DE1095314B - Einrichtung zur Herstellung eines Punktrasterleuchtschirmes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Herstellung von Punktrasterleuchtschirmen für Farbfernsehröhren mit Viellochblende. Insbesondere bezieht sie sich auf die Herstellung von Leuchtschirmen für solche Röhren, bei denen die Elektronenstrahlen im Betrieb nicht nur horizontalen und vertikalen Ablenkkräften, sondern auch dynamischen Konvergenz- bzw. Fokussierkräften unterworfen sind, d. h. elektromagnetischen oder elektrostatischen Kräften, die eine Konvergenz der Elektronenstrahlen in der Nähe der Oberfläche der Viellochblende während des Abtastvorganges bewirken.

Es ist bekannt, derartige Leuchtschirme so herzustellen, daß eine auf der Bildschirmfläche befindliche photographische Schicht durch die Viellochblende hindurch belichtet wird, die zugehörige Lichtquelle befindet sich dabei etwa in der Ablenkebene der Röhre. Bei großen Ablenkwinkeln wandert jedoch die Ablenkebene in Abhängigkeit vom Ablenkwinkel längs der Röhrenachse. Die Elektronenstrahlen scheinen dann für die verschiedenen Ablenkwinkel von verschiedenen Stellen längs der Röhrenachse auszugehen, so daß bei Bildschirmen, die durch Belichtung mit einer annähernd punktförmigen Lichtquelle, die sich für alle Ablenkwinkel an derselben Stelle befindet, Deckungsfehler zwischen Strahlauftreffpunkten und den Elementarbereichen des Bildschirmes auftreten. Es ist bereits bekannt, diese Fehler dadurch zu kompensieren, daß die Belichtung unter Zwischenschaltung einer asphärischen, rotationssymmetrischen Korrekturlinse erfolgt. Durch die vorgeschlagene Einrichtung werden jedoch die Fehler nicht kompensiert, die ihre Ursache in der dynamischen Fokussierung haben. Durch die Erfindung soll eine Einrichtung zur Herstellung eines Punktrasterleuchtschirmes angegeben werden, bei dem die einzelnen Färbphosphorpunkte so angeordnet sind, daß sich auch bei dynamischer Fokussierung eine einwandfreie Deckung zwischen Strahlauftreffpunkt und Farbphosphorpunkten ergibt.

Gemäß der Erfindung ist eine Einrichtung zur Herstellung einer Musterplatte auf photographischem Wege, welche dem Mosaikraster für die Wiedergabe farbiger Fernsehbilder auf dem Leuchtschirm einer Kathodenstrahlröhre entspricht, in welcher während der Abtastung der Bildschirmfläche mehrere Elektronenstrahlen Ab- +5 lenk- und Fokussierkräften unterworfen werden, wobei die Einrichtung eine Lichtquelle zur Beleuchtung der , Bildschirmfläche durch die Öffnungen einer Viellochblende, die in der Nähe des Bildschirmes innerhalb der Röhre angeordnet ist sowie eine zwischen Lichtquelle und Viellochblende angeordnete Korrekturlinse enthält, gekennzeichnet durch eine asphärische, in bezug auf die Linsenachse asymmetrische Korrekturlinse, die so bemessen ist, daß die aus der Linse durch die Viellochblende Einrichtung zur Herstellung
eines Punktrasterleuchtschirmes

Anmelder:

Radio Corporation of America,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. Mai 1956

David William Epstein, Peter Edward Kaus,

Princeton, N. J.,

und David Dale Van Ormer, Lancaster, Pa. (V. St. Α.), sind als Erfinder genannt worden

auf den Bildschirm fallenden Lichtstrahlen diejenige Richtung haben, mit der die unter dem Einfluß der Ablenk- und Fokussierkräfte stehenden entsprechenden Elektronenstrahlen in die Viellochblende eintreten.

Damit die einzelnen Farbphosphorpunkte aneinander angrenzen, ist die Bildschirmanordnung der mit der erfindungsgemäßen Einrichtung hergestellten Farbfernsehwiedergaberöhre so ausgebildet, daß der Zwischenraum zwischen der Bildschirmoberfläche und der Viellochblende vom Rand zum Mittelpunkt hin zunimmt.

Die Erfindung soll nun in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden.

Fig. 1 stellt einen teilweise schematisch gehaltenen Längsschnitt durch eine Dreistrahl-Dreifarben-Bildröhre mit Viellochblende und Punktrasterschirm dar. In der Zeichnung ist durch Striche die axiale und radiale Verschiebung in den Farbzentren der drei dynamisch gesammelten Elektronenstrahlen bei der Annäherung an den maximalen Ablenkungswinkel angedeutet.

Fig. 2 ist eine vergrößerte Teilansicht von hinten auf den Bildschirm der Farbfernsehröhre nach Fig. 1;

Fig. 3 ist eine stark vergrößerte Aufsicht auf den Mittelteil des Farbschirmes und zeigt die unabgelenkten Elektronenstrahlauftreffbereiche (deren Mittelpunkte das »Elektronenstrahldreieck« bilden), welche sich in Deckung mit den Farb-Phosphorpunkten (deren Mittelpunkte das »Phosphordreieck« bilden), befinden;

Fig. 4 ist eine stark vergrößerte Aufsicht auf eine Gruppe von Phosphorpunkten in der Nähe der Ecken

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des Bildschirmes, wobei die eingezeichneten Dreiecke die »radiale« Deckungsabweichung deutlich machen sollen, die von der Verschiebung der Ablenkebene nach vorn herrührt und die eintritt, wenn die Elektronenstrahlen sich der Grenze ihrer Ablenkbewegung nähern;

Fig. 5 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 4, sie zeigt jedoch, wie die radial versetzten Elektronenstrahlen der Fig. 4 durch die radiale Abweichung der Farbzentren versetzt sind, wenn die Strahlen einer dynamischen Fokussierung unterworfen werden, wie es in einer Farbfernsehröhre der Fall ist, bei der der Abstand der Viellochblende zum Schirm für eine konstante Vergrößerung ohne dynamische Fokussierung justiert ist;

Fig. 6 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht eines photographischen Beleuchtungsgehäuses, das ein optisches System unter Einschluß einer Korrekturlinse enthält, welche nach den Lehren der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Sie zeigt die Viellochblende und die Bildschirmplatte einer Farbfernsehröhre so aufgebaut, daß von den Lichtstrahlen, die, von der Linse kommend, durch die regelmäßig angeordneten Öffnungen der Viellochblende hindurchfallen, auf der Bildschirmplatte das gewünschte Muster entworfen wird.

Fig. 7 zeigt eine Aufsicht auf die zweite, d. h. die obere Oberfläche der Linse, wobei das Profil dieser Linse a) in der einzigen Symmetrieebene der Linse, b) in einer Ebene, die 45° gegenüber dieser Symmetrieebene verdreht ist und schließlich c) in einer Ebene, die 90° gegenüber der Symmetrieebene verdreht ist, herausprojiziert ist;

Fig. 8 zeigt eine Aufsicht auf die Stirnfläche des Sockels des Beleuchtungsgehäuses nach Fig. 6, an der eine Reihe von Vorrichtungen zum Einjustieren des Röhrenkopfes in bezug auf die einzige Symmetrieebene der Linse nach Fig. 6 und 7 zu sehen sind;

Fig. 9 ist eine schematische Darstellung, die den Weg der Elektronen zeigt, wenn diese um einen großen Winkel abgelenkt und einer dynamischen Fokussierung in der Farbfernsehröhre nach Fig. 1 unterworfen werden, im Vergleich zu dem Weg der Lichtstrahlen in einem Beleuchtungsgehäuse ohne die Korrekturlinse. Diese Zeichnung, auf die bei der Erklärung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung Bezug genommen werden wird, ist nicht maßstabgerecht gezeichnet.

Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung, aus der die Bewegung der Farbzentren nach außen (As) eines einzelnen Elektronenstrahles mit dem Konvergenzwinkel (α) dieses Strahles, bei »dynamischer Fokussierung« ersichtlich ist;

Fig. 11 zeigt einen Schnitt durch die Korrekturlinse nach Fig. 7, wobei Linien eingezeichnet sind, die a) den Einfallswinkel eines Lichtstrahles auf die erste Fläche der Linse, b) den Verlauf dieses Lichtstrahles innerhalb der Linse und c) seine Austrittsrichtung zeigen;

Fig. 12 zeigt ein Diagramm, auf das in Verbindung mit Fig. 13 Bezug genommen werden wird, aus ihm können die Beziehungen jedes Punktes (p) auf der Oberfläche der Linse zu dem Azimutwinkel (0) und der Höhe bzw. Radius (h) entnommen werden ;

Fig. 13 zeigt ein Diagramm des Profils der Linse, auf der Ordinate ist dabei die Tiefe (δ) der Linse in Millimetern und auf der Abszisse die Höhe bzw. der Radius (h) in Zentimetern angegeben. Die verschiedenen Kurven gehören zu verschiedenen Azimutwinkeln (0).

Fig. 14 zeigt schließlich einen Schnitt durch das Kopfende einer Farbfernsehröhre ähnlich der, die in Fig. 1 dargestellt ist, wobei sich jedoch der Abstand der Viellochblende zum Bildschirm gemäß den Lehren der Erfindung ändert.

Die Dreistrahl-Dreifarben-Viellochblenden-Punk trasterschirm-Bildröhre nach Fig. 1 enthält einen evakuierten Röhrenkolben 1, der einen gläsernen Röhrenhals 3 besitzt, welcher durch eine geeignete Glas-Metall-Verbindung 5 an das kleinere Ende eines metallenen Konus 7 angesetzt ist, welcher wiederum durch entsprechende Flansche 9 und 11 an das zylindrische metallische Vorderteil oder den »Kopf« 13 der Röhre angesetzt ist. Der Kopf 13 endet in einer sphärisch gekrümmten Stirnplatte 15,

ίο deren konkave innere Oberfläche den Mosaikschirm 17 trägt, der zu der zweiteiligen Bildschirmanordnung 17, 19 der Viellochblendentype gehört.

Der Mosaikschirm 17 (s. Fig. 2) enthält eine Vielzahl (üblicherweise dreihunderttausend oder mehr) von »Triaden« (d. h. Dreiergruppen) von roten (R), blauen (B) und grünen (G) Farbphosphorpunkten. Die Phosphorpunkte berühren sich gegenseitig und sind hier in einem hexagonalen Muster angeordnet, d. h., jeder Punkt ist von sechs weiteren Punkten umgeben, wobei immer abwechselnd jeder zweite Punkt einer zweiten Farbe und die dazwischenliegenden anderen Punkte einer dritten Farbe angehören. Die gesamte Bildschirmoberfläche dieses Punktrasterschirmes ist von einer elektronendurchlässigen, lichtreflektierenden metallischen (z. B.

Aluminium) Schicht 17 f (Fig. 1) bedeckt, die elektrisch mit dem Kopf 13 des Röhrenkolbens 1 verbunden ist.

Das andere Element der zweiteiligen Schirmeinheit 17, 19 besteht aus einer »Schattenmaske« oder Viellochblende in Form eines etwa sphärisch gebogenen, dünnen Metallbleches 19, dessen konvexe Oberfläche an den Zwischenraum q zwischen der konkaven Bildschirmoberfläche des Schirmes 17 und der Viellochblende angrenzt. Die Viellochblende enthält eine Vielzahl von Öffnungen 19«, die in demselben (hexagonalen) Muster wie die Phosphorpunkte angeordnet sind; für jede Triade (RBG) von Punkten ist jeweils eine Öffnung in der Blende vorgesehen. Durch die einzige elektrische Verbindung 12 (Fig. 1) ist angedeutet, daß der metallisierte Schirm 17 und die Blende 19 mit derselben Spannung (z. B. 20 kV) betrieben werden, so daß zwischen ihnen ein feldfreier Raum liegt, wie es bei dem Betrieb von Farbfernsehröhren mit Viellochblenden üblich ist. Die Blende läuft in einen Rand 21 aus und wird an diesem Rand durch drei oder mehr Stützen 23 gehalten, die sich von der inneren Oberfläche des Röhrenkopfes 13 radial nach innen erstrecken. Die Verbindung zwischen den Stützen23 und dem Rand 21 ist derart ausgebildet, daß die Maske aus dem Röhrenkopf entfernt werden kann, während die drei Emulsionsüberzüge (später noch näher erläutert) aufgebracht und entwickelt und die drei verschiedenen Phosphore (RBG) auf der Glasstirnplatte 15 aufgebracht werden.

Der gläserne Röhrenhals 3 enthält drei Strahlerzeugungssysteme 25r, 25δ und 25g, die jeweils einer bestimmten Schirmfarbe zugeordnet sind. Die Strahlerzeugungssysteme sind hier in einer /!-Anordnung in bezug auf die lange Achse x-x der Röhre gezeichnet, so daß ihre Strahlen in der Nähe der Oberfläche der Blende 19 konvergieren, wo sich ihre Strahlen überschneiden und dann weiter zu den einzelnen Farbphosphorpunkten laufen. Andererseits können die Strahlerzeugungssysteme auch in einer Linie angeordnet sein, oder es kann nur ein einzelner Elektronenstrahl Verwendung finden; im letzteren Falle sind zusätzliche Einrichtungen vorzusehen, die den Einzelstrahl in Lagen verschieben, die den Strahlen in einer Mehrstrahlröhre entsprechen.

Der rote, blaue und grüne Strahl wird einer dynamischen Fokussierung unterworfen, so daß die Konvergenz bei oder in der Nähe der Oberfläche der Viellochblende während der Abtastbewegung erhalten bleibt. Im vor-

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liegenden Falle werden die Fokussierkräfte für jeden mehr auch in. bezug auf das Phosphordreieck vergrößert, einzelnen Strahl durch drei interne Polschuhe 27, die so daß ohne Kompensationsmaßnahmen die Strahlen,

durch kleine Elektromagnete 29 erregt werden, erzeugt. deren Mittelpunkte das Strahldreieck bilden, bis zu

Die gewünschte horizontale und vertikale Abtast- sieben Farbpunkte bestreichen können, wie in Fig. 5 bewegung wird für alle drei Elektronenstrahlen aus den 5 angedeutet ist.

Strahlerzeugungssystemen 25 durch ein gemeinsames Wie bereits erwähnt, wird durch die Erfindung eine

Ablenkjoch 31 erzeugt. Das Ablenkjoch 31 enthält dabei Korrekturlinse von einzigartiger Ausbildung angegeben,

zwei elektromagnetische Spulen (was durch die doppelten die so wirkt, daß sich die scheinbare oder virtuelle

Stromzuführungsleitungen angedeutet ist), die im rechten Lichtquelle als Funktion des Ablenkwinkels in derselben

Winkel zueinander auf dem Glashals 3 angeordnet sind. io axialen und radialen Richtung bewegt, wie jedes Farb-

Wie durch die vertikale Linie P-P angedeutet ist, Zentrum in der fertigen Röhre sich als eine Funktion

schneidet bei nur geringfügiger Ablenkung der drei des Ablenkwinkels bewegt, wenn die drei Strahlen einer

Strahlen (d. h. wenn sie auf den Mittelteil des Schirmes dynamischen Fokussierung und der Ablenkung während

zeigen) die »normale« Ablenkebene die Achse x-x der der Abtastbewegung unterworfen werden. Vor einer ins

Röhre bei oder in der Nähe des Mittelpunktes des 15 einzelne gehenden Beschreibung dieser besonderen Linss

Joches 31, und die Farbzentren der Strahlen liegen an soll in Verbindung mit Fig. 6 das Verfahren und die

den Spitzen eines Dreiecks in dieser Ebene, wie durch Vorrichtung beschrieben werden, in Verbindung mit

die Punkte 33r, 33&, 33g in Fig. 1 angedeutet ist. Ent- welchen die Linse bei der Herstellung des Punktschirmes

sprechend liegen, wie in Fig. 3 gezeichnet ist (worin die Verwendung finden soll.

drei schraffierten Flächen die Auftrefforte der drei 20 I_n Fig. 6 ist wie in Fig. 1 mit 13 der metallische, Strahlen bedeuten), die Mittelpunkte der drei Strahlen zylindrische Wandteil des Kopfendes einer Farbfernsehauf dem »Strahldreieck« 35 auf dem Schirm, welche röhre mit drei Strahlerzeugungssystemen und einer Vielnatürlich mit dem »Phosphordreieck« 37 (d. h. das lochblende bezeichnet (s. auch Fig. 1), wie er während Dreieck, das durch die Mittelpunkte der drei Phosphor- des betreffenden Produktionsstadiums aussieht. Die punkte R, B und G gebildet wird) in der Nähe der Mittel- 25 innere oder Bildschirmoberfläche der Stirnplatte 15 ist achse der Röhre übereinstimmen oder sich in Deckung mit einem Überzug 45 aus einer photographischen befinden sollen. Emulsion zur Aufzeichnung des Mosaikmusters versehen,

Die Tatsache, daß die Ablenkebene und damit die Färb- welches durch die im Lichtweg befindliche Viellochblende Zentren der Elektronenstrahlen nicht festliegen, sondern 19 der Röhre und die von einer später noch näher zu ihre Lage entsprechend dem Auswandern der Elektronen- 30 beschreibenden Punktlichtquelle 47, die der kleinen strahlen vom Mittelpunkt des Schirmes weg sich verschiebt, Fläche bzw. dem Punkt entspricht, bei welchem einer wird in Fig. 1 dargestellt, wobei einer der Elektronen- der drei Elektronenstrahlen die normale Ablenkebene P-P strahlen an der Grenze seiner Ablenkbewegung durch der Röhre durchsetzt, ausgehenden Lichtstrahlen ereine durchgezogene Linie 39 angedeutet ist. Es ist ersieht- zeugt wird. Wenn der Punkt 47 in der Ablenkebene P-P lieh, daß sich der Weg des Elektronenstrahles an der bei 35 der ist, welcher in einer solchen Röhre von dem »roten« 39« angezeichneten Stelle nach Verlassen des Ablenk- Strahl durchsetzt wird, enthält die Emulsion 45 auf der joches 31 nach außen biegt und danach in einer Innenfläche der gläsernen Stirnplatte 15 einen roten geraden Linie zum Schirm weiterläuft. Verlängert man Phosphor, wie z. B. mit Mangan aktiviertes Zinkdiese gerade Strecke des Strahlweges 39 nach hinten, wie phosphat.

durch die gestrichelte Linie 39 δ angedeutet ist, so 40 Wie bereits erwähnt wurde, ist die Viellochblende 19 schneidet sie die ursprüngliche Strahlachse bei dem lösbar mit der Innenfläche des Röhrenkopfes über drei neuen Farbzentrum 41, das vor dem ursprünglichen oder mehr Zapfen 23 befestigt, so daß die Blende von der Farbzentrum 33 δ liegt. Wenn die Anordnung der Phos- Anordnung während des Überziehens mit den drei phorpunkte mittels eines normalen Beleuchtungsgehäuses, Emulsionen und des Entwickeins, das nach dem Niederd. h. ohne die Korrekturlinse, festgelegt worden war, 45 schlagen der drei (rot, blau und grün) Farbphosphore bewirkt die oben beschriebene Vor- und Rückwärts- erfolgt, entfernt werden kann. Die Schirmeinheit (d. h. bewegung der Farbzentren (und der Ablenkebene) eine die Schirmplatte 15 und die Viellochblende 19) muß Radialverschiebung des Strahldreiecks 35, so daß sich selbstverständlich in bezug auf den Punkt 47 sehr genau Abweichungen von der Übereinstimmung mit dem justiert werden; zu diesem Zwecke sind der Metall-Phosphordreieck 37 ergeben (wie in Fig. 4 gezeichnet) 50 zylinder 13, innerhalb dessen sich die besagte Anordnung und eine Verblassung der Farben eintritt, die immer dann befindet, und der Oberteil 49 des Tisches bzw. der entsteht, wenn ein Strahl mehr als einen Phosphorpunkt Sockel 51, auf dem der Röhrenkopf angeordnet ist, mit trifft. einer geeigneten Einstellvorrichtung versehen. Die hier

Die oben beschriebene »radiale« Abweichung von der gezeigte Einstellvorrichtung enthält drei Vorsprünge 53, Deckung kann durch die Verwendung einer axialsymme- 55 die im Dichtungsflansch 11 am unteren Ende des trischen, asphärischen optischen Anordnung in dem Zylinders 13 vorgesehen sind, ferner eine Anzahl (in Beleuchtungsgehäuse beim Festlegen des Punktrasters diesem Fall neun; s. Fig. 8) von sich radial erstreckenden vermieden werden. Ein solches Linsensystem ergibt V-förmigen Rillen 55, die in entsprechenden Abständen jedoch keine Korrektur für die »Degruppierung«, die entlang des Umfanges der Mittelöffnung 57 im Tisch 51 durch die dynamischen Fokussierkräfte entstehen, die 60 angeordnet sind. Die Vorsprünge 53 besitzen abgerundete die Fokussierung des Strahles bei allen Ablenkwinkeln Enden, die mit den Seitenflächen der V-förmigen Rillen aufrechterhalten. Bei wachsendem Ablenkwinkel bewegt 55 zusammenwirken und so eine selbsteinwägende, sich die Ablenkebene nach vorn, als Folge davon bewegt selbstzentrierende Lagerung ergeben, die die Schirmsich das Farbzentrum jedes einzelnen Strahles (d. h. der einheit genau zentriert in einer der drei später noch Punkt, bei welchem dieser die momentane Ablenkebene 65 näher beschriebenen Lagen um die Mittelachse x-x des durchsetzt) radial nach außen, wie durch den Punkt 43 Systems hält.

in Fig. 1 angedeutet ist. Als Folge davon bewegt sich in Die optische Einrichtung des Beleuchtungsgehäuses

den bekannten Farbbildröhren das Strahldreieck 35 nach Fig. 6 enthält eine später noch näher zu beschreibende

nicht nur radial in bezug auf das Phosphordreieck (wie in Lichtquelle, die innerhalb eines Kastens 57 in der Nähe

Verbindung mit Fig. 4 beschrieben wurde), es wird viel- 70 des Bodens des Gehäuses angeordnet ist, ferner eine

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Korrekturiinse 59, die zwischen der Lichtquelle und der vorrichtung versehenen Sockel 55 dreht oder b) den Viellochblende liegt. Wie später noch klarer werden wird, Röhrenkopf in der ursprünglichen (eingestellten) Lage sind die Linse und die anderen Einzelteile des optischen läßt und die Lichtquelle 67, 69 und die Linse 59 als Systems so entworfen, angeordnet und ausgebildet, daß Gesamteinheit dreht. Im letzteren Falle kann die Linse 59 die Lichtstrahlen auf dieselben Elementarflächen des 5 von nicht gezeichneten Armen, die auf dem Drehtisch 61 Schirmes 15 auffallen wie die drei Elektronenstrahlen, abgestützt sind, getragen werden, anstatt daß sie auf wenn diese einer dynamischen Fokussierung während des den festen, in Fig. 6 gezeichneten Lagerfianschen 71 liegt. Normalbetriebes der fertigen Röhre unterworfen werden. Die Funktion und der Entwurf der optischen Korrektur-

Wie erwähnt, ist die Lichtquelle für das optische linse 59 in dem Beleuchtungsgehäuse nach Fig. 6 soll System des Beleuchtungsgehäuses in einem Kasten 57 io nun im Zusammenhang mit den Fig. 9 bis 13 und mittels angeordnet. Dieser Kasten ist auf einem Drehtisch 61 mehrerer mathematischer Formeln im folgenden näher gelagert, so daß er um die Mittelachse x-x des Beleuch- beschrieben werden.

tungsgehäuses gedreht werden kann. Der Drehtisch 61 In Fig. 9 ist wie in Fig. 1 und 6 mit P-P die Bezugs-

dient dazu, den Punkt 47 des Systems an den Ort einer ebene bezeichnet, die der normalen Ablenkebene der der drei Strahlen in der normalen Ablenkebene einer 15 Röhre entspricht, mit 47 ist dabei ein fester Punkt Dreistrahl-Farbfernsehröhre zu bringen, in welcher die bezeichnet, von welchem die Lichtstrahlen in Richtung Schirmeinheit 17, 19 Verwendung finden soll. Eine ge- auf die Viellochblende 19 und die Schirmplatte 15 eignete Einstellvorrichtung, die einen mit einer Feder projiziert werden. Es ist ersichtlich, daß die Ebene P-P, vorgespannten Schieber 63 enthalten kann, welcher in von der aus die Lichtstrahlen projiziert werden, die entsprechend beabstandeten Vertiefungen 65 im Rand ao Mittelachse x-x der Röhre bei einem Abstand P₀, von des Drehtisches 61 eingreifen kann, gewährleistet die der Blende 19 aus gerechnet, schneidet. In Abwesenheit genaue Einstellung des Punktes 47 des optischen Systems. der Linse 59 in der Einrichtung nach Fig. 6 bildet ein

Die primäre Lichtquelle innerhalb des Kastens 57 Lichtstrahl einen Winkel u₀ mit der Lichtachse y-y und kann eine Ultraviolettlampe 67 enthalten. Ultraviolettes erzeugt einen Phosphorpunkt R auf der Schirmplatte 15 Licht einer Wellenlänge von beispielsweise 3200 bis 4500 Ä 25 bei einem radialen Abstand r. Ein Elektronenstrahl, der hat den Vorzug, daß die Herstellung des Punktrasters von dem »roten« Strahlerzeugungssystem 25 r ausgeht, praktisch im Tageslicht ausgeführt werden kann. Diese folgt jedoch, wenn er Ablenkkräften von einem üblichen kleine Quecksilberdampflampe 67 hat ein lichtaus- Ablenkjoch 31 in Fig. 1 und dynamischen Ablenksendendes Mittelteil von ungefähr 2,5 cm Länge, welches kräften, die beispielsweise von den kleinen Elektromit seinem Mittelpunkt auf der »Lichtachse« y-y des 30 magneten 29 in Fig. 1 herrühren, unterworfen wird, Systems angeordnet ist. Diese Lichtachse y-y entspricht nicht denselben Weg wie der Lichtstrahl vom Punkt 47 der Achse des Ursprungs eines der Elektronenstrahlen und verfehlt dadurch bei seinem Auftreffen den Mittel- und ist parallel zu der Mittelachse x-x des Beleuchtungs- punkt des Punktes R. Dies ist deshalb der Fall, da die gehäuses, wenn der Drehtisch 61 sich in einer der drei anfängliche Richtung des Elektronenstrahles die Verbeschriebenen Stellungen befindet. 35 längerung der Richtung des Elektronenstrahles beim

Die von der Lampe 67 ausgehenden Lichtstrahlen Auftreffen auf den Schirm, wenn diese nach rückwärts werden entlang der Lichtachse y-y zum Punkt 47 geleitet, verlängert wird (wie es durch die gestrichelte Gerade 75 der im vorliegenden Falle in oder in nächster Nachbar- angedeutet ist), bei einem Abstand P₀ —Ap von der schaft der normalen Ablenkebene p-p liegt. Das Licht Blende entlang der Richtung parallel zur Lichtachse y-y wird durch eine verlaufende Lichtleitung 69 geführt, die 4° gerechnet schneidet; Ap ist dabei eine Funktion des im wesentlichen aus einem Material besteht, das einen Ablenkwinkels U₀, und der Schnittpunkt 47' liegt in hohen Brechungsindex und eine hohe Transparenz für einem Abstand Δ s von der Achse y-y. Für das Folgende Strahlen der jeweils verwendeten Wellenlänge besitzt. muß beachtet werden, daß der Weg des Elektronen-Wegen der durch die Lampe 67 entstehenden Wärme ist Strahles annähernd parallel zur Achse y-y gezeichnet ist die Lichtleitung 69 vorzugsweise aus Quarz oder einem 45 und in dieser Beziehung im Hinblick auf die übrige Figur hitzebeständigen Glas, wie es beispielsweise unter dem nicht maßstabsgetreu dargestellt ist. Eine Rechnung, Warenzeichen »Pyrex« im Handel ist, gefertigt. Optisch die von der Annahme eines konstanten oder gleichreines Quarzglas ist »Pyrex« vorzuziehen, da letzteres förmigen Ablenkfeldes der Länge L ausgeht, führt zu der gegenüber Quarz eine längere Belichtungszeit bei der folgenden Gleichung: Herstellung des Mosaikschirmes ergibt. 50 a. _{= (T j2}\ +„2 /,, n\ m

Wie später noch in Verbindung mit den Fig. 6, 7 und 9 "F -\ , ) & \ öl )■ w

bis 13 erläutert werden wird, besitzt die Korrekturlinse 59 Die Abweichung A s, die in dem vorhergehenden Absatz

keine Symmetrieachse, sie kann daher als »asphärische erwähnt wurde, kommt von der Tatsache, daß, wie aus und asymmetrische« Linse bezeichnet werden. Die Linse Fig. 10 ersichtlich ist, der Konvergenzwinkel α als besitzt jedoch eine einzige Symmetrieebene 59a-59a 55 Funktion des Ablenkwinkels U₀ variiert. Diese Änderung (s. Fig. 6 und 7), und es ist sehr wichtig, daß die Linse von α bewirkt, daß der Elektronenstrahl die Ablenkbei jeder photographischen Belichtung des Schirmes so in ebene P-P in einem gewissen Abstand außerhalb der dem Beleuchtungsgehäuse orientiert ist, daß die »Symme- Achse schneidet; der Abstand ist deshalb nicht S (wo die trielinie« (d. h. die Schnittlinie zwischen der Symmetrie- Lichtquelle angeordnet ist), sondern 5 + As; As wird ebene und der unteren, ebenen Linsenoberfläche) im 60 dabei durch folgende Formel gegeben: rechten Winkel sowohl die Lichtachse y-y (Fig. 6) des As - d Fte α ίο) — te α f«_n)l (2)

Beleuchtungsgehäuses und die Mittelachse*-* (Fig. 6 ^{Lg lJ} ^ «WJ> V-)

und 1) der Röhre schneidet. Zwischen den einzelnen wobei α (ο) (wie in Fig. 10 eingezeichnet ist) den Kon-Belichtungen muß deshalb der Röhrenkopf 13, der die vergenzwinkel bei der Ablenkung Null, α (u₀) den Konver-Schirmplatte 15 enthält, in bezug auf die vorherige 65 genzwinkel für den Ablenkwinkel U₀ und d den Abstand Einstellung der Symmetrielinie 59«-59a der Linse 59 um der Ablenkebene P-P von der effektiven Ebene des Einjeweils 120° gedreht werden. Dies kann entweder dadurch wirkens der dynamischen Konvergenzkräfte bedeutet, erreicht werden, daß man a) die Linse und die Lichtquelle In Fig. 10 ist die Ebene, in der die dynamischen Fokussieren derselben Stellung für alle drei Belichtungen läßt und kräfte wirksam sind, beispielsweise als die Ebene F der den Röhrenkopf um 120° auf seinem mit einer Einstell- 70 Enden der Strahlerzeugungssysteme 25 gezeichnet.

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Die Auswirkung der oben beschriebenen radialen braucht, wie es durch die Formel (1) gegeben ist, sie kann

Bewegung (As) der Farbzentren des Elektronenstrahles vielmehr empirisch durch die Messung des Betrages der

ist (wie genauer aus Fig. 5 ersichtlich ist) eine Vergröße- Deckungsfehler an einem (evakuierten) Modell der Röhre

rung des Strahldreieckes 35 bezüglich des Phosphor- bestimmt werden. Dieses Verfahren ist vorzuziehen, weil

dreiecks 33 um einen Betrag, der proportional zu As ist. 5 a) die Stirnplatte einer Kathodenstrahlenröhre normaler-

Die erfindungsgemäße Linse bewirkt, daß die scheinbare weise beim Evakuieren der Röhre leicht deformiert wird

Lichtquelle und die scheinbare Elektronenquelle bei und b) weil die Felder der Ablenkjoche selten ganz

allen Ablenkwinkeln (w₀) virtuell zusammenfallen, so daß homogen sind. Die Werte der A s können ebenso empirisch

die radialen und die Degruppierungsabweichungen weitest- aus den Abweichungen des Farbpunktdreiecks und des

gehend verringert werden, Sowohl die »radiale« als auch io Strahldreiecks bestimmt werden. Aus diesen empirischen

die »Degruppierungs«-Art der Deckungsfehler kann mit Werten werden dann die Koeffizienten a_s, Gt₃ ... in der

einer guten Annäherung durch die Verwendung einer Gleichung (S) bestimmt, woraus sich die Beziehung

Linse korrigiert werden, deren Profil durch die folgende zwischen s und A ergibt.

allgemeine Gleichung dargestellt werden kann: Wie beim Linsenschleifen üblich, werden die Schleif-

15 Vorschriften im folgenden in Werten von (3 (der Tiefe des

δ = f _x (A) + f₂ (A) cos 0; (3) zu entfernenden Glases) gegeben, wobei die Beziehung zwischen ö, Dicke t und der Mitteldicke t₀ folgender Gleichung

dabei bedeuten /Ί(Α) und f_z(h) analytische Funktionen genügt:

von A, die die Form von Polynomen haben können. Die $ — t_o — t. (6)
Bedeutung von δ und A ist aus der Fig. 11 ersichtlich, ao

die Bedeutung von θ geht aus der Beschreibung von Die Tiefe O₀ entlang der Symmetrieebene ist:

^Fig; ^12her7?^r" <5 = OA² + αλ³ + CtA* + <xÄ⁵ + α₆Α^β + a₇A⁷ + · · ·,

Aus der folgenden, ins einzelne gehenden Beschreibung
der Linse wird Bezug genommen auf die Fig. 11,12 undl3. ( )

Die zusätzlich noch in Fig. 11 vorkommenden Bezugs- 25 wobei die Koeffizienten a₂, a₃ usw. die Ergebnisse der

zeichen bedeuten: A eine Höhe auf der Linse (radialer Ab- _π , . , , . „ , /äi\ „, , . .
, , ,,·,. , τ ., , ■■· tv ι j τ· τ, · j Polynomialentwicklung der K₇- -Werte ist.

stand vom Mittelpunkt), t die Dicke der Linse bei der ^{J ö} \dhj₀

Höhe A, Zj₁ den Abstand der Lichtquelle von der ersten Die Tiefe für einen beliebigen Azimutwinkel 0, geOberfläche der Linse und U₁, u_% und U₃ Winkel, die die messen von der Symmetrieebene (0 = 0), ist dann durch Lichtstrahlen mit der Lichtachse (y-y) oder zu einer dieser 30 folgende Formel gegeben:
Achse parallele Linie bilden, bevor sie in die Linse eintreten, innerhalb der Linse bzw. nach dem Verlassen der <5 = (a₂A² + a₄A⁴ -f α_βΑ^β + ···) + («3^Ä3 + a₆A⁵ + a₇Ä⁷ Linse, wobei ein Lichtstrahl denselben Punkt auf der -j- ...) cos 0. (8)

Blende trifft, den ein von der Lichtquelle mit dem Winkel

U₀ (Fig. 9) ausgehender Lichtstrahl in der Abwesenheit 35 Die Koeffizienten a₂, a_s ... sind die gleichen wie in der Linse 59 erreichen würde. Gleichung (S).

In der folgenden Formel (4) zur Bemessung der Linse Fig. 13 zeigt, unter Verwendung der in Verbindung

sind dieselben Symbole wie in Fig. 9,10 und 11 verwendet: mit Fig. 12 erklärten Symbole, die typischen Querschnitte für eine Glaslinse mit einem Brechungsindex N dt\ __ sin U₃ — sin U₁ 40 von 1,54708 im Ultraviolettbereich (z.B. 3800 Ä), die

~dh)_a ~ N cos M₂ cos U₃ ' für die Herstellung eines Rasterschirmes für eine 21 "-Viel-

lochblenden-Farbfernsehröhre, ähnlich wie in Fig. 1 ge-

wobei (£) den Verlauf der Linse in ihrer Symmetrie- ^zei&· ^gelegt ist. Die Tiefe <5 der Linse ist auf der \dh/o senkrechten Achse der Zeichnung in Millimetern anebene bedeutet, d. h. die Schnittfläche durch die Linse 45 gegeben, während die Höhen A (s. Fig. 12) auf der Linse, bei dem Azimutwinkel 0 = 0. Weiterhin ist gemessen vom Mittelpunkt der Linse aus, auf der waagerechten Achse der Zeichnung in Zentimetern angegeben

ta u — ^ ^^{s sem}· Die vier angegebenen Kurven, 0=0°, 0 = 90°,

⁸³ Zj₁ + t~Ap ' 0 = 180° und 0 = 270° sind die Querschnitte durch die

sin U₁-N sin M₂, 5° Linse bei den angegebenen Azimutwinkeln, wobei 0 von

, _ , , . j. ,-ν . λ j. j. ,λ der Symmetrielinie L-L in Fig. 12 aus gerechnet ist.

A = Zj₁ tg M₁ + t · tg M₂ = (Z_L + t — A ρ tg M₃ + A s, _{Wie in Verbindung mit Fig 5 bereits erwähnt wurd<5)}

JV= Brechungsindex der Linse bei der zur Exposition besteht eine Auswirkung der dynamischen Fokussierung verwendeten Wellenlänge. der Elektronenstrahlen in einer »Maskenschirmröhre«

55 (beispielsweise einer »Schattenmaskenröhre« nach Fig. 1),

Die Formel (4) kann folgenderweise entwickelt werden: die ohne Verwendung einer Korrekturlinse hergestellt

wurde, in einer Degruppierung der Strahlen oder, anders

' dt\ „ , „ ,, . ₇, _ ₇. , ₇. „ ,. ausgedrückt, in einer Vergrößerung des Strahldreiecks in

^)_η=2α₂Α-3α₃Α2-4α₄λ=>- 5α₅Α*- 6α_βΑ«-7α,Α«· ■ ·. _{bezug auf das} p^p^d^^ wenn der Ablenkwinkel

(5) 60 der Strahlen zunimmt. Die optische KorrekturUnse gemäß der Erfindung bewirkt denselben »Degruppierungs-

Dieses Polynom wird nun integriert und ergibt die effekt« für die einzelnen Lichtstrahlen in dem Beleuch-Dicke t als eine Funktion von A entlang der Symmetrie- tungsgehäuse nach Fig. 6 während der Rasterschirmlinie 59#-59a beim Winkel 0 = 0. Die Anzahl der in dem herstellung wie das Ablenkjoch und die dynamische Polynom verwendeten Glieder hängt von der gewünschten 65 Fokussierung bei den Elektronenstrahlen. Um Phosphor-Genauigkeit ab. punkte herzustellen, die sich berühren und die so liegen,

Bevor eine genaue Beschreibung des Verfahrens zum daß sie sich mit den jeweiligen Elektronenstrahlen decken, Schleifen dieser Linse gegeben wird, soll darauf hin- wenn die Linse verwendet wird, ist es nötig, den Abstand gewiesen werden, daß die Vorwärtsbewegung der Ablenk- der Viellochblenden zum Schirm (q) anders zu bemessen, ebene, d. h. Ap in Fig. 9, nicht genau so zu erfolgen 70 als ohne die Verwendung dieser Linse.

Das im folgenden beschriebene Verfahren wurde bisher erfolgreich zur genauen Bestimmung der Änderungen des »^« beim Anwenden desErfindungsgedankens auf eine übliche 53-cm-Farbfernsehröhre (RCA Type Nr. 21AXP22, die ohne Verwendung einer Linse hergestellt wurde) angewandt, es kann mit gleichem Erfolg auch zur Herstellung von »Schattenmaskenröhren« anderer Formen (z. B. »rechteckig«), anderer Dimensionen (z. B. 68 cm) und auch anderer Schirmarten (z. B. »linearen« Schirmen) dienen.

Der »Degruppierungsfehler« e (d. h. die von der dynamischen Fokussierung herrührende Verlagerung jedes einzelnen Fleckmittelpunktes in bezug auf den entsprechenden Phosphorpunkt in einer Richtung radial auswärts vom Mittelpunkt eines gegebenen Tripletts) hatte bei einer konventionellen Farbfernsehröhre der obengenannten Type an den verschiedenen Orten des Schirmes folgende Werte:

a) am Mittelpunkt e des Schirmes 0,000 cm

b) etwa 15 cm vom Mittelpunkt e 0,0025 cm

c) etwa 23 cm vom Mittelpunkt e 0,005 cm

Diese Werte werden in die folgende Formel eingesetzt:

(9)

dabei bedeutet q den Zwischenraum zwischen Blende und Schirm bei einem bestimmten radialen Abstand vom Mittelpunkt des Schirmes, 'q den Abstand der Blende zum Schirm bei dem betreffenden radialen Abstand vom Mittelpunkt des Schirmes in der Röhre, bei welchem der oben angegebene Deckungsfehler e gefunden wurde, e den Betrag des »Degruppierungsfehlers« gemessen vom nächsten Eck eines Dreiecks, welches durch Verbinden der Mittelpunkte der in Dreieckform angeordneten Phosphorpunkte gewonnen wurde, welche den betreffenden radialen Abstand vom Mittelpunkt der Bezugsröhre besitzen, und f den Abstand vom Mittelpunkt eines beliebigen Phosphordreiecks zu einer seiner Ecken etwa 0,025 cm bei der obenerwähnten Röhre).

Löst man die Formel (9) für Aq (d. h. die Änderungen im Abstand von Blende zum Schirm) und setzt die oben gewonnenen Werte sowie die Werte für q, die in der untenstehenden Tabelle angegeben sind, für verschiedene Punkte a), b), c) usw. ein, so erhältman, gegeben durch Aq= (q — ~q) = q (γ\, folgende Werte:

a) Aq = 0,000 cm,

b) Aq = 0,142 cm,

c) Aq = 0,301 cm.

Um den genauen Abstand q zwischen Blende und Schirm für die verbesserte Bildröhre zu bekommen, ist es notwendig, die obengenannten Aq-Weite vom ursprünglichen q abzuziehen. Das entlang einer Linie parallel zur Mittelachse der Röhre gemessene »neue q« (q in der folgenden Tabelle) verhält sich wie in der untenstehenden Vergleichstabelle:

den Rand zu (wie bei den bisher gebräuchlichen Röhren) zuzunehmen, in Wirklichkeit monoton abnimmt. Dies ist in Fig. 14 angedeutet, bei der der Abstand zwischen Blende und Schirm (q) an den Rändern der Schirmeinheit kleiner gezeichnet ist als in der Mitte.

Da durch die oben beschriebenen Änderungen im Abstand der Blende zum Schirm eine Berührung der einzelnen Phosphorpunkte erreicht werden soll, muß diese neue Abstandsbemessung vor dem Einbau der Schirmeinheit in das Beleuchtungsgehäuse vorgenommen werden. Wenn die Herstellung des Phosphorschirmes beendet ist, wird der Röhrenkopf 13 in der üblichen Weise an das offene Ende des Konus 7 (Fig. 1) vakuumdicht angesetzt, wobei das Mosaikmuster der Blendenöffnungen und der Phosphorpunkte in bezug auf die Mittelachse x-x der Röhre zentriert werden.

Bei einer erfindungsgemäß hergestellten Farbfernsehröhre berühren sich die Phosphorpunkte über die gesamte abgetastete Fläche des Bildschirmes, und die Auftreffflächen der Elektronenstrahlen und die Phosphorbereiche bleiben während der ganzen Abtastbewegung der Strahlen in Deckung. Als Folge davon kann man die »Toleranz« (d. h. die zulässige Änderung in der relativen Größe der Strahlquerschnitte und der Phosphorpunkte) im Vergleich

^a5 zu den nach herkömmlichen Verfahren hergestellten Röhren notwendigen Toleranzen vergrößern. Die Möglichkeit einer weiteren Toleranz kann vorteilhaft dazu ausgenutzt werden, entweder die Löcher in der Blende größer zu machen und damit den Strahlquerschnitt, was eine erhöhte Helligkeit des Bildschirmes bewirkt, oder den Ausschluß und damit die Herstellungskosten zu verringern oder beides.

q (altes Verfahren)

Schirmmittelpunkt 1,355 cm

etwa 15 cm vom Mittelpunkt.. 1,415 cm
etwa 23 cm vom Mittelpunkt.. 1,500 cm

q (erfmdungs

gemäßes
Verfahren)

1,355 cm 1,273 cm 1,200 cm

Hieraus ist ersichtlich, daß im Falle einer 53-cm-Bildröhre beim Anwenden des Erfindungsgedankens der Abstand der Blende zum Schirm, anstatt in Richtung auf

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Herstellung einer Musterplatte auf photographischem Wege, welche dem Mosaikraster für die Wiedergabe farbiger Fernsehbilder auf dem Leuchtschirm einer Kathodenstrahlröhre entspricht, in welcher während der Abtastung der Bildschirmfläche mehrere Elektronenstrahlen Ablenk- und Fokussierkräften unterworfen werden, wobei die Einrichtung eine Lichtquelle zur Beleuchtung der Bildschirmfläche durch die öffnungen einer Viellochblende, die in der Nähe des Bildschirmes innerhalb der Röhre angeordnet ist, sowie eine zwischen Lichtquelle und Viellochblende angeordnete Korrekturlinse enthält, gekennzeichnet durch eine asphärische in bezug auf die Linsenachse asymmetrische Korrekturlinse, die so bemessen ist, daß die aus der Linse durch die Viellochblende auf den Bildschirm fallenden Lichtstrahlen diejenige Richtung haben, mit der die unter dem Einfluß der Ablenk- und Fokussierkräfte stehenden entsprechenden Elektronenstrahlen in die Viellochblende eintreten.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Korrekturlinse, deren eine Oberfläche durch die Formel

δ = Λ(A) = ft{h) cos 0

dargestellt werden kann, wobei δ die Tiefe der Linse (von einer im Mittelpunkt der Linse tangierenden Ebene aus gerechnet) bei einem gewissen Azimutwinkel θ und Radius h und f_t (A) und f₂ (A) analytische Funktionen von h bedeuten.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Linse, deren Oberfläche durch die Formel

δ = a₂h² + a₄Ä⁴ + 1- ((Z₃A³ + Ct₆A⁵ -i ) cos θ

dargestellt werden kann, wobei die Koeffizienten a₂,

I 095

α₃, α₄ ... durch den Betrag der Deckungsfehler zwischen einem Strahldreieck und einem Phosphorpunktdreieck (Fig. 4 und 5) bestimmt sind, die auftreten, wenn bei der Festlegung der Phosphorpunkte in einer entsprechenden Röhre keine Korrekturlinse eingeschaltet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturlinse solche optischen Eigenschaften besitzt, daß die virtuelle Lichtquelle an einem Punkt erscheint, der durch die Werte Ap *° und As gegeben ist, wobei Ap und As durch die Deckungsfehler bestimmt sind. (Ap ist dabei die Verschiebung der Farbzentren der Elektronenstrahlen nach vorn und As die Bewegung der Farbzentren nach außen, wobei der Begriff »Farbzentrum eines Strahles« dabei den Schnittpunkt der der Austrittsrichtung der Elektronen aus dem Strahlerzeugungssystem vor ihrem Eintritt in ein Ablenkfeld entsprechenden Geraden mit der Geraden, die durch die rückwärtige Verlängerung des Strahlweges in der Nähe des Bildschirmes nach dem Verlassen jeglicher Ablenkfelder gebildet wird, bedeutet.)

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die virtuelle Lichtquelle so angeordnet ist, daß sich für die Winkel M₃ und die entsprechenden Α-Werte für jeden Ort der Linse und eine gegebene Lage der reellen Lichtquelle bestimmte Winkel M₁ und Ji₂ als Funktion von M₃ ergeben; M₁ bedeutet dabei die Neigung eines bestimmten Lichtstrahles in bezug auf die Achse (x-x) der Einrichtung vor dem Eintritt in die Linse, M₂ die Neigung desselben Strahles innerhalb der Linse und M₃ die Neigung desselben Lichtstrahles auf seinem Weg von der Linse zum Bildschirm.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse eine Symmetrieebene besitzt und die Änderungen der Linsendicke t in Abhängigkeit von dem Radius h der Linse in der Symmetrieebene (Θ = 0) durch die Formel gegeben ist:

dt\ Jh)₀

sin M₃ — sin U₁ I dd \

N cos M₉ — cos μ,

40

dabei bedeutet M₁ den Winkel, den ein bestimmter Lichtstrahl mit der Achse (x-x) der Einrichtung bildet, bevor er auf die Linse auffällt, M₂ den Winkel, den derselbe Lichtstrahl mit der Achse bei seinem Verlauf innerhalb der Linse bildet, M₃ den Winkel, den derselbe Lichtstrahl mit der Achse auf seinem Weg zwischen Linse und Bildschirm bildet, und N den Brechungsindex des Linsenmaterials für die Wellenlänge des Lichtstrahles.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle und die Linse gemäß den folgenden Beziehungen angeordnet sind:

h- As ^t

ΛΤ ■

sin U₁ = N sin M₂,
h = Z_L tg U₁ + tg M₂ = (ZL + t — Δ p) tg M₃ + Δ s

(Zl bedeutet dabei den Abstand zwischen Lichtquelle und Linse).

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Linse mit einer einzigen Symmetrieebene, die in einer Ebene mit der Lichtachse (y-y) und der longitudinalen Achse der Röhre (x-x) liegt, wobei die Schnittlinie der Symmetrieebene mit der ebenen Linsenfläche senkrecht auf den genannten Achsen steht und die Lichtachse parallel zur Röhrenachse liegt und durch den Schnittpunkt des unabgelenkten Strahles mit seiner normalen Ablenkebene (normales Farbzentrum) geht.

9. Einrichtung nach Anspruch 2, 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Linse entlang der Symmetrieebene durch die gegebenen Formeln mit O=O bestimmt ist.

10. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt der Lichtquelle im Beleuchtungsgehäuse an dem Ort angeordnet ist, wo ein unabgelenkter Elektronenstrahl die normale Ablenkebene durchsetzen würde (»normales Farbzentrum«).

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Röhre mit drei Kathodenstrahlen arbeitet, die von drei gegenüber der Achse der Röhre versetzten Strahlerzeugungssystemen ausgehen und zu einer Schirmeinheit mit Schattenmaske und im Dreieck angeordneten Phosphorpunkten laufen, wobei die Farbzentren der Kathodenstrahlen im Betrieb durch die gemeinsame Wirkung der Ablenk- und Fokussierkräfte in bezug auf die Röhrenachse sowohl axial als auch radial verschoben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle am Ort des normalen Farbzentrums angeordnet ist und die Linse im Weg der Lichtstrahlen von der Lichtquelle zur Maske (Viellochblende) liegt, wobei die gegenseitige Lage von Lichtquelle und Linsensystem einerseits und der Maske und der Bildschirm-Oberfläche andererseits so justierbar sind, daß die Lichtquelle in das Farbzentrum bei der Ablenkung Null (»normales Farbzentrum«) jeder der drei Elektronenstrahlen gebracht werden kann; als Farbzentrum ist dabei der Durchstoßpunkt eines unabgelenkten Elektronenstrahles durch seine normale Ablenkebene bezeichnet.

12. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildschirmoberfläche mit einer photographischen Schicht versehen ist.

13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Maske (Viellochblende) von der Büdschirmoberfläche am Rand kleiner ist als in der Mitte.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand durch die Formel

gegeben ist, wobei q den Abstand Maske—Schirm bei einem bestimmten radialen Abstand von der Mitte des Schirmes, q den Abstand Maske—Schirm parallel zur Röhrenachse gemessen, e den Betrag des Degruppierungsfehlers, d. h. den Abstand, gemessen von der Spitze eines Dreiecks, durch Verbindung der Mittelpunkte der im Dreieck angeordneten Phosphorpunkte der Röhre bei Festlegung dieser Punkte ohne Korrekturlinse, zu dem entsprechenden Strahldreieck und f den Abstand vom Mittelpunkt eines Phosphorpunktdreiecks zu einer seiner Ecken bedeutet.

15. Fernsehbildröhre, hergestellt mittels der Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Bildschirmfläche zur Viellochblende vom Rand zur Mitte hin zunimmt.

16. Röhre nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Bildschirmfläche und Viellochblende von der Mitte zum Rand monoton abnimmt.

17. Röhre nach Anspruch 15 mit einer longitudinalen Achse, drei Strahlerzeugungssystemen, die an den Ecken eines Dreiecks liegen, dessen Mittelpunkt sich auf der Röhrenachse befindet, einer Schirmeinheit des »Schattenmaskem-Typs mit einer sphärisch gekrümmten Viellochblende, deren konvexe Seite der konkaven Bildschirmfläche, die mit einem Mosaik aus einer Vielzahl von im Dreieck angeordneten Phosphorpunkten verschiedener Farbcharakteristik bedeckt ist, zugewandt ist, wobei die Phosphorpunkte gleich groß sind, aneinander angrenzen und so liegen, daß die durch die Öffnungen der Viellochblende fallenden Elektronenstrahlen jeweils auf die entsprechenden Phosphorpunkte fallen, wenn die Bildschirmfläche von den Ablenk- und Fokussierkräften unterworfenen Elektronenstrahlen ao abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Viellochblende von der Fläche, in

der die Phosphorpunkte liegen, durch die Formel

gegeben ist, wobei q den Abstand Maske—Schirm bei einem bestimmten radialen Abstand von der Mitte des Schirmes, q den Abstand Maske—Schirm parallel zur Röhrenachse gemessen, e den Betrag des Degruppierungsfehlers, d. h. den Abstand, gemessen von der Spitze eines Dreiecks, durch Verbindung der Mittelpunkte der im Dreieck angeordneten Phosphorpunkte der Röhre bei Festlegung dieser Punkte ohne Korrekturlinse, zu dem entsprechenden Strahldreieck und f den Abstand vom Mittelpunkt eines Phosphorpunktdreiecks zu einer seiner Ecken bedeutet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
RCA-Review, Juni 1956.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 012 325.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 009 679/220 12.