DE2223369A1

DE2223369A1 - Mehrstrahl-kathodenstrahlroehre

Info

Publication number: DE2223369A1
Application number: DE19722223369
Authority: DE
Inventors: Richard Henry Hughes
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1972-01-14
Filing date: 1972-05-12
Publication date: 1973-07-19
Also published as: DD103093A5; JPS557659B2; DE2223369C3; PL83625B1; CS199546B2; IT973241B; KR780000391B1; ZA73216B; BR7300153D0; CA969597A; JPS52100971A; NL184445B; NL7300483A; JPS557658B2; AR196104A1; FR2167898A1; ES410383A1; JPS5232714B2; GB1381018A; JPS524905B2

Description

RGA 64 918

Ü.S.Ser.No. 217,753
Filedϊ January 14, 1972

RCA Corporation

New York, N.Y. (V.St.A.)

Mehrstrahl-Kathodenstrahlröhre

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrstrahl-Kathodenstrahlröhre mit einer Zielelektrode und einem Elektronenstrahlerzeugungssystem, das eine erste Elektrodenanordnung enthält und mindestens zwei Elektronenstrahlbündel liefert, die längs anfänglich im wesentlichen paralleler Wege verlaufen und auf die Zielelektrode gerichtet sind.

Die vorliegende Kathodenstrahlröhre kann als wesentlichen Bestandteil ein Elektronenstrahlerzeugungssystem enthalten, das z.B. mindestens zwei Kathoden enthält und mindestens zwei, vorzugsweise drei Elektronenstrahlbündel liefert, die in einer gemeinsamen Ebene längs konvergenter Wege verlaufen, die sich in einem Punkt oder einem kleinen Konvergenzbereich in der Nähe des Schirms der Röhre treffen. Ein solches Elektronenstrahlerzeugungssystem, bei dem die erzeugten Elektronenstrahlbündel in einer Ebene verlaufen, soll im folgenden als "Reihen-Elektronenstrahlerzeugungssystem" (im Gegensatz zu den bei den derzeitigen Farbfernsehbildröhren gebräuchlichen "Delta-Elektronenstrahlerzeugungssystemen") bezeichnet werden.

Es sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, die Elektronenstrahlbündel in der Nähe des Schirms der Röhre zur Konvergenz zu bringen. Aus Fig. 4 der US-PS 2 957 106 ist z.B.

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ein Strahlerzeugungssystem bekannt, bei dem die Elektronenstrahlbündel von Anfang an, also schon von den Kathoden an zum Röhrenschirm hin konvergieren und die zum Durchtritt der Elektronenstrahlbündel in den Elektroden des Strahlerzeugungssystemes vorgesehenen öffnungen längs konvergenter Wege angeordnet sind.

Um große Abstände zwischen den Kathoden zu vermeiden, die bei für große Ablenkwinkel ausgelegten Enghalsröhren unerwünscht sind, ist es jedoch vorzuziehen, die Elektronenstrahlbündel anfänglich längs im wesentlichen paralleler oder sogar, divergenter Wege zu führen und sie dann durch irgend eine innerhalb oder außerhalb der Röhre angeordnete Vorrichtung zur Konvergenz in der Nähe des Schirms zu bringen. Die Konvergenz von in einer Ebene verlaufenden Elektronenstrahlbündeln kann z.B. mit Hilfe von Magnetpolen und/oder elektrostatischen Ablenkplatten bewirkt werden, wie es aus den üS-PSen 2 849647, 2 859 378 und 2 887 598 bekannt ist.

Aus Fig. 2 der oben bereits erwähnten US-PS

2 957 106 und den Zeilen 4 bis 23 der Spalte 5 dieser Patent-.iuUi:i ~'c ist ferner ein Reihen-Stränierzeugungssystem für zwei koplanare Elektronenstrahlbündel bekannt, das zwei im Abstand voneinander angeordnete Kathoden sowie plattenförmige Steuergitter- und lieschleunigungselektroden, die jeweils zwei mit den beiden Kathoden fluchtende öffnungen aufweisen, enthält und zwei Elektronenstrahlbündel liefert, die längs zweier paralleler Wege in einer Ebene verlaufen. Das Strahlerzeugungssystem enthält ferner zwei im Abstand voneinander angeordnete, zylindrisch Fokussier- und Beschleunigungselektroden. Die der ersten plattenförmigen Beschleunigungselektrode am nächsten liegende Fokussierelektrode hat zwei Elektronenstrahldurchtrittsöffnungen, die bezüglich der entsprechenden öffnungen der benachbarten plattenförmigen Beschleunigungselektrode zur Achse des Strahlerzeugung^ systems hin versetzt sind, so daß im^T»fege jedes Elektronen-^^v^

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bündeis ein asymmetrisches elektrostatisches Feld entsteht, das die Elektronenstrahlbündel jeweils von ihrem anfänglichen Weg in einen zweiten Weg, der xur Röhrenachse hin gerichtet ist, umlenkt.

Aus der NL-PA 6 902 025 (veröffentlich am 11. August 1970) ist es ferner bekannt, daß der Astigmatismus, der eine elliptische Verformung der Auftreffbereiche der beiden außeraxialen, fokusiserten Bündel von einem Reihen-Strahlerzeugungssystem zur Folge hat und von der Exzentrizität der in einer Ebene verlaufenden Bündel in einem gemeinsamen Fokussierungsfeld zwischen zwei hohlzylinderförmigen Fokussierelektroden verursacht wird, zum Teil dadurch korrigiert werden kann, daß man den benachbarten Rändern der zylindrischen Elektroden eine sinusförmige Kontur mit vier Sinusschwingungen erteilt. Ein ähnliches Problem wird bei dem Elektronenstrahlerzeugungssystem der vorliegenden Kathodenstrahlröhre im übrigen auf andere Weise gelöst.

Eine weitere Schwierigkeit, die bei Kathodenstrahlröhren mit einem Reihen-Elektronenstrahlerzeugungssystem auftritt, besteht in dem Koma-Fehler, der zur Folge hat, daß die Größen der Raster, die mittels eines konventionellen äußeren magnetischen Ablenkspulensatzes auf dem Schirm der Röhre erzeugt werden, wegen der Exzentrizität der beiden äußeren Elektronenstrahlbündel bezüglich der Mitte des Ablenkspulensatzes verschieden sind. Aus der US-PS 3 164 737 ist es bekannt, daß ein ähnlicher Koma-Fehler, der seine Ursache in unterschiedlichen Strahlgeschwindigkeiten hat, bei einem Delta-Strahlerzeugungssystem durch die Verwendung magnetischer Abschirmungen korrigiert werden kann, die den Weg eines oder mehrerer Elektronenstrahlen umgeben. Aus der US-PS 3 196 305 ist es bekannt, für diesen Zweck magnetische Verstärkungsvorrichtungen beim Weg eines oder mehrerer, durch ein Delta-Elektronenstrahlerzeugungssystem erzeugter Elektronenstrahlbündel vorzusehen. Auö der US-PS 3 534 208 ist

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es bekannt, das mittlere von drei in einer Ebene verlaufenden Elektronenstrahlbündel mit einer magnetischen Abschirmung zu umgeben, um den Koma-Fehler zu korrigieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, die oben geschilderten Probleme des Standes der Technik zu vermeiden.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Mehrstrahl-Kathodenstrahlröhre der eingangs genannten Art gelöst durch eine längs der Wege der Elektronenstrahlbündel im Abstand zwischen der ersten Elektrodenanordnung und der Zielelektrode angeordnete zweite Elektrodenanordnung, die eine im wesentlichen getrennte elektrostatische Linse im Wege jedes Bündels bildet um die Bündel bei der Zielelektrode zu fokussieren und zur Konvergenz zu bringen.

Die vorliegende Erfindung eignet sich besonders

für eine Schatten- oder Lochmasken-Farbfernsehbildröhre, vor allem für eine Farbfernsehbildröhre mit einem Streifenraster-Farbleuchtschirm, der lichtabsorbierende Schutzstreifen zwischen den Farbleuchtstoffstreifen enthalten kann, und mit einer Maske, die längliche Öffnungen oder Schlitze hat. Die Erfindung läßt sich jedoch auch auf eine gebräuchliche Farbfernsehbildröhre mit einen Punktrasterleuchtschirm, aer im wesentlichen kreisförmige Farbleuchtstoff pünktchen aufweist, und mit einer Lochmaske, die im wesentlichen kreisförmige Löcher hat» anwenden.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung

werden in der vorliegenden Kathodenstrahlröhre, die z.B. eine Lochmasken-Farbfernsehbildröhre sein kann, mindestens zwei Elektronenstrahlbündel erzeugt, die längs koplanarer Wege in Richtung auf den Schirm der Röhre verlaufen, und die Elektronenstrahlbündel werden in der ltfähe des Schirms durch asymmetrische elektrische Felder zur Konvergenz gebracht, die in den Wegen der

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beiden Bündel durch zwei plattenartige Elektroden oder Gitter erzeugt werden, die zwischen der Strahlerzeugungsvorrichtung und dem Schirm angeordnet sind und entsprechende, geeignet bezüglich der Strahlwege angeordnete Öffnungen aufweist. Die Öffnungen in der ersten Elektrode (die den Kathoden am nächsten liegt), sind mit den Wegen der Bündel ausgerichtet. Zwei Öffnungen in einer zweiten Elektrode (die dem Schirm am nächsten liegt), sind bezüglich der Bündelwege nach außen versetzt, um die gewünschten asymmetrischen Felder zu erzeugen. Im Falle von drei Elektronenstrahlbündeln, die in einer Ebene verlaufen, sind die iriden äußeren Öffnungen versetzt und die Mittelöffnungen der beiden Elektroden fluchten miteinander. Die Paare entsprechender Öffnungen liefern ferner getrennte Fokussierfelder für die Elektronenstrahlbündel. Um die elliptische Verzerrung eines oder mehrerer Auftreffbereihe der fokussierten Bündel auf dem Leuchtschirm durch ein Zusammendrängen benachbarter Bündelfokussierfelder zu vermeiden, kann mindestens ein Teil der zweiten Elektrode in einer Richtung quer zur gemeinsamen Ebene der Bündel und konkav zur ersten Elektrode im wesentlichen zylindrisch gekrümmt sein. Bei einem Dreistrahlsystem können die beiden äußeren Bündelwege durch jeweils ein Bündel in der Ablenkzone der Röhre umgebende magnetische Ringe gegen den Magnetfluß des Ablenkspulensatzes teilweise abgeschirmt sein, um die Unterschiede der Größen der Raster, die vom mittleren und den beiden äußeren Strahlen auf dem Schirm geschrieben werden, möglicnst klein zu halten. Der Koma-Fehler kann außerdem durch magnetiscxie Körper kompensiert werden, die auf entgegengesetzten Seiten des Jeges des mittleren Bündels angeordnet sind, um das in der einen Richtung verlaufende Feld zu verstärken und das quer zu verlaufende Feld zu schwächen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, es zeigen:

Fig. 1 eine teilv/eise im Axialschnitt darge-

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stellte Draufsicht auf eine Schatten - oder Lochmasken-Farbfernsehbildröhre gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die im wesentlichen rechteckige Vorderseite der Röhre gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein längs einer Ebene 3-3 der Fig. 1 gesehener Axialschnitt des in Fig. 1 nur gestrichelt angedeuteten Strahlerzeugungssystera;

Fig. 4 ein Axialschnitt des Strahlerzeugungssystems in einer ßbene 4-4 der Fig. 3,

Fig. 5 eine Ansicht des hinteren Endes des

Strahlerzeugungssystems gesehen in Richtung der Zeile 5-5 in Fig. Ai

Fig. 6 ein Querschnitt in einer Ebene 6-6 der Fig. 4;

Fig. 7 eine Darstellung des vorderen Endes des Strahlerζeugungssystems gemäß Fig. 1 und 4;

Fig. 8 eine ähnliche Endansicht, bei der das letzte Bauelement (Abschirmkappe) abgenommen ist;

Fig. 9 und 10 schematische Darstellungen der

elektrischen Fokussier- und Konvergierfeider, die den beiden Paaren von Strahldurchtrittsöffnungen in Fig. 4 zugeordnet sind.

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Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist das Äusführungsbeispiel der Erfindung eine 17V-9O°-Rechteck-Farbfernsehbildröhre in Draufsicht dargestellt, die beispielsweise einen Glaskolben 1 enthält, der ein rechteckiges Vorderteil (Fig. 2) und einen rohrförmigen Hals 5, die durch ein im wesentlichen rechteckiges, trichterförmiges Teil 7 verbunden sind, enthält. Das Vorderteil 3 besteht aus einer Bildschirm- oder Frontplatte 9 sowie einem Umfangsflansch oder einer Seitenwand 11, die mit dem trichterförmigen Teil 7 verschmolzen ist. Auf der Innenseite der Frontplatte 9 befindet sich ein Dreifarbenleuchtstoffmosaikschirm 13 (im folgenden kurz "Bildschirm"). Der Bildschirm ist vorzugsweise ein Streifenrasterschirm mit Leuchtstoffstreifen, die im wesentlichen parallel zur kürzeren Achse Y-Y der Röhre (senkrecht zur Zeichenebene in Fig. 1} verlaufen. In einem vorgegebenen Abstand vom Bildschirm 13 ist auf konventionelle Weise eine mit einer Vielzahl von Löchern versehene Farbwahlelektrode oder Lochmaske 15 lösbar angebracht. Zentrisch im Hals 5 ist ein neuartiges Reihen-Elektronenstrahlerzeugungssystem angeordnet, das drei Elektronenstrahlbündel 20 liefert, die auf koplanaren, konvergierenden Wegen durch die Lochmaske 15 zum Bildschirm 13 verlaufen.

Die Röhre gemäß Fig. 1 ist für die Verwendung mit einem externen magnetischen Äblenkspulensatz 21 bestimmt, der nur schematisch angegeben ist und den Hals 5 sowie den trichterförmigen Teil 7 des Röhrenkolbens in der Kähe ihrer Verbindungsstelle umgibt und vertikale sowie horizontale magnetische Ablenkfelder erzeugt, durch die drei Elektronenstrahlbündel 2O gemäß einem rechteckigen Raster horizontal und vertikal üüer den Bildschirm 13 abgelenkt werden. Die ursprüngliche Ablenkebene (bei der Ablenkung Null) ist in Fig. 1 durch die Linie P-P dargestellt und verläuft etwa durch die Mitte des Ab-

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lenkspulensatzes 21. Wegen der Streufelder reicht die Ablenkzone der Röhre in Axialrichtung aus dem Ablenkspulensatz 21 in
den Bereich des Strahlerzeugungssystems 19 hinein. Der Einfachheit halber ist die tatsächliche Krümmung der abgelenkten Elektronenstrahlbündel in Fig. 1 nicht dargestellt.

Das erfindungsgemäße Reihen-Elektronenstrahlerzeugungssystem 19 ist so ausgelegt, daß es drei in gleichen Abständen in einer Ebene voneinander verlaufende Elektronenstrahlbündel längs anfänglich paralleler Wege bis zu einer Konvergenzebene C-C und dann längs konvergierender Wege durch die Ablenkebene zum Bildschirm 13 liefert. Um die Röhre mit einem Linien-Fokus-Ablenkspulensatz verwenden zu können, der auf Grund
seiner speziellen Konstruktion die drei in einer Ebene verlaufenden Elektronenstrablbündel am Bildschirm im wesentlichen konvergiert hält/ ohne daß hierfür die üblichen dynamischen Konvergenzkräfte, die Degruppiarfehler der Bündelauftreffbereiche bezüglich der Leuchtstoffelemente des Schirms zur Folge haben, benötigt werden, ist das Strahlerzeugungssystem vorzugsweise für
kleine Abstände zwischen den Bündelwegen in der Konvergenzebene C-C zum Erzielen noch kleinerer Abstände (die gewöhnlich als"S-Werte" bezeichnet werden) zwischen den Wegen der äußeren Bündel und der Mittelachse A-A der Röhre in der Ablenkebene P-P ausgelegt. Der Konvergenzwinkel der äußeren Bündel bezüglich der Mittelachse ist

arc tan —+~ä~

worin bedeuten:

c axialer Abstand zwischen der Konvergenzebene C-C und der Ablan^ebene P-P,

d Abstand zwischen der Ablenkebene P-P und dem Bildschirm
13,

e Abstand zwischen den Wegen der äußeren Bündel und der

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-9-Mittelachse A-A in der Konvergenzebene C-C.

Die ungefänren Abmessungen bei der Röhre gemäß Fij

1 sind c = GU mm (2.7"), d = 248,9 nun (9.8"), e = 5 mm (0.200")

und dementsprechend sind die Konvergenzwinkel 55 Minuten und ·": = 4mm (157 mils) .

Das vorliegende Strahlerzeugungssystem 19 ist in den Figuren 3 bis 3 genauer dargestellt. Es enthält zwei Halterungsstäbe 23 aus Glas, an denen die verschiedenen Elektroden jjufestigt sind, insbesondere drei in gleichen gegenseitigen Abstanden in einer Ebene angeordnete Kathoden 25, jeweils eine für jedes Slektronenstrahlbündel, eine Steuergitterelektrode 27, eine Schiriugitterelektrode 29, eine erste Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 33 und einen Abschirmbecher 35, die in der angegeoenen Reihenfolge mit Abständen längs der Glasstäbe 23 angeordnet sind.

Jeae Kathode 25 enthält ein Kathodenröhrchen 37, aessen vorderes Ende durch eine Kappe 39 geschlossen ist und eine Schicht 41 aus einem elektroneneiaissionsfähigen Material nat, und ein ivathodentragrölirchen. 43. Die Kathodentragröhrchen 43 sind durch vier öefestigungsstreifen 45 und 47 (Fig. 6) an den iialterungsstdben 23 befestigt (Fig. 6) . Die Kathoden 25 werden jeweils durcu eine Heizwendel 49 indirekt geheizt, die innerhalb des jeweiligen Kathodenröhrchens 37 angeordnet ist und mit ihren Anschlußenden 51 mit Heizleitungsbändern verschweißt sind, die durch Stutzen 57 an den Halterungsstäben 23 befestigt sind (Fig. 5). Die Steuer- und Schirmgitterelektroden 27 und 28 sind zwei im wesentlicnen ebene Platten, die nahe beieinander (Abstand etwa ü,23 rom oder etwa 9 mils) angeordnet sind und drei Paare kleiner (Durchmesser etwa 0,63 mm oder 25 mils), fluchtender öffnungen 59 aufweisen, die bezüglich der Kathodenschichtan 41 zentriert sind und drei anfängliche, gleiche gegenseitige Abstände aufweisende koplanare Bündelwege 20 bilden, die in Rich-

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tung auf den Bildschirm 13 verlaufen. Vorzugsweise sind die anfänglichen Bündelwege 20a und 20b im wesentlichen parallel zueinander und haben gegenseitige Abstände von etwa 5 ram (200 mils), wobei der mittlere Bündelweg 20a mit der Mittelachse A-A der Röhre zusammenfällt.

Die Elektrode 31 enthält zwei becherförmige Bauteile 61 und 63, die an ihren offenen Enden miteinander verbunden sind, üas erste becherförmige Bauteil 61 hat drei öffnungen o5 mittlerer Größe (etwa 0,3 mm oder 60 mils), die nahe bei der Schirmgitterelektrode 29 angeordnet sind und mit den drei Bündelwegen 20 fluchten, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist. Das zweite becherförmige Bauteil 63 hat drei große öffnungen (etwa 4mm oder 16O mils), die ebenfalls mit den drei Bündelwegen fluchten. Die Elektrode 33 ist ebenfalls becherförmig und enthält eine Bodenplatte 69, die nahe (Abstanα etwa 0,3mm oder mils) bei der Elektrode 32 angeordnet ist und einen Flansch und eine Seitenwand 71, die nach vorne in Richtung zum Bildschirm der Röhre vorspringt. Die Bodenplatte 69 hat drei öffnungen 75, die vorzugsweise geringfügig größer (z.B. etwa 4,85 mm oder 172 mils) ist als: die benachbarten öffnungen 67 der Elektrode 31. Die mittlere öffnung 73a flüchtet mit der benachbarten ilittelöffnung 67a und dem mittleren Bündelweg 20a, so daß zwischen den öffnungen 67a und 73a ein im wesentlichen symmetrisches elektrisches Fokussierfeld für das mittlere Bündel entsteht, wenn die Elektroden. 31 und 33 auf verschiedenen Spannungen liegen. Die- beiden äußeren öffnungen 73b sind bezüglich der entsprechenden äußeren Öffnungen 67b geringfügig nach außen versetzt, so daß zwischen jedem Paar von äußeren öffnun gen asymmetrische elektrische Felder entstehen, wenn die Elektroden 31 und 33 an entsprechenden Spannungen liegen, wodurch jedes äußere Bündel 20b individuell in der Nähe des Bildschirms fokussiert und außerdem zum mittleren Bündel hin so abgelenkt wird, daß es mit dem mittleren Bündel in der Nähe des Bildschirms konvergiert. Bei dem dargestellten Ausfuhr ungsbeispiel

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kann die Versetzung jeder Bündelöffnung 73b etwa 0,15 mm ( 6 mils) betragen.

Die Form der/iiittelöffnung und den äußeren Öffnungen zugeordneten elektrischen Felder ist in den Fig. 9 bzs. 10 durch Äquipotentiallinien 74,(also nicht durch Kraftlinien) näherungsweise dargestellt. Nimmt man ein beschleunigendes Feld an, was durch die Pluszeichen angedeutet ist, so ist die linke iiälfte 75 (links von der ilittelebene) jedes Feldes ein konvergierendes Feld und die rechte Hälfte 77 ein divergierendes Feld, ua die Elektronen beschleunigt werden, verweilen sie im konvergierenden Feld länger als im divergierenden Feld und bei den Feldern gemäß Fig. 9 und 10 resultiert dementsprechend jeweils eine auf das Bündel konvergierend oder fokussierend wirkende Kraft. Da das mittlere Bündel 20a zentrisch durch das in Fig.9 dargestellte symmetrische Feld geht, läuft es in der gleichen Richtung ohne Ablenkung weiter, rfüi dem Feld gemäß Fig. 10 geht das äußere Bündel 20ü zwar zentrisch durch die linke Hälfte 75 aes Feldes, es tritt in die rechte Hälfte 77 jedoch außerhalb der Achse ein. Da es sich hier um den divergierenden Teil des Feldes handelt und die Elektronen Feldkräften unterworfen werden, die senkrecht zu den Äquipotentiallinien 74 (tatsächlich Äquipotentialflächen ) gerichtet sind, wird das Bündel 20b nicht nur fokussiert, sondern auch zur Mittelachse hin (Fig. 10 nach unten) abgelenkt, während es die rechte Hälfte 77 des Feldes durchläuft. Der Ablenk- oder Konvergenzwinkel des Bündels 20b kann durch die Versetzung der Öffnungen 73b sowie die an die

Elektroden 31 und 33 angelegten Spannungen bestimmt werden. Bei dem angegebenen Beispiel und einer Versetzung von etwa 0,15 rom würde man die Elektrode 33 an die auch am Bildschirm liegende Hochspannung der ilöhre von etwa 25 kV anschließen und die Elektrode 31 mit einer Spannung betreiben, die etwa 17 bis 20 % der Bildröhrenhochspannung beträgt und entsprechend der optimalen Strahlfokussierung gewählt ist. Der Objektabstand jeder Fokussierlinse, d.h.. der Abstand zwischen dem ersten überkreuzungs-

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punkt der Bündel in der Nähe des Schirmgitters 29 und der Linse beträgt etwa 12,5 mm (0,500") und der Bildabstand von der Linse zura Bildschirm beträgt etwa 317 mm (12.5").

Die Bündeidurchtrittsöffnungen in der oben beschriebenen Weise nach außen zu versetzen, um die Bündel zur Konvergenz zu bringen, steht in direktem Widerspruch zu den Lehren der US-PS 2 957 106 (Fig. 3).

Die öffnungen 67 und 73 der Fokussierelektroden werden so groß wie möglich gemacht, um die sphärische Aberration klein zu halten und sie werden so nahe wie möglich beieinander angeordnet, um die Abstände zwischen den Bündelwegen so klein wie möglich zu halten. Die Randteile der benachbarten Felder beeinflussen sich daher und erzeugen eine gewisse astigmatische Verzerrung der Fokussierfeider, was zur Folge hat, daß die normalerweise kreisförmigen Auftreffbereiche der fokussierten Bündel auf dem Bildschirm etwas elliptisch werden. Bei einem DreiStrahlsystem für drei in einer Ebene verlaufende Elektronenstrahlbündel ist diese Verzerrung beim mittleren Bündel als bei den beiden äußeren Bündeln, da beide Seiten des Feldes für das mittlere Bündel beeinflußt werden. Um diesen Effekt zu kompensieren und um die elliptische Verformung der Strahlauftreffbereiche möglichst klein zu halten, ist die Bodenplatte 69 oder mindestens ein Teil ihrer zur Elektrode 31 welsenden Oberfläche im wesentlichen zylindrisch und konkav zur Elektrode 31 in der Richtung normal oder quer zur Ebene der drei Bündel gekrümmt, wie bei 79 in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Krümmung ist vorzugsweise für den Weg des mittleren Bündels größer als» für die Wege der äußeren Bündel und man kann die Wand 69 dementsprechend tonnenförxaig gestalten. Bei dem dargestellten Beispiel kann die Tonnenfläche einen Daubenradius von etwa 200 mm (8") (Fig. 4) und einen Reifenradius (Fig, 3) von 53 mm (2.28") haben, wobei die Krümmung 79 an den äußeren Rändern der äußerer; öffnungen 73b endet.

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— I "3™

Der Abschirmbecher 35 enthält einen Boden 31, der

mit den offenen i^nde der Seitenv/and 71 der Elektrode 33 verbunden ist, und eine rohrförraige Wand 83, die die drei Bündelwege 2O umgibt. Der Boden 81 hat eine große mittlere Bündelöffnung <35 (Größe etwa 4^37 mm oder 172 rails) und zwei kleinere äußere tiünde!öffnungen ü7 (Größe etwa 2>5mm oder 100 rails) , die mit ...in drei anfänglichen Bündelwegen 20a und 20b fluchten.

Um dan Komet-Fehler zu korrigieren, der sich darin äißert, daß die Größen der Raster, die durch den Mußeren magnetischen Awlenkspulensatz auf dem Bildschirm geschrieben werden, fur den mittleren und die äußeren Bündel des Dreistrahlsystems verschieden sind und seine üiache in der Exzentrizität der äußeren bündel im Ablenkspulenfeid hat, ist das Strahlerzeugungssystem mit zwei Abschirniringen 39 aus einem Material hoher magnetischer Periaeabilitat versehen, z.B. aus einer Legierung aus 52^ wickel und 40% ^ is en (bekannt als "52-tietall") . Die Abschirmringe sind an der bodenplatte Gl so befestigt, daß sie jeweils eine der äußeren öffnungen konzentrisch umgeben, wie in Fig. 4 und 7 zu sehen ist. Disse magnetischen Abschirmringe 89 schließen einen kleinen Teil der Randablenkfelder im Wege der äußeren Bunuel kurz unü verringern dadurch die Größe der von den äußeren Bündeln auf dent Bildschirm geschriebenen Rastern etwas. Die Äbschirrnringe Ö9 können einen Äußendurchmesser von 3,8mm (150 rails), einen Innendurchmesser von 2,54mm (100 mils) und eine Dicke von 0,25mm (10 mils) haben.

Zur weiteren Korrektur des Korna-Fehlers sind zwei kleine Scheiben 91 aus Magnetmaterial, z.B. der oben erwähnten Legierung, ueidseits des mittleren Bündelweges 20a angeordnet. Diese Scheiben yi verstärken den auf das mittlere Bündel quer zur Ebene der drei Bündel einwirkenden Fluß und setzen den Fluß in üiese Ebene in bekannter Weise herab. Die Scheiben 91 können axe Form von Ringen mit einem Äußendurchmesser von etwa 2mm (80

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mils) , einem Innendurchmesser von etv/a 0,76 mm (30 mils) und eine Dicke von O,25n!m (10 mils) haben.

Die Elektroden 27, 29, 31 und 33 sind an den beiaen Halterungsstäben 23 jeweils durch in das Glas eingebettete Randteile befestigt. Die beiden Stäbe 23 reichen nach vorne über den Halterungsteil der Elektrode 33 hinaus, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. um die freiliegenden Enden 33 der aus Glas bestellenden nalterungsstäbe 23 gegen die Elektronenstrahlbündel abzuschirmen, hat der Abschiriribecher 35 nacn innen einspringende Teile y5, in die die Enden 93 der Haiterungsstube hineinreichen. Das Elektronenstrahlerzeugungssystem 19 ist im Kais 5 der Röhre am einen Ende durch nichtdargestellte Anschlußdrähte der verschiedenen Elektroden an Röhren.-fußkleumen 97 befestigt, während dag andere Ende durch nichtdargestellte, am Röhrenkolben anliegende Abstandshalter gehaltert ist, die gleichzeitig die Elektrode 33 mit der üblichen leitenden Schicht auf der Innenwand des trichterförmigen Teiles 7 des Kolbens verbindet.

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Claims

Patentansprüche

Mehrstrahl-Kathodenstrahlröhre mit einer Zielelektrode und einem Elektronenstrahlerzeugungssystem, das eine erste Elektrodenanordnung enthält und mindestens zwei Elektronenstrahlbündel liefert, die längs anfänglich im wesentlichen paralleler Wege verlaufen und auf die Zielelektrode gerichtet sind, gekennzeichnet durch eine längs der Wege der Elektronenstrahlbündel (20) im Abstand zwischen der ersten Elektrodenanordnung (25, 27, 29, 61) und der Zielelektrode (15) angeordnete zweite Elektrodenanordnung (33-63), Vielehe eine im wesentlichen getrennte elektrostatische Linse (Fig. 9 und 10 im Wege jedes Bündels bildet, die die Bündel bei der Zielelektrode sowohl fokussiert als auch zur Konvergenz bringt.
2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aweite Elektrodenanordnung zwei beabstandete, plattenförmige Elektroden (63, 69) enthalten, die längs der Bündelwege im Abstand voneinander angeordnet sind und entsprechende Bündeldurchtrittsöffnungen (67a, 67b, 73a, 73b) enthalten, durch die die Bündelwege verlaufen.
3. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Öffnung (73b) der näher bei der Zielelektrode (13) angeordneten plattenförmigen Elektrode (69) von der Mittelachse des Strahler zeugungssystems bezüglich der entsprechenden Öffnung (67b)in der anderen plattenförmigen Elektrode (63) etwas nach außen versetzt ist.

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4. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 2 bei der uic öffnungen 30 gr&il und die Abstände zwischen den Öffnungen jeaer plattenförmigen Elektrode so klein sind, daß sich die elektrischen Felder benachbarter Linsen beeinflussen und eine aatignatische Verzerrung der Bündel auftritt, die sich in einer elliptischen Verformung der Auftreffbereiche der fokussierten bündel auf der Sieielektrode äußert, dadurch g e kennzeichnet, daß die zweite Elektrodenanordnung eine Vorrichtung (ü9, 79) zur Kompensation der astigniatiscnen Verzerrung uer Linsenfelder zwiscnen den beiden beanstandeten plattenförmigen Elektroden enthält.
5. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 4 mit einem strahlerzeugungssysten, das drei Elektronenstrahlbundel liefert, die längs areier koplauarer \Jege verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dafi die Korapensationsvor richtung eine .wenigstens annähernd zylindrische Krümmung der der 2ielelektrode näher liegenden plattenförmigen Elektrode (69) konkav zur anderen plattenförmigen Elektrode (65) und in einer Richtung quer zur Ebene der Bandelwege enthält.
6. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 2 mit einem Stranlerzeugungssystern, das drei in einer gemeinsamen Ebene verlaufende und auf die Zielelektrode gerichtete Elektronenstrauibüiidel liefert, dadurch gekennzeic hn e t, daß die beiden plattenförmigen Elektroden (63,69) jeweils von drei öffnungen durchsetzt sind, von denen die mittlere öffnung (67a, 73a) jeder Elektrode mit dem \4eq (20a) des mittlereii Handels fiucntet, die äußeren öffnungen (67b) der von der üieleiektrocle (12) weiter entfernten elektrode mit den Wegen (2Cb) aer äußeren -Bündel fluchten und die äußeren öffnungen (73ö) der anderen plattenförmigen Elektrode bezüglich der Wege (20b) der äußeren Dürdel stvras nach außen versetzt sind.

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7. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 6 mit einer Ablenkebene, in der die Bündel im Betrieb der Röhre magnetischen Vertikal- und horizontalaijlenkf eidern unterworden werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Stränierzeugungssystein für jedes äußere Bündel ein den weg dieses ijündels (20L) umgebendes Abscnirmeleinent (39) aus ilagnetmaterial entnält, das die beiden äußeren Bündel teilweise gegen die magnetischen Ablenkfelder abschirmt und die Größe der von den äußeren Bündeln abgetasteten Raster verringert.
ό. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 6, dadurch ge k-enn zeichnet, daß der Haupt.-teil der näher an der Zielelektrode (13) liegenden plattenförmigen Elektrode (69) tonnenförmig und konkav in Richtung zur anderen plattenförmigen Elektrode ist, v/obei die Hauptachse aer Tonenfläche in der gemeinsamen Ebene liegt und die Kriüiraung derjenigen Teile derjer st genannten Elektrode, die die äußeren Öffnungen begrenzen, in der Querrichtung kleiner ist als die des mittleren Teiles.
9. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ablenkzone auf entgegengesetzten Saiten des Weges (20a) des mittleren tsündels und in einer Lbene quer zur gemeinsamen Ebene uer Bünde lvzeya zwei i-iagneteleinente (91) zürn Verstärken das magnetischen Ablenkfeldes im v7eg des mittleren Bündels 4uer zur gemeinsamen Ebene und zum Verringern des magnetischen Ablenkfeldes ii.i Weg des mittleren Bündels längs der gemeinsamen ilbene und damit zur Vergrößerung der Abmessung des vom mittleren Bündels beschriebenen Rasters in der gemeinsamen jübene bei gleichzeitiger Verringerung der Abmessung des Rasters ia der Querebene vorgeseaen sind.

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