IT9020271A1

IT9020271A1 - CATHODE TUBE HAVING A PERFECTED FRONT PANEL PANEL, WITH 16/9 "WIDTH / HEIGHT RATIO

Info

Publication number: IT9020271A1
Application number: IT020271A
Authority: IT
Inventors: Alfredo Maresca; Paolo Spina
Original assignee: Videocolor Spa
Priority date: 1990-05-11
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1991-11-11
Also published as: CN1056601A; PL290205A1; PL164198B1; FR2662021B1; TR25115A; KR940010952B1; IT1239972B; GB2243945B; CA2039822C; CS128391A2; JPH04229534A; KR910020789A; CN1018968B; GB9108839D0; GB2243945A; FR2662021A1; CZ544U1; IT9020271A0; DE9116705U1; DE4114606A1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Questa invenzione si riferisce a tubi a raggi catodici (CRT) e riguarda, in particolare, le configurazioni periferiche dei pannelli a lastra frontale di detti tubi presentanti rapporti di aspetto, vale a dire rapporti larghezza/altezza pari, approssimativamente, a 16/9. This invention relates to cathode ray tubes (CRT) and relates, in particular, to the peripheral configurations of the front plate panels of said tubes having aspect ratios, i.e. width / height ratios approximately equal to 16/9.

Sinora, i tubi a raggi catodici per televisori di tipo commerciale presentavano schermi di visualizzazione e pannelli con rapporti di aspetto di 4/3. (Deve essere rilevato che i rapporti di aspetto vengono espressi come rapporti fra la dimensione orizzontale, o larghezza e dimensione verticale o altezza). Tuttavia, deve essere rilevato che nel prossimo futuro, quando verranno introdotti sistemi di televisione ad alta definizione, verranno richiesti tubi a raggi catodici presentanti altri rapporti di aspetto. La maggior parte delle immagini vengono riprese secondo un rapporto di aspetto pari, approssimativamente, a 22/9- Tuttavia, poiché un tubo a raggi catodici presentante un rapporto di aspetto, vale a dire un rapporto larghezza/altezza di 22/9 risulterebbe eccessivamente pesante per le proprie dimensioni, l'industria di fabbricazione dei tubi a raggi catodici si è standardizzata su di un rapporto larghezza/altezza di 16/9, come soluzione di compromesso per i futuri sistemi di maggior definizione. Until now, cathode ray tubes for commercial televisions have featured display screens and panels with aspect ratios of 4/3. (It should be noted that aspect ratios are expressed as ratios between the horizontal dimension, or width, and the vertical dimension or height). However, it should be noted that in the near future, when high definition television systems are introduced, cathode ray tubes with other aspect ratios will be required. Most images are shot at an aspect ratio of approximately 22/9.However, because a cathode ray tube with an aspect ratio, i.e. a width to height ratio of 22/9, would be excessively heavy due to its size, the cathode ray tube manufacturing industry has standardized on a width / height ratio of 16/9, as a compromise solution for future higher definition systems.

I primi tubi sviluppati con un rapporto di aspetto di 16/9 presentavano pannelli a lastra frontale includenti lati periferici con una curvatura relativamente elevata. Lo scopo della curvatura dei lati periferici è quello di garantire, al pannello, una resistenza sufficiente a sopportare la pressione atmosferica quando il tubo viene evacuato. Lo svantaggio di un pannello presentante lati con una maggior curvatura dei lati periferici è rappresentanto dal fatto che deve venire previsto uno spazio supplementare in un mobile di un ricevitore televisivo, per consentire l'alloggiamento di questo tipo di tubo a raggi catodici. Tuttavia, i progettisti dei ricevitori di questo tipo desidererebbero mantenere le dimensioni dei mobili le più piccole possibili, in modo tale da limitare il peso di questi mobili. La realizzazione di un tubo con un pannello a lati diritti consentirebbe l'ottenimento di un tubo di dimensioni minime ma richiederebbe un aumento indesiderabile dello spessore del vetro e, pertanto, un aumento del peso del tubo. Conseguentemente, esiste la necessità, in un progetto di un tubo a raggi catodici, di stabilire una soluzione di compromesso fra una altezza ed una larghezza minime del pannello del tubo e un peso minimo del tubo considerato. Early developed tubes with an aspect ratio of 16/9 featured front plate panels including peripheral sides with relatively high curvature. The purpose of the curvature of the peripheral sides is to guarantee sufficient resistance to the panel to withstand the atmospheric pressure when the pipe is evacuated. The disadvantage of a panel having sides with a greater curvature of the peripheral sides is represented by the fact that an additional space must be provided in a cabinet of a television receiver, to allow the housing of this type of cathode ray tube. However, designers of such receivers would like to keep the dimensions of the furniture as small as possible in order to limit the weight of this furniture. The realization of a tube with a panel with straight sides would allow to obtain a tube of minimal dimensions but would require an undesirable increase in the thickness of the glass and, therefore, an increase in the weight of the tube. Consequently, there is a need, in a cathode ray tube design, to establish a compromise solution between a minimum height and width of the tube panel and a minimum weight of the tube under consideration.

La presente invenzione fornisce un perfezionamento in un tubo a raggi catodici includente un pannello rettangolare a lastra frontale presentante due lati periferici lunghi e due lati periferici corti, in cui il rapporto fra la lunghezza dei lati lunghi e la lunghezza dei lati corti è pari, approssimativamente, a 16/9. Il tubo in questione include un asse principale che risulta parallelo ai due lati lunghi e un asse minore che risulta parallelo ai due lati corti. Uno schermo rettangolare di visualizzazione è presente sulla superficie interna del pannello a lastra frontale. Il perfezionamento consiste nel fatto che i lati lunghi del pannello presentano un raggio di curvatura in un piano dell'asse principale e dell'asse secondario che risulta da 7 a 10 volte maggiore di una dimensione diagonale dello schermo di visualizzazione, mentre il rapporto fra il raggio di curvatura dei lati lunghi e il raggio di curvatura dei lati corti è compreso nella gamma fra circa 1,6 e circa 1,9. The present invention provides an improvement in a cathode ray tube including a rectangular front plate panel having two long peripheral sides and two short peripheral sides, in which the ratio of long side length to short side length is approximately equal. , at 16/9. The pipe in question includes a main axis which is parallel to the two long sides and a minor axis which is parallel to the two short sides. A rectangular display screen is present on the inner surface of the front plate panel. The improvement consists in the fact that the long sides of the panel have a radius of curvature in a plane of the main axis and of the secondary axis which is 7 to 10 times greater than a diagonal dimension of the display screen, while the ratio between the the radius of curvature of the long sides and the radius of curvature of the short sides is in the range of about 1.6 to about 1.9.

La figura 1 rappresenta una vista laterale, parzialmente in sezione assiale, di un tubo per la riproduzione di immagini a colori, del tipo a maschera d'ombra, incorporante una forma pratica realizzativa della presente invenzione; Figure 1 represents a side view, partially in axial section, of a tube for reproducing color images, of the shadow mask type, incorporating an embodiment of the present invention;

la figura 2 è una vista in pianta del lato posteriore della lastra frontale del tubo schematizzato nella figura 1; e Figure 2 is a plan view of the rear side of the front plate of the tube shown in Figure 1; And

la figura 3 è una vista composita in pianta della periferia esterna di quadranti di un pannello a lastra frontale illustrante un lato diritto, un lato curvo in accordo con la tecnologia anteriore e un nuovo lato curvo. Figure 3 is a composite plan view of the outer periphery of quadrants of a front plate panel illustrating a straight side, a curved side in accordance with the prior art and a new curved side.

La figura Ί illustra un tubo rettangolare per la visualizzazione di immagini a colori, indicato genericamente dal numero di riferimento 10, tale tubo presentando un bulbo di vetro 11 comprendente un pannello a lastra frontale 12, di configurazione rettangolare ed una sezione tubolare a collo 14, collegate fra loro per mezzo di una parte ad imbuto 1 5, di configurazione rettangolare. La parte ad imbuto 15 presenta un rivestimento interno conduttivo (non rappresentato) che si estende da un bottone anodico 16 alla sezione a collo 14. Il pannello 12 comprende una lastra frontale rettangolare di visualizzazione 18 ed una flangia periferica, o parete laterale 20 la quale risulta sigillata alla sezione ad imbuto 1 5, per mezzo di una fritta di vetro 17. Uno schermo di materiali fosforici a tre colori, indicato in 22, è supportato dalla superficie interna della lastra frontale 18. Lo schermo 22 è preferibilmente costituito da uno schermo a strisce, le strisce di materiale fosforico, costituenti lo schermo essendo disposte a triadi, ogni triade includendo una striscia di fosforo di ognuno dei tre colori fondamentali. Alternativamente, 10 schermo può venire realizzato con l'impiego di una serie di punti, tale schermo potendo includere, o meno, una matrice fotoassorbente. Un elettrodo di selezione dei colori, dotato di più aperture, pure considerato come una maschera d'ombra 24 è montato, amovibilmente, in accordo con una appropriata relazione di distanziamento nei confronti dello schermo 22. Un sistema di cannoni elettronici 26, rappresentato in forma schematica per mezzo di linee tratteggiate nella figura 1 è montato, centralmente, all'interno della sezione a collo 14, tale complesso di cannoni elettronici essendo in grado di generare e indirizzare tre fasci elettronici 28, lungo percorsi convergenti, attraverso la maschera 24, in modo tale che detti fasci possano incidere sullo schermo 22. Figure Ί illustrates a rectangular tube for displaying color images, generally indicated by the reference number 10, this tube having a glass bulb 11 comprising a front plate panel 12, of rectangular configuration and a tubular section with a neck 14, connected to each other by means of a funnel-shaped part 15, of rectangular configuration. The funnel part 15 has a conductive inner lining (not shown) which extends from an anodic button 16 to the neck section 14. The panel 12 comprises a rectangular front display plate 18 and a peripheral flange, or side wall 20 which is sealed to the funnel section 1 5, by means of a glass frit 17. A screen of three-color phosphoric materials, indicated at 22, is supported by the internal surface of the front plate 18. The screen 22 is preferably constituted by a screen in strips, the strips of phosphoric material constituting the screen being arranged in triads, each triad including a strip of phosphor of each of the three basic colors. Alternatively, the screen can be made with the use of a series of dots, this screen being able to include, or not, a photo-absorbent matrix. A multi-aperture color selection electrode, also regarded as a shadow mask 24, is removably mounted in accordance with an appropriate spacing relationship with respect to the screen 22. An electron gun system 26, shown in the form schematic by means of dashed lines in Figure 1 is mounted, centrally, inside the neck section 14, this assembly of electron guns being able to generate and direct three electron beams 28, along converging paths, through the mask 24, in so that said beams can affect the screen 22.

Il tubo schematizzato nella figura 1 , è progettato per l'impiego con un giogo magnetico di deflessione, posto all'esterno e rappresentato, ad esempio, dal giogo 30 rappresentato come disposto nelle vicinanze della giunzione fra la sezione ad imbuto e la sezione a collo. Quando attivato, 11 giogo di deflessione 30 assoggetta i tre fasci elettronici 28 all'azione esercitata da campi magnetici i quali provocano la scansione orizzontale e verticale dei fasci elettronici, in modo tale da creare, sullo schermo 22, una trama rettangolare. Il piano iniziale di deflessione (in corrispondenza di una deflessione nulla) si trova, all'incirca, in corrispondenza del punto di mezzo del giogo di deflessione 30. A causa della presenza di campi marginali, la zona di deflessione del tubo si estende assialmente, dal giogo 30, nella regione del sistema di cannoni elettronici 26. Per semplicità, le curvature reali dei percorsi dei fasci deflessi, nella zona di deflessione, non sono state rappresentate nella figura 1. The tube schematized in Figure 1 is designed for use with a magnetic deflection yoke, located on the outside and represented, for example, by the yoke 30 shown as disposed in the vicinity of the junction between the funnel section and the neck section. . When activated, the deflection yoke 30 subjects the three electron beams 28 to the action exerted by magnetic fields which cause the electron beams to scan horizontally and vertically, so as to create a rectangular pattern on the screen 22. The initial plane of deflection (at zero deflection) is approximately at the midpoint of deflection yoke 30. Due to the presence of marginal fields, the deflection zone of the pipe extends axially, from the yoke 30, in the region of the electron gun system 26. For simplicity, the actual curvatures of the deflected beam paths, in the deflection zone, have not been shown in FIG. 1.

Secondo quanto schematizzato nella figura 2, il pannello a lastra frontale rettangolare 12 include due assi ortogonali rappresentati da un asse principale X e da un asse secondario Y e include pure due diagonali D. I due lati maggiori L della periferia del pannello 12 a lastra frontale risultano sostanzialmente paralleli all'asse principale X mentre i due lati minori S risultano sostanzialmente paralleli all'asse secondario Y. Preferibilmente, sia i lati maggiori sia i lati minori della lastra frontale sono curvi nel piano X, Y e D, mentre il rapporto fra il raggio di curvatura di un lato lungo e il raggio di curvatura di un lato corto è compreso nella gamma fra 1,6 e 1,9 circa. Inoltre, il rapporto fra il raggio di curvatura di un lato lungo e la dimensione diagonale dello schermo è compreso nella gamma fra circa 7 e 10. Queste gamme rappresentano una scelta ottimale per un tubo presentante un rapporto di aspetto, vale a dire un rapporto larghezza/altezza di 16/9-La Tabella I riporta le dimensioni e i rapporti relativi a tre pannelli a lastra frontale presentanti un rapporto larghezza/altezza di 16/9' rientranti nello spirito e nello scopo della presente invenzione [(1)-(3)], a due pannelli a lastra frontale con rapporto larghezza/altezza di 16/9 indicativi della tecnologia anteriore [<">(4) e (5)] e a tre pannelli a lastra frontale con rapporto larghezza/altezza di 4/3 [(6) - (8)<">], per scopi di confronto. As shown schematically in Figure 2, the rectangular front plate panel 12 includes two orthogonal axes represented by a main axis X and a secondary axis Y and also includes two diagonals D. The two major sides L of the periphery of the front plate panel 12 they are substantially parallel to the main axis X while the two minor sides S are substantially parallel to the secondary axis Y. Preferably, both the major sides and the minor sides of the front plate are curved in the X, Y and D plane, while the ratio between the radius of curvature of a long side and the radius of curvature of a short side is in the range of approximately 1.6 to 1.9. Furthermore, the ratio of the radius of curvature of a long side to the diagonal dimension of the screen is in the range of about 7 to 10. These ranges are an optimal choice for a tube having an aspect ratio, i.e. a width ratio / height of 16/9 - Table I shows the dimensions and ratios relating to three front plate panels having a width / height ratio of 16/9 'falling within the spirit and scope of the present invention [(1) - (3) ], with two front plate panels with a width / height ratio of 16/9 indicative of prior technology [<"> (4) and (5)] and with three front plate panels with a width / height ratio of 4/3 [( 6) - (8) <">], for comparison purposes.

La figura 3 illustra un insieme di curvature del lato lungo per tre tipi di pannelli a lastra frontale presentanti un rapporto di aspetto 16/9: per un pannello con lati diritti 32, per un pannello della tecnologia anteriore con lati 34 maggiormente curvi e per un nuovo pannello presentante lati 36 con una minor curvatura. Da un punto di vista estetico e spaziale, il pannello presentante i lati diritti 32 rappresenta il pannello maggiormente desiderabile. Tuttavia, deve essere rilevato che le sollecitazioni esistenti nel pannello dotato di lati diritti sono relativamente elevate e tali da richiedere un aumento sostanziale nello spessore e nel peso del pannello nei confronti di un pannello della tecnologia anteriore. Quantunque la struttura a pannello della tecnologia anteriore permetta l'impiego di un vetro più sottile e più leggero, deve essere rilevato che la maggior curvatura dei lati del pannello richiede un maggior spazio in un mobile di un ricevitore di televisione e questo si traduce nell'ottenimento di un prodotto più voluminoso. Un pannello a lastra frontale realizzato in conformità con i principi della presente invenzione, richiede uno spazio inferiore in un mobile di un ricevitore di televisione e lo stesso risulta leggermente inferiore, come peso, rispetto al pannello proposto dalla tecnologia anteriore. I calcoli ad elementi finiti svolti sul nuovo pannello proposto indicano che le sollecitazioni, entro il vetro del nuovo pannello sono superiori a quelli riscontrati nei pannelli proposti dalla tecnologia anteriore ma indicano pure che quando i nuovi pannelli vengono assemblati nei tubi dotati di mezzi di protezione, nei confronti dell'implosione disposti sugli stessi, i tubi presentanti i nuovi pannelli non evidenziano alcun aumento nella possibilità di implosione nei confronti dei tubi della tecnologia anteriore. Figure 3 illustrates a set of long side curvatures for three types of faceplate panels having an aspect ratio of 16/9: for a straight-sided panel 32, for a front technology panel with more curved sides 34 and for a new panel having 36 sides with less curvature. From an aesthetic and spatial point of view, the panel having straight sides 32 represents the most desirable panel. However, it should be noted that the stresses existing in the panel having straight sides are relatively high and such as to require a substantial increase in the thickness and weight of the panel compared to a prior art panel. Although the prior art panel structure allows for the use of thinner and lighter glass, it must be noted that the greater curvature of the sides of the panel requires more space in a television receiver cabinet and this results in obtaining a more voluminous product. A front plate panel made in accordance with the principles of the present invention requires less space in a cabinet than a television receiver and the same is slightly less in weight than the panel proposed by the prior technology. The finite element calculations carried out on the new proposed panel indicate that the stresses within the glass of the new panel are higher than those found in the panels proposed by the prior technology but also indicate that when the new panels are assembled in the tubes equipped with protective means, with respect to the implosion arranged on the same, the tubes presenting the new panels do not show any increase in the possibility of implosion with respect to the tubes of the prior technology.

Claims

CLAIMS 1. Cathode ray tube including a rectangular front plate panel, having two long sides and two short sides, the ratio between the length of said long sides and the length of said short sides being approximately equal to 16/9, said tube including a main axis which is parallel to said two long sides and a secondary axis which is parallel to said short sides, said tube including a display screen, of rectangular configuration, on an internal surface of said front plate panel, characterized by fact that: said long sides (L) of said panel (12) have a radius of curvature in a plane of said main axis (X) and of said secondary axis (Y) which is 7 to 10 times greater than a diagonal dimension of said screen display (22), while the ratio between the radius of curvature of said long sides and the radius of curvature of said short sides (S) is comprised in the range between about 1.6 and 1.9.

2. Pipe as defined in claim 1, characterized in that when the diagonal dimension of said display screen (22) is approximately equal to 864 mm, said long sides (L) of said panel (12) have a radius of curvature equal, approximately, to 7691 mm, while said short sides (S) have a radius of curvature equal to approximately 4280 mm.

3. Pipe as defined in claim 1, characterized in that the ratio between said long sides (L) and said diagonal is approximately equal to 8.9, while the ratio between the radius of curvature of said long sides and the radius of curvature of said short sides (S) is approximately equal to 1.8.

4. Pipe as defined in claim 1, characterized in that when the diagonal dimension of said display screen (22) is approximately equal to 762 mm, said long sides (L) of said panel (12) have a radius of curvature equal, approximately, to 6450 mm, while said short sides (S) have a radius of curvature equal, approximately, to 3504 mm.

5. Pipe as defined in claim 1, characterized in that the ratio between said long sides (L) and said diagonal is approximately equal to 8.5, while the ratio between the radius of curvature of said long sides and the radius of curvature of said short sides (S) is approximately equal to 1.8.

6. Pipe as defined in claim 1, characterized in that when the diagonal dimension of said display screen (22) is approximately equal to 660 mm, said long sides (L) of said panel (12) have a radius of curvature equal, approximately, to 5001 mm, while said short sides (S) have a radius of curvature equal, approximately, to 2999 mm.

7. Pipe as defined in claim 1, characterized in that the ratio between said long sides (L) and said diagonal is approximately equal to 7.6, while the ratio between the radius of curvature of said long sides and the radius of curvature of said short sides (S) is approximately equal to 1.7.