Braunsche Röhre, insbesondere für Fernsehzwecke. C 'e(renstand der Erfindun- ist eine Braun- T # el sehe Röhre, insbesondere für Fernsehzwecke. Es ist bereits vorgeschlagen worden, den von der Kathode kommenden gesteuerten Elektronenstrahl auf eine Blende zu konzen trieren und diese Blende durch ein geeigne tes elektronenoptisches System auf dem Bildschirm abzubilden.
Bei dieser Anord nung befindet sich das Ablenksystem zwi schen dem elektronenoptischen System und dem Fluoreszenzschirm.
Es ist des weiteren bereits vorgeschlagen worden, eine sogenannte "Elektronen-Gun" zu verwenden und die Konzentration durch ein Feld zu erzielen, welches durch eine an hoher Spannung liegende metallische Bele gung des Röhrenkolbens erzeugt wird.
Bei dieser Anordnung erfolgt die Kon zentration durch die den ganzen Raum zwi- sehen Fluoreszenzschirm und Elektronen- Gun. erfüllenden Feldlinien.
Die Ablenksysteme sind bei dieser An ordnung innerhalb des Konzentrationsfeldes selbst angeordnet, so dass die Feldverteilung in der Nähe des ersten Ablenksystems eine andere ist als die in der Nähe des zweiten Ablenksystemes. Infolgedessen ist es bei die sen Anordnungen nicht möglich, mit elektro statischen Ablenksystemen zu arbeiten.
Diese bekannten Anordnungen gestatten es nicht, Fernsehbilder zu erzeugen, welche eine über ihre ganze Oberfläche gleichmässige Struktur aufweisen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Braun sehe Röhre, mit welcher die Erzeugung voll kommen gleichmässiger Bilder möglich ist.
Erfindungsgemäss wird durch den in seiner Intensität gesteuerten Elektronen strahl eine Lochblende ausgeleuchtet und diese durch ein elektronenoptisches System auf dem Bildschirm abgebildet, wobei die Ablenkung in dem Raum zwischen der ab zubildenden Blende und dem abbildenden System vorgenommen wird.
Die Blende wird zweckmässig durch ein als verhältnismässig schmale (beispielsweise 3 cm dicke) Sammellinse wirkendes elek tronenoptisches System auf dem Bildschirm abgebildet.
Die zur Erzeugung des Rasters erforder liche Ablenkung wird vorzugsweise in einem vollkommen feldfreien Raum vorgenommen.
Die Ablenkung kann durch ein vorzugs weise beide Ablenkungen in der gleichen Ebene bewirkendes System zum Beispiel nach dem Schweiz. Patent Nr.<B>181365</B> be wirkt werden.
Zwischen dem elektronenoptischen Sy stem und dem Fluoreszenzschirm wird vor teilhaft ein im wesentlichen feldfreier Raum geschaffen.
Eine Ausführungsform der erfindungs gemässen Röhre ist in den Figuren beispiels weise dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine mögliche Gesamtanordnung der Röhre, während in Fig. 2 eine besondere Ausführungsform des Vorkonzentrationssystems, und in Fig. 3 eine Ausführungsform des Ab lenksystems dargestellt ist; die Fig. 4 und 5 zeigen besonders Ausfüh rungsformen der Linse.
In der Fig. 1 bedeutet- 1 den Röhrenkolben, welcher aus dem Hals 2 und dem vorzugsweise kugelförmi gen Kolbenteil 3 besteht. Der Fluoreszenz schirm 4 kann entweder in dem Kolben ein gehängt oder als auf der Kolbenwandung direkt angebrachte Fluoreszenzschicht 5 aus gebildet sein.
Die von der zweckmässig als indirekt geheizte Flächenkathode mit in die Oberfläche eingelassener Emissionsschicht ausgebildeten Kathode 6 kommenden Elek tronen werden durch ein aus dem Zylinder 7 und der Voranode 8 und einem weiteren Zy linder 9 bestehendes System auf die Blende 10 vorkonzentriert. Dabei kann der Zylinder 7 eine schwach negative Vorspannung auf weisen, die Voranode 8, sowie die Blende 10 auf einem schwach positiven Potential (bei spielsweise -I-300 Volt) liegen und das Po Lential des Zylinders 9 gegen die Blende 8 schwach negativ sein (beispielsweise -j- 200 Volt).
Die Steuerung erfolgt durch Anlegung der Steuerwechselspannung an die in dem Zylinder 7 vorzugsweise im Dunkelraumab- stand von der Kathode 6 angeordnete vor zugsweise mit dem Zylinder in leitender Ver bindung stehende Steuerplatte 11. Das Sy stem kann derart eingestellt werden, dass der Elektronenstrahl bei seiner grössten Intensi tät durch die kleine Öffnung 12 der Blende 10 (beispielsweise 1 mmü) ohne Ausblendung, das heisst ohne Elektronenverlust hindurch geht.
Die Blendenöffnung 12 wird durch das aus der Lochplatte 13 und dem Ringkragen 14 bestehende elektronenoptische System auf dem Fluoreszenzschirm abgebildet. Dabei können die Abstände zwischen der abzubil denden Blende und der Linse einerseits (Gegenstandsabstand) und der Linse und dem Fluoreszenzschirm anderseits vorzugs weise derart (beispielsweise in dem Verhält nis 2 : 1) bemessen werden, dass die Blende auf dem Bildschirm verkleinert (beispiels weise 1 : 2) abgebildet wird. Beispielsweise kann die Gegenstandsweite auf 300, die Bildweite auf<B>150</B> mm bemessen werden.
Die Ringplatte 13, welche auf einem nie drigen positiven Potential - vorzugsweise dem gleichen Potential wie die Blende 10 liegt, hat gleichzeitig die Aufgabe, das Wechselfeld der Ablenkplatten gegen die Linse abzuschirmen.
Das Ablenksystem 17, 18 dessen der Platte 13 zugewandte 'Öffnung zweckmässig, sei es durch geneigte, sei es durch paraboli sche Ausbildung der Ablenkelemente, grösser gehalten ist als die Eintrittsöffnung, kann zweckmässig möglichst dicht an der Platte 13, beispielsweise in einem Abstand von we nigen Millimetern von derselben angeordnet werden.
Das Ablenksystem wird, wie bereits dar gelegt, in dem völlig feldfreien Raum zwi schen den Elektroden 10 und 13 angeordnet. Der Raum zwischen diesen Elektroden kann nach aussen durch einen die Elektroden ver bindenden metallischen Tubus oder auch durch eine entsprechend lange Metallisierung des Kolbenhalses, welche sich auf dem glei chen Potential befindet, wie die Elektroden 10 und 13, abgeschirmt werden.
Die zweite Elektrode des elektronenopti schen Systems, die Ringplatte 14, wird zweckmässig als schmaler, bezw. sehr schma ler der Kolbenwandung dicht anliegender Ring ausgebildet. Ein Teil der Kolbenwan dung zwischen dieser Elektrode und dem Fluoreszenzschirm wird mit einem metalli schen Überzug 15 versehen, welcher mit der Elektrode 14 leitend verbunden ist und sich infolgedessen auf dem gleichen Potential wie diese (beispielsweise 2000 Volt) befindet.
Da die Kolbenwandung dicht hinter der Elektrode stark zurücktritt, ist das zwischen der Elektrode 14 und dem Fluoreszenzschirm liegende verhältnismässig schwache Feld an der optischen Wirkung des Systems prak tisch kaum beteiligt.
Die Metallisierung des Kolbens hat im wesentlichen den Effekt aufzuweisen, dass die Wandladungen neutralisiert und durch die selben bedingte Verformungen des Bild formates vermieden werden.
An -Stelle den metallischen Belag 15 mit der Elektrode 14 zu verbinden, ist es zu weilen zweckmässig, demselben ein gegen die Elektrode 14 schwach (beispielsweise um 100 bis 300 Volt) negatives Potential zu er teilen.
An Stelle des in der Fig. 1 dargestellten Vorkonzentrationssystems kann beispiels weise auch das in der Fig. 2 gezeigte Sy stem verwendet werden. In der Figur be deutet: 6 die Kathode, 7 den, wie in Fig. 1 be schrieben, ausgebildeten Zylinder mit der Steuerplatte 11, 8 eine Voranode und 10 die Blende mit der Öffnung 12. Das System wird durch geeignete Wahl der Spannungen der art eingestellt, dass der Kathodenstrahl bei seiner grössten Intensität ohne Ausblendung durch die Öffnung 12 passiert.
Bei dieser Ausführungsform ist es beson ders wesentlich, die Grösse, sowie die Ab stände der einzelnen Elemente richtig zu be messen. Wenn der Wehneltzylinder 7 mit einer sehr schwachen negativen Vorspannung (bei spielsweise beim Zustand "hell" = "o") be trieben werden soll und an der Voranode 8 ein schwaches positives Potential von bei spielsweise '-, 300 Volt liegt, kann der Durchmesser des Zylinders 7 auf 10 mm, der Abstand der Platte 11 von Zylinderrand ("die Versenkung") auf 1,5 mm und der Ab stand des Zylinders 7 von der Platte 8 auf 2 mm bemessen werden.
Bei den bislang bekannten Braunsehen Röhren sind die Ablenksysteme in der Röh renachse hintereinander, und zwar in ver hältnismässig grossem Abstand voneinander angeordnet.
Die Systeme mit vergleichsweise grossem Abstand voneinander anzubringen ist bei die sen Anordnungen unbedingt erforderlich, da sonst eine gegenseitige störende Beeinflus sung der Ablenkfelder eintritt, welche Ver zerrungen und Verkrümmungen des Bildes zur Folge hat.
Diese bekannte Fiintereinanderschaltung der Ablenksysteme hat aber zur Folge, dass der Abstand der Drehpunkte des Strahls in den beiden Ablenkrichtungen von der Linse verschieden gross ist, so dass die Verhältnisse, unter denen der Strahl die Linse passiert, für die beiden Ablenkrichtungen nicht gleich artig sind und dass ferner die Linse eine sehr grosse Üffnung aufweisen muss.
Es wird daher zweckmässig zur Ablen kung ein System verwendet, welches es ge stattet, die Ablenkung in beiden Richtungen in der gleichen Ebene vorzunehmen, ohne dass eine gegenseitige Beeinflussung der Ablenk- felder auftreten würde.
-Die Zeilenablenkung erfolgt vorteilhaft unter Verwendung eines elektrostatischen Feldes, während zur Bildablenkung ein elek tromagnetisches Feld verwendet wird. Dabei werden die als statische Ablenkplatten die nenden Elemente zweckmässig selbst als Pol schuhe für den die Bildablenkung bewirken den Magneten ausgebildet. Diese Platten können ausserdem zweckmässig gegeneinander geneigt angeordnet oder kurvenförmig aus gebildet werden.
Eine derartige Ausbildungsform des Ab lenksystems ist in der Fig. 8 beispielsweise dargestellt.
Darin bedeutet: 1 den Röhrenhals, 17 und 18 die Ab lenkelemente, denen einerseits in an sich be kannter Weise die zur statischen Ablenkung erforderlichen Spannungen zugeführt wer den und die gleichzeitig als Polschuhe für die die Bildablenkung bewirkenden Nagne- ten 19 und 20 ausgebildet sind.
Die Pol schuhe bestehen vorteilhaft aus einem stark ferromagnetischen und praktisch trägheits- freien Material, zum Beispiel Permaloi. Die Elemente 17 und 18 werden vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie möglichst dicht an die Röhrenwandung heranreichen. Der die Blenden 10 und 18 miteinander verbindende Tubus 1-6 kann in diesem Fall zweckmässig mit Aussparungen versehen werden, durch welche die Elemente 1<B>7</B> und 18 hindurch ragen.
An Stelle der in Fig. 1 angegebenen Linse können auch verschiedene andere Aus führungsformen Verwendung finden. So ist es möglich, den Glaskolben 1 an derjenigen Stelle, an welcher die Linse anzubringen ist, mit zwei gegeneinander isolierten metalli schen Belägen zu versehen, von denen der eine an ein schwach und der andere an ein stark positives Potential gelegt ist.
Die Brechkraft der Linse wird in die sem Fall unter anderem durch den Abstand der beiden ringförmigen Beläge voneinander bestimmt und kann durch Veränderung dieses Abstandes beliebig eingestellt werden.
Auch bei dieser Ausführung ist es zweckmässig, die Ablenksysteme gegen das Linsenfeld durch eine Blende, welche zweck mässig auf dem Potential .des schwach po sitiven Belages liegen kann, abzuschirmen.
Eine Ausführungsform einer derartigen Linse ist in der Fig. 4 beispielsweise darge stellt. Darin bedeutet: 1 den Glaskolben, 17 und 18 die Ablenk- elemente, 13 die Alschirmblende. Auf der Glaswandung selbst ,sind die beiden Beläge 21 und 15 angeordnet. Dem Belag 21 wird ein schwaches positives Potential (beispiels weise 800 Volt), dem Belag 15 das Anoden potential (beispielsweise 2000 Volt zu geführt.
Um eine weitere erhebliche Beeinflus sung des Strahls in dem zwischen der Elek tronenlinse und dem Fluoreszenzschirm lie genden Raum zu verhindern, wird zweck mässig eine Blende 14 angeordnet, welche aus einem schmalen Ringkragen bestehen kann, und diese vorzugsweise mit .dem metallischen Belag 15 leitend verbunden. Die Blende 14 kann auch durch ein metallisches Röhrchen 22 ersetzt werden, welches auf ein kurzes Stück, beispielsweise 5 mm bis 8 cm, in den Kolbenraum hineinragt (Fig. 5) und mit dem Belag 15 leitend verbunden ist.
Es ist auch möglich, an Stelle der be schriebenen Linsenform anders geartete elek tronenoptische Systeme zu verwenden.
Es ist zweckmässig, die Röhre insbeson dere an denjenigen Stellen, an denen sich der auf niedrigem positiven Potential befind liche innere Belag befindet, gleichzeitig auch äusserlich zu metallisieren und diesen äussern Belag zu erden.
Braun tube, in particular for television purposes. The result of the invention is a brown tube, in particular for television purposes. It has already been proposed to concentrate the controlled electron beam coming from the cathode on a diaphragm and to use a suitable electron-optical system for this diaphragm on the screen.
In this arrangement, the deflection system is located between the electron optical system and the fluorescent screen.
It has also already been proposed to use a so-called "electron gun" and to achieve the concentration by a field which is generated by a high voltage metallic coating of the tube bulb.
With this arrangement, the concentration takes place through the entire space between the fluorescent screen and the electron gun. fulfilling field lines.
In this arrangement, the deflection systems are arranged within the concentration field itself, so that the field distribution in the vicinity of the first deflection system is different from that in the vicinity of the second deflection system. As a result, it is not possible with these arrangements to work with electrostatic deflection systems.
These known arrangements do not make it possible to produce television pictures which have a structure which is uniform over their entire surface.
The subject of the invention is a Braun tube with which the generation of fully uniform images is possible.
According to the invention, a pinhole diaphragm is illuminated by the electron beam controlled in its intensity and this is imaged on the screen by an electron-optical system, the deflection being made in the space between the diaphragm to be imaged and the imaging system.
The diaphragm is expediently displayed on the screen by an electron-optical system acting as a relatively narrow (for example 3 cm thick) converging lens.
The deflection required to generate the grid is preferably carried out in a completely field-free space.
The distraction can be achieved by a system that preferably effects both distractions in the same plane, for example according to Switzerland. Patent No. <B> 181365 </B> be effective.
Between the electron optical system and the fluorescent screen, a substantially field-free space is created before geous.
An embodiment of the tube according to the invention is shown by way of example in the figures, namely: FIG. 1 shows a possible overall arrangement of the tube, while FIG. 2 shows a special embodiment of the preconcentration system, and FIG. 3 shows an embodiment of the deflection system ; 4 and 5 show particularly Ausfüh approximate forms of the lens.
In Fig. 1, 1 means the tubular piston, which consists of the neck 2 and the piston part 3, which is preferably spherical. The fluorescent screen 4 can either be hung in the flask or formed as a fluorescent layer 5 attached directly to the flask wall.
The electrons coming from the expediently indirectly heated flat cathode with the emissive layer embedded in the surface of the cathode 6 are pre-concentrated on the diaphragm 10 by a system consisting of the cylinder 7 and the pre-anode 8 and another cylinder 9. The cylinder 7 can have a weakly negative bias voltage, the pre-anode 8 and the diaphragm 10 are at a weakly positive potential (for example -I-300 volts) and the potential of the cylinder 9 against the diaphragm 8 can be weakly negative ( for example -j- 200 volts).
The control takes place by applying the control alternating voltage to the control plate 11, which is arranged in the cylinder 7, preferably in the dark space distance from the cathode 6, preferably in conductive connection with the cylinder. The system can be set in such a way that the electron beam is at its greatest Intensi ity through the small opening 12 of the diaphragm 10 (for example 1 mmü) without masking, that is to say passes through without loss of electrons.
The aperture 12 is imaged on the fluorescent screen by the electron-optical system consisting of the perforated plate 13 and the annular collar 14. The distances between the aperture to be depicted and the lens on the one hand (object distance) and the lens and the fluorescent screen on the other hand can preferably be dimensioned in such a way (for example in the ratio 2: 1) that the aperture on the screen is reduced (e.g. 1 : 2) is mapped. For example, the object width can be measured at 300 and the image width at <B> 150 </B> mm.
The ring plate 13, which is on a never drigen positive potential - preferably the same potential as the aperture 10, also has the task of shielding the alternating field of the deflection plates from the lens.
The deflection system 17, 18 whose opening facing the plate 13 is expediently kept larger than the inlet opening, be it by inclined or by parabolic design of the deflection elements, can expediently be as close as possible to the plate 13, for example at a distance of we nigen millimeters are arranged from the same.
The deflection system is, as already stated, arranged in the completely field-free space between the electrodes 10 and 13. The space between these electrodes can be shielded from the outside by a metal tube connecting the electrodes or by a correspondingly long metallization of the flask neck, which is at the same potential as the electrodes 10 and 13.
The second electrode of the elektronenopti's system, the ring plate 14, is useful as a narrow, respectively. very narrow ring formed tightly fitting the piston wall. Part of the piston wall between this electrode and the fluorescent screen is provided with a metallic coating 15, which is conductively connected to the electrode 14 and is consequently at the same potential as this (for example 2000 volts).
Since the bulb wall recedes closely behind the electrode, the relatively weak field between the electrode 14 and the fluorescent screen is practically hardly involved in the optical effect of the system.
The metallization of the bulb essentially has the effect of neutralizing the wall charges and avoiding the same deformations of the image format.
Instead of connecting the metallic coating 15 to the electrode 14, it is useful at times to share a weak potential (for example around 100 to 300 volts) negative against the electrode 14.
Instead of the preconcentration system shown in FIG. 1, the system shown in FIG. 2 can also be used, for example. In the figure be means: 6 the cathode, 7 the, as described in Fig. 1, formed cylinder with the control plate 11, 8 a pre-anode and 10 the diaphragm with the opening 12. The system is through a suitable choice of the voltages of the art adjusted so that the cathode ray passes through the opening 12 at its greatest intensity without being faded out.
In this embodiment, it is particularly important to correctly measure the size and spacing of the individual elements. If the Wehnelt cylinder 7 is to be operated with a very weak negative bias voltage (for example in the state "bright" = "o") and at the front anode 8, a weak positive potential of for example '-, 300 volts, the diameter of the Cylinder 7 to 10 mm, the distance between the plate 11 from the edge of the cylinder ("the countersink") to 1.5 mm and the distance from the cylinder 7 from the plate 8 to 2 mm.
In the previously known Braunsehen tubes, the deflection systems in the Röh renachse are arranged one behind the other, namely at a relatively large distance from each other.
The systems must be installed at a comparatively large distance from one another in these arrangements, since otherwise the deflection fields will interfere with one another, which will result in distortions and distortions of the image.
However, this known interconnection of the deflection systems has the consequence that the distance between the fulcrums of the beam in the two deflection directions and the lens is different so that the conditions under which the beam passes the lens are not the same for the two deflection directions and that the lens must also have a very large opening.
It is therefore expedient to use a system for deflection which enables the deflection to be carried out in both directions in the same plane without the deflection fields influencing one another.
The line deflection is advantageously carried out using an electrostatic field, while an electromagnetic field is used for image deflection. In this case, as static deflection plates, the elements are expediently designed themselves as pole shoes for the magnets to effect the image deflection. These plates can also expediently be arranged inclined to one another or formed from a curve.
Such an embodiment of the steering system from is shown in Fig. 8, for example.
This means: 1 the tube neck, 17 and 18 the deflecting elements, which are supplied with the voltages required for static deflection in a manner known per se and which are also designed as pole pieces for the magnetos 19 and 20 causing the image deflection.
The pole shoes are advantageously made of a strongly ferromagnetic and practically inertia-free material, for example Permaloi. The elements 17 and 18 are preferably designed such that they come as close as possible to the tube wall. The tube 1-6 connecting the screens 10 and 18 to one another can in this case be expediently provided with cutouts through which the elements 1 7 and 18 protrude.
Instead of the lens indicated in FIG. 1, various other embodiments can also be used. So it is possible to provide the glass bulb 1 at the point where the lens is to be attached with two mutually insulated metallic coatings, one of which is placed on a weak and the other on a strongly positive potential.
In this case, the refractive power of the lens is determined, among other things, by the distance between the two annular coatings and can be adjusted as desired by changing this distance.
In this embodiment, too, it is expedient to shield the deflection systems from the lens field by means of a diaphragm, which can expediently be at the potential of the weakly positive coating.
An embodiment of such a lens is shown in FIG. 4, for example, Darge provides. This means: 1 the glass bulb, 17 and 18 the deflection elements, 13 the aluminum screen. The two coverings 21 and 15 are arranged on the glass wall itself. The lining 21 is a weak positive potential (example, 800 volts), the lining 15, the anode potential (for example 2000 volts to out).
In order to prevent a further significant influence on the beam in the space between the electron lens and the fluorescent screen, a screen 14 is expediently arranged, which can consist of a narrow ring collar, and this is preferably connected to .dem metallic coating 15 conductively . The diaphragm 14 can also be replaced by a metallic tube 22 which projects a short distance, for example 5 mm to 8 cm, into the piston chamber (FIG. 5) and is conductively connected to the lining 15.
It is also possible to use electron-optical systems of different types instead of the lens shape described.
It is advisable to also metallize the tube on the outside at those points where the inner coating is located at a low positive potential and to earth this outer coating.