DE1126913B - Anordnung mit einer Kathodenstrahlroehre zur Wiedergabe farbiger Bilder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einer Kathodenstrahlröhre zur Wiedergabe farbiger Bilder, bei der Elektronenstrahlen verschiedener Geschwindigkeit auf einen Betrachtungsschirm auftreffen, um verschiedene Leuchtstoffschichten zu erregen, die Licht verschiedener Farbe erzeugen. Kathodenstrahlröhren, die nach diesem Prinzip arbeiten, werden auch als »Penetron«-Mehrschichtröhren bezeichnet. Bei dieser Art der Farbfernsehröhren wird der Schirm mit Leuchtstoffen versehen, die durch den Kathodenstrahl, d. h. durch Elektronen verschiedener Geschwindigkeit, selektiv erregt werden. Eine Leuchtstoffschicht kann z. B. blaues Licht erzeugen, wenn sie von Elektronen mit einer Geschwindigkeit von 20 kV getroffen wird. Eine andere Leuchtstoffschicht kann gelbes Licht erzeugen, wenn sie von Elektronen mit einer Geschwindigkeit von 10 kV getroffen wird. Mit Hilfe einer derartigen Röhre kann also ein farbiges Bild, ζ. B. ein Fernsehbild, auf dem Betrachtungsschirm erzeugt werden, wenn Elektronenstrahlen mit einer Energie von 20 bzw. 10 kV in ihrer Intensität in Übereinstimmung mit der gelben und blauen Farbkomponente des Bildsignals moduliert werden und gleichsinnnig über den Betrachtungsschirm zur Erzeugung des Zeilenrasters abgelenkt werden. Rohren dieser Art haben den Vorteil eines besseren Wirkungsgrades als die meisten anderen Farbkathodenstrahlröhren, und es ist nicht erforderlich, eine Ausrichtung zwischen den Bildelementen des Schirmes und anderen Teilen des Gerätes vorzunehmen.

Wenn Elektronenstrahlen verschiedener Geschwindigkeit von dem gleichen (elektrostatischen oder magnetischen) Ablenkelementen abgelenkt werden, hängt die Ablenkung von der Geschwindigkeit des Strahles ab. Bei einer bekannten Farbfernsehröhre, die ebenfalls mit einem Mehrschichtenschirm arbeitet, dessen Leuchtfarbe von der Geschwindigkeit der einfallenden Elektronen abhängt, ist aus diesem Grunde unmittelbar vor dem Schirm ein auf konstantem Potential liegendes Gitter vorgesehen, während das Potential des Schirmes selbst im Rhythmus des Farbwechsels umgeschaltet wird. Infolge des dem Schirm vorgeschalteten, auf konstantem Potential liegenden Gitters haben die Elektronen im Ablenkraum stets die gleiche Geschwindigkeit, so daß eine Abhängigkeit der Ablenkung von der Strahlgeschwindigkeit nicht besteht. Diese Methode der Ausschaltung des Einflusses der unterschiedlichen Auftreffgeschwindigkeit auf die Ablenkung ist jedoch nur bei einer Einstrahlröhre möglich. Bei einer Mehrstrahlröhre mit mehreren gleichzeitig tätigen Kathodenstrahlen unterschiedlicher Geschwindigkeit, auf welche sich die vorAnordnung mit einer Kathodenstrahlröhre zur Wiedergabe farbiger Bilder

Anmelder:

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

Vertreter: Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. Februar 1959 (Nr. 793 578)

Shepard Roberts, Scotia, N. Y. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

liegende Erfindung bezieht, ist dieser Weg nicht gangbar. Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch beseitigt, daß Ablenkvorrichtungen vorgesehen sind, welche die Strahlen im Gleichtakt über den Bildschirm führen, wobei eine Divergenz der Strahlen auftritt, und daß eine Elektronenlinse oder ein zweites Ablenksystem mit Ablenkplattenpaaren den Strahl in einer die divergierende Ablenkung aufhebenden Weise derart beeinflußt, daß die Auftreffpunkte der Strahlen auf dem Schirm stets zusammenfallen, wobei die Ablenk- bzw. Linsenwirkung durch elektromagnetische bzw. elektrostatische Mittel oder umgekehrt erzielt wird.

Gemäß der weiteren Erfindung sind die Kathodenstrahlen konzentrisch zueinander angeordnet, so daß das Zusammenfallen am Betrachtungsschirm erleichtert wird. Der eine Strahl wird durch ein erstes Strahlerzeugungssystem erzeugt, das eine Anfangsgeschwindigkeit von z. B. 10 kV ergibt. Der zweite Elektronenstrahl wird von einem zweiten Strahlerzeugungssystem erzeugt, das von dem ersten Strahl durchsetzt wird. Dieses Strahlerzeugungssystem erteilt den Elektronen eine Gesamtbeschleunigung von z. B. 10 kV und beschleunigt den Strahl des ersten Strahlerzeugungssystems um zusätzliche 10 kV. Es ergibt sich hieraus ein Paar von konzentrisch liegenden Strahlen, von denen der eine mit einer niedrigen Geschwindigkeit von beispielsweise 10 kV und der andere mit einer hohen Geschwindigkeit von z. B. 20 kV wandert. Eine Farbfernsehwiedergaberöhre

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mit mehreren hintereinander angeordneten Hohlkathoden ist bereits bekannt. Jedoch handelt es sich hier nicht um einen Mehrschichtenschirm, sondern um einen Schirm, bei dem die Leuchtstoffe in Form von senkrecht zur Zeilenrichtung orientierten Streifen aufgebracht sind und bei dem zusätzlich Indexsignale erzeugt werden, durch welche die Kathoden in verschiedenen Phasenlagen getastet werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin-

werden, ohne daß die Elektronen hoher Energie beeinflußt werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, in einer Kathodenstrahlröhre zur Wiedergabe farbiger Bilder Elektronenstrahlen verschiedener Geschwindigkeit, die im wesentlichen konzentrisch zueinander liegen, zu erzeugen, diese Strahlen mit Hilfe eines Ablenksystems abzulenken, welches eine Divergenz der Strahlen in Abhängigkeit von der Ablenkung er

dung gelangen die beiden Strahlen in den Einfluß- ίο gibt, und die Strahlen an dem Betrachtungsschirm

bereich eines Spulensatzes für die magnetische Ablenkung, die unmittelbar hinter dem zweiten Strahlerzeugungssystem liegt. Den Spulen wird ein sägezahnförmig verlaufender Ablenkstrom zugeführt,

durch ein zeitlich konstantes, jedoch räumlich sich änderndes Feld zusammenführen, welches auf die Elektronenstrahlen nach dem Beginn der Ablenkung und in verschiedener Weise auf die beiden Strahlen

der die Elektronenstrahlen ablenkt, wobei die Werte 15 einwirkt.

des magnetischen Feldes so gewählt sind, daß die be- Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Anord-

treffenden Strahlen etwas stärker abgelenkt werden, nung zu schaffen, bei der eine Kathodenstrahlröhre

als es zur Erzeugung des Zeilenrasters erforderlich ist.

Im Bereich der magnetischen Ablenkspulen ist eine

der oben beschriebenen Art verwendet wird und durch die ein mehrfarbiges Bild mit einer möglichst

Elektronenlinse angeordnet. Diese Linse führt eine 20 geringen Ablenkleistung erzeugt werden kann sowie

von der Zeit unabhängige Spannung, welche das Bestreben hat, die Elektronenstrahlen in Richtung auf die Achse der Röhre abzulenken, und zwar um einen Betrag, der von der ursprünglichen Ablenkung der Elektronenstrahlen von der Röhrenachse und ihren Geschwindigkeiten abhängt. Die Spannung der Elektronenlinse ist so gewählt, daß die Elektronenstrahlen in konvergierender Richtung so stark abgelenkt werden, daß die divergierende Ablenkung, welche mit der

mit geringem Aufwand, und zwar derart, daß das Bild scharf und frei von Störungsmustern ist.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Kathodenstrahlröhe gemäß der Erfindung mit den zugehörigen Schaltelementen;

Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1; Fig. 3 ist ein Schnitt durch das Strahlerzeugungs-

Wirkung der veränderlichen magnetischen Felder 30 und Ablenksystem der Röhre der Fig. 1 in größerem verknüpft ist, aufgehoben wird. Die Strahlen werden Maßstab; daher auf dem Betrachtungsschirm unter allen verschiedenen Ablenkbedingungen zusammengeführt.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung verwendet ebenfalls magnetische Ablenkspulen. In diesem Fall werden jedoch die Elektronenstrahlen durch elektrostatische Ablenkplatten zusammengeführt, denen mit der Zeit veränderliche Ablenkspannungen zugeführt werden. Diese Spannungen haben eine solche Richtung und auch Größe, daß sie die divergierenden Wirkungen der magnetischen Felder aufheben. Die Elektronenstrahlen laufen daher auf dem Betrachtungsschirm zusammen, trotz der divergierenden Wirkungen der Ablenkspulen.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, eine Kathoden- 45 Anschluß der Röhre eingesetzt werden können. Die strahlröhre zur Wiedergabe farbiger Bilder zu Röhre erweitert sich zu einem trichterförmigen Teil 4 schaffen, die mit Elektronenstrahlen verschiedener und hat an ihrem anderen Ende eine Abschluß-Geschwindigkeit arbeitet und bei der ein zweiteiliges platte 5, die etwas gekrümmt sein kann. Vorzugsweise Ablenksystem dazu dient, die Elektronenstrahlen ab- bestehen der Hals 2, der Kolben 4 und die Abschlußzulenken, während gleichzeitig die Koinzidenz der 50 platte 5 der Röhre aus Glas. Die Röhre ist evakuiert, Auftreffpunkte auf dem Betrachtungsschirm aufrecht- so daß im Innern der Röhre Elektronenstrahlen ererhalten bleibt. ' zeugt werden können, die den Raum ohne wesentliche

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, bei Verluste durchsetzen.

einer derartigen Röhre zwei konzentrische Kathoden- Die Abschlußplatte 5 der Röhre 1 dient als Bestrahlen verschiedener Geschwindigkeit auf einem 55 trachtungsschirm. Auf der Innenseite der Abschluß-Betrachtungsschirm auftreffen zu lassen, die Leucht- platte ist eine Leuchtstoffschicht 6 angebracht. Dieser stoffe zur Erzeugung von Licht verschiedener Farbe Überzug besteht aus einem Material, das beim Auferregen, treffen von Elektronen Licht erzeugt. Der Überzug 6 Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Er- besteht aus mindestens zwei Schichten, von denen die zeugung von zwei konzentrischen Kathodenstrahlen 60 eine auf Elektronen eines Energiebereiches und die mit verschiedenen Geschwindigkeiten, die in Richtung andere auf Elektronen eines anderen Energiebereiches auf einen Betrachtungsschirm beschleunigt werden, ansprechen. Die Schicht, die nach der Wandung 5 zu wo sie Licht verschiedener Farbe hervorrufen. liegt, kann z. B. aus Zinksulfid bestehen, das mit etwa Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in einem 0,1 Gewichtsprozent Silber aktiviert ist, um ein blaues Gerät zur Erzeugung eines zusammengesetzten Elek- 65 Bild zu erzeugen, wenn es von Elektronen in einem tronenstrahles, der Elektronen hoher Energie und Geschwindigkeitsbereich von z. B. 10 bis 20 kV gesolche niedriger Energie enthält, wobei die Elektronen troffen wird. Die zweite Schicht, die nach dem Hals 2 niedriger Energie nach Art einer Irisblende moduliert der Röhre zu liegt, kann z. B. aus Zinkcadmium-

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung der Bahnen, die von den Elektronenstrahlen bei einer Röhre nach Fig. 1 bis 3 durchlaufen werden;

Fig. 5 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1 von einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 6.

Das Bildwiedergabesystem

Das Bildwiedergabesystem enthält eine Kathodenstrahlröhre 1 mit einem Hals 2, der längliche zylindrische Form aufweist. An dem einen Ende des Halses 2 hat die Röhre einen Sockel 3 üblicher Ausführung mit Stiften, die in eine zugehörige Fassung zum

sulfid bestehen, das mit etwa 1,0 Gewichtsprozent Mangan aktiviert ist, um ein gelbes Leuchtbild zu erzeugen, wenn es von Elektronen getroffen wird, die einen Geschwindigkeitsbereich von 1 bis 10 kV haben. Diese zweite Schicht läßt die Elektronen höherer Energie ohne wesentliche Verluste und ohne Lichterzeugung hindurch. Während der Kathodenstrahl aus zwei Komponenten zusammengesetzt sein kann, von denen jede über einen Bereich schwankt, wird zur

feste Geschwindigkeit aufweisen. So wird z. B. die Komponente hoher Energie als 20-kV-Strahl und die Komponente niedriger Energie als 10-kV-Strahl bezeichnet.

Die spezielle Anordnung des Leuchtstoffüberzuges 6 bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung.

Im Hals 2 der Röhre 1 ist das Strahlerzeugungssystem untergebracht. Das Strahlerzeugungssystem 7

horizontalen Ablenkspulen 14, sobald sie das Strahlerzeugungssystem 8 verlassen. Diesen Spulen wird ein Ablenkstrom aus dem Gerät 15 zugeführt. Das Gerät 15 erzeugt zwei mit der Zeit veränderliche 5 Ströme, von denen der eine den vertikalen Ablenkspulen 13 und der andere den horizontalen Ablenkspulen 14 zugeführt wird. Bei einer Fernsehröhre können z. B. die vertikalen Ablenkspulen 13 einen sägezahnförmig verlaufenden Strom führen, der eine

Erleichterung der Darstellung in den Beispielen davon io Wiederholungsfrequenz von 60 Hz aufweist, während gesprochen, daß die Komponenten eine bestimmte die horizontalen Ablenkspulen 14 einen sägezahn-

förmigen Strom führen, der eine Wiederholungsfrequenz von etwa 13 000 Hz hat. Das Feld der Spulen wirkt auf die Elektronenstrahlen ein, um sie im 15 Gleichtakt, jedoch nicht im gleichen Ausmaß abzulenken, so daß sie einen Teilraster auf dem Schirm 5 schreiben und den Leuchtstoff 6 erregen.

Die Elektronenstrahlen werden durch die Wirkung der Ablenkspulen 13 und 14 in verschiedenem Auserzeugt einen Elektronenstrahl von kreisförmigem 20 maß abgelenkt, so daß die Koinzidenz der beiden Querschnitt, der, wenn keine Ablenkung vorhanden Strahlen durch die Wirkung der Spulen aufgehoben ist, in der Achse X-X der Röhre 1 verläuft. Dieser wird. Gemäß der Erfindung wird diese Schwierigkeit Strahl bildet die Komponente hoher Geschwindigkeit dadurch beseitigt, daß Einrichtungen zur Zusammendes zusammengesetzten Elektronenstrahles. Das führung der Strahlen vorgesehen sind, die dazu zweite Strahlerzeugungssystem 8 enthält in der Mitte 25 dienen, die Koinzidenz der Elektronenstrahlen herdurchbohrte Elemente, welche es ermöglichen, daß zustellen, wenn sie den Schirm 6 erreichen. Bei der der Elektronenstrahl des Erzeugungssystems 7 hin- in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erdurchtritt. Dieses Strahlerzeugungssystem erzeugt findung enthält diese Einrichtung eine leitende Hülse einen Elektronenstrahl niedriger Geschwindigkeit von 16, die gegenüber dem Strahlerzeugungssystem 8 eine im allgemeinen kreisförmigem Querschnitt, der sich 30 Gleichspannung 17 führt. Diese Hülse bildet eine mit dem Elektronenstrahl des Systems 7 vereinigt. konvergierende Elektronenlinse, die auf die abgelenk-Die beiden Erzeugungssysteme dienen daher dazu, ten Elektronenstrahlen einwirkt, so daß ihre Koinzieinen zusammengesetzten Elektronenstrahl zu erzeu- denz wiederhergestellt wird. Bei der Ausführungsgen, der einen Anteil hoher Geschwindigkeit von dem form nach Fig. 6 wird ein mit der Zeit veränderlichem System 7 und einen Anteil niedriger Geschwindigkeit 35 elektrisches Feld für den gleichen Zweck benutzt, von dem System 8 enthält. Wenn die Strahlen nicht Während in Fig. 1 die Hülse 16 negativ gegenüber abgelenkt werden, verlaufen sie längs der Achse X-X. der Beschleunigungsanode des Strahlerzeugungs-Wenn es auch merkwürdig erscheint, daß die beiden systems 8 gehalten wird, kann auch eine elektro-Strahlen verschiedener Energie und Geschwindigkeit, statische Linse mit einem positiven Potential der die von den Erzeugungssystemen 7 und 8 hervorgeru- 40 Hülse 16 gebildet werden,
fen werden, sich vereinigen und denselben Raum ein- _, _ ,.

nehmen, so haben die Versuche doch ergeben, daß _ ^Das Strahlerzeugungssystem 7

dies durchaus möglich ist. Tatsächlich ist die Elek- ^{zur Erz}^gung des Strahles hoher Geschwindigkeit tronendichte der beiden Strahlen so gering, daß die Der Aufbau des Strahlerzeugungssystems 7 ist in

Strahlen ohne weiteres den gleichen Raum zur glei- 45 Fig. 3 im einzelnen dargestellt. In dieser Figur sind chen Zeit einnehmen können, ohne sich merkbar zu ebenso wie in Fig. 1 die verschiedenen mechanischen beeinflussen. Stützkeile weggelassen, um den Aufbau der elektrisch

Das Strahlerzeugungssystem 7 enthält eine Steuer- wirksamen Teile deutlicher darstellen zu können. Das elektrode 9, welche die Intensität des Elektronen- Strahlerzeugungssystem 7 enthält einen Kathodenstrahles in Abhängigkeit von der zugeführten Span- 50 aufbau 18. Dieser Aufbau hat einen Heizdraht 19 nung moduliert oder steuert. Jeder Elektrode wird aus Wolfram oder einem ähnlichen Draht, der als eine mit der Zeit veränderliche Spannung aus dem Doppelwendel gewickelt ist und über Leitungen 20 Gerät 10 zugeführt, welche dem blauen Farbsignal an die Stifte des Sockels 3 (Fig. 1) angeschlossen ist. entspricht, um die Intensität des Elektronenstrahles Diese Stifte werden mit der Heizspannungsquelle entsprechend der blauen Farbkomponente zu ändern, 55 (nicht dargestellt) verbunden. Der Heizfaden 19 bewährend der Strahl über das Zeilenraster des Be- findet sich in einer hülsenförmigen Kathode 21, die trachtungsschirmes abgelenkt wird. In ähnlicher durch den Heizfaden bis auf eine für die Elektronen-Weise enthält das Strahlerzeugungssystem 8 eine emission ausreichende Temperatur erhitzt wird. Die Steuerelektrode 11, welche die Intensität des Strahles Kathode ist auf ihrer Stirnfläche 22 mit einem Stoff in Übereinstimmung mit der zugeführten Spannung 60 überzogen, der bei der Erhitzung Elektronen emitändert. Die Steuerelektrode 11 erhält ihre Spannung tiert, wie dies an sich bekannt ist. Die Kathode 21 ist aus einem Gerät 12 in Übereinstimmung mit dem mit einem Stift des Sockels 3 verbunden und an eine gelben Farbsignal, um die Intensität des zweiten Spannungsquelle angeschlossen, die durch eine Bat-Elektronenstrahles in Übereinstimmung mit diesem terie 26 und einen Spannungsteiler 33 veranschaulicht gelben Signal zu ändern. Wie weiter unten noch aus- 65 ist. Die Verbindung erfolgt über eine Leitung 23.
führlich beschrieben wird, gelangen die Elektronenstrahlen der Erzeugungssysteme 7 und 8 in den Einflußbereich der vertikalen Ablenkspulen 13 und der

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, befindet sich die Kathode 21 mit ihrem vorderen Ende innerhalb einer Fokussierungselektrode 24. Diese Elektrode ist über

eine Leitung 25 mit einem Stift des Sockels 3 ver- Teile eine freie zentrale Öffnung genügender Größe bunden und an die äußeren Stromkreise angeschlos- aufweisen, so daß der Strahl 30 des Systems 7 hinsen. Zur Veranschaulichung sind die Elektrode24 durchlaufen kann. Diese öffnungen können z.B. und die Leitung 25 an eine Gleichspannungsquelle einen Durchmesser der Größenordnung von 0,03 Zoll 26 angeschlossen, so daß die Elektrode 24 negativ 5 (0,75 mm) oder mehr haben. Das Strahlerzeugungsgegenüber der Kathode 21 gehalten wird. Durch eine system 8 dient dazu, einen Elektronenstrahl niedriger Beschleunigungsanode 31 wird eine schwache kon- Energie zu bilden und die beiden Strahlen zu bevergierende Linse gebildet, zusammen mit der hülsen- schleunigen.

förmigen Anode 27, die an die Spannungsquelle 26 Das Strahlerzeugungssystem 8 enthält einen Heizderart angeschlossen ist, daß sie eine positive Span- io faden 36, der als Doppelwendel in ähnlicher Weise nung gegenüber der Elektrode 24 hat. Die Anode wie der Heizfaden 19 gewickelt ist, aber einen grödient dazu, den Elektronenstrahl zu bündeln und ihn ßeren Durchmesser aufweist, so daß der Strahl 30 möglichst wenig divergent zu machen. Der Elek- hindurchtreten kann. Dieser Heizfaden sitzt in einer tronenstrahl wird ferner durch das elektrische Feld Kathodenhülse 37, die an ihrem vorderen Ende einen beeinflußt, welches zwischen der Fokussierelektrode 15 konkaven sphärischen Ring 38 aufweist, der mit dem 24 und der ersten Beschleunigungselektrode 28 be- emittierenden Material überzogen ist. Die Kathode steht, die eine kleine kreisförmige Öffnung aufweist, 37 ist elektrisch an die Beschleunigungselektrode 31 die z. B. einen Durchmesser von 0,028 Zoll (0,7 mm) angeschlossen. Eine Fokussierelektrode 39 ist ähnlich hat. Zwischen den Elektroden 24 und 27 durchläuft wie die Elektrode 24 des Strahlerzeugungssystems 7 der Strahl eine Öffnung einer Steuerelektrode 9, die 20 so angeordnet, daß sie die Stirnseite der Kathode 37 z. B. einen Durchmesser von 0,060 Zoll (1,5 mm) umgibt, und ist an eine Gleichspannungsquelle 17 aufweist. Dieser Elektrode wird eine mit der Zeit ver- angeschlossen, so daß sie auf einem negativen Potenänderliche Spannung aus dem Gerät 10 zugeführt tial gegenüber der Kathode 37 gehalten wird. Diese und dient dazu, die Intensität oder die Elektronen- Teile dienen zusammen mit der ersten Beschleudichte des Elektronenstrahles des Strahlerzeugungs- 25 nigungselektrode 41 dazu, einen Elektronenstrahl 42 systems 7 zu steuern. Die Steuerelektrode 9 führt niedriger Spannung zu erzeugen, der sich mit dem eine Vorspannung, die der Spannungsquelle 26 über Elektronenstrahl 33 hoher Spannung vereinigt. Eine eine Leitung 29 entnommen wird. Das Strahl- Steuerelektrode 11 ist in der Nähe der Anode 41 anerzeugungssystem ist im einzelnen in der USA.-Pa- geordnet und über eine Leitung 44 mit einem Abgriff tentschrift 2 852 716 näher erläutert. 30 der Spannungsquelle 17 verbunden. Die Widerstände

Das Strahlerzeugungssystem 7 erzeugt einen Elek- 43 trennen die Steuerelektroden 11 und 9 von der tronenstrahl von kleinem Durchmesser und kreis- Spannungsquelle, damit die Signalspannungen wirkförmigem Querschnitt, dessen Elektronendichte in sam sein können. Die Steuerelektrode 11 führt eine Abhängigkeit von der Zeit in Übereinstimmung mit mit der Zeit veränderliche Spannung, die dem Gerät dem blauen Farbsignal des Gerätes 10 gesteuert 35 12 für das gelbe Signal entnommen wird, und wird wird und dessen Geschwindigkeit durch den Teil der dazu benutzt, um die Elektronendichte des Strahles Spannungsquelle 26 bestimmt ist, welche an der 42 in Übereinstimmung mit den Spannungsänderun-Elektrode 31 liegt, d. h. zum Beispiel 10 kV positiv gen der dem Gerät 12 entnommenen Signale zu vergegenüber der Kathode 21, so daß der Elektronen- ändern. Die Steuerelektrode 11 beeinflußt jedoch strahl 30 eine Geschwindigkeit von 10 kV hat und 40 nicht wesentlich die Elektronendichte des Strahles 30, mit dieser Geschwindigkeit aus der Anode 31 aus- weil der Strahl bereits voll gebündelt ist und mit einer tritt. Dieser Elektronenstrahl ist in Fig. 3 dargestellt. Geschwindigkeit von etwa 10 kV in die Kathode 38 Er kann z. B. einen wirksamen Durchmesser in einer eintritt. Die negative Signalspannung, die der Steuer-Größenordnung von 0,020ZoIl (0,5mm) haben, elektroden zugeführt wird, hat daher keine Wirwenn er die Kathode 38 durchsetzt. 45 kung auf die Elektronendichte des Strahles 30. Im Eine magnetische Zentriervorrichtung 34 sitzt auf Gegensatz dazu läuft der Strahl 42 mit einer verdem Hals der Röhre 1 und ist auf das Strahl- hältnismäßig niedrigen Geschwindigkeit, und das erzeugungssystem 7 ausgerichtet. Die Zentriervorrich- elektrische Feld der Elektrode 11 steuert wirksam die rung ermöglicht eine Einstellung der axialen Lage Elektronendichte des Strahles 42. Die modulierende und Richtung des Strahles 30. Diese Vorrichtung 50 Wirkung der Elektrode 11 auf den Strahl 42 ist ähnbildet keinen Teil der Erfindung und kann in an sich lieh wie die einer Irisblende einer Kamera, indem die bekannter Weise ausgeführt sein. Sie kann z. B. aus Randelektronen zuerst aufgehalten werden und bei zwei ringförmigen magnetischen Platten bestehen, zunehmender negativer Spannung weiter nach innen die einander gegenüberliegen und relativ zum Hals 2 liegende Teile des Elektronenstrahles abgesperrt werder Röhre und zueinander drehbar sind. Diese Plat- 55 den. Der Strahl 42 kann von der Elektrode 11 auf ten bilden, wenn sie in entgegengesetzter Richtung diese Weise ganz gesperrt werden, während der magnetisiert sind und Pole gleicher Intensität auf- Strahl 30 unbeeinflußt bleibt.

weisen, ein magnetisches Feld einstellbarer Richtung Der zusammengesetzte Elektronenstrahl durchläuft

und Intensität, welches dazu benutzt werden kann, die Steuerelektrode 11 und dann die Anode 45, die den Strahl 30 zu verschieben, so daß er genau mit 60 der Elektrode 27 des Systems 7 ähnelt und zusammen der Achse X-X der Röhre zusammenfällt. mit einer Anode 46 eine schwach konvergierende

Linse bildet. Der Strahl wird dann durch die Elek-

Das Strahlerzeugungssystem 8 ^trode 46 beschleunigt. Die Elektrode ist mit einem

zur Erzeugung des Strahles niedriger Geschwindigkeit Punkt der Spannungsquelle 17 verbunden, die z. B.

65 eine Beschleunigung von 10 kV gegenüber der Ka-

Das Strahlerzeugungssystem 8 ist ähnlich aufgebaut thode 37 ergibt. Die Elektrode 46 ist mit einem wie das Strahlerzeugungssystem 7. Es unterscheidet Überzug 51 im Innern der Röhre 1 durch eine Feder sich von diesem in erster Linie dadurch, daß alle 52 und einen metallischen Ring 53 verbunden. Der

Überzug 51 kann eine kolloide Aufschwemmung von Graphit in Wasser sein, und da die Beschleunigungsspannung der Elektrode 46 auf dem gesamten Weg des zusammengesetzten Elektronenstrahles einwirkt, wird der Strahl weiterhin beschleunigt und an einer Divergenz verhindert.

Die Anode 46 hat zusammen mit der Kathode 37 und den Elektroden 39 und 45 die Wirkung, den Elektronenstrahl 30 um dieselbe Spannung zu beschleunigen, die dem Strahl 42 erteilt wird. In dem dargestellten Beispiel dient daher die Elektrode 46 dazu, den Elektrodenstrahl 30 um weitere 10 kV zu beschleunigen, so daß die Elektronen des Strahles eine gesamte Geschwindigkeit von 20 kV erreichen.

Eine Zentriervorrichtung 47 kann für das Strahlerzeugungssystem 8 vorgesehen sein. Die Zentriervorrichtung kann in beliebiger bekannter Weise ausgeführt sein und der Vorrichtung 34 ähneln. Die Zentriervorrichtung 47 wirkt auf beide Elektronenstrahlen 30 und 42, obwohl der Einfluß dieser Vorrichtung auf die beiden Strahlen verschieden ist infolge der verschiedenen Geschwindigkeiten dieser Strahlen.

Magnetische Ablenkvorrichtung

Nach dem Verlassen des Strahlerzeugungssystems 8 (Fig. 1 und 3) tritt der zusammengesetzte Elektronenstrahl in das magnetische Feld der vertikalen Ablenkspulen 13 ein, welche zu beiden Seiten des vom Elektronenstrahl durchsetzten Raumes liegen. Der Strahl tritt in ähnlicher Weise auch in das magnetische Feld der horizontalen Ablenkspulen 14 ein. Der Strom in den vertikalen Ablenkspulen 13 erzeugt ein magnetisches Feld, das quer zur Röhre horizontal verläuft und eine im wesentlichen konstante Feldstärke in dem von dem Elektronenstrahl durchlaufenen Bereich aufweist. In ähnlicher Weise erzeugt der Strom in den Spulen 14 ein vertikales magnetisches Feld von im wesentlichen konstanter Feldstärke in dem Bereich, der von dem Elektronenstrahl durchsetzt wird. Das von den Spulen 13 erzeugte Feld lenkt infolge seiner horizontalen Ausrichtung die Strahlen in vertikaler Richtung ab. Das von den Spulen 14 erzeugte Feld lenkt infolge seiner vertikalen Ausrichtung die Strahlen in horizontaler Richtung ab. Die Wicklungen 13 werden mit einem sägezahnförmig verlaufenden Strom von z. B. 60 Hz gespeist. Die Spulen 14 führen einen sägezahnförmig verlaufenden Strom von 13 000 Hz. Unter der Einwirkung der die beiden Spulenpaare durchlaufenden Ablenkströme werden die Elektronenstrahlen in waagerecht verlaufenden Teilen über dem Bildschirm abgelenkt, wobei die vertikale Lage der Zeilen über den Bildschirm fortschreitet, so daß insgesamt ein Zeilenraster in der beim Fernsehen üblichen Weise entsteht.

Es läßt sich nachweisen, daß die Größe der Strahlablenkung infolge des die Spulen 13 und 14 durchfließenden Stromes proportional zu dem Strom in den Spulen (und infolgedessen proportional der Feldstärke) ist und umgekehrt proportional zur Quadratwurzel aus der Beschleunigungsspannung des Elektronenstrahles. Wenn der Strahl 30 (Fig. 4) mit einer Spannung von 20 kV beschleunigt wird und der Strahl 42 (Fig. 4) mit einer Spannung von 10 kV beschleunigt wird, dann wird der Strahl 42 durch den Strom in den Spulen 13 und 14 um einen Betrag von 40% stärker abgelenkt als der Strahl 30. Während also die Spulen 13 und 14 die Elektronenstrahlen im Gleichtakt horizontal und vertikal über den Betrachtungsschirm 5 ablenken, wird der Strahl 30 weniger stark abgelenkt als der Strahl 42. Wenn also keine weiteren Ablenkmittel vorgesehen sind, tastet der Strahl 30 eine kleinere Fläche ab als der Strahl 42. Im Fall einer üblichen Fernsehröhre würde der Strahl 30 ein kleineres Rechteck abtasten als der Strahl 42.

ίο Einrichtung zur Zusammenführung der Strahlen nach Fig. 1 und 3

Bei dem Gerät nach den Fig. 1 und 3 divergieren die Strahlen 30 und 42 unter dem Einfluß der Ablenkspulen 13 und 14. Diese Divergenz wird durch die Einwirkung einer Elektronenlinse aufgehoben, welche durch die leitende Hülse 16 zusammen mit der Anode 46 gebildet wird. Die der Hülse 16 zugeführte negative Spannung gegenüber der Anode 46 erzeugt ein elektrostatisches Feld, dessen allgemeiner Verlauf durch die Linien 48 in Fig. 3 angedeutet ist. Es sei bemerkt, daß der Einfluß dieses Feldes auf die Elektronen sich in Abhängigkeit davon ändert, wie weit die Elektronen von der Achse X-X abweichen, wobei die Einwirkung bei stärkerer Abweichung des Elektronenstrahles von der Achse zunimmt. Die resultierende Wirkung ist, daß der Strahl nach der Achse X-X zu abgelenkt wird, d. h. in einer Richtung, die der ursprünglichen Ablenkungsrichtung des magnetischen Ablenksystems entgegengesetzt ist.

Das Ausmaß der Ablenkung des Elektronenstrahles durch die Einwirkung der Elektronenlinse, die von der Hülse 16 und der Anode 46 gebildet ist, wird sowohl durch den Wert der Strahlgeschwindigkeit als auch durch den Abstand des betreffenden Strahles von der Achse X-X bestimmt. Es läßt sich zeigen, daß die Ablenkung des Elektronenstrahles unter dem Einfluß eines elektrostatischen Feldes umgekehrt proportional zur Geschwindigkeit des Strahles und proportional zur elektrischen Feldstärke ist. Die Ablenkung der Strahlen (unter der Annahme, daß sie gleiche Bahnen durch die Anoden 46 und die Hülse 16 durchlaufen) ist doppelt so groß für den Strahl von 10 kV wie für den Strahl von 20 kV. Tatsächlich laufen die beiden Strahlen nicht auf gleichen Bahnen, da die anfängliche Ablenkung des 10-kV-Strahles unter der Einwirkung der magnetischen Felder etwa 40% größer ist als die des 20-kV-Strahles, und infolgedessen ist die Rückablenkung des 10-kV-Strahles unter dem Einfluß der elektrostatischen Linse größer als die Ablenkung des 20-kV-Strahles, und zwar teils wegen der größeren Anfangsablenkung des 10-kV-Strahles und teils wegen der niedrigeren Geschwindigkeit des 10-kV-Strahles.

Durch richtige Wahl der Linsenwirkung der elektrostatischen Linse und insbesondere der Spannung zwischen der Hülse 16 und der Anode 46 ist es möglich, ein Zusammentreffen der Strahlen auf dem Beleuchtungsschirm in allen Ablenkstellungen zu erreichen. Bei dem geeigneten Spannungswert lenkt die elektrostatische Linse den Strahl niedrigerer Geschwindigkeit in Richtung auf die Achse X-X stärker ab, als den Strahl hoher Geschwindigkeit und die betreffenden Ablenkungen ändern sich mit dem Grad der magnetischen Ablenkung, wie es erforderlich ist, um die Koinzidenz wiederherzustellen. Mit der praktischen Ausführung kann eine vollkommen exakte Wirkung nicht erreicht werden, aber eine

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praktisch ausreichende Wirkung, so daß die Strahlen bei allen Werten des Ablenkstromes in den Spulen 13 und 14 wieder zusammengeführt werden.

Da sich die Anode 46 und die Hülse 16 (Fig. 3) innerhalb der veränderlichen magnetischen Felder der Spulen 13 und 14 befinden, so können Wirbelströme in diesen Elektroden auftreten. Die Wirbelströme können dadurch vermindert werden, daß die Elektroden in Art eines Faradaykäfigs geschlitzt werden. Es sei darauf hingewiesen, daß die konvergierende Wirkung die Divergenz der Elektronenstrahlen aufhebt, ohne daß irgendwelche mit der Zeit veränderliche Spannungen oder Ströme erforderlich sind. Dies ist ein besonderer Vorteil, da die von der 12 zur Erzeugung des gelben Farbsignals, um einen Elektronenstrahl mit Hilfe der Steuerelektrode 11 in Abhängigkeit von dem gelben Farbsignal zu steuern. Dieser Elektronenstrahl ist koaxial und konzentrisch zu dem Strahl des Systems 7 angeordnet. Das Strahlerzeugungssystem 8 dient dazu, den von ihm erzeugten Strahl auf 10 kV zu beschleunigen und eine zusätzliche Beschleunigung von 10 kV dem Elektronenstrahl 30 des Systems 7 zu erteilen.

Die das System 8 verlassenden Strahlen werden im Gleichtakt, aber in verschiedenem Ausmaß durch die magnetischen Ablenkspulen 13 und 14 abgelenkt. Diese Spulen werden von einem Ablenkgerät 15 gespeist und dienen dazu, die Elektronenstrahlen in der

Zeit unabhängige Spannung, die an der Hülse 16 15 Weise abzulenken, wie die in Verbindung mit der in

liegt, ohne weiteres und ohne Aufwand erzeugt werden kann. Es ist daher nicht erforderlich, irgendwelche komplizierte Schaltungen vorzusehen, die notwendig wären, um eine mit der Zeit veränderliche Fig. 1 bis 3 dargestellten Röhre beschrieben wurde. Das magnetische Ablenksystem lenkt den Strahl mit 10 kV um 40% mehr ab als den Strahl mit 20 kV, so daß die Strahlen divergieren, während sie im

Spannung zur Steuerung der Strahlkonvergenz her- 20 Gleichtakt abgelenkt werden.

beiführenden Einrichtung zu erzeugen. Die Anordnung der Fig. 5 und 6 enthält vertikale

Fig. 4 zeigt schematisch und nicht maßstäblich die Bahn des Elektronenstrahles in einer Röhre nach elektrostatische Ablenkplatten 49 und horizontale elektrostatische Ablenkplatten 50. Diesen Plattenpaaren werden Ablenkspannungen von einem Ab-

und laufen auf der Achse X-X, wenn sie in das Feld 25 lenkgerät 51 zugeführt, so daß die Strahlen in konder Spulen 13 und 14 eintreten. Unter der Einwir- vergenter Weise im Gegensatz zu der divergierenden

Wirkung der Ablenkspulen 13 und 14 abgelenkt werden. Das Ablenkgerät 51 liefert eine sägezahnförmig verlaufende Spannung an die horizontalen Platten 49

Fig. 1 bis 3. Die Strahlen 30 und 42 stimmen überein

kung der Spulen 14 wird der Strahl 42 stärker abgelenkt als der Strahl 30, und dies ist z. B. durch gestrichelte Linien für den Strahl 42 bzw. den Strahl 30

angedeutet. Die Wirkung der Elektronenlinse besteht 30 mit einer Ablenkfrequenz von z. B. 60 Hz synchron

darin, daß sie die beiden Strahlen in Richtung der Achse X-X ablenkt, und zwar den Strahl 42 stärker als den Strahl 30. Die Strahlen verlaufen daher nicht entlang der gestrichelten Linie nach Fig. 5, sondern entlang der ausgezogenen Linie, die auf dem Betrachtungsschirm 5 wieder zusammentreffen.

Es sei bemerkt, daß die Ablenkspulen 13 und 14 auf die Strahlen einwirken und eine Ablenkung der Strahlen hervorrufen, bevor die Strahlen in den Wirzu dem Ablenkstrom, der den vertikalen Ablenkspulen 13 von dem Ablenkgerät 15 zugeführt wird. Das Ablenkgerät 51 liefert eine sägezahnförmig verlaufende Spannung an die vertikalen Ablenkplatten 50, deren Verlauf und Wiederholungsfrequenz dem Ablenkstrom durch die Ablenkspulen 14 entsprechen und synchron zu ihm verlaufen.

Die den Ablenkplatten 49 und 50 zugeführten Spannungen des Ablenkgerätes 51 haben ein solches

kungsbereich der Elektronenlinse gelangen. Dies ist 4° Vorzeichen, daß die Strahlen in umgekehrter Richnotwendig, um die konvergierende Wirkung der tung gelenkt werden wie durch die Ablenkspulen 13 Elektronenlinse ausnutzen zu können. Hierdurch und 14. Der Grad dieser entgegengesetzten Ablenkommt auch ein Teil der selektiven Wirkung der kung ist jedoch entsprechend der Strahlengeschwin-Elektronenlinse zustande, da die anfängliche Ab- digkeit verschieden, und es läßt sich zeigen, daß er lenkung des Strahles niedrigerer Geschwindigkeit 45 im wesentlichen umgekehrt proportional zur Gegrößer ist als die des Strahles hoher Geschwindigkeit. schwindigkeit der Strahlen ist. Der Strahl mit 10 kV Es ist jedoch nicht notwendig, daß die Strahlen die wird daher etwa doppelt so stark abgelenkt als der gesamte magnetische Ablenkung erfahren, bevor sie Strahl mit 20 kV.

in den Bereich der Elektronenlinse gelangen, da, wie Die den elektrostatischen Ablenkplatten von dem

aus Fig. 5 hervorgeht, die Elektronenlinse so ange- 50 Gerät 51 zugeführte Spannung wird so gewählt, daß

ordnet sein kann, daß sie im Bereich ihres Einflusses eine zu starke Konvergenz hervorruft, so daß eine divergierende Wirkung in Abhängigkeit von dem Magnetfeld zulässig ist und trotzdem die beiden sie den betreffenden Strahlen eine konvergierende Richtung erteilt, die die divergierende Wirkung der Ablenkspulen 13 und 14 aufhebt. Die Strahlen werden daher spätestens auf dem Leuchtstoffüberzug 6

chen Punkt auftreffen.

Strahlen auf dem Betrachtungsschirm auf den glei- 55 in Fig. 6 zusammenlaufen und werden im Gleichtakt

abgelenkt und treffen auf dem Betrachtungsschirm an derselben Stelle auf.

Es sei bemerkt, daß bei den hier beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung die Elektronen-

Die Anordnung der Fig. 5 und 6

Fig. 5 und 6 zeigen in ähnlicher Weise wie die

Fig. 1 und 2 eine Kathodenstrahlröhre, jedoch einer 60 strahlen verschiedener Geschwindigkeit zu einem im anderen Ausführungsform. Bei der Ausführung nach wesentlichen zusammenfallenden Strahl geformt wer-Fig. 5 und 6 ist das Strahlerzeugungssystem 7 an ein
Gerät 10 zur Erzeugung der blauen Farbsignale angeschlossen, um einen Elektronenstrahl hoher Energie zu erzeugen, dessen Intensität durch eine Steuerelektrode 9 gesteuert wird. Dieser Strahl hat eine

Anfangsgeschwindigkeit von 10 kV. Das Strahlerzeugungssystem 8 wirkt zusammen mit dem Gerät den, der durch ein Hauptablenksystem abgelenkt wird, welches den Elektronenstrahlen eine Divergenz erteilen kann. Diese Divergenz wird ausgeglichen, und die Strahlen werden auf dem Betrachtungsschirm mit Hilfe von weiteren Elementen zusammengeführt, die auf die beiden Elektronenstrahlen in umgekehrter, unterschiedlicher Weise einwirken. Bei der Aus-

führungsform nach Fig. 3 bestehen diese Elemente aus einer elektrostatischen Elektronenlinse, welche mit einer von der Zeit unabhängigen Spannung arbeitet. Der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 bestehen diese Elemente aus getrennten elektrostatischen Ablenksystemen. In jedem Fall wirkt der Wirkung des Hauptablenksystems ein zweites Ablenksystem in einem gewissen Ausmaß entgegen, wobei diese Wirkung auf die Strahlen niedriger Geschwindigkeit größer ist als auf die Strahlen großer Geschwindigkeit, und zwar um einen Betrag, der die Divergenz der ersten magnetischen Ablenkung ausgleicht. Im ganzen gesehen werden also die Elektronenstrahlen abgelenkt, während gleichzeitig ihre Koinzidenz auf dem Betrachtungsschirm erhalten bleibt.

Während die beschriebenen Ausführungsbeispiele Einrichtungen aufweisen, um eine konvergierende Wirkung mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtungen unter allen Umständen zu erreichen, ist dies nicht in allen Fällen erforderlich. So kann z. B. der Schirm 5 aus durchsichtigen Leuchtstoffschichten bestehen, deren günstigste Erregungsenergie so dicht beieinander liegt, daß nur eine schwache Divergenz der Elektronenstrahlen bei der Ablenkung auftritt. Während bei dem beschriebenen Gerät zwei Systeme für diesen Zweck verwendet werden, ist es klar, daß natürlich auch andere Anordnungen benutzt werden können.

Der Wirkungsgrad der Mehrfarbenanordnung gemäß der Erfindung ist außerordentlich gut, besonders wenn man die Anordnung mit anderen Systemen zur Strahlsteuerung vergleicht. Bei der vorliegenden Anordnung werden praktisch alle Elektronen des Erzeugungssystems 8 zum Auftreffen auf den Betrachtungsschirm gebracht und erzeugen Licht von dem einen Leuchtstoff oder von dem anderen. Es sei bemerkt, daß es nicht notwendig ist, die verschiedenen Farbkomponenten des Elektronenstrahles zeitlich zu trennen oder Umschaltspannungen zu erzeugen, um eine Selektion der Strahlen auf einer Zeitbasis herbeizuführen. Der Elektronenstrahl des Systems 7 wird in Übereinstimmung mit dem einen Farbsignal und der Elektronenstrahl des Systems 8 in Übereinstimmung mit dem anderen Farbsignal gesteuert, so daß keine zusätzlichen Schaltvorrichtungen erforderlich sind. Es ist daher nicht notwendig, eine Umschaltvorrichtung für die Farbe, die mit hoher Frequenz arbeitet, vorzusehen und die Signale im Frequenzbereich von Megahertz benötigt, wie dies bei einigen Arten der Farbfernsehübertragung notwendig ist.

In der Beschreibung sind spezielle Werte der Beschleunigungsspannung und der Leuchtstoffe angegeben worden. Es ist klar, daß andere Spannungswerte und Leuchtstoffe benutzt werden können und daß die Erfindung nicht auf diese Angaben beschränkt ist. In der Beschreibung wird auf die Ablenkung des Strahles in Art eines Femsehzeilenrasters Bezug genommen, es ist jedoch auch hier klar, daß die Erfindung bei anderen Arten der Strahlenablenkung angewendet werden kann und bei anderen Arten der Bildwiedergabe, z. B. für Radarwiedergabesysteme. Ferner ist eine spezielle Ausführung der Strahlerzeugungssysteme 7 und 8 beschrieben worden, jedoch kann die Erfindung mit beliebigen Strahlerzeugungssystemen verwendet werden, die dazu dienen, konzentrische Strahlen verschiedener Geschwindigkeit zu erzeugen.

Obwohl das Strahlerzeugungssystem der Fig. 1 und 3 einen zusammengesetzten Strahl mit verschiedenen Geschwindigkeiten erzeugt und die beiden Komponenten den gleichen Raum einnehmen, können auch andere Anordnungen Verwendung finden. Zum Beispiel kann das System 8 einen ringförmigen Elektronenstrahl erzeugen, der dann den von dem System 7 erzeugten Strahl umgibt und konzentrisch zu ihm liegt. Die Worte »konzentrisch« und »koaxial« können sowohl solche Anordnungen umfassen, bei denen zwei Strahlkomponenten verschiedener Geschwindigkeit den gleichen Raum einnehmen und kolinear verlaufen, als auch Anordnungen, bei denen die eine Komponente einen ringförmigen Querschnitt hat und die andere Komponente umgibt.

Die Elektronenstrahlen 30 und 42 führen einen Strom in der Größenordnung von einigen Milliampere. Infolgedessen ist der tatsächlich von Elektronen eingenommene Raum sehr klein im Verhältnis zu dem Raum, den der Strahl einnimmt. Anders ausgedrückt, kann man sagen, daß die Elektronendichte sehr niedrig ist. Die betreffenden Strahlen können daher einander kreuzen oder voneinander getrennt werden oder wieder zusammengeführt werden, ohne daß eine Kollision zwischen den Elektronen eintritt oder eine gegenseitige Beeinflussung der Strahlen stattfindet.

Das zweiteilige Ablenksystem, welches als Beispiel angegeben wurde, könnte auch aus einem ersten elektrostatischen Ablenksystem bestehen, dem eine mit der Zeit veränderliche Spannung zugeführt wird, und einem zweiten elektromagnetischen Ablenksystem, das eine von der Zeit unabhängige Spannung führt.

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Anordnung mit einer Kathodenstrahlröhre zur Wiedergabe farbiger Bilder, die einen mehrschichtigen Bildschirm aufweist, dessen Schichten beim Auftreffen von Elektronen verschiedener Geschwindigkeit verschiedene Farben ergeben, und die mehrere Strahlerzeugungssysteme enthält, deren Strahlen verschiedene Elektronengeschwindigkeit haben und mit ihren Achsen auf dem Schirm zusammenfallen, dadurch gekennzeichnet, daß Ablenkvorrichtungen (13, 14) vorgesehen sind, welche die Strahlen im Gleichtakt über den Bildschirm (6) führen, wobei eine Divergenz der Strahlen auftritt, und daß eine Elektronenlinse (16) den Strahl in einer die divergierende Ablenkung aufhebenden Weise derart beeinflußt, daß die Auftreffpunkte der Strahlen auf dem Schirm stets zusammenfallen, wobei die Ablenkbzw. Linsenwirkung durch elektromagnetische bzw. elektrostatische Mittel oder umgekehrt erzielt wird.

2. Anordnung mit einer Kathodenstrahlröhre zur Wiedergabe farbiger Bilder, die einen mehrschichtigen Bildschirm aufweist, dessen Schichten beim Auftreffen von Elektronen verschiedener Geschwindigkeit verschiedene Farben ergeben, und die mehrere Strahlerzeugungssysteme enthält, deren Strahlen verschiedene Elektronengeschwindigkeiten haben und mit ihren Achsen auf dem Schirm zusammenfallen, dadurch gekennzeichnet, daß Ablenkvorrichtungen (13, 14) vorgesehen

sind, welche die Strahlen im Gleichtakt über den Bildschirm (6) führen, wobei eine Divergenz der Strahlen auftritt, und daß ein zweites Ablenksystem mit Ablenkplattenpaaren (49, 50) den Strahl in einer die divergierende Ablenkung korrigierenden Weise derart beeinflußt, daß die Auftreffpunkte der Strahlen auf dem Schirm stets zusammenfallen, wobei die Ablenk- bzw, Korrekturwirkung durch elektromagnetische bzw, elektrostatische Mittel oder umgekehrt erzielt wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konvergierende Elektronenlinse (16) auf die Strahlen einwirkt, nachdem diese mindestens einen Teil des Feldes der magnetischen Ablenkeinrichtung (13, 14) durchlaufen haben.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenlinse (16) aus einem von der Zeit unabhängigen Ablenkfeld besteht, welches in größerer Entfernung von der Achse der Röhre eine stärkere Ablenkwirkung hat als in der Nähe der Achse, so daß es den stärker abgelenkten Strahl wieder in die Achse zurücklenkt, wobei der Feldverlauf derart ausgebildet ist, daß die Strahlen auf dem Betrachtungsschirm auf dem gleichen Punkt auftreffen.

5. Anordnung nach Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenlinse (16) eine zylindrische Elektrode aufweist, an die sieh eine zweite Elektrode größeren Durchmessers anschließt, die über das Ende der ersten Elektrode geschoben ist, wobei diese Anordnung in den Bereich des magnetischen Ablenkfeldes hineinreicht und wobei die beiden Elektroden eine derartige Spannung führen, daß die Koinzidenz der Strahlen auf dem Betrachtungsschirm herbeigeführt wird.

6. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ablenksystem mit Ablenkspannungen gespeist wird, welche synchron zu den Ablenkströmen der elektromagnetischen Ablenkvorrichtung (13, 14) verlaufen und ein solches Vorzeichen haben, daß die Strahlen auf dem Betrachtungsschirm zur Koinzidenz gebracht werden.

7. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ablenkvorrichtung als elektrostatische Vorrichtung ausgebildet ist und das zweite Ablenksystem als magnetisches Ablenksystem, welches in der entgegengesetzten Richtung wirkt wie das erste Ablenksystem, so daß eine Koinzidenz der Strahlen auf dem Betraehtungssehirm erreicht wird.

8. Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Hals (2) der Röhre ein Strahlerzeugungssystem (7) zur Erzeugung eines ersten Elektronenstrahles vorgesehen ist und ein weiteres Strahlerzeugungssystem (8) zur Erzeugung eines konzentrisch zu dem ersten Strahl verlaufenden Elektronenstrahles anderer Geschwindigkeit.

9. Anordnung nach Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Strahlerzeugungssystem eine in axialer Richtung verlaufende Durchtrittsöffnung aufweist, die derart angeordnet ist, daß der erste Elektronenstrahl ungehindert durchtreten kann.

10. Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektronenstrahlen im wesentlichen den gleichen Raum erfüllen.

11. Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Strahlerzeugungsanordnung eine Steuerelektrode vorgesehen ist, die den zweiten Strahl nach Art einer Irisblende steuert, ohne den ersten Strahl hoher Geschwindigkeit zu beeinflussen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 007 804;
USA.-Patentschriften Nr. 2 343 825, 2 566 713.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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