DD273526A5

DD273526A5 - Farbbild-katodenstrahlroehre

Info

Publication number: DD273526A5
Application number: DD87319826A
Authority: DD
Inventors: Stanley Bloom; Eric F Hockings
Original assignee: ��@��@��@��@��@��k��
Priority date: 1986-02-12
Filing date: 1987-02-12
Publication date: 1989-11-15
Also published as: JP2611942B2; DE3763273D1; PT84284A; KR870008365A; DK69087D0; ES2016621B3; ZA87979B; DK69087A; EP0235975A1; AU590814B2; FI89220B; CA1266082A; HK95095A; JPS62193045A; EP0235975B1; ATE53705T1; KR920007181B1; SG29493G; FI870485A0; JPH07201288A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Farbbild-Katodenstrahlroehre mit in einer Linie angeordneten Inline-Elektronenstrahlerzeugern, die insbesondere mit einer Vorrichtung zur Kompensation des Astigmatismus eines selbsttaetig Strahlkonvergenz erzeugenden Ablenkspulenjochs, das in der Katodenstrahlroehre des Wiedergabesystems eingesetzt ist, ausgeruestet sind. Das Ablenkspulenjoch erzeugt ein astigmatisches magnetisches Ablenkfeld innerhalb der Roehre. Die Katodenstrahlroehre umfasst einen Elektronenstrahlerzeuger fuer die Erzeugung und Ausrichtung dreier Elektronenstrahlen laengs deren Weg zum Bildschirm. Der Elektronenstrahlerzeuger weist Elektroden auf, die einen Strahlbuendelungsbereich umfassen sowie Elektroden, die eine Hauptfokussierelektronenlinse bilden sowie Elektronen zur Bildung einer Mehrpolelektronenlinse zwischen dem Strahlungsbuendel und der Hauptfokussierelektronenlinse auf allen Elektronenstrahlwegen. Alle Vierpollinsen sind so ausgerichtet, dass sie die Wirkung des astigmatischen Magnetfeldes auf den betreffenden Strahl zumindest teilweise kompensiert. Von den zwei Mehrpollinsenelektroden ist die zweite an eine Hauptfokussierlinsenelektrode angeschlossen und die erste zwischen der zweiten und dem Strahlbuendelungsbereich, und zwar gegenueber der zweiten Mehrpollinsenelektrode angeordnet. Fig. 1

Description

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Farbbild-Katodenstrahlröhre

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Farbbild-Katodenstrahlröhre mit in einer Linie angeordneten sogenannten Inline-Elektronenstrahlerzeugern (Elektronenkanonen) und insbesondere solchen Elektronenstrahlerzeuger^ die mit einer Vorrichtung für die Kompensation des Astigmatismus eines selbsttätig Strahlkonvergenz erzeugenden Ablenkspulen-Tochs - das in der Katodenstrahlröhre des Wiedergabesystems zum Einsatz kommt - ausgerüstet sind.

Charakteristik des bekannten Stande» des Technik

Obwohl die dem Stand der Technik entsprechenden Ablenkjoche das selbständige Konvergieren der drei Slektronenstrahlen in einer Katodenstrahlröhre bewirken, ist der für das selbständige Konvergieren bezahlte Preis eine Verschlechterung der Form der einzelnen Elektronenstrahl-Leuchtpunkte. Das Magnetfeld des Ablenkspulenjochs ist

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aatigmatisoh und überfokussiert die Elektronen· ^rahlen nicht nur in der vertikalen Ebe^.3 - was zu abgelenkten Leuchtpunkten mit merklicher vertikaler Überstrahlung führt -, sondern unterfoku&siert auch die Elektronenstrahlen in der horizontalen Ebene - was zu geringfügiger Verbreiterung der Leuchtpunkte führt, Zur Kompensation dieser Verzerrungen wurde im Strahlbündelungsbereich des Elektronenstrahlerzeuger ein Astigmatismus zur Defokussierung der Vertikalstrahlen und zur Fokussierung der Horizontalstrahlen eingeführt. Derartige astigmatische Strahlbündelungabereiche wurden mit Hilfe von Steuerg.'-ttern G1 oder Schirmgittern G2 geschaffen, die SchlitzLöcher aufweisen. Diese Schlitzlöcher erzeugen in axialer Richtung unsymmetrische Felder mit Vierpolkomponenten, die auf die Elektronenstrahlen in der vertikalen und .horizontalen Ebene unterschiedlich wirken. Derartige Schlitzlöcher werden in dem USA-Patent Nr. 4 234 gezeigt, das am 18, November 1980 von Ghen u.a. veröffentlicht wurde. Diese Schiitslochgitter sind fest angeordnet, v/obei das Vierpolfeld den gleichen Kompensationsastigmatismus auch dann erzeugt, wenn die Elektronenstrahlen nicht abgelenkt werden und dem Astigmatismus des Ablenkjochs nicht ausgesetzt sind.

Zur Verbesserung der Korrektur wurde durch das USA-Patent Nr. 4 319 163 von Chen - veröffentlicht am 9. März 1982 ein in Strahlrichtung davor angeordnetes Extraschirmgitter G2a mit horizontal geschlitzten Löchern und einem daran angelegten veränderbaren oder modulierten Potential eingeführt. Die veränderbare Spannung an G2a verändert die Stärke des Vierpolfeldes, so daß der erzeugte Astigmatismus proportional der abgetasteten Achsenlage ist.

Obwohl die astigmatischen Strahlbündelungsbereiche effektiv sind, ist ihre Anwendung in mehrfacher Hinsicht nach-

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teilig. Erstens sind die Strahlbündelungsbereiche auf Grund ihrer kleinen Abmessungen sehr empfindlich gegen Ronstruktionstoleranzen. Zweitens muß die wirksame Länge oder Dicke von Gitter G2 verändert werden; die optimalen Werte für den Fall nichtvorhandener Schlitzlöcher gelten nicht langer. Drittens kann sich der Elektronenstrahlstrom mit dem an ein Strahlbündelungsgitter angelegten veränderbaren Potential verändern. Viertens verändert sich die Wirksamkeit des Vierpolfeldes mit der Lage des Strahlbündelknotens und somit mit dem Strahlstrom. Deshalb ist es wünschenswert, die Astigmatismuskorrektur in einom Elektronenstrahlerzeuger zu erwirken, der nicht all diesen Nachteilen ausgesetzt ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine kostengünstige und weniger störanfällige Serienproduktion von Farbbild-Katodenstrahlröhren zu ermöglichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die iifgabe zugrunde, eine Farbbild-Katodenstrahlröhre mit einer verbesserten Astigmatismuskorrektur zu schaffen.

Die Farbbild-Katodenstrahlröhre weist ein Ablenkspulenjoch mit selbsttätiger Strahlkonvergenz auf, das ein asUgmatisches magnetisches Ablenkfeld innerhalb der Röhre erzeugt« Die Katodenstrahlröhre hat einen Elektronenstrahlerzeuger für die Erzeugung und Ausrichtung dreier Elektronenstrahlen längs deren Wege zum Bildschirm der Katodenstrahlröhre. Der Elektronenstrahlerzeuger verfügt über Elektroden, die einen Strahlbündelungsbereich umfassen sowie Elektroden, die eine Hauptfokussierelektronenlinse bilden. Erfindungsgemäß sind auch Elektroden im Elektronenstrahlerzeuger für die Bildung einer Mehrpolelektronenlinse zwischen dem Strahlbündelungsbereich und der Hauptfokussierelektronen-

linse auf allen Elektronenstrahlwegen ausgebildet. Alle V.terpollinsen sind so ausgerichtet, daß sie die Wirkung des astigmatischen Magnetfeldes a.uf den betreffenden Strahl zumindest teilweise kompensiert. Es sind zwei Mehrpollinaenelektroden eingebaut. Die zweite dieser beiden Mehrpollinsenelektroden ist an eine Hauptfokussierlinsenelektrode angeschlossen, und die erste dieser beiden Mehrpolelektroden ist zwischen der zv/eiten Mehrpollinsenelektrode und dem Strahlbündelungsbereich angeordnet und befindet sich der zweiten Mehrpollinsenelektrode gegenüber.

Die Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß beide Elektroden für die Bildung einer Mehrpolelektronenlinse gegenüberliegende Sektorabschnitte eines Zylinders aufweisen, wobei die sich gegenüberliegenden Sektorabschnitte einer der Elektroden und die gegenüberliegenden Sektorabschnitte der anderen Elektroden ineinandergreifen. Dabei können die beiden Sektorabschnitte annähernd 85 Winkelgrade eines Zylinderumfanges ausmachen. Eine besonders vorteilhafte Lösung besteht weiterhin darin, daß die Sektorabschnitte an einer Elektrode für die Bildung einer speziellen Mehrpolelektronenlinse einen größeren Winkel eines Zylinders einnehmen als die Sektorabschnitte an der anderen Elektrode.

Es ist aber auch möglich, daß die Sektorabschnitte an einer Elektrode jeweils annähernd 145 Winkelgrade eines Zylinders betragen und die Sektorabschnitte an der anderen Elektrode annähernd 25 Winkelgrade bemessen.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist eine Vorrichtung für die Anlegung eines dynamischen Signals an mindestens eine der Elektroden für die Bildung einer Mehrpolelektronenlinse vorgesehen, wobei das dynamische Signal für die Ablenkung des Elektronenstrahls bestimmt ist.

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Es kann aber auch eine Vorrichtung für die Anlegung eines zweiten dynamischen Signals an mindestens die andere der Elektroden vorgesehen sein, wobei das zweite dynamische Signal für die Ablenkung der Elektronenstrahlen bestimmt ist.

Zweckmäßigerweise ist die Mehrpolelektronenlinse näher an der Hauptfokussierlinse als am Strahlbündelungsbereich angeordnet.'

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll nachstehend an mehreren AusfUhrungsbeispielen näher erläutert werden

In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine Draufsicht teilweise im Achsschnitt von einem Färbbildwiedergabesystem mit einer Farbbild-Katodenstrahlröhre;

Fig. 2: eine Seitenansicht des Elektronenstrahlerzeuger teilweise als Achsschnitt, wobei der Elektronenstrahlerzeuger in Fig. 1 mit Strichlinien angedeutet wird;

Fig. 3: einen Achsschnitt des Elektronenstrahlerzeuger längs der Linie 3-3 von Fig. 2;

Fig. 4: eine auseinandergebrochene perspektivische Darstellung der im Elektronenstrahlerzeuger eingesetzten Vierpollins enelek^L,roden;

Figuren 5 und 6: eine Vorder- bzw. Seitenansicht eines ersten Satzes von Vierpollinsenelektroden;

Fig. 7: eine Ansicht des oberen rechten Viertelkreises der Vierpollinsenelektroden gemäß den Figuren 5 und 6 zur Darstellung elektrostatischer Potentiallinien;

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- 6 - in sic

Figuren 8 und 9: die. Vorder- bzw. Seitenansicht eines weiteren Satzes von Vierpollinsenelektroden}

Fig. 10: eine Ansicht des rechten oberen Vierteilkreises der Vierpollinsenelektroden gemäß Fig. 8 und Fig. zur Darstellung elektrostatischer Potentiallinien;

Fig. 11: eine Draufsicht teilweise im Schnitt von einem anderen Elektronenstrahlerzeuger}

Fig. 12: eine Vorderansicht der Vierpollinsenelektroden des anderen Elektronenstrahlerzeugers längs der Linie 12-12 gemäß Fig.11.

Fig. 1 stellt eir Farbbildwiedergabesystem 9 einschl'eßlich einer rechteckigen Farbbildröhre 10 mit einem Glaskolben dar, wobei der Glaskolben 11 einen rechteckigen Schirmträgerkolbenboden und einen röhrenförmigen Hals 14 umfaßt, die beide durch einen rechteckigen Trichter 15 miteinander verbunden sind. Der Trichter 15 hat innen eine (nicht dargestellte) leitende Schicht, die sich vom Anodenknopf 16 aus zum Hals 14 hin erstreckt. Der Kolbenboden 12 umfaßt einen Bildschirmträger 18 und einen Umfangsflansch oder Seiten- ' wandung 20, die mittels einer Glasmasse (Fritte) 15 an den Trichter 17 gefrittet ist. Ein Dreifarben-Phosphorschirm ist auf der Innönflache des Schirmträgers 18 aufgebracht. Der Bildschirm 22 ist vorzugsweise ein Zeilenrasterbildschirm mit in Triaden angeordneten Phosphorzeilen, wobei jede Triade jeweils eine Phosphorzeile von jeder der drei Farben einschließt. Andererseits kann der Schirm ein Punktrasterschirm sein. Eine Mehrloch-Farbsteuerelektrode oder Schattenmaske 24 ist mittels herkömmlicher Vorrichtungen im vorbestimmten Abstand zum Schirm 22 entfernbar montiert. Ein verbesserter Elektronenstrahlerzeuger 26, der durch Strichlinien in Fig. 1 schematisch dargestellt wird, ist

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zentral im Hals 14 montiert und für die Erzeugung und Weiterleitung dreier Elektronenstrahlen 28 längs Konvergenzwegen durch die Schattenmaske 24 zum Schirm 22 hin vorgesehen.

Die Katodenstrahlröhre gemäß Fig. 1 ist für den Einsatz zusammen mit einem äußeren Magnetablenkjoch wie beispielsweise dem Magnetjoch 30 bestimmt, das nahe der Trichter-Hals«Verbindung zu sehen ist. Im aktivierten Zustand setzt das Magnetjoch 30 die drei Strahlen 28 magnetischen Feldern aus, wodurch die Strahlen das rechteckige Raster in der Horizontalen und Vertikalen auf dem Schirm 22 abtasten. Die anfängliche Ablenkungaebene (bei Nullablenkung) ist etwa in der Mitte von Joch 30. Auf Grund von Streufeldern erstreckt sich die Ablenkungszone der Röhre axial vom Joch 30 aus in das Gebiet des Elektronenstrahlerzeuger 26 hinein. Der Einfachheit halber wird die tatsächliche Krümmung der Ablenkstrahlwege in der Ablenkzone in Fig. 1 nicht dargestellt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel erzeugt das Joch 30 eine Eigenkonvergonz der drei Elektronenstrahlen am Röhrenschirm. Ein solches Joch bildet ein asiigmatisches magnetisches Feld, das die Elektronenstrahlen·in der vertikalen Ebene überfokussiert und die Elektronenstrahlen in der horizontalen Ebene unterfokussiert. Die Kompensation dieses Astigmatismus ist bei dem verbesserten Elektronenstrahlerzeuger 26 vorgesehen.

Fig. 1 zeigt einen Teil der verwendeten Elektronik für die Erregung von Röhre 10 und Joch 30. Diese Elektronik wird hier nachfolgend beschrieben.

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Die Einzelheiten des Elektronenstrahierzeugers 26 werden in den Figuren 2, 3 und 4 dargestellt. Der Elektronenstrahlerzeuger 26 umfaßt drei im bestimmten Abstand in einer Linie und in der nachfolgenden angegebenen Reihenfolge angeordneten Katoden 34 - eine für jeden Strahl, wobei nur eine dargestellt ist -, eine Steuergitterelektrode 36 (G1), eine Schirmgitterelektrode 38 (G2), eine Beschleunigungselektrode 40 (G3), eine erste Vierpolelektrode 42 (G4), eine kombinierte zweite Vierpolelektrode und eine erste Hauptfokussierlinsenelektrode 46 (G6). Alle Elektroden G1 bis Go haben droi in einer Reihe angeordnete Löcher, die für den Durchgang der drei Elektronenstrahlen bestimmt sind. Die elektrostati&che Hauptfokussierlinse im Elektronenstrahlerzeuger 26 wird durch die gegenüberliegenden Abschnitte der Elektrode 44 (G5) und Elektrode 46 (G6) gebildet. Die Elektrode 40 (G3) wird aus drei becherförmigen Elementen 48, 50 und 52 gebildet. Die offenen Enden von zwei dieser drei Elemente, 48 und 50, sind miteinander verbunden und das gelochte geschlossene Ende des dritten Elementes 52 ist am gelochten geschlossenen Ende des zweiten Elementes 50 befestigt. Obwohl die Elektrode 40 (G3) als dreiteilige Instruktion dargestellt ist, könnte sie auch aus jeder beliebigen Zahl von Elementen gefertigt sein, um auf diese Weise jede andere gewünschte Länge zu erreichen.

Die erste Vierpolelektrode 42 umfaßt eine flache Platte 54 mit drei in einer Reihe angeordneten Löchern 56 und Kronzylindern 58, die sich von dort in Verlängerung der Löcher 56 erstrecken. Jeder Zylinder 58 3chließt einen zylindrischen Abschnitt 60 in Berührung mit der Platte 54 sowie zwei Sektorabschnitte 62 ein, die sich

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vom Zylinderabschnitt 60 aus erstrecken. Die beiden Sektorabschnitte 62 liegen sich gegenüber, und alle Sektorabschnitte 62 erstrecken sich über etwa 85 Grad des Zylin-· derumfangs.

Der Abschnitt der Elektrode 44 (G5), der eine zweite Vierpollinsenelektrode umfaßt, schließt eine abgerundete Platte 64 ein, die drei in Reihe angeordnete Löcher 66 sowie Kronzylinder 68 besitzen, die sich von dort in Verlängerung der Löcher 66 erstrecken. Alle Zylinder 68 schließen einen zylindrischen Abschnitt 70 in Berührung mit der Platte 64 sowie zwei Sektorabschnitte 72 ein, die sich vom Zylinderabschnitt 70 aus erstrecken. Die beiden Sektorabschnitte liegen sich gegenüber, und jeder Sektorabschnitt 72 nimmt annähernd 85 Grad des ZyIinderumfangs ein. Die Lage der Sektorabschnitte 72 wird um 90 Grad gegenüber der Lage der Sektorabschnitte 62 gedreht und die Sektorabschnitte werden sich nicht berührend ineinandergreifend zusammengebaut. Obwohl die Sektorabschnitte 62 und 72 gemäß der Darstellung rechtwinklige Ecken haben, können diese Ecken auch abgerundet sein.

Der Abschnitt der Elektrode 44 (G5)> der die erste Haupt- i' fokussierelektrode umfaßt, schließt auch ein etwa becherförmiges Element 74 ein, dessen offenes Ende durch die Platte 64 geschlossen wird. Die Elektrode 46 (G6) ist in der Form dem Element 74 ähnlich, aber ihr offenes Ende wird durch einen Lochabschirmbecher 76 geschlossen. Die sich gegenüberliegenden mit Löchern versehenen geschlossenen Enden von Elektrode 44 (G5) und Elektrode 46 (G6) weisen große Vertiefungen 78 bzw. 80 auf. Diese Vertiefungen 78 und 80 setzen jenen Abschnitt des geschlossenen Endes von Elektrode 44 (G5) - der drei in einer Reihe geordnete Löcher 82 aufweist - gegenüber dem Abschnitt

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ZJSSZt

des geschlossenen Endes von Elektrode 46 (G6) - der drei in einer Reihe angeordnete Löcher 84 aufweist - zurück. Die verbleibenden Abschnitte der geschlossenen Enden von Elektrode 44 (G5) und Elektrode 46 (G6) bilden Ränder 86 bzw. 88, die sich rings um die Aussparungen 78 und 80 erstrecken. Die Ränder 86 und 88 sind die sich am nächsten liegenden Abschnitte der beiden Elektroden 44 und 46.

Alle Elektroden des Elektronenstrahlerzeugers 26 sind entweder direkt oder indirekt mit zwei isolierenden Stützstäben 90 verbunden. Die Soützstäbe 90 könen sich längs der Elektrode 36 (G1) und Elektrode 38 (G2) erstrecken und diese festhalten, oder diese beiden Elektroden können an der Elektrode 40 (G3) durch irgendeine andere Isoliervorrichtung befestigt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Stützstäbe aus Glas, die erhitzt und auf Klauen gedrückt wurden, die sich von den Elektroden aus erstrecken, damit sich die Klauen in die Stäbe einpressen. Die Figuren 5 und 6 zeigen die Sektorabschnitte 62 und 72 der Zylinder 58 bzw. 68. Die vier Sektorabschnitte haben gleiche Abmessungen, sind im Radius "a" gekrümmt und haben eine überlappende Länge "t". Eine Spannung V₄ = V₄ + V„₄ wird an die Sektorabschnitte 62 angelegt, und eine Spannung Vj- = V cj + Va wird an die Sektorabschnitte 72 angelegt. Der Index "o" gibt eine Gleichspannung an, und der Index "m" gibt eine modulierte Spannung an. Dieser Aufbau erzeugt ein Vierpolptential

0 = (V₄ + V₅)/2 + (V₄ - V₅) (x² - y²)/2a² + ...

und ein Querfeld

E_x = - ( V/a²)x = (-x/Y)jä_y,

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- 11 - MS SZt

wobei V « V₄ - V₅.

Dieses Feld lenkt einen ankommenden Strahl im Winkel 0 LE_X/2V_O

wobei die wirksame Länge des Wechselwirkungsbereichs

L 0,4a + t ist, und wobei das mittlere Potential

^Vo = ^(V4 ⁺ V^/2 ist.

Somit beträgt die paraxiale Brennweite dieser Vierpol-Ei ek tronenlins e

f_x = x/θ /~2a²/(O,4a + t J (V_QM V) = - f_y.

Eine zusätzliche Steuerung ist erreichbar, wenn für den Vierpol rund um das Mittenstrahlenbündel ein anderer Linsenradius a und/oder eine andere Brennweite t verwendet werden als für die Vierpole rund um die beiden äußeren Strahlenbündel.

Die elektrostatischen Potentiallinien, die mit den gleichen Sektorabschnitten 62 und 72 aufgebaut werden, sind in Fig. für einen Viertelkreis dargestellt. Die Nennspannungen von 1,0 und -1,0 werden an die Sektorabschnitte 72 bzw. 62 angelegt. Das elektrostatische Feld bildet eiJie Vierpollinse, die sich auf einen Elektronenstrahl insgesamt so auswirkt, daß sie diesen in einer Richtung zusammendrückt und in einer Richtung senkrecht dazu ausdehnt.

Obwohl die oben beschriebene Ausführungsform mit gleichen Viertelkreisen und kreisbogenförmigen Sektorabschnitten dargestellt wurde, können auch nicht kreisbogenförmige

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und/oder ungleiche Sektorabachnitte verwendet werden, um Mehrpole anderer Ordnung zu erhalten. Ein Beispiel wird in den Figuren 8 und 9 dargestellt. Bei diesem Beispiel erstrecken sich zwei Sektorabschnitte 62' jeweils über annähernd 145 Grad des Umfangs und zwei kleinere Sektorabschnitte 72' erstrecken sich jeweils über annähernd 25 Grad des Umfangs. Die elektrostatischen durch die Sektorabschnitte 62' und 72' gebildeten Feldlinien werden in der Fig. 10 dargestellt. Der Nutzeffekt dieses elektrostatischen Feldes besteht darin, den Elektronenstrahl in der einen Richtung mehr zusammenzudrücken als ihn in einer Richtung senkrecht dazu auszudehnen.

Obwohl die oben beschriebenen Ausführungsformen mit ineinandergreifenden Kronzylindern ^zur Bildung von Mehrpollinsen dargestellt wurden, können auch andere Konstruktionstechniken angewendet werden. Die Figuren und 12 zeigen eine weitere Ausführungsform des Elektronenstrahlerzeuger. Bei dieser Ausführungsform wird eine Hauptiinsenfokussierungselektrode 130> die an ihren Schlitzlöchern Extrusionen aufweist, durch Herausschneiden von vier Stücken (132, 134, 136 und 138) im Schnitt dargestellt. Die Schnitte werden durch die in Fig. 12 gezeigten Löcher vorgenommen, durch die jede Extrusion in vier ZylinderSegmente unterteilt wird. Diese vier durchschnittenen Stücke werden dann wieder am Hauptteil der Elektrode 130 mittels eines isolierenden Keramikklebers 140 befestigt und mittels eines feinen Drahtes 142 elektrisch miteinander verbunden. Die verbleibenden Teile des Elektronenstrahlerzeuger, die die Hauptfokussierlinse bilden, Bind eine Pufferplatte 144 und eine Finalelektrode 146. Die Pufferplatte 144 trennt die Hauptlinse galvanisch von der Vierpollinse.

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Der Elektronenstrahlerzeuger 26 achließt eine dynamische Vierpolelektronenlinse ein, die anders als die Vierpolelektronenlinsen in den Elektronenstrahlerzeugern angeordnet und konstruiert sind. Die neuen Vierpollinsen schließen gekrümmte Platten ein, die Flächen haben, die parallel zu den Elektronenstrahlwegen liegen und.elektrostatische Feldlinien bilden, die senkrecht auf den Elektronenstrahl wegen liegen. Die Vierpollinse liegt zwischen dem Strahlbündelungsbereich und der Hauptfokussierlinse, jedoch dichter an der Hauptfokussierlinse. Die Vorteile dieser Anordnung sind:

1) eine geringe Empfindlichkeit gegenüber Konstruktionstoleranzen,

2) die wirksame Brennweite von Gitterelektrode G2 kann ihren optimalen Wert beibehalben,

3) durch die Anordnung der Vierpole nahe der Hauptfokussierungslinse werden Strahlenbündel erzeugt, die in der Hauptlinse nahezu kreisförmig sind und mit geringerer Wahrscheinlichkeit von der Hauptfokussierlinse aufgefangen werden,

4) der Strahlstrom wird durch die veränderbare Vierpolspannung nicht moduliert,

5) die effektive Vierpollinsenstärke ist um so größer, je näher sich die Vierpollinse an der Hauptlinse befindet, und

6) die von der Hauptfokussierlinse galvanisch getrennte Vierpollinse beeinträchtigt die Hauptlinse nicht nachteilig.

Die Vorteile der neuen Konstruktion sind: 1) Die Vierpolquerfelder werden direkt erzeugt und sind strrker als die Quer^lder, die bei der dem Stand der Technik entsprechenden Katodenstrahlröhre gemäß der oben angeführten USA-Patentschrift 4 319 163 nur ala eine Begleiterscheinung der differentiellen Durchdringung der G2b-Spannungen des Schlitzes von Gitterelektrode G2a, indirekt 'entstehen,

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2) daa Fehlen der sphärischen Aberration, die durch die bei den schlitzlocarrtigen Gitterlinsen zusätzlich erzeugten höheren wiehrpole verursacht wird, und

3) das Insichabgesch-ossensein, durch das die Konstruktion der benachbarten Elektroden unabhängig ist.

In Fig. 1 wird ein Teil der Elektronik 100 gezeigt, durch die das Bildwiedergabesystem als Fernsehempfänger und Computer-Monitor betrieben werden kann. Die Elektronik 100 spricht auf Rundfunksignale, die über eine Antenne 102 empfangen werden, sowie auf direkte rote, grüne und blaue (RGB) Bildsignale über den Eingangsanschluß 104 an. Das Rundfunksignal wird an Tuner und Zwischenfrequenzschal tung (IF) 106 angelegt, deren Ausgang an einen Fernsehbild- oder Videogleichrichter 108 angelegt wird. Der Ausgang des Videogleichrichters 108 ist ein Videosignalgemisch, das an einen Synchronsignal trenner 110 und an einen Chrominanz- und Luminanzsignalaufbereiter 112 angelegt wird. Der Synchronsignaltrenner 110 erzeugt horizontale und vertikale Synchronisierungsimpulse, die an den Horizontal- bzw. Vertikalablenkkreis 114 bzw. 116 angelegt, v/erden. Der Horizontalablenkkreis 114 erzeugt einen Horizontalablenkstrom in einer Horizontalablenkwicklung des Joches 30, wogegen der Vertikalablenkkreis 116 einen vertikalen Ablenkstrom in der vertikalen Ablenkwicklung des AblenkspulenJoches 30 erzeugt.

Der Chrominanz- und Luminanzsignalaufbereiter 112 kann neben dem Empfang des Videosignals vom Videogleichrichter 108 andererseits auch über die Anschlüsse 104 die einzelnen' roten, grünen und blauen Videosignale empfangen. Die Synchronisierungsimpulse können über einen gesonderten Leiter, oder - wie in Fig. 1 dargeste?^Ί '. - gemeinsam mit dem grünen

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Videosignal in den Synchronsignaltrenner 110 eingespeist werden. Der Ausgang der Chrominanz- und Luminanzsignalaufbereitungsschaltung 112 enthält die roten, grünen und blauen Farbansteuersignale, die an den Elektronenstrahlerzeuger 26 der Katodenstrahlröhre 10 über die Leiter RD, GD bzw. BD angelegt vnirden.

Für die Energieversorgung des Systems steht eine Spannungsversorgung 118 zur Verfügung, die an eine WS-Spannungsquelle angeschlossen ist. Die Spannungsversorgung 118 erzeugt einen geregelten Gleichspannungspegel +V₁ , der, v/ie aus der Darstellung hervorgeht, für die Energieversorgung des horizontalen Ablenkkreises 114 eingesetzt wird. Die Spannungsversorgung 118 erzeugt auch eine Gleichspannung +V₂ j die für die Energieversorgung der verschiedenen Stromkreise der Elektronik, wie z.B. für den vertikalen Ablenkkreis 116, verwendet wird. Die Spannungsversorgung erzeugt des v/eiteren eine Hochspannung V , die an den Hochspannungsanschluß oder Anodenknopf 16 angeschlossen ist.

D~e Schaltkreise und Bauelemente für den Tuner 106, den Videogleichrichter 108, den Synchronsignaltrenner 110, den Videosignalaufbereiter 112, den Horizontalablenkkreis 114, den Vertikalablenkkreis 116 und die Spannungsversorgung 118 sind auf dem Fachgebiet hinlänglich bekannt und werden deshalb hierin nicht speziell beschrieben.

Zusätzlich zu den vorstehenden Elementen schließt die Elektronik 100 entv/eder einen oder zwei Dynamikstromkreise und einen Fokussierspannungswellenformger.eratoi 122, mit oder ohne Leuchtpunktform-Wellenformgenerator ein. Der Leuchtpunktform-Wellenformgenerator 120 versorgt die Sektorabschnitte 62 des Elektronenstrahlerzeuger 26 mit der dynamisch veränderten Spannung V .. Der Fokussierspannungs-Wellenformgenerator 122 ist im Aufbau ähnlich

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dem Generator 120, liefert jedoch eine dynamisch, veränderte PokussieiRppainung Vc ^an die Elektroden 42 und 44» Die Anwerbung dieser beiden Generatoren gestattet die Optimierung von sowohl der Elektronenstrahl-Leuchtpunktschä.rfe als auch der Leuchtpunktform an jeder Stelle auf dem Schirm der Katodenstrahlröhre.

Sowohl die Generatoren 120 und 122 erhalten Horizontal- und Vertikalabtastsignale vom Horizontalablenkkreis 114 bzw. dem Vertikalablenkkreis 116. Die Schaltung der Wellenformgeneratoren 120 und 122 kann von der auf dem Fachgebiet bekannten Art sein. Beispiele solcher bekannten Stromkreise sind zu finden in dem USA-Patent 4 214 188, veröffentlicht von Bafaro u.a. am 22. Juli 1980; USA-Patent 4 258 298, veröffentlicht von Hilburn u.a. am 24. März 1981 und USA-Patent 4 316 128, veröffentlicht von Shiratsuchi am 16. Februar 1982.

Die Tabellen I und II geben hier nachfolgend Versuchsergebnisse für die Leuchtpunktgrößen für Mittel- und Eckstrahlen von Elektronenstrahlerzeugern wie beispielsweise von Elektronenstrahlerzeuger 26 .in einer Farbbildröhre für 26 V und 110 mit einer angelegten Anodenhochspannung von 25 kV und einem Strahlstrom von 2,0 mA an. Tabelle I gibt die Spannungen an, die an die erste Vierpolelektrode 42, Vqa> die mitwirkende zweite Vierpolelektrode und die erste Ifeuptfokussierelektrode 44> ^ηκ> angelegt wird, die Spannungsdifferenz zwischen diesen Elektroden, V, und die Leuchtpunktabmessungen H und V in der Horizontalen bzw. Vertikalen in mils (und den entsprechenden Millimetern) für die Bildschirmmitte und -ecken für den Fall, daß keine Vorspannung angelegt ist, an.

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Tabelle	I	^VG5	^VG4	V	71 147	HxV mils	(1	(mm)	3 2	,35) ,18)
		6550 6550	6550 655O	0 0		χ 132 χ 86		,80 χ ,73 x

Mitte Ecke

Tabelle II liefert ähnliche Informationen, jedoch für den Fall, daß eine Vorspannung angelegt ist.

Tabelle	II	^VG4	V	mils	HxV	76 51	(1 (2	(mm)	,93) ,30)
		5800 7000	-200 +250	61 χ 91 x			,55 x 1 ,31 χ 1
	^VG5
Mitte Ecke	6000 6750

Wie aus einem Vergleich der beiden obigen Tabellen hervor- · geht, wird eine beträchtliche Reduzierung der vertikalen Abmessung des Leuchtpunktes durch richtiges Anlegen der Spannungen an die Vierpolkonstruktion erreicht.

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Claims

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Patentansprüche

1. Farbbild-Katodenstrahlröhre mit in einer Linie angeordneten sogenannten Inline-Elektronenstrahlerzeugern (Elektronenkanonen) für die Erzeugung und Weiterleitung dreier Elektronenstrahlen längs von Strahlv/egen zum Schirm einer Katodenstrahlröhre, wobei der Elektronenstrahlerzeuger Elektroden mit Strahlbündelbereichen und Elektroden für die Bildung einer Hauptfokussierlinae umfaßt, gekennzeichnet durch Elektroden im Elektrodenstrahl erzeuger £6) für die Bildung einer Mehrpolelektronenlinse zwischen dem Strahlbündelungsbereich und der Hauptfokuasierlinse auf jedem Elektronenstrahlweg, wo.bei die Elektroden für die Bildung einer Mehrpollinse zwei Elektroden, eine erste Mehrpollinsenelektrode (42) und eine zweite Mehrpollinsenelektrode (44) einschließt, wobei die zweite Mehrpollinsenelektrode an die eine der beiden Elektroden (44) für die Bildung einer Hauptfokussierlinse angeschlossen ist und die erste Mehrpollinsenelektrode zwischen der zweiten Mehrpollinsenelektrode und dem Strahlbündelungsbereich und vis- a-vis der ersten Mehrpollinoenelektrode angeordnet ist.
2. Farbbild-Katodenstrahlröhre nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß beide Elektroden (42, 44) für die Bildung einer Mehrpolelektronenlinse gegenüberliegende Sektorabschnitte (62; 72; 62', 72') eines Zylinders (60, 70) einschließen und die sich gegenüberliegenden Sektorabschnitte einer der Elektroden für die Bildung einer Mehrpolelektronenlinse und die sich gegenüberliegenden Sektorabschnitte der anderen Elektroden für die Bildung einer Mehrpolelektronenlinse ineinandergreifen.

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3. Farbbild-Katodenstrahlröhre nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die beiden Sektorabschnitte (62, 72) annähernd 85 Winkelgrade des Umfangs eines Zylinders (60, 70) einnehmen.
4. Farbbild-Katodenstrahlröhre nuoh Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Sektorabschnitte (62 ·,) an einer Elektrode für die Bildung einer speziellen Mehrpolelektronenlinse einen größeren Winkel eines Zylinders einnehmen als die Sektorabschnitte (72') an der anderen Elektrode, die eine spezielle Mehrpolelektronenlinse bildet.
5. Farbbild-Katodenstrahlröhre nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Sektorabschnitte (62') an einer Elektrode jeweils annähernd 145 Winkelgrade eines Zylinders betragen, und die Sektorabschnitte (72') an der anderen Elektrode annähernd 25 Winkelgrade des Umfangs eines Zylinders einnehmen.
6. Farbbild-Katodenstrahlröhre nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (120) für die Anlegung eines dynamischen Signals (V.) an zumindest eine (42) der Elektroden (42, 44) für die Bildung einer Mehrpolelektronenlinse, wobei das dynamische Signal für die Ablenkung des Elektronenstrahls (28) bestimmt ist.
7. Farbbild-Katodenstrahlröhre nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (122) für die Anlegung eines zweiten dynamischen Signals (V c) an zumindest die

andere (44) der Elektroden (42, 44) für die Bildung einer Mehrpolelektronenlinse, v/obei das zweite dynamische Signal für die Ablenkung der Elektronenstrahlen (28) bestimmt ist.

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8. Farbbild-Katodenstrahlröhre nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Mehrpolelekfcronenlinse naher an der Hauptfokussierlinse als am Strahlbündelungsbereich angeordnet ist.

Hierzu 6 Seiten Zeichnung

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