DE2428047A1 - CATHODE RAY TUBE - Google Patents
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Description
It 2911It 2911
CORPORATION,CORPORATION,
Tokyo/JapanTokyo / Japan
Kathodenstrahlröhrecathode ray tube
Die Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlröhre, deren Kolben einen aufgebrachten Leuchtstoffschirm trägt. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Kathodenstrahlröhre der genannten Art, bei der die durch die Ablenkung des Elektronenstrahls verursachte Leuchtfleckverzerrung kompensiert wird.The invention relates to a cathode ray tube, the bulb carries an applied fluorescent screen. In particular The invention relates to a cathode ray tube of the type mentioned, in which the deflection of the electron beam caused light spot distortion is compensated.
Es ist bekannt, dass in Kathodenstrahlröhren, insbesondere in Kathodenstrahlröhren mit V\eitwinkelablenkung, der abgelenkte Elektronenstrahl durch das magnetische Ablenkfeld im Querschnitt verzerrt wird. Beim Auftreten eines solchen abgelenkten Elektronenstrahls mit verzerrtem Querschnitt auf dem Leuchtschirm werden in bestimmten Bereichen des Schirmes stark verzerrte Leuchtflecke erhalten» Die Verzerrung kann so stark sein, dass in bestimmten Bereichen eine spürbar erhöhte Stromdichte als Ergebnis der VerzerrungIt is known that in cathode ray tubes, especially in cathode ray tubes with wide angle deflection, the deflected Electron beam is distorted in cross section by the magnetic deflection field. When such a thing occurs deflected electron beam with a distorted cross-section on the luminescent screen are in certain areas of the The screen gets heavily distorted light spots »The distortion can be so strong that in certain areas a noticeably increased current density as a result of the distortion
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aurtritt. In solchen Leuchtrleckbereichen mit erhöhter Stromdichte wird leicht die Sättigungsgrenze der Leuchtkraft des Leuchtstoffs erreicht. Unter diesen Sedincrungen erzeugte Bilder weisen eine schlechte Abbildungsqualität auf. Aufgrund dieser Verzerrung durch das magnetische Ablenkfeld ist der Leuchtfleck in den Randbereichen des Schirmes in ü'orrn eines langen seitlich verzogenen Ovals ausgebildet, während der Leuchtfleck im Mittelbereich des Schirmes die gewünschte Kreisform hat.emergence. In such light leak areas with increased Current density, the saturation limit of the luminosity of the phosphor is easily reached. Under these sediments generated images have a poor image quality on. Because of this distortion caused by the magnetic deflection field, the light spot is in the edge areas of the screen formed in the form of a long, laterally warped oval, while the light spot in the central area of the screen has the desired circular shape.
Zur Kompensierung dieser Leuchtfleckverzerrung sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden. So ist beispielsweise bekannt, am Kolbenhals der Kathodenstrahlröhre ein magnetisches Cuadrupolfeld aufzuspannen, das den Strahlguerschnitt korrigiert. Der das Magnetfeld in der Quadrupolanordnung erzeugende Strom wird synchron zum Ablehkstrom gesteuert. Auch ist eina entsprechende elektrostatische Quadrupolanordnung an der Fokussierelektrode der Elektronenkanone in der Röhre bekannt, die den Strahlquerschnitt mit Hilfe eines elektrischen Feldes entsprechend korrigiert.Various methods have been proposed to compensate for this spot distortion. So is for example known to stretch a magnetic Cuadrupole field on the bulb neck of the cathode ray tube, which the beam cross section corrected. The current generating the magnetic field in the quadrupole arrangement becomes synchronous with the Ablehkstrom controlled. There is also a corresponding electrostatic quadrupole arrangement on the focusing electrode of the electron gun known in the tube, which corrects the beam cross-section with the help of an electric field.
Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen liegt in ihrer relativ hohen Leistungsaufnahme, so dass sie in die Praxis kaum Eingang gefunden haben.The disadvantage of these known devices is their relatively high power consumption, so that they can be used in practice have hardly found entrance.
Es ist daher ein Ziel der Erfindung, eine Kathodenstrahlröhre zu schaffen, bei der die durch die Ablenkung verursachte Leuchtfleckverzerrung durch ein verbessertes System korrigiert wird.It is therefore an object of the invention to provide a cathode ray tube in which the deflection caused by the deflection Spot distortion is corrected by an improved system.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Kathodenstrahlröhre mit einem verbesserten System zur Kompensation der durch die Strahlablenkung verursachten Leuchtfleckverzerrung, wobei das System insbesondere eine geringe Leistungsaufnahme haben soll.Another object of the invention is to provide a cathode ray tube having an improved system for Compensation of the light spot distortion caused by the beam deflection, the system in particular a should have low power consumption.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist,eine Kathodenstrahlröhre der genannten Art zu schaffen, bei der die Verzerrungskompensation elektrostatisch und magnetisch erfolgt.Another object of the invention is a cathode ray tube of the type mentioned, in which the distortion compensation takes place electrostatically and magnetically.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, den Stand der Technik zu verbessern und insbesondere eine Kathodenstrahlröhre der genannten Art mit einem System" zu schaffen, das den Leuchtfleck über die gesamte Schirmfläche geometrisch einwandfrei korrigiert darzustellen vermag, wobei das Kompensationssystem eine ausserordentlich geringe Leistungsaufnahme haben soll. The invention is therefore based on the object the technology and in particular a cathode ray tube of the type mentioned with a system "to create that the light spot geometrically over the entire screen surface able to represent correctly corrected, the compensation system should have an extremely low power consumption.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Kathodenstrahlröhre der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die gekennzeichnet .ist durch (a) einen Strahlengenerator, der mindestens einen Elektronenstrahl in Richtung des Schirmes emittiert, (b) eine Strahlablenkung* die den Strahl zur Abtastung des Schirmes ablenkt, (c) eine nach Massgabe des Strahlenganges angeordnete elektrostatische Strahlsteuerung zum Verformen des rilektronenstrahlquerschnittes zur Kompensation der durch die Ablenkung verursachten Verzerrung der Leuchtfleckform des auf dem Schirm auftreffenden Strahls in den Randbereichen des Schirms und (d) eine ebenfalls nach Massgabe des Strahlenganges angeordnete magnetische Strahlsteuerung zur zusätzlichen dynamischen Verformung des Elektronenstrahlquerschnittes nach Massgabe der Ablenkung zur Kompensation der durch die elektrostatische Strahlsteuerung verursachten Verzerrung der Leuchtfleckform des auf dem Schirm auftreffenden Strahls im zentralen Bereich des Schirms.To solve this problem, a cathode ray tube of the type mentioned is proposed, which is characterized . is through (a) a beam generator that emits at least one electron beam in the direction of the screen, (b) a beam deflection * which moves the beam to scan the Deflects the screen, (c) an electrostatic beam control arranged according to the beam path for deformation of the electron beam cross-section to compensate for the distortion of the light spot shape caused by the deflection on the screen impinging beam in the edge areas of the screen and (d) a magnetic beam control also arranged according to the beam path for additional dynamic deformation of the electron beam cross-section depending on the deflection to compensate for the distortion caused by the electrostatic beam control the shape of the light spot of the beam striking the screen in the central area of the screen.
Gegenstand der Erfindung ist also eine Kathodenstrahlröhre, in der mindestens ein Elektronenstrahl so abgelenkt wird, dass er einen Leuchtstoffschirm zur Erzeugung eines Bildes auf diesem Schirm abtastet, wobei die KathodenstrahlröhreThe subject of the invention is therefore a cathode ray tube, in which at least one electron beam is deflected so that it has a fluorescent screen to generate an image scans on this screen, the cathode ray tube
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eine Vorrichtung zur elektrostatischen Strahlkontrolle zur Beeinflussung bzw. Verformung des Strahlquerschnittes zur Verformung des Elektronenstrahlquerschnittes in der Weise enthält, dass äie Verzerrung der Form des Leuchtflecks in den Randbereichen des Schirms, die durch die Ablenkung verursacht wirdf kompensiert wird, und wobei die Kathodenstrahlröhre weiterhin eine Vorrichtung zur magnetischen Strahlkontrolle enthält, die den Strahlquerschnitt dynamisch urfcer Führung der Ablenkung in der Weise verformen kann, dass die durch die elektrostatische Strahlkontrolle verursachte Verzerrung des Leuchtflecks in den Mittelbereichen des Schirmes kompensiert wird.contains a device for the electrostatic beam control for influencing or deformation of the beam cross section to deform the electron beam cross-section in such a way that AEIE distortion of the shape is compensated f of the light spot in the peripheral areas of the screen that is caused by deflection, and wherein said cathode ray tube further comprises Device for magnetic beam control contains, which can deform the beam cross-section dynamically urfcer guidance of the deflection in such a way that the distortion of the light spot caused by the electrostatic beam control is compensated in the central areas of the screen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:The invention is described below on the basis of exemplary embodiments in conjunction with the drawings. It demonstrate:
Fig. 1Fig. 1
in schematischer Darstellung typische Leuchtfleckverzerrungen ohne QuerSchnittkorrektur· typical schematic representation comas without cross correction ·
Fig. 2Fig. 2
in schematischer Darstellung typische LeuchtfleckverZerrungen bei Teilkorrektur;typical in schematic representation Spot distortion at Partial correction;
Fig. 3Fig. 3
in schematischer Darstellung die Konturen idealer bzw. korrigierter Leuchtflecke; in a schematic representation the contours of ideal or corrected light spots ;
Fig. 4Fig. 4
in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch die Kathodenstrahlröhre der Erfindung;in a schematic representation a cross section through the cathode ray tube the invention;
Figuren 5A, 5B,6A,6B,7A und 7BFigures 5A, 5B, 6A, 6B, 7A and 7B
die Erfindung erläuternde Teildar-partial illustration of the invention
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Stellungen eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;Positions of an embodiment of the invention;
Pigo 3 in schematischer Darstellung einPig o 3 in a schematic representation
Ausführungsbeispiel der magnetischen Steuerung einer Kathodenstrahlröhre der Erfindung undEmbodiment of the magnetic control of a cathode ray tube of the invention and
fig. 9 eine schematische Darstellung derfig. 9 is a schematic representation of FIG
Querschnittsverformungen des Elektronenstrahls in einer Röhre der Erfindung.Cross-sectional deformations of the electron beam in a tube of the invention.
In der Kathodenstrahlröhre der Erfindung sind eine elektrostatische Vorrichtung, die ein elektrisches Steuerfeld erzeugt, und eine magnetische Vorrichtung, die ein zusätzliches magnetisches Feld erzeugt, in der Elektronenkanone bzw. am Kolbenhals zur Steuerung der Form des Querschnitts des ElektronenStrahles angeordnet, wobei der Strahlquerschnitt so korrigiert wird, dass die Verzerrung des Leuchtflecks über den gesamten Schirmbereich der Kathodenstrahlröhre kompensiert wird.In the cathode ray tube of the invention, there are electrostatic ones Device that creates an electric control field and a magnetic device that creates an additional Magnetic field generated in the electron gun or on the flask neck to control the shape of the cross section of the electron beam, the beam cross-section is corrected so that the distortion of the light spot over the entire screen area of the cathode ray tube is compensated.
Ohne Kompensationsvorrichtung weisen die Leuchtflecke auf dem Leuchtstoffschirm 1 (Fig. 1) in den Randbereichen Verzerrungen auf, wie sie für die Leuchtflecke 2b dargestellt sind. Zur Korrektur wird diese durch die Ablenkung des Strahls verursachte Verzerrung des Leuchtflecks durch eine Vorverzerrung des Querschnitts durch das elektrische Steuerfeld korrigiert, das der Strahl vor dem Eintritt in das Ablenkfeld durchläuft. Nach Durchlaufen des Steuerfeldes ist der Strahl durch die kombinierte Wirkung beider Felder so geformt, dass die in den Randbereichen des Schirmes erzeugten Leuchtflecke 2b kreisrund sind (Fig. 2). Durch diese Vorverformung des Strahlquerschnittes wird jedochWithout a compensation device, the light spots show on the phosphor screen 1 (Fig. 1) in the edge areas Distortions, as shown for the light spots 2b. This is corrected by the distraction of the beam caused distortion of the light spot by a predistortion of the cross section by the electrical Corrected the control field that the beam traverses before entering the deflection field. After going through the control field the beam is shaped by the combined effect of both fields in such a way that those in the edge areas of the The luminous spots 2b generated by the screen are circular (FIG. 2). However, due to this pre-deformation of the beam cross-section
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auch der Leuchtfleck im Zentralbereich, des Schirmes 1 verfonnt. Er hat die in Fig. 2 für den Leuchtfleck 2a gezeigte ovalverzerrte Form. Zur Kompensation dieser Sekundärverzerrung werden die auf den Zentralbereich des Leuchtschirms gelenkten Strahlen vor dem Auftreffen auf dem Leuchtschirm durch ein vom elektrostatischen Feld getrennt angeordnetes zusätzliches Magnetfeld im Querschnitt zusätzlich so verformt, dass der Leuchtfleck auch im Zentralbereich des Schirmes 1 kreisrund ist. Auf diese Weise kann der Leuchtfleck 2a bzw. 2b in der in Fig. 3 gezeigten "weise über den gesamten Bereich des Leuchtschirms kreisrund gehalten werden.also the light spot in the central area of the screen 1 is misplaced. It has the oval-distorted shape shown in FIG. 2 for the luminous spot 2a. To compensate for this secondary distortion the rays directed onto the central area of the luminescent screen are passed through before they hit the luminescent screen Additional magnetic field arranged separately from the electrostatic field is additionally deformed in the cross-section in such a way that the The light spot is also circular in the central area of the screen 1. In this way, the light spot 2a or 2b in the "shown in Fig. 3" are kept circular over the entire area of the luminescent screen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Zusammenhang mit den Figuren 4-9 beschrieben. Das gewählte Ausführungsbeispiel der Kathodenstrahlröhre der Erfindung ist eine Farbfernsehröhre mit mehreren Elektronenstrahlen, die in einer einzigen Elektronenstrahlkanone erzeugt werden. Die Elektronenstrahlen schneiden sich im optischen Zentrum einer an sich bekannten elektronischen Hauptlinse. Die das Zentrum divergent verlassenden Strahlen werden durch Konvergenzdeflektoren konvergent auf den Leuchtstoffschirm gebündelt.A preferred exemplary embodiment of the invention is described in connection with FIGS. 4-9. The chosen Embodiment of the cathode ray tube of the invention is a color television tube with multiple electron beams, generated in a single electron beam gun. The electron beams intersect in the optical center a known electronic main lens. the Rays leaving the center divergent are converged on the phosphor screen by convergence deflectors bundled.
In der Fig. 4 ist eine Kathodenstrahlfarbrohre der Erfindung gezeigt. Im Hals des Kolbens 3 ist die mehrere Strahlen erzeugende einzige Elektronenkanone 4 angeordnet. Um den Kolbenkragen herum liegt aussen das Ablenkjoch 5. Der Kolben besteht aus Glas. Die Elektronenkanone ist vom Äquipotentialtyp, deren Kathoden K , K und K, in einer gemeinsamen Ebene im Glaskolben 3 angeordnet sind. Gemeinsame Gitter G-, bis Gr sind im Glaskolben 3 entlang einer gemeinsamen Achse für die in der Reihenfolge K , K und K, angeordneten Kathoden vorgesehen. Die Ablenk- oder Konvergenzvorrichtung C besteht aus vier Ablenkplatten E,, P-, , Q= und Q . Die AblenkungReferring to Fig. 4, there is shown a cathode ray paint tube of the invention. The single electron gun 4 which generates a plurality of beams is arranged in the neck of the piston 3. The deflection yoke 5 is located around the piston collar. The piston is made of glass. The electron gun is of the equipotential type, the cathodes K, K and K of which are arranged in a common plane in the glass bulb 3. Common grids G to Gr are provided in the glass bulb 3 along a common axis for the cathodes arranged in the order K, K and K. The deflection or convergence device C consists of four deflection plates E, P,, Q = and Q. The distraction
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ist nach dem fünften Gitter Gj- angeordnet. Die von den Kathoden K , K und K, emittierten Elektronenstrahlen B1B und 3, laufen durch die zugeordneten Bohrungen im ersten Gitter G, und im zweiten Gitter G2 und werden dann so geführt, dass sie sich im optischen Zentrum der Elektronenhauptlinseis arranged after the fifth grid Gj-. The electron beams B 1 B and 3 emitted by the cathodes K, K and K, run through the associated bores in the first grid G and in the second grid G 2 and are then guided so that they are in the optical center of the main electron lens
L schneiden. Diese Linse L wird im wesentlichen durch das m mL cut. This lens L is essentially through the m m
dritte Gitter G0, das vierte Gitter G. und das fünfte Gitter G1. gebildet. Die die Linse verlassenden Strahlen laufen zwischen die Ablenkplatten Q und P , P und P, bzw. P, undthird grid G 0 , the fourth grid G. and the fifth grid G 1 . educated. The rays leaving the lens pass between the baffles Q and P, P and P, and P, and respectively
a a a .ο χ)a a a .ο χ)
Q, ein. iTach vorgegebener Ablenkung konvergieren sie auf einem Farbstreifen-Leuchtstoffschirm.Q, a. After a given distraction, they converge on a color stripe phosphor screen.
Erfindungsgemäss wird in Verbindung mit der Elektronenkanone eine elektrostatische Strahlsteuerung geschaffen, die zur Kompensation der Strahlquerschnittverzerrung ein elektrisches Steuerfeld erzeugt. Kompensiert wird dadurch die in den Randbereichen des Schirmes auftretende Verzerrung des Leuchtflecks. Die Kompensation erfolgt in der Weise, dass der Leuchtfleck eine vorgegebene Form, vorzugsweise eine Kreisform, annimmt. Weiterhin ist erfindungsgemäss eine magnetische Strahlsteuerung 6 um den Hals des Glaskolbens aussen herum angeordnet, die ein magnetisches.Steuerfeld erzeugen kann. Dieses magnetische Steuerfeld dient der Verzerrungskompensation des Leuchtflecks im Zentrum des Schirmes. Eine solche Verzerrung des Leuchtflecks im Zentrum des Schirmes wird beispielsweise durch das elektrische Steuerfeld verursacht. Das magnetische Steuerfeld ist dabei so ausgelegt, dass der Leuchtfleck auch im Schirmzentrum die gewünschte Kontur hat, in der Regel kreisrund ist. Das elektrische Steuerfeld dient dazu, die Elektronenstrahlen vor dem Eintritt in das Ablenkfeld so zu verformen, dass ihr Querschnitt ein längliches Oval ist. Die solcherart im Querschnitt länglich oval verformten Elektronenstrahlen laufen durch das Ablenkfeld und werden dadurch so verformt, dass der Leuchtfleck in den Randbereichen des Schirmes eine vorgegebene, in der RegelAccording to the invention in connection with the electron gun created an electrostatic beam control, which to compensate for the beam cross-section distortion an electrical Control field generated. This compensates for the distortion of the light spot that occurs in the edge areas of the screen. The compensation takes place in such a way that the light spot has a predetermined shape, preferably a circular shape, accepts. Furthermore, according to the invention, a magnetic one Beam control 6 arranged around the neck of the glass bulb outside, which can generate a magnetic.Steuerfeld. This magnetic control field is used to compensate for the distortion of the light spot in the center of the screen. Such Distortion of the light spot in the center of the screen is caused, for example, by the electrical control field. The magnetic control field is designed in such a way that the light spot also has the desired contour in the center of the screen has, is usually circular. The electric control field is used to prevent the electron beams from entering the Deform the deflection field so that its cross-section is an elongated oval. The deformed elongated oval in cross-section in this way Electron beams pass through the deflection field and are thus deformed in such a way that the light spot enters the Edge areas of the screen a given, usually
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kreisrunde Form hat. Ohne diese Vorverformung würde der Leuchtfleck in den Schirmrandbereichen nicht rund, sondern gestreckt oval sein. Dieses elektrische Steuerfeld kann dabei in einfacher Weise so' erzeugt v/erden, dass die Fokus elektrode bzw. das vierte Gitter G. der Elektronenkanone 4 tassenfömig oder zylinderförmig mit einem gestreckt ovalen Querschnitt ausgebildet ist, wobei die lange Achse des Ovals oder der Ellipse in der in Fig. 5A gezeigten Art senkrecht stehen oder in der in Fig. 5B gezeigten Art horizontal liegen kann. Wenn der Querschnitt des tassen- oder becherförmig ausgebildeten vierten Gitters G, in der in Fig. 5A gezeigten Weise ein stehendes Oval ist, wird die Strahlfokussierbedingung als Unterfokus eingestellt, während im anderen Fall, wenn der Querschnitt des becherför.nigen vierten Gitter G, in Form eines liegenden Ovals der in Fig. 5B gezeigten Art gewählt wird, die Strahlfokussierbedingung überfokussierend eingestellt wird. Das vierte Gitter G. der Äquipotentialkathode bildet eine elektrostatische Sammellinse. Der Querschnitt 2 eines durch das vierte Gitter G. laufenden Elektronenstrahls erhält in der in Fig. 9 gezeigten Weise einen ovalen Querschnitt. Die Elektronen, die sich im Strahlquerschnitt 2 im Bereich der Punkte A-, und A„ in Richtung der kurzen Achse des Querschnitts des Gitters G, befinden, sind einem relativ starken elektrischen Feld ausgesetzt und werden dementsprechend in einem Punkt f-, relativ nahe am vierten Gitter G. fokussiert. Elektronen des Querschnitts 2 im Bereich der Punkte B, und B- dagegen, die sich im Bereich der langen Querschnittsachsen des vierten Gitters G. befinden, sind einem nur relativ schwachen elektrischen Feld ausgesetzt und werden daher in einem Punkt f2 fokussiert, der weiter als der Brennpunkt f, vom vierten Gitter G. entfernt liegt. Die Form des Querschnittes 2* des Elektronenstrahls zwischen dem vierten Gitter G. und den Brennpunkten f., und f„, der Querschnitt des Elektronenstrahls also im Vorfokalbereich, ist oval mit einer dem Querschnitt des vierten Gitters G^has a circular shape. Without this pre-deformation, the light spot in the screen edge areas would not be round, but elongated oval. This electrical control field can be generated in a simple manner so that the focus electrode or the fourth grid G. of the electron gun 4 is cup-shaped or cylindrical with an elongated oval cross-section, the long axis of the oval or the ellipse in of the type shown in Fig. 5A may be vertical or may be horizontal in the type shown in Fig. 5B. When the cross section of the cup-like or cup-shaped fourth grid G, in the embodiment shown in Fig. 5A, a standing oval is, is set the Strahlfokussierbedingung as a focus, while in the other case, when the cross section of the becherför.nigen fourth grid G, in The shape of a lying oval of the type shown in FIG. 5B is selected, the beam focusing condition is set to be over-focusing. The fourth grid G. of the equipotential cathode forms an electrostatic converging lens. The cross section 2 of an electron beam passing through the fourth grid G. is given an oval cross section in the manner shown in FIG. The electrons, which are located in the beam cross-section 2 in the area of the points A- and A "in the direction of the short axis of the cross-section of the grid G, are exposed to a relatively strong electric field and are accordingly relatively close to at a point f- fourth grid G. focused. Electrons of cross-section 2 in the area of points B, and B-, on the other hand, which are located in the area of the long cross-sectional axes of fourth grid G. , are only exposed to a relatively weak electric field and are therefore focused at a point f 2 , which is wider than the focal point f, from the fourth grating G. is removed. The shape of the cross section 2 * of the electron beam between the fourth grid G. and the focal points f
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entsprechenden Form gestaucht. Die Form eines Querschnitts 2" des Elektronenstrahls hinter den Brennpunkten f, und f„, der Querschnitte des Elektronenstrahls also im Überfokalbereich, weist ebenfalls die Form eines gestreckten Ovals auf, jedoch stehen die lange und die kurze Achse im wesentlichen senkrecht zur langen und kurzen Achse des Querschnitts des vierten Gitters G.. Wenn also das vierte Gitter G. die Form eines liegenden gestreckten Ovals hat und der Elektronenstrahl überfokussiert wird, wird ein Elektronen-Strahlquerschnitt in Form eines aufrecht stehenden Ovals der in Fig. 2 als Querschnitt 2" gezeigten Art erhalten. Wenn das vierte Gitter G. dagegen so ausgebildet ist, dass sein Querschnitt die Form eines stehenden gestreckten Ovals hat, und die Fokusbedingungen für den Elektronenstrahl so gesetzt sind, dass unterfokussiert wird, so wird ein Strahlfleck bzw. Strahlquerschnitt erhalten, der ebenfalls die Form eines mit seiner langen Achse aufrechtstehenden Ovals hat. In beiden Fällen können die Leuchtflecke bzw. die Strahlquerschnitte so kompensiert werden, dass sie auf dem Leuchtschirm 1 in den Randbereichen des Schirmes kreisrund sind, im Zentrum des Schirms 1 jedoch in der in Fig. 2B gezeigten Art die Form eines mit der langen Achse aufrechtstehenden Ovals haben.corresponding shape compressed. The shape of a cross-section 2 "of the electron beam behind the focal points f 1 and f", the cross sections of the electron beam in the overfocal region, also has the shape of an elongated oval, but the long and short axes are essentially perpendicular to the long and short axes of the cross-section of the fourth grid G. If the fourth grid G. has the shape of a lying elongated oval and the electron beam is overfocused, an electron beam cross-section in the form of an upright oval of the type shown in FIG obtain. On the other hand, if the fourth grating G. is designed so that its cross section has the shape of a standing, elongated oval, and the focus conditions for the electron beam are set so that it is underfocused, a beam spot or beam cross section is obtained which also has the shape of a has upright oval with its long axis. In both cases, the light spots or the beam cross-sections can be compensated so that they are circular in the edge areas of the screen on the luminescent screen 1, but in the center of the screen 1 in the manner shown in FIG. 2B the shape of an upright with the long axis Have ovals.
Das elektrische Steuerfeld kann jedoch auch durch \öränderung der Form des dritten Gitter G3 oder des fünften Gitters G1-erreicht werden, die beispielsweise als elektronische Zerstreuungslinsen ausgebildet sein können. Das dritte Gitter G3 kann in der in Fig. 6A gezeigten Weise so becherförmig ausgebildet sein, dass es dem zweiten Gitter G„ eine geschlossene Endfläche zukehrt, die einen horizontalen Schlitz 7 für den Durchtritt der Elektronenstrahlen B , B und B, aufweist. Alternativ dazu kann das Gitter auch in der in Figo 6B gezeigten Weise so ausgebildet sein, dass die dein Gitter G^ zugekehrte Abschlussfläche senkrechteThe electrical control field can, however, also be achieved by changing the shape of the third grating G 3 or the fifth grating G 1, which can be designed, for example, as electronic diverging lenses. The third grid G 3 can be cup-shaped, as shown in FIG. Alternatively, the grating may be formed as in the embodiment shown in Figure 6B o way that your grid G ^ facing end surface perpendicular
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Schlitze 8, , 8 und 8 in der Form von Rechtecken für den tr g rSlots 8, 8, 8 and 8 in the shape of rectangles for the tr g r
Durchtritt der Elektronenstrahlen B, , B und B aufweist,,Passage of electron beams B,, B and B,
r> g rr> g r
Wenn der liegende rechteckige Schlitz 7 für die drei Strahlen gemeinsam verwendet wird, muss mit unterfokussxerenden Bedingungen gearbeitet werden. Wenn dagegen die den drei Strahlen zugeordneten drei aufrechtstehenden senkrechten Schlitze 3,8 und 8, vorgesehen sind, muss mit überfo— kussierenden Bedingungen gearbeitet werden.' Da das dritte Gitter G_ elektrostatisch eine konkave Linse ist, wird der in diesem Fall erzeugte Astigmatismus bezüglich der im Zusammenhang mit Fig. 9 geschilderten Verhältnisse für die konvexen Linsen umgekehrt. Der Querschnitt des Leuchtflecks wird also unter unterfokussxerenden Bedingungen zum aufrechtstehenden Oval, aber unter überfokussierenden Bedingungen zum liegenden Oval.If the lying rectangular slot 7 is used jointly for the three beams, then with Unterfokussxerenden Conditions to be worked. If, on the other hand, the three upright verticals associated with the three rays Slots 3, 8 and 8 are provided, overfocusing conditions must be used. Because the third Grating G_ is a concave lens electrostatically, the astigmatism generated in this case is with respect to the In connection with FIG. 9, the conditions for the convex lenses are reversed. The cross section of the light spot becomes an upright oval under underfocusing conditions, but under overfocusing conditions to the lying oval.
Das dritte und fünfte Gitter G-, und G^ können jedoch auch zylinderförmig mit gestauchten Querschnitten ausgebildet sein, und zwar entweder in der in Fig. 7A gezeigten Art als liegendes Oval oder in der in Fig. 7B gezeigten Art als stehendes Oval und auch in dieser Form das elektrische Steuerfeld der Erfindung erzeugen. Die Gitter G-, und G1-können unabhängig voneinander oder gemeinsam, einzeln oder in Kombination in der in den Figuren 7A oder 7B gezeigten Weise ausgebildet sein. Bei liegend ovalem Querschnitt der in Fig. 7A gezeigten Art muss unterfokussiert werden, während bei stehendem Oval der in Fig. 7B gezeigten Art überfokussiert werden muss. Die Bedingungen entsprechen den im Zusammenhang mit den Figuren 6A und 6B beschriebenen Verhältnissen. The third and fifth grids G- and G ^ can, however, also be cylindrical with compressed cross-sections, either in the manner shown in FIG. 7A as a lying oval or in the manner shown in FIG this form generate the electric control panel of the invention. The grids G 1 and G 1 can be formed independently of one another or together, individually or in combination in the manner shown in FIGS. 7A or 7B. In the case of a lying oval cross-section of the type shown in FIG. 7A, underfocusing must take place, while with a standing oval of the type shown in FIG. 7B, over-focusing must be carried out. The conditions correspond to the relationships described in connection with FIGS. 6A and 6B.
Zumindest theoretisch kann der zu der in Fig. 2 gezeigten Korrektur erforderliche Elektronenstrahlquerschnitt auch in der Weise erzeugt werden, dass die Strahlblenden im ersten Gitter G-, oder im zweiten Gitter G~ mit ovalemAt least theoretically, that can correspond to that shown in FIG. 2 Correction required electron beam cross-section can also be generated in such a way that the beam diaphragms in the first grid G-, or in the second grid G ~ with an oval
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Querschnitt oder die emittierende Kathodenoberfläche oval ausgebildet werden.Cross-section or the emitting cathode surface can be oval.
Zur Erzeugung des magnetischen Steuerfeldes dient ein magnetisches Quadrupoljoch,dessen prinzxpxelle Ausbildung in Fig. 8 gezeigt ist« Die magnetische Cuadrupolvorrichtung besteht aus einem ringförmigen magnetischen Kern 10 mit den vier Polen 10a, 10b, 10c und iod, die vom Ring 10 nach innen je paarweise gegenüberliegend vorspringen und in Umfangsfolge alternierend magnetische Nordpole und Südpole bilden. Der Kern 10 ist mit der Korrekturspule 11 umwiekelt. Wenn in der Spule 11 über die Anschlüsse t ein Strom in der durch die Pfeile in Figi 8 gezeigten Weise fliesst, wird der Querschnitt 2 eines Elektronenstrahles in der Weise verformt, dass er in Richtung der X—Achse ausgebuchtet oder gedehnt und in Richtung der Y-Achse gestaucht wird. Der Elektronenstrahl erhält also einen ovalen Querschnitt mit horizontaler langer Achse. Bei Umkehrung der Stromrichtung in der Spule 11 wird auch die Verzerrung des Elektronenstrahls umgekehrt", so dass dieser einen Querschnitt in Form eines mit seiner langen Achse aufrechtstehenden Ovals erhält. Das Stauchungsverhältnis des Elektronenstrahlquerschnitts ist von der Stromstärke in der Korrekturspule 11 abhängig. In der Vorrichtung der Erfindung kann einer oder können mehrere dieser magnetischen Quadrupole eingesetzt werden.To generate the magnetic control field, a magnetic quadrupole yoke is used, the principle of which is designed Shown in Fig. 8 is the magnetic cuadrupole device consists of an annular magnetic core 10 with the four poles 10a, 10b, 10c and iod, which are connected to the ring 10 protrude inwardly opposite each other in pairs and alternating in circumferential order magnetic north poles and Form south poles. The core 10 is surrounded by the correction coil 11. When in the coil 11 via the terminals t a Current in the manner shown by the arrows in FIG flows, the cross section 2 of an electron beam is deformed in such a way that it is in the direction of the X axis bulged or stretched and in the direction of the Y-axis is compressed. The electron beam thus has an oval cross-section with a long horizontal axis. at Reversing the direction of current in the coil 11 will also reverse the distortion of the electron beam "so that this receives a cross-section in the form of an oval standing with its long axis upright. The compression ratio of the electron beam cross section is dependent on the current intensity in the correction coil 11. In the device of the Invention may be one or more of these magnetic Quadrupoles are used.
Erfindungsgemäss wird der Korrekturspule 11 des magnetischen Quadrupols 9 synchron mit dem Ablenkstrom des Elektronenstrahls ein Strom mit vorbestimmter parabolischer Wellenform aufgeprägt. Dadurch wird die Form des Leuchtflecks im Leuchtschirmzentrum bzw. der Querschnitt des Elektronenstrahls dynamisch kompensiert. Der durch das elektrische Steuerfeld sur Korrektur der Leuchtfleckverzerrung in denAccording to the invention, the correction coil 11 of the magnetic Quadrupole 9 impressed a current with a predetermined parabolic waveform synchronously with the deflection current of the electron beam. This will change the shape of the light spot dynamically compensated in the luminescent screen center or the cross section of the electron beam. The one through the electric Control field for correction of the light spot distortion in the
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Randbereichen des Schirmes erzeugte Astigmatismus, der zu einer ovalen Längung des Leuchtflecks in Richtung der Y-Achse führt, wird auf diese Weise für die Zentralbereiche des Schirmes ausgeglichen.Edge areas of the screen produced astigmatism, the leads to an oval elongation of the light spot in the direction of the Y-axis, is in this way for the central areas of the screen balanced.
Durch Verformen des Elektronenstrahlquerschnitts durch ein elektrisches Steuerfeld vor der Strahlablenkung wird also auch in den Randbereichen des Schirmes ein kreisrunder oder in anderer Weise einer vorgegebenen Form entsprechender Leuchtfleck erhalten. Der durch diese Art der Kompensation im Zentralbereich des Leuchtschirms durch die Korrektur durch das elektrische Steuerfeld erzeugte verzerrte Leuchtfleck wird zusätzlich durch eine Korrektur in einem zusätzlichen Magnetfeld ausgeglichen. Die durch das Ablenkjoch erzeugte Leuchtfleckverzerrung wird also über den gesamten Schirmbereich vollständig kompensiert, wozu die Vorrichtung der Erfindung nur eine äusserst geringe zusätzliche Leistungsaufnahme erfordert. Der Grund für die geringe Leistungsaufnahme der Vorrichtung der Erfindung liegt darin,dass zur Kompensierung der Leuchtfle^ckverzerrung in den Randbereichen im wesentlichen geometrische Massnahmen herangezogen werden und der magnetische Quadrupol 9 für den Leuchtfleck in diesen Bereichen praktisch keine Leistungsaufnahme hat. In den Zentralbereichen sind zur Querschnittskorrektur nur geringere Leistungen erforderlich. Der magnetische Quadrupol korrigiert jedoch den Strahl nur in diesen Zentralbereichen, braucht also für diese Korrektur nur eine sehr geringe Leistungsaufnahme. Durch diese Kombination wird eine äusserst geringe Gesamtleistungsaufnahme zur Korrektur der Leuchtfleckverzerrrung über den gesamten Bildschirm benötigt.By deforming the electron beam cross-section by means of an electric control field before the beam is deflected, also in the edge areas of the screen a circular shape or a shape corresponding in some other way to a predetermined shape Luminous spot preserved. The result of this type of compensation in the central area of the luminescent screen through the correction The distorted light spot generated by the electrical control field is additionally corrected in an additional Magnetic field balanced. The light spot distortion generated by the deflection yoke is therefore via the entire screen area fully compensated, for which the device of the invention only an extremely small additional Power consumption required. The reason for the low power consumption of the device of the invention lies in the fact that to compensate for the light spot distortion in the edge areas essentially geometric measures are used and the magnetic quadrupole 9 for the light spot has practically no power consumption in these areas. In the central areas, only lower services are required for cross-section correction. The magnetic one Quadrupole only corrects the beam in these central areas, so it needs a correction for this only a very low power consumption. This combination results in an extremely low total power consumption Correction of spot distortion needed across the entire screen.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Kathodenstrahlfarbröhre, in der mit einer einzigen Elektronenstrahlicanone mehrere Elektronenstrahlen erzeugt werden. DieThe embodiment described relates to a cathode ray color tube in which a single electron beam canon multiple electron beams are generated. the
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Erfindung kann jedoch selbstverständlich auch für herkömmliche Kathodenstrahlfarbröhren verwendet werden.Invention can of course also for conventional Cathode ray color tubes can be used.
Nach Kenntnisnahme der "Beschreibung kann der Fachmann ohne erfinderisches Zutun eine Vielzahl von Modifikationen und Anpassungen an Spezialbedingungen vornehmen.After taking note of the "description, the person skilled in the art can make a large number of modifications and without inventive step Make adjustments to special conditions.
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