DE1942147A1

DE1942147A1 - Electron beam forming tubes

Info

Publication number: DE1942147A1
Application number: DE19691942147
Authority: DE
Inventors: Corpew Charles Robert
Original assignee: Stromberg Datagraphix Inc
Current assignee: Stromberg Datagraphix Inc
Priority date: 1968-08-19
Filing date: 1969-08-19
Publication date: 1970-03-05
Also published as: FR2015886A1; NL6912535A; GB1232154A; US3579014A

Description

Patentanwälte Dipl. -Ing. F. Weickmann, I"h£ Ih/Patent attorneys Dipl. -Ing. F. Weickmann, I "h £ Ih /

Dipl.-Ing. H, WEiCKJiANN, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weιckmann, Dipl.-Chem. B. HuberDipl.-Ing. H, WEiCKJiANN, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A. Weιckmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN8 MUNICH 86, DEN

POSTFACH 860 820PO Box 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22MÖHLSTRASSE 22, NUMBER 48 39 21/22

STROMBERG DATAGRAPHIX, INC.STROMBERG DATAGRAPHIX, INC.

1895 Hancock Street, San Diego, California, Y.St.v.A.1895 Hancock Street, San Diego, California, Y.St.v.A.

Electron beam forming tube

Die Erfindung¹ bezieht sich auf eine Elektronenstrahlformungsröhre, die insbesondere eine große Anzahl von Symbolen aufzunehmen und mit überragender Qualität darzustellen erlaubt.The invention ¹ relates to an electron beam forming tube which, in particular, allows a large number of symbols to be recorded and to be displayed with outstanding quality.

Bei einer Elektronenstrahlformungsröhre handelt es sich um eine Kathodenstrahlröhre, in der ein Elektronenstrahl entlang seiner Bewegungsbahn von einer Elektronenstrahlkanone zu einer Zielfläche hin derart geformt wird, daß seine Querschnittsfläche eine vorgewählte Form erhält. Der Schirmflächenbereich, der durch das Auftreffen des Elektronenstrahls erregt wird, entspricht damit in der lorm der geformten Querschnittsfläche des Elektronenstrahls. Elektronenstrahlformungsröhren dieses Typs sind kommerziell in einer Vielzahl von Anwendungsfällen zur Darstellung verschiedener Typen von Daten, benutzt worden.An electron beam forming tube is a cathode ray tube in which an electron beam passes along its trajectory from an electron beam gun to a Target surface is shaped so that its cross-sectional area is given a preselected shape. The screen area, which is excited by the impact of the electron beam, thus corresponds in the shape of the shaped cross-sectional area of the electron beam. Electron beam forming tubes of this type are commercially available in a variety of applications to represent various types of data.

Normalerweise wird in Elektronenstrahlformungsrohren der Elektronenstrahl dadurch geformt, daß er durch eine ausgewählte Öffnung aus einer Reihe von in einer elektronenundurchlässigenTypically, in electron beam forming tubes, the The electron beam is shaped by passing it through a selected one of a series of openings in an electron-opaque one

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V 2 - ' ■·■'" '■■" ■-■'" : -V 2 - '■ · ■'"'■■" ■ - ■'" : -

Platte enthaltenen matrizenartig angeordneten öffnungen ■ hindurchgeleitet wird. Die matrizenartig, angeordneten · Öffnungen entsprechen Zeichen, wie den Buchstaben das-Alphabets, oder den Teilen von Zeichen, Zeichenliniea oder mathematischen Kurven« Während seiner Bewegung von der Kathode der Elektronenstrahrformungsröhre zu der Zielfläche hin wird der Elektronenstrahl so abgelenkt, daß er durch eine"""ausgewählte Öffnung der vorhandenen Öffnungen hindurchtritt. Danach wird der betreffende Elektronenstrahl wieder so abgelenkt, daß er an einer gewünschten Stelle auf dem Anzeigeschirm auf trifft. ■ "..-".'.--Plate contained openings arranged like a matrix ■ passed through will. The matrix-like, arranged Openings correspond to characters such as the letters of the alphabet, or parts of characters, character lines, or mathematical Curves «as it moves from the cathode of the electron shaping tube to the target surface the electron beam is deflected so that it is selected by a "" Opening the existing openings passes. Thereafter is the electron beam in question deflected again in such a way that that it is at a desired location on the display screen on meets. ■ "..-" .'.--

Ist eine bestimmte Eormungsöffnung ausgewählt, so ist es zweckmäßig, den Durchtritt von Elektronenstrahlbereichen durch, benachbarte Öffnungen zu verhindern, da sonst die · Qualität der Anzeige nachteilig beeinflußt werden würde. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist im wesentlichen vor der Έοrmungsöffnung eine Beschneidungsöffnung vorgesehen. Die Beschneidungsöffnung ist in einer elektronenundurchlässigen Platte gebildet;.sie verringert den Querschnitt des Elektronenstrahls um eine solche Größe, daß lediglich eine genügende Elektronenstrahlquerschnittsflache übrigbleibt, um. die jeweilige- SOrmungsöffnung hinreichend stark auszufüllen...If a certain shaped opening is selected, it is expedient to prevent electron beam areas from passing through adjacent openings, since otherwise the quality of the display would be adversely affected. In order to avoid this disadvantage, a trimming opening is provided essentially in front of the opening. The trimming opening is formed in an electron-impermeable plate; it reduces the cross-section of the electron beam by such a size that only a sufficient cross-sectional area of the electron beam remains. fill in the respective ventilation opening sufficiently ...

Wach Hindurchführen des Elektronenstrahls durch eine -Be-.-;--. ■:■ schneidungsöffnung ist die Stärke eines Elektronenstrahls- , nähe seiner Mitte normalerweise stark; sie nimmt jedoch.zu den Kanten hin schnell ab. Dieser Mangel an Gleichmäßigkeit in der Elektronenstrahrstärke kann zufolge übermäßig starker Helligkeitsänderungen zwischen verschiedenen- Seilen des je-.~ weils angezeigten Zeichens zu einer schlechten Zeiehenqüalität auf dem Änzeigeschirm führen. Um dies zu verhindern, können die lOrmungsöffnungen um einen hinreichend weiten Abstand,.; voneinander entfernt sein, so daß lediglich der Mittelteil, d.h. derjenige Teil, der eine gleichmäßige StrahlenintensitätAwake passing the electron beam through a -Be -.-; -. ■: ■ intersection opening is the strength of an electron beam, near its center is usually strong; however, it decreases rapidly towards the edges. This lack of uniformity in electron beam strength can result in poor drawing quality on the display screen due to excessive changes in brightness between different lines of the character being displayed. To prevent this, the lOrmungsöffnungen can be a sufficiently wide distance,.; be spaced from each other, so that only the central part, ie that part, which has a uniform radiation intensity

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besitzt, die jeweilige Formungsöffnung ausfüllt. Um eine · · Bestrahlung benachbarter Öffnungen zu verhindern, muß der Öffnungsabstand jedoch notwendigerweise hinreichend weit sein. Demgemäß ergibt sich eine Beschränkung hinsichtlich der Anzahl an Formungsöffnungen, die in der jeweils zur Verfügung stehenden Fläche für eine bestimmte Größe der ElektronenstrahlformungsrÖhre benutzt werden können.possesses, fills the respective forming opening. To a · · To prevent irradiation of adjacent openings, however, the opening distance must necessarily be sufficiently wide be. Accordingly, there is a limitation on the number of molding openings in the respective to Available area can be used for a certain size of the electron beam forming tube.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte ElektronenstrahlformungsrÖhre zu schaffen, die eine große Anzahl an Formungsöffnungen innerhalb einer beistimmten zur Verfügung stehenden Fläche aufzunehmen imstande ist und bei der eine gleichmäßigere Elektronenstrahlintensität erzielt wird als bei bisher bekannten entsprechenden Anordnungen, bevor der Elektronenstrahl durch die jeweilige Formungsöffnung hindurchtritt.The invention is therefore based on the object of an improved To provide electron beam shaping tubes which have a large number of shaping openings within a designated one is able to absorb the available area and with a more uniform electron beam intensity is achieved than with previously known corresponding arrangements before the electron beam through the respective forming opening passes through.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe mit Hilfe einer ElektronenstrahlformungsrÖhre, umfassend eine Elektronenstrahlkanone zur Abgabe eines Elektronenstrahls, eine Schirmfläche und eine Elektronenstrahlformungseinrichtung mit einer Vielzahl von Öffnungen zwischen der Elektronenstrahlkanone und der Schirmfläche zur Formung der Querschnittsfläche des Elektronenstrahls entsprechend der Form einer bestimmten öffnung, durch die der Strahl hindurchtritt_?erfindungsgemäß dadurch, daß zwischen der Elektronenstrahlkanone und der Elektronenstrahlformungseinrichtung eine Beschneidungs einrichtung mit einer Beschneidungsöffnung vorgesehen ist, welche die Elektronen am Rand des Elektronenstrahls derart abschneidet, daß sich eine verringerte Elektronenstrahlquer Schnitts fläche ergibt, und daß neben der Elektronenstrahl-Beschneidun^seinrichtung ein Gitternetz vorgesehen ist, welches den Elektronenstrahl derart aufteilt, daß dieser beim Durchtritt durch die Beschneidungsöffnung eine Querschnittsfläche mit nahezu gleichmäßiger Intensität besitzt. The above-mentioned object is achieved with the aid of an electron beam shaping tube, comprising an electron beam gun for emitting an electron beam, a screen surface and an electron beam shaping device with a plurality of openings between the electron beam gun and the screen surface for shaping the cross-sectional area of the electron beam in accordance with the shape of a specific opening through which the beam passes through _? according to the invention in that a trimming device with a trimming opening is provided between the electron beam gun and the electron beam shaping device, which cuts off the electrons at the edge of the electron beam in such a way that a reduced electron beam cross-sectional area results, and that a grid is provided next to the electron beam cutting device which divides the electron beam in such a way that it has a cross-sectional area with almost uniform intensity when it passes through the trimming opening.

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An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend ,With reference to drawings, the invention is described below,

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näher erläutert»explained in more detail »

IFig. 1 zeigt schematisch in einer Perspektivansicht eine Elektronenstrahlformungsröhre gemäß der Erfindung in auseinandergezogener Darstellungsweise. Iig. 1 shows schematically in a perspective view a Electron beam forming tube according to the invention in an exploded view.

Fig. 2 veranschaulicht in einem Diagramm die durch die Erfindung erzielbare Verbesserung hinsichtlich der Gleichmäßigkeit in der Elektronenstrahlintensität. 3fig. 3 und 4- veranschaulichen eine der durch die Erfindung efzielbaren Verbesserungen.Fig. 2 illustrates in a diagram that by the invention achievable improvement in uniformity in electron beam intensity. 3fig. 3 and 4- illustrate one of the features provided by the invention achievable improvements.

Die erfindungsgemäße Elektronenstrahlformungsröhre umfaßt generell eine Einrichtung 11 zur Erzeugung eines Elektronenstrahls und einen nachstehend als Anzeigeschirm bezeichneten Auffangschirm 12, zu dem der Elektronenstrahl hin geleitet wird und auf welchem dieser Elektronenstrahl auftrifft. Zwischen der Elektronenstrahlerzeugungseinrichtung und dem Anzeigeschirm ist eine Elektronenstrahlformungseinrichtung vorgesehen, die eine Vielzahl von Öffnungen 14- aufweist. Mit Hilfe dieser Elektronenstrahlformungseinrichtüng 13 wird die Querschnittsfläche des Elektronenstrahls geformt, so daß sie eine bestimmte Form erhält. Welche Form der Elektronenstrahl jeweils erhält, hängt von der bestimmten Öffnung ab, durch die der betreffende Strahl geleitet wird. Zwischen der Elektronenstrahlerzeugungseinrichtung 11 und der Elektronenstrahlformungseinrichtung 1$ ist eine ElektronenstrahlbeschneidungSr einrichtung 16 mit einer Beschneidungsöffnung 17 vorgesehen., Mit Hilfe dieser Beschneidungseinrichtung 16 werden die Elektronen zum Rand des Elektronenstrahls hin ausgeblendet. Damit wird die Elektronenstrahlquerschnittsflache reduziert. Neben der Elektronenstrahlbeschneidungseinricntung 16 ist ein Gitter 18 angeordnet, mit dessen Hilfe der Elektronenstrahl aufgeteilt wird. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Querschnittsflädhe des durch die Beschneidungsöffnung 17 hinaurchgelangenden-Elektronenstrahls eine nahezu gleichförmigeThe electron beam forming tube of the present invention comprises generally a device 11 for generating an electron beam and one hereinafter referred to as a display screen Collecting screen 12, to which the electron beam is directed and on which this electron beam impinges. Between the electron gun and the An electron beam shaping device is provided on the display screen and has a plurality of openings 14-. With The help of this electron beam shaping device 13 is the Cross-sectional area of the electron beam shaped so that they takes on a certain shape. What shape the electron beam each receives depends on the particular opening by which the beam in question is directed. Between the electron gun 11 and the electron beam shaping device 1 $ an electron beam cutting device 16 with a cutting opening 17 is provided., With the aid of this trimming device 16, the electrons are masked out towards the edge of the electron beam. In order to the electron beam cross-sectional area is reduced. Next to the electron beam cutting device 16 is arranged a grid 18, with the aid of which the electron beam is divided. This measure ensures that the cross-sectional threads of the electron beam passing through the trimming opening 17 an almost uniform one

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Intensität besitzt.Possesses intensity.

Nunmehr sei auf die in Fig. 1 schematisch dargestellte Elektronenstrahlformungsrohre gemäß der Erfindung näher eingegangen. Die Innenelemente der dargestellten Röhre sind von einem Glaskolben 19 umschlossen, der von irgendeiner geeigneten Form sein kann. Der Anzeigeschirm 12 ist auf der Innenseite einer kreisförmigen Glasstirnplatte des Röhrenkolbens 19 angeordnet. Das dem Anzeigeschirm gegenüberliegende Ende des Röhrenkolbens 19 ist in geeigneter Weise verschlossen und mit einer Vielzahl von in der Zeichnung nicht näher dargestellten Anschlußstiften versehen, über welche eine elektrische Verbindung zu den Innenelementen der Röhre erfolgt.Reference is now made to the electron beam forming tubes according to the invention shown schematically in FIG. 1 received. The interior elements of the illustrated tube are enclosed by a glass envelope 19, that of any suitable one Shape can be. The display screen 12 is on the inside of a circular glass faceplate of the bulb 19 arranged. The end of the tube piston 19 opposite the display screen is closed in a suitable manner and provided with a plurality of connection pins not shown in detail in the drawing, via which an electrical Connection to the inner elements of the tube takes place.

Die Kathode 11, welche den Elektronenstrahl erzeugt, ist im wesentlichen kappenförmig ausgebildet; sie wird von einem geeigneten Heizelement (nicht dargestellt) geheizt, das sich in der Kappe befindet. Die Außenfläche der Kathode 11 kann aus Nickel bestehen, das mit Bariumoxid oder einem anderen geeigneten Material überzogen ist, welches bei erhöhten Temperaturen freie Elektronen erzeugt. Derartige Elektronen werden in Form eines Elektronenstrahls bzw. Elektronenstrahlbundels zu dem Anzeigeschirm mittels verschiedener Elemente beschleunigt, auf die nachstehend noch näher eingegangen werden wird. Die Kathode wird durch eine geeignete Vörspannungsschaltung (nicht dargestellt) auf einem Potential V1 gehalten, das z.B. -2kV betragen kann.The cathode 11, which generates the electron beam, is im substantially cap-shaped; she is from a suitable Heating element (not shown) heated, which is located in the cap. The outer surface of the cathode 11 can be made from Nickel, which is coated with barium oxide or other suitable material, which is at elevated temperatures creates free electrons. Such electrons become in the form of an electron beam or electron beam bundle Display screen accelerated by means of various elements, which will be discussed in more detail below. The cathode is by a suitable pre-voltage circuit (not shown) held at a potential V1, which is, for example, -2kV can.

Zur Steuerung der Gesamtstärke bzw. -intensität des die Kathode 11 verlassenden Elektronenstrahls ist über der Kathode eine kappenförmige Gitterelektrode 21 angeordnet, die eine Öffnung 22 aufweist. Diese Öffnung 22 ist zur Achse der Elektronenstrahlbahn ausgerichtet. Die Gitterelektrode 21 wird auf einem Potential V2 gehalten, das negativer ist als das Kathodenpotential V1. Die Größe·, um die das Potential V2 nega-To control the overall strength or intensity of the Electron beam leaving the cathode 11, a cap-shaped grid electrode 21 is arranged above the cathode, which has an opening 22. This opening 22 is to the axis of Electron beam path aligned. The grid electrode 21 becomes held at a potential V2 which is more negative than that Cathode potential V1. The quantity by which the potential V2 negatively

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tiver ist als das Potential YI hängt von der gewünschten Gesamtelektronenstrahlstärke ab. Bei typischen Betriebsbedingungen kann die Spannung Y2 etwa 35 V- negativer sein als die Spannung V1·t more than the potential YI depends on the desired Total electron beam strength. Under typical operating conditions, the voltage Y2 can be approximately 35 V- more negative than the voltage V1

Zwischen der Kathode 11 und der Beschneidungsöffnung 17 sind zwei Zylinder 23 und 24 angeordnet. Die Zylinder 23 und 24 werden auf den Potentialen V3 und Y4 gehalten; sie dienen dazu, ein elektrostatisches Fokussierungsfeld aufzubauen_v durch das der Elektronenstrahl hindurchläuft. Die Potentiale V3 und V4 sind in Bezug auf das Potential der Kathode 11 positiv; sie bewirken damit eine Beschleunigung des Elektronenstrahls zu der Beschneidungsöffnung 17 hin. Die Elektronenstrahlbeschneidungseinrichtung 16 mit der darin enthaltenen Beschneidungsöffnung 17 besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus einer kreisförmigen elektronenundurchlässigen Platte 16, die in einem Zylinder 26 angeordnet ist. Sowohl die Platte 16 als auch der Zylinder 26 liegen bei oder nahe einem geeigneten Potential, das bei der dargestellten Ausführungsform Erdpotential ist. Die Potentiale Y3, Y4 und das Potential, auf dem der Zylinder 26 und die Platte 16 liegen, sind so gewählt,-'daß die Querschnittsfläche des Elektronenstrahls bei der Beschneidungsöffnung 17 größer ist als diese Öffnung. Unter der Annahme, daß die Platte 16 und der Zylinder 26 auf Erdpotential liegen, können die Betriebspotentiale Y3 und Y4 in typischer Weise +2kV und -1kY groß sein.Two cylinders 23 and 24 are arranged between the cathode 11 and the trimming opening 17. The cylinders 23 and 24 are held at the potentials V3 and Y4; they serve to build up an electrostatic focusing field _v through which the electron beam passes. The potentials V3 and V4 are positive with respect to the potential of the cathode 11; they thus cause an acceleration of the electron beam towards the trimming opening 17. In the embodiment shown, the electron beam cutting device 16 with the cutting opening 17 contained therein consists of a circular electron-impermeable plate 16 which is arranged in a cylinder 26. Both plate 16 and cylinder 26 are at or near a suitable potential, which in the illustrated embodiment is ground potential. The potentials Y3, Y4 and the potential at which the cylinder 26 and the plate 16 lie are chosen so that the cross-sectional area of the electron beam at the cutting opening 17 is greater than this opening. Assuming that the plate 16 and the cylinder 26 are at ground potential, the operating potentials Y3 and Y4 can typically be + 2kV and -1kY.

Hinter der Beschneidungs öffnung 17 sind zwei weitere Zylin- ■"-; der 27 und 28 vorgesehen. Der Zylinder 27 wird auf einem Potential V5 gehalten, und der Zylinder 28 wird auf einem Bezugspotential gehalten. Die. Wirkungsweise der Zylinder 27 und 28 wird-nachstehend näher erläutert. Nach Durchlaufen der durch die Zylinder 27 und 28 erzeugten elektrostatischen !Felder wird der Elektronenstrahl derart abgelenkt, daß eine Öffnung der in der Elektronenstrahlformungseinrichtung bzw.Behind the trimming opening 17 are two more Zylin- ■ "-; the 27 and 28 provided. The cylinder 27 is on a Potential V5 is held and the cylinder 28 is at a Reference potential held. The. How the cylinders work 27 and 28 will be explained in more detail below. After going through the electrostatic fields generated by the cylinders 27 and 28, the electron beam is deflected in such a way that a Opening of the electron beam shaping device or

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in der elektronenundurchlässigen Platte 13 enthaltenen Öffnungen 14 durch den Elektronenstrahl ausgewählt wird. Die Ablenkung erfolgt mittels Horizontal-Ablenkplatten 29 und Vertikal-Ablenkplatten 31· Dabei v/erden an diese Platten mit Hilfe von in der Zeichnung nicht näher dargestellten Einrichtungen geeignete Potentiale angelegt, durch die eine gewünschte Öffnung der vorhandenen Öffnungen 14 ausgewählt wird.contained in the electron impermeable plate 13 Openings 14 is selected by the electron beam. The deflection takes place by means of horizontal deflection plates 29 and vertical deflection plates 31 · In doing so, these plates are grounded with the aid of not shown in the drawing Applied devices suitable potentials, through which a desired opening of the existing openings 14 is selected will.

Die Platte 13, in welcher die Öffnungen 14 enthalten sind, ist in einem Fokussierungszylinder 32 getragen. Die Platte und der Zylinder 32 liegen auf einem Potential, das bei oder nahe Erdpotential liegt. Nach Auswahl einer bestimmten Öffnung 14 wird.der Elektronenstrahl wieder zu der Röhrenachse zurückgeleitet. Dies erfolgt mittels einer elektrostatischen Linse, bestehend aus den Zylindern 52 und 62, in Verbindung mit dem Zylinder $2. Die Zylinder 32-und 62 liegen dabei auf Brdpotential, während der Zylinder 52 auf einem anderen Potential V6 liegt. Die elektrischen Felder an den Potentialstoßsteilen zwischen den Zylindern 32 und 52 und zwischen den Zylindern 52 und 62 wirken, daß der Elektronenstrahl im Bereich zwischen zwei Horizontal-Ablenkplatten und zwei Vertikal-Ablenkplatten 34 zu der Rohrenachse hin geleitet v.'ird. Ein geeignetes Potential für V6 liegt bei *2000 V. Die an die Plattenpaare 33 ^UI1(i 34 angelegten Spannungen ergänzen die Anfangs-Ablenkspannungen, die an die Plattenpaare 29 und 31 angelegt sind, in der Weise, daß der Elektronenstrahl innerhalb eines Ablenkjoches 36 zu der Röhrenachse zurückgeführt ist. Die in dem Ablenkjoch 36 fließenden Ströme werden so geregelt, daß der Elektronenstrahl zu einer gewünschten Stelle auf dem Anzeigeschirm hin geleitet wird.The plate 13, in which the openings 14 are contained, is carried in a focusing cylinder 32. The plate and cylinder 32 are at a potential that is at or near earth potential. After selecting a specific opening 14, the electron beam is directed back to the tube axis. This is done by means of an electrostatic lens, consisting of cylinders 52 and 62, in conjunction with cylinder $ 2. The cylinders 32 and 62 are at Brdpotential, while the cylinder 52 is at a different potential V6. The electric fields at the potential impulse parts between the cylinders 32 and 52 and between the cylinders 52 and 62 have the effect that the electron beam is guided towards the pipe axis in the area between two horizontal deflection plates and two vertical deflection plates 34. A suitable potential for V6 is * 2000 V. The ^{voltages applied to the plate pairs 33 UI1 (} i 34 supplement the initial deflection voltages applied to the plate pairs 29 and 31 in such a way that the electron beam within a deflection yoke 36 to The currents flowing in the deflection yoke 36 are controlled so that the electron beam is directed to a desired location on the display screen.

Während deu Durchtritts des Elektronenstrahls durch die Öffnungen 14 erfolgt eine Regulierung der Elektronenstrahl-During the passage of the electron beam through the Openings 14 a regulation of the electron beam

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querschnittsf lache durch, geeignete Einstellung des. Pot en- tials V5» Sind die Zylinder 24 und 27 miteinander verbunden und liegen sie somit auf demselben Potential (d.h. V4 ist .gleich V5), so ergibt sich aus den Zylindern 24, 26 und eine symmetrische Einzellinse. Dies unterstützt die Maßnahme der Erzielung einer zufriedenstellenden Beschneidung des Elektronenstrahls. Die Einstellung der Spannungen V4 und V5 wird solange vorgenommen, bis die Querschnittsfläche des auf die Platte 13 auftreffenden Elektronenstrahls eine gewünschte Größe besitzt.cross-sectional area through, suitable setting of the potential V5 »Are the cylinders 24 and 27 connected to one another and thus they are at the same potential (i.e. V4 is .Equal to V5), then results from the cylinders 24, 26 and a symmetrical single lens. This supports the measure the achievement of a satisfactory clipping of the electron beam. The setting of the voltages V4 and V5 is made until the cross-sectional area of the electron beam impinging on the plate 13 is a desired one Owns size.

Wird eine Elektronenstrahlformungsröhre des beschriebenen Typs ohne das nachstehend noch näher beschriebene Element benutzt, so führt dies zu einer deutlichen Änderung der Elektronenstrahlstärke über die Querschnittsfläche des beschnittenen Elektronenstrahls. Eine typische Änderung in der Elektronenstrahlstärke veranschaulicht in Fig. 2 die Kurve 37· Dabei dürfte ersichtlich sein, daß der Bereich gleichmäßiger Helligkeit des Elektronenstrahls unter derartigen Umständen relativ schmal ist. Um einen angemessenen Grad an Gleichmäßigkeit und Helligkeit bei einem Zeichen zu erzielen, das durch eine der Öffnungen 14- erzeugt wird, muß die Gesamtquerschnittsfläche des Elektronenstrahls an der Platte 13 relativ groß gemacht werden, so daß lediglich der Elektronenuereich von gleichmäßiger Helligkeit durch die betreffende Öffnung hindurchtritt. Da die eine geringere Stärke besitzenden Ränder des Elektronenstrahls eine nennenswerte Fläche abdecken, wie· .sie in Fig. 3 durch die die Öffnung T umgebende gestrichelte Linie 38 angedeutet ist, müssen die einander benachbarten Öffnungen um einen hinreichend großen Abstand voneinander entfernt sein, damit sie nicht in diesen Umkreis hineinfallen. Für eine bestimmte zur Verfügung stehende Fläche, wie sie in typischer Weise durch praktische Anforderungen an den Röhrenhalsdurcnmesser und an den Linsendurchmesser begrenzt ist, ist somit auch die Anzahl der ausnutzbaren öffnungen begrenzt.An electron beam forming tube of the described Type used without the element described in more detail below, this leads to a significant change in the Electron beam strength over the cross-sectional area of the trimmed electron beam. A typical change in the electron beam strength illustrates in Fig. 2 the Curve 37 · It should be apparent that the area of uniform brightness of the electron beam is below such Circumstances is relatively narrow. To achieve a reasonable level of evenness and brightness in a character, that is generated through one of the openings 14- must the total cross-sectional area of the electron beam on the plate 13 can be made relatively large, so that only the Electron range of uniform brightness through the relevant opening passes. Since the edges of the electron beam, which are less thick, have a noteworthy effect Cover the area, as shown in FIG. 3 by the The dashed line 38 surrounding opening T is indicated, the adjacent openings must be a sufficiently large distance from each other so that they do not fall into this radius. For a specific to Available area, as it is typically carried out by practical requirements for the tube neck diameter and the lens diameter is limited, the number of openings that can be used is therefore also limited.

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Durch die Erfindung ist die Kapazität einer bestimmten Fläche hinsichtlich der Aufnahme von Formungsöffnungen nennenswert dadurch gesteigert, daß neben der Beschneidungsöffnung 17 das Masehen- oder Gitternetz 18 vorgesehen ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Gitter- bzw. Maschennetz 18 in einem ringförmigen Träger 39 enthalten, der bündig mit der Platte 16 abschließt, obwohl in Fig. 1 aus Gründen einer klareren Darstellung der Träger 39 von der Platte 16 versetzt dargestellt ist. Das Maschennetz ist elektrisch leitend und ebenso sein ringförmiger Träger 39· Beide Elemente werden auf dem gleichen Potential gehalten wie der Zylinder 26 und die Platte 16. Die Feinheit- und das Durchlaßvermögen des Maschennetzes ist so gewählt, daß eine Diffusion des Elektronenstrahls auftritt* Es wird angenommen, daß eine derartige Diffusion durch das Maschennetz dadurch zustande gebracht wird, daß eine Aufteilung des Elektronenstrahls in eine große Anzahl von einzelnen kleinen Elektronenstrahlen erfolgt, die sich zufolge von Raumladungseffekten zerstreuen. Das Maschennetz besitzt vorzugsweise etwa 500 Linien pro 25,4- mm und eine etwa 60^ige offene Fläche. Damit besitzt das Maschennetz eine 60#ige Durchlässigkeit für den einfallenden Elektronenstrahl. Ein zufriedenstellendes Maschennetz kann durch Photoätzung von dünnen Nickelblechen hergestellt werden.Through the invention, the capacity is a certain Area with regard to the inclusion of forming openings increased significantly by the fact that in addition to the trimming opening 17 the mesh or grid network 18 is provided. In the preferred embodiment of the invention is the grid or mesh network 18 in an annular Contain carrier 39, which is flush with the plate 16, although shown in Fig. 1 for the sake of clarity of the Carrier 39 is shown offset from plate 16. The mesh network is electrically conductive and so is its ring-shaped one Carrier 39 · Both elements are kept at the same potential as the cylinder 26 and the plate 16. The fineness and the permeability of the mesh network is chosen so that a diffusion of the electron beam occurs * It is believed that such diffusion through the mesh is brought about by a division of the electron beam into a large number occurs from individual small electron beams, which disperse as a result of space charge effects. The mesh network preferably has about 500 lines per 25.4 mm and one about 60 ^ ige open area. This means that the mesh network has a 60 # transmission for the incident electron beam. A satisfactory mesh network can be produced by photoetching thin nickel sheets.

Die Wirkung des Maschennetzes ist durch die Kurve 41 in Fig. 2 veranschaulicht. Dabei dürfte ersichtlich sein, daß trotzThe effect of the mesh network is shown by curve 41 in Fig. 2 illustrates. It should be evident that despite

geringerer Spitzenintensität eine Verbreiterung der Intensität auftritt, was dazu führt, daß der Bereich gleichmäßiger Intensität mit Hilfe des vorliegenden Maschennetzes breiter ist als der Bereich gleichmäßiger Intensität,ohne Verwendung des betreffenden Maschennetzes. Da der Bereich gleichmäßiger Intensität bei dererfindungsgemäßen Elektronenstrahlformungsröhre wesentlich größer ist, können die Potentiale V4 und V5 so gewählt werden, daß die Größe derthe lower the peak intensity, a broadening of the intensity occurs, which results in the area being more uniform Intensity with the help of the present mesh network is broader than the area of uniform intensity without Use of the relevant mesh network. As the area of uniform intensity in the electron beam forming tube of the present invention is much larger, the potentials V4 and V5 can be chosen so that the size of the

OQ98 10/1285.OQ98 10/1285.

Elekbronenstrählquerschnittsfläche bei der Öffnungsplatte 13 wesentlich geringer ist als in dem FaIl₉ wie er in Verbindung mit Fig. 3 erläutert worden ist. Dies ist in Fig.. 4 veranschaulicht, in welcher das durch gestrichelte Linien angedeutete Quadrat 42 den Außenumfang des Elektronenstrahls an der Platte 13 verdeutlicht, der bei "Vorliegen eines großen Bereiches von gleichmäßiger Intensität erforderlich ist. Es dürfte ersichtlich sein, daß dieser Bereich kleiner ist als der in Fig. 3 angedeutete Bereich. Demgemäß können die Öffnungen 14 dichter voneinander beabstandet sein, wodurch eine größere Anzahl an Öffnungen innerhalb einer bestimmten zur Verfügung stehenden Fläche unterbringbar ist. Darüber hinaus ist die Gleichmäßigkeit in der Helligkeit der Zeichen bei Darstellung auf dem Anzeigeschirm der Kathodenstrahlröhre der Gleichmäßigkeit in der Helligkeit dargestellter Zeichen in einer Elektronenstrahlformungsröhre überlegen,- die nicht gemäß der Erfindung aufgebaut ist,Electron beam cross-sectional area in the case of the orifice plate 13 is significantly smaller than in the case ₉ as has been explained in connection with FIG. 3. This is illustrated in FIG. 4, in which the square 42 indicated by dashed lines shows the outer circumference of the electron beam on the plate 13, which is required in the presence of a large area of uniform intensity. It should be apparent that this area is smaller than the area indicated in Fig. 3. Accordingly, the openings 14 can be spaced closer together, whereby a larger number of openings can be accommodated within a certain available area The display screen of the cathode ray tube is superior to the uniformity in the brightness of displayed characters in an electron beam forming tube - which is not constructed in accordance with the invention,

Die durch die Zylinder 32, 52 und 62 gebildeten Linsen sind so ausgebildet, daß die Ebene der Formungsöffnungsplatte 13 auf dem Anzeigesehirm scharf abgebildet wird. Die Potentiale an den Zylindern 24 und 27 sind so gewählt, daß die Ebene der Beschneidungsöffnung I7 nicht in der Ebene der Formungsöffnungen 14 abgebildet wird. Demgemäß erfolgt auf dem Anzeigesehirm keine scharfe Reproduktion des Maschennetzes 18. Eine derartige Fokussierung wird durch die Potentiale V1 bis V5 gesteuert. Die bei dem Element 27 gebildeten elektrostatischen Linsen, die sich auf Grund der Potentialsprünge zwischen den Zylindern 27, 26 und 28 ergeben, dienen lediglich dazu, die Größe der Elektronenstrahl-Querschnittsfläche zu steuern.The lenses formed by cylinders 32, 52 and 62 are formed so that the plane of the forming orifice plate 13 is sharply imaged on the display screen. The potentials on the cylinders 24 and 27 are selected so that the plane of the trimming opening I7 is not mapped in the plane of the shaping openings 14. Accordingly, occurs on the display screen no sharp reproduction of the mesh network 18. Such a focusing is made possible by the potentials V1 controlled to V5. The electrostatic formed in the element 27 Lenses, which result from the potential jumps between the cylinders 27, 26 and 28, only serve to reduce the size of the electron beam cross-sectional area to control.

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Aus Vorstehendem dürfte ersichtlich sein, daß durch die Erfindung eine verbesserte ElektronenstrahlformungsröhreFrom the foregoing, it should be seen that the invention provides an improved electron beam forming tube

V.V.

geschaffen worden ist, bei der eine große Anzahl von FormungsÖffnungen in einer bestimmten zur Verfügung stehenden Fläche untergebracht sein kann und mit deren Hilfe eine Bildhelligkeit von überragender Qualität erzielt wird.has been created in which a large number of Forming openings in a certain available Area can be accommodated and with the help of which a Image brightness of superior quality is achieved.

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Claims

Fat e η t a η s ρ r ü c h e

An electron beam forming tube comprising an electron beam gun for emitting an electron beam, a screen surface and an electron beam forming device having a plurality of openings between the electron beam gun and the screen surface for shaping the cross-sectional area of the electron beam according to the shape of a certain opening through which the beam passes, therethrough characterized in that between the electron beam gun (11) and the electron beam shaping device (13) a trimming device (16) with a trimming opening (17) is provided which cuts off the electrons at the edge of the electron beam in such a way that there is a reduced electron beam cross-sectional area, and that in addition to the Electron beam cutting device (16) a grid (18) is provided which divides the electron beam in such a way that it has a cross-sectional area with almost the same when it passes through the cutting opening (17) of moderate intensity.

2. electron beam forming tube according to claim 1, characterized characterized in that the trimming opening (17) is rectangular.

5. electron beam forming tube according to claim 1 or 2, characterized in that an electron lens arrangement (52,52,62,24,27) is provided, which is the plane of the Electron beam shaping device (13) next to the plane of the screen surface (12) and which the grid (18) maps in a plane, v / which noticeably from the electron beam shaping device (-13) along the electron beam axis is shifted.

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4. Electron beam forming tube according to one of the claims 1 to 3j characterized in that a Electron lens arrangement (24,27) is provided, which near the plane of the trimming opening (17) a

"Node of the electron beam cross-sectional area generated.

5. electron beam forming tube according to one of claims to 4, characterized in that the grid (18) is designed so that there are 500 lines on one Width of 25.4 mm has a permeability of $ 60.

6. electron beam forming tube according to claim 3, characterized in that the. Electron lens arrangement (32,52, 62,24,27) a first electrostatic lens (32,52,62), which the plane of the electron beam shaping device (13) near the plane of the screen surface (12), and a second electrostatic lens (24,27) contains the Images of the grid (18) in a plane which is appreciably along the electron beam axis of the electron beam shaping device (13) is shifted.

f / ill!

L e e r s e i \ eL eersei \ e