DE1029036B - Kathodenstrahlroehre fuer Farbbildzwecke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kathodenstrahlröhren, und sie betrifft speziell neue und verbesserte Vorrichtungen zur Verringerung einer falschen Farbanregung bei Kathodenstrahlröhren für die Zwecke der Farbbildaufzeichnung oder der Bildwiedergabe.

Es sind Kathodenstrahlröhren für Farbbildaufzeichnung oder Bildwiedergabe bekannt, bei denen zwei Elektroden, die auf unterschiedlichem Potential gehalten werden, in der Nähe des Röhrenschirmes und parallel zueinander in einem gewissen Abstand voneinander angebracht sind zu dem Zweck, einen Zwischenelektrodenbereich oder Zwischenraum zu bilden. Das relative Potential der Elektroden zueinander bestimmt das elektrische Feld in diesem Zwischenraum und beeinflußt daher die Bahn des Elektronenstrahls, der entsprechend der im Signal enthaltenen Anweisung auf die mit einer Leuchtstoffschicht versehene Abtastelektrode oder den Schirm gerichtet ist.

Bei solchen Farbbildröhren hängt die Farbanregung von dem elektrischen Feld zwischen den Elektroden ab, da dies durch die Formgebung und den Abstand der Äquipotentialflächen festgelegt ist, also der Flächen, auf denen das Raumpotential konstant ist. Größtenteils sind die Äquipotentialflächen, wie derartige Flächen im allgemeinen bezeichnet werden, gleichförmig verteilt, d. h., sie sind im größten Teil des Zwischenraumes eben und haben gleichen Abstand voneinander; als Folge hiervon werden hindurchfliegende geladene Teilchen oder Elektronen dazu veranlaßt, idealen Flugbahnen zu folgen und die Abtastelektrode oder den Schirm an solchen Punkten zu treffen, die für eine befriedigende Farbanregung ideal sind. An den Rändern jedoch krümmen sich die Äquipotentialflächen infolge der Randwirkung des elektrischen Feldes auf die eine Elektrode zu oder divergieren und erhalten dadurch ungleiche Abstände \^roneinander; es treten also Inhomogenitäten auf. Infolgedessen beschreiben die hindurchfliegenden Elektronen Bahnen, die gegenüber den idealen Bahnen verschoben sind, und treffen den Schirm so, daß eine unbefriedigende Farbanregung oder ein Farbfehler entsteht. Es wurde beobachtet, daß bei Farbbildröhren, bei denen verschiedenfarbige, in je drei vertikalen Streifen angeordnete Abtastleuchtstoffe vorgesehen sind, eine Verschiebung des Strahls über mehr als vier vollständige Farbzyklen erfolgen kann, was einem Fehler von mehr als 2,5 mm (Vio Zoll) entspricht: hieraus errechnet sich, daß sich die Farbfehler über mehr als 25 mm (1 Zoll) von dem Rand des Schirmes aus nach innen erstrecken.

Um diese Farbfehler auszuschalten, sind bereits flache Masken vorgeschlagen worden, die um den Rand des Schirmes herum parallel zu diesem an-

Anmelder:

General Electric Company,
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
Frankfurt/M.-Eschersheim, Lichtenbergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. Juni 1955

Hans Heil, Syracuse, N. Y. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

gebracht sind, die die Randpartien des Schirmes verdecken. Die Verwendung solcher Masken hat jedoch den Nachteil, daß die ausnutzbare Fläche des der Betrachtung dienenden Teils des Schirmes verkleinert wird. Außerdem ist auch darauf hingewiesen worden, daß rund um den Rand eines Schirmes mehrere Magnete angeordnet werden können, die auf die Elektronen in der Nähe des Randes einwirken und hierdurch am Rand auftretende Verzerrungen des Bildes verringern und ausschalten. Inwieweit derartige .Magnetfelder bei Farbbildröhren verwendet werden können, in denen die Farbanregung von einem elektrischen Feld im Zwischenraum zwischen zwei parallelen Elektroden in der Nähe des Schirmes abhängt, ist jedoch nicht bekannt.

Ein Ziel der Erfindung ist es daher, den zur Betrachtung dienenden Teil oder die Bildfläche, des Schirmes weit mehr dadurch auszunutzen, daß die Randwirkungen des elektrischen Feldes im Röhrenkolben in günstigem Sinn beeinflußt werden, so daß eine größere Bildfläche dem Betrachter verfügbar gemacht wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zur Erweiterung der Betrachtungsfläche des Schirmes einer Farbbildröhre zu schaffen.

Die Erfindung geht von einer Kathodenstrahlröhre zur Wiedergabe farbiger Bilder aus, bei der Einrichtungen vorgesehen sind, um störende Wirkungen des Randfeldes zu beseitigen, und die eine flächenhafte Auffangelektrode und eine im Abstand davor angeordnete, von Elektronen durchsetzte Elektrode enthält, zwischen denen ein elektrisches Feld besteht,

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das die Bahn der auf die Auffangelektrode auf treffen- von Elektronenstrahlen emittiert werden, von denen

den Elektronen beeinflußt. jeder einer speziellen Farbinformation zugeordnet ist.

Gemäß der Erfindung weisen die die Randstörung Das Strahlerzeugungssystem 14 möge drei Elek-

beseitigenden Einrichtungen langgestreckte, am Rand tronenstrahlsysteme 15 besitzen, die entweder horieiner oder beider Elektroden verlaufende und sich 5 zontal oder in einer anderen geeigneten Anordnung

auf die anderen Elektroden hin erstreckende Leiter angebracht sind und .von denen jedes in der Lage ist,

auf, die elektrische Linsen mit zylindrischem Quer- einen Elektronenstrahl zu emittieren, der die Aufgabe

schnitt ergeben, welche die Elektronen auf Bahnen hat, einen speziellen farbigen Leuchtstoff, also einen

führen, die von der Bahn der Elektronen im homo- roten, grünen oder blauen, zu treffen und ihn zum genen Feld abweichen, aber die Elektronen auf prak- io Leuchten zu bringen.

tisch den gleichen Auftreffpunkt lenken, der bei Durch nicht dargestellte Vorrichtungen werden die

homogenem Feld erreicht würde. durch die Strahlsysteme 15 ausgesandten Elektronen-

Fig. 1 ist eine etwas schematische perspektivische strahlen zu relativ scharf gebündelten Strahlen

Ansicht einer Dreifarben-Kathodenstrahlröhre für fokussiert, von denen ein Strahl 16 gezeigt ist. Die

die Bildwiedergabe, bei der eine Ausführungsform 15 fokussieren Strahlen werden sowohl in vertikaler

der Erfindung verwendet wird und die teilweise auf- als auch in horizontaler Richtung durch geeignete

geschnitten ist, um Einzelheiten darstellen zu können; Ablenkvorrichtungen 17 abgelenkt. Auf diese Weise

Fig. 2 ist die Teilansicht eines Querschnitts längs werden die Strahlen dazu veranlaßt, die Fläche eines

der Linie 2-2 in Fig. 1 mit der Blickrichtung ent- zur Wiedergabe eines dreifarbigen Bildes dienenden

sprechend den Pfeilen; 20 Aufbaues 20 abzutasten, der zwischen dem Strahl-

Fig. 3 ist eine vergrößerte perspektivische Teilan- erzeuguugssystem 14 und der Frontplatte 4 in un-

sicht eines Querschnitts längs der Linie 3-3 in Fig. 1 mittelbarer Nähe der letzteren oder kurz hinter ihr

mit Blickrichtung entsprechend den Pfeilen; angebracht ist.

Fig. 4 ist eine vergrößerte graphische Teilansicht Wie in Fig. 2 dargestellt, enthält der Aufbau 20

der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 1; 25 zwei Elektrodenhalterungen 21 und 22. Durch nicht

Fig. 5 ist eine Ansicht einer abgeänderten Ausfüh- eingezeichnete Anordnungen werden diese Halte-■■>

rungsform der Erfindung; rungeti genau in einem bestimmten Abstand zuein-

Fig. 6 ist eine vergrößerte Teilansicht eines Quer- ander mit mehreren isolierenden Abstandshaltern 23

Schnitts längs der Linie 6-6 in Fig. 5; ™ gehalten, welche in geeigneter Weise um ihren Rand

Fig. 7 ist eine Teilansicht, die eine weitere ab- 30 herum angeordnet sind

geänderte Form der Erfindung zeigt; Die eine Elektrodenhalterung 21 umfaßt eine Fig. 8 ist die Teilansicht eines Querschnitts längs transparente Platte oder einen Schirm 25 aus Glas der Linie 8-8; oder irgendeinem anderen geeigneten Material. Wie Fig. 9 ist eine vergrößerte graphische Teildarstel- in Fig. 3 dargestellt, besitzt die Platte 25 eine Schicht lung der Wirkungsweise einer weiteren Ausführungs- 35 phosphoreszierenden Materials 26 auf der Oberfläche, form der Erfindung, und welche der Frontplatte 4 des Kolbens abgewandt ist. Fig. 10 ist eine vergrößerte graphische Teildarstel- Das phosphoreszierende Material 26 besteht vorzugslung von einer weiteren Ausführungsform der Er- weise aus rotes, grünes und blaues Licht erzeugenden findung. Leuchtstoffen, die auf den Schirm niedergeschlagen Fig. 1 zeigt eine Dreifarben-Kathodenstrahlröhre 40 oder anderswie in mehrfachen Dreiergruppen von für Bildaufzeichnung oder Bildwiedergabe, die mit senkrechten roten, grünen und blauen Leuchtstoff-Nachbeschleunigung arbeitet und eine Ausführungs- streifen in der Art aufgebracht wurden, wie dies in form der Erfindung verwendet, welche in gleichem Fig. 3 dargestellt ist. Bei anderen Röhrentypen für Maße für Farbwiedergaberöhren des Reflexionstyps farbige Bildwiedergabe können die Leuchtstoffe in oder auch für jeden zur Bildwiedergabe dienenden 45 Form von gleichseitigen Dreiecken oder in horizon-Elektrodenaufbau od. dgl. verwendet werden kann, taleu Streifen oder nach irgendeinem anderen System bei dem Randstörungen infolge des Randeffektes des angeordnet sein. Auf die Schicht aus phosphores-Feldes auftreten. zierendem Material 26 ist eine leitende Schicht 27

Die Röhre 1 besteht aus einem evakuierten Kolben 2 aufgebracht, welche die erste Elektrode 27 bildet,

mit einem zylindrischen Hals3, einer im wesentlichen 50 Wie dies auch in Fig. 2 gezeigt wird, enthält

rechteckigen Frontplatte 4 und einem Übergangsteil 5 die andere Elektrodenhalterung 22 einen leitenden

zwischen dem Hals und der Frontplatte. Die Front- Rahmen 22, der mit dem Flansch 10 fest verbunden

platte 4 möge den Boden eines im wesentlichen recht- ist und durch geeignete isolierende Teile 30 gegen

eckigen tiefgezogenen Teils 6 bilden, das aus Glas diesen isoliert ist. Außer dem phosphoreszierenden

oder einem anderen geeigneten isolierenden trans- 55 Material 26, das in vertikalen Streifen nach der in

paranten Stoff bestehen kanu. Fig. 3 dargestellten Art angeordnet ist, enthält die

Das Teil 6 besitzt einen luftdicht angeschmolzenen Elektrodenhalterung 22 vorzugsweise mehrere von

Metallflansch 7, der so ausgebildet ist, daß er luft- sich im wesentlichen in engem Abstand vonein-

dicht mit einem gleichartigen Flansch 10 verbunden ander und parallel zueinander in vertikaler Richtung

werden kann, der an den Rand des Übergangsteils 5 60 erstreckenden Drähten 31, die als Leiter quer über

angeschmolzen ist. um damit den Kolben 2 zu ver- den Rahmen 29 befestigt sind. Die Drähte 31 bilden

vollständigen. zusammen die zweite Elektrode 31. Es ist klar, daß

An einem Ende des Halses 3 befindet sich ein bei anderen Leuchtstoffmustern, beispielsweise einer

Sockelaufbau 12 mit mehreren Kontaktstiften 13, die dreieckigen Anordnung oder horizontalen Streifen,

zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit 65 die zweite Elektrode irgendeine andere geeignete

den im Kolben untergebrachten Elektroden dienen. Form besitzen kann, so daß sie von den Elektronen

An dem Ende des Halses, welches der Frontplatte 4 oder den geladenen Teilchen durchdrungen werden

abgewandt ist, befindet sich ein System 14 zur Er- kann, oder beispielsweise eine Maske mit öffnungen

zeugung von geladenen Teilchen, z. B. eines Elek- oder eine Anordnung mit Drähten sein kann, welche

tronenstrahls. Es ist so ausgebildet, daß eine Anzahl 70 sich in horizontaler Richtung erstrecken.

Bei dem Aufhau 20 wird die Elektrode 26 auf einem höheren Potential gehalten als die zweite Elektrode 31, wodurch ein elektrisches Feld in dem Bereich 32 zwischen den Elektroden oder in dem Zwischenraum, der durch die Elektroden gebildet wird, aufgebaut und aufrechterhalten wird. Beim Betrieb der Röhre 1 werden die den Strahl bildenden Elektronen aus den Strahlsystemen 15 emittiert, und zwar einschließlich dem Strahl 16. Sie werden in den Zwischenelektrodenbereich 32 durch die Zwischenräume zwischen den Drähten 31 hereingelassen, und sie durchqueren dieses Gebiet, um auf die Leuchtstoffe 26 aufzutreffen und diese anzuregen. In dem Zwischenelektrodenbereich 32 wird das höhere Potential der leitenden Schicht oder der ersten Elektrode27 dahingehend wirksam, daß die den Strahl bildenden Elektronen angezogen und in ihrer Bewegung in Richtung auf den Schirm beschleunigt werden, so daß die Energie, mit der die Elektronen auf das phosphoreszierende Material 26 auftreffen, vergrößert wird, wodurch die Helligkeit anwächst. Die Elektrode 31 dient in geeigneter Weise dazu, die Elektronenstrahlen, welche in das Zwischenelektrodengebiet 32 'eindringen, zu fokussieren und sie auf die Streifen aus in unterschiedlicher Farbe phosphoreszierendem Material zu richten.

Die Form des Weges oder der Bahn der beispielsweise den Strahl 16 bildenden Elektronen in dem Zwischenelektrodeugebiet 32 ist von der Form und dem Abstand der Äquipotentialflächen in diesem Gebiet abhängig. Dies bedeutet, daß ein in dieses Zwischenelektrodengebiet eindringender Elektronenstrahl, wie der Elektronenstrahl 16 nach Fig. 2, normalerweise das Bestreben zeigt, sich selbst allmählich senkrecht auf die Äquipotentialflächen auszurichten. Als Folge hiervon nehmen die den Strahl bildenden Elektronen einen Weg. der als Parabelsegment beschrieben werden kann. Im Hauptgebiet des Zwischenelektrodenbereichs 32 sind die Äquipotentialflächen gleichförmig verteilt, d. h., sie besitzen im wesentlichen einen gleichen Abstand voneinander und sind parallel zueinander. In diesem Gebiet verlaufen die Bahnen der Elektronen all dieser Strahlen daher so, daß die Strahlen sämtlich den Schirm an idealen oder richtigen Treffpunkten mit im wesentlichen gleichem Querabstand voneinander treffen. Infolgedessen ergibt sich keine Schwierigkeit bezüglich der örtlichen Lage der verschiedenen Leuchtstoffstreifen und der genauen Wiedergabe des Farbsignals auf dem größten Teil der Schinnfläche zumindest insoweit, wie die Feldbedingungen die Wiedergabe eines solchen Farbsignals bestimmen.

An den Randflächen des Zwischenelektrodenbereichs 32 entsteht jedoch üblicherweise eine Störung in der Feldsymmetrie oder eine Ungleichmäßigkeit in der Verteilung der Äquipotentialflächen dadurch, daß sich die Enden der Äquipotentialflächen um die Elektroden herumbiegen. Es tritt daher eine Störung oder Inhomogenität des Feldes auch bei den Röhrenaufbauten auf, bei denen Bauelemente in den Zwischenelektrodenbereich hineinragen.

Als Folge der ungleichmäßigen Verteilung von einem Teil der Äquipotentialflächen oder Feldlinien am Rand des Gebietes 32 werden die hindurchgehenden Elektronenstrahlen unter diesem Einfluß seitlich von dem idealen oder erwünschten Auftreffpunkt weg verschoben. Als Auftreffpunkte werden die Punkte bezeic'm;¹'., die von den Strahlen getroffen Averden, wenn die Äquipotentialflächen über den ganzen Zwiscl'-.-nelektrod'-'nl-ercich gleichmäßig verteilt sind.

Diese Verschiebung der Strahlen kann nach innen oder nach außen gerichtet sein, was von den jeweiligen Flächen der Elektroden abhängt, welche den Zwischenelektrodenlxireich begrenzen; in jedem Falle resultiert dies meist in Farbungeuauigkeiten oder Farbstörungen, die sich über mehr als 25mm (1 Zoll) vom Rand des Schirmes oder der ersten Elektrode aus erstrecken. Diese Störungen verringern die Bildfläche des Schirmes, und es ist deshalb sehr erwünscht, sie zu verringern und nicht nur abzudecken. Gemäß vorliegender Erfindung wird das elektrische Feld in den Randflächen des Zwischenelektrodenbereichs 32 so abgeändert, daß die hindurchtretenden Elektronenstrahlen dazu veranlaßt werden, den Schirm an den idealen oder genauen Auftreffpunkten zu treffen.

In Fig. 1 bis 3 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die besonders dann für die Korrektur oder die Verringerung der Farbstörungen infolge des Randeffektes geeignet ist, wenn vertikale Leuchtstoffstreifen verwendet werden und wenn für Herstellungszwecke oder aus anderen Gründen der Aufbau 20 für die Bildwiedergabe unsymmetrisch ausgebildet ist und eine zweite Elektrode 31 enthält, die sich seitlich über den Rand der ersten Elektrode 27 hinaus erstreckt.

Bei dem in Fig. 1 bis 3 und graphisch in Fig. 4 dargestellten Aufbau sind die Äquipotentialflächen 33 in dem Zwischenelektrodenbereich 32 im wesentlichen gleichmäßig oder parallel zueinander mit gleichem Abstand auf dem größten Teil des Gebietes verteilt. Die hindurchtretenden Elektronenstrahlen oder die einen solchen Strahl bildenden Elektronen werden dazu veranlaßt, an den erwünschten oder idealen Auftreffpunkten, welche den erwünschten Farbstreifen entsprechen, auf den Schirm aufzutreffen. Dies ergibt eine befriedigende Farbanregung. In den Randgebieten des Bereichs 32 jedoch verlaufen die Äquipotentialflächen normalerweise nicht in gleichmäßiger Verteilung, wie dies durch die strichpunktierten Linien 34 angegeben ist, sondern sie zeigen das Bestreben, sich gegen die Ebene der ersten Elektrode zu neigen, wie dies durch gestrichelte Linien 35 angedeutet ist.

Wenn nun die Äquipotentialflächen in dem Zwischenelektrodenbereich 32 eine gleichmäßige Verteilung aufweisen würden wie an der Stelle 34, so würde ein Elektronenstrahl, der in dieses Gebiet eindringt, beispielsweise der Strahl 16, dazu veranlaßt, einer Bahn zu folgen, wie sie im wesentlichen durch die strichpunktierte Linie 36 angegeben ist, und er würde den Schirm an dem idealen Punkt 37 treffen. Dies hätte zur Folge, daß der erwünschte Farbstreifen getroffen und aufleuchten würde. Bei gekrümmten Potentiallinien 35 jedoch würde der Strahl in eine Flugbahn gebracht, wie sie im wesentlichen durch die gestrichelte Linie 40 wiedergegeben ist. Er würde den Schirm an dem Punkt 41 treffen, der gegenüber dem idealen Punkt 37 nach innen verschoben ist. Wenn das phosphoreszierende Material in Dreiergruppen aus vertikalen Streifen auf dem Schirm 25 angebracht ist. kann diese Verschiebung des Strahls nach innen mehr als vier vollständige Dreiergruppen betragen und eine Farbstörung zur Folge haben, die sich um mehr als 25 mm (1 Zoll) vom Schirmrand aus erstreckt.

Entsprechend der Anwendung der Erfindung auf die oben beschriebene Anordnung zur Bildwiedergabe wird eine Vorrichtung eingeführt, die das Randfeld in einer solchen Weise beeinflußt oder verzerrt, daß

der Strahl 16 eine Bahn nimmt, auf der er den idealen Punkt 37 trifft; der Strahl trifft genauso auf, wie er durch einen homogenen Teil des Feldes in dem Zwischenelektrodenbereich 32 hindurchgegangen wäre.

Wie dies in Fig. 8 klar zu erkennen ist, kann die Platte 25 mit Randerhebungen 52 ausgebildet sein, die sich in Richtung auf die zweite Elektrode 31 längs der Seitenkanten und längs der Ober- und

Bei der speziellen Form der Erfindung, wie sie in S Unterkante des Schirmes nach seiner Mitte hin er-Fig. 1 bis 4 dargestellt ist, besteht die Vorrichtung strecken. Diese Erhebungen können sich in der Mitte aus einer Elektrodenanordnung aus zwei Randteilen treffen und somit eine ringförmige Randerhepung 42, die auf der Halterung 21 für die erste Elektrode bilden, oder sie können kurz vor der Mittellinie ύϊ der befestigt sind. Die Randteile 42 sind jeweils aus Oberfläche der Platte 25 verschwinden in der Art und einem geeigneten leitenden Material, beispielsweise io Weise, wie dies in Fig. 7 und 8 gezeigt ist. Die Errostfreiem Stahl, hergestellt, und sie sind gebogen, so hebungen 52 sind so ausgebildet, daß sich die leitende daß sie sich längs der Seitenkanten des Schirmes und Schicht oder die erste Elektrode 27 von der ßberdann nach innen in Richtung auf die Mitte des fläche der Platte 25 her auf sie fortsetzt. Auf diese Schirmes längs dessen oberer und unterer Kante er- Weise können die Erhebungen auf demselben Potenstrecken. In Abänderung dessen kann ein Randteil 15 tial gehalten werden wie der Schirm, und die Erverwendet werden, das aus einem kontinuierlichen hebungen 52 können dadurch den Randeffekt des

Feldes im wesentlichen in derselben Weise korrigieren wie die Randteile 42, die in Fig. 4 dargestellt sind. Die Erhebungen 52 sind zwar als einheitlicher 20 Teil der Platte 25 dargestellt, sie können aber auch aus getrennt hergestellten Teilen bestehen, die auf geeignete Weise an dem Rand der Platte befestigt werden können, so daß sich die leitende Schicht 27 über sie erstreckt.

Fig. 9 zeigt eine Anordnung 55 zur Bildwiedergabe, bei der eine spezielle Art von Randstörungen korrigiert wird, die dann auftreten, wenn die Elektroden ungleich sind und sich die erste Elektrode 27 seitlich über die Seitenkanten der zweiten Elektrode

Streifen besteht und sich vollständig um den Rand des Schirmes erstreckt. Darüber hinaus laufen die Randteile 42 ein kurzes Stück in Richtung auf die Elektrode 31 zu.

Die Randteile sind an dem Schirm durch eine Anzahl im Abstand voneinander angebrachter Schellen
43 befestigt. Die Schellen 43 bestehen aus leichtem
Material und umschließen einen Teil 44, der am
besten in Fig. 3 zu erkennen ist, zu dem Zweck, einen 25
Kontakt mit dem leitenden Überzug oder der ersten
Elektrode 27 auf dem Schirm herzustellen. Die Randteile 42 können somit auf dem gleichen Potential gehalten werden wie die erste Elektrode 27, und sie
werden dadurch in die Lage versetzt, ihre eigenen 30 31 hinaus erstreckt. Bei einem Elektrodenaufbau, wie Felder aufzubauen, um damit das elektrische Feld im er eben beschrieben wurde und in Fig. 9 dargestellt Randgebiet des Zwischenelektrodenbereichs 32 abzu- ist, sind die Teile der Äquipotentialflächen 33 im ändern oder zu verzerren. Diese Änderung bringt ein Randgebiet des Zwischenelektrodenbereichs 32 nicht Abbiegen oder eine Verzerrung der im Randgebiet gleichmäßig verteilt, wie dies durch die strichpunkbefindlichen Teile der Äquipotentialflächen aus der 35 tierten Linien 34 dargestellt ist, sondern sie zeigen gestrichelten Stellung 35 in die der fest ausgezogenen das Bestreben, sich nach der Ebene der kürzeren Linie entsprechende Stellung 45 in Fig. 4 mit sich. Elektrode 31 hin zu krümmen, wie dies durch die geWenn die Äquipotentialflächen so gekrümmt werden, strichelten Linien 56 angegeben ist. Wenn sich die wird der Strahl 16 dazu veranlaßt, der durch eine fest Äquipotentialflächen gleichmäßig längs der Linien 34 ^l! ausgezogene Linie gezeichneten Bahn 46 zu folgen und 40 erstrecken würden, dann würde ein Strahl 16, der in dabei den Schirm an dem idealen Punkt 37 zu treffen, das Randgebiet des Zwischenelektrodenbereichs 32 so als ob er durch ein homogenes Feld hindurch- eindringt, dazu veranlaßt, einer Bahn 57 zu folgen, gegangen wäre. Dies hat eine Wiederherstellung der die als strichpunktierte Linie dargestellt ist. Damit Farbreinheit zur Folge und garantiert eine genaue würde er den Schirm 21 an einem idealen Punkt 58 Wiedergabe des Farbsignals oder des empfangenen 45 treffen und einen gewünschten Farbstreifen zum Bildes. Leuchten bringen. Wenn die Potentiallinien entsprechend der gestrichelten Linien 56 gekrümmt wären, dann würde der Strahl 16 auf eine Bahn gezwungen, wie sie im wesentlichen als gestrichelte 50. Das Teil 50 ist vorzugsweise so gebogen, daß es 50 Linie 59 gezeigt wird, und er würde den Schirm an mit der Randform des Schirmes 21 übereinstimmt. Es einem Punkt 60 treffen, der gegenüber dem idealen

Punkt 58 nach außen verschoben ist. Dies würde einen wesentlichen Farbfehler oder eine Unscharfe in dem Randgebiet des Schirmes zur Folge haben.

der Lage, den Randeffekt zu korrigieren und dadurch 55 Um dies zu korrigieren, wird eine Ablenkvorrichdie Randstörungen auf dem Schirm in derselben tung in der Nähe der Seitenkanten der zweiten Elek-W'eise zu verringern wie die in Fig. 4 dargestellten trode 31 vorgesehen. Diese besteht aus Elektroden 61, Randteile 42. Es ist klar, daß das Teil 50 irgendeine die am Seitenrand des Rahmens 29 befestigt sind, beliebige Querschnittsform besitzen kann. Zum Bei- welcher die zweite Elektrode 31 trägt, und die mit spiel kann es einen halbkreisförmigen Querschnitt 60 dieser elektrisch so verbunden sind, daß sie dasselbe besitzen, wobei seine flache Seite Kontakt mit dem Potential wie die Elektrode 31 annehmen. Die Elek-Überzug 27 hat. Darüber hinaus muß sich das Teil 50 troden können aus zwei Randteilen, so wie die Teile nicht vollständig um den Rand des Schirmes 21 42 in Fig. 1, bestehen oder aus einem einzigen Teil ■ Iiι -um erstrecken. Das bedeutet, daß das Teil 50 in ähnlich der Stange 50 in Fig. 5, oder aber sie können z- /ei Teile aufgeteilt werden kann, die im wesent- 65 mit dem Rahmen 29 ein Teil bilden etwa in derselben liehen in ihrer Form mit den Randteilen 42 in Fig. 1 Weise wie die Erhebungen 52 auf der Platte 25 in identisch sind. Fig. 7. Dadurch, daß die einzelne Elektrode 61 ihr

in Fig. 7 und 8 bildet die Elektrodeivmordnung. eigenes elektrisches Feld aufbaut und aufrechterhält, die das elektrische Feld in der Mähe des Schirm- bewirkt sie, daß die Äquipotentialflächen umgebogen ranrles 21. beeinflußt, eine Einheit mit dem Schirm. 70 und verzerrt werden in die Form, wie dies durch die

In Fig. 5 und 6 besteht die Elektrodenanordnung,
die eine Ablenkvorrichtung in der Mähe des Schirmrandes 21 darstellt, aus einem stangenförmigen Teil

ist am Rand des Schirmes in Kontakt mit der ersten
Elektrode 27 durch eine Anzahl von Schellen 51
od. dgl. geeignet befestigt. Das Teil 50 ist somit in

ausgezogenen Linien 63 in Fig. 9 dargestellt ist. Wenn die Äquipotentialflächen in die mit 63 bezeichnete Lage gebogen werden, dann wird der Strahl 16 dazu veranlaßt, der durch eine fest ausgezogene Linie angegebenen Bahn 64 zu folgen und dabei den idealen Punkt 58 zu treffen. Auf diese Weise werden die Elektronen, die normalerweise unerwünschte Leuchtstoffstreifen treffen und einen Farbfehler erzeugen würden, dazu veranlaßt, die gewünschten Streifen zu treffen und damit eine befriedigende Farbbewegung herbeizuführen.

Fig. 10 zeigt als graphische Darstellung die Wirkungsweise der Erfindung bei ihrer Anwendung zur Korrektur der am Rand auftretenden Farbstörungen, die normalerweise eine Folge der symmetrischen Anordnung 65 zur Bildwiedergabe sind, bei der die erste und zweite Elektrode 27 bzw. 31 in ihrem Aufbau im wesentlichen aufeinander ausgerichtet sind. Bei einem solchen Aufbau weisen die Teile der Äquipotentialflächen 33 ohne Anwendung der vorliegenden Erfindung im Randgebiet des Zwischenelektrodenbereichs 32 keine gleichförmige Verteilung auf entsprechend den strichpunktierten Linien 34, sondem sie zeigen das Bestreben, sich nach außen zu erweitern, in der Art und Weise, wie dies durch die gestrichelten Linien 67 angedeutet ist. Wenn sich bei diesem Aufbau die Äquipotentialflächen tatsächlich gleichförmig verteilen würden wie die Linien 34, dann würde der Strahl 16 der strichpunktierten Linie 70 als Bahn folgen und einen idealen Punkt 71 auf dem Schirm 21 treffen. Dies hätte eine befriedigende Farbanregung zur Folge. Wenn sich die Äquipotentialflächen erweitern und die durch die gestrichelten Linien angedeuteten Formen annehmen würden, dann würde der Strahl 16 dazu veranlaßt, der gestrichelten Linie, welche die Laufbahn 72 darstellt, zu folgen und dabei einen Punkt 73 zu treffen, der gegenüber dem erwünschten Punkt 71 nach innen verschoben ist. Dies würde eine Farbstörung im Randgebiet des Schirmes zur Folge haben, die ähnlich der wäre, wie sie oben im Zusammenhang mit Fig. 4 diskutiert wurde.

Um die oben beschriebene Farbstörung zu korrigieren, sind in dem Aufbau 65 Ablenkvorrichtungen in der Nähe der Seitenkanten der ersten Elektrode 27 und der zweiten Elektrode 31 vorgesehen. Diese könneu im allgemeinen zwei Elektroden 74 sein, die im wesentlichen mit den in Fig. 4 dargestellten Teilen 42, dem stangenförmigen Teil 50 in Fig. 5 oder den leitenden Erhebungen 52 in Fig. 7 identisch sein können. Die Ablenkvorrichtungen am Rand der zweiten Elektrode 31 können zwei Elektroden 75 sein, die in ihrem Aufbau im wesentlichen mit den Elementen 61 identisch sind, von denen eines in Fig. 9 gezeigt wird. Darüber hinaus können diese Vorrichtungen durch ein Bauteil ersetzt werden, das in seinem Aufbau dem Element 50 in Fig. 5 gleich ist, oder es können statt dessen Elektroden verwendet werden, die als Einheit mit dem Rahmen 29 in der gleichen Weise wie die Erhebungen 52 auf der Platte 25 gebildet sind.

Die Teile 74 und 75 werden auf Potentialen gehalten, welche denen der Elektroden 27 bzw. 31 entsprechen, und sie bilden dadurch ihre eigenen elektrischen Felder aus und erhalten sie aufrecht. Die Felder um diese Bauteile bewirken, daß das elektrische Feld im Randgebiet des Zwischen elektrodenbereichs 32 abgeändert wird. Diese Abänderung hat ein Umbiegen oder eine Verzerrung der Äquipotentialflächen im Randgebiet aus dem durch gestrichelte Linien angegebenen Verlauf 67 in den durch feste Linien dargestellten \^rerlauf 76 zur Folge. Wenn die Äquipotential flächen in der durch die fest ausgezogenen Linien 76 dargestellten Weise umgebogen sind, dann wird der Strahl 16 dazu veranlaßt, der durch eine feste Linie angegebenen Bahn 77 zu folgen und dadurch den Schirm an dem idealen oder erwünschten Punkt 71 zu treffen in genau der gleichen Weise, als wenn der Strahl durch ein homogenes Feld hindurchgegangen wäre. Auf diese Weise wird die Farbreinheit wiederhergestellt und eine genaue Wiedergabe des Farbsignals garantiert.

Eine neue und verbesserte Kathodenstrahlröhre für die Zwecke der Farbbildaufzeichnung oder die Bildwiedergabe wird damit geschaffen, bei der die BiIdfläche des Röhrenschirms vergrößert und die Wiedergabetreue für das Bildsignal verbessert ist.

Wenn die aus farbigen Leuchtstoffen bestehenden Streifen und die Drähte 32 der zweiten Elektrode alle in horizontaler Richtung angeordnet sind und die Farbstörung als Folge des Randeffektes an dem oberen und unteren Rand des Schirmes beobachtet wird, während sie an den Seiten vernachlässigbar ist, dann kann die vorliegende Erfindung dazu verwendet werden, diese Störung zu beseitigen, indem zusätzliehe Vorrichtungen derart angeordnet werden, daß das Randfeld verzerrt und dadurch die Störung in genau der gleichen Weise korrigiert wird, wie dies in Fig. 4, 9 und 10 dargestellt ist.

Die vorliegende Erfindung ist in gleicher Weise wirksam zur Korrektur von Randstörungen, die bei Elektrodenaufbauten auftreten, bei denen die Leuchtstoffe in dreieckigen Anordnungen od. dgl. angeordnet sind und eine mit öffnungen versehene Blende verwendet wird. Bei diesem System kann die Störung ebenfalls dadurch verringert werden, daß die Elektroden geeignet angebracht werden, um alle Randfelder entsprechend der Erfindung zu verzerren.

Die vorliegende Erfindung ist auch in der Lage, die normalen Flugbahnen von geladenen Teilchen aus anderen Gründen zu ändern als zur Korrektur von Farbstörungen. So ist es beispielsweise bei der Herstellung von Farbbildröhren manchmal günstig, verschiedene Leuchtstoffstreifen oder andere Formen derart aufzudrucken, daß eine Farbstörung erscheint, wenn die Streifen durch geladene Teilchen getroffen werden, welche durch ein homogenes Feld fliegen. Bei Farbröhren, bei denen die verschiedenen Leuchtstoffe in dieser Weise aufgedruckt sind, kann die vorliegende Erfindung zur Verzerrung der normalerweise gleichförmig verteilten Äquipotentialflächen verwendet werden, um damit zu erreichen, daß die normalen Bahnen der geladenen Teilchen abgeändert werden und diese auf den gewünschten Leuchtstoff auftreffen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Kathodenstrahlröhre zur Wiedergabe farbiger Bilder, bei der Einrichtungen vorgesehen sind, um störende Wirkungen der Randfelder zu beseitigen, mit einer flächenhaften Auffangelektrode und einer im Abstand davor angeordneten, von Elektronen durchsetzten Elektrode, zwischen denen ein elektrisches Feld besteht, das die Bahn der auf die Auffangelektrode auftreffenden Elektronen beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß die die Randstörung beseitigenden Einrichtungen langgestreckte, am Rand einer oder beider Elektroden (27, 31) verlaufende und sich auf die anderen Elektroden hin erstreckende Leiter (42, 61, 74, 75) aufweisen, die elektrische Linsen mit zylindrischem Querschnitt ergeben, welche die

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Elektronen auf Bahnen führen, die von der Bahn der Elektronen im homogenen Feld abweichen, aber die Elektronen auf praktisch den gleichen Auftreffpunkt lenken, der bei homogenem Feld erreicht würde.

2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter eine oder mehrere parallel zum Rand der Elektrode bzw. Elektroden (27, 31) verlaufende Hilfselektroden (42. 61, 74, 75) bilden.

3. Kathodenstrahlröhre nach
und 2, dadurch gekennzeichnet,

elektroden auf dem gleichen Potential gehalten werden wie die zugehörige Elektrode bzw. Elektroden.

4. Kathodenstrahlröhre nach Ansprüchen Ibis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektroden elektrisch leitend mit den zugehörigen Elektroden verbunden sind.

5. Kathodenstrahlröhre nach Ansprüchen Ibis4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektroden

Ansprüchen 1 daß die Hilfs-

(42, 61) am Ende der kleineren der beiden Elektroden (27 bzw. 31) angeordnet sind.

6. Kathodenstrahlröhre nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektroden (74, 75) je am Rand von zwei gleich großen Elektroden (27, 31) angeordnet sind.

7. Kathodenstrahlröhre nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten Leiter als elektrisch leitende Randerhebungen der Auffangelektrode (27) ausgebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Belgische Patentschriften Nr. 500036. 511307;
USA.-Patentschrift Nr. 2 669 675;

RCA-Review, März 1955. S. 139 und 141;
Electronics, Mai 1951, S. 86;

Proceedings of the IRE. Oktober 1951, S. 1242, Fig. 2.

Entgegengehaltene ältere Rechte:

Deutsches Patent Nr. 956 411.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 809508/KX7 4.58