DE1204338B - Elektronenstrahlroehre mit einem langgestreckten Buendelsteuerraum - Google Patents
Elektronenstrahlroehre mit einem langgestreckten BuendelsteuerraumInfo
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- DE1204338B DE1204338B DEN14604A DEN0014604A DE1204338B DE 1204338 B DE1204338 B DE 1204338B DE N14604 A DEN14604 A DE N14604A DE N0014604 A DEN0014604 A DE N0014604A DE 1204338 B DE1204338 B DE 1204338B
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
HOIj
Deutsche Kl.: 21g-13/27
Nummer: 1204 338
Aktenzeichen: N14604 VIII c/21 g
Anmeldetag: 25. Januar 1958
Auslegetag: 4. November 1965
Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektronenstrahlröhre mit einem langgestreckten Bündelsteuerraum,
an dessen einem Ende sich das Elektronenstrahlerzeugungssystem befindet. Diese Röhren
eignen sich insbesondere zur Verwendung in Einrichtungen für Fernsehwiedergabe, Gedächtnisspeicher
und Schaltsysteme.
Gemäß der Erfindung liegt der Bündelsteuerraum längs einer langgestreckten Auftreffplatte, das Elektronenbündel
wird in den Steuerraum in einer Bahnebene eingeführt, welche die Auftreffplatte über die
ganze Länge längs einer nahezu geraden Linie schneidet, und in dem Steuerraum wird über die
ganze Länge der Auftreffplatte ein magnetisches Steuerfeld für das Bündel erzeugt, dessen Kraftlinien
die Bahnebene praktisch senkrecht schneiden und derart gerichtet sind, daß das Elektronenbündel
nach der Auftreffplatte hin abgelenkt wird.
Die Mittel zum Erzeugen des Steuerfeldes können ein Dauermagnetsystem und/oder ein Spulensystem
enthalten. Diese Mittel können symmetrisch zu einer Ebene liegen, die als Bahnebene benutzt wird,
obgleich dies nicht wesentlich ist, sofern das Steuerfeld die gewünschte Konfiguration in der Nähe
der Bahnebene besitzt.
Das Elektronenstrahlerzeugungssystem kann mit (gegebenenfalls außerhalb der Röhre angeordneten)
Ablenkmitteln kombiniert werden, die das Bündel aus seiner Anfangsrichtung ablenken und an einem
Ende in den Steuerraum einführen.
Die Art der Auftreffplatte ist für die verschiedenen Zwecke verschieden; bei Speichern, in denen
eine elektrostatische Ladung gesammelt wird, kann die Auftreffplatte ζ. B. aus Glas mit einer Metallschicht
bestehen, welche die Ausgangselektrode bildet. Die beschriebene Einrichtung bezieht sich
jedoch insbesondere auf Einrichtungen, in denen die Auftreffplatte durch Leuchtstoff gebildet wird, der
z. B. auf einer Elektrode angebracht ist, die auf einem geeigneten Potential gehalten wird; man beobachtet
den Schirm vorzugsweise von der Auftreffseite her, wobei eine größere Lichtausbeute erzielt
werden kann; in diesem Falle kann die Elektrode außerdem aus Metall hergestellt werden, wodurch
der Leuchtstoff, indem die von dem auftreffenden Bündel örtlich erzeugte Wärme weggeführt wird,
sich leicht abkühlen läßt. Die Einrichtung kann auch eine leitende, für Elektronen durchlässige Schicht
auf der Auftreffseite des Schirmes enthalten, in welchem Falle der Schirm vorzugsweise auf der von
dem Bündelraum abgewendeten Seite beobachtet wird.
Elektronenstrahlröhre mit einem langgestreckten Bündelsteuerraum
Anmelder:
N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)
Vertreter:
Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7
Als Erfinder benannt:
Pieter Schagen, Salford, Redhill, Surrey;
Bernard Albert Eastwell, Shenfield, Reading,
Berkshire;
Nigel David Ritchie Calder, Crawley, Sussex
(Großbritannien)
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 30. Januar 1957 (3281),
vom !.November 1957
Großbritannien vom 30. Januar 1957 (3281),
vom !.November 1957
Der Treffpunkt des Bündels am Schirm hängt von der Anfangsgeschwindigkeit und von der Eintri*lsrichtung
der Elektronen und von der Feldintensität ab. Gewünschtenfalls kann die Stelle lediglich durch
Änderung der Anfangsgeschwindigkeit der Elektronen geändert werden; dieses Verfahren ist jedoch
nicht zweckdienlich im Falle von Bildschirmen, da dann die entstehenden Helligkeitsänderungen ausgeglichen
werden müssen. Es ist daher vorzuziehen, die Feldintensität (mit der Zeit) und/oder die Eintrittrichtung
des Bündels in den Steuerraum zu ändern. Die Wahl des angewandten Verfahrens zum
Steuern der Bahn hängt im wesentlichen von den Fokussierungsanforderungen und von den gewünschten
Abmessungen des Treffpunktes ab.
Bei einer langgestreckten Elektronenstrahlröhre ist es schwierig, an allen Punkten des Schirmes einen
kleinen Fleck zu erzielen, wenn das Bündel von einem Ende her in den Steuerraum eintritt. Diese
Schwierigkeit läßt sich auf verschiedene Weise lösen.
Es kann z. B. die Eintrittrichtung des Bündels in den Steuerraum einen konstanten, scharfen Winkel
mit der Oberfläche der Auftreffplatte einschließen und von diesem abgerichtet sein.
Dabei kann man einen größeren Einfallswinkel des Bündels an der Auf treffplatte bei einem bestimm-
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ten Maximalbereich und bei einem bestimmten wird an allen Stellen des Schirmes eine nahezu kon-Querschnitt
oder einer bestimmten Breite der stante Größe des Fleckens erzielt.
Röhrenhülle erzielen. Wenn der Eintrittspunkt des Man kann verschiedene nicht gleichförmige Kon-
Röhrenhülle erzielen. Wenn der Eintrittspunkt des Man kann verschiedene nicht gleichförmige Kon-
Bündels auf der Schnittlinie der Bahnebene und der figurationen des Steuerfeldes zum Erzielen einer Fo-Oberfläche
der Auftreffplatte liegt, kann der Einfall- 5 kussierung anwenden. Das Steuerfeld kann z. B. eine
winkel des Bündels außerdem konstant oder nahezu solche Konfiguration haben, daß die Feldstärke von
konstant gehalten werden, unabhängig von dem Be- dem Schirm her in dem vom Bündel durchlaufenen
reich, indem dafür gesorgt wird, daß das Steuerfeld Bereich zunimmt. Das Steuerfeld kann weiter eine
eine Konfiguration in dem Bereich der Bahnebene solche Konfiguration besitzen, daß die Feldstärke von
annimmt, die in jedem Augenblick dieselbe oder io dem Eintrittspunkt des Bündels her zunimmt. Außernahezu
dieselbe in jedem Querschnitt ist. Zum dem kann das Steuerfeld eine Konfiguration aufweisen,
Durchführen einer Abtastung oder einer Positions- die eine Querfokussierung des Bündels herbeiführt,
wahl mittels einer solchen Einrichtung müssen die Abtastung oder Positionswahl in einer einzigen
Mittel zum Erzeugen des Steuerfeldes derart ausge- Richtung kann durch die beschriebenen Einrichtunbildet
sein, daß sie eine Änderung der Intensität des 15 gen leicht durchgeführt werden. Bei gewissen Anerwähnten
Feldes mit der Zeit erlauben, wodurch die Wendungen, bei denen ein Fleck lediglich längs einer
Stelle des Bündeltreffpunktes in der Längsrichtung Linie oder eine Spur bewegt werden muß, genügt
der Auftreffplatte bedingt wird. Man kann auf diese dies. Eine Zeilenabtaströhre mit langgestreckten
Weise z. B. eine nahezu gradlinige Abtastung er- Steuerfeldmitteln kann z. B. in einem Fernsehwiederzielen,
ohne Änderung der Anfangsgeschwindigkeit 20 gabesystem verwendet werden, in dem die Bildab-
oder der Richtung der Elektronen. stastung durch mechanische Mittel erfolgt. Bei An-
Bei solchen Einrichtungen erfordert die Ab- Wendung eines solchen Systems für Schwarz-Weißtastung
in der Längsrichtung Sägezahn-Regelströme, Wiedergabe kann ein einziges Elektronenstrahlderen
Amplitude groß sein muß; es entstehen in- erzeugungssystem genügen, das in einer einzigen
folgedessen hohe Spannungen im Spulensystem wäh- 25 Bahnebene wirksam ist. Für Farbfernsehen enthält
rend der Rückschlagperiode. Diese Schwierigkeit der Schirm jedoch eine Gruppe paralleler Leuchtkann
durch Anwendung einer anderen Abtastung streifen, die in verschiedenen Farben aufleuchten
oder eines anderen Positionswahlverfahrens vermie- können. Bei einer solchen Einrichtung können
den werden, wobei es gleichzeitig möglich ist, die mehrere Strahlerzeugungssysteme verwendet werden,
Schwierigkeiten einer Fokussierung und des Er- 30 die in je einer gesonderten Bahnebene wirksam sind;
Zielens der gewünschten Fleckabmessungen bei man kann auch ein einziges System in Vereinigung
einer langgestreckten Elektronenstrahleinrichtung mit Mitteln zum Verschieben des Bündels von einem
zu beheben. Außerdem sind Mittel zum Ändern der Streifen zum anderen anwenden.
Eintrittrichtung des Bündels in der Bahnebene vor- Es sei bemerkt, daß die Anwendung eines ma-
Eintrittrichtung des Bündels in der Bahnebene vor- Es sei bemerkt, daß die Anwendung eines ma-
gesehen. 35 gnetischen Steuerfeldes, im Vergleich mit der An-
Dabei kann die Abtastung in der Längsrichtung Wendung eines elektrostatischen Feldes, den Vorteil
mittels einer verhältnismäßig geringen Abtastenergie besitzt, daß eine Anhäufung von Ladungen auf der
für die Abtastmittel erzielt werden, die zum Ändern Röhrenhülle leicht verhütet werden kann, indem die
der Eintrittrichtung des Bündels dienen. ganze Innenfläche des Röhrenkolbens leitend ge-
Die Mittel zum Ändern der Eintrittrichtung des 4° macht wird, ohne daß dies das Steuerfeld stört.
Bündels können gewünschtenfalls in Vereinigung An dieser leitenden Oberfläche, von der ein Teil
Bündels können gewünschtenfalls in Vereinigung An dieser leitenden Oberfläche, von der ein Teil
mit Mittel zum Ändern des Steuerfeldes (mit der sich auch auf dem Schirm befinden kann, wenn
Zeit) verwendet werden, in welchem Falle eine dieser eine Leuchtschicht enthält, kann man ein ge-Steuerung
für die Hauptkomponente der Abtastbe- eignetes Potential anlegen.
wegung eines Bündels und die andere Steuerung für 45 Die vorerwähnten Verfahren werden nachstehend
eine Korrektur, z. B. der Linearität, dienen kann. an Hand der schematischen Zeichnungen näher erWenn
die Stelle des Treffpunktes vollständig durch läutert, in denen Ausführungsformen dargestellt sind,
Änderung der Eintrittrichtung des Bündels bedingt die sich für eindimensionale Abtastung eignen. Die
wird, können die Konfiguration des Steuerfeldes und entsprechenden Elemente sind in den Zeichnungen
dessen Intensität konstant gehalten werden. Da das 50 mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
Feld somit statisch ist, kann es z.B. mittels Dauer- Fig. 1 und 2 zeigen schaubildlich zwei verschie-
Feld somit statisch ist, kann es z.B. mittels Dauer- Fig. 1 und 2 zeigen schaubildlich zwei verschie-
magneten erzeugt werden. Wie dies noch näher er- dene Anordnungen von Feldspulen, die bei Elekläutert
wird, kann man dadurch leicht eine nicht tronenstrahlröhren mit zylindrischen Kolben vergleichförmige
Konfiguration des Feldes erzielen, z. B. wendet werden;
um eine zusätzliche Fokussierung neben der An- 55 F i g. 3 bis 8 zeigen verschiedene Steuerfeldmuster,
fangsfokussierung vor dem Eintritt des Bündels in bei denen die Konfiguration in jedem Augenblick in
den Steuerraum zu bewerkstelligen. jedem zur wirksamen Oberfläche des Schirmes und
Die Elektronenstrahlröhre enthält weiter Mittel zur Längsrichtung der Einrichtung senkrechten Querzum
Ändern der Eintrittrichtung des Bündels, wobei schnitt nahezu dieselbe ist;
die Konfiguration des Steuerfeldes nicht gleichförmig 60 Fig. 9 bis 11 zeigen verschiedene Zustände der
ist in dieser oder jener Bahnebene in der Weise, Bündelbahn und der Fokussierung;
daß eine gewisse Bündelfokussierung erzielt wird. Da Fig. 12 bis 14 zeigen eine andere Anordnung, bei
daß eine gewisse Bündelfokussierung erzielt wird. Da Fig. 12 bis 14 zeigen eine andere Anordnung, bei
die Eintrittrichtung des Bündels zum Steuern der der die Feldkonfiguration sich in der Längsrichtung
Bahn geändert wird, verlaufen die verschiedenen des Schirmes ändert;
Bahnen durch verschiedene Gebiete des Steuerrau- 65 Fig. 15 bis 20 zeigen Einrichtungen mit Dauermes.
Dabei muß die Konfiguration des Steuerfeldes magneten zum Erzeugen des Steuerfeldes;
derart sein, daß die Fokussierung für die verschie- F i g. 21 zeigt einen schematischen Querschnitt
derart sein, daß die Fokussierung für die verschie- F i g. 21 zeigt einen schematischen Querschnitt
denen Bahnen des Bündels verschieden ist; dadurch durch eine Farbfernsehröhre;
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Fig. 22 und 23 zeigen im Querschnitt andere Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch das Feldmuster
Farbfernseheinrichtungen; und den Schirm Γ der Fig. 3 längs der Mittel-
F i g. 24 und 25 zeigen schematisch in Draufsicht ebene M. Dieses Feld ist nicht nur in einer zur
besondere Schirme, und Schirmfläche (s. F i g. 3) senkrechten Richtung, son-
F i g. 26 zeigt schematisch eine Einrichtung für 5 dem auch in jedem zur wirksamen Schirmoberfläche
Anwendung bei Färb- oder Monochromfernseh- und zur Längsrichtung der Einrichtung senkrechten
wiedergabe. Querschnitt gleichförmig.
Es wird bei den dargestellten Einrichtungen ange- Ein Bündel in der Ebene M unterliegt in Richtung
nommen, daß mindestens ein Teil der Innenfläche des Schirmes T wirkenden Kräften,
des Kolbens leitend gemacht ist, wie vorstehend an- io F i g. 5 zeigt im Querschnitt ein anderes Steuergegeben ist. Die leitenden Schichten sind jedoch feldmuster, und Fig. 6 zeigt im Längsschnitt dasnicht in den Zeichnungen angedeutet. Eine solche selbe Muster in der Ebene M. Dabei ist der untere leitende Schicht kann als Träger des Schirmes mit TeilL0 der zentralen SpuleL z.B. durch ein durchdem Leuchtstoff dienen oder sich über die Innen- lässiges Glied P abgeschirmt, um ein Steuerfeld zu fläche des Leuchtstoffes erstrecken. Außerdem kann 15 bilden, dessen Intensität von dem Schirm T her zueine solche leitende Schicht in gewissen Fällen als nimmt. Diese Ungleichmäßigkeit des Feldes kann optisches Element dienen, z. B. um unerwünschte einen gewissen Grad von Bündelfokussierung herbei-Innenreflexionen zu vermeiden; dazu eignet sich eine führen, was weiter unten erläutert wird. Die unkolloidale Suspension von Graphit in Wasser. gleichmäßige Feldkonfiguration ist in F i g. 6 durch
des Kolbens leitend gemacht ist, wie vorstehend an- io F i g. 5 zeigt im Querschnitt ein anderes Steuergegeben ist. Die leitenden Schichten sind jedoch feldmuster, und Fig. 6 zeigt im Längsschnitt dasnicht in den Zeichnungen angedeutet. Eine solche selbe Muster in der Ebene M. Dabei ist der untere leitende Schicht kann als Träger des Schirmes mit TeilL0 der zentralen SpuleL z.B. durch ein durchdem Leuchtstoff dienen oder sich über die Innen- lässiges Glied P abgeschirmt, um ein Steuerfeld zu fläche des Leuchtstoffes erstrecken. Außerdem kann 15 bilden, dessen Intensität von dem Schirm T her zueine solche leitende Schicht in gewissen Fällen als nimmt. Diese Ungleichmäßigkeit des Feldes kann optisches Element dienen, z. B. um unerwünschte einen gewissen Grad von Bündelfokussierung herbei-Innenreflexionen zu vermeiden; dazu eignet sich eine führen, was weiter unten erläutert wird. Die unkolloidale Suspension von Graphit in Wasser. gleichmäßige Feldkonfiguration ist in F i g. 6 durch
In F i g. 1 bezeichnen L1 und L1' zwei langge- 20 parallele, waagerechte Linien angedeutet. (Auch in
streckte, gewöhnlich rechtwinklige, parallele Steuer- den weiteren F i g. 8, 9 und 10, die nach demselben
feldspulen, die beiderseits einer Ebene M symme- Prinzip gezeichnet sind, deutet die parallele Lage
irisch liegen, die einen Leuchtschirm T über die der waagerechten Linien an, daß die Konfiguration
ganze Länge schneidet. Dieser Schirm liegt dabei in jedem Augenblick in jedem zur wirksamen
auf der zylindrischen Wand des Kolbens B auf, der 25 Schirmoberfläche und zu der Längsachse der Ein-
den Steuerraum umschließt. richtung senkrechten Querschnitt dieselbe oder
Nach Fig. 1 kann das Elektronenstrahlerzeu- nahezu dieselbe ist.) Der Teil Ll kann in zwei vergungssystem
in einem HalsiVl untergebracht wer- schiedene Teile Ll' und Ll" geteilt werden; der
den, wenn das oder jedes Bündel in einer vom Grund dazu wird an Hand der Fig. 7 erörtert.
Schirm Γ abgewendeten Richtung in den Steuer- 30 Die Fig. 7 und 8 zeigen ein Feldmuster, das raum eintreten muß. Es kann jedoch auch in einem mittels einer einzigen Spule ohne Abschirmung erHals parallel zum Schirm oberhalb der Achse des zielt werden kann. Dabei liefert die Spule L in der Kolbens B angeordnet sein. Diese Stelle ist mit iV2 Mittelebene M ein Feldmuster mit einer Feldintensibezeichnet. Weiter kann der Hals koaxial zur Hülle tat, die nach dem Schirm T und nach dem Teil Ll iegen. In diesem Falle enthält die Röhre Ablenk- 35 der Spule zunimmt. Im Idealfalle, daß die Spulenmittel zum Ändern der Eintrittrichtung des Bündels, teile L0 und L1 eine vernachlässigbare Stärke haben, um den Fleck über den Schirm zu bewegen. kann die Feldintensität an jedem Punkt der
Schirm Γ abgewendeten Richtung in den Steuer- 30 Die Fig. 7 und 8 zeigen ein Feldmuster, das raum eintreten muß. Es kann jedoch auch in einem mittels einer einzigen Spule ohne Abschirmung erHals parallel zum Schirm oberhalb der Achse des zielt werden kann. Dabei liefert die Spule L in der Kolbens B angeordnet sein. Diese Stelle ist mit iV2 Mittelebene M ein Feldmuster mit einer Feldintensibezeichnet. Weiter kann der Hals koaxial zur Hülle tat, die nach dem Schirm T und nach dem Teil Ll iegen. In diesem Falle enthält die Röhre Ablenk- 35 der Spule zunimmt. Im Idealfalle, daß die Spulenmittel zum Ändern der Eintrittrichtung des Bündels, teile L0 und L1 eine vernachlässigbare Stärke haben, um den Fleck über den Schirm zu bewegen. kann die Feldintensität an jedem Punkt der
Ein Beispiel eines koaxialen Halses und eines KoI- Ebene M aus der Formel:
bens ist in Fig. 2 dargestellt. Die Einrichtung nach
bens ist in Fig. 2 dargestellt. Die Einrichtung nach
dieser Figur enthält eine einzige Steuerfeldspule L, 4° ο- α _L 4. 1 __ 1 ,γ.
die in der Mittelebene M liegt und wirksame obere y d — y y(d — y)
und untere Teile L0 und L1 besitzt. Die Enden dieser
und untere Teile L0 und L1 besitzt. Die Enden dieser
Teile nahe des Strahlerzeugungssystems können der- angeleitet werden, wobei d den Abstand zwischen
art überbrückt werden, daß die beiden Hälften der den Achsen der TeHeL0 und L1 und y den Abstand
Spule auf je einer Seite des Kolbenhalses Nl liegen. 45 eines Punktes von einem der Spulenteile bezeichnen.
Bei den Einrichtungen nach den Fig. 1 und 2 Fig. 9 zeigt einen Schnitt längs der Mittelebene
sind die wirksamen, einander parallelen oberen und durch ein Feldmuster nach F i g. 4. Der Elektronenunteren Hälften jeder Spule an ihren Enden in strahl des Strahlerzeugungssystems G tritt in koneinem
hinreichenden Abstand von dem Schirm T stanter Richtung in den Steuerraum hinein,
entfernt außerhalb des dem wirksamen Teiles des- 50 Das Steuerfeld hat eine solche Polarität, daß die selben überbrückt, um Verzerrung des Feldmusters Bündelelektronen nach dem Schirm T abgelenkt werzu verhüten. den. Die Auftreffstelle des Bündels am Schirm
entfernt außerhalb des dem wirksamen Teiles des- 50 Das Steuerfeld hat eine solche Polarität, daß die selben überbrückt, um Verzerrung des Feldmusters Bündelelektronen nach dem Schirm T abgelenkt werzu verhüten. den. Die Auftreffstelle des Bündels am Schirm
Die Einrichtungen nach den F i g. 1 und 2 besitzen hängt von der Geschwindigkeit der Elektronen und
wirksame Spulenteile, die zueinander und zum von der Feldintensität ab, und bei einer bestimmten
Schirm parallel liegen, so daß sie Steuerfeldmuster 55 Geschwindigkeit kann diese Stelle lediglich durch
liefern, in denen die Konfiguration in jedem Augen- Änderung der Steuerfeldintensität bedingt werden,
blick in jedem zur wirksamen Oberfläche des Schir- Diese Wirkung ist durch die drei Bahnen fei, bi
mes und zur Längsrichtung der Einrichtung senk- und b3 der Fig. 9 angedeutet. Die Elektronen
rechten Querschnitt nahezu dieselbe ist. Es werden durchwandern von dem Schirm her in verschiedene
nachstehend Beispiele solcher parallelen Feldmuster 60 Abstände von diesem verschiedene Intensitätsgrade
beschrieben. des angelegten Steuerfeldes, bevor sie den Scheitel
F i g. 3 zeigt einen Querschnitt durch ein Doppel- der betreffenden Bahn erreichen und zu dem Schirm
Spulengebilde nach F i g. 1, das ein nahezu gleich- zurückgeführt werden.
förmiges, orthogonales Steuerfeld in einem Teil der Die in der Mittelebene wirksame, die Bündelelek-
Ebene M liefert, der von den verschiedenen Bahnen 65 tronen zu dem Schirm T führende Kraft ist konstant
durchlaufen wird. Dies ist durch einen gleichmäßigen oder nahezu konstant längs der ganzen Bündelbahn,
Abstand zwischen den Schnittpunkten / der Kraft- so daß jede Bahn in dem Falle eines idealen, genau
linien F mit der Mittelebene M angedeutet. gleichförmigen Feldmusters die Form eines Kreises
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hat. Der Bereich S der Bahn ergibt sich aus der dargestellten entspricht, kann eine Fokussierung ir
Formel: der Abtastrichtung auf die an Hand der Fig. 10 ge-
S = 2 R sin (D schilderte Weise erzielt werden.
Weiter kann die Einrichtung nach Fig. 11 ein
Dabei ist mit R der Krümmungsradius der Bahn 5 Steuerfeldmuster des in den Fig. 7 und 8 darge-
infolge des magnetischen Steuerfeldes (wobei der stellten Typs haben, wobei das Feld nahe dem Teil L1
Radius proportional zur Geschwindigkeit der Elek- eine Fokussierung in der Längsrichtung herbeiführt,
tronen und umgekehrt proportional zur Feldintensität während die zunehmende Feldintensität nahe dem
ist) und mit α der Eintrittswinkel der Bündelbahn Schirm den Endteil des Bündels nach unten ablenkt
zum Schirm bezeichnet. io wodurch der endgültige Einfallswinkel γ für alle
Bei kreisförmigen Bahnen ist der Einfallswinkel γ Bahnen größer wird. Dies ist in Fig. 11 durch du
des Bündels am Schirm für alle Bahnen derselbe, Verschiebung von den Bahnen bl bis 63 zu den
wenn das Bündel den Steuerraum durch den Schirm Bahnen BV bis &3' und den Einfallswinkeln γΐ
an einem Punkt in Flucht mit der Schnittlinie bis γ3 zu yl' bis y3' angedeutet. Diese Wirkung wird
zwischen der Bahnebene und der wirksamen Ober- 15 von einem gewissen Grad der Defokussierung in dej
fläche des Schirmes eintritt. Längsrichtung begleitet. Doch kann dieser Nachteil
Bei einer anderen Anordnung des Strahlerzeu- durch Querfokussierung ausreichend ausgeglichen
gungssystems nach F i g. 9 kann das Bündel in den werden, da das Steuerfeld in jeder zur Längsrich-
Steuerraum parallel zum Schirm eintreten, z. B. von tung senkrechten Ebene gekrümmt, und zwar von
einem System her, die in einem Hals iV2 nach F i g. 1 20 dem Schirm her konkav ist. Letzteres gilt auch, wenn
angeordnet ist. Die verschiedenen Bahnen sind auch die Feldkonfiguration nach den F i g. 5 und 6 um-
dann Kreise, die die Eintrittsrichtung des Bündels gekehrt wird, indem der Schirm nahe dem Teil L1
berühren. Obgleich die verschiedenen Bahnen kreis- statt nahe dem Teil L0 angeordnet wird,
förmig oder nahezu kreisförmig sind, ist der Einfalls- Es sei in diesem Zusammenhang bemerkt, daß
winkel γ am Schirm nicht mehr konstant. 25 eine Krümmung des Feldes nach den Fig. 5 und 7
Fig. 10 zeigt einen Schnitt in der Mittelebene des nahe dem Spulenteil L1 dazu neigt, das Bündel bei
Feldmusters nach Fig. 6, das mittels einer abge- Anwendung eines Schirmes nahe dem Teil L0 in seitschirmten
Spule nach Fig. 5 erhalten wird. Das licher Richtung zu defokussieren. Dies kann durch
Bündel tritt in konstanter Richtung parallel zum Glättung oder Umkehrung dieser Feldkrümmung
Schirm T in den Steuerraum hinein. 3° z. B. durch seitliche Ausdehnung der Wicklungen
Die Fokussierung in der Abtastrichtung, die bei von L1 oder durch Teilung von L1 in zwei Hälften
einem solchen Steuerfeldmuster erzielt wird, bei dem vermieden werden. Dies ist durch gestrichelte Linien
die Feldintensität von dem Schirm her im Bereich bei L1' und L1" angedeutet. Die Feldkonfigurationen
der Bahnenscheitel erhalten wird, kann dadurch er- der Einrichtungen nach den Fig. 1 bis 11 haben
klärt werden, daß die am weitesten von dem Schirm 35 alle in der Mittelebene eine Steuerfeldintensität, die
entfernten Elektronen in ihren Bahnen die größte (räumlich) in allen zum Schirm parallelen Linien
Krümmung durchlaufen infolge der größeren Inten- konstant ist. Die Fig. 12 bis 14 zeigen eine Einrich-
sität des Feldes in dem betreffenden Bereich. Der tung, bei der das Feldmuster sich räumlich in der
Bereich S ist dann in erster Annäherung für parallele Längsrichtung des Schirmes ändert.
Elektronenbahnen verschiedener Höhen derselbe, wie 40 In den Fig. 12 bis 14 sind zwei nahezu recht-
dies bei δ2 in Fig. 10 angedeutet ist. Bei kürzeren winklige SpulenL1, L1' unter gleichen Winkeln zur
Abständen kann jedoch eine Überkonvergenz auf- Mittelebene M derart angeordnet, daß sie in Rich-
treten, was in Fig. 10 bei bl angedeutet ist. tung auf das Ende des Kolbens B konvergieren,
Bei einer Eintrittsrichtung des Bündels gemäß welches von dem Strahlerzeugungssystem abgewendet
F i g. 9 wird auch mit einer Feldkonfiguration nach 45 ist. Dies geht aus der in F i g. 12 dargestellten Drauf-
F i g. 10 ein konstanter oder nahezu konstanter Ein- sieht deutlich hervor. F i g. 13 zeigt einen Querschnitt
fallswinkel γ erzielt infolge der longitudinal konstan- durch die Spulen längs der Linien XIII-XIII der
ten Feldkonfiguration und der Bahnensymmetrie. Fig. 12. An dieser Stelle hat das Feldmuster einen
Die Feldkonfiguration nach Fig. 10 läßt sich um- Querschnitt ähnlich dem nach Fig. 3. Am anderen
kehren, so daß die Feldintensität nach dem Schirm 50 Ende der Röhre hat das Feldmuster einen Querhin
zunimmt. Dann führt das Feld einen gewissen schnitt nahezu ähnlich dem nach Fig. 7. Fig. 14
Grad von Defokussierung in der Längsrichtung her- zeigt einen Längsschnitt durch das Feldmuster in der
bei, aber, wie dies weiter unten erläutert wird, kann Ebene M. Die Linien dieses Musters zeigen den alldies
durch Anwendung einer Feldkrümmung nahe mählichen Übergang zwischen den zwei Arten von
dem Schirm zum Erzielen einer Querfokussierung in 55 Feldmustern. Eine solche Feldkonfiguration kann
zur Bahnebene senkrechter Richtung ausgeglichen eine gute Fokussierung an allen Punkten des Schirmes
werden. herbeiführen, da die längeren Bahnen, bei denen eine
Wie vorstehend erwähnt, kann eine Abtastung Fokussierung wichtiger ist, einer größeren Gesamtauch
durch Änderung des Eintrittswinkels des Bün- feldstärke und einer größeren Feldkrümmung nahe
dels mittels Ablenkmittel an einem Ende des Steuer- 60 dem Schirm unterworfen sind,
raumes erzielt werden. Die Ablenkmittel können Die weiteren Beispiele nach den Fig. 15 bis 20 magnetisch oder elektrostatisch arbeiten; letztere sind beziehen sich auf Dauermagnetsysteme zum Erzeugen bei D in Fig. 11 dargestellt. Die drei Bahnen bl eines zeitlich konstanten Steuerfeldes und auf Abbist sind nur als Beispiele angegeben ohne Berück- lenkmittel zum Ändern der Bündeleintrittrichtung sichtigung des Steuerfeldmusters. Dieses Muster kann 65 sowie zum Erzielen einer Bewegung des Treffpunktes z. B. den in den Fig. 3 und 4 dargestellten Mustern in der Längsrichtung des Schirmes,
entsprechen; die Bahnen sind auch in diesem Falle Fig. 15 zeigt einen schematischen Querschnitt kreisförmig. Wenn das Feldmuster dem in der Fig. 6 durch eine Einrichtung mit einem Feldmuster, das
raumes erzielt werden. Die Ablenkmittel können Die weiteren Beispiele nach den Fig. 15 bis 20 magnetisch oder elektrostatisch arbeiten; letztere sind beziehen sich auf Dauermagnetsysteme zum Erzeugen bei D in Fig. 11 dargestellt. Die drei Bahnen bl eines zeitlich konstanten Steuerfeldes und auf Abbist sind nur als Beispiele angegeben ohne Berück- lenkmittel zum Ändern der Bündeleintrittrichtung sichtigung des Steuerfeldmusters. Dieses Muster kann 65 sowie zum Erzielen einer Bewegung des Treffpunktes z. B. den in den Fig. 3 und 4 dargestellten Mustern in der Längsrichtung des Schirmes,
entsprechen; die Bahnen sind auch in diesem Falle Fig. 15 zeigt einen schematischen Querschnitt kreisförmig. Wenn das Feldmuster dem in der Fig. 6 durch eine Einrichtung mit einem Feldmuster, das
in der zur Innenfläche des Schirmes T senkrechten Richtung nahezu gleichförmig ist; dabei wird das
Steuerfeld von Dauermagneten oder von Magnetsystemen fn, m' erzeugt, die zur Mittelebene M
symmetrisch liegen. Die Magnetisierungsrichtung ist durch N-S angedeutet. Das Steuerfeld ist nahezu
gleichförmig in jedem Querschnitt infolge der Anwendung von Polschuhen P, P' aus magnetisch
weichem Material. Die Polschuhe ermöglichen, jeden der Magnete m, m' gewünschtenf alls aus einer Reihe
gesonderter Magneten zusammenzubauen. Bei dieser Einrichtung liegen die Teile eines Polschuhs, welche
einen größeren Abstand von dem dazugehörigen Magnetsystem haben, dem gegenüberliegenden Polschuh
näher. Auf diese Weise wird die gewünschte, durch die Kraftlinien / angedeutete, nahezu gleichförmige
Querverteilung des Feldes erzielt. Die Gestalt der Polschuhe wird durch die gewünschte Feldkonfiguration
und nicht durch die Form des Kolbens der Elektronenstrahlröhre bedingt. Fig. 15 zeigt jedoch
ein Beispiel für eine geeignete Einrichtung, bei der ein zylindrischer Kolben B mit kreisförmigen Querschnitt
und Polschuhe mit geraden Polflächen verwendet werden, die an die Außenoberfläche des
Kolbens angepaßt sind. Die zylindrische Kolbenform ist jedoch keineswegs notwendig.
Fig. 16 zeigt eine Einrichtung mit einem einzigen
Dauermagnet m zum Erzeugen eines Steuerfeldes mit einer nahezu konstanten Intensität in jedem Querschnitt.
B bezeichnet wieder einen zylindrischen Kolben. Bei dieser Einrichtung sind zwei Polschuhe P
und P' aus magnetisch weichem Material, z. B. Weicheisen, angeordnet, welche die gewünschte,
gleichförmige Querverteilung des Feldes im Gebiet der Bahnebene M liefern.
Bei den Einrichtungen nach den Fig. 15 und 16 kann eine Anzahl gesonderter Magneten gleichmäßig
über die Länge der Polschuhe verteilt werden, um die Feldstärke in der Längsrichtung des Kolbens und
des Durchmessers in der Ebene M nahezu gleichförmig zu machen. Die Magneten können verschiedene
Stärken oder verschiedene gegenseitige Abstände haben, und zwar derart, daß die Feldstärke
allmählich von einem Querschnitt zu dem anderen von dem Strahlerzeugungssystem her zunimmt, während
die Intensität in jedem Querschnitt an sich nahezu konstant bleibt. Letztere Konfiguration kann
einen bestimmten Grad von Fokussierung in Längsrichtung herbeiführen, da in einem bestimmten
Bündel die Elektronen in den längeren Bahnen im Bereiche größerer Feldstärke eintreten, so daß diese
Bahnen einer stärkeren Krümmung unterworfen sind.
F i g. 17 zeigt eine andere Einrichtung, bei der ein einziges Dauermagnetsystem oder eine Reihe von
Magneten m nahe dem Schirm verwendet wird. Die Mittel m können durch eine Reihe nebeneinanderliegender
Magneten ohne Polschuhe gebildet werden, wie dies angedeutet ist, oder durch eine Reihe in der
Längsrichtung voneinander getrennter Magneten zwischen einem Paar von Polschuhen für die Feldverteilung
in der Längsrichtung. Das erzeugte Feld hat eine Querverteilung mit größerer Intensität nahe
dem Schirm; diese Intensität nimmt bei zunehmenden Abständen von dem Schirm T längs der Bahnebene
M ab. Diese Feldverteilung kann zum Vergrößern des Einfallwinkels des Bündels am Schirm
verwendet werden, was an Hand der Fig. 10 beschrieben ist; es wird einleuchten, daß der Schirm T
auch an der gegenüberliegenden Stelle T angebracht werden kann, so daß eine Wirkung gemäß Fig. 10
erzielt werden kann. Wenn der Schirm die Stelle T einnimmt, wird die Feldkrümmung nahe dem
Schirm T (ähnlich wie bei der Einrichtung nach Fig. 7) eine Fokussierung des Bündels in einer
Richtung quer zur Ebene M herbeiführen.
Die Kraftlinien / schneiden die Bahnebene M rechtwinklig und sind nicht nur nahe dem Schirm,
ίο sondern auch in dem weiteren Teil des Steuerraumes
gekrümmt. Das Magnetsystem m kann nahezu die gleiche Feldstärke in allen Querschnitten oder eine
Feldstärke liefern, die von einem Querschnitt zu dem anderen mit einer Zunahme des Abstandes von dem
Strahlerzeugungssystem zunimmt. Im letzteren Falle übt das Steuerfeld eine Fokussierung sowohl in der
Querrichtung als auch in der Längsrichtung aus.
Fig. 18 zeigt eine Einrichtung mit einer Querverteilung
des Feldes, die annähernd gleichförmig in
ao der Ebene M ist, mit Ausnahme eines Gebiets zunehmender
Intensität nahe dem Schirm T. Bei dieser Einrichtung wird ein einziges Magnetsystem oder
eine Reihe von Magneten m mit Polschuhen P, P' mit zylindrischen oder nahezu zylindrischen PoI-
as flächen verwendet. Ähnlich wie bei den Einrichtungen
nach den F i g. 7 oder 17 übt die Feldkrümmung nahe dem Schirm T eine Querfokussierung aus.
Die Einrichtungen nach den Fig. 16 bis 18 eignen sich für Fernsehempfänger, in denen zur BiIdabtastung
mechanische Mittel verwendet werden. Bei diesen Geräten kann ein Rotor mit drei zylindrischen
Linsen mit einem Öffnungswinkel von etwa 120° (von der Drehachse her gemessen) verwendet werden.
Durch diesen Rotor kann die Innenfläche des Schirmes beobachtet werden. Dies läßt sich leicht
mittels der Einrichtungen nach den F i g. 17 und 18 bewerkstelligen. In Fig. 18 ist dieser Öffnungswinkel
mit V bezeichnet. Es ist dabei vorausgesetzt, daß die Achse X des Kolbens B sich mit der Drehachse des
Rotors deckt.
Ein ähnlicher, aber asymmetrischer öffnungswinkel entsteht auf jeder Seite des Spulensystems der
F i g. 5 oder 7. Man kann außerdem ein Äquivalent der Spulenteile L0, L1' und L1" der Fig. 7 mit
Dauermagneten mittels eines Magnetsystems m nach F i g. 17, mit einem Paar schwächerer Magnetsysteme
erzielen, die magnetisch und räumlich voneinander entsprechend der Lagen der Teile L, L' und L1, L1"
entfernt sind, wobei die Magnetisierungsrichtung quer zur Ebene M ist.
Fig. 19 zeigt in einer Seitenansicht eine zylindrische
Hülle N-B mit einem Dauermagnetsystem zum Erzeugen eines magnetischen Steuerfeldes, das
sich in der Längsrichtung des Schirmes T ändert, was durch die Linien konstanter Feldintensität in der
Ebene M angedeutet ist. Bei dieser Einrichtung können die Polschuhe F einen konstanten Querschnitt
nach F i g. 18 haben, wobei das Feldmuster nahezu die gleiche Konfiguration in den Querschnitten an
jedem Punkt längs des Schirmes besitzt, die Feldintensität jedoch von einem Querschnitt zu dem anderen
verschieden ist. Die Feldintensität kann sich in der Längsrichtung allmählich ändern durch Anwendung
einer Anzahl von Dauermagneten m, die in verschiedenen Abständen voneinander angeordnet
werden können, wie dies dargestellt ist. In dieser Einrichtung werden elektrostatische Ablenkmittel D
oder elektromagnetische Ablenkmittel verwendet, um
509 720/337
die Eintrittrichtung des Bündels in der Ebene M zu ändern, wodurch eine Abtastung erzielt wird, die
durch die Bündelbahnen b 1, b2 und b3 angedeutet
ist.
Es ist ersichtlich, daß die längeren Elektronenbahnen allmählich in stärkere Felder eintreten, so daß
der Einfallswinkel mit dem Abstand zunimmt. Auf diese Weise wird ein kleiner Fleck (in der Abtastrichtung)
über die ganze Länge des Schirmes erzielt. Die Einrichtung nach F i g. 19 kann durch Abschrägen
der oberen Ränderp der PolschuheP geändert
werden, wodurch eine etwas abgeänderte Querverteilung des Feldes längs des Schirmes erhalten
wird.
Die Querfokussierungswirkung des gekrümmten Feldes nahe dem Schirm nach der F i g. 18 oder 19
kann mit einer Fokussierung in der Abtastrichtung kombiniert werden, so daß der Fleck runder ist,
während dennoch seine Abmessungen klein bleiben. Dies kann mittels einer ovalen Form des Bündelquerschnittes
erzielt werden, wobei die Hauptsache in einer Richtung quer zur Ebene M liegt, oder indem
der Astigmatismus des Bündels in derselben Richtung angewandt wird.
Solche Korrektionsverfahren lassen sich auf bekannte Weise durchführen und können einen geeigneten
Kompromiß für die Form des Flecks in verschiedenen Abständen von dem Strahlerzeugungssystem
liefern.
Ein gewisser Grad von Astigmatismus entsteht bereits infolge der fokussierenden Wirkung des Steuerfeldes,
die an Hand der F i g. 10 beschrieben ist. Andererseits kann man Astigmatismus leicht nahe dem
Elektronenstrahlerzeugungssystem oder im Röhrenhals durch bekannte Mittel erzeugen.
Es kann auch Astigmatismus mittels eines Dauermagneten z.B. bei A in Fig.20 erzielt werden,
welche Figur eine Seitenansicht einer Einrichtung nach Fig. 19 zeigt. Der MagnetA liegt oberhalb
des Endes des Kolbens B möglichst nahe dem HalsiV; die Magnetisierungseinrichtung ist dieselbe
wie die der Magneten m. Diese Einrichtung hat den Vorteil, daß eine allmähliche Zunahme der Feldintensität
von dem Schirm her erzielt wird, ohne daß die Beobachtung des Schirmes durch den oberen
Teil der Kolbenwand hin gehindert wird, was bei Anwendung dieser Röhre in Geräten mit mechanischen
Bildabtastmitteln vorteilhaft ist.
Einrichtungen mit Polschuhen gemäß den Fig. 15, 16 und 18 bis 20 haben den Vorteil, daß die Polschuhe
eine Abschirmung vor äußeren Feldern und vor Röntgenstrahlen schaffen.
Die Einrichtungen nach den F i g. 1 bis 20 einschließlich sind an Hand von einer einzigen, gewählten
Bahnebene M und von einer einzigen Abtastzeile längs des Schirmes beschrieben. Es können jedoch
zwei oder mehr Bahnebenen verwendet werden, die die wirksame Oberfläche des Schirmes längs paralleler,
gerader oder nahezu gerader Linien über die ganze Länge der wirksamen Oberfläche schneiden,
wobei das Steuerfeld Kraftlinien hat, die zu jeder dieser Ebenen senkrecht oder nahezu senkrecht sind.
Für die Wiedergabe von Farbfernsehbildern ist dies sehr wichtig.
F i g. 21 zeigt einen Kolben B mit einem Schirm, der drei parallele Leuchtstreifen Tr, Tg, Tb enthält,
die in verschiedenen Farben z. B. rot, grün und blau aufleuchten können. Das Steuerfeld hat in der Zeichnung
dargestellte Kraftlinien /, die zu den drei Bahnebenen M, M' und M" nahezu senkrecht sind und je
einen der Streifen schneiden.
Man kann drei gesonderte Elektronenstrahlerzeugungssysteme verwenden, deren Achsen in je einer
Bahnebene liegen. In diesem Fall kann durch zeitliche Änderung der Intensität des gemeinsamen
Steuerfeldes oder durch gemeinsame Ablenkmittel (z. B. die Mitteil) nach Fig. 11) mit Hilfe von drei
ίο Bündeln eine gleichzeitige Abtastung stattfinden. Es kann auch ein einziges Strahlerzeugungssystem mit
Mitteln zum Verschieben des Bündels quer von einem Streifen zu dem anderen verwendet werden.
Diese Querbewegung kann z. B. mittels eines Paares elektrastatischer Ablenkelektroden erzielt werden,
die nahe dem Schirm über dessen ganze Länge angeordnet sind, z. B. in Form eines Paares von
Drähten.
Bei einem Schwarz-Weiß- und Farbbild-Fernsehempfänger kann der Schirm einen vierten Streifen
enthalten, der praktisch weiß aufleuchtet und neben dem Satz von roten, grünen und blauen Streifen angebracht
ist und beim Empfang eines Monochromsignals benutzt wird. Auf diese Weise stellen sich
as weniger Anforderungen für die Anpassung an das Farbbildsystem.
Bei Verwendung einer einzigen Spritze kann man sich die Röhre mechanisch um einen kleinen Winkel
drehen lassen, wenn man von Farbbild- auf Schwarzweißbild-Wiedergabe oder umgekehrt überzugehen
wünscht. Die Mittelebene M des Steuerfeldes bleibt dabei an ihrer Stelle und wird entweder den mittleren
Streifen des Dreifarbensystems oder den weißen Streifen schneiden in Abhängigkeit von der Lage der
Röhre.
Gegebenenfalls kann man einen oder mehrere Reservesätze von Streifen auf der Innenfläche des
Kolbens anbringen, so daß bei einer Verdrehung der Röhre ein neuer Satz in Betrieb genommen werden
kann, wenn die Lebensdauer des ersten Satzes abgelaufen ist.
Die dargestellten Einrichtungen haben ein Steuerfeld, das sich bis zu der Schirmfläche erstreckt; dies
ist jedoch nicht notwendig.
Eine solche Einrichtung ist schaubildlich in einem Querschnitt in F i g. 22 dargestellt. Dabei enthält der
zylindrische Kolben B eine flache, quer verlaufende Abschirmung Pd aus durchlässigem, magnetischem
Material mit einem Schlitz Sd, welcher das Bündel in einen Raum zwischen der Abschirmung Pd und dem
zu diesem parallelen Dreifarbenschirm Tr, Tg, Tb durchläßt. Ein Paar von Polschuhen P, P' mit zylindrischen
Polflächen, die einen Teil des Kolbens B umfassen, sind mit einem Magnet oder einem Magnetsystem
m verbunden. Die Feldverteilung ist ähnlich der Verteilung der Kraftlinien/ und erstreckt
sich nicht außerhalb der Abschirmung Pd. Wenn nötig, kann man ein elektrisches Feld zwischen der
Abschirmung Pd und dem Schirm erzeugen. Außerdem kann man diesen Raum für eine Querablenkung
z. B. für Folgepunkt-Farbwiedergabe benutzen. Dazu sind elektrostatische Ablenkmittel Ds vorgesehen, die
aus einem Streifenpaar bestehen, das sich längs der ganzen wirksamen Länge des Schirmes erstreckt. Die
Querablenkung ist durch die Bahnen b angedeutet.
Da das Steuerfeld zeitlich konstant ist, sind Ablenkmittel (nicht dargestellt) vorgesehen, die in der
Ebene M wirksam sind und die Eintrittrichtung des
13 14
Bündels in den Steuerraum ändern, so daß eine Ab- Ein Dauermagnetsystem für einen solchen Komtastung
des Bündels in der Längsrichtung längs des promiß ist im Querschnitt der F i g. 23 dragestellt.
Schlitzes Sd erzielt wird. Dabei kann das Elektronen- Diese Einrichtung unterscheidet sich von der nach Strahlungssystem oberhalb der geometrischen Achse Fig. 18 dadurch, daß der oder jeder Magnet m des Kolbens B liegen, z. B. in einem Hals N2 nach 5 durch einen Magnet m' ersetzt ist, der (in der Quer-Fig. 1. Das Bündel tritt aus dem SchlitzSd unter richtung) langer ist, so daß die Krümmung der Krafteinem veränderlichen Winkel aus, so daß die Bahn- linien / im unteren Teil der Röhre kleiner ist. Dieses länge des Bündels zwischen der Abschirmung Pd und System eignet sich z. B. für Farbwiedergabe; der dem Schirm sich auch ändert. Wenn die Ampli- Schirm enthält dabei drei Streifen Tr, Tg und Tb. tude der von den Mitteln Ds hervorgerufenen Ablen- io Hinter diesen Streifen sind Metallstäbe r mit hinkung dennoch nahezu konstant gehalten werden soll, reichender Wärmeleitfähigkeit zum Verhüten unerkann man eine konstante oder nahezu konstante Ab- wünschter örtlicher Erhitzung des Leuchtstoffes vorlenkempfindlichkeit durch passende Formgebung in gesehen,
der Querrichtung der Ablenkplatten Ds erzielen. Man kann einen langgestreckten Magnet auf ähn-
Schlitzes Sd erzielt wird. Dabei kann das Elektronen- Diese Einrichtung unterscheidet sich von der nach Strahlungssystem oberhalb der geometrischen Achse Fig. 18 dadurch, daß der oder jeder Magnet m des Kolbens B liegen, z. B. in einem Hals N2 nach 5 durch einen Magnet m' ersetzt ist, der (in der Quer-Fig. 1. Das Bündel tritt aus dem SchlitzSd unter richtung) langer ist, so daß die Krümmung der Krafteinem veränderlichen Winkel aus, so daß die Bahn- linien / im unteren Teil der Röhre kleiner ist. Dieses länge des Bündels zwischen der Abschirmung Pd und System eignet sich z. B. für Farbwiedergabe; der dem Schirm sich auch ändert. Wenn die Ampli- Schirm enthält dabei drei Streifen Tr, Tg und Tb. tude der von den Mitteln Ds hervorgerufenen Ablen- io Hinter diesen Streifen sind Metallstäbe r mit hinkung dennoch nahezu konstant gehalten werden soll, reichender Wärmeleitfähigkeit zum Verhüten unerkann man eine konstante oder nahezu konstante Ab- wünschter örtlicher Erhitzung des Leuchtstoffes vorlenkempfindlichkeit durch passende Formgebung in gesehen,
der Querrichtung der Ablenkplatten Ds erzielen. Man kann einen langgestreckten Magnet auf ähn-
Das Dauermagnetsystem m nach Fig. 22 kann 15 liehe Weise in der Einrichtung nach F i g. 22 verwen-
durch ein elektromagnetisches System ersetzt wer- den, um die Querdefokussierung infolge der FeId-
den, wenn die Abtastung durch Änderung der Ge- krümmung zu verringern.
samtfeldintensität durchgeführt werden soll, in wel- In der Längsrichtung kann die Feldintensität der
chem Falle man das Bündel aus dem Schlitz Sd Einrichtung nach F i g. 23 durch eine Verteilung der
unter einem konstanten Winkel hervortreten lassen 20 Magnete nach Fig. 19 geändert werden. In der
kann. Dazu kann man eine in der Längsrichtung Praxis hat es sich andererseits ergeben, daß Einrich-
gleichförmigeFeldkonfiguration anwenden, wobei das tungen nach den Fig. 18, 20 und 23 vorteilhaft mit
Bündel durch die Abschirmung Pd in den Steuer- einem sich allmählich ändernden Feld arbeiten kön-
raum eintritt. nen, das durch einen einzigen Magnet oder durch ein
Bei der Einrichtung nach F i g. 22 schneidet die 25 Magnetenpaar erzeugt wird. Die Magnete sind nahe
Bahnebene den Schirm im Schlitz Sd. Der Schirm dem von dem Strahlerzeugungssystem abgewendeten
kann jedoch auch in einem Abstand von der erwähn- Kolbenende angeordnet. Außerdem wird ein magneten
Ebene liegen und braucht nicht langgestreckt zu tischer Nebenschluß verwendet, der die Polschuhe
sein; beispielsweise kann ein magnetisches Steuer- P, P' nahe dem an das Strahlerzeugungssystem
system mit Zeilenabtastung als die erste Abtaststufe 30 angrenzenden Kolbenende überbrückt. Bei einer
eines zweistufigen, zweidimensionalen Abtast- oder praktischen Ausführungsform eines Kolbens mit
Wiedergabesystems verwendet werden. Der Schirm einer wirksamen Schirmoberfläche von etwa 40 cm
kann dabei ein nahezu rechtwinkliger, praktisch fia- und einem Außendurchmesser von etwa 10 cm kann
eher Leuchtschirm sein, der mit einem Paar nahezu der einzige Magnet für eine Einrichtung nach F i g. 18
flacher, paralleler Steuerelektroden zusammenwirkt, 35 eine Abmessung von maximal 5 cm in der Längsdie
einen zweiten Steuerraum einschließen. Die ma- richtung, von 1,7 cm in der Querrichtung (zwischen
gnetische Einrichtung kann einen Ausgangsschlitz Sd den Polschuhen P, P') und von 1 cm in der Höhe
längs eines Randes des Schirmes haben, wobei man haben.
das Bündel aus dem Schlitz unter einem nahezu kon- Eine Dreifarbenabtastung kann durch Hochfrestanten
Winkel hervortreten lassen kann, indem eine 40 quenz- z. B. sinusförmige Nachablenkung (Bündellongitudinal
parallele Feldkonfiguration gemeinsam wobbelung) eines einzigen Bündels stattfinden,
mit dem Abtastverfahren nach Fig. 9 verwendet Wenn das Steuerfeld nicht gekrümmt ist, besteht wird. Man kann auf diese Weise ein Raster bilden, der Nachteil, daß die Amplitude der Querbewegung indem man das Magnetsystem das Bündel in einer des Fleckens am Schirm bei größeren Bahnen zuDimension steuern läßt, während man mittels eines 45 nimmt. Dies kann beispielsweise dadurch ausge-Sägezahnpotentials auf der Steuerelektrode das Bün- glichen werden, daß die Achsen der drei Farbstreifen del in einer zur Schlitzrichtung senkrechten Richtung unter einem kleinen gegenseitigen Winkel angeord- oder in einer davon abweichenden Richtung ver- net werden und die Streifen gegebenenfalls nach den schieben kann, um die Ablenkung in der zweiten Di- Ende zu enger verlaufen. In Fig. 24 ist dies angemension zu erzielen. 50 deutet. Das Strahlerzeugungssystem ist mit G beim Falle von Dreifarbenstreifen z. B. der Streifen zeichnet, und die drei Streifen sind mit Tr, Tg und Tr, Tg, Tb nach Fig. 21 ist es erwünscht, jede Tb bezeichnet. Das Strahlerzeugungssystem nimmt Krümmung der Steuerfeldkonfiguration nahe dem die Lage Gl bei einem Verdrehen der Röhre ein, Schirm auf verhältnismäßig geringe Werte z. B. klei- so daß der weiße Streifen W in die Mittelebene für ner als die der Einrichtung nach Fig. 18 zu be- 55 Monochromwiedergabe gelangt,
schränken. Dies bedeutet, daß die Querfokussierung Ein Steuerfeld mit einer Krümmung nahe dem eines derart gekrümmten Feldes nicht vollkommen Schirm, welches in Fig. 18 angedeutet ist, ruft eine benutzt wird. Die vollständige Ausnutzung dieser trapezoidal Verformung hervor. Die Wobbelungs-Wirkung erfordert jedoch, wie vorstehend erwähnt, amplitude nimmt bei größerem Abstand bis zu einem z. B. die Einführung eines geeigneten Astigmatismus 60 bestimmten Wert zu und sinkt dann wieder etwas ab des Bündels und abgesehen von den zusätzlichen infolge der Tatsache, daß das Bündel über einen Schwierigkeiten des Farbfernsehens, gibt es Um- längeren Abstand dem gekrümmten Teil des Steuerstände, bei denen es gewünscht ist, das System ein- feldes unterworfen ist.
mit dem Abtastverfahren nach Fig. 9 verwendet Wenn das Steuerfeld nicht gekrümmt ist, besteht wird. Man kann auf diese Weise ein Raster bilden, der Nachteil, daß die Amplitude der Querbewegung indem man das Magnetsystem das Bündel in einer des Fleckens am Schirm bei größeren Bahnen zuDimension steuern läßt, während man mittels eines 45 nimmt. Dies kann beispielsweise dadurch ausge-Sägezahnpotentials auf der Steuerelektrode das Bün- glichen werden, daß die Achsen der drei Farbstreifen del in einer zur Schlitzrichtung senkrechten Richtung unter einem kleinen gegenseitigen Winkel angeord- oder in einer davon abweichenden Richtung ver- net werden und die Streifen gegebenenfalls nach den schieben kann, um die Ablenkung in der zweiten Di- Ende zu enger verlaufen. In Fig. 24 ist dies angemension zu erzielen. 50 deutet. Das Strahlerzeugungssystem ist mit G beim Falle von Dreifarbenstreifen z. B. der Streifen zeichnet, und die drei Streifen sind mit Tr, Tg und Tr, Tg, Tb nach Fig. 21 ist es erwünscht, jede Tb bezeichnet. Das Strahlerzeugungssystem nimmt Krümmung der Steuerfeldkonfiguration nahe dem die Lage Gl bei einem Verdrehen der Röhre ein, Schirm auf verhältnismäßig geringe Werte z. B. klei- so daß der weiße Streifen W in die Mittelebene für ner als die der Einrichtung nach Fig. 18 zu be- 55 Monochromwiedergabe gelangt,
schränken. Dies bedeutet, daß die Querfokussierung Ein Steuerfeld mit einer Krümmung nahe dem eines derart gekrümmten Feldes nicht vollkommen Schirm, welches in Fig. 18 angedeutet ist, ruft eine benutzt wird. Die vollständige Ausnutzung dieser trapezoidal Verformung hervor. Die Wobbelungs-Wirkung erfordert jedoch, wie vorstehend erwähnt, amplitude nimmt bei größerem Abstand bis zu einem z. B. die Einführung eines geeigneten Astigmatismus 60 bestimmten Wert zu und sinkt dann wieder etwas ab des Bündels und abgesehen von den zusätzlichen infolge der Tatsache, daß das Bündel über einen Schwierigkeiten des Farbfernsehens, gibt es Um- längeren Abstand dem gekrümmten Teil des Steuerstände, bei denen es gewünscht ist, das System ein- feldes unterworfen ist.
fächer herzustellen, indem man einen Kompromiß Diese Wirkung läßt sich leicht durch eine Ände-
vorsieht, bei dem die Feldkrümmung auf einen Wert 65 rung an der Form der Streifen Tr, Tg und Tb nach
zurückgebracht wird, bei dem sich der Bündel- Fig.24 ausgleichen, und zwar dadurch, daß die
astigmatismus erübrigt, während eine kleine Quer- Breite des von der Spritze wegweisenden Endes des
fokussierung beibehalten wird. mittleren Streifens Tg verringert wird. Die Endteile
der Streifen Tr und Tb werden dann in Richtung auf
das Ende des Streifens Tg gekrümrat. Diese Anordnung ist in Fig. 25 schaubildlich dargestellt.
Eine Einrichtung für Folgepunkt-Farbbildwiedergabe ist schematisch in F i g. 26 dargestellt. Der Satz
von Dreifarbenstreifen kann die in der F i g. 24 oder 25 dargestellte Form haben. Das Steuerfeld ist zeitlich
konstant und kann durch nicht dargestellte Mittel mit Dauermagneten nach F i g. 18 und 19 erzeugt
werden. Der Kolben und der Hals können zylindrisch und koaxial sein, was durch gestrichelte
Linien angegeben ist. Die Zeilenabtastung in der Längsrichtung wird durch Ablenkspulen DL erzielt,
die in der Ebene M wirksam sind und durch einen Sägezahnstrom von einer Zeilenzeitbasis TB gespeist
werden.
Die Spulen DS ergeben eine Hochfrequenznachablenkung senkrecht zur Ebene M. Sie werden durch
einen Generator SW gespeist, der eine Schwingung mit einer sinusförmigen Grundfrequenz und deren
dritter Harmonischen liefern kann.
Die Röhre kann um einen Winkel geschwenkt werden, welcher es gestattet, nach Wahl einen vierten
Streifen W für Monochromwiedergabe zu verwenden, wobei das Steuerfeldsystem mit den Dauermagneten
sowie die Spulen DL und Ds stationär bleiben.
Obgleich durch die geschilderten Verfahren ein bereits hinreichend kleiner Fleck an allen Punkten
des Schirmes erzielt werden kann, kann auf bekannte Weise dynamische Fokussierung angewandt werden.
Claims (13)
1. Elektronenstrahlröhre mit einem langgestreckten Bündelsteuerraum, an dessen einem
Ende sich das Elektronenstrahlerzeugungssystem befindet, dadurch gekennzeichnet, daß
der Bündelsteuerraum längs einer langgestreckten Auftreffplatte liegt, daß das Elektronenbündel in
den Steuerraum in einer Bahnebene eingeführt wird, welche die Auftreffplatte über die ganze
Länge längs einer nahezu geraden Linie schneidet, und daß in dem Steuerraum über die ganze
Länge der Auftreffplatte ein magnetisches Steuerfeld für das Bündel erzeugt wird, dessen Kraftlinien
die Bahnebene praktisch senkrecht schneiden und derart gerichtet sind, daß das Elektronenbündel
nach der Auftreffplatte hin abgelenkt wird.
2. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektronenstrahlerzeugungssystem
derart angeordnet ist, daß das Elektronenbündel unter einem konstanten, spitzen Winkel in den Steuerraum eintritt und von
dem wirksamen Teil der Auftreffplatte weggerichtet ist.
3. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel
etwa 20° beträgt.
4. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des
Steuerfeldes zeitlich veränderbar ist, um die Stelle des Treffpunktes des Bündels über die
ganze Auftreffplatte zu steuern.
5. Elektronenstrahlröhre nach den Ansprüchen 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine
langgestreckte Spule oder ein Spulensystem das Steuerfeld erzeugt.
6. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldkonfiguration
derart ist, daß die Steuerfeldintensität in den Querschnitten von der Auftreffplatte her zunimmt.
7. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsrichtung
des Bündels in den Steuerraum veränderbar ist.
8. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fokussierung des
Bündels die Feldkonfiguration in der Bahnebene ungleichförmig ausgebildet ist.
9. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des
über den ganzen Bündelraum wirksamen Steuerfeldes ein oder mehrere Dauermagnete vorgesehen
sind.
10. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer-Feldstärke
in der Bahnebene in der Längsrichtung der Röhre vor dem Eintrittspunkt des Bündels her
zunimmt.
11. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftlinien des
Steuerfeldes in jedem Querschnitt gekrümmt sind, und zwar konkav von der Auftreffplatte her
gesehen.
12. Elektronenstrahlröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auftreffplatte mehrere nahezu parallele Leuchtstreifen enthält, die bei Elektronenbeschuß in verschiedenen Farben aufleuchten.
13. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftreffplatte
zusätzlich einen weiß aufleuchtenden Streifen enthält, der sich parallel zu den Farbstreifen erstreckt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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