DE1132583B

DE1132583B - Cathode ray tube

Info

Publication number: DE1132583B
Application number: DEN13023A
Authority: DE
Inventors: William Ross Aiken
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1955-12-02
Filing date: 1956-12-01
Publication date: 1962-07-05
Also published as: FR1167897A; US2850670A; GB848009A; NL112151C; NL212598A

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

kl. 21a¹ 32/54kl. 21a ¹ 32/54

INTERNATIONALE KL. INTERNATIONAL KL.

H 04n; HOIjH 04n; HOIj

ANMELDETAG: 1. DEZEMBER 1956REGISTRATION DATE: DECEMBER 1, 1956

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 5. JULI 1962NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF EDITORIAL: JULY 5, 1962

Die Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlröhre der Bauart, bei der ein Elektronenstrahl anfänglich auf einer Bahn vorgetrieben wird, die sich durch einen Kanal erstreckt, der durch den Basisteil und Seitenwandteile von jeder einer Anzahl von in Abstand angeordneten Ablenkelektroden begrenzt ist, die als eine lineare Reihe angeordnet sind, und in einer im wesentlichen rechtwinkligen Richtung zu der Reihe und aus dem Kanal durch eine gesteuerte Potentialverminderung von wenigstens einer der Ablenkelektroden abgelenkt wird. Bei der Erfindung handelt es sich um eine Weiterbildung des Gegenstandes des Anspruchs 11 der Zusatzpatentanmeldung W 15486 VIII a /21a¹.This invention relates to a cathode ray tube of the type in which an electron beam is initially propelled in a path extending through a channel defined by the base portion and side wall portions of each of a number of spaced deflection electrodes arranged as a linear array and is deflected in a substantially perpendicular direction to the row and out of the channel by a controlled potential reduction of at least one of the deflection electrodes. The invention is a further development of the subject matter of claim 11 of additional patent application W 15486 VIII a / 21a ¹ .

Die Erfindung ist zur besonderen Anwendung für Kathodenstrahlröhren der verhältnismäßig flachen oder niedrigen Bauart geeignet, die eine Tiefe von etwa 5 bis 8 cm im Vergleich mit angenähert 50 cm tiefen Kathodenstrahlröhren der üblichen langgestreckten Bauart hat.The invention is of particular application to cathode ray tubes of the relatively flat type or low construction, which has a depth of about 5 to 8 cm compared with approximately 50 cm deep cathode ray tubes of the usual elongated type.

In einer Ausführungsform besitzt eine Kathodenstrahlröhre dieser Art drei Abschnitte: Einen primären Abschnitt mit einem Elektronenstrahlsystem, einer geraden Reihe Horizontalablenkelektroden und einer geschlitzten Elektrode, deren Schlitz mit gleieher Längenausdehnung wie die Reihe verläuft; einen Übergangsabschnitt mit einer Anordnung von Beschleunigungs- und Bündelungselektroden und einen Hochspannungsabschnitt mit einem elektronenempfindlichen Schirm oder Photokathode und einer zugeordneten Reihe Vertikalablenkelektroden.In one embodiment, a cathode ray tube of this type has three sections: A primary Section with an electron beam system, a straight row of horizontal deflection electrodes and a slotted electrode, the slit of which is equal Linear expansion as the series runs; a transition section with an arrangement of acceleration and bundling electrodes and a high voltage section with an electron sensitive Screen or photocathode and an associated row of vertical deflection electrodes.

Im Betriebe wird bewirkt, daß das Strahlsystem einen Elektronenstrahl längs einer ersten Bahn durch einen Kanal liefert, der von der geraden Reihe der Horizontalablenkelektroden gebildet wird. Die Strahlablenkung wird durch geeignete Senkung der Spannung an einer oder mehreren Horizontalablenkelektroden mit Bezug auf das Kathodenpotential des Elektronenstrahlsystems hervorgerufen. Der Strahl wird darauf zu einer zweiten Bahn durch die Schlitzelektrode und die Bündelungs- und Beschleunigungselektroden des Übergangsabschnitts in den Hochspannungsabschnitt abgelenkt. Der Strahl kann dann durch geeignete Senkung der Spannung an einer oder mehreren der Vertikalablenkelektroden mit Bezug auf die Schirmspannung veranlaßt werden, auf den Schirm des Hochspannungsabschnitts aufzutreffen. Wenn die Elektronen auf dem Schirm auftreffen, wird dessen Fluoreszenzsubstanz erregt und sendet ein sichtbares Signal in Form von Licht aus, das von einem Punkt außerhalb der Röhre wahrgenommen werden kann.In operation, the beam system is caused to pass an electron beam along a first path provides a channel formed by the straight row of horizontal deflection electrodes. The beam deflection is achieved by appropriately lowering the voltage on one or more horizontal deflection electrodes with respect to the cathode potential of the electron beam system. The beam will then to a second path through the slit electrode and the focusing and accelerating electrodes of the transition section deflected into the high-voltage section. The beam can then by appropriately lowering the voltage on one or more of the vertical deflection electrodes with reference to FIG the screen voltage can be caused to impinge on the screen of the high-voltage section. If the Electrons hit the screen, its fluorescent substance is excited and sends a visible one Signal in the form of light that can be perceived from a point outside the tube.

In diesen bekannten Kathodenstrahlröhren bildete KathodenstrahlröhreIn these known cathode ray tubes, cathode ray tube formed

Zusatz zur Zusatzpatentanmeldung W 15486 VIII a/21a¹ (Auslegeschrift 1126 444)Addition to additional patent application W 15486 VIII a / 21a ¹ (Auslegeschrift 1126 444)

Anmelder:Applicant:

National Research Development Corporation, LondonNational Research Development Corporation, London

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,
Berlin-Grunewald, Auguste-Viktoria-Str. 65Representative: Dr.-Ing. H. Ruschke, patent attorney,
Berlin-Grunewald, Auguste-Viktoria-Str. 65

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. Dezember 1955 (Nr. 550 561)Claimed priority:
V. St. v. America of December 2, 1955 (No. 550 561)

William Ross Aiken, Lots Altos, Calif. (V. St. Α.), ist als Erfinder genannt wordenWilliam Ross Aiken, Lots Altos, Calif. (V. St. Α.), Has been named as the inventor

die gerade Reihe von Horizontalablenkelektroden einen Kanal mit einer Grundfläche und senkrechten Seitenwänden, den der Elektronenstrahl anfänglich durchlaufen mußte. Wenn der Strahl durch die erregte Ablenkelektrode dieser Reihe abgelenkt wurde, wurde er gebeugt und verlief in Richtung eines Schlitzes in einer Elektrode durch diesen. Bei dieser Anordnung mußte der abgelenkte Strahl an einem Punkt in dem von dem Schlitz begrenzten Bereich fokussieren. Der Strahlbrennpunkt war an diesem Punkt erforderlich, damit keine Energie des Elektronenstrahles durch Auftreffen von Elektronen auf die Kanten der Schlitzelektrode aufgezehrt wurde.the straight row of horizontal deflection electrodes have a channel with a base and vertical side walls, which the electron beam initially had to traverse. When the beam passes through the excited deflection electrode That row was deflected, it was bent and ran towards a slot in an electrode through this. With this arrangement the deflected beam had to be at a point in the focus on the area bounded by the slit. The beam focus was required at this point so there is no energy in the electron beam due to the impact of electrons on the edges of the slot electrode was consumed.

Es ist offensichtlich, daß dieser Brennpunkt, der als »Überschneidungspunkt« bezeichnet werden kann, vorteilhaft an einer Stelle nahe oder auf dem Schirm auftreten soll, um die maximale Auflösung und Schärfe des Bildes zu erhalten. Ganz allgemein erzielt die Erfindung dadurch verbesserte Ergebnisse, daß die Seitenwandteile jeder Ablenkelektrode miteinander divergieren und daß Gittervorrichtungen zum Beschleunigen und Fokussieren des Elektronenstrahls, wenn dieser aus dem Kanal abgelenkt ist, angrenzend an die offene Seite des Kanals angeordnet sind. Die Gittervorrichtungen können aus einer Schar von in Abstand parallel verlaufenden Drähten bestehen, die in der Nähe der Ablenkelektroden angeordnet sind.It is obvious that this focal point, which can be described as the "point of intersection", should advantageously occur at a point near or on the screen in order to achieve the maximum resolution and Maintain sharpness of the image. In general, the invention achieves improved results in that the side wall parts of each deflecting electrode diverge from one another and that grid devices for accelerating and focusing the electron beam as it is deflected out of the channel adjacent are arranged on the open side of the channel. The grid devices can be selected from a bevy of in There are spaced parallel wires which are arranged in the vicinity of the deflection electrodes.

209 618/154209 618/154

Durch diese Maßnahme sowie dadurch, daß der Strahl in diesem Bereich breit und noch nicht endgültig fokussiert ist, trifft nur ein kleiner Teil des Elektronenstrahls, der von den Horizontalablenkelektroden abgelenkt ist, auf irgendeinem der Gitterdrähte, so daß der größere Teil der Strahlenergie zwischen den Gitterdrähten verläuft und somit der Energieverlust gering ist. Außerdem liegt der Fokussierungspunkt beträchtlich dichter an dem Schirm und vergrößert offensichtlich die Klarheit des auf dem Schirm wahrnehmbaren Bildes.By this measure and by the fact that the beam in this area is wide and not yet final is focused, hits only a small part of the electron beam from the horizontal deflection electrodes is deflected on any of the grid wires, so that the greater part of the beam energy runs between the grid wires and thus the energy loss is low. In addition, there is the focus point considerably closer to the screen and obviously increases the clarity of the on-screen Visible image screen.

Zwei Ausführungsformen der Erfindung werden an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigtTwo embodiments of the invention are described with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Kathodenstrahlröhre, die zur Veranschaulichung der Elektrodenkonstruktion teilweise weggebrochen ist,Fig. 1 is a front view of a cathode ray tube used to illustrate the electrode construction has partially broken away

Fig. 2 eine vergrößerte Vorderansicht eines Teiles der Elektrodenkonstruktion,2 is an enlarged front view of part of the electrode structure;

Fig. 3 eine Seitenansicht der in Fig. 2 gezeigten Elektrodenkonstruktion,Fig. 3 is a side view of the electrode construction shown in Fig. 2;

Fig. 4 eine Vorderansicht einer Kathodenstrahlröhre des Bildübertragungs- oder Faksimiletyps mit der Elektrodenkonstruktion nach der Erfindung und Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4. In Fig. 1 ist eine Kathodenstrahlröhre in Flachbauart mit einem evakuierten Kolben 10 dargestellt. Ein Elektronenstrahlsystem 12, das einen Elektronenstrahl emittieren kann, ist in einer Aufnahmeöffnung in der oberen linken Ecke des Kolbens 10 antroden 34 sind an der inneren Seitenwand des Kolbens 10 in einer beliebigen bekannten Weise befestigt. Diese Elektroden 34 können transparent sein und aus einem elektrisch leitenden Glas bestehen, das in geeigneter Weise an der Innenwand des Kolbens 10 befestigt ist, oder auch aus elektrisch leitendem Material hergestellt sein, das an der Innenfläche der Röhre aufgetragen sein kann. Dieses Material kann auch transparent sein. Jede Ablenkelektrode 34 ist mit einem elektrischen Leiter 36 versehen, der durch die Wand des Kolbens 10 zu einem elektrischen Generator der Bauart verläuft, die selektive Signalerregung an die Elektroden 34 anlegen oder diesen aufdrücken kann.Fig. 4 is a front view of a cathode ray tube of the image transmission or facsimile type with of the electrode construction according to the invention and FIG. 5 shows a section along the line 5-5 in FIG. 4. In Fig. 1, a cathode ray tube of flat design with an evacuated piston 10 is shown. An electron beam system 12 capable of emitting an electron beam is in a receiving opening Antrodes 34 in the upper left corner of the piston 10 are on the inner side wall of the piston 10 attached in any known manner. These electrodes 34 can be transparent and made of consist of an electrically conductive glass which is attached to the inner wall of the bulb 10 in a suitable manner or made of electrically conductive material that adheres to the inner surface of the tube can be applied. This material can also be transparent. Each deflection electrode 34 is with an electrical conductor 36 is provided which passes through the wall of the piston 10 to an electrical generator the type runs, apply the selective signal excitation to the electrodes 34 or press them on can.

Ein Schirm 38 ist an der Innenwand des Kolbens 10 gegenüber der Wand vorgesehen, an der die Vertikalablenkelektroden 34 befestigt sind. Der Schirm besteht aus einem elektronenempfindlichen Material des Typs, das bei Elektronenbeschuß ein sichtbares Signal in Form von Licht emittiert.A screen 38 is provided on the inner wall of the bulb 10 opposite the wall on which the vertical deflection electrodes 34 are attached. The screen is made of an electron-sensitive material of the type which, when bombarded by electrons, emits a visible signal in the form of light.

Aus Fig. 2 und 3 ist zu entnehmen, daß die Horizontalablenkelektroden 18 mit einem Basisteil 40 und nach außen verlaufenden Seitenteilen 42 ausgebildet sind. Das von diesen Elektroden hergestellte elektrostatische Feld veranlaßt den Elektronenstrahl 16, an einem Überschneidungspunkt P zu konvergieren, der auf der Seite der Gitterdrahtanordnung 22 liegt, die sich gegenüber den Ablenkelektroden 18 befindet.From Fig. 2 and 3 it can be seen that the horizontal deflection electrodes 18 formed with a base part 40 and outwardly extending side parts 42 are. The electrostatic field created by these electrodes causes the electron beam 16 to be on to converge to an intersection point P which lies on the side of the grid wire arrangement 22 which is opposite the deflection electrodes 18.

Im Betrieb bewirkt das Elektronenstrahlsystem 12In operation, the electron beam system 12 operates

geliefert wird, die im wesentlichen parallel zu der Längsachse der geradlinigen Reihe Horizontalablenkelektroden 18 ausgerichtet ist. Anfänglich werden allewhich is substantially parallel to the longitudinal axis of the rectilinear row of horizontal deflection electrodes 18 is aligned. Initially all will

auf einem Potentialon a potential

geordnet und kann in der üblichen Bauart mit elektro- 30 bei geeigneter Erregung von einem ankommenden statischen Elektroden 14 ausgebildet sein. Den Fach- Signal, daß der Elektronenstrahl 16 längs einer Bahn leuten ist es geläufig, daß auch elektromagnetische Bündelungs- und Ablenkmittel verwendet werden können.orderly and can be in the usual design with electro- 30 with suitable excitation from an incoming static electrodes 14 may be formed. The specialist signal that the electron beam 16 is along a path It is well known to people that electromagnetic focusing and deflecting means are also used can.

Eine geradlinige Reihe Horizontalablenkelektroden 35 Horizontalablenkelektroden 18 18, die im einzelnen in Fig. 2 und 3 dargestellt sind, gehalten, das negativ gegen das Kathodenpotential ist in dem Kolben 10 längs dessen oberer Randkante des Elektronenstrahlsystems 12 ist. Wenn der Elekangeordnet. Die Elektroden 18 haben geringfügigen tronenstrahl 16 in das elektrostatische Feld eintritt, Abstand voneinander, und die gesamte Reihe erstreckt das von den Horizontalablenkelektroden 18 sehr nahe sich von dem Elektronenstrahlsystem 12 weg. Jede 40 an der Elektronenquelle gebildet wird, bewirkt eine Elektrode ist mit einem elektrischen Leiter 20 versehen, der durch den Kolben 10 zu einem elektrischen Abtastsignalgenerator außerhalb der Röhre verlaufen kann.A straight line row of horizontal deflection electrodes 35, horizontal deflection electrodes 18 18, which are shown in detail in Figs. 2 and 3, held negative against the cathode potential is in the piston 10 along whose upper edge of the electron beam system 12 is. When the Elek is arranged. The electrodes 18 have a slight electron beam 16 entering the electrostatic field, Distance from each other, and the entire row extends that of the horizontal deflection electrodes 18 very closely away from electron beam system 12. Every 40 formed at the electron source causes one Electrode is provided with an electrical conductor 20, which through the piston 10 to an electrical Sampling signal generator can extend outside the tube.

Eine Anzahl Gitterdrähte 22 ist in Abstand und 45 parallel zu der Reihe waagerechter Ablenkplatten 18 angeordnet. Diese Gitterdrähte 22 sind parallel zueinander angeordnet und an ihren Endteilen geeignet miteinander gekoppelt und mit einem elektrischen Leiter 24 versehen, der durch den Kolben 10 zu einer 50 geregelten Energiequelle (nicht dargestellt) verläuft, die außerhalb der Röhre angeordnet ist. Unmittelbar unter dem Primärabschnitt der Röhre befindet sich der Übergangsabschnitt der Röhre, der, wie in der veranschaulichten Ausführungsform gezeigt ist, zwei 55 nung wird auf einem Potential von 800 Volt gehalten, Beschleunigungs- und Bündelungselektroden 26 und das gegen das Kathodenpotential des Elektronen-30 aufweist. Diesen sind elektrische Leiter 28 bzw. 32 Strahlsystems 12 positiv ist.A number of grid wires 22 are spaced 45 apart and parallel to the row of horizontal baffles 18 arranged. These grid wires 22 are arranged parallel to each other and are suitable at their end parts coupled to one another and provided with an electrical conductor 24, which through the piston 10 to a 50 regulated energy source (not shown), which is arranged outside the tube. Direct below the primary section of the tube is the transition section of the tube which, as in FIG illustrated embodiment is shown, two 55 voltage is held at a potential of 800 volts, Accelerating and focusing electrodes 26 and against the cathode potential of the electron 30 having. These are electrical conductors 28 and 32 beam system 12 is positive.

zugeordnet, die durch die Seitenwand des Kolbens 10 Zur Erzielung einer Zeilenabtastung werden Signaleassigned through the side wall of the piston 10 To achieve a line scan, signals

zu einer (nicht dargestellten) geregelten Energiequelle geführt sind. Jede Elektrode der einzelnen Paare Beschleunigungs- und Bündelungselektroden 26 und 30 ist in einem so ausreichenden Abstand voneinander angeordnet, daß der Elektronenstrahl durch diesen Abstoßungskraft dieses Feldes, daß der Strahl nach unten von der ersten Elektrode der Horizontalablenkelektrodenreihe abgelenkt wird. Das innerhalb der Horizontalablenkelektroden 18 hergestellte Feld lenkt die Elektronen durch die offene Seite der Elektroden 18 in Richtung auf und durch die Anordnung der Gitterdrähte 22 ab.are led to a (not shown) regulated energy source. Each electrode of the individual pairs of acceleration and bundling electrodes 26 and 30 are so sufficiently spaced from each other arranged that the electron beam by this repulsive force of this field that the beam after down from the first electrode of the row of horizontal deflection electrodes is distracted. The field produced within the horizontal deflection electrodes 18 directs the electrons through the open side of the electrodes 18 towards and through the arrangement of the Lattice wires 22 off.

In dem Anfangszustand, in dem die Horizontalablenkelektroden 18 auf einem negativen Potential gegen den Strahl 16 gehalten werden, wurden zufriedenstellende Ergebnisse erzielt, wenn man ein Potential von — 800 Volt gegen das Kathodenpotential des Elektronenstrahlsystems 12 anlegt. Die aus den Gitterdrähten 22 bestehende Gitterdrahtanord-In the initial state in which the horizontal deflection electrodes 18 are at a negative potential held against the beam 16, satisfactory results have been obtained when one Potential of -800 volts against the cathode potential of the electron beam system 12 applies. From the grid wires 22 existing grid wire arrangement

Zwischenraum verlaufen' kann.Space can run '.

Der Hochspannungsbereich der Röhre, der einen Satz Vertikalablenkelektroden 34 und einen Schirm
aufweist, ist in Abstand unter dem Übergangsabschnitt angeordnet. Die senkrechten Ablenkelek- an die Horizontalablenkelektroden 18 aufeinanderfolgend von einem elektrischen Generator angelegt und vorzugsweise an benachbarte Elektroden in überdeckender Weise geliefert. Das heißt, ein Signal wird an die Ablenkelektrode 18 angelegt, die der Elektronenquelle am nächsten ist, die darauf die Elektrode in positiver Richtung treibt, wobei sie sich dem Wert des Potentials an der Gitterdrahtanordnung nähert. Jedoch wird vor dem Zeitpunkt, zu dem der Potentialwert an der ersten Elektrode einen Wert erreicht,The high voltage section of the tube, a set of vertical deflection electrodes 34 and a screen
is arranged at a distance below the transition section. The vertical deflection electrodes 18 are successively applied to the horizontal deflection electrodes 18 by an electrical generator and are preferably supplied to adjacent electrodes in an overlapping manner. That is, a signal is applied to the deflecting electrode 18 closest to the electron source which thereupon drives the electrode in a positive direction, approaching the value of the potential on the grid wire assembly. However, before the point in time at which the potential value at the first electrode reaches a value,

der im wesentlichen gleich dem Potential der Gitterdrahtanordnung ist, ein positiv gerichtetes Signal an die nächste benachbarte Elektrode 18 angelegt. Offenbar wird, wenn das Potential an der ersten Elektrode den angenäherten Potentialwert an der Gitterdrahtanordnung erreicht, eine feldfreie Zone innerhalb des von der Gitterdrahtanordnung und der Horizontalablenkelektrode 18 begrenzten Bereiches hergestellt, und der Elektronenstrahl 16 kann ungehindert zu der nächsten benachbarten Horizontalablenkelektrode 18 verlaufen. Dieses Verfahren wird entlang der gesamten Reihe Elektroden 18 in solcher Weise wiederholt, daß sich die Ladung an wenigstens zwei Elektroden 18 immer gleichzeitig ändert.which is substantially equal to the potential of the grid wire arrangement, a positively directed signal the next adjacent electrode 18 is applied. It becomes apparent when the potential is at first Electrode reaches the approximate potential value on the grid wire arrangement, a field-free zone within the area bounded by the grid wire arrangement and the horizontal deflection electrode 18 produced, and the electron beam 16 can unhindered to the next adjacent horizontal deflection electrode 18 run. This process is carried out along the entire row of electrodes 18 in such Way repeats that the charge on at least two electrodes 18 always changes simultaneously.

Die Verwendung einer. aus Gitterdrähten 22 bestehenden Drahtgitteranordnung schafft eine kleinste Oberfläche, auf der die Elektronen auftreffen können, und erhält trotzdem den gewünschten und vorher erwähnten feldfreien Bereich wirksam aufrecht. Außerdem ist, da das Gitter sich nicht in der Brennebene befindet, der Strahl breit, und da er später fokussiert wird, setzen sich keine durch die Gitterdrähte geworfenen Schatten in den fokussierten Strahl fort. Infolgedessen bewirkt diese Anordnung keinen Verlust an Strahlenenergie durch Abfangen oder andersartiges Unterbrechen des Elektronenflusses des hindurchverlaufenden Strahles 16.Using a. consisting of grid wires 22 Wire grid arrangement creates a tiny surface on which the electrons can strike, and still effectively maintains the desired and previously mentioned field-free area. aside from that because the grating is not in the focal plane, the beam is wide and because it will focus later no shadows cast by the grid wires will propagate into the focused beam. As a result, this arrangement does not cause any loss of radiation energy by interception or otherwise Interrupting the flow of electrons in the beam 16 passing therethrough.

Außerdem wird darauf hingewiesen, daß die Reihenfolge umgekehrt werden kann, in der die Horizontalablenkelektroden 18 geladen oder entladen werden. In einem solchen Falle werden anfänglich alle Horizontalablenkelektroden 18 der geradlinigen Reihe positiv gegen das Kathodenpotential des Elektronenstrahlsystems 12 gehalten. Der Potentialwert ist in einem solchen Falle gleich dem Potentialwert, welcher der aus den Gitterdrähten 22 bestehenden Gitterdrahtanordnung aufgedrückt wird, wodurch eine feldfreie Zone entlang der gesamten Längsabmessung der Reihe Horizontalablenkelektroden 18 hergestellt wird. Die feldfreie Zone gestattet den Elektronen, die den Elektronenstrahl 16 bilden, über deren gesamte Länge zu wandern, ohne durch irgendwelche elektrische Streufelder beeinträchtigt zu werden. Im Betrieb wird zunächst die am weitesten von dem Elektronenstrahlsystem 12 entfernte Horizontalablenkelektrode 18 in Richtung ihres Maximalwertes gesteuert. Als nächstes wird ein negativ gerichtetes Signal an die benachbarte Elektrode 18 gerade vor dem Zeitpunkt angelegt, zu dem die zuerst gesteuerte Elektrode 18 ihren vollen negativen Wert erreicht. Dieser Vorgang wiederholt sich nacheinander entlang der gesamten Reihe Horizontalablenkelektroden 18.It should also be noted that the order in which the horizontal deflection electrodes can be reversed 18 can be charged or discharged. In such a case, all of the horizontal deflection electrodes 18 initially become the rectilinear ones Series positive against the cathode potential of the electron beam system 12 held. In such a case, the potential value is equal to the potential value, which of the grid wires 22 consisting of the grid wire arrangement is pressed, whereby a field-free zone along the entire longitudinal dimension of the row of horizontal deflection electrodes 18 will be produced. The field-free zone allows the electrons that form the electron beam 16 to pass to hike their entire length without being affected by any electrical stray fields. In operation, the horizontal deflection electrode furthest away from the electron beam system 12 is first used 18 controlled towards their maximum value. Next up is a negative one Signal applied to the adjacent electrode 18 just prior to the time at which the first controlled Electrode 18 reaches its full negative value. This process is repeated one after the other of the entire row of horizontal deflection electrodes 18.

In der einen Anordnung wird der Strahl 16, nachdem er von den Horizontalablenkelektroden 18 abgelenkt worden ist, veranlaßt, durch die aus den Gitterdrähten 22 bestehende Gitterdrahtanordnung zu verlaufen, und wird dadurch in Richtung des Hochspannungsabschnitts der Röhre beschleunigt. Nach dem Durchlaufen der Gitterdrahtanordnung durchläuft der Strahl 16 die beiden Paare Bündelungselektrodenkonstruktionen, von denen die erste aus den Beschleunigungsbündelungselektroden 26 besteht und mit 2 kV Potential positiv gegen das Kathodenpotential des Elektronenstrahlsystems 12 gehalten wird. Die zweite aus dem Paar Elektroden 30 bestehende Bündelungselektrodenanordnung wird innerhalb des Bereiches von 0 bis 8 kV Potential positiv mit Bezug auf das Kathodenpotential des Elektronenstrahlsystems 12 gehalten. Diese Elektroden stellen elektrostatische Felder her, die den Elektronenstrahl zu fokussieren suchen und bewirken, daß er in den Hochspannungs- oder Darstellungsabschnitt der Röhre beschleunigt wird.In one arrangement, the beam 16 is deflected after being deflected by the horizontal deflection electrodes 18 has been caused by the grid wire arrangement consisting of the grid wires 22 to run, and is thereby accelerated in the direction of the high voltage section of the tube. To passing through the grid wire arrangement, the beam 16 passes through the two pairs of focusing electrode structures, the first of which consists of the acceleration bundling electrodes 26 and with a 2 kV potential positive to the cathode potential of the electron beam system 12 is held. The second consisting of the pair of electrodes 30 Bundling electrode assembly becomes positive with reference within the range of 0 to 8 kV potential held at the cathode potential of the electron beam system 12. These electrodes represent electrostatic Fields that seek to focus the electron beam and cause it to enter the High voltage or display section of the tube is accelerated.

Der Elektronenstrahl 16 wird, nachdem er in dem Primär- und Übergangsabschnitt der Röhre abgelenkt, beschleunigt und fokussiert worden ist, veranlaßt, längs einer Bahn zu verlaufen, die sich parallel und sehr nahe den Ablenkelektroden 34 erstreckt. Das Vertikalablenksystem wird im wesentlichen in derselben Weise betätigt, in der das Horizontalablenksystem arbeitet. An die Vertikalablenkelektroden 34 angelegte Signale werden auch vorzugsweise in einer überdeckenden Art angelegt, so daß sich das Potential an wenigstens zwei benachbarten Elektroden 34 gleichzeitig ändert. Anfänglich werden diese Vertikalablenkelektroden 34 und der Fluoreszenzschirm 38 mit im wesentlichen 13 kV Potential positiv gegen das Kathodenpotential des Elektronenstrahlsystems 12 gehalten. Infolge der Tatsache, daß jedes Element des Hochspannungsabschnittes auf einem gleichen Potentialwert gehalten wird, wird ein feldfreier Bereich darin hergestellt, wodurch dem Elektronenstrahl 16 ermöglicht wird, ungehindert innerhalb des feldfreien Bereiches zu verlaufen, bis ein geeignetes geringeres Potential an eine der senkrechten Ablenkelektroden 34 angelegt wird.The electron beam 16, after being deflected in the primary and transition section of the tube, has been accelerated and focused, caused to run along a path that is parallel and extends very close to the deflection electrodes 34. The vertical deflection system is essentially the same Operated manner in which the horizontal deflection system operates. To the vertical deflection electrodes 34 applied signals are also preferably applied in an overlapping manner so that the potential at least two adjacent electrodes 34 changes simultaneously. Initially, these become vertical deflection electrodes 34 and the fluorescent screen 38 with essentially 13 kV potential positive against the cathode potential of the electron beam system 12 is held. As a result of the fact that each element of the high-voltage section is kept at the same potential value, becomes a field-free area made therein, thereby allowing the electron beam 16 to be unobstructed within the field-free Range to run until a suitable lower potential at one of the vertical deflection electrodes 34 is created.

Wenn eine der Vertikalablenkelektroden 34 negativ mit Bezug auf das Schirmpotential vorgespannt wird, übt die so gesteuerte Elektrode 34 eine Ablenkkraft auf den Strahl 16 aus, so daß er in Richtung auf einen Fluoreszenzschirm 38 abgelenkt wird und auf diesen auftrifft. Das Auftreffen von Elektronen auf den Fluoreszenzstoff des Schirmes bewirkt, daß dieser Stoff erregt wird und dadurch Licht einer Intensität erzeugt, die der Intensität des auftreffenden Elektronenstrahls 16 proportional ist. Es ist leicht erkennbar, daß das von dem Fluoreszenzübergang des Schirmes 38 emittierte Licht durch die durchsichtigen Ablenkelektroden 34 und auch aus einer Lage in Richtung der gegenüberliegenden Seite des Schirmes 38 betrachtet werden kann.When one of the vertical deflection electrodes 34 is biased negatively with respect to the screen potential, the thus controlled electrode 34 exerts a deflecting force on the beam 16, so that it is in the direction of a fluorescent screen 38 is deflected and impinges on this. The impact of electrons on the fluorescent substance of the screen causes this substance to be excited and thereby light of an intensity generated, which is proportional to the intensity of the incident electron beam 16. It is easy to see that the light emitted by the fluorescent junction of the screen 38 passes through the transparent Deflection electrodes 34 and also from a position towards the opposite side of the screen 38 can be viewed.

Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, daß die Lage des Auftreffens des Elektronenstrahles 16 auf dem Schirm 38 zu einem gegebenen Zeitpunkt mit den besonderen Stellungen der Horizontal- und Vertikalablenkelektroden 18 bzw. 34, die zu einem solchen Zeitpunkt erregt werden, und der Wert des daran angelegten erregenden Signals übereinstimmt. Außerdem ist es für die Fachleute erkennbar, daß beim Gebrauch der beschriebenen Kathodenstrahlröhre in einem üblichen Fernsehempfänger die Horizontalablenkelektroden 18 zyklisch mit einem Zeitverhältnis erregt werden, das mit der Schaffung der Zeilenabtastung des Fernsehbildes übereinstimmt, und die Vertikalablenkelektroden 34 mit einer Zeitgeschwindigkeit erregt werden, die mit der Schaffung einer Bildabtastung eines Fernsehbildes übereinstimmt. Die Erregung der Vertikal-Horizontal-Ablenkelektroden kann durch geeignete elektronische Generatormittel bewirkt werden, die im Betrieb durch das ankommende Synchronisationssignal synchronisiert werden, das von dem Fernsehsender her empfangen wird. Hierbei wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung bei vielen Kathodenstrahlröhrenarten angewandt werden kann, die zu zahlreich sind, um sie hier im einzelnen erläutern zu können. Jedoch istFrom the above it follows that the position of the impact of the electron beam 16 on the screen 38 at a given time with the particular positions of the horizontal and Vertical deflection electrodes 18 and 34, respectively, which are energized at such a point in time, and the value of the the exciting signal applied to it matches. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that when using the cathode ray tube described in a conventional television receiver, the horizontal deflection electrodes 18 are excited cyclically with a time ratio that coincides with the creation of the line scan of the television picture, and the vertical deflection electrodes 34 are energized at a time rate equal to the creation corresponds to an image sample of a television picture. The excitation of the vertical-horizontal deflection electrodes can be brought about by suitable electronic generator means which are operated by synchronize the incoming synchronization signal received from the television broadcaster will. It should be noted that the invention can be used with many types of cathode ray tubes can be used, which are too numerous to be explained here in detail. However is

ein Beispiel im Zusammenhang mit einer Kathodenstrahlröhre gegeben, die für Bildübertragungs- oder Faksimilezwecke benutzt wird.an example given in connection with a cathode ray tube used for image transmission or Is used for facsimile purposes.

Eine Kathodenstrahlröhre des Faksimiletyps ist in Fig. 4 und 5 veranschaulicht, wobei bemerkt wird, daß die Horizontalablenkelektroden 18, die einen oberen Teil 40 und sich nach außen erweiternde Seitenteile 42 haben, in Verbindung mit einer aus den Gitterdrähten 22 bestehenden Gitterdrahtanordnung verwendet werden. Ein langgestreckter Fluoreszenzschirm 44 ist unter der Gitterdrahtanordnung angebracht. In dieser Ausführungsform wird der von dem Elektronenstrahlsystem 12 gelieferte Elektronenstrahl 16 veranlaßt, durch den von der geradlinigen Reihe Ablenkelektroden 18 gebildeten Kanal zu verlaufen, bis eine oder mehrere dieser Ablenkelektroden in solcher Weise erregt sind, daß ein elektrisches Feld hergestellt wird, welches den Strahl 16 abstößt und dadurch gegen den Schirm 44 ablenkt und auf diesem zum Auftreffen bringt. Ein solcher Elektronenbeschuß bewirkt, daß der Fluoreszenzstoff des Schirmes 44 luminesziert und ein sichtbares Signal in Form von Licht abgibt. Es wird bemerkt, daß der Brenn- oder Überschneidungspunkt P des Elektronenstrahles 16 dicht an dem Fluoreszenzschirm 44 liegt, wodurch ermöglicht wird, eine sehr feine Linie oder kleinen Leuchtpunkt auf dem Fluoreszenzschirm 44 zu erreichen. A facsimile type cathode ray tube is illustrated in Figs. 4 and 5, it being noted that the horizontal deflecting electrodes 18 having a top 40 and flared side portions 42 are used in conjunction with a grid wire assembly consisting of the grid wires 22. As shown in FIG. An elongated fluorescent screen 44 is mounted below the grid wire assembly. In this embodiment, the electron beam 16 provided by the electron beam system 12 is caused to pass through the channel formed by the rectilinear row of deflection electrodes 18 until one or more of these deflection electrodes are excited in such a way that an electric field is established which causes the beam 16 repels and thereby deflects it against the screen 44 and brings it to impinge on it. Such electron bombardment causes the fluorescent substance of the screen 44 to luminesce and emit a visible signal in the form of light. It is noted that the focal point or intersection point P of the electron beam 16 is close to the fluorescent screen 44, thereby making it possible to achieve a very fine line or small luminous point on the fluorescent screen 44.

Mit der Anordnung nach Fig. 4 und 5 kann die Elektrodenanordnung vorteilhaft und zufriedenstellend als Lichtpunktabtaster verwendet werden, wobei es erforderlich ist, daß die Kathodenstrahlröhre einen flachen Schirm, einen sehr kleinen Leuchtfleck und eine große Fleckhelligkeit hat. Die Anwendung der Kathodenstrahlröhrenabtastung auf Faksimilesysteme kann auf mehrere Arten vorgenommen werden. Wie beim Fernsehen ist horizontale und vertikale Abtastung erforderlich. An dem Senderende wird die Lichtpunktabtastung als erfolgreiches Verfahren verwendet, wobei der wandernde Fleck auf dem Phosphorschirm optisch auf die Gegenstandskopie projiziert und das reflektierte Licht in einer Photozelle aufgefangen wird, die dann das Bildübertragungssignal liefert. Die sehr schnelle horizontale Abtastung wird durch eine Ablenkung des Strahles in der Kathodenstrahlröhre erzielt, und die vertikale Abtastung erfolgt entweder durch Bewegung der Röhre oder durch vertikale Bewegung der Gegenstandskopie. With the arrangement of FIGS. 4 and 5, the electrode arrangement can be advantageous and satisfactory be used as a light spot scanner, it being necessary that the cathode ray tube has a flat screen, a very small light spot and a high spot brightness. The application cathode ray tube scanning on facsimile systems can be accomplished in a number of ways. As with television, horizontal and vertical scanning is required. At the transmitter end Light spot scanning is used as a successful method, with the wandering spot on the phosphor screen is optically projected onto the copy of the object and the reflected light in a Photo cell is captured, which then supplies the image transmission signal. The very fast horizontal Scanning is achieved by deflecting the beam in the cathode ray tube, and the vertical Scanning is done either by moving the tube or by moving the object copy vertically.

An dem Empfangsende muß das flüchtige Bild auf dem Kathodenstrahlröhrenschirm photographiert werden, um eine bleibende Aufzeichnung zu erhalten. Auch da gibt es wie an dem Senderende zwei mögliche Betriebsarten. In einem Falle wird die horizontale Abtastung durch die Kathodenstrahlröhre erreicht, während die vertikale Abtastung durch Bewegen des Filmes erfolgt. In dem anderen Falle werden sowohl die horizontale als auch die vertikale Abtastung durch die Kathodenstrahlröhre bewirkt, so daß ein fernsehartiges Raster verwendet wird. Die Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit Faksimilesystemen ist nur eine von vielen weiteren Anwendungsmöglichkeiten.At the receiving end, the fleeting image must be photographed on the cathode ray tube screen, to get a permanent record. There, too, as at the transmitter end, there are two possible ones Modes of operation. In one case, the horizontal scanning is achieved by the cathode ray tube, while vertical scanning is done by moving the film. In the other case if both the horizontal and the vertical scanning are effected by the cathode ray tube, see above that a television-like grid is used. The use of the device according to the invention in Connection to facsimile systems is just one of many other possible uses.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. A cathode ray tube of the type in which an electron beam is initially propelled in a path extending through a channel defined by the base portion and side wall portions of each of a number of spaced deflection electrodes arranged as a linear array; and is deflected in a substantially perpendicular direction to the row and out of the channel by a controlled potential reduction of at least one of the deflection electrodes, according to claim 11 of the additional patent application W 15486Villa / 21a ¹ , characterized in that the side wall portions of each deflection electrode diverge from one another and that grid devices for Accelerating and focusing the electron beam are arranged adjacent to the open side of the channel.

2. Cathode ray tube according to claim 1, characterized in that the grating devices comprise a series of spaced parallel wires extending across the extend the full length of the row of deflection electrodes.

3. Cathode ray tube according to claim 2, characterized in that the wires of the series lie in a plane which is parallel to and at a distance from a plane which the base parts the deflection electrodes included.

4. Cathode ray tube according to one of the preceding claims, characterized by a Pair of elongated focusing and accelerating electrodes located on either side of the deflected beam extend and adjacent to and on the grating devices Side away from the deflection electrodes are arranged.

Publications considered: "Radio Mentor", Heft 4, 1955, p. 178.

1 sheet of drawings