DE1951252A1

DE1951252A1 - Kathodenstrahlroehre zur Wiedergabe von Buchstaben,Ziffern oder Mustern

Info

Publication number: DE1951252A1
Application number: DE19691951252
Authority: DE
Inventors: Tadashi Nakamura
Original assignee: Ise Electronics Corp
Current assignee: Noritake Itron Corp
Priority date: 1968-10-12
Filing date: 1969-10-10
Publication date: 1970-10-01
Also published as: US3673448A; FR2020591A1; DE1951252C2; BE740111A; GB1290190A

Description

Ise Electronics Corporation IU. OKT. 1969

Ise-City, Japan

Kathodenstrahlröhre zur Wiedergabe von Buchstaben, Ziffern oder Mustern

Die Erfindung betrifft eine neuartige Kathodenstrahlröhre zur Wiedergabe von Buchstaben, Ziffern oder Mustern, die im folgenden der Einfachheit halber als Zeichen bezeichnet werden. ,

Unt,er den herkömmlichen Kathodenstrahlröhren zur Darstellung von Zeichen gibt es verschiedene Ausführungsformen, wie z.B. das" sogenannte "Typotron" oder "Charactron". Da diese bekannten Kathodenstrahlröhren jedoch Ablenk-Elektroden für die Auswahl der Zeichen verwenden, sind die Elektronenrohre strengen Fertigungstoleranzen unterworfen, so daß diese Kathodenstrahlröhren schwierig herzustellen sind. .

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden, insbesondere also eine neuartige Kathodenstrahlröhre zu schaffen, mit deren Hilfe es ohne weiteres möglich ist, das gewünschte Zeichen in der gewünschten Größe und in der gewünschten Stellung auf dem Bildschirm wiederzugeben.

009040/1842

Dabei soll insbesondere mit einer einfach aufgebauten Zeichen-Formvorrichtung jeder ausgewählte Buchstabe und jede beliebige Ziffer oder jedes gewünschte Muster dargestellt werden können.

Erfindungsgemäß ist bei einer Kathodenstrahlröhre, bei welcher ein von einer Kathode ausgesandter Elektronenstrahl durch eine Elektronehlinse gebündelt und durch eine Ablenkvorrichtung auf einen Leucht- bzw. Bildschirm abgelenkt wird", eine quer über den Strahlengang des Elektronenstrahls angeordnete Zrdchen-Formvorri'chtung vorgesehen, die aus einer isolierenden Grundschicht und auf den beiden Seiten der Grundschicht in einer Matrix angeordneten Elektrodenelementeh besteht. Die Grundschicht und die Elelctrodenelemente sind an den jeweiligen Kreuzungspunkten der Mrtrix mit miteinander fluchtenden Öffnungen versehen, wobei die Öffnungen der Elektrodenelemente an ausgewählten Kreuzungspunkten der Matrix zur Erzeugung von positiven Feldern aktiviert werden, die einen Elektronenstrahl hindurchtreten lassen, so daß ein gewünschter Buchstabe, eine Ziffer oder ein Muster auf dem Bildschirm wiedergegeben wird.

n ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Kathodenstrahlröhre mit den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 2 eine Aufsicht auf eine Zoichen-Grundschicht mit Einrichtungen zur Formung der geTjiinschten Zeichen,

BAD ORiGfNAL

009840/184}

Fig. 3 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung des Prinzips der Formung eines Zeichens .bei der errirnsunp,-s;retnäßen Vorrichtung.

Fig. k eine Aufsicht auf eine erste, an der Zeichen-Grundschicht vorgesehene Elektrode,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. k durch ein Elektroden-Element,

Fig. 6 eine Aufsicht auf eine zweite, an der Zeichen-Grundschicht vorgesehene Elektrode und

Fig. 7 eine Seitenansicht der Zeichen-Grundschicht.

Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Kathodenstrahlröhre weist einen evakuierten Kolben i mit einer fluoreszierenden Fläche bzw· einem Bildschirm 2, einen von einer Fokussierungsspule 3 und einer Ablenkspule 4, die ein Elektronen-Linsensystem bildet, umgebenen Hals, eine Kathode 5 eines Elektronenrohrs, eine Gitterelektrode 6 in Form eines Siebs zur gleichmäßigen Verteilung der von der Kathode 5 abgegebenen Elektronen, eine erfindungsgemäße Zeichen-Formvorrichtung 7 und eine Beschleunigungselektrode 8 auf. Wenn der von der «Gitterelektrode 6 abgegebene Elektronenstrahl die Zeichen-Grundschicht durchläuft, wird er erfindungsgemäß derart modifiziert, daß er das gewünschte Zeichen erzeugt. Nach dem Durchlaufen des durch die Fol'ussierungsspule 3 dargestellten ElektrOnen-Linsensystems wird der Elektronenstrahl durch die Ablenkspule 4 auf die gewünschte Stelle am Bildschirm 2 gebündelt, so daß das gewünschte Zeichen dargestellt wird.

009840/1842

' - BAD ORIGINAL

Die den wesentlichsten Teil der Erfindung darstellende Zeichen-Formvorrichtung weist eine Zcichen-Grundschicht 9 und Matrix-Elektroden auf. Gemäß Fig. 2 besteht die Grundschicht 9 aus einer vergleichsweise dünnen Platte eines Isoliermaterials, wie Glimmer oder Keramik. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Grundschicht 9 mit einer Vielzahl kleiner Öffnungen 10 versehen, die in einer regelmäßigen Matrix angeordnet sind. Die mit dieser Vielzahl ^ von Öffnungen 10 versehene Grundschicht 9 ist unter einem rechten Winkel zur Achse des Halses des Kolbens 1 angeordnet, so daß sie die von der GitteieLektrode 6 emittierten Elektronen durchläßt. Erfindungsgemäß wird der Durchgang der Elektronen durch die Öffnungen 10 je nach der Art des darzustellenden Zeichens selektiv gesteuert, so daß die durch die Öffnungen hindurchgelangten Eldtbronen selbst den das betreffende Zeichen darstellenden Elektronenstrahl bilden.

Im folgenden ist die Steuerung des Elektronenstrahls anhand von Fig. 3 näher erläutert, wobei zunächst angenommen sei, daß die Kreuzungspunkte zwischen den Zeilen Yl, Y2 ... YlO und den Spalten Xl, X2 ... X7 die Positionen der Öffnungen 10 der Grundschicht 9 gemäß Fig. 2 wiedergeben· Da diese Zeilen und Spalten eine Matrix bilden, ist es möglich, jeden beliebigen Buchstaben, jede Ziffer oder jedes, gewünschte Muster durch entsprechende Auswahl der Kreuzungspunkte darzustellen. Zur Darstellung einer Ziffer "2" werden beispielsweise die Kreuzungspünkte zwischen Y3 und X^, X5\ Yk und X3, X6| Y5 und X6{ Y6 und X5 j Y7 und XJ, Xk sowie Υ8 und X3 bis X6 ausgewählt. Indem der Elektronenstrahl nur durch die den ausgewählten Kreuzungspunkten gemäß Fig.3 entsprechenden Öffnungen 10 der Grundschicht 9 durchgelas-

009840/1842

sen wird, stellt bereits der in das Elektronen-Linsensystem eintretende Elektronenstrahl eine Ziffer "2" dar. Zur Steuerung des Durchgangs des Elektronenstrahls werden die dem darzustellenden Zeichen entsprechenden Kreuzungspunkte vorgewählt, indem an den ausgewählten Kreuzungspunkten ein positives elektrisches Feld erzeugt wird, während an den restlichen Kreuzungspunkten ein negatives elektrisches Feld erzeugt wird, so daß die Elektronen ungehindert durch die das wiederzugebende Zeichen bildenden ausgewählten Kreuzungspunkte bzw. Öffnungen 10 durchtreten können.

Erfindungsgemäß werden die positiven und negativen Felder selektiv durch die Matrix-Elektrode an die Öffnungen der Grundschicht angelegt. Fig. 4 zeigt Aufbau und Anordnung der ersten, die Katrix-Elektrode bildenden Elektrode, die aus Elektroden-Elementen. 11 jeweils derselben Konfiguration zusammengesetzt ist, die in denselben Abständen wie die Öffnungen 10 der Grundschicht (Fig. 5) mit Öffnungen 12 versehen sind. Diese Elektroden-Elemente 11 sind an der einen Fläche der Zeichen-Grundschicht 9 angebracht und jeweils gleicL trait voneinander entfernt, wobei ihre Offnungen 12 auf die Öffnungen 10 der Grundschicht ausgerichtet sind. Die Elemente 11 gemäß Fig. 4 können mithin als die Elektroden-Zeilenelemente bezeichnet werden, da sie den Zeilen Yl, Y2 usw. gemäß Fig. 3 entsprechen.

Fig. 6 zeigt Konstruktion und Anordnung der zweiten, an der anderen Flache der Grundschicht 9 angebrachten Elektrode. Wie im Fall der Elektroden-Elemente 11 der ersten Elektrode sind die Elektroden-Elemente 12 der¹ zweiten Elektrode mit Öffnungen lk versehen, welche mit den Öffnungen

009840/1842

10 der Grundschicht 9 fluchten. Die Elektroden-Elemente 13 besitzen mithin die gleiche Konfiguration wie die Elektroden-Elemente 11, sind jedoch unter einem rechten Winkel gegenüber letzteren angeordnet, so daß sie den Spalten Xl, X2 usif. gemäß Fig. 3 entsprechen und als Elektroden-Spaltlexemente bezeichnet werden können.

Gemäß Fig. 7 sind die Elemente Ii und 13 an gegenüberliegenden Seiten und unter einem rechten Winkel relativ zueinander an der Grundschicht angebracht und bilden dadurch eine Matrix-Elektrode. Da die Elemente 11 den Zeilen Yl₁ Y2 usw. und die Elemente 13 den Spalten Xl, X2 usw. entspre« chen, werden zur Erzeugung eines das gewünschte Zeichen darstellenden Elektronenstrahls die Elemente 13 oder 11 nacheinander mit einer positiven Spannung abgetastet, während gleichzeitig die anderen Elemente 11 oder 13 mit einer dem betreffenden Zeichen entsprechenden positiven Spannung beschickt werden, so daß ein positives Fold um die betreffenden Kreuzungspunkte bzw» Offnungen 12 und l4,welche das gewünschte Zeichen bilden, und ein negatives Feld um die restlichen Öffnungen herum hervorgebracht wird. Da der Elektronenstrahl nur durch die ein positives Feld besitzenden Offnungen hindurchtritt, gibt der durch diese Zeichen-Formvorrichtung hindurchtretende Elektronenstrahl das gewählte Zeichen wieder.

Obgleich bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung die die Zeilen und Spalten bildenden Elektroden-Elemente als unmittelbar an der Oberfläche der Grundschicht befestigt dargestellt sind, ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf diese spezielle Konstruktion beschränkt. Beispielsweise können die Elektroden-Elemente

BAD ORiGhN!AL

009840/1842

auch dadurch gebildet werden, daß zunächst auf der Grundschicht elektrisch leitfähige Filme vorgesehen werden, die dann nach einem bekannten Vorfahren einem Photoätzen unterworfen werden. Während zum Zweck der Beschreibung die Abstände zwischen den Öffnungen 10 der Grundschicht 9 sowie zwischen den Öffnungen 12 und tk übertrieben groß dargestellt sind, sind diese Öffnungen in der Praxis selbstverständlich auf sehr enge Abstände voneinander verteilt, da die Auflösung des auf dem Mkx±zkVH Bildschirm wiedergegebenen Zeichens um so höher ist, je kleiner der Abstand zwischen den Öffnungen ist·

Erfindungsgemäß ist somit eine Zeichen-Strahlformvorrichtung, welche ein Zeichen durch ausgewählte Kreuzungspunkte einer Matrix bildet, vor einer Kathode angeordnet, um einen in ein Elektronen-Linsensystem eintretenden Elektronenstrahl zu einer Zeicheninformation umzuwandeln. Infolge dieser Anordnung kann die Bündelungsposition des Elektronenstrahls und die Größe des dargestellten Zeichens nach Belieben durch Betätigung einer Ablenkspule variiert werden. Weiterhin ist es möglich, eine Anzahl von derartigen Zeichen gleichzeitig wiederzugeben, indem durch die Zeichen-Formvorrichtung eine Anzahl verschiedener Zoichen-Elektronenstrahlen gebildet wird. Darüberhinaus kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, daß'sie durch selektive Erregung der die Matrix bildenden Elektroden-Elemente jeden beliebigen Buchstaben, jede gewünschte Ziffer oder jedes gewünschte Zeichen darzustellen vermag. Wenn alle die Matrix bildenden Elektroden-Elemente auf demselben Poterüal gehalten werden, kann die erfindungsgemäße Kathodenstrahlröhre auch für herkömmliche Anwendungszwecke eingesetzt werden.

Zusammenfassend schafft die Erfindung mithin eine Kathoden-

009840/1842

strahlröhre, bei welcher ein durch eine Kathode ausgesandter Elektronenstrahl durch eine Elektronenlinse gebündelt und durch eine Ablenkeinrichtung auf einen Leuchtbzw. Bildschirm abgelenkt wird, mit einer quer im Strahlengang des Elektronenstrahls angeordneten Zeichen-Formvorrichtung, die aus einer isolierenden Grundschicht sowie zu beiden Seiten derselben vorgesehenen Elektroden-Elementen besteht, welche in Form einer Matrix angeordnet sind« Die Grundschicht und die Elektroden-Elemente sind an den jeweiligen Kreuzungspunkten auf der Grundschicht mit Öffnungen versehen, und an die an ausgewählten Kreuzungspunkten befindlichen Öffnungen der Elektroden-Elemente wird ein positives Feld angelegt, um den Elektronenstrahl entsprechend einem darzustellenden Buchstaben, einer Ziffer oder einem Muster 'durch diese Offnungen hindurchtreten zu lassen·

009840/1842

Claims

Patentansprüche

ill Kathodenstrahlröhre zur Darstellung von Buchstaben, Ziffern, Mustern o,dgl. Zeichen j bei welcher ein von einer Kathode ausgesandter Elektronenstrahl durch eine Elektronenlinse gebündelt und durch eine Ablenkeinrichtung auf einen Bildschirm abgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß quer im Strahlengang des Elektronenstrahls eine Zeichen-Foxnnvorrichtung eingeschaltet ist, die eine isolierende Grundschicht sowie zu beiden Seiten derselben angeordnete, eine Matrix bildende Elektroden-Elemente aufweist, daß die Grundschicht und die Elektroden-Elemente an den jeweiligen Kreuzungspunkten _vder Matrix mit miteinander fluchtenden Offnungen versehen sind und daß an die an ausgewählten Kreuzungspunkten der Matrix befindlichen Öffnungen ein positives -Feld anlegbar ist, um den Elektronenstrahl an diskreten Punkten eines darzustellenden Buchstabens, einer Ziffer oder eines Musters durch d^ese Öffnungen hindurchtreten zu lassen.
2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichen-Formvorrichtung eine isolierende Grundschicht mit einer Vielzahl von an den jeweiligen Kreuzungspunkten einer Matrix angeordneten Öffnungen, eine erste, aus einer Anzahl von Abstand voneinander besitzenden Elektroden-Elementen, die reihenweise an der einen Seite der Grundschicht angeordnet sind und jeweils auf die betreffenden Kreuzungspunkte einer,Reihe der Matrix ausgerichtete Offnungen aufweisen, bestehende · Elektrode sowie eine zweite Elektrode aufweist, die aus

009840/1842

einer Anzahl von in lotrechten Spalten an der anderen Seite der Grundschicht angeordneten, Abstand voneinander besitzenden Elektroden-Elementen besteht, von
denen jedes auf die Kreuzungspunkte einer Spalte der Matrix und die Offnungen der Elektroden-Elemente der ersten Elektrode ausgerichtete Öffnungen aufweist.

009840/1842