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Fernsehbildröhre
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paar besteht, dessen eine Elektrode auf dem Bildschirm, die andere Elektrode auf der dem Bildschirm ge- genüberliegenden Rückwand des Röhrenkolbens angeordnet ist, und dass der Einschuss des Kathodenstrahles zentrisch und senkrecht zum Bildschirm erfolgt. Durch die Anordnung des zusätzlichen elektrostatischen
Ablenksystems wird der grosse maximale Ablenkwinkel gesichert, wobei die Röhrenkonstruktion bei nur mässigem Mehraufwand relativ einfach bleibt. Durch die zentrische Anordnung des Kathodenstrahlein- schusses ergibt sich eine symmetrische Ausbildung, wodurch sich das Ablenksystem weiter vereinfacht und die Bildqualität verbessert wird.
Wenn das elektrostatische Ablenksystem aus einem Elektrodenpaar be- steht, dessen eine Elektrode auf dem Bildschirm, die andere Elektrode hingegen auf der Rückwand der
Bildröhre angeordnet ist, wird eine sicherere Strahlführung und ein Auftreffen des Elektronenstrahles auf dem Bildschirm unter einem relativ stumpfen Winkel erreicht, was eine Verbesserung der Bildqualität zur
Folge hat.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, dass die Elek- trode an der dem Bildschirm gegenüberliegenden Rückwand des Röhrenkolbens an einer negativeren Span- nung liegt als die Elektrode auf dem Bildschirm, wobei diese negativere Spannung zweckmässig genau so gross ist wie die Beschleunigungsspannung der Elektronenkanone. Hiedurch ergibt sich eine besonders günstige Konstruktion. Hiebei kann gemäss der Erfindung die Elektrode auf der dem Bildschirm gegenüberliegenden Rückwand des Röhrenkolbens ihre Spannung über einen Spannungsteiler von der Spannung der auf dem Schirm der Bildröhre angeordneten Elektrode erhalten.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch dargestellt.
Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine Fernsehbildröhre, wobei die Bezugszeichen folgende Bedeutung haben. 10 Bildschirm und gleichzeitig Elektrode, 11 Elektrode auf der Rückwand der Bildröhre, 12 Elektronenkanone, 13 magnetische Ablenkvorrichtung, 14 Vorderseite der Bildröhre und 15 Elektronenstrahlen.
Die Krümmung der Vorderseite 14 des Röhrenkolbens ist nur so gross, wie es aus Festigkeitsgründen unbedingt nötig ist. Der Bildschirm 10 ist in üblicher Weise ausgebildet, jedoch befindet sich auf dem Bildschirm zusätzlich die elektrostatische Steuerelektrode, die zum Elektrodenpaar der erwähnten elektrostatischen Steuerung gehört. Zu diesem Zweck wird die dünne Metallspiegelschicht auf dem Bildschirm benutzt. Die andere Elektrode 11 liegt dem Bildschirm gegenüber auf der Rückwand der Bildröhre. Sie verläuft mit dem Bildschirm ungefähr parallel. Diese Elektrode wird so hergestellt, dass man die Rückwand der Röhre mit einer leitenden Schicht überzieht. Die beiden Elektroden liegen nicht auf gleicher Spannung, sondern die Metallschicht 10 liegt auf dem Bildschirm an einem höheren positiven Potential als die Elektrode 11 an der Rückwand der Röhre.
Der Elektronenstrahl 15 wird von der Elektronenkanone 12 mit Hilfe des magnetischen Ablenksystems 13 mit einem maximalen Ablenkwinkel von 1800 zwischen den Bildschirm 10 und die gegenüberliegende hintere Elektrode 11 geschossen. Der Elektronenstrahl 15 wird sich, da der Bildschirm 10 auf einer höheren positiven Spannung liegt als die gegenüberliegende hintere Elektrode 11, infolge der elektrostatischen Beschleunigungskraft in der Schirmrichtung auf einer parabolischen Bahn bewegen. Durch diese parabolische Bahn des Elektronenstrahles 15 wird der Einfallwinkel am Bildschirm auch bei der grössten Ablenkung bedeutend grösser, als wenn sich der Elektronenstrahl nach Passieren des magnetischen Ablenkungsystems auf einer Geraden bewegen würde.
In guter Annäherung sind die Schnittpunkte des Elektronenstrahles 15 und des Bildschirmes 10 die Scheitelpunkte der parabelförmigen Bahn.
Dadurch wird es möglich, dass der Krümmungsradius des Kolbens 14 bis an die zulässige Festigkeitsgrenze vergrössert werden kann, wobei man den maximalen Ablenkwinkel bis auf 1800 vergrössern kann.
Bei transistorisierten Stromkreisen sind kleine Ablenkleistungen erwünscht. Die Ablenkleistung kann z. B. dadurch verringert werden, dass die Beschleunigungsspannung der Elektronenkanone kleiner gemacht wird als die am Bildschirm liegende Spannung, sie soll zweckmässigerweise genau so gross sein wie die Spannung an der Elektrode 11. Dadurch wird zur Ablenkung eine geringere Energie beansprucht. Durch entsprechende Ausbildung der Elektrode 11 kann die Verzerrung des Ablenksystems kompensiert bzw. verringert werden.
Ein weiterer Vorzug der erfindungsgemässen Bildröhre mit elektromagnetischer und elektrostatischer Ablenkung gegenüber den Bildröhren, die nur eine elektromagnetische Ablenkung besitzen, besteht darin, dass die Bildgrösse von der Beschleunigungsspannung unabhängig ist. Während nämlich bei der magnetischen Ablenkung mit konstanter Beschleunigungsspannung bei Spannungsschwankungen die Bildabmessungen grösser oder kleiner werden, bleiben sie bei der erfindungsgemässen Ausführung unabhängig von solchen Spannungsschwankungen. Es ist bekannt, dass für die zurückgelegte Wegstrecke eines Elektronenstrahles zwischen zwei parallelen Platten die Beziehung besteht :
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2dz Ua/Ud. Diesereinander, U, die Spannung am Bildschirm 10, Ud den Spannungsunterschied zwischen den beiden Elektroden.
(Im vorliegenden Fall zwischen dem Bildschirm 10 und der Elektrode 11.) Wird die Spannung Ud durch Spannungsteilung von der Spannung der Elektrode 11 abgeleitet, so bleibt das Verhältnis Ua/Ud konstant, wodurch die Bildabmessung von der Änderung der Spannung des Bildschirmes unabhängig wird.
Im folgenden soll ein Beispiel für die gebräuchlichen Bildschirmspannungen und Beschleunigungsspannungen der Elektronenkanone angeführt werden, wobei letztere vorzugsweise auch die Spannung der Gegenelektrode ist. Ausserdem wird die realisierbare Bildröhrenlänge angegeben, die durch die Erfindung erreicht werden kann. Bemerkt sei aber, dass die angegebenen Beispiele keinen beschränkenden Charakter haben, sondern dass man von diesen Werten nötigenfalls abweichen kann, da ja z. B. die Ablenkspannung des elektromagnetischen Systems vom Ablenkwinkel und von der Form des elektromagnetischen Systems abhängt. Bekanntlich stellt jede grössere Bildröhrenfabrik das elektromagnetische Ablenksystem in einer andern Ausführungsform, ja eventuell in verschiedenen Ausführungsformen, her.
Bei den gebräuchlichen Bildröhren mit einer Schirmdiagonale von 43 oder 53 cm und bei den gleichfalls gebräuchlichen Bildschirmspannungen von 14 kV beträgt die grösste Beschleunigungsspannung der Elektronenkanone ungefähr 12-13 kV. Diese Spannung ist zweckmässig genau so gross wie die Spannung der Gegenelektrode. Die Entfernung zwischen Bildschirm und der gegenüberliegenden Schirmrückwand (Gegenelektrode) beträgt im angegebenen Fall 60 mm. Die Anodenspannung kann bei dieser Elektrodenspannung wie gebräuchlich 14-16 kV betragen. Der Strom des elektromagnetischen Ablenksystems beträgt bei den gebräuchlichen Ausführungsformen ungefähr 100 mA.
Kurz zusammengefasst, bestehen die Vorzüge der Erfindung darin, dass die Elektronenstrahlen durch gleichzeitige Anwendung elektrostatischer und elektromagnetischer Ablenksysteme auf eine parabolische Bahn gezwungen werden, wodurch der maximale Ablenkwinkel der Elektronenstrahlen bis auf 1800 vergrössert werden kann, womit die Längenabmessungen der Röhre erheblich verringert werden. Wird das magnetische Ablenksystem im Inneren der Röhre angebracht, so können die Längenabmessungen der Röhre weiter verringert werden. Ausserdem kann dadurch, dass die Elektrode auf der dem Bildschirm gegenüberliegenden Rückwand des Röhrenkolbens ihre Spannung über einen Spannungsteiler von der Spannung der auf dem Schirm der Bildröhre angeordneten Elektrode erhält, die Bildabmessung von der grössten Beschleunigungsspannung unabhängig gemacht werden.
PATENTANSPRÜCHE ;
1. Flache Fernsehbildröhre für direkte Sicht mit einem maximalen Ablenkwinkel von 1800, dadurch gekennzeichnet, dass sie bei üblicher Ausbildung und Anordnung der Elektroden ausser dem bekannten elektromagnetischen Ablenksystem noch ein elektrostatisches Ablenksystem enthält, das vorzugsweise aus einem Elektrodenpaar besteht, dessen eine Elektrode auf dem Bildschirm, die andere Elektrode auf der dem Bildschirm gegenüberliegenden Rückwand des Röhrenkolbens angeordnet ist, und dass der Einschuss des Kathodenstrahles zentrisch und senkrecht zum Bildschirm erfolgt.