DE1918912B2

DE1918912B2 - ELECTRON CANNON

Info

Publication number: DE1918912B2
Application number: DE19691918912
Authority: DE
Inventors: Küchi; Miyaoka Senri; Fujisawa Kanagawa Ueno (Japan)
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1968-04-14
Filing date: 1969-04-14
Publication date: 1972-08-24
Also published as: NL161916C; DE1918912A1; US3755703A; NL6905721A; FR2006213A1; NL161916B

Description

findungsgedankens kann darin bestehen, daß der Abstand zwischen der näher an der Achse liegenden Kathode und der dies-r Kathode zugeordneten Durchtrittsöffnung in der Steuerelektrode größer ist als der Abstand zwischen den weiter von der Achse entfernt liegenden Kathoden und den ihnen zugeordneten Durti.trittsöffnungen in der Steuerelektrodeinventive concept can be that the distance between the closer to the axis Cathode and the passage opening associated with this cathode in the control electrode is larger than the distance between the cathodes, which are further away from the axis, and the throat openings assigned to them in the control electrode

Die zuvor angegebenen praktischen Möglichkeiten können selbstverständlich auch in Kombination angewendet werden. The practical possibilities given above can of course also be used in combination.

Nach der USA.-Patentschrift 2 825 847 ist zwar eine Farbbildröhre bekannt, dit mit drei Elektronenkanonen versehen ist, wobei die Durchtrittsöffnun" in der Steuerelektrode und/oder der Abstand zwischen der Kathode und der Durchtrittsöffnung in der eiiiNyicLiiwiHJtii aicucicicMruue unterschiedlich gewählt ist. Bei dieser Elektronenkanonen-Anordnune kann jedcch das Problem ues unterschiedlichen Durchgriffes, wie es eingangs gesc' ilden wurde, nicht auftreten, da den drei Kathoden nicht eine gemeinsame Hilfslinse zugeordnet ist, sondern ieder Kathode ist eine separate Linsenanordnung zugeordnet. Die unterschiedlich großen Durchtrittsöffnungen und Abstände zwischen den Kathoden und den Durthtrittsöffnungen in den entsprechenden Steuerelektroden wurden gewählt, um verschieden starke Elektronenstrcme zu erzeugen, die wiederum verschieden große Leuchtfieckdurchmesser bewi.ken sollen. According to US Pat. No. 2,825,847, a color picture tube is known which is provided with three electron guns, the passage opening in the control electrode and / or the distance between the cathode and the passage opening in the eiiiNyicLiiwiHJtii aicucicicMruue being selected differently Electron gun arrangements , however, the problem of different penetration, as it was initially indicated, not arise, since the three cathodes are not assigned a common auxiliary lens, but each cathode is assigned a separate lens arrangement Cathodes and the outlet openings in the corresponding control electrodes were chosen in order to generate electron currents of different strengths, which in turn are supposed to cause different sized luminous area diameters.

Nach der USA.-Patentschrift 3 294 999 ist weiterhin eine Farbbildröhre mit drei Elektronenkanonen bekannt, bei denen der Abstand zwischen den Kathoden und den ihnen zugeordneten Linsenelektronen unterschiedlich gewälilt ist. Man hat den erwähnten Abstand deshalb unterschiedlich gewählt, weil die drei Elektronenkanonen unterschiedlich schnelle Elektronen erzeugen sollen, die jeweils eine von drei übereinander liegenden Farbphosphorschichten auf dem Bildschirm erregen sollen. Der unterschiedliche Abstand ist eine Folge verschieden langer Fokussierlinsen. Die unterschiedlich schnellen Elektronen müssen ein entsprechend verschieden langes Fokussierfeld durchlaufen, um in der gleichen Ebene fokussiert zu werden. Da bei dieser bekannten Farbbildröhre die drei Elektronenkanonen für jede Kathode eine separate Linse aufweisen, und da die drei Elektronenkcnonen außerdem symmetrisch zur Röhrenachse im Dreieck angeordnet sind, kann das Pioblem des unterschiedlichen Durchgriffes, wie es eingangs geschildert wurde, hier nicht auftreten.According to US Pat. No. 3,294,999, there is also a color picture tube with three electron guns known in which the distance between the cathodes and their associated lens electrons is differently chosen. You have the one mentioned The distance chosen is different because the three electron guns are different fast electrons are supposed to generate, each of which is one of three layers of colored phosphor to excite on the screen. The different distance is a consequence different long focusing lenses. The electrons at different speeds must be correspondingly different run through a long focussing field in order to be focussed in the same plane. As with this well-known Color picture tube, the three electron guns for each cathode have a separate lens, and there the three electron cones are also arranged symmetrically to the tube axis in a triangle the pioblem of different penetration, such as it was described at the beginning does not occur here.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert, und zwar zeigtThe invention is described in the following description in conjunction with the drawings explained in more detail, namely shows

Fig. 1 eine beispielsweise Farbbildröhre, in welcher die Elektronenkanone verwendet werden kann,Fig. 1 shows an example of a color picture tube in which the electron gun can be used,

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab, teilweise weggebrochen und teilweise schematisch, einen Teil der in F i g. 1 dargestellten Elektronenkanone,F i g. 2 on an enlarged scale, partly broken away and partly schematically, part of FIG in Fig. 1 shown electron gun,

Fig. 3A, 3B, 4A, 4 B und 4C Ansichten, die derjenigen der Fig. 2 ähnlich sind und von denen jede eine andere Ausführungsform zeigt,Figures 3A, 3B, 4A, 4B and 4C are views showing are similar to those of Fig. 2 and each of which shows a different embodiment,

F i g. 5 in vergrößertem Maßstab eine Teilansicht der bevorzugten Ausführungsform undF i g. 5 shows, on an enlarged scale, a partial view of the preferred embodiment and FIG

F i g. 6 eine graphische Darstellung, welche bestimmte Leistungseigenschaften der Elektronenkanone zeigt.F i g. 6 is a graph showing certain performance characteristics of the electron gun shows.

In F i g. 1 ist eiüe Mehrstrahl-Farbbildröhre 10 mit einer einzigen Elektronenkanone gezeigt. Die Farbbildröhre besitzt einen Glaskolben 11 (der mit gestrichelten Linien angegeben ist) mit einem Halsteil 12 und einem Konusteil 13, der sich vom Halsteil zu einem Farbbildschirm S erstreckt, welcher mit den üblichen Anordnungen von Farbphosphoreii S_R, S₀ und S₀ versehen ist, sowie mit einer strahlaussondernden Lochblendenanordnung oder Schattenmaske Gp. Innerhalb des Halsteils 12 befindet sich eine Elektronenkanone A mit den Kathoden K_R, K₀ In Fig. 1, there is shown a multi-beam color picture tube 10 with a single electron gun. The color picture tube has a glass bulb 11 (indicated by dashed lines) with a neck portion 12 and a cone portion 13 which extends from the neck portion to a color screen S which is provided with the usual arrangements of color phosphors S _R , S ₀ and S ₀ , as well as with a radiation-isolating pinhole arrangement or shadow mask Gp. Within the neck part 12 there is an electron gun A with the cathodes K _R , K ₀

ίο und K_n, die je von einer Strahlcrzeugungsquelle gebildet sind, deren Thermoelektronen emittierende Fläche, wie gezeigt, in einer Ebene angeordnet sind, die zur Längsachse der Elektronenkanone im wesentlichen senkrecht ist. Bei der dargestellten Ausfüh-ίο and K _n , which are each formed by a beam generating source, the thermoelectron-emitting surface of which, as shown, is arranged in a plane which is essentially perpendicular to the longitudinal axis of the electron gun. In the embodiment shown

is runesform sind die strahierzetirenrien Flächen !änvs einer geraden Linie angeordnet, so daß die von ihnen emittienen Strahlen B_R, B, und B_B in im wesentlichen horizontalen Ebenen verlaufen, wobei der Mittelstrahl B_ü mit der Achse der Kanone zusam- is runesform are the strahierzetirenrien surfaces! arranged änvs a straight line, so that the emittienen of them beams B _R, B, and B _B extend in substantially horizontal planes, wherein the central beam B _ü with the axis of the gun together

ao menfällt.ao omits.

Ein erstes Gitter G₁ steht im Abstand von den S'-ahlerzeugungsfiächen der Kathoden K_R, K₀ und K_B und besitzt Öffnungen g_lR, g_lG und g_lB, die in dem Gitter in Flucht mit den zugehörigen Strahlerzeugungsflächen der Kathode liegen. In einem üblichen Gitter G₂, das mit Abstand von dem ersten Gitter G₁ angeordnet ist, sind öffnungen g_2R, g_2(j und g_iB vorgesehen, die mit den zugeordneten öffnungen des Gitters G₁ fluchten. In axialer Richtung von dem üblichen Gitter G., abgesetzt sind offenendige rohrartige Gitter oder Elektroden G₃, G₄ bzw. G₅ vorgesehen, wobei die Kathoden K_R, K₀ und K_B, die Gitter G₁ und G₂ und die Elektroden G₃, G₄ und G₅ in der gezeichneten Anordnung mit nicht dargestellten Halterungen aus Isoliermaterial montiert sind.A first grid G ₁ is spaced from the S'-Ahlgenerationsfiflächen the cathodes K _R , K ₀ and K _B and has openings g _IR , g _IG and g IB, which are in the grid in alignment with the associated beam generating _{surfaces of the cathode.} In a conventional grid G ₂ , which is arranged at a distance from the first grid G ₁ , openings g _2R , g _{2 (j} and g _{iB are} provided which are aligned with the associated openings of the grid G ₁ Grid G., offset open-ended tubular grids or electrodes G ₃ , G ₄ and G _{5 are} provided, with the cathodes K _R , K ₀ and K _B , the grids G ₁ and G ₂ and the electrodes G ₃ , G ₄ and G ₅ are mounted in the arrangement shown with brackets (not shown) made of insulating material.

Für den Betrieb der Elektronenkanone A nach F i g. 1 werden den Gittern G₁ und G₂ und den Elektroden G₃, G₄ und G₅ passende Spannungen zugeführt. So erhält z. B. das Gitter G₁ eine Spannung zwischen O und -400 V, das Gitter G₂ 0 bis 500 V. die Elektroden G₃ und G₅ eine Spannung zwischen 13 und 20 kV und die Elektrode G₄ eine Spannung von 0 bis 400 V, wobei alle diese Spannungen auf die Kathodenspannung als Referenzgröße abgestellt sind. Demnach können die Spannungsverteilungen zwischen den jeweiligen Elektroden und Kathoden und deren Längen und Durchmesser im wesentlichen die gleichen sein wie bei einer Äquipotential-Einstrahl-Elektronenkanone, die aus einer einzigen Kathode und einem ersten sowie einem zweiten Gitter mit einer einzigen öffnung besteht.For the operation of the electron gun A according to FIG. 1, the grids G ₁ and G ₂ and the electrodes G ₃ , G ₄ and G _{5 are} supplied with suitable voltages. So z. B. the grid G ₁ a voltage between 0 and -400 V, the grid G ₂ 0 to 500 V. the electrodes G ₃ and G ₅ a voltage between 13 and 20 kV and the electrode G ₄ a voltage of 0 to 400 V. , all of these voltages being based on the cathode voltage as a reference value. Accordingly, the voltage distributions between the respective electrodes and cathodes and their lengths and diameters can be essentially the same as in an equipotential single-beam electron gun, which consists of a single cathode and a first and a second grid with a single opening.

Bei der voranstehend angegebenen Spannungsverteilung entsteht ein Elcktronenlinsenfeld zwischen dem Gitter G₂ und der Elektrode G₃ und bildet eine gestrichelt eingezeichnete Hilfslinse L', und um die Achse der Elektrode G₄ wird von den Elektroden G₃, G₄ und G₅ ein Elektronenlinsenfeld dargestellt, das eine Haupt-Sammellinse L bildet, die ebenfalls gestrichelt eingezeichnet ist. In einer typischen Anwendungsform einer Elektronenkanone A werden Vorspannungen von 100 V an die Kathoden K_H, K_ü und K_B gelegt und Vorspannungen von 0 V, 300 V, 20 V, 200 V und 20 kV können an das erste und an das zweite Gitter G₁ und G₂ bzw. an die Elektroden G₃, G₄ und G₅ gelegt werden.In the voltage distribution given above, an electron lens field arises between the grid G ₂ and the electrode G ₃ and forms an auxiliary lens L ' drawn in dashed lines, and an electron lens field is represented by the electrodes G ₃ , G ₄ and G ₅ around the axis of the electrode G ₄ , which forms a main converging lens L , which is also shown in dashed lines. In a typical application of an electron gun A , bias voltages of 100 V are applied to the cathodes K _H , K _ü and K _B and bias voltages of 0 V, 300 V, 20 V, 200 V and 20 kV can be applied to the first and second grids G ₁ and G ₂ or to the electrodes G ₃ , G ₄ and G ₅ .

Zu der Elektronenkanone nnch F i g. 1 gehören femer hilfseinrichtungen F zum konvergierendenFor the electron gun see Fig. 1, auxiliary facilities F also belong to the converging one

Ablenken von Elektronenstrahlen. Diese Einrichtun- wie bei einer Chromatron-Farbbildröhre darstellt, gen umfassen Abschirmplatten P und P', die mit dem Der gemeinsame Konvergenzpunkt der Strahlen entdargestellten Abstand beiderseits der Achse der spricht daher einem der so entstandenen Farbbild-Elektronenkanone angebracht sind, sowie sich in elemente.Deflecting electron beams. These facilities, as shown in a Chromatron color picture tube, include shielding plates P and P ', which are attached to one of the resulting color picture electron guns with the common convergence point of the rays depicted distance on both sides of the axis, which therefore speaks to one of the resulting color picture electron guns.

axialer Richtung erstreckende Ablenkplatten Q 5 Die Spannung V_n kann auch an die Linsenelektro- deflection plates Q 5 extending in the axial direction. The voltage V _n can also be applied to the lens

und Q', die. wie ersichtlich, den Abschirmplatten P and Q 'that . as can be seen, the shielding plates P den G_n und G, und an den Schirm S als Anoden-the G _n and G, and to the screen S as anode

und P' im Abstand nach außen gegenüberstehen. In spannung in herkömmlicher Weise über eine nichtand P 'are opposite at a distance to the outside. In tension in a conventional manner over a not

der Zeichnung sind diese Platten geradlinig ange- dargestellte Graphitschicht gelenkt werden, die anIn the drawing, these plates are shown in a straight line, which is directed to the graphite layer

geben, jedoch können die Ablenkplatten Q und Q' but the baffles Q and Q ' der Innenfläche des Konusteils 13 des Röhrenkolbensthe inner surface of the cone part 13 of the tubular piston

wie an sich bekannt, auch etwas gekrümmt oder io vorgesehen ist. An die Gittetdrähte des Schirmgittersas known per se, it is also provided somewhat curved or io. To the grid wires of the screen grid

nach außen gebogen ausgeführt sein. G_P kann, wie erwähnt, eine Postfokussierspannungbe curved outwards. As mentioned, G _P can be a post-focus voltage

Die Abschirmplatten P und P' sind gleich geladen V_M im Bereich von beispielsweise 6 bis 7 kV gelegtThe shielding plates P and P 'are equally charged V _M in the range of, for example, 6 to 7 kV

und gleichartig angeordnet, so daß der mittlere Elek- werden.and arranged in the same way so that the middle elec-

tronenstrahl B_n praktisch unabgelenkt zwischen den Die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Farb-electron beam B _n practically undeflected between the The operation of the color shown in Fig. 1

Abschirmplatten P und P' hindurchläuft; die Ablenk- 15 bildröhre ist in kurzer Zusammenfassung wie folgt,Shield plates P and P 'passes through; the deflection 15 picture tube is briefly summarized as follows,

platten Q und Q' dagegen sind den Platten P und P' Die jeweiligen Elektronenstrahlen B_n, B_n und B_R plates Q and Q ' on the other hand are the plates P and P' The respective electron beams B _n , B _n and B _R

gegenüber negativ geladen, so daß die jeweils betraf- werden am Schirmgitter G_n konvergiert und diver-opposite to negatively charged, so that the respectively concerned converges and diverges on the screen grid G _n

fenen Elektroncnstrah'en B₁₁ und B_R konvergierend gieren von diesem in der Weise, daß der Elektroncn-The electron beams B ₁₁ and B _R converging yaw from this in such a way that the electron beam

abgelenkt werden, wie es in der Zeichnung an den strahl B_B den »blauen« Phosphor S_n beaufschlagt,be deflected as it acts on the beam B _{B of} the "blue" phosphor S _n in the drawing,

entsprechenden Stellen zwischen den Platten P' »o der Elektronenstrahl B₀ den »grünen« Phosphor S₀ corresponding points between the plates P '»o the electron beam B ₀ the" green "phosphor S ₀

und Q' angegeben ist. und der Elektronenstrahl B_R den »roten« Phosphorand Q 'is indicated. and the electron beam B _R the "red" phosphorus

Im einzelnen kann an die be^;den Abschirmplat- S_R der Gruppe entsprechend der Gitteröffnung, an ten P und P' eine Spannung V_P gelegt werden, die welcher die Strahlen konvergieren. Die Elektroiiender an die Elektrode G₅ angelegten Spannung gleich Strahlabtastung der Fläche des Farbbildschirms geist, und eine Spannung V₀. die um etwa 200 bis »5 schieht in herkömmlicher Weise, z. B. durch Hori-300 V niedriger als V_P ist, wird an die zugehörigen zontal- und Vertikalablenkjoche, die bei D gestrichelt Ablenkplatten Q und Q' gelegt, so daß die Abschirm- dargestellt sind und Zeilenablenk- und Bildablenkplatten P und P' dasselbe Potential erhalten und signale aufnehmen, wodurch ain Leuchtschirm ein zwischen den Platten P' und Q' und den Platten P Farbbild erhalten wird. Da bei diesem Aufbau jeder und Q eine Ablenkspannungsdifferenz oder Konver- 30 Elektronenstrahl zum Fokussieren durch das Zengenzablenkspannungen V_c angelenkt werden, durch trum der Hauptlinse L der Elektronenkanone A gewelche Konvergenz-Ablcnkspannung V_c den jeweili- leitet wird, sind die durch Auftreffen der Strahlen auf gen Elektronenstrahlen B_B und B_R die erforder- den Leuchtschirm S entstehenden Strahlflecke prakliche Ablenkung für das Konvergieren mitgeteilt tisch frei von Koma- und/oder Astigmatismusfehlern wird. 35 der Hauptlinse, wodurch eine bessere Farbbild-In detail, the be ^; the shielding plate S _{R of} the group corresponding to the grid opening, to th P and P ', a voltage V _P , which converges the rays. The electrodes of the _{voltage applied to the electrode G 5} equal beam scanning of the surface of the color screen, and a voltage V ₀ . the around 200 to »5 happens in a conventional manner, z. B. by Hori-300 V is lower than V _P , is attached to the associated zontal and vertical deflection yokes, the baffles Q and Q ' dashed at D , so that the shielding are shown and line deflection and image deflection plates P and P' the same Maintain potential and pick up signals, as a result of which a color image between the panels P 'and Q' and the panels P is obtained on the phosphor screen. In this structure, since each and Q a deflection voltage difference or a convergence electron beam for focusing is articulated by the center deflection voltages V _c , which convergence deflection voltage V _{c is} respectively conducted through the main lens L of the electron gun A , are those caused by the impingement of the beams on the electron beams B _B and B _R the required luminescent screen S resulting beam spots practical deflection for converging is communicated table free of coma and / or astigmatism errors. 35 of the main lens, resulting in a better color image

Im Betrieb der Röhre laufen die Elektronenstrahl- auflösung erzielbar ist.When the tube is in operation, the electron beam resolution can be achieved.

len B_R, B_a und B_B, die von den strahlaussendenden Fig. 2, welche eine vergrößerte Ansicht des Ka-Flächen der Kathoden K_R, K_n und K_n ausgehen, thodenbereichs der in Fig. 1 dargestellten Röhre 10 durch die zugeordneten Gitteröffnungen g_{x K}, g, ₀ und gibt, zeigt Thermoelektronen imitierende Flächen 14. g_tB und werden hellgesteuert mit sogenannten Rot-, 40 15 und 16 von drei Kathoden K_H, K_G and K_B, die Grün- und Blau-Hellsteuerungssignalen, die zwi- in einer Ebene 21 angeordnet sind, welche zur sehen den Kathoden und dem ersten Gitter G₁ zu- Längsachse der Röhre senkrecht ist. Das erste Gitgeführt werden. Die jeweiligen Elektronenstrahlen ter G₁ ist in einer ähnlich senkrechten Ebene 22 andurchlaufen dann die gemeinsame Hilfslinse L' und geordnet, die sich in einem Abstand D₁ von der überschneiden sieb im Zentrum der Hauptlinse L. 45 Ebene 21 befindet. Die drei kreisförmigen öffnungen Der mittlere Elektronenstrahl B₀ verläuft dann prak- ^₁ _K, S_{1 (i} und j?_t _B des Gitters G₁ haben gleiche Durchtisch unabgelenkt zwischen den Abschirmplatten P len B _R , B _a and B _B , which proceed from the beam-emitting FIG. 2, which is an enlarged view of the Ka surfaces of the cathodes K _R , K _n and K _n , method area of the tube 10 shown in FIG. 1 through the associated Lattice openings g _{x K} , g, ₀ and there, shows thermoelectron-imitating areas 14. g _tB and are light-controlled with so-called red, 40 15 and 16 of three cathodes K _H , K _G and K _B , the green and blue light control signals which are arranged between in a plane 21, which to see the cathode and the first grid G ₁ is perpendicular to the longitudinal axis of the tube. The first Git to be guided. The respective electron beams ter G ₁ then pass through the common auxiliary lens L ' and in a similar vertical plane 22, which is located at a distance D ₁ from the intersecting sieve in the center of the main lens L. 45 plane 21. The three circular openings The central electron beam B ₀ then runs practically ^ ₁ _K , S _{1 (i} and j? _T _{B of} the grid G ₁ have the same through table undeflected between the shielding plates P. messer φ_lR, φ_ι0 und 0_lß. Das zweite Gitisr G₂ und P' weiter, denn diese beiden Platten haben glci- ist in einer weiteren ähnlich senkrechten Ebene 23 ches Potential. Der zwischen den Platten V und & _knife φ lR, φ _ι0 and 0 _lß . The second Gitisr G ₂ and P 'continues, because these two plates have glci- is in a further similar vertical plane 23 ches potential. The one between plates V and & angeordnet, die sich in einem Abstand D₁ von der durchlaufende Elektronenstrahl JS₈ sowie der zwi- S«> Ebene 22 befindet. Die drei Öffnungen g_tÄ, g_iO und sehen den Platten P und β durchlaufende Elektro- g₂e ^des Gitters G_t haben gleiche Durchmesser φ,_Λ, nenstrahl B_R werden jedoch zur Konvergenz abge- 0_?ound φ_ιΒ. arranged, which is located at a distance D ₁ from the electron beam JS ₈ passing through and the intermediate plane 22. The three openings _tÄ g, g _iO and see the plates P and β continuous electrical g ₂ e _t ^{of the} grid G have the same diameter φ, _Λ, B _R nenstrahl however, the convergence off _{0? O} and _φ ιΒ.

lenkt infolge der zwischen diesen Platten bestehenden Es wurde festgestellt, daß, wenn eine hohe Span-Konvergenz-Ablenkspannung V₀, und das in Fig. 1 nung an das dritte Gitter G₃ gelegt wird, die Stärke dargestellte System soll so ausgelegt sein, daß die 55 des elektrischen Feldes, das die Mittelkathode K_G Elektronenstrahlen B₀, B_G und B_R nach Wunsch erreicht, größer als die Stärke des elektrischen Feldes konvergieren bzw. sich an einem gemeinsameii Punkt ist, welches die anderen Kathoden auf beiden Seiten schneiden, der in einer öffnung zwischen benach- erreicht, und daß die Einsatzspannung (absoluter harten Gitterdrähten g_P des strahlaussondernden Git- Wert) der Kathode K₀ höher als die Einsatzspannunters bzw. der Schattenmaske G_P zentriert ist, so daß 60 gen der anderen Kathoden K,_: und K_R H. Dieser sie von diesem divergieren und die jeweiligen Färb- Unterschied in den Einsatzspannungen verursacht phosphors einer entsprechenden Anordnung der- die vorstehend dargelegten Probleme. Das heißt, obselben auf dem Schirm S beaufschlagen. Im beson- wohl die Videosignalspannungen, die an die Kaderen ist zu bemerken, daß der Farbleuchtschirm S It has been found that when a high chip convergence deflection voltage V ₀ , and the voltage in Fig. 1 voltage is applied to the third grid G ₃ , the strength illustrated system should be designed so that the 55 of the electric field that reaches the central cathode K _G electron beams B ₀ , B _G and B _R as desired, converge greater than the strength of the electric field or is at a common point which the other cathodes intersect on both sides, which reaches in an opening between adjacent and that the threshold voltage (absolute hard grid wires g _{P of} the radiation-isolating Git value) of the cathode K _{0 is} higher than the threshold voltage underside or the shadow mask G _P , so that 60 gene of the other cathodes K , _: and K _R H. This they diverge from this and the respective color difference in the threshold voltages causes phosphorus a corresponding arrangement of the one set out above Problems. That is, whether the same act on the screen S. In particular, the video signal voltages that are sent to the cadres can be noted that the fluorescent color screen S tboden K_R, K₀ und K_B gelegt werden, so ausgewählt aus einer großen Zahl von Gruppen vertikal ver- 65 werden können, daß sit. die gleichen Spannungen laufender Rot-, Grün- und Blau-Leuchtstoffstreifen haben, um ein weißes Bild zu erzeugen, müssen oder -Flecke S_R, S_G und S_B bestehen, wobei jede wegen der Einsatzspai.nungs-Unsymmetrie die Video-Gruppe von Farbphosphoren ein FarbbiWelemem Signalspannungen mit Bezug aufeinander entspre-tboden K _R , K ₀ and K _{B are} placed, so selected from a large number of groups can be vertically arranged that sit. To have the same voltages running red, green and blue fluorescent strips to produce a white image, or spots S _R , S _G and S _{B must} exist, each of which is the video group of because of insert asymmetry Color phosphors a color bi-element signal voltages with reference to one another correspond to

chend den Unterschieden in ihren Einsatzspannungen Fig. 3 A bei der Bauform nach Fig. 5 verwendet,accordingly the differences in their threshold voltages Fig. 3 A used in the design according to Fig. 5,

verändert werden. d.h. der Durchmesser φ_ι0 ist 0,77 mm und derto be changed. ie the diameter φ _ι0 is 0.77 mm and the

Fig. 3A und 3B zeigen zwei Anordnungen, Durchmesser φ_l0-ist größen 0,8 mm.3A and 3B show two arrangements, diameter φ _{l0 - is} 0.8 mm.

welche die gleiche Einsatzcharakteristik für die Ka- Fig. 6 zeigt experimentell beobachtete Verhält-which the same application characteristics for the Ka- Fig. 6 shows experimentally observed conditions

thoden K_R, K₀ und K₀ ergeben. 5 nisse zwischen den verschiedenen bei der in Fig. 5methods K _R , K ₀ and K ₀ result. 5 nits between the different in the case of FIG. 5

Bei der in Fig. 3 A gezeigten Anordnung ist das gezeigten Bauform beobachteten Spannungen. InIn the arrangement shown in Fig. 3A, the design shown is observed voltages. In

die Kathode K₀ durch die öffnungg_lG erreichende Fig. 6:Fig. 6 reaching the cathode K ₀ through the opening g _IG:

elektrische Feld infolge des Umstandes verringert. Ekco ist die Einsatzspanung zwischen der Kadaß der Durchmesser φ_ι0 der Mittelöflnung g,₀ im thode K und dem ersten Gitter G₁, d. h. die negative ersten Gitter G₁ kleiner gewählt ist als die Durch- io Spannung, die an G₁ gelegt werden muß, um den Kamesser φ. η und 0, R der anderen öffnungen g,„ thodeneinsatz zu bewirken;electric field decreased as a result of the circumstance. Ekco is the initial voltage between the Kadaß the diameter φ _{ι0 of} the central opening g, ₀ in method K and the first grid G ₁ , ie the negative first grid G _{1 is selected to be} smaller than the voltage that must be applied _{to G 1} to get the Kamesser φ. η and 0, R of the other openings g, to effect the use of the method;

und S_1Λ un ersten Gitter. ^c, ist die an das zweite Gitter G₂ gelegte Span-Die in Fig. 3B dargestellte Anordnung ist der in nung.and S _1Λ un first lattice. ^ c, is the span placed on the second grid G ₂ - The arrangement shown in Fig. 3B is the one in voltage.

Fig 3A gezeigten mit der Ausnahme ähnlich, daß Die Einsatzcharakteristik der seitlichen Strahlen der Durchmesser φ_ί0 der Mittelöffnung g_2ü des 15 ist als Linie A in Fig. 6 gezeigt. Die Linie B stellt zweiten Gitters G₂ ebenfalls kleiner als der Durch- die Einsatzcharakteristik einer Bauform wie die in messer der ihr benachbarten öffnungen ist. F i g. 5 dar, bei welcher jedoch beide φ ₁₀ und φ₈ ς Weitere Anordnungen für den gleichen Zweck sind gleich und 0,8 mm sind, d. h. einer Bauform, bei in Fig.4A, 4B und 4C dargestellt. Bei jeder dieser welcher die Durchmesser der Mittelöffnungen des Anordnungen sind die Durchmesser der öffnungen in ao ersten und des zweiten Gitters G₁ und G₂ gleich den den Gittern G und G₂ gleichmäßig, jedoch sind die Durchmessern der entsprechenden seitlichen OfF-Abstände D₁ und/oder D₂ hinsichtlich des mittleren nungen sind. Aus Fig. 6 ergibt sich, daß eine Diffe-Elektronenstrahls (grün) größer gemacht als die ent- renz von etwa 8 Volt zwischen den Kurven A und B sprechenden Abstände für die anderen Elektronen- über den mit »Betriebsbereich« bezeichneten Abstrahlen (blau und rot), um die Stärke des elek- as schnitt besteht.3A with the exception that the deployment characteristic of the lateral rays of the diameter φ _{ί0 of} the central opening g _2ü of 15 is shown as line A in FIG. The line B represents the second grid G ₂ also smaller than the diameter of the application characteristics of a design as the diameter of the openings adjacent to it. F i g. 5, in which, however, both φ ₁₀ and φ ₈ ς other arrangements for the same purpose are the same and are 0.8 mm, that is, a design shown in FIGS. 4A, 4B and 4C. In each of these, which are the diameters of the central openings of the arrangement, the diameters of the openings in ao first and second _{grids G 1} and G ₂ are the same as those in grids G and G ₂ , but the diameters of the corresponding lateral spacings are D ₁ and / or D _{2 in} terms of mean voltages. 6 shows that a diffe electron beam (green) is made larger than the distance of about 8 volts between curves A and B for the other electrons over the radiation designated as "operating range" (blue and red) to show the strength of the elec- tric cut.

trischen Feldes, das jede Kathode erreicht, anzu- Bei der in F i g. 5 gezeigten Elektronenkanone mit glichen. ' ^emer Mittelöffnung des ersten Gitters G₁, deren Bei der Anordnung nach Fig. 4A ist die Stärke Durchmesser φ_1θ kleiner als der Durchmesser der des elektrischen Feldes, das die Mittelkathode K₀ ihr benachbarten öffnungen ist, ist die Einsatzerreicht, dadurch herabgesetzt, daß die Strahl- 30 charakteristik des Mittelstrahls als Linie C daremissionsfläche 15 dieser Kathode weiter weg von gestellt. Die Unterschiede zwischen den Einsatzden Gittern G und G₂ angeordnet ist als die anderen spannungen des Mittelstrahls und der seitlichen Kathoden und zwar ura einen Abstand D₁'. Dies Strahlen sind so klein, daß sie im »Betriebsbereich« hat natürlich zur Wirkung, daß die Kathode K₀ in verniichlässigbar sind. Das Problem der unterschiedeinem größeren Abstand von der Steuerelektrode G₃ 35 liehen Kathodeneinsatzspannungen ist daher gelöst, angeordnet ist. Bd jeder der AusfUhrungsformen dient die relative Bei der Anordnung nach Fig.4B wird die gleiche Verringerung des Durchmessers der öffnung g_lG Wirkung dadurch erzielt, daß die das Gitter G₂ bil- und/oder der öffnung g_i0 (Fig. 3A und 3B) oder dende Metallplatte vom Gitter G₁ um einen Abstand die Zunahme des Abstandes von der Strahl- D ' in der Nähe der Mittelöffnung g_tG weg- 40 erzeugungsfläche 15 der Mittelkathode K₀ zu demgebogen ist. jenigen Teil des Gitters G₁, der die entsprechende Bei der Anordnung naci. Fig. 4C sind die in öffnung ^_{1 G} hat, und/oder zu demjenigen Teil des Fig.4A und 4B gezeigten baulichen Merkmale Gitters G₂, der die entsprechende öffnung g₂₀ hat, kombiniert, wodurch eine noch größere Herabsetzung zur relativen Verringerung des Winkels des Konus, der Stärke des elektrischen Feldes an der Fläche 15 45 der vom Umfang der öffnungen zur Mitte der Strahlder Kathode K₀ erhalten wird. erzeugungsfläche 15 projiziert werden kann. Daher Fig. 5 zeigt ein besonderes Beispiel der voran- ist, obwohl das die Hilfslinse V (Fig. 1) bildende Behend beschriebenen Elektronenkanone. Das Ma- elektrische Feld an der Achse der Elektronenkanone terial, aus weichem die Gitter 6„ GL und C?_s lter* am stärksten ist, die Wirittmg dieses Feldes an der «stellt sind, Ist korrosiotisbestäadigef Stahl mit einer 50 Fläche 15 der Mfotelkathede K₆ auf ein Mindestmaß Dicke von 0,2 mm. Wettete Abmessungen und die herabgesetzt, so daß sie der Wirkung des Feldes an an die Gitter gelegten Spannungen sind in Fig. 5 ge- den Flächen 14 und 16 der seitlichen Kathoden K_B tevgu Wie ersichtlich, ist die Anordnung nach und K_K angeglichen ist tric field that reaches each cathode. 5 with the electron gun shown. ^'Emer central aperture of the first grid G _1, the case of the arrangement of FIG. 4A is the strength of diameter _φ 1θ smaller than the diameter of the electric field, the said means cathode K ₀ is their adjacent openings, the insert reaches, characterized reduced that the beam characteristic of the central beam is placed as line C on the emission surface 15 of this cathode further away from. The difference between the insert grids G and G _{2 is} arranged as the other voltages of the central beam and the lateral cathodes, namely ura a distance D ₁ '. These rays are so small that in the "operating range" they naturally have the effect that the cathode K ₀ in is negligible. The problem of the difference in a greater distance from the control electrode G ₃ 35 borrowed cathode starting voltages is therefore solved, is arranged. Bd each of the embodiments is the relative In the arrangement of Figure 4B, the same reduction in the diameter of the opening g _lG effect achieved by the education the grid G ₂ and / or the opening G _i0 (Fig. 3A and 3B) or the metal plate is bent away from the grid G ₁ by the increase in the distance from the beam D ' in the vicinity of the central opening g _{tG generating surface} 15 of the central cathode _{K 0.} that part of the grid G ₁ that has the corresponding When the arrangement naci. Fig. 4C are in opening ^ _{1 G} has, and / or to that part of Fig. 4A and 4B shown structural features grid G ₂ , which has the corresponding opening g ₂₀ , combined, whereby an even greater reduction to the relative reduction of the Angle of the cone, the strength of the electric field on the surface 15 45 which is obtained from the circumference of the openings to the center of the beam of the cathode K ₀ . generating surface 15 can be projected. Therefore, FIG. 5 shows a specific example which is above, although the electron gun constituting the auxiliary lens V (FIG. 1) has been previously described. The ma- electric field on the axis of the electron gun material from which the grids 6 “ GL and C? _s older * is strongest, the efficiency of this field on the «is korrosiotisbestäadigef steel with a 50 surface 15 of the Mfotelkathede K ₆ to a minimum thickness of 0.2 mm. Measured dimensions and reduced so that they are the effect of the field on the voltages applied to the grid in FIG. 5, the surfaces 14 and 16 of the lateral cathodes K _B tevgu. As can be seen, the arrangement is adjusted according to and K _K

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

ι 2 ". ... The invention relates to an electron gun with claims: having a plurality of electrodes defining an axis

1. Elektronenkanone mit mehreren Elektro- mehreren Kathoden, von denen jede ein Elcki ronenden, die eine Achse definieren, mit mehreren süahlbündel erzeugt und parallel zu der Achse ausKathoden, von denen jede ein Elektronenstrahl- 5 strahlt, wobei eine der Kathoden näher an der Achse bündel erzeugt und parallel zu der Achse aus- als mindestens eine andere Kathode lie^t, mit einer strahlt, wobei eine der Kathoden näher an der Steuerelektrode, welche für jedes Strahlbündel eine Achse als mindestens eine andere Kathode liegt, auf die entsprechende Kathode ausgerichtete Durchreit einer Steuerelektrode, welche für jedes Strahl- trittsöffnung aufweist, mit einer allen Strahlbündeln bündel eine auf die entsprechende Kathode aus- %o gemeinsamen Foku«!sierlinse, mit einer allen Strahlgerichtete Durchtrittsöffnung aufweist, mit einer bündeln gemeinsamen Hilfslinse, die zwischen der allen Strahlbündeln gemeinsamen Fokussierlinse, Steuerelektrode und der Fokussierlinse angeordnet mit einer allen Strahlbündeln gemeinsamen Hilfs- ist und dazu dient, die Strahlbündel in den mittleren linse, die zwischen der Steuerelektrode und der Bereich der Fokussierlinse zu lenken, wobei zu der1. Electron gun with several electro-several cathodes, each of which has an electron beam that defines an axis, generated with several beam beams and parallel to the axis of cathodes, each of which emits an electron beam, with one of the cathodes closer to the axis generated bundle and parallel to the axis as at least one other cathode, with one beam, with one of the cathodes closer to the control electrode, which is an axis for each beam than at least one other cathode, aligned with the corresponding cathode a control electrode having opening for each beam, with an all beams bunch a joint to the corresponding cathode Removing% o focus on pro "! sierlinse, having an all beam-directed passage opening, with a bundle common auxiliary lens, the joint between the all beams Focusing lens, control electrode and the focusing lens arranged with one all Beam bundles is common auxiliary and serves to direct the beam bundles into the central lens, which is between the control electrode and the area of the focusing lens, being to the

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the bundle of rays in the middle area of each bundle of rays is directed to the corresponding

Focus: to steer ι.nse, with the auxiliary lens opening in the control electrode aligned

an auxiliary lens electrode, which has a passage opening for each.

A beam of this kind is directed towards the corresponding through- Such an electron gun is in German

Ao see patent application P 1639 464.2 that is aligned with the opening in the control electrode.

Has passage opening has been hit by it. With this already proposed

indicates that the geometrical structure electron gun occurs as a result of the arrangement of the

For the electron gun io chosen that the three cathodes in a straight line is the disadvantage

Penetration of the potential of the auxiliary lens electrode on that the penetration of the potential of the auxiliary lens

(G ₂ ) through the electrode, which is closer to the axis, through the corresponding passage

Passage opening (g _{i (i} ) in the control electrode openings in the control electrode on the individual

(G ₁ ) on the cathode closer to the axis cathode is different. The consequence of this is.

(K ₀ ) is essentially the same as the penetration that the threshold voltages are also different,

of the potential of the auxiliary lens electrode (G ₂ ) by means of the "threshold voltage"

the corresponding further ' ^r on the axis will stand 30 between a cathode and the

lying through openings must be placed in the control control electrode so that straight

electrode (G ₁ ). to the other cathode electrons from the corresponding passage

(K _R , K ₈ ). Exit through the opening in the control electrode.

2. Electron gun according to claim 1, there- The invention is based on the object of this characterized by being closer to the 35 disadvantage to avoid.

The through-opening (g, _u ) lying on the axis in the The object is achieved according to the invention.

Control electrode (G ₁ ) is smaller than that further from that the geometrical structure of the electron gun

the axis remote through openings is chosen so that the penetration of the potential of the

(gi ^ .g, β) in the control electrode (G ₁ ). Auxiliary lens electrode through the closer to the axis

3. Electron gun according to claim 1 or 2, 40 lying passage opening in the control electrode, characterized in that the passage opening (g _2G ) lying closer to the on the closer to the axis lying cathode in the axis is substantially the same as the penetration of the potential auxiliary lens electrode ( G ₂ ) is smaller than the one further from the auxiliary lens electrode through the corresponding passage openings (g _2R , g i0) _{further from the axis in the auxiliary lens electrode} 45 in the control electrode to the other channels (G ₂ ) . methods.

4. Electron gun according to claim 1 to 3, a first practical embodiment of this Gedark characterized in that the \ bstand between thank can be that the closer to the see the cathode axis lying closer to the axis lying in the control (K _(i ) and the electrode associated with this cathode (K ₀ ) is smaller than the passage openings in the control trode (G ₂ ) located further from the axis of the passage opening (g ₂₀ ) in the auxiliary lens electrode, which is greater than the distance between the electrode.

A second practical embodiment of the Er cathode (K _R , K _B ) and the inventive concept associated with them can consist in that the passage openings (g. _2R , g _2ß ) in the auxiliary 55 are closer to the axis Passage opening in the lens electrode (G ₂ ). of the auxiliary lens electrode is smaller than that of farther from

5. Electron gun after one of the passage openings located at a distance from the axis in languages 1 to 4, characterized in that that of the auxiliary lens electrode.

A third practical embodiment of the earth cathode (K ₀ ) and that of this cathode (K _l} ) 60 inventive concept can consist in the fact that the assigned passage opening (g, _a ) stood between the closer on the axis lying control electrode (G ₁ ) is greater than the distance between the cathode and the cathode associated with this cathode between the larger from the axis lie- through opening in the auxiliary lens electrode (K _K , Kn) and the larger than them distance between the further from the parent DurchtrittsöiTnungcn (g _lK, _lH g) in 65 axis remote cathode and they r "cr control electrode (g _1). associated passage openings in the auxiliary lens electrode.
A fourth practical embodiment of the