DE1639464A1 - Cathode ray tubes, in particular color television tubes - Google Patents
Cathode ray tubes, in particular color television tubesInfo
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Description
187 Shimo-Takaido 1, Suginami-ku,
Tokyo, Japan187 Shimo-Takaido 1, Suginami-ku,
Tokyo, Japan
2) AKIO OHgosiii,2) AKIO OHgosiii,
5-6 Akabane-kita 1, Kita-ku,
Tokyo, Japan5-6 Akabane-kita 1, Kita-ku,
Tokyo, Japan
3) SEURI MIYAOKA,3) SEURI MIYAOKA,
22-405 fujisawa-jutaku 13,
Fujigaoka 1, Fujisawa-slii,
Kanagawa-ken, Japan22-405 fujisawa-jutaku 13,
Fujigaoka 1, Fujisawa-slii,
Kanagawa-ken, Japan
4) YOSHIHARU KATAGIRI,
c/o Sony Shirogane-ryo,4) YOSHIHARU KATAGIRI,
c / o Sony Shirogane-ryo,
39 Saru-maehi, Shiba-Shirogane,
Minato-ku« Tokyo, Japan 39 Saru-maehi, Shiba-Shirogane,
Minato-ku «Tokyo, Japan
Pat ent anme1dung KathodenstrahlröhrePatent notice cathode ray tube , , insbesondere Parbfernsehrölireespecially color television newsletters
Oie Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlröhre, insbesondere eine Farbbildröhre, mit einem einzigen Elektronenstrahlsystem zum Ausstrahlen von mehreren Elektronenstrahlen, die, wie z.B. bei larbfernsehempfängern zum Erzeugen eines farbigen Bildes dienen.The invention relates to a cathode ray tube, in particular a color picture tube, with a single electron beam system for emitting several electron beams, which, like e.g. Serve image.
Die bekannten Farbbildröhren sind meist mit drei voneinander unabhängigen Elektronenstrahlsystemen zum Ausstrahlen je eines Elektronenstrahles versehen, die durch entsprechende Farbsignale moduliert und durch ein Gittersystem so beeinflusst v/erden, dass sie auf einem Kollektor oder Elektronenstrahl-Empfangs schirm fokussiert werden, der ein einfacher phosphores-The well-known color picture tubes are usually with three of each other independent electron beam systems for emitting each an electron beam, which is modulated by appropriate color signals and influenced by a grid system v / ground that they are on a collector or electron beam receiving be focused on the screen, which is a simple phosphorescent
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zierender oder fluoreszierender Leuchtschirm oder ein solcher Leuchtschirm mit einer vor ihm angeordneten perforierten Elektrode oder einer Schattenmaske sein kann. Derartige Farbbildröhren, bei denen die drei Elektronenstrahlsysteme gegenseitig so ausgerichtet sein müssen, dass die ausgestrahlten Elektronenstrahlen auf dem Elektronenstrahl-Empfangsschirm zusammenlaufen, sind insofern nachteilig, als ein genaues Ausrichten der Elektronenstrahlysteme und die Beibehaltung dieser ^ Ausrichtung schwierig ist und jede Abweichung der von ihnen ausgestrahlten Elektronenstrahlen eine Verschlechterung der Bildqualität und das Auflösungsvermögens des Farbbildes hervorruft. Ausserdem erfordert eine mit drei Elektronenstrah^ystemen arbeitende Farbbildröhre einen hohen Aufwand und kann wegen de3 Platzbedarfes für diese Systeme nur mit einer verhältnismässig grossen Mindestgrösse hergestellt werden.decorative or fluorescent luminescent screen or such May be fluorescent screen with a perforated electrode or a shadow mask arranged in front of it. Such color picture tubes, in which the three electron beam systems must be mutually aligned so that the emitted Electron beams converge on the electron beam receiving screen are disadvantageous in that they can be precisely aligned of the electron beam lysts and the maintenance of this ^ alignment is difficult and any deviation of them emitted electron beams causes deterioration in the image quality and the resolution of the color image. In addition, one requires working with three electron beam systems Color picture tube a lot of effort and can because of de3 space requirements for these systems can only be produced with a relatively large minimum size.
Zur Vermeidung dieser Nachteile der bekannten Farbbildröhren mit mehreren Elektronenstrahlsystemen ist vorgeschlagen ™ worden, eine Farbbildröhre mit nur einem Elektronenstrahlsystem zu verwenden, das entwafer mit drei Kathoden oder mit nur einer Kathode drei Elektronenatrahlen erzeugt, die durch ein linsenähnliches Fakussiersystem hindurchgehen, damit sie auf dem Elektronenstrahl-Empfangaschirm zusammenlaufen. Bei dieser vorgeschlagenen Ausbildung geht jedoch nur einer der Elektronenstrahlen in der optischen Achse des Fakussiersystemes durch dieses hindurch, wobei die beiden anderen im Abstand von der optischen Achse hiiidurchgehen&en Elektronenstrahlen dem KomaIn order to avoid these disadvantages of the known color picture tubes with several electron beam systems, it is proposed ™, a color picture tube with only one electron beam system to use the designer with three cathodes or with just one Cathode generates three electron beams through a lens-like Go through the focussing system so that they are on the Converge electron beam receiving screen. In this proposed design, however, only one of the electron beams goes in the optical axis of the Fakussiersystemes through this, with the other two at a distance from the the optical axis & electron beams pass through the coma
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und der sphärischen Alteration ausgesetzt sind. Aus diesem Grund und wegen der damit zusammenhängenden Verschlechterung des Farbbildes haben Farbbildröhren mit nur einem Elektronenstrahlsystem zum Ausstrahlen mehrerer Elektronenstrahlen keine verbreitete Anwendung gefunden.and are exposed to spherical alteration. For this reason and because of the associated deterioration of the color picture, color picture tubes have only one electron beam system has not found widespread use for emitting multiple electron beams.
Demgegenüber soll durch die Erfindung die Anwendung einer nur mit einem Elektronenstrahlsystem versehenen, aber mit mehreren Kathodenstrahlen arbeitenden Kathodenstrahlröhre ermöglicht werden, bei der die angeführten Nachteile von Höhren dieser Art vermieden sind und die insbesondere geeignet ist, als Farbbildröhre zur Erzeugung von Farbbildern von hohem Auflösungsvermögen und grosser Leuchtkraft verwendet zu werden. Dabei soll die Röhre auch in verhältnismässig geringer Grosse einfach herstellbar sein und in Bezug auf die Konvergenz der Strahlen leicht korrigierbar sein.In contrast, the invention is intended to use an electron beam system provided with only one, but with several Cathode ray tubes working with cathode rays are made possible, in which the stated disadvantages of hearing of this type are avoided and which is particularly suitable as a color picture tube for producing color images of high resolution and to be used with great luminosity. The tube should also be relatively small in size be easy to manufacture and be easily correctable with regard to the convergence of the rays.
Demgemäss besteht die Erfindung im wesentlichen darin, dass die Fokussier-Linsenvorrichtung ein optisches Zentrum aufweist und so angeordnet ist, dass sie mit dem optischen Zentrum im wesentlichen im Schnittpunkt der Strahlen liegt und hierdurch Koma und sphärische Aberration vermieden sind. Hierbei weist das Einfach-Elelctronenetrahlsystem eine Kathodenvorrichtung bum Emittieren von Elektronen auf, die κ·Β· durch eine Gittervorrichtung «u mehreren Elektronenstrahlen geformt werden, die in dem optischen Zentrum einer Elektronenlinse busammenlaufen, die allen Strahlen gemeinsam ist und die Strahlen auf dem Elektronenstrahlen-Empfangsfichirm zur Vermeidung vonAccordingly, the invention essentially consists in the fact that the focusing lens device has an optical center and is arranged so that it lies with the optical center substantially at the intersection of the rays and this avoids coma and spherical aberration. Here, the single electron beam system has a cathode device bum emitting electrons on which κ · Β · through a grid device formed by several electron beams converging in the optical center of an electron lens, which is common to all rays and the rays on the electron beam receiving screen to avoid
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Koma und sphärischer Aberration fokussiert.Focused on coma and spherical aberration.
Wenn die Elektronenstrahlen parallel zueinander ausgestrahlt werden,' so wird die Konvergenz der Strahlen am optischen Zentrum der Fokussierlinsenvorriehtung gemäss der Erfindung durch eine elektrostatische Hilfslinsenvorrichtung erreicht, die zwischen dem die Elektronenstrahlen bildenden G-ittersystem und der Fokussier-Mnsenvorrichtung angeordnet ist.When the electron beams are emitted parallel to each other, the convergence of the beams becomes optical Center of the focusing lens device according to the invention achieved by an electrostatic auxiliary lens device, those between the grid system that forms the electron beams and the focusing lens device is arranged.
Wenn weiterhin die auf dem Elektronenstrahl-Empfangsschirm fokussierten Strahlen auf einem gemeinsamen Punkt des Empfangsschirmes zusammenlaufen sollen, so werden gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung diejenigen Strahlen, die aus der Fokussier-Lindenvorrichtung in divergierenden Richtungen austreten, entwafer durch eine elektrostatische oder magnetische Ablenkvorrichtung abgelenkt, die zwischen der Fokussier-Linsenvorrichtung und dem Empfangsschirm angeordnet ist.If still the one on the electron beam receiving screen focused beams are to converge on a common point of the receiving screen, according to another Feature of the invention those rays emanating from the focusing linden device Exiting in divergent directions, dewater by an electrostatic or magnetic deflector deflected, which is arranged between the focusing lens device and the receiving screen.
Nachstehend ist die Erfindung an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben«The invention is based on the in the drawing illustrated embodiments described in more detail «
In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:
Fig. 1 das optische Äquivalent einer mit drei Elektronenstrahlungssystemen versehenen Farbbild-Kathodenstrahlröhre bekannter Art;Fig. 1 is the optical equivalent of one with three electron beam systems provided color picture cathode ray tube of known type;
Fig. 2 und 3 das optische Äquivalent einer Röhre, die in der bereits vorgeschlagenen Weise mit nur einemFig. 2 and 3 the optical equivalent of a tube, which in the manner already proposed with only one
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Elektronenstrahlsystem zur Erzeugung mehrerer Elektronenstrahlen versehen ist;Electron beam system is provided for generating a plurality of electron beams;
Pig. 4 das optische Äquivalent einer anderen Ausfuhrungsform einer vorgeschlagenen Röhre mit nur einem Elektronenstrahlsystem zur Erzeugung mehrerer Elektronenstrahlen;Pig. 4 is the optical equivalent of another embodiment of a proposed tube with only one Electron beam system for generating multiple electron beams;
Pig. 5 das optische Äquivalent einer Kathodenstrahlröhre mit einer ersten Ausführungsform des Elektronenstrahlsystemes nach der Erfindung;Pig. 5 is the optical equivalent of a cathode ray tube with a first embodiment of the electron beam system according to the invention;
!ig. 6 eine der Mg. 5 entsprechende Darstellung mit einer zweiten Ausführungsform des Systemes nach der Erfindung;! ig. 6 shows a representation corresponding to FIG. 5 with a second embodiment of the system according to FIG Invention;
Pig. 7 und 8 das optische Äquivalent einer Kathodenstrahlröhre mit weiteren Ausführungsformen der Erfindung;Pig. Figures 7 and 8 show the optical equivalent of a cathode ray tube incorporating further embodiments of the invention;
Pig. 9 einen Längsschnitt durch eine mit dem optischen Äquivalent nach Pig. 5 versehene Kathodenstrahlröhre ;Pig. 9 is a longitudinal section through one with the optical equivalent according to Pig. 5 provided cathode ray tube ;
Pig.10 eine Endansicht zu Pig. 9;Pig.10 an end view to Pig. 9;
Pig.11 eine vergrösserte Ansicht von Einzelheiten eines ersten und zweiten Gitters des Toei der Ausführungsform nach Pig. 9 verwendeten Elektronenstrahlsystemes; Pig.11 is an enlarged view of details of a first and second grids of the Toei of the Pig embodiment. 9 electron beam system used;
Pig,12 einen Schnitt nach der Linie II-II der Pig. 11;Pig, 12 a section along the line II-II of Pig. 11;
Pig. 13 einen axialen Schnitt durch eine chromatronartige Par"bbildröhre nach der Erfindung;Pig. 13 shows an axial section through a chromatron-like par picture tube according to the invention;
Pig. HA und 14-B eine Seiten- und eine Endansicht einer magnetischen Ablenkvorrichtung, die zum Konvergieren der Elektronenstrahlen in einer Kathodenstrahlröhre nach der Erfindung verwendbar ist.Pig. HA and 14-B show a side and an end view of one Magnetic deflector used to converge electron beams in a cathode ray tube can be used according to the invention.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung sind an Hand der Fig. 1 bis 4 zunächst die Konstruktionsprinzipien und Merkmale von "bekannten Dreifach-Elektronenstrahlsystemen und eines Einfach-Elektronenstrahlsystemes mit drei Elektronenstrahlen "be s ohr i eben.For a better understanding of the invention are based on the Fig. 1 to 4 first the design principles and features of "known triple electron beam systems and a single electron beam system with three electron beams "Be s ohr i just.
Gemäss Fig. 1 sind drei voneinander unabhängige Elektronenstrahlsysteme bzw, -kanonen A1, A2 und A, mit drei unabhängigenAccording to FIG. 1, there are three mutually independent electron beam systems or guns A 1 , A 2 and A, with three independent ones
P Strahlerzeugungsquellen K1, Kp und K^ zum Ausstrahlen von jeweils drei Strahlen B1, B2 und B^ angeordnet, die an einem phosphoreszierenden Elektronenstrahl-Empfangsschirm S durch getrennte Linsensysteme I1, I2 und L·, fokussiert werden. Bei einer solchen Anordnung benötigen die drei unabhängigen Elektronenstrah3s/steme A1, Ap und A,, die in dem Halsteil des Röhrenkolbens untergebracht werden müssen, verhältnismässig viel Platz und begrenzen das Ausmass, auf das der Durchmesser des Halsteiles verringert werden könnte. Selbst wenn aber derP beam generating sources K 1 , Kp and K ^ arranged for emitting three beams B 1 , B 2 and B ^ each, which are focused on a phosphorescent electron beam receiving screen S by separate lens systems I 1 , I 2 and L ·. In such an arrangement, the three independent Elektronenstrah3s / stems A 1, Ap and A ,, need to be housed in the neck portion of the envelope, relatively much space and limit the extent to which the diameter of the neck portion could be reduced. But even if the
t Durchmesser jedes Elektronenstrahlsystemes so verkleinert werden könnte, dass die drei Strahlsysteme in einem Halsteil von annehmbaren Durchmesser untergebracht werden könnten, so müssen doch die äusseren Teile eines jeden Strahles durch Teile des jeweiligen Linsensystems L1, Lp und L^ hindurchgehen, die von der optischen Achse erheblichen Abstand haben, wodurch eine sphärische Aberration herbeigeführt wird mit dem Ergebnis, dass jeder Strahl auf dem Schirm S in einem verhältnismässig grossen Punkt auftrifft, wie in Pig. 1 rechts angedeutet ist. Ein grosses Auflösungsvermögen kann hierbei nicht erreicht wer-If the diameter of each electron beam system could be reduced so that the three beam systems could be accommodated in a neck part of an acceptable diameter, the outer parts of each beam must pass through parts of the respective lens system L 1 , Lp and L ^ which are from the optical Axis have a considerable distance, whereby a spherical aberration is brought about with the result that each ray hits the screen S in a relatively large point, as in Pig. 1 is indicated on the right. A high resolution cannot be achieved here
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den. Schliesslich ergeben sich "bei drei El ektr onens trahlsystemen Schwierigkeiten in Bezug auf ihre zum Konvergieren % der Strahlen B1, B2 und B, auf dem Schirm S erforderliche genaue Ausrichtung.the. Finally, "resulting in three El EKTR onens trahlsystemen difficulties with respect to their for converging% of rays B 1, B 2 and B, required on the screen S accurate alignment.
Bei der Ausbildung nach JPig. 2 ist ein Einfach-Strahlensystem A "bekannter Art mit gleichwertigen Strahlerzeugungsquellen K1, Ko und K.* verwendet, die mit gegenseitigen Abständen d angeordnet sind und drei Elektronenstrahlen B1, B2 und B, parallel zueinander ausstrahlen. Diese Strahlen gehen durch das gemeinsame Haupt linsensystem L hindurch und werden durch dieses so abgelenkt, dass sie auf dem Schirm S konvergieren. When training according to JPig. 2 is a single beam system A "of known type with equivalent beam generating sources K 1 , Ko and K. * used, which are arranged at mutual distances d and emit three electron beams B 1 , B 2 and B, parallel to one another. These beams go through the common main lens system L through and are deflected by this so that they converge on the screen S.
Sowohl bei einer Farb-Kathodenstrahlröhre mit drei Elektronenstrahlsystemen (Fig. 1) als auch bei einer Röhre mit einfachem Strahlsystem ( Pig. 2) ist es erforderlich, dass die drei Elektronenstrahlen mit einem Winkel ^ © 'Zwischen dem Mittelstrahl B2 und jedem Seitenstrahl B1 und B~ derart konvergieren, dass sie sich an einer vor dem Leuchtschirm angeordneten Schattenmaske oder Gatteranordnung kreuzen oder schneiden und jeweils auf Parbpunkten oder -streifen auftreffen, die dazu dienen, verschiedene Parblichtstrahlen zu erzeugen. Both a color cathode ray tube having three electron beam systems (Fig. 1) as well as a tube with a simple beam system (Pig. 2), it is required that the three electron beams with an angle ^ © 'between the center beam B 2 and each side beam B 1 and B ~ converge in such a way that they cross or intersect at a shadow mask or gate arrangement arranged in front of the fluorescent screen and each impinge on parabots or stripes, which serve to generate different parblight rays.
Oamit diesem Erfordernis in Bezug auf den Konvergenzwinkel Δ θ bei einem einfachen Elektronenstrahlsystem Rechnung getra-With this requirement for the angle of convergence Δ θ in a simple electron beam system.
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gen wird, ist es wesentlich, dass die Strahlen B^, B2 und B^ beim Durchgang durch das Hauptlinsensystem L genau den gegenseitigen Abstand d voneinander haben. Die äusseren Strahlen B1 und B, gehen daher durch Teile des Hauptlinsensystemes bzw. der Hauptlinse L hindurch, die von der optischen Achse derselben ebenfalls den Abstand d haben, so dass die Auftreffpunkte der Strahlen auf dem Schirm S sowohl infolge des Koma als auch der sphärischen Aberration verzerrt werden, wie es am rechten Rand der Mg· 2 gezeigt ist. Dabei ist die Fokussierung der Strahlen so eingestellt, dass auf dem Schirm S eine völlige Konvergenz erreicht wird. Hierdurch wird der jedem Strahl übermittelte Fokussiereffekt unvermeidbar vermindert, so dass die Strahlen unterfokussiert und ihre Auftreffpunkte, wie aus Mg. 2 ersiohtlich, vergrössert werden. Wenn dabei die Fokussierspannung so eingestellt wird, dass der Strahl B2 auf dem Schirm S einen scharf fokussierten Bildpunkt ergibt, so werden die Bildpunkte B-, B2 und B, auf dem Schirm S gestreut,wie dies in Mg. 3 gezeigt ist. Es müssen daher besondere Massnahmen getroffen werden, um die so gestreuten Bildpunkte zusammenzufassen bzw. übereinander zu lagern. Wie jedoch aus der Darstellung in Mg, 3 rechts hervorgeht, sind auch dann die Bildpunkte B^ und B, durch das Koma noch verzerrt.It is essential that the rays B ^, B 2 and B ^ have exactly the mutual distance d from one another when they pass through the main lens system L. The outer rays B 1 and B therefore pass through parts of the main lens system or the main lens L, which are also at the distance d from the optical axis of the same, so that the points of incidence of the rays on the screen S both as a result of the coma and the spherical aberration, as shown on the right edge of the Mg · 2. The focussing of the beams is set in such a way that complete convergence is achieved on the screen S. As a result, the focusing effect transmitted to each beam is inevitably reduced, so that the beams are underfocused and their points of impact are enlarged, as can be seen from Mg. 2. If the focusing voltage is set so that the beam B 2 results in a sharply focused image point on the screen S, the image points B-, B 2 and B are scattered on the screen S, as shown in Fig. 3. Special measures must therefore be taken in order to combine the image points scattered in this way or to superimpose them. However, as can be seen from the illustration in Mg, 3 on the right, the image points B 1 and B 1 are still distorted by the coma.
Beim Versuch die einander widersprechenden Bedingungen zum Fokussieren und Konvergieren der drei Strahlen auf dem Schirm S zu erfüllen, könnte daran gedacht werden, die drei Strahlen B.J, B2 und B- gemäss Mg. 4- von einer einzigen Strahlenquelle K in drei verschiedenen Winkelriohtungen so auszustrahlen, dassWhen trying to meet the contradicting conditions for focusing and converging the three beams on the screen S, one could think of the three beams BJ, B 2 and B- according to Mg. 4- from a single radiation source K in three different angular directions so broadcast that
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BAD OMGfNAf-BAD OMGfNAf-
sie an der Stelle, an der das.Hauptlinsensystem L angeordnet ist, den Abstand d voneinander haben. Hierbei können zwar die beiden erläuterten Bedingungen gleichzeitig und mit nur geringfügiger sphärischer Aberration erfüllt werden. Die Bildpunkte der Seitenstrahlen B1 und B- werden jedoch, wie aus Fig. 4 rechts ersichtlich ist, nach wie vor duroh das Koma verwischt, da die Seitenstrahlen durch die Hauptlinse L an Stellen hindurchgehen, die von der optischen Achse der Linse den Abstand d haben.they have the distance d from one another at the point at which das.Hauptlinsensystem L is arranged. In this case, the two conditions explained can be fulfilled simultaneously and with only slight spherical aberration. The image points of the side rays B 1 and B- are, however, as can be seen on the right in FIG to have.
Es ergibt sich somit, dass bei Kathodenstrahlröhren der bekannten oder vorgeschlagenen Art mit nur einem Elektronenstrahlsystem und drei Elektronenstrahlen die Fokussierungs- und Konvergierungsbedingungen für die drei Strahlen nicht befriedigend zu erfüllen sind, so dass Röhren dieser Art bisher keine praktische Anwendung gefunden haben.It thus results that in cathode ray tubes of the known or proposed type with only one electron beam system and three electron beams, the focusing and converging conditions for the three beams are unsatisfactory are to be met, so that tubes of this type have so far not found any practical application.
Nachstehend ist nunmehr ein gemäss der Erfindung ausgebildetes Einfach-Elektronenstrahlsystem mit mehreren Elektronenstrahlen beschrieben, das insbesondere in Farbbildröhren, aber auch bei jeder anderen Kathodenstrahlröhre verwendbar ist, bei der mehrere Elektronenstrahlen erforderlich sind.Below is now one designed according to the invention Single electron beam system with several electron beams described, which can be used in particular in color picture tubes, but also in any other cathode ray tube multiple electron beams are required.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist das Einfach-Elektronenstrahlsystem A mit drei äquivalenten Strahlerzeugungsquellen K1, K2 und K^ versehen, die auf einer geraden Linie in Abständen d voneinander in einer Ebene angeordnet sind, die im wesentlichen rechtwinklig zur AchseIn the embodiment of the invention shown in Fig. 5, the single electron beam system A is provided with three equivalent beam generating sources K 1 , K 2 and K ^, which are arranged on a straight line at distances d from one another in a plane which is substantially at right angles to axis
BAD ORIGINAL BATH ORIGINAL
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des Strahlsystems verläuft. Diese Strahlerzeugungsquellen K., Ko und K^ strahlen drei Elektronenstrahlen B1, B2 und B^ aus, die mittels einer gemeinsamen Hilfslinsenvorrichtung L' so gebrochen werden, dass sie im wesentlichen im optischen Zentrum einer Hauptlinsenvorrichtung L zusammenlaufen "bzw. konvergieren, sich dort schneiden und aus der Hauptlinsenvorrichtung L in divergierenden Richtungen austreten. Die ausseren Strahlen B^ und B,, die zunächst von der optischen Achse und dem in dieser Achse verlaufenden Mittelstrahl B2 divergieren, werden dann wieder auf den Mittelstrahl B2 zu mittels Konvergenzablenker i\ und ]?2 abgelenkt, die zwischen dem Elektronenstrahl-Empfangs schirm S und der Hau pt lins envorr i chtung L im Abstand von dieser angeordnet sind und eine solche Ablenkung der Strahlen hervorrufen, dass die Strahlen B1, B2 und B^ auf dem Schirm S zusammenlaufen und sich überlagern.of the jet system. These beam generating sources K., Ko and K ^ emit three electron beams B 1 , B 2 and B ^, which are refracted by means of a common auxiliary lens device L 'so that they converge or converge substantially in the optical center of a main lens device L. intersect there and emerge in diverging directions from the main lens device L. The outer rays B 1 and B 1, which initially diverge from the optical axis and the central ray B 2 running in this axis, are then again directed towards the central ray B 2 by means of the convergence deflector i \ and]? 2 deflected, which are arranged between the electron beam receiving screen S and the main lens envorr i rectification L at a distance from this and cause such a deflection of the beams that the beams B 1 , B 2 and B ^ on the screen S converge and overlap.
Bei dieser Ausbildung können, wie am rechten Rand der 3?ig. gezeigt ist, sehr kleine Strahl- bzw. Bildpunkte gebildet werden, da alle drei Strahlen B1, Bp und B^ durch das Zentrum der Hauptlins envorr i chtung L hindurchgehen und hierdurch verhindert wird, dass die Bildpunkte durch Koma und sphärische Aberration verzerrt oder verwischt werden. Es wird daher ein Bild von hohem Auflösungsvermögen erzeugt. Ausserdem wird durch die Anordnung der Ablenker P1 und F2 die dynamische Konvergenzkorrektur in Bezug auf die drei Strahlen vorteilhaft erleichtert. Die in Fig. 5 gezeigten Ablenker sind elektrostatische Ablenker, sie können gemäss der Erfindung aber auchIn this training, as on the right edge of the 3? Ig. is shown, very small beam or image points are formed, since all three beams B 1 , Bp and B ^ pass through the center of the main lens envorr i rectification L and this prevents the image points from being distorted or blurred by coma and spherical aberration will. An image of high resolution is therefore produced. In addition, the dynamic convergence correction with respect to the three beams is advantageously facilitated by the arrangement of the deflectors P 1 and F 2. The deflectors shown in FIG. 5 are electrostatic deflectors, but they can also according to the invention
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durch magnetische Ablenker gebildet sein.be formed by magnetic deflectors.
Bei· der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 6 sind die drei Strahlerzeugungsquellen K1, K2 und K, für die drei Elek-.tronenstrahlen B1, B2 und B, des Einfach-Elektronenstrahlsystemes an einer gekrümmten Fläche angeordnet, deren Mittelpunkt in der optischen Achse der Hauptlinse L liegt. Die Strahlerzeugungsquellen haben hierbei einen geradlinigen Abstand dQi voneinander und von der optischen Achse. Bei dieser Ausführungsform ist die Hilfslinie L1 der Fig. 5 weggelassen, da die Strahlen B1, B2 und 3~ infolge der Anordnung der Strahlerzeugungsquellen an der gekrümmten Fläche sich ohnehin im optischen Mittelpunkt der Haiiptlinse L wie bei der Ausführungsform nach Fig. 5 schneiden. Im Bereich des Strahlenweges der äusseren Strahlen B1 und B^ sind im Abstand 1 hinter der Hauptlinse L zwei Ablenker F1 und I-2 angeordnet, durch die die hinter der Hauptlinse zunächst divergierenden Strahlen B1 und B, wieder zu konvergierenden Strahlen abgelenkt werden, die miteinander und mit dem Mittelstrahl B2 auf dem Schirm S zusammentreffen. Auch hierbei wird, v/i9 bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ein klares Bild mit hohem Auflösungsvermögen gebildet.In the embodiment of the invention according to FIG. 6, the three beam generating sources K 1 , K 2 and K for the three electron beams B 1 , B 2 and B of the single electron beam system are arranged on a curved surface, the center of which is in the optical axis of the main lens L lies. The beam generation sources are at a straight distance d Qi from one another and from the optical axis. In this embodiment, the auxiliary line L 1 in FIG. 5 is omitted, since the beams B 1 , B 2 and 3 ~ due to the arrangement of the beam generating sources on the curved surface are anyway in the optical center of the halter lens L as in the embodiment according to FIG. 5 cut. In the area of the beam path of the outer beams B 1 and B ^ two deflectors F 1 and I - 2 are arranged at a distance 1 behind the main lens L, by means of which the beams B 1 and B, which initially diverge behind the main lens, are deflected again to be converged which coincide with one another and with the central ray B 2 on the screen S. Here, too, a clear image with a high resolution is formed in the embodiment according to FIG. 5.
Wie bereits erwähnt, sind bei den Ausführungsformen nach Fig. 5 und 6 die Strahlerzeugungsquellen K1, K2 und K, auf einer geraden Linie im Abstand d bzw. d .. voneinander angeordnet. Statt dessen ist es aber auch möglich, die Strahlerseugungsquellen an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks Hviemc^dnen, wobei Ablenker F1 und Fg für jeden der drei Strah-As already mentioned, in the embodiments according to FIGS. 5 and 6, the beam generating sources K 1 , K 2 and K are arranged on a straight line at a distance d or d .. from one another. Instead, however, it is also possible to thin the radiation sources at the corners of an equilateral triangle Hviemc ^, with deflectors F 1 and Fg for each of the three radiation
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' len oder nur für zwei Strahlen angeordnet werden können. Vorzugsweise werden jedoch die Strahlerzeugungsquellen, wie dargestellt, auf einer geraden Linie angeordnet, weil hierbei der Abstand der Strahlen von der optischen Achse auf ein G-eringstmass verringert, die dynamische' Konvergenzkorrektur erleichtert und eine unsymmetrische Konvergenz der drei Bildpunkte auf dem Schirm vermieden werden kann.'len or can be arranged for only two beams. Preferably however, the beam generating sources are arranged on a straight line, as shown, because in this case the Distance of the rays from the optical axis to a minimum reduced, the dynamic 'convergence correction facilitated and an asymmetrical convergence of the three pixels on the Umbrella can be avoided.
Weiterhin ist bei den Ausführungsformen der Erfindung nach Fig. 5 und 6 die Ausbildung derart, dass die drei Strahlen B^, Bp und B, auf dem Schirm S zusammenlaufen. Stattdessen können jedoch die Ablenker 1- und Pp auch weggelassen werden, so dass die drei Strahlen, nachdem sie sich im optischen Zentrum der Hauptlinse geschnitten haben, in divergierenden Richtungen bis zu dem Schirm verlaufen und auf diesem an drei verschiedenen, im Abstand oder im bestimmten Abstand voneinander liegenden Punkten auftreffen. Bei einer solchen Ausbildung, wie sie in Pig. 7 und 8 dargestellt ist, werden die drei Strahloder Bildpunkte auf dem Leuchtschirm ebenfalls nicht durch Koma oder sphärische Aberration beeinträchtigt, so dass Verzerrungen oder verwischte Bildpunkte entsprechend den bekannten Ausführungen nach Pig. 2 bis 4 vermieden sind. Wenn die Strahloder Bildpunkte im Abstand voneinander auf dem Schirm S gebildet werden, so werden den Bildsignalen Zeitunterschiede übermittelt; die den drei Bildpunkt stellen auf dem Schirm entspre-.chen und die drei Strahlen so modulieren, dass zwischen den drei auf dem Leuchtschirm durch die drei Strahlen erzeugten Bildern Übereinstimmung erreicht wird.Furthermore, according to the embodiments of the invention Fig. 5 and 6 the design such that the three beams B ^, Bp and B, converge on screen S. Instead you can however, the deflectors 1- and Pp are also omitted, so that the three rays, after they have intersected in the optical center of the main lens, in diverging directions run up to the screen and on this at three different, spaced or at a certain distance from each other Hit points. With such a training as in Pig. 7 and 8, the three beam or Pixels on the fluorescent screen are also not affected by coma or spherical aberration, so that distortions or blurred pixels according to the known Pig statements. 2 to 4 are avoided. When the ray or When pixels are formed at a distance from one another on the screen S, the image signals become time differences transmitted; which correspond to the three pixels on the screen and modulate the three beams so that between the three generated on the phosphor screen by the three beams Images match is achieved.
_ .. BAD OR[GINAL_ .. BAD OR [GINAL
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In Jig. 9 "bis 12 ist eine. Ausführungsform einer Kathodenstrahlröhre mit einem dem optischen Äquivalent nach Fig. 5 entsprechenden Elektronenstrahlsystem A dargestellt. Hierbei "bildet die Kathode K die Strahlerzeugungsquellen K1, K2 undIn jig. 9 "to 12, a. Embodiment of a cathode ray tube is depicted with an optical equivalent to Fig. 5 corresponding electron beam system A. Here," forming the cathode K, the beam generation sources K 1, K 2 and
Κ.,. Dicht hinter der Ausstrahlfläche der Kathode K ist ein 3Κ.,. Right behind the emitting surface of the cathode K is a 3
erstes Steuergitter G1 angeordnet, das gemäss Fig. 11 und 12 drei G-itterglieder Gr- ^, G12 und CL., aufweist. Diese drei Gitterglieder sind jeweils mit Öffnungen g-i-| > S-io und ^i ^ ver~ sehen, die auf einer geraden Linie angeordnet sind. Gegenüber dem Gitter G1 ist ein zweites Gitter Gp mit drei Öffnungen g21' ^22 un^ S23 angeor<irLe"fc> &ie sich mit den Öffnungen g.. ^, g12 und g-r^ des ersten Gitters G1 decken. Das zweite Gitter kann napfförmig ausgebildet sein und eine Scheibe 1 aufweisen, in der die Öffnungen g2-i> g22 und g „ im Abstand voneinander auf einer Durchmesserlinie II - II angeordnet sind und von deren Umfangsrand aus sich eine zylindrische Seitenwand 2 in axialer Richtung von dem Gitter G1 weg erstreckt. In dieser Richtung folgen auf das Gitter G2 nach hinten rohrförmige Gitter oder Elektroden G^, G, und G,- (Mg. 9).Arranged first control grid G 1 , which, according to FIGS. 11 and 12, has three grid elements Gr- ^, G 12 and CL. These three grid members are each with openings gi- | > S-io and ^ i ^ ver ~ see which are arranged on a straight line. Opposite the grid G 1 is a second grid Gp with three openings g 21 '^ 22 and ^ S 23 at g eor <irLe "fc>& ie with the openings g .. ^, g 12 and gr ^ of the first grid G 1 The second grid can be cup-shaped and have a disk 1 in which the openings g 2 -i> g 22 and g ″ are arranged at a distance from one another on a diameter line II-II extends in the axial direction away from the grid G 1. In this direction, the grid G 2 is followed to the rear by tubular grids or electrodes G 1, G, and G, - (Mg. 9).
Die Elektrode G~ weist einen Mittelabschnitt 5 von grösserem Durchmesser und zwei Endabschnitte 3, 4 von verhältnismässig kleinem Durchmesser auf und greift mit ihrem vorderen Endabschnitt 3 unter* Belassung eines radialen Abstandes von der Seitenwand 2 des napfförmigen Gitters G2 in dieses ein. Die Elektrode G. ist mit Endabschnitten 6 und 7 versehen, die einen grösseren Durchmesser als die Endteile 31 4 der Elektrode G-2T haben, und weist einen Mittelabschnitt 8 von noch grösseremThe electrode G ~ has a central section 5 of larger diameter and two end sections 3, 4 of relatively small diameter and engages with its front end section 3 leaving a radial distance from the side wall 2 of the cup-shaped grid G 2 . The electrode G. is provided with end portions 6 and 7 which have a larger diameter than the end portions 31 4 of the electrode G-2T, and has a central portion 8 of even larger
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Durchmesser auf. Ihre Anordnung ist dabei so, dass der hintere Endabschnitt 4 der Elektrode G, in den vorderen Endabschnitt unter Bildung eines radialen- Zwischenraumes eingreift. Die Elektrode G1- ist mit einem Mittelabschnitt 11 von mit dem Mittelabschnitt 5 der Elektrode 3 etwa gleichgrossem Durchmesser sowie mit Endabschnitten 9 und 10 von kleinerem Durchmesser als der hintere Endabschnitt 7 der Elektrode G. versehen und greift mit ihrem vorderen Endabschnitt 9 wiederum unter Bildung eines radialen Zwischenraumes in den Endabschnitt 7 der Elektrode G^ ein. Die Elektroden G^, G, und Gp- sowie die Gitter G1, Qp und die Kathode K werden in der erläuterten lage durch einen Träger 12 aus Isolierstoff zusanmengehalten. Weiterhin ist um den hinteren Endabschnitt 10 der Elektrode 5 eine Getterkammer Gr angeordnet.Diameter on. Their arrangement is such that the rear end section 4 of the electrode G engages in the front end section with the formation of a radial gap. The electrode G 1 - is provided with a middle section 11 of approximately the same diameter as the middle section 5 of the electrode 3 and with end sections 9 and 10 of a smaller diameter than the rear end section 7 of the electrode G. and engages with its front end section 9 again to form a radial gap in the end portion 7 of the electrode G ^ a. The electrodes G ^, G, and Gp- as well as the grids G 1 , Qp and the cathode K are held together in the position explained by a carrier 12 made of insulating material. Furthermore, a getter chamber Gr is arranged around the rear end section 10 of the electrode 5.
Zum Betrieb des Elektronenstrahlensystemes nach Fig. 9 werden an die Gitter G1 und Gp und die Elektroden G^, G., G1-Spannungen angelegt^ die z.B. Null bis 400 Y an dem Gitter G1 bzw. den dieses bildenden Gittern G11, G1 ρ» G1^, Null bis 500 Y an dem Gitter Gp, 13 bis 20 KV an den Elektroden G-, und Gf- und Null bis 400 V an der Elektrode G. betragen können, wobei die Spannung der Kathode K die Bezugsspannung ist. Die Spannungsverteilung für die Gitter und Elektroden G1 bis G,- sowie deren längen und Durchmesser sind dabei im wesentlichen gleioh mit denen eines indirekt geheizten ElektroneiEfcrahlsystemes mit einfachem Elektronenstrahl, bei dem ein erstes Gitterglied und ein zweites Gitterglied mit je einer einzigen Öffnung angeordnetTo operate the electron beam system according to FIG. 9, voltages are applied to the grids G 1 and Gp and the electrodes G ^, G., G 1 , for example zero to 400 Y on the grid G 1 or the grids G 11 forming it , G 1 ρ »G 1 ^, zero to 500 Y on the grid Gp, 13 to 20 KV on the electrodes G-, and Gf- and zero to 400 V on the electrode G., the voltage of the cathode K is the reference voltage. The voltage distribution for the grids and electrodes G 1 to G, - as well as their lengths and diameters are essentially the same as those of an indirectly heated electron beam system with a single electron beam, in which a first grid element and a second grid element each have a single opening
' Λ BAD OWGlNAL' Λ BAD OWGlNAL
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ist. Bei der angegebenen Spannungsverteilung wird zwischen dem Gitter G2 und dem vorderen Endabschnitt 3 der Elektrode G, ein Elektronenlinsenfeld gebildet, das der Hilfslinse L1 der Pig. entspricht, während zugleich ein der Hauptlinse L der Pig. 5 entsprechendes Elektronenlinsenfeld durch die Elektroden G^, G. und G1- in der axialen Mitte der Elektrode G. gebildet wird.is. With the given voltage distribution, an electron lens field is formed between the grid G 2 and the front end section 3 of the electrode G, which is the auxiliary lens L 1 of the Pig. corresponds, while at the same time one of the main lens L of the Pig. 5 corresponding electron lens field is formed by the electrodes G ^, G. and G 1 - in the axial center of the electrode G.
Damit die aus der Elektrode G1- in divergierenden Bahnen austretenden Strahlen B1 und B, wieder zum Konvergieren gebr-aclit werden, ist das Elektronenstrahlensystem naoh Kg. 9 mit einer Ablenkvorrichtung ϊ1 mit im gegenseitigen Abstand voneinander angeordneten Abschirmplatten P und P' versehen, die sich in axialer Richtung vom freien Ende der Elektrode G,-aus erstrecken. Die Ablenkvorrichtung i1 weist ferner Ablenkplatten Q und Q' auf, die z.B. konvex nach aussen gebogen oder gekrümmt sind und einander gegenüberliegend an den Aussenflachen der Abschirmplatte P und P' angebracht sind. Die Abschirmplatten P und P! sowie die Ablenkplatten Q und Q1 sind so angeordnet, dass die Strahlen B1, B2 und B- jeweils zwischen den Platten P und Q, zwischen den Platten P und P1 und zwischen den Platten P1 und Q1 hindurchgehen. An die Platten P und P1 wird eine Spannung angelegt, die der an die Elektrode Gj- angelegten Spannung gleich ist, während an die Platten Q und Q' eine Spannung angelegt wird, die um 200 bis 300 YoIt niedriger ist als die den Platten P und P' zugeführte Spannung. Es werden dalier zwischen den Platten P und Q sowie zwischen den Platten P' und Q1 Spannungsdifferenzen erzeugt, die jeweils So that the rays B 1 and B emerging from the electrode G 1 - in diverging paths are used to converge again, the electron beam system naoh Kg. 9 is provided with a deflection device ϊ 1 with mutually spaced shielding plates P and P ' which extend in the axial direction from the free end of the electrode G, -aus. The deflection device i 1 furthermore has deflection plates Q and Q 'which are, for example, convexly bent or curved outwards and are attached opposite one another on the outer surfaces of the shielding plate P and P'. The shielding plates P and P ! and the baffles Q and Q 1 are arranged so that the beams B 1 , B 2 and B- pass between the plates P and Q, between the plates P and P 1, and between the plates P 1 and Q 1, respectively. A voltage equal to the voltage applied to electrode Gj- is applied to plates P and P 1 , while a voltage which is 200 to 300% lower than that of plates P by 200 to 300% is applied to plates Q and Q ' and P 'applied voltage. There are then generated between the plates P and Q and between the plates P 'and Q 1 voltage differences, respectively
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die Ablenker F1 und F2 "bilden und die jeweilige Ablenkung der Strahlen B1 und B- im Sinne der Fig. 5 hervorrufen.the deflectors F 1 and F 2 "form and cause the respective deflection of the beams B 1 and B- in the sense of FIG.
Die von der Kathode K ausgehenden Strahlen B1, Bg und B, gehen durch die Öffnungen g1.,, g"12 und g^ der Gitterglieder G11, G12 und G1-, hindurch und werden mit drei verschiedenen Signalen moduliert, die zwischen der Kathode K und den Gittergliedern G11, G12 und G1V zugeführt werden. Sie gehen dann durch die in Fig. 9 strichpunktiert angedeutete Hilfslinse L·*· hindurch, die hauptsächlich durch das Gitter Gp und die Elektrode G-z gebildet -wird, und schneiden sich in der Mitbe der ebafalls strichpunktiert angedeuteten Hauptlinse L, die in der Hauptsache durch die Elektroden G,, G. und G1- gebildet wird. Die Strahlen B1, B2 und B-, verlaufen sodann nach dem Terlassen der Elektrode G^ jeweils zwischenden Platten Q und P, zwischen den Platten P und P' und zwischen den Platten P' und Q1. Da die Platten P und P' das gleiche Potential haben, wird der Strahl B2 nicht abgelenkt, während die aus der Linse L mit divergierenden Bahnen austretenden Strahlen B1 und B~ so abgelenkt werden, dass sie in einem Punkt auf dem Elektronen-Empfangs schirm zusammenlaufen. The rays B 1 , Bg and B emanating from the cathode K pass through the openings g 1. ,, g " 12 and g ^ of the grid elements G 11 , G 12 and G 1 -, and are modulated with three different signals, which are fed between the cathode K and the grid members G 11 , G 12 and G 1 V. They then go through the auxiliary lens L * *, indicated by dash-dotted lines in FIG. 9, which is mainly formed by the grid Gp and the electrode Gz - and intersect in the middle of the main lens L, indicated by dash-dotted lines, which is mainly formed by the electrodes G ,, G. and G 1 - The rays B 1 , B 2 and B- then run after leaving of the electrode G ^ respectively between the plates Q and P, between the plates P and P 'and between the plates P' and Q 1. Since the plates P and P 'have the same potential, the beam B 2 is not deflected during the rays B 1 and B ~ emerging from the lens L with diverging paths be directed so that they converge in a point on the electron receiving screen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 bis 12 ist es erforderlich, dass die Signale den drei Gittergliedern G11, G12, G1,, des ersten Gitters G1 getrennt zugeführt werden, da die drei Strahlenquellen K1, K2 und K, an einer einzigen Kathode K angeordnet sind. Damit dies erreicht wird, sind die drei recht-In the embodiment according to FIGS. 9 to 12 it is necessary that the signals are fed separately to the three grating elements G 11 , G 12 , G 1 ,, of the first grating G 1 , since the three radiation sources K 1 , K 2 and K, are arranged on a single cathode K. In order for this to be achieved, the three right
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eckigen Gitterglieder G--, ^, G12 und G1^, in denen jeweils die Öffnungen g-i-j ι g12 uia^ S1* angeordnet sind, mit von ihnen ausgehenden Anschlusstiften 13 zur Aufnahme der Signale zum voneinander unabhängigen Modulieren der Elektronenstrahlen versehen. angular grid members G--, ^, G 12 and G 1 ^, in each of which the openings gij ι g 12 uia ^ S 1 * are arranged, provided with connecting pins 13 extending therefrom for receiving the signals for the independent modulation of the electron beams.
Damit die gegenseitige Lage der Öffnungen g-j-] > g12 un(* S-] 3 der G-itterglieder G1 ^, G12 und G1^ genau festgelegt und mit Öffnungen gp-i» S22 und S2-* des zweiten Gitters G2 in einem bestimmten Abstand D (Mg. 12) konzentrisch zur Deckung gebracht werden, sind zwischen den Gittern G1 und G? gemäss Fig. 11 und 12 zwei keramische Isolierstücke 14 angeordnet, die jeweils eine dem Abstand D entsprechende Dicke haben. Jedes dieser Isolierstücke 14 ist auf einer ganzen Fläche mit einer elektrisch leitenden Deckschicht 15 versehen, die auf der entsprechenden Fläche z.B. durch Metallisieren derselben gebildet sein kann. Ausserdem sind drei elektrisch leitende Schichten M1, M2 und M~ angeordnet, die seh jeweils über die Breite der gegenüberliegenden Fläche jedes Isolierstückes 14 erstrecken und gleichmassigen Längsabstand voneinander haben. Die Isolierstreifen 14 sind an der Scheibe 1 des zweiten Gitters G2 in symmetrischer Lage zu der Linie II - II angebracht, auf der die Öffnungen g?1, gpo und 5ρ·ζ angeordnet sind. Sie sind dabei an der Scheibe des zweiten Gitters mit ihren leitenden Schichten 13 z.B. durch Hartlütung befestigt. Die Gitterglieder G11, G12 und G1^ überbrücken den Abstand zwischen den Isolierstücken 14 und sind z.B. ebenfalls durch Hartlötung an den leitenden SchichtenSo that the mutual position of the openings gj-]> g 12 un ( * S-] 3 of the grid members G 1 ^, G 12 and G 1 ^ precisely determined and with openings gp-i »S 22 and S 2 - * des second grid G 2 are brought to coincide concentrically at a certain distance D (Mg. 12), two ceramic insulating pieces 14 are arranged between the grids G 1 and G ? according to FIGS. 11 and 12, each having a thickness corresponding to the distance D. Each of these insulating pieces 14 is provided over an entire surface with an electrically conductive cover layer 15, which can be formed on the corresponding surface, for example by metallizing the same, and three electrically conductive layers M 1 , M 2 and M ~ are arranged, each of which can be seen extend over the width of the opposite surface of each insulating piece 14 and have a uniform longitudinal spacing from one another The insulating strips 14 are attached to the pane 1 of the second grid G 2 in a symmetrical position to the line II-II on which the openings ungen g ? 1 , gpo and 5ρ · ζ are arranged. They are attached to the pane of the second grid with their conductive layers 13, for example by hard annealing. The grid members G 11 , G 12 and G 1 ^ bridge the distance between the insulating pieces 14 and are, for example, also by brazing on the conductive layers
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M1, Mp und M~ der Isolierstücke "befestigt.M 1 , Mp and M ~ of the insulating pieces "attached.
In Mg. 13 ist als Beispiel ein Einfach-Elektronenstrahlsystem A gemäss der Erfindung in seiner Anwendung "bei einer chromatronartigen Farbbildröhre gezeigt. Das Strahlensystem weist drei elektrisch voneinander getrennte Kathoden JL,, K„ und K-g auf, denen jeweils rote, grüne und "blaue Farbsignale zugeführt werden. Die drei Kathoden sind so angeordnet, dass ihre die Elektronen ausstrahlenden Flächen auf einer geraden Linie und in Flucht mit ebenso angeordneten Öffnungen g-j-n» g1G und g1B eines plattenförmigen Gitters G1 liegen. Dicht hinter dem Gitter G1 ist ein näpfförmiges Gitter Gp angeordnet, dessen Scheibe dem Gitter G1 zugewendet und mit drei Öffnungen gpR, g2ß "U-TiCl gp-g versehen ist, die jeweils in Deckung mit den Öfnungen g-i-o» g1G. und g-i-p liegen. Wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform ist das Elektronenstrahlsystem mit Elektroden G-,, G- und Gf- versehen, die ebenfalls ao angeordnet sind, dass sie die strichpunktiert angedeuteten Elektronenlinsen L1 und L bilden.In Mg. 13, a single electron beam system A according to the invention is shown as an example in its application "to a chromatron-like color picture tube. The beam system has three electrically separated cathodes JL, K" and Kg, each of which is red, green and "blue" Color signals are supplied. The three cathodes are arranged in such a way that their electron-emitting surfaces lie on a straight line and in alignment with openings gjn »g 1G and g 1B of a plate-shaped grid G 1, which are likewise arranged. A cup-shaped grating Gp is arranged just behind the grating G 1 , the pane of which faces the grating G 1 and is provided with three openings gp R , g 2 ß "U-TiCl gp-g, each of which is aligned with the openings gio» g 1G. and GIP. As lie in the previously described embodiment, the electron beam system with electrodes G ,, G, and GF is provided, which are also arranged ao as to form the dot-dash lines electron lenses L 1 and L.
An die Gitter G1 und G2 sowie an die Elektroden G,, G, und G1- des Strahlensystemes A v/erden auf der Grundlage der Kathodenspannungen Spannungen angelegt, die den im Zusammenhang mit Fig. 9 angegebenen Spannungen entsprechen. Die von . den Kathoden Kp, K„ und K-g ausgehenden Strahlen B^, B^ und B-^ gehen durch die Öffnungen g1R» g1G und g1B des ersten Gitters (L und anschliessend durch die Öffnungen SnR' g?G und" e2B sr?±·'":.■:. Sitters /J9 ^spwie dann durch die Elel-t^3:ienlinse Lf To the grid G 1 and G 2 and to the electrodes G ,, G, and G 1 - of the radiation system A v / ground voltages applied on the basis of the cathode voltages corresponding to the voltages indicated in connection with Fig. 9. The from. The rays B ^, B ^ and B- ^ emanating from the cathodes Kp, K "and Kg pass through the openings g 1R » g 1G and g 1B of the first grid (L and then through the openings SnR ' g ? G and " e 2B sr? ± · '":. ■ :. Sitters / J 9 ^ spwie then through the Elel-t ^ 3: ien lens L f
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hindurch, durch die die Strahlen so abgelenkt werden, dass sie sieh im optischen Zentrum der Hauptlinse L schneiden. Die Strahlen BR und B^ treten aus der Hauptlinse L in divergierenden Eichtungen aus, werden dann aber durch eine Ablenkvorrichtung P konvergierend abgelenkt, die den Ablenkern ^1 und P2 nach Fig. 9 und 5 entspricht und wiederum aus Abschirmplatten P und P' sowie Ablenkplatten Q und Q' besteht. Die durch diese Ablenkvorrichtung konvergierend abgelenkten Strahlen B-q, B„ und Bg treffen auf einen Parbschirm S auf, nachdem sie durch eine perforierte Elektrode oder Schattenmaske Gp hindurchgegangen sind, die vor dem Parbschirm S angeordnet ist und an die eine mittelhohe Spannung V™ angelegt ist. Der Parbschirm S ist mit Gruppen von roten, grünen und blauen phosphoreszierenden Streifen Sp, S„ und S-D versehen, die aufeinanderfolgend an einer Prontplatte Pp angeordnet sind. An die Abschirmplatten und Ablenkplatten P und Q sowie P' und Q' der Ablenkvorrichtung P werden Spannungen Vp und VQ angelegt, die so gewählt werden, dass sich die drei Strahlen B„, B& und B^ an der Stelle schneiden, an der die Schattenmaske Gp angeordnet ist, und so nur auf £· cten entsprechenden Streifen EL, S„ und SB ankommen. In diesem Pail werden die Strahlen BD, B« und B-, da sie an der Schattenmaske Gp zusammenlaufen, an dem Parbschirm S fokussiert.through which the rays are deflected so that they see in the optical center of the main lens L intersect. The rays B R and B ^ emerge from the main lens L in diverging directions, but are then deflected in a converging manner by a deflection device P, which corresponds to the deflectors ^ 1 and P 2 according to FIGS. 9 and 5 and again consists of shielding plates P and P ' and baffles Q and Q '. The beams Bq, B "and Bg deflected in a converging manner by this deflection device strike a parachute screen S after they have passed through a perforated electrode or shadow mask Gp which is arranged in front of the parachute screen S and to which a medium-high voltage V ™ is applied. The color screen S is provided with groups of red, green and blue phosphorescent stripes Sp, S "and SD, which are arranged in succession on a front plate Pp. Voltages Vp and V Q are applied to the shielding plates and deflecting plates P and Q as well as P 'and Q' of the deflecting device P, these voltages being chosen so that the three beams B ", B & and B ^ intersect at the point where the shadow mask Gp is arranged, and c th so only £ · corresponding strip EL, S "and S B arrive. In this pail, the beams B D , B «and B-, since they converge at the shadow mask Gp, are focused on the para screen S.
Zum horizontalen und vertikalen Abtasten der drei Strahlen gleichzeitig mit Bezug auf den Parbsohirm wie bei bekannten Bildröhren sind bekannte horizontale und vertikale Ablenkmittel in Form des Bügels D angeordnet.For scanning the three beams horizontally and vertically at the same time with respect to the Parbso screen as in known ones Picture tubes are known horizontal and vertical deflection means in the form of the bracket D arranged.
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Wenn der Farbbildröhre nach I1Ig. 13 rote, grüne und blaue Farbbildsignale zwischen den Kathoden KR, K„ und Kg und dem Gitter G·^ zugeführt werden, so erfahren die drei Strahlen BR, Bg und B^ eine Helligkeitsmodulation, wodurch auf dem larbrschirm ein farbiges Bild erzeugt wird.If the color picture tube after I 1 Ig. 13 red, green and blue color image signals are fed between the cathodes K R , K “and Kg and the grid G · ^, then the three beams B R , Bg and B ^ experience a brightness modulation, whereby a colored image is generated on the larbr screen .
Bei den Ausführungsformen nach Mg. 9 und 13" ist die Konvergenz-Ablenkvorrichtung ¥ elektrostatischer Art. Stattdessen können aber auch magnetische Ablenkvorrichtungen I" verwendet werden, wie sie in Mg. HA und 14 B dargestellt sind. Eine solche magnetische Ablenkvorrichtung i11 weist ein magnetisches Schirmglied bzw. einen Abfangschirm 16 in Form eines Rohres von rechteckigem Querschnitt auf, der in axialer Richtung hinter der in Mg. 1.4A nicht dargestellten Elektrode G,- so angeordnet ist, dass der Mittelstrahl Bp nach Mg. 9 bzw. B„ nach Mg. 13 durch ihn hindurchgehen kann. Auf der einen (in Mg. 14A und 14B unteren) Seite 16a des Schirmes 16 sind zwei magnetische Platten 17a und 17b einander gegenüberliegend mit solchen Abstand voneinander angeordnet, dass der Strahl B., bzw. Bp zwischen ihnen hindurchgehen kann. Auf der anderen Seite 16b des Schirmes sind zwei magnetische Platten 18a und 18b in der gleichen V/eise angebracht, zwischen denen der dritte Strahl B^ bzw. 33B hindurchgehen kann. Die dem Schirm 16 zugewendeten Enden der Platten 17a, 17b und 18a, 18b sind, wie insbesondere aus Mg. 14B ersichtlich ist, vorzugsweise so abgebogen, dass sie nach dem Schirm 16 zu konvergieren, während die dem Schirm abgewendeten äusseren Enden 19a und 19b der Platten vorzugs-In the embodiments according to Mg. 9 and 13 ", the convergence deflection device ¥ is of an electrostatic type. Instead, magnetic deflection devices I" can also be used, as shown in Mg. HA and 14B. Such a magnetic deflection device i 11 has a magnetic screen member or an intercepting screen 16 in the form of a tube of rectangular cross-section, which is arranged in the axial direction behind the electrode G, not shown in Fig. 1.4A, in such a way that the central beam Bp Mg. 9 or B "after Mg. 13 can pass through it. On one side 16a (lower in Mg. 14A and 14B) of the screen 16, two magnetic plates 17a and 17b are arranged opposite one another at such a distance from one another that the beam B. or Bp can pass between them. On the other side 16b of the screen, two magnetic plates 18a and 18b are attached in the same way, between which the third beam B 1 and 33 B can pass. The ends of the plates 17a, 17b and 18a, 18b facing the screen 16 are, as can be seen in particular from Mg Panels preferred
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weise jeweils voneinander weg nach aussen abgebogen sind und entlang der inneren Wandfläche des Halsteiles des Röhrenkolbens N verlaufen, der durch die strichpunktierte Linie in Fig. HB angedeutet ist. Die äusseren Enden 20a und 20b der Platten 18a und 18b sind in (fer gleichen Weise nach aussen abgebogen und bilden ebenso wie die Enden 19a und 19b Magnetpole. Auf der Aussenseite des Röhrenkolbens F sind Elektromagnete 21 und 22 einander gegenüberliegend angeordnet, die jeweils mit den die Magnetkerne 25 und 26 umgebenden Wicklungen 2j5 und 24 versehen sind. Der Magnetkern 25 weist Magnetpole 25a und 25b auf, die den Magnetpolen 19a und 19b gegenüberliegen, während der Magnetkern 26 mit Magnetpolen 26a und 26b versehen ist, die den Magnetpolen 20a und 20b gegenüberliegen.are bent outwards away from each other and extend along the inner wall surface of the neck part of the tubular piston N, which is indicated by the dash-dotted line in Fig. HB is indicated. The outer ends 20a and 20b of the Plates 18a and 18b are bent outwards in the same way and, like the ends 19a and 19b, form magnetic poles. On the outside of the tube piston F are electromagnets 21 and 22 are arranged opposite one another, each with the windings 2j5 surrounding the magnetic cores 25 and 26 and 24 are provided. The magnetic core 25 has magnetic poles 25a and 25b which are opposite to the magnetic poles 19a and 19b, while the magnetic core 26 is provided with magnetic poles 26a and 26b opposite to the magnetic poles 20a and 20b.
Bei der beschriebenen Anordnung gehen die drei Strahlen B1, Bo und B-, nachdem sie sich im optischen Zentrum der Hauptlins envor richtung L geschnitten haben und aus der Elektrode Gp. ausgetreten sind, jeweils zwisohen den magnetischen Platten 17a, 17b, durch den Schirm 16 und zwischen den gegenüberliegenden magnetischen Platten 18a, 18b hindurch. Der Strahl Bp wird hierbei nicht abgelenkt, da er durch den Abfangschirm 16 gegenüber dam äusseren Magnetfeld abgeschirmt ist. Die Strahlen B-, und B~ werden dagegen durch den Magnetfluss zwischen den magnetischen Platten 17a und 17b sowie zwischen den Platten 18a, 18b, der von dem ruhenden Konvergenz-Stromfluss durch die Elektromagnete 21, und 22 hervorgerufen wird, derart abgelenkt, dass die drei Strahlen B1, Bp und B^ in der gewünschten V/eise entweder im Bildpunkt des Empfangsschirmes oder an der vor die-In the arrangement described, the three beams B 1 , Bo and B-, after they have intersected in the optical center of the main lens envor direction L and emerged from the electrode Gp., Each between the magnetic plates 17a, 17b, through the screen 16 and between the opposing magnetic plates 18a, 18b. The beam Bp is not deflected here because it is shielded from the external magnetic field by the intercepting screen 16. The beams B-, and B ~, on the other hand, are deflected by the magnetic flux between the magnetic plates 17a and 17b and between the plates 18a, 18b, which is caused by the steady convergence current flow through the electromagnets 21, and 22, so that the three beams B 1 , Bp and B ^ in the desired V / eise either in the image point of the receiving screen or at the front of the
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sem angeordnete Schattenmaske konvergieren. Die durch die Elektromagneten 21 und 22 hindurchfliessenden statischen Konvergenzströme können auch durch dynamische Konvergenzströme überlagert v/erden, so dass in diesem Pail eine besondere dynamische Konvergenz nicht erforderlich ist.sem arranged shadow mask converge. The through the Static convergence currents flowing through electromagnets 21 and 22 can also be superimposed by dynamic convergence currents, so that in this pail a special dynamic Convergence is not required.
Dadurch, dass die den Seiten 16a und 16b des Abfangschirmes 16 zugewendeten inneren Enden der magnetischen Platten 17a, 17b und 18a, 18b gemäss Fig. HB konvergierend nach innen abgebogen sind, werden die Strahlen sehr dicht aneinander bzw. an dem Abfangschirm 16 entlang geführt, so dass ermöglicht ist, eine Störung des Magnetfeldes am Strahlenweg der Strahlen B. und B~ durch den Magnetfluss von den magnetischen Platten 17a, 17b, 18a, 18b zu dem magnetischen Abfangschirm 16 wirksam zu vermeiden. Hierdurch werden auch Verzerrungen der Bildpunkte auf dem Empfangs schirm vermieden. Wenn der Abstand zwischen den jeweils einander gegenüberliegenden magnetischen Platten gleich a, die länge des abgebogenen Teiles jeder dieser Platten gleich c, der Abstand zwischen den freien Kanten der konvergierenden inneren Enden gleich b und die kleine Rechteckseite des Abfangschirmes 16 gleich d ist, so werden die besten Ergebnisse erzielt, wennBecause the sides 16a and 16b of the interception screen 16 facing inner ends of the magnetic plates 17a, 17b and 18a, 18b bent converging inwards according to FIG. HB are, the beams are guided very close to one another or along the intercepting screen 16, so that it is possible a disturbance of the magnetic field along the path of the rays B. and B ~ by the magnetic flux from the magnetic plates 17a, 17b, 18a, 18b to the magnetic interception screen 16 effective to avoid. This also avoids distortion of the pixels on the receiving screen. When the distance between the opposing magnetic plates equal to a, the length of the bent part of each of these plates equals c, the distance between the free edges of the converging inner ends equals b and the small side of the rectangle of the Interception screen 16 is equal to d, the best results are achieved when
b/a = 0,625; |a = c/a = 0,325b / a = 0.625; | a = c / a = 0.325
und der Winkel zwischen den inneren abgebogenen Enden etwa 30° bis 60° beträgt. Wenn die dem magnetischen Abfangschirm 16and the angle between the inner bent ends is about 30 ° to 60 °. If the magnetic interception screen 16
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-25- 1839464-25- 1839464
zugewendeten inneren Enden der magnetischen Platten nicht abgebogen sind t so wird das Magnetfeld nicht gleichmässig verteilt, weil der Magnetfluss am Strahlenweg der Strahlen B^ und B7, unter dem Einfluss des Magnetflusses von den magnetischen Platten 17a, 17b und 18a, 18b zu dem Abfangsobirm 16 gekrümmt wird. Die durch ein solches ungleichmässiges Magnetfeld bewirkte Verzerrung wird besonders gross, wenn der Abstand zwischen den benachbarten Strahlen verringert wird, so dass die Strahlen dicht an die Seitenflächen des magnetischen Abfangschirmes 16 herankommen. Eine solche Verzerrung kann jedoch wirksam vermieden werden, wenn die magnetischen Platten in der beschriebenen Weise gebogen werden.facing inner ends of the magnetic plates are not bent t so the magnetic field is not distributed uniformly, because the magnetic flux in the beam path of the beams B ^ and B 7, under the influence of the magnetic flux of the magnetic plates 17a, 17b and 18a, 18b to the Abfangsobirm 16 is curved. The distortion caused by such an uneven magnetic field becomes particularly great if the distance between the adjacent beams is reduced so that the beams come close to the side surfaces of the magnetic interception screen 16. However, such distortion can be effectively avoided if the magnetic plates are bent as described.
Die Elektromagnete 21 und 22 können auch durch Dauermagnete ersetzt v/erden.The electromagnets 21 and 22 can also be permanent magnets replaces v / earth.
Vorstehend ist die Erfindung in ihrer Anwendung bei Farbbildröhren beschrieben, bei denen ein einziges Elektronenstrahlsystem verwendet wird, um drei Elektronenstrahlen zu erzeugen, die mit den üblichen roten, grünen und blauen Farbsignalen eine Helligkeitsmodulation erfahren. Jedoch kann das Elektronenstrahlsystem nach der Erfindung auch bei anderen Kathodenstrahlröhren mit mehreren Strahlen verwendet werden, die auf einen gemeinsamen Punkt oder mehrere getrennte Punkte eines Elektronenstrahl-Empfangsschirmes fokussiert werden.The foregoing is the application of the invention to color picture tubes in which a single electron beam system is used to deliver three electron beams generate that with the usual red, green and blue color signals experience a brightness modulation. However, the electron beam system of the invention can be applied to others Cathode ray tubes are used with multiple beams pointing to a common point or several separate points an electron beam receiving screen.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungs-The invention is not limited to the described embodiments
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formen beschränkt, die in mancherlei Hinsicht geändert werden können, ohne den Rahmen der in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung zu verlassen.forms that can be changed in some ways can without departing from the scope of the invention characterized in the claims.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |