindung, und
• Fig. 6(a) bis (c) andere Ausführungsformen der Maske und der aufrechtstehenden Teile des erfindungsgemäßen Rahmens.
• Farb-Elektronenstrahlröhren für Farbfernsehen schaffen eine Bildwiedergabe an einem Kathodenleuchtschirm, zusammengebaut aus einer wiederholten Anordnung von roten, blauen und grünen Phosphotelementen, wobei die Anordnung mit drei Elektronenstrahlen von einem Elektronenstrahlerzeugungssystem in dem hals der Elektronenstrahlröhre abgetastet wird, einen Strahl für jeden einzelnen der primären (Rot, Balu, Grün) Farbtöne. Die Strahlen rühren von einzelnen Öffnungen des Elektronenstrahlerzeugungssystems her, konvergieren wenn sie sich dem Schirm nähern, gehen durch je eine Öffnung einer in einem geringen Abstand von dem Schirm vorgesehenen Maske und divergieren dann einigermaßen um auf dem betreffenden Phosphorelement zu landen. In einer angemessenen Entfernung von dem Schirm kann das menschliche Auge die einzelnen roten, blauen und grünen Phosphorelemente in dem Schirm nicht unterscheiden, sondern diese primären Farbtöne integrieren sich zum Bilden zusätzlicher aus den primären Farbtönen erzeugter Farbtöne.
• Bestehende Elektronenstrahlröhren für Farbfernsehen bestehen aus vertikal orientierten Spalten schlitzlörmiger Öffnungen, die durch sog. "Brücken" aus Maskenmaterial voneinander getrennt sind, wobei diese Brücken die Maske zusammenhalten zur Beschaffung der erforderlichen mechanischen Stärke.
• In Fig. 1 besteht die Elektronenstrahlröhre 10 aus einer evakuierten Glashülle 11, aus Elektronenstrahlerzeugungssystemen 12, 13 und 14, die Elektronenstrahlen 15, 16 bzw. 17 in Richtung des Schirms 18 senden, bestehend aus abwechselnd roten, blauen und grünen Phosphorstreifen, von denen drei Stück 19, 20 und 21 dargestellt sind. Die Strahlen 15, 16 und 17 konvergieren wenn sie der Lochmaske 22 nähern, gehen dann durch vertikale Öffnungsspalten 23 und divergieren wieder einigermaßen um auf den geeigneten Phosphorstreifen 19, 20 bzw. 21 zu landen. Zusätzliche Öffnungsspalte entsprechen zusätzlichen nicht dargestellten Streifentriplets. Äußere Ablenkspulen und zugeordnete Schaltungsanordnungen, nicht dargestellt, sorgen dafür, daß die Strahlen die Maske und den Schirm auf bekannte Weise abtasten, dies zur Erzeugung einer rechteckigen Rastermusters am Schirm.
• Fig, 2 zeigt den örtlichen Doming-Effekt bei Registrierung zwischen den Offnungen der Maske und den Phosphorstreifen, und den Effekt auf die Farbreinheit der Wiedergabe am Schirm. Der Elektronenstrahl 17 folgt zunächt der Strecke 17a um durch die Öffnung 24 hindurchzugehen, und zwar an der Stelle 24a in der Maske 22 um auf dem roten Phosphorstreifen 19 am Schirm 18 zu landen. Durch den Effekt einer örtlichen Erhitzung durch die Elektronenstrahlen wölbt sich ein Teil der Maske 22 auswärts, "Doming", wodurch die Öffnung 24 sich vorwärts in die Position 24b be wegt, wodruch der Strahl 17 der Strecke 17b durch die Öffnung 24b folgt um auf dem benachbarten blauen Streifen 20 zu landen. Dadurch wird die Farbreinheit der resultierenden Wiedergabe am Schirm beeinträchtigt. Eine Art und Weise, diesen Effekt einer solchen Fehiregistrierung zu verringern, ist die Größe der Öffnungen zu verringern, wodurch die "Farbreinheitsreserve" gesteigert wird, d.h. die Toleranz für die Strahllandungsfehler. Dies verringert jedoch die Maskentransmission und folglich die Leuchtdichte der Wiedergabe.
• Nach der Erfindung wird ein derartiger Doming-Effekt verringert in einem Maskenrahmengebilde, das die Maske in einem Spannungszustand in der vertikalen oder Y-Achse hält. Dies geschieht durch Verwendung eines rahmens mit einem oberen und einem unteren Element mit aufrechtstehenden Teilen mit einer relativ niedrigen Federkonstanten. Fig. 3 zeigt einen solchen Rahmen 30, bestehend aus Seitenelementen 32 und 34, und aus einem oberen und unteren Element 36 bzw. 38, mit aufrechtstehenden Teilen 37 bzw. 39, bereit zur Verbindung mit aufrechtstehenden Teilen 44 und 46 der Maske 40. Vor dem Zusammenbauen werden die aufrechtstehenden Teile 37 und 39 einem einwärts gerichteten Druck in der Richtung der Y-Achse ausgesetzt, wie durch die Pfeile P in Fig. 3 und die Luftzylinder 50 und 52 in Fig. 4(a) angegeben. Dadurch werden die Teile 37 und 39 in ihrer Längsrichtung einwärts gebogen. Danach wird die Maske 40 auf dem Rahmen 30 belastet und an dem Rahmen 30 befestigt, wonach der Druck durch die Luftzylinder 50 und 52 entrfernt wird, wie in Fig. 4(b) dargestellt, wodurch die Teile 37 und 39 auswärts gebogen werden, und dadurch die Maske unter Spannung bringen. Die Maske 40 wird an dem Rahmen 30 angeordnet an oder nahe bei den freien Rändern 48 und 49 der aufrechtstehenden Teile 37 und 39, und zwar nach jedem geeigneten Verfahren, wie einem Schweißverfahren.
• Die Seitenelemente, das obere und das untere Element (32, 34, 36 und 38) des Rahmens 30 enthalten je einen Flanschteil 32a, 34a, 36a und 38a und einen auftechtstehenden Teil 32b, 34b, 37 bzw. 39 und haben folglich einen L-förmigen Querschnitt. Die Flanschteile werden an den Ecken des Rahmens miteinander verbunden zum Bilden einer kontinuierlichen nahezu rechteckigen Öffnung zum Duchlassen der Elektronenstrahlen zu dem zentralen Lochteil 42 der Maske 40. Die aufrechtstehenden Teile sind aber an den Ecken durch Schlitze getrennt, von denen zwei Stück 58 und 60 in Fig. 3 und 4 dargestellt sind. Diese Schlitze ermöglichen es, daß die aufrechtstehenden Teile 37 39 unabhängig biegen, ohne Einfluß der Seitenelemente 32 und 34. Der Rahmen kann aus einem einzigen Teil aus 1006 Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt mit einer Dicke von etwa 1,65 mm (0,065 Zoll) bestehen und kann auf herkömmliche Weise durch Stanzen gebildet sein.
• Die aufrechtstehenden Teile 37 und 39 zeigen eine abnehmende Höhe ausgehend von der Mitte in Richtung der Ecken der Maske. Diese abnehmende Höhe verleiht der Maske eine gewünschte Krümmung und führt ebenfalls zu einer zunehmenden Federkonstanten der aufrechtstehenden Teile ausgehend von der Mitte zu den Ecken hin. Für einen gleichen Betrag an Einwärtsverschiebung des freien Randes über die Länge beim Zusammenbauen führt dies zu einer größeren Spannung in Richtung der Ecken der Maske. Wie aus Fig. 2 hervorgehen dürfte gibt es keine Fehlregistrierung durch Doming in der Mitte der Maske, da die zentralen Öffnungen parallel zu der Strecke der Elektronenstrahlen bewegen. Fehlregistrierung beginnt also außermittig und nimmt im Allgemeinen zu je nachdem der Winkel, die die Strahlstrecke mit der Maskenoberfläche einschließt, abnimmt, d.h. je nachdem der Abstand von der Mitte der Maske zunimmt. Der maximale Effekt tritt etwa in einem Abstand von 2/3 der Mitte zu den Ecken der Maske auf bei einer herkömmlichen Elektronenstrahlröhre.
Beispiel
• Ein herkömmlicher Stahlrahmen mit einer Diagonalen von 66 cm (26 Zoll) (26V) als einen Teil gestanzt mit einem etwa L-förmigen Schnitt, einer Dicke von 1,63 mm (0,064 Zoll) und einer maximalen Höhe der aufrechtstehenden Teile des oberen und unteren Elementes von 59,7 mm (2,35 Zoll) wurde dadurch geändert, daß in den Eckenbereichen Schlitze vorgesehen werden um die aufrechtstehenden oberen und unteren Teile von den aufrechtstehenden Seitenteilen zu trennen. Diese aufrechtstehenden Seitenteile hatten eine Federkonstante von etwa 28,3 kp/cm je lineares cm (41 Pfund/Zoll je linears Zoll) Breite der aufrechtstehenden Teile. Eine herkömmliche Lochmaske mit einer Diagonalen von 66 cm (26 Zoll) (26V) aus flachem Stahl mit einer Dicke von 0,165 mm (0,0065 Zoll) und mit einem zentralen Lochteil, der durch Seitenränder, durch einen oberen und einen unteren Rand umgeben ist, wurde geändert indem die Seitenränder entfernt wurden und indem der obere und untere Rand zu aufrechtstehenden Schürzen derart umgeformt wurden, daß die maskenhöhe etwas weniger ist als die Höhe des Rahmens. Der obere und untere aufstehende Teil des Rahmens wurden einwärts gedrückt, was zu den freien Rändern un den aufrechtstehenden oberen und unteren Teilen führt, die je um einen Betrag von etwa 11,7 mm (0,46 Zoll) einwärts abgewinkelt werden, wobei die Maskenschürzen unter Verwendung von Schrauben an dem Rahmen befestigt wurden. Dies führte zu einer ungefähren Spannung von 33,3 kp/cm (10 Pfund je lineares Zoll) Breite der Lochmaske. Da die Gesamtbreite der Maske 50,8 cm (20 Zoll) betrug, war die ungefähre Gesamtspannung in der Maske 1690 kp (380 Pfund).
• Fehlregistrierung durch den Doming-Effekt wurde gemessen an zwei Muster-Maskenrahmengebilden, hergestellt wie oben beschrieben, und an einem Standard 26V Gebilde, repräsentativ für den Stand der Technik, durch die nachfolgende Prozedur. Das zu testende Gebilde war auf einer optischen Tafel befestigt. Ein kollimierter Lichtstrahl wurde durch die Löcher in dem Doming-Bereich hindurchgeschickt (etwa 2/3 Abstand von der Mitte zu der Ecke) der Maske, im Wesentlichen parallel zu der Strecke eines Elektronenstrahls in der wirksamen Röhre. Nach dem Durchgang durch die Öffnungen trifft der Strahl auf einen simulierten Schirm, mit Linien, die Phosphorstreifen darstellen, derart befestigt, daß er sich etwa an derselben Stelle befindet wir der richtige Schirm in der wirksamen Röhre.An dem simulierten Schirm wurde ein Moire-Muster gebildet. Das Moire-Muster wurde von der Videokamera beobachtet. die Lochmaske wurde örtlich durch eine Wärmekanone erhitzt, wodurch die Maske sich dehnt. Beim Expandieren der Maske wurde der Temperaturanstieg mit einem Thermokoppel gemessen und es wurde ein Doming-Effekt wahrgenommen als Bewegung des Moire-Musters. Unter Verwendung des Mittenabstandes der Öffnungen in der Maske und der Bewegung des Moir-Musters wurde die Bewegung der Maske senkrecht zu deren Oberfläche, d.h. der Betrag des eingeführten Doming-Effektes durch örtliche Erhitzung berechnet. Der berechnete Wert für das Standard-Gebilde 26V war 0,013 mm/ºC (0,00029 Zoll/ºF), im Vergleich zu einem theoretischen Wert für ein einfaches Modell von 0,016 mm/ºC (0,00034 Zoll/ºF). Der Mittelwert der beiden Gebilden, erzeugt nach der Erfindung betrug 0,0064 mm/ºC (0,00014 Zoll/ºF). Auf dise Weise war der Doming-Effekt eines Mskengebildes, hergestellt nach der vorliegenden Erfindung etwa die Hälfte des Doming-Effektes eines Maskengebildes, hergstellt nach dem Stand der Technik.
• Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform eines Maske-Rahmengebildes nach der Erfindung, wobei die aufrechtstehenden Teile 37 und 39 durch eine Reihe von Schlitzen 54 in Teile 56 aufgeteilt worden sind, was die Möglichkeit geschaffen hat, daß die jeweiligen Teile unabhängig voneinander in Reaktion auf einen örtlichen Doming-Effekt biegen können. In der dargestellten Ausführungsform nimmt die Höhe des aufrechtstehenden Teils 37 von der Mitte zu der Ecke des Rahmens ab und die Schlitze erstrecken sich alle bis zu einer solchen Tiefe, daß die Enden der Schlitze 54 in gleichen Abstand von dem unteren, festen Rand des aufrechtstehenden Teils liegen. Auf diese weise haben die Teile 56 eine abnehmende Länge und eine zunehmende Federkonstante von der Mitte der Ecken. Die Tiefe der Schlitze könnte selbstverständlich für alle Schlitze dieselbe sein, wobei dann die Federkonstante der Teile auch dieselbe wäre. Eine Zunahme der Anzahl Schlitze und dadurch der Anzahl Teile, unter Beibehaltung der erforderlichen mechanischen Stärke, wäre darin vorteilhaft, daß die Möglichkeit geschaffen wird, daß das Gebilde kleinere Gebiete örtlichen Doming-Effektes aufweisen kann.
• Die Fig. 6(a) bis (c) zeigen mehrere zusätzliche mögliche Ausführungsformen der Erfindung. Fig. 6(a) zeigt einen Schnitt gemäß ser Y-Achse eines Maske- Rahmengebildes, wobei die Maske 60 an dem oberen und unteren Rand an den freien Rändern 48 und 49 des Rahmens 30 beispielsweise durch Laserverschweißung befestigt sind. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß die Maske keine aufrechtstehende Schürze hat und sich dadurch einfacher formen und beim Zusammenbauen einfacher verarbeiten läßt.
• Fig. 6(b) zeigt den aufrechtstehenden Rahmenteil 70 mit einem gekrümmten freien Rand 72 entsprechend denen der oben beschriebenen Ausführungsformen, hier aber mit einer konstanten Höhe, dadurch erhalten, daß auch der untere feste Rand 74 gekrümmt worden ist. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß die federkonstante über die Länge des aufrechtstehenden Teils 70 unveränderlich ist.
• Fig. 6(c) zeigt einen aufrechtstehenden Rahmenteil 80 mit einem gekrümmten freien Rand 81 und einem geraden unteren Rand 84 entsprechend dem der oben beschriebenen Ausführungsformen, aber hier mit einem Teil 82, der eine Einprägung oder ein angeordneter Teil sein kann, derart geformt, daß eine unveränderliche Federkonstante über die Länge des aufrechtstehenden Teils 80 entsteht.
• Die Erfindung wurde in Termen einer beschränkten Anzahl von Ausführungsformen beschrieben. Ander Ausführungsformen und Abwandlungen von Ausführungsformen dürften dem Fachmann einleuchten und werden als im Rahmen der beiliegenden Ansprüche liegend betrachtet.
• So kann beispielsweise der freie Rand des aufrechtstehenden Teils gerade statt gekrümmt sein, oder sogar ein zusammengesetzter Rand aus einem geraden und/oder gekrümmten Teil. Nur einer der beiden aufrechtstehenden Teile braucht gebogen zu werden um die erforderliche Spannung in der Maske zu schaffen; die Rahmenelemente können einen geraden, runden, C-förmigen oder anderen Querschnitt haben, statt des dargestellten L-förmigen Querschnitts; die Einprägungen oder Anordnungen können in Hilfsteile aufgeteilt werden und verschiedenartig vertielt werden zum Erreichen der gewünschten Änderung der Federkonstante.

Claims (7)

1. Spannungs-Maskenrahmengebilde für eine Elektronenstrahlröhre geschaffen, welche die nachfolgenden Elemente aufweist:

eine Maske (40), bestehend aus einer relativ dünnen rechteckigen Platte, die eine Vielzahl von Löchern aufweist,

einen Rahmen (30) mit zwei Seitenelementen (32, 34), einem oberen und einem unteren Element (36, 38), wobei wenigstens das obere Element und das untere Element je einen aufrechtstehenden Teil (37, 39) mit einer Federkonstante aufweisen, wobei diese aufrechtstehenden Teile je einen freien Rand (48, 49) aufweisen und wobei wenigstens einer der aufrechtstehenden Teile einwärts abgewinkelt ist, wodurch eine nach außen gerichtete Vorspannung erhalten wird; und

wobei die Maske an den freien Rändern der aufrechtstehenden Teile des oberen und unteren Elementes des Rahmens befestigt ist,

wobei die Maske sich in einem Zustand mechanischer Spannung befindet und bei thermischer Ausdehnung der Maske der wenigstens eine aufrechtstehende Teil sich auswärts biegt um die Maske in einem Zustand mechanischer Spannung zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenelemente (32, 34, 36, 38) je einen aufrechtstehenden Teil (32b, 34b, 37, 39) aufweisen und einen Flanschteil (32a, 34a, 36a, 38a), wobei die Flanschteile an den Ecken des Rahmens aneinander befestigt sind, und wobei die aufrechtstehenden Teile wenigstens teilweise an den Ecken durch beispielsweise Spalte voneinander getrennt sind.

2. Maske-Rahmengebilde nach Anspruch 1, wobei die aufrechtstehenden Teile durch Schlitze (58) wenigstens teilweise voneinander getrennt sind.

3. Maske-Rahmengebilde nach Anspruch 1, wobei die Rahmenelemente integrale Teile eines als ein einziger Teil gestanzten Rahmens sind.

4. Maske-Rahmengebilde nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die freien Ränder der oberen und unteren Teile eine konvexe Krümmung aufweisen, was zu einer abnehmenden Höhe der aufrechtstehenden Teile führt, und zwar ausgehend von den Mitten über ihre Längen zu den Ecken des Rahmens hin.

5. Maske-Rahmengebilde nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der wenigstens eine aufrechtstehende Teil mit der auswärts gerichteten Vorfederspannung eine Anzahl nahezu paralleler Schlitze (54) in einem Abstand voneinander über den Teil verteilt aufweist, wodurch der Teil in Sektionen aufgeteilt wird, die je eine auswärts gerichtete Federvorspannung haben, wodurch jeder Teil unabhängig von den anderen Teilen in Reaktion auf eine örtliche thermische Dehung der Maske bewegen kann.

6. Maske-Rahmengebilde nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es eine oder mehrere Einprägungen oder abgeordnete Elemente in dem aufrechtstehenden Teil gibt zur örtlichen Änderung der Federkonstante des aufrechtstehenden Teils gibt.

7. Maske-Rahmengebilde nach Anspruch 6, wobei der Raum zwischen den Schlitzen von den Mitten der aufrechtstehenden Teile zu den Ecken des Rahmens zunimmt.