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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kathodenstrahlröhren (CRTs)
und insbesondere einen so genannten "split foot" (Spreizfuss)-Dämpfer zur Verringerung der
Schwingungsenergie in einer Spannungsmaske einer Kathodenstrahlröhre (CRT).
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Hintergrund
der Erfindung
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Eine
Farbbildröhre
enthält
eine Elektronenkanone zur Bildung und Richtung von drei Elektronenstrahlen
auf den Schirm der Röhre.
Der Schirm liegt auf der Innenfläche
einer Schirmträgerplatte
der Röhre
und enthält
eine Anordnung von Elementen mit drei, verschieden Farben emittierenden
Phosphorelementen. Eine Lochmaske liegt zwischen der Kanone und
dem Schirm, damit jeder Elektronenstrahl nur auf das Phosphorelement
für diesen
Strahl trifft. Die Lochmaske ist eine dünne Metallplatte, wie eine
aus einem legierten Stahl, die etwa parallel zur Innenseite der
Schirmträgerplatte
ausgebildet ist. Die Lochmaske kann entweder geformt oder gespannt sein.
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Die
Lochmaske ist Gegenstand von Schwingungen von externen Quellen (z.
B. Lautsprecher in der Nähe
der Röhre).
Eine derartige Schwingung ändert
die Lage der Öffnungen,
durch die der Elektronenstrahl läuft,
und resultiert in sichtbaren Wiedergabeschwankungen. Im Idealfall
müssen
diese Schwingungen beseitigt oder wenigstens verringert werden, um
eine kommerziell brauchbare Fernsehbildröhre zu erzeugen.
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Zum
Beispiel beschreibt die
EP 1
098 349 (Stand der Technik gemäß Artikel 54.3 EPÜ) einen flexiblen
Dämpfer,
der auf den Maskenumfang aufgeschweißt ist.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine CRT mit einer Spannungsmaske
und einem Spreizfuss-Dämpfer
zur Verringerung der Schwingungsenergie in einer Spannungsmaske
mit einem Rand. Die Vorrichtung steuert die Schwingungen der Maske
in der Kathodenstrahlröhre
die Fehlausrichtungen des Elektronenstrahls auf die Phosphor streifen
des Schirms verursachen. Das Erfordernis, diese Schwingungen zu
dämpfen,
ist wesentlich für
den richtigen Betrieb der Kathodenstrahlröhre.
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Insbesondere
hat der Spreizfuss-Dämpfer ein
erstes Element mit einem ersten Teil in bewegbare Berührung mit
einer Oberfläche
des Rands und einem zweiten Teil in einer bewegbaren Berührung mit der
Kante des Rands und ein zweites Element mit einem dritten Teil in
bewegbarer Berührung
mit der Oberfläche
des Rands und ein viertes Teil in bewegbarer Berührung mit der Kante des Rands,
wo die beiden Elemente miteinander an einem Punkt verbunden sind,
der an der Oberfläche
des Rands befestigt ist. Wenn die Maske schwingt, wird die Schwingungsenergie
auf die Vorrichtung übertragen, wobei
Schwingungsenergie verbraucht wird, wenn die Vorrichtung gegen die
Oberfläche
und die Kante des Rands schleift.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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Die
Lehren der vorliegenden Erfindung sind leicht verständlich durch
die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung.
Darin ist:
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1 eine
Seitenansicht, teilweise in einem Axialschnitt, einer Farbbildröhre mit
einer Spannungsmasken-Rahmen-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung,
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2 ist
eine Perspektive des and der Spannungsmaske von 1 befestigten
Spreizfuss-Dämpfers,
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3 zeigt
einen Spreizfuss-Dämpfer,
und
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4 zeigt
ein Spreizfuss-Teil des Spreizfuss-Dämpfers in Verbindung mit dem
Rand der Spannungsmaske.
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Zur
Erleichterung des Verständnisses
sind, soweit möglich,
gleiche Bezugszeichen benutzt zur Bezeichnung identischer Elemente,
die den Figuren gemeinsam sind.
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Detaillierte
Beschreibung
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1 zeigt
eine Kathodenstrahlröhre
(CRT) 10 mit einem Glaskolben 12 mit einer rechteckförmigen Schirmträgerplatte 14 und
einem röhrenförmigen Hals 16,
die durch einen rechteckförmigen
Trichter 18 miteinander verbunden sind. Der Trichter 18 enthält einen
inneren leitenden Belag (nicht dargestellt), der sich von einem
Anodenanschluss 20 zu dem Hals 16 erstreckt. Die
Platte 14 enthält
eine Bildschirmplatte 22 und einen peripheren Flansch oder
Seitenwand 24, die mit dem Trichter 18 über eine
Glasschmelze 26 versiegelt ist. Ein Dreifarben-Phosphorschirm 28 liegt
auf der Innenfläche
der Schirmträgerplatte 22.
Der Schirm 28 ist ein Zeilenschirm mit in Triads angeordneten
Phosphorstreifen, wobei jedes Triad eine Phosphorzeile jeder der
drei Farben enthält.
Eine Spannungsmaske 30 ist entfernbar in einem vorbestimmten
Abstand zu dem Schirm 28 gelagert. Die Maske kann eine
Spannungs-Fokus-Maske oder
eine Spannungsmaske sein. Eine (durch die gestrichelten Linien in 1 dargestellte)
Elektronenkanone 32 liegt zentrisch in dem Hals 16 zur
Erzeugung von drei in-line-Elektronenstrahlen, einen mittleren Strahl
und zwei seitliche Strahlen, entlang der Laufwege durch die Maske 30 zu
dem Schirm 28.
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Die
Röhre 10 wird
benutzt mit einem externen magnetischen Ablenkjoch, wie dem Joch 34,
das in der Nähe
der Trichter/Hals-Verbindung dargestellt ist. Im Betrieb unterwirft
das Joch 34 die drei Strahlen Magnetfeldern, die die Strahlen
horizontal und vertikal in einem rechteckförmigen Raster über den Schirm 28 ablenken.
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Die
Spannungsmaske 30, wie sie in 2 dargestellt
ist, ist mit einem (nicht dargestellten) peripheren Rahmen verbunden,
der zwei lange Seiten 36 und 38 und zwei kurze
Seiten 40 und 42 enthält. Die beiden langen Seiten 36 und 38 des
Rahmens liegen parallel zu einer mittleren Hauptachse X der Röhre. Die
beiden kurzen Seiten 40 und 42 liegen parallel
zu einer mittleren Nebenachse Y der Röhre. Die Haupt- und die Nebenachse
erstrecken sich parallel zu der Maske 30. Die Spannungsmaske 30 enthält einen
mit Öffnungen
versehenen Teil 44 (Öffnungen
nicht dargestellt), der mehrere Metallstreifen mit einer Vielzahl von
länglichen
Streifen dazwischen ent hält,
die sich parallel zu der Nebenachse der Maske erstrecken. Die Spannungsmaske 30 hat
einen Rand 45 mit einer Kante 47.
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3 zeigt
einen so genannten Spreizfuss-Dämpfer 50.
Im Einzelnen enthält
der Spreizfuss-Dämpfer 50 ein
erstes Element 52 mit einem ersten Teil 56 in
bewegbarer Berührung
mit einer Oberfläche
des Rands 45 und einem zweiten Teil 58 in bewegbarer
Berührung
mit einer Kante 47 des Rands 45. Ein zweites Element 54 mit
einem dritten Teil 60 in bewegbarer Berührung mit der Oberfläche des
Rands 45 und einem vierten Teil 62 in bewegbarer
Berührung
mit der Kante 47 des Rands 45.
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Das
erste und das zweite Element 52, 54 sind miteinander
bei dem mittleren Bereich oder Punkt C verbunden, der an der Oberfläche des Rands 45 befestigt
ist. Der Spreizfuss-Dämpfer 50 ist mit
dem Rand 45 der Maske 30 an den kurzen Seiten 40, 42 verbunden.
Im Einzelnen ist der Spreizfuss-Dämpfer 50 mit dem Rand 45 verbunden,
zum Beispiel durch Schweißen
an dem mittleren Bereich oder Punkt C.
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In
einer Ausführungsform
enthält
das Element 52 einen ersten Arm 64 mit einem ersten äußeren Ende 66 und
einem ersten inneren Ende 68. Ein erster Schenkel 70 mit
einem ersten Teil 56 und einem zweiten Teil 58 erstreckt
sich nach unten von dem ersten äußeren Ende 66 des
ersten Arms 64. Der erste Teil 56 des ersten Schenkels 70 steht
in bewegbarer Berührung
mit der Oberfläche
des Rands 45 (siehe 4). Der
zweite Teil 58 ist unter dem ersten Teil 56 abgewinkelt
und steht in einer bewegbaren Berührung mit einer Kante 47 des
Rands 45.
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In
einer anderen Ausführungsform
ist ein Spalt 100 zwischen dem ersten und dem zweiten Teil 56 und 58 und
zwischen dem dritten und vierten Teil 60 und 62 vorgesehen,
um zu bewirken, dass der zweite und der vierte Teil 58 und 62 nicht
in Berührung
mit der Kante 47 des Rands 45 stehen, wenn keine
Schwingungsenergie auf der Maske 30 besteht.
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In
einer alternativen Ausführungsform
besteht kein Spalt 100 zwischen dem ersten und zweiten
Teil 56 und 58 und zwischen dem dritten und vierten
Teil 60 und 62. Vielmehr liegen der erste Teil 56 und
der dritte Teil 60 derart, dass ein Abschnitt der Teile 56 und 60 über die
Kante 47 des Rands 45 hervorsteht. Dadurch wird
verhindert, dass der zweite Teil 58 und der vierte Teil 62 die
Kante 47 des Rands 45 berühren, wenn keine Schwingungsenergie
auf dem Spreizfuss-Dämpfer 50 liegt.
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Das
zweite Element 54 enthält
einen zweiten Arm 72 mit einem zweiten äußeren Ende 74 und
einem zweiten inneren Ende 76. Ein zweiter Schenkel 78 mit
einem dritten Teil 60 und einem vierten Teil 62 erstreckt
sich nach unten von dem äußeren Ende 74 des
zweiten Arms 72. Der dritte Teil 60 des zweiten Schenkels 78 steht
in bewegbarerer Berührung
mit der Oberfläche
des Rands 45. Der vierte Teil 62 ist unter dem
dritten Teil 60 abgewinkelt und steht in bewegbarer Berührung mit
einer Kante 47 des Rands 45.
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Wenn
der erste Teil 56 und der dritte Teil 60 in der
Ebene der Maske 30 schwingen, wird die Abwinkelung des
zweiten Teils 58 und des vierten Teils 62 in dem
ersten und dritten Teil 56 und 60 daran gehindert,
sich in den geöffneten
Teil 44 der Maske 30 zurück zu bewegen und die Elektronenstrahlen
zu blockieren.
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In
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung können
der erste Teil 56 und der dritte Teil 60 größer sein
als der zweite Teil 58 und der vierte Teil 62.
In einer zweiten Ausführungsform
können
der zweite Teil 58 und der vierte Teil 62 dieselbe
Größe haben
wie der erste Teil 56 und der dritte Teil 60.
In einer dritten Ausführungsform
können
der zweite Teil 58 und der vierte Teil 62 größer sein
als der erste Teil 56 und der dritte Teil 60.
Jedoch kann in einer bevorzugten Ausführungsform das Verhältnis in
der Größe zwischen
dem ersten und dem dritten Teil 56 bzw. 60 und dem zweiten
und vierten Teil 58 bzw. 62 ungefähr 4 zu
1 liegen.
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Der
Teil 80 verbindet das innere Ende 68 des ersten
Arms 64 mit dem inneren Ende 76 des zweiten Arms 72.
Der Teil 80 liegt in der Nähe zu dem Mittelpunkt eines
Spreizfuss-Dämpfers 50.
Der Teil 80 ist an der Oberfläche des Rands 45 bei
einem Bereich oder einem Punkt C befestigt. Alternativ könnte der Teil 80 V-förmig sein
oder eine andere Form haben mit einer Mulde, die die Oberfläche des
Rands 45 berührt.
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Der
Spreizfuss-Dämpfer 50 kann
aus einem rostfreien Stahl bestehen, Invar und dergleichen. Zusätzlich kann
der Spreizfuss-Dämpfer 50 aus
einem Streifenvorrat mit einer konstanten Breite hergestellt werden,
was einen geringen Materialverlust bewirkt.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält
der erste Arm 64 erste mehrere Öffnungen 84 darauf.
Ein Ring von mehreren ersten Ringen 86 liegt in jeder Öffnung in
den mehreren ersten Öffnungen 84 und
enthält
einen ersten inneren Ring 88 und einen ersten äußeren Ring 90.
Die mehreren ersten Ringe 86 sind so dargestellt, als wären es zwei
Ringe, jedoch wird der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen, dass
wenigstens ein Ring benutzt werden kann und dadurch in den Schutzumfang
der Erfindung fällt.
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Der
zweite Arm 72 enthält
mehrere zweite Öffnungen 92 darauf.
Ein Ring von mehreren zweiten Ringen 94 liegt in jeder Öffnung in
den mehreren zweiten Öffnungen 92 und
enthält
einen zweiten inneren Ring 96 und einen zweiten äußeren Ring 98. Der
Abstand der Ringe auf jedem ersten und dem zweiten Arm 64, 72 beträgt 12,7
mm (0,5 Zoll), getrennt von jedem Ring und beträgt 2,5 mm (0,1 Zoll) im Radius.
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Wenn
eine Maske 30 Schwingungen von externen Quellen unterliegt,
schwingt die Maske 30 bei einer vorbestimmten Frequenz,
die verknüpft
ist mit der Länge
der Maske 30 und der Spannung der Maske 30. Die
vorbestimmte Frequenz beträgt
im Allgemeinen etwa 80 Hz, die unabhängig ist von der Größe eines
Fernsehgeräts.
Die Schwingungsenergie liegt auch auf dem Rand 45 der Maske.
Der Spreizfuss-Dämpfer 50 ist
zur Anpassung an die Frequenz von 80 Hz ausgebildet. Insbesondere
ist jede Hälfte des
Spreizfuss-Dämpfers 50 für eine spezifische Länge, Breite
und Dicke für
diese Frequenz bemessen.
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Im
Einzelnen ist der Spreizfuss-Dämpfer 50 auf
die Resonanzfrequenz der Maske 30 abgestimmt. Schwingungsenergie
bewirkt, dass sich die Maske 30 überwiegend in der Z-Achse verschiebt. Wenn
die Maske sich in den ersten Teil 56 der Z-Achse bewegt
und der dritte Teil 60 in der X-Achse und der Y-Achse schwingt,
berührt
die Oberfläche
des Rands 45 der Maske 30 und "scrubbing away" (beseitigt) Schwingungsenergie.
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Wenn
der Spreizfuss-Dämpfer 50 in
der X-Achse schwingt, können
der zweite Teil 58 und der vierte Teil 62 bewegbar
die Kante 47 des Randes 45 berühren und zusätzlich Schwingungsenergie
beseitigen.
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Zusätzlich wird
die Schwingungsenergie auch auf die Arme 64, 72 des
Spreizfuss-Dämpfers 50 übertragen,
so dass die mehreren Ringe 86, 94 schwingen und
die Schwingungsenergie der Maske 30 verbrauchen.