DE1951252C2 - Kathodenstrahlröhre zur Darstellung von Symbolen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlröhre nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs. Eine solche Röhre ist aus der GB-PS 10 31 374 bekannt und ist zur Widergabe von Buchstaben, Ziffern oder sonstigen Mustern geeignet, die im folgenden summarisch als Symbole oder Zeichen bezeichnet sind.

Unter den herkömmlichen Kathodenstrahlröhren zur Darsteliung von Zeichen gibt es verschiedene Ausführungsformen, wie z. ß. das sogenannte »Typotron«. Da diese bekannten Kathodenstrahlröhren jedoch Ablenk-Elektroden für die Auswahl der Zeichen auf der Zeichenformvorrichtung verwenden, sind die Elektronenstrahlerzeuger strengen Fertigungstoleranzen unterworfen und dementsprechend ist auch die gesamte Kathodenstrahlröhre schwierig herzustellen.

Eine für die Darstellung von Symbolen besser geeignete Kathodenstrahlröhre ist in der GB-PS 75 251 beschrieben. Diese bekannte Röhre weist neben einem üblichen Bildschirm, einer Kathode und einer Elcktronenlinse eine quer zum Strahlengang des Elektronenstrahls zwischen Kathode und Elektronenlinse eingesetzte Zeichenformvorrichtung auf, die im wesentlichen aus einer Scheibe aus Isoliermaterial besteht, die m Form einer Matrix angeordnete Perforationen aufweist. Zur Beeinflussung des Elektronenstrahls im Sinne einer punktweisen Darstellung eines Zeichens auf dem Bildschirm lassen sich die Löcher durch die die Lochumrandungen umgebenden Elektroden einzeln mit einem positiven Potential beaufschlagen. In Elektronenstrahlrichtung hinter der Zeichenformvorrichtung ist noch eine Ablenkeinrichtung vorgesehen.

Mit einer solchen Röhre lassen sich Schriftzeichen auf dem Bildschirm in vergleichsweise scharfer Wiedergabe bei relativ geringem technischen Aufwand darstellen.

Zur Herabsetzung des erforderlichen Elektrodenpotentials ist es ferner aus der eingang? genannten GB-PS 10 31 374 bekannt den Elektronenstrahl der Kathode in mehrere parallele Elektronenstrahlen aufzuteilen, die dann durch die Zeichenformvorrichtung in Abhängigkeit von Eingangssignalen selektiv geschaltet r-zw. durchgelassen werden, um ein bestimmtes Zeichen darzustellen.

Bei diesen bekannten Ausführungsformen ist für jedes einzelne Matrizenloch ein Elektrodenanschluß erforderlich, so daß die Zahl der aus der Röhre herauszuführend_n Ansteuerleitungen sehr groß ist

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Kathodenstrahlröhre zur Darstellung von Zeichen nach der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß die Zeichenformvorrichtung auf einfache Weise herstellbar ist und zur Beaufschlagung der einzelnen Strahldurchtrittslöcher mit einem positiven Potential wesentlich weniger Anschlußleitungen benötigt werden. Mit der zu schaffenden Zeichenformvorrichtung soll wie bei der bekannten Röhre jeder beliebige Buchstabe oder jedes sonstige beliebige Zeichen in punktweiser Darstellung gewünschter Größe und Stellung auf dem Bildschirm wiedergebbar sein.

Diese Aufgabe wird bei einer Kathodenstrahlröhre

der beschriebenen Art zur Darstellung von Symbolen auf ihrem Bildschirm durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs abgegebenen Maßnahmen gelöst.

Ein zusätzlicher Vorteil liegt darin, daß die Herstellung der neuartigen Zeichenformvorrichtung mit ihren auf der einen Seite einer aus Isoliermaterial bestehenden Grundschicht in Zeilen- und auf der anderen Seite in Spaltenanordnung aufgebrachten Streifenelektroden sehr gut in einem an sich bekannten Fotoätzverfahren aus einer zweiseitig mit Leitermaterial beschichteten fsolierstofrpiatte möglich ist.

Im folgenden ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert Ef. zeigt

F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Kathodenstrahlröhre,

F i g. 2 eine Aufsicht auf eine Zeichen-Grundschicht mit Einrichtungen zur Formung der gewünschten Zeichen,

F ι g. 3 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung des Prinzips der Formung eines Zeichens,

Fig. 4 eine Aufsicht auf eine erste, an der Zeichen-Grundschicht vorgesehene Elektrode,

Fig.5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig.4 dur^h ein Elektrodenelement,

Fig.6 eine Aufsicht auf eine zweite, an der Zeichen-Grundschicht vorgesehene Elektrode unu
Fig. 7 eine Seitenansicht der Zeichen-Grundschicht mit den Elektroden.

Die in Fig. 1 dargestellte Kathodenstrahlröhre weist einen evakuierten Kolben 1 mit einer fluoreszierenden Fläche auf einem Bildschirm 2, einen von einer Fokussierungsspuk 3 und einer Ablenkspule 4, die ein Elektronenlinsensystem bildet, umgebenen Hals, eine Kathode 5 eines Elektronenstrahlerzeuger^ eine Gitterelektrode 6 in Form eines Siebs zur gleichmäßigen Verteilung der von der Kathode 5 abgegebenen Elektronen, eine Zeichen-Formvorrichtung 7 und eine Beschleunigungse'ektrode 8 auf. Wenn der von der Gitterelektrode 6 abgegebene Elektronenstrahl die Zeichen-Formvorrichtung 7 durchläuft, wird er modifi-

ziert und nach dem Durchlaufen der Fokussierungsspule 3 des Elektronenlinsensystems durch die Ablenkspule 4 auf die gewünschte Stelle am Bildschirm 2 gebündelt, so daß das gewünschte Zeichen dargestellt wird.

Die den wesentlichsten Teil der Erfindung darstellende Zeichen-Formvorrichtung weist eine Zeichen-Grundschicht 9 und Matrix-Elektroden auf. Gemäß F i g. 2 besteht die Grundschicht 9 aus einer vergleichsweise dünnen Piatte eines Isoliermateriais, wie Glimmer oder Keramik. Bei der dargestellten Ausführungsiorm ist die Grundschicht 9 mil einer Vielzahl kleiner Öffnungen 10 versehen, die in einer /egeimäßigen Matrix angeordnet sind. Die mit dieser Vie^!Mhl von Öffnungen 10 versehene Grundschicht ti ist uiu :nem rechten Winke! zur Achse des Haises Jes b__:oens 1 angeordnet, so daß sie die von der Gi;tt ■■'.-:,ttrode 6 emittierten Elektronen durchläßt De.· L^rchgang der Elektronen durch die öffnunger! ίο ·■ -rd je nach der Art des darzustellenden Zeichens .iiektiv gesteuert, so daß die durch die Öffnungen hindurc.^elangten Elektronen selbst den das betreffende Zeichen darstellenden Elekronenstrahl bilden.

Im folgenden ist die Steuerung des Elektronenstrahls anhand von Fig.3 näher erläutert, wobei zunächst angenommen sei, daß die Kreuzungspunkte zwischen den Zeilen Y1, Y2... Y10und den Spalten Xi.X2... X 7 die Positionen der Öffnungen 10 der Grundschicht 9 gemäß F i g. 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 aer Kreuzungspunkte darzustellen. Soll beispielsweise eine Ziffer »2« mit Hilfe der Spaltenelektroden X3 bis X6 und der Zeilenelektroden Y3 bis YS dargestellt werden, so wird zunächst ein positives Potential an die Zeüenelektroden YA, Yl und YS in zeitlicher Folge angelegt, wobei die Spalte X3 auf positivem Potential gehalten wird. Sodann wird ein positives Potential an die Zeüenelektroden Y3, Y7 und YS — wiederum in einer zeitlichen Folge — angelegt, wobei die Spalte X4 auf positivem Potential gehalten wird. Danach wird ein positives Potential an die Zeüenelektroden Y3. Y6 und YS ebenfalls in Zeitfolge angelegt, wobei die Spaltenelektrode X5 positives Potential aufweist. Schließlich werden auch noch die Zeüenelektroden Y4, y5und YS mit einem positiven Potential unter Anlegen eines positiven Potentials an die Spaltenelektrode X% beaufschlagt. Das beim ersten Vorgang an die Kreuzungspunkte X3 und Y4,X3 und Y7, X 3 und V 8 angelegte elektrische Feld 'St groß genug, um einen Elektronenstrahl durch die an diesen Kreuzungspunkten befindlichen Perforationen hindurchtreten zu lassen. Das Gleiche trifft auch für den zweiten Potential-Anlegungsvorgang mit den Kreuzungspunkten X 4 und Y3, X4 und Yl. X4 und YS zu sowie für die Kreuzungspunkte X5 und Y3. X5 und y6,A"5und YS, Yb und Y4. X6 und Y5 und X6 und YS zu. Aufgrund der Nachleuchteigenschaften des Bildschirms 2 und der zeitlich aufeinanderfolgenden, auf den Bildschirm auftreffenden Elektronsnstrahlen kann die Ziffer »2« in entsprechender Weise und abhängig von den Nachleuchteigenschaften des Bildschirms abgelesen werden.

Zur Steuerung des Eleklronenstrahldurchgangs müssen die Kreuzungspunkte, den anzuzeigenden Zeichen bzw Symbolen entsprechen, durch eine geeignete Einrichtung vorbestimmt werden. An den restlichen Kreuzungspunkten wird ein r.egatives elektrisches Feld angelegt, so daß die Elektronen dort am Durchtritt gehindert werden.

F i g. 4 zeigt den Aufbau der Zeilenelektrodenanordnung. die aus Elektrodenelementen 11 jeweils derselben

ίο 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 gleich

Ii weit voneinander entfernt, wobei ihre öffnungen 12 mit den Öffnungen 10 der Grundschicht fluchten. Die Elemente U gemäß Fig.4 können mithin als die Elektrodenzeilenelemente bezeichnet werden, da sie den Zeilen VI₁ Y2 usw. gemäß F i g. 3 entsprechen.

F i g. 6 zeigt den Aufbau der an der anderen Fläche der Grundschicht 9 angebrachten Spall* ^Iektrodenanordnung. Wie im Fall der Elektrodeneiemrnte 11 der Zeilenelektrodenanordnung sind die Elektrodenelemente 13 der Spaltenelektrodenanordnung mit Öffnungen

14 vergehen, welche mit den Öffnungen 10 der Grundschiiht 9 fluchten. Die Elektrodenelemente 13 besitzen mithin die gleiche Konfiguration wie die Elektrodenelemente 11, sind jedoch unter einem rechten Winkel gegenüber letzteren angeordnet, so daß sie den Spalten XX, X 2 usw. gemäß F i g. 3 entsprechen und als Elektrodenspaltenelemente bezeichnet werden können.

Gemäß Fig.7 sind die Elemente 11 und 13 an gegenüberliegenden Seiten und unter einem rechten Winkel relativ zueinander an der Grundschicht 9 angebracht und bilden dadurch eine Matrix-Elektrode.

Während in der Zeichnung die Abstände zwischer

den Öffnungen 10 der Grundschicht 9 sowie zwischen den öffnungen 12 und 14 übertrieben groß dargesuilt

sind, sind diese Öffnungen in der Praxis selbstverständlich auf sehr enge Abstände voneinander verteilt, da die Auflösung des auf dem Bildschirm wiedergegebenen Zeichens um so größer w:r<i, je kleiner der Abstand zwischen den Öffnungen ist.

Die Zeichen-Formvorrichtung ist in F.lektronenstrahlrichtung hinter der Kathode angeordnet. Infolge eines gemäß F i g. 1 der Formvorrichtung nachgeordneten Elektronenlinsensystems und einer Ablenkspule kann die Position des die Zeicheninformation enthaltenden Elektronenstrahls und die Größe des dargestellten Zeichens nach Belieber variiert werden. Weiterhin ist es möglich, eine Anzahl von derartigen Zeichen gleichzeitig wi.-derzugeben, indem durch die Zeichen-Formvorrichtung eiae Anzahl verschiedener Zeichen-EIektronenstrahlen, die itden beliebigen Buchstaben, iede gewünschte Ziffer oder jedes gewünschte Zeichen darzustellen vermögen, gebildet wird Wenn alle die Matrix bildenden Elektrodenelemente auf positivem Potential gehalten werden, kann die Kathodenstrahlröhre außer für die Darstellung von Symbolen auch für herkömmliche Anwendungszwecke eingesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kathodenstrahlrohre zur Darstellung von Symbolen auf ihrem Bildschirm, mit einer Kathode, einer Elektronenlinse, einer Ablenkeinrichtung und einer quer zum Strahlengang des Elektronenstrahls zwischen Kathode und Elektronenlinse eingeschalteten Zeichen-Formvorrichtung, die eine Grundschicht aus Isoliermaterial und in ihr in Form einer Matrix angeordnete, mit Elektroden umgebene Perforationen aufweist, wobei die Darstellung des gewünschten Symbols auf dem Bildschirm durch zeitlich aufeinanderfolgendes Anlegen eines positiven Potentials an die Elektroden verschiedener Perforationen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten der Grundschicht (9) Streifenelektroden (11,13) angeordnet sind, von denen die Elektroden (11) auf der einen Seite zeilenweise (Y1 bis ΥΙϋ) und die Elektroden (13) auf der anderen Seite spaltenweise (Xi bis X T) vorgesehen sind, daß die Zeilenelektroden (11) und die Spaltenelektroden (13) jeweils im Abstand voneinander angeordnet sind und sich über eine bestimmte Reihe von Matrix-Perforationen (10) erstrecken, daß die Elektroden (11, 13) mit zu den Matrix-Perforationen (10) fluchtenden öffnungen (12, 14) versehen sind und daß durch Erregung mindestens einer Zeilen- (11) und mindestens einer Spaltenelektrode (13) das positive Feld an eine gewünschte Perforation (10) anlegbar ist welches den Elektrone -^strahl durch diese Perforation (10) hindurchtreten läßt