DE2944100A1 - Bildwiedergabegeraet in flachbauweise mit strahlkollektor - Google Patents

Description

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RCA 71,704 Ks/Ki

U.S. Serial No: 956,663

Filed: November 1, 1978

ECA Corporation
New York, N.Y., V. St. v. A.

Bildwiedergabegerät in Flachbauweise mit Strahlkollektor

Die Erfindung bezieht sich auf Bildwiedergabeeinrichtungen, die mit einer Vielzahl von Elektronenstrahlen arbeiten, deren jeder einen anderen Teil des Bildes abtastet. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Strahlkollektor (Strahlsammelelektrode), der den Strahlstrom auffängt und fühlt. Die Information über den Strahlstrom wird verarbeitet und dazu verwendet, die Eigenschaften der Elektronenstrahlen so zu Justieren, daß eine gleichmäßige Helligkeit über den ganzen Schirm der Bildwiedergabeeinrichtung erhalten wird.

Auf dem Gebiet der Leistungsröhren sind Strahlkollektoren wie etwa diejenigen vom "Faradaykäfig"-Typ bekannt, die so ausgelegt sind, daß der gesamte Strom aufgefangen wird, ohne daß erzeugte Sekundär elektronen zu anderen Teilen der Röhre entfliehen können. Eine Hochleistungs-Strahlröhre mit Strahlkollektor vom "Faraday-käfig"-Typ ist in der US-Patentschrift 3 453 482 beschrieben. Bei solchem Kollektor ist unter anderem problematisch, daß eine komplizierte und teure Fokussierungselektrodenstruktur an der Einmündung des Kollektors er-

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forderlich ist, um den Strahl in dem vor der Mündung des Kollektors liegenden Verlangsamungsraum zu fokussieren, damit die Strömung der Elektronen im Bereich, wo der Strahl abgebremst wird, laminar bleibt. Um für Bildwiedergabegeräte geeignet zu sein, sollten solche Kollektoren von der vorhandenen Gerätestruktur soviel wie möglich zur Fokussierung des Strahls ausnutzen, dabei aber im wesentlichen den gesamten Elektronenstrahl auffangen. Diese Kollektoren sollten Sekundär- und Streuelektronen, die beim Auftreffen des Elektronenstrahls auf den Kollektor erzeugt werden, entweder völlig auffangen oder unterdrücken.

In den US-Patentschriften 4- 126 813 und 4 121 137 sind Systeme beschrieben, welche die Elektronenstrahlen auffangen und ihre Strombeträge fühlen. Die erste der beiden US-Patentschriften offenbart keine Einzelheiten der Struktur des Kollektors. In der anderen Patentschrift ist lediglich erwähnt, daß die Kollektoren U-förmige Elektroden sind, die zwischen den fokusierenden Führungsanordnungen am Ende der Strahlkanäle liegen.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine einfache Kollektorstruktur innerhalb der Führungsanordnung geschaffen, die vorhandene Elemente eines Bildwiedergabegeräts in modifizierter Form benutzt, um einen hohen Wirkungsgrad beim Auffangen der Elektronen zu erzielen und zu verhindern, daß Sekundär- und Streuelektronen zu anderen Höhrenelementen entweichen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausflihrungsform der Erfindung enthält ein Bildwiedergabegerät einen evakuierten Kolben, einen Leuchtstoff-Bildschirm und eine Vielzahl von Führungsanordnungen, deren jede zwei langgestreckte Führungsgitter aufweist, die im wesentlichen parallel zum Schirm liegen, um eine Vielzahl von Elektronenstrahlen zu fokussieren und in Bahnen zu führen, die in einer Strahlwegebene im wesentlichen parallel zum Schirm liegen, und um die Strahlen aus der Ebene heraus zum

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Schirm abzulenken, so daß ein Raster auf dem Schirm abgetastet werden kann. An einem Ende der Führungsanordnungen sind Mittel vorgesehen, um die Elektronenstrahlen zu erzeugen und sie längs der Bahnen zu richten. Am anderen Ende der Führungsanordnungen befindet sich 1) eine Elektronenstrahl-Kollektorstruktur mit einem Auffangkissen, das im wesentlichen parallel und im Abstand zum Schirm auf der dem Schirm gegenüberliegenden Seite des Strahlweges liegt, und 2) eine Abschirmeinrichtung, die sich von den Führungsanordnungen ausgehend in den Raum zwischen Schirm und Auffangkissen erstreckt und im wesentlichen gleiche Ausdehnung wie letzteres hat.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen an Hand von Zeichnungen näher erläutert.

Figur 1 zeigt perspektivisch und teilweise aufgeschnitten ein Bildwiedergabegerät in Flachbauweise, bei welchem die Erfindung realisiert werden kann;

Figur 2 zeigt in einem Längsschnitt durch die Führungsanordnung einen Strahlkollektor;

Figur 3 zeigt in einem Längsschnitt eine andere Ausführungsform des Auffangkissens (Sammelelektrode) der Kollektorstruktur;

Figur 4 zeigt in einem Längsschnitt eine andere Ausführungsform des undurchbrochenen Abschirmgliedes der Kollektorstruktur;

Figur 5 zeigt in einem Längsschnitt eine wiederum andere Modifikation des Abschirmgliedes.

Das in Figur 2 insgesamt mit 10 bezeichnete Flachbau-Bildwiedergabegerät ist eine Ausführungsform, die mit dem erfin-

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dungsgemäßen Strahlkollektor betrieben werden kann. Das Gerät 10 hat einen evakuierten Kolben 12, der typischerweise aus Glas besteht und sich aus einem Abbildungsabschnitt 14 und einem Strahlerzeugungsabschnitt 16 zusammensetzt. Der Abbildungsabschnitt 14 hat eine rechteckige Vorderwand 18, die einen Bildschirm 28 trägt, und eine rechteckige Rückwand 20, die im Abstand parallel zur Vorderwand 18 verläuft. Vorder- und Rückwand 18 und 20 sind über Seitenwände 22 miteinander verbunden. Die Vorderwand 18 und die Rückwand 20 sind um etwa 2,5 bis 7,5 cm voneinander beabstandet und haben solche Abmessungen, daß der Bildschirm die gewünschte Größe (z.B. 75 mal 1OO cm) bekommt.

Zwischen Vorder- und Rückwand 18 und 20 ist eine Vielzahl beabstandeter, paralleler Stützwände 24 befestigt, die sich vom Strahlerzeugungsabschnitt 16 zur gegenüberliegenden Seitenwand 22 erstrecken. Die Stützwände 24 geben dem evakuierten Kolben 12 den gewünschten inneren Halt gegen den äußeren Atmosphärendruck und teilen den Abbildungsabschnitt 14 in eine Vielzahl von Kanälen 26. Auf der inneren Oberfläche der Vorderwand 18 befindet sich der Leuchtstoff-Bildschirm 28. Der Schirm 28 kann irgendeiner der allgemein bekannten Typen sein, wie sie zur Zeit in Kathodenstrahlröhren, z.B. in Schwarzweiß- oder Farbfernsehbildröhren, verwendet werden. Auf dem Schirm 28 befindet sich eine Metallfilmelektrode 50.

Der Strahlerzeugungsabschnitt 16 ist eine Verlängerung des Abbildungsabschnitts 14 und erstreckt sich entlang den einen benachbarten Enden der Kanäle 26. Der Strahlerzeugungsteil kann irgendeine geeignete Form haben, um das darin enthaltene Jeweilige Strahlerzeugungssystem zu umschließen. Das im Strahlerzeugungsteil 16 enthaltene Strahlerzeugungssystem kann irgendeine bekannte Bauart sein, die sich dazu eignet, in selektiver Weise mindestens einen Elektronenstrahl in jeden der Kanäle 26 zu richten. So kann das Strahlsystem z.B. eine

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Vielzahl einzelner, an den Enden der Kanäle 26 sitzender Elektronenkanonen aufweisen, um getrennte Elektronenstrahlen in die Kanäle zu senden. Alternativ kann das Strahlsystem aber auch eine Linienkathode enthalten, die sich längs durch den Abschnitt 16 über die Enden der Kanäle 26 erstreckt und mit der selektiv einzelne Elektronenstrahl en in die Kanäle gelenkt werden können. Ein Strahlsystem mit Linienkathode ist in der US-Patentschrift 2 858 464 beschrieben.

In ,jedem der Kanäle 26 befindet sich eine fokussierende Führungsanordnung 32_;um Elektronen zu fokussieren und in einem Bündel oder Strahl zusammenzuhalten, der einer in einer Strahlwegebene liegenden Bahn längs des Kanals folgt. Jede Führungsanordnung enthält auch Einrichtungen, um den Strahl an verschiedenen Punkten längs der Lange des Kanals 26 aus der Führungsanordnung heraus und zum Schirm 28 hin abzulenken.

Die Figur 2 zeigt eine Ausführungsform einer Kollektorstruktur 46, die sich im wesentlichen innerhalb der fokussierenden Führungsanordnung 32 auf derjenigen Seite befindet, die dem Strahlerzeugungsabschnitt 16 (in Figur 2 nicht dargestellt) entgegengesetzt ist. Die fokussierende Führungsanordnung 32 enthält ein oberes Führungsgitter 36 und ein unteres Führungsgitter 3^-, die sich in Längsrichtung entlang den Kanälen 26 und quer durch sie hindurch erstrecken. Das obere und das untere Gitter 36 und 34 sind im Abstand und in paralleler Lage zueinander zusammengehalten, wie es in der US-Patentschrift 4 101 802 beschrieben ist. Das obere Gitter 36 ist von einer Vielzahl beabstandeter und im wesentlichen rechteckiger öffnungen 40 durchbrochen. Die öffnungen 40 sind in Reihen sowohl längs als auch quer zu den Kanälen angeordnet. Das untere Gitter 34 hat eine Vielzahl beabstandeter, im wesentlichen rechteckiger erster Öffnungen 42 und eine quer verlaufende Reihe beabstandeter zweiter öffnungen

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50, die größer sind und im wesentlichen rechteckige Form haben. Die Öffnungen 42 bilden Reihen sowohl längs als auch quer zu den Kanälen 26, und jede dieser Öffnungen fluchtet mit einer anderen der im oberen Gitter 36 befindlichen Öffnungen 40. Die zweiten Öffnungen 50 liegen neben den ersten Öffnungen 42, jedoch im Abstand davon, und befinden sich auf derjenigen Seite, die dem Strahlerzeugungsabschnitt 16 (in Figur 2 nicht dargestellt) entgegengesetzt ist. An der inneren Oberfläche der Rückwand 20 befindet sich eine Vielzahl beabstandeter paralleler Leiter 48, die quer zu den Kanälen 26 verlaufen. Die Leiter 48 sind Streifen eines elektrisch leitenden Materials wie z.B. Metall, das als Belag auf die Rückwand 20 aufgebracht ist. Jeder der Leiter 48 liegt einer Querreihe der ersten Öffnungen 42 des unteren Gitters 34 direkt gegenüber.

Die im wesentlichen innerhalb der fokussierenden Führungsanordnung 32 befindliche Kollektorstruktur 46 enthält ein Abschirmglied 44, das nicht von Öffnungen durchbrochen it und sich in gleicher Ebene mit dem oberen Führungsgitter erstreckt. Die Kollektorstruktur enthält ferner auf der dem Schirm 28 gegenüberliegenden Seite der Strahlwegebene eine Strahlsammelelektrode 38 eines elektrisch leitenden Materials wie z.B. Metall, das als Belag oder Kissen auf die Rückwand 20 aufgebracht ist. Die Kollektorstruktur kann auch einen mit einer Reihe zweiter Öffnungen 50 versehenen Abschnitt des unteren Führungsgitters 3^ enthalten. Das undurchbrochene Abschirmglied 44 ragt in Längsrichtung über die zweiten Öffnungen 50 des unteren Führungsgitters 34 und erstreckt sich in Querrichtung der Kanäle 26, so daß das Elektrodenkissen 38 gegenüber der auf dem Leuchtstoffschirm 28 befindlichen Metallfilmelektrode 30 im wesentlichen abgeschirmt wird. Das Sammelelektrodenkxssen 38 hat im wesentlichen gleiche Ausdehnung wie die Reihe der zweiten Öffnungen 50 und das Abschirmglied 44 und erstreckt sich in einer Richtung quer

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zum Elektronen strahlweg in federn der Kanäle 26. Es ist auch möglich, eine Kollektorstruktur ohne eine Reihe zweiter öffnungen 50 zu bauen, indem man das untere Führungsgitter 34-nach der letzten Reihe der ersten Öffnungen 42 enden läßt.

Wenn das Bildwiedergabegerät eingeschaltet ist, aber noch kein Bild wiedergegeben wird, treffen die vom Strahlsystem im Abschnitt 16 (in Figur 2 nicht dargestellt) erzeugten Elektronenstrahlen auf die Sammelelektrode 38 auf, über die der resultierende Elektronenstrom mit Hilfe eines stromfühlenden Widerstandes (nicht gezeigt) gefühlt wird. Der resultierende Strom wird einer Regelungseinrichtung für das Strahl system zugeführt, um jeden der Elektronen strahlen so zu regeln, daß man eine gleichmäßige Helligkeit über den gesamten Bildschirm des Geräts erhält. Eine solche Regelungseinrichtung ist in der oben erwähnten US-Patentschrift 4 126 814 beschrieben. Steuersignale zur Erzielung gleichmäßiger Helligkeit können auch periodisch während des Vertikalrücklaufs der Bildwiedergabe erzeugt werden, um die Einstellung der Regelungseinrichtung jeweils auf den neuesten Stand zu bringen, indem man den Elektronenstrahl auf das Sammelelektrodenkissen 38 treffen läßt.

Um ein echtes Maß für den Elektronenstrom zu erhalten, ist die Kollektorstruktur 46 so ausgelegt, daß im wesentlichen der ganze Strom aufgefangen wird und Sekundär- und Streuelektronen, die durch das Aufschlagen des Elektronenstrahls auf dem Kissen 38 erzeugt werden, nicht zu anderen Elementen des Geräts entweichen können. Damit ein solcher Kollektor gut arbeitet, muß der Ubergangsbereich zwischen der fokussierenden Führungsanordnung 32 und der Kollektor struktur 46 so beschaffen sein, daß er für Elektronenstrahl en äußerst gut durchlässig ist und daß dort keine elektrischen Streufelder vorhanden sind, die ein Einfangen des gesamten Strahlstroms verhindern würden. Die erfindungsgemäße Kollektorstruktur erhält ihre gute Wirksamkeit dadurch, daß sich der undurch-

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brochene Abschnitt des oberen Führungsgitters 36 über den aktiven Bereich des Leuchtstoffschirms hinaus erstreckt, daß an dem vom Strahlerzeugungsabschnitt 16 abgewandten Ende des unteren Führungsgitters 34 eine Querreihe vergrößerter Öffnungen 50 vorgesehen ist und daß an der Rückwand 20 unter dem Abschirmglied 44 des oberen Führungsgitters 36 zusätzlich das Sammelelektrodenkissen 38 vorgesehen ist.

Im Betrieb des Bildwiedergabegeräts 10 wird ein positives Potential von typischerweise etwa 80 Volt an das obere und das untere Führungsgitter 36 und 34 und das Abschirmglied 44 der fokussierenden Führungsanordnung 32 gelegt. Ein relativ hohes positives Potential von typischerweise etwa 300 Volt wird an jeden der Leiter 48 der Führungsanordnung 32 und an das Sammelelektrodenkissen 38 gelegt. Ein hohes positives Potential von typischerweise 2000 bis 8000 Volt wird an die Metallfilmelektrode 30 auf dem Schirm 28 gelegt. Vom Strahlerzeugungsabschnitt 16 aus werden Elektronenstrahlen längs eines Weges in die Kanäle 26 zwischen die Führungsgitter 34 und 36 der fokussierenden Führungsanordnung 32 gelenkt, und zwar so, daß jeder Strahl entlang einer Längsreihe von Führungsgitteröffnungen 40 und 42 läuft. Wie in der oben erwähnten US-Patentschrift 4 101 802 beschrieben, verursachen die Potentialdifferenz zwischen der fokussierenden Führungsanordnung 32 und den Leitern 48 und die Potentialdifferenz zwischen der fokussierenden Führungsanordnung 32 und den auf dem Leuchtstoffschirm 28 befindlichen Metallfilm ein elektrostatisches Kraftfeld im Raum zwischen den Führungsgittern 34 und 36, wie es in der US-Patentschrift 4 088 920 beschrieben ist. Dieses elektrostatische Feld ruft Kräfte im Sinne einer Zusammenhaltung der Elektronen in Bündeln oder Strahlen hervor, was zum Ergebnis hat, daß die Strahlen bei ihrer Wanderung längs eines im wesentlichen geraden Weges zwischen den Führungsgittern 34 und 36 in einer periodischen Weise zusammengedrückt werden. Durch selektive Umschaltung des an die einzelnen Leiter 48 gelegten Potentials auf einen negativen Wert

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von z.B. -100 Volt können die Strahlen selektiv bei jeder der Querreihen der Gitterplattenöffnungen 40 und 42 aus der Führungsanordnung J>2 heraus zum Leuchtstoff schirm 28 abgelenkt werden, um eine Zeile-für-Zeile-Rasterabtastung des Schirms zu erreichen, oder aber ein oder mehrere Strahlen können unabgelenkt durch die Führungsanordnung 32 laufen und als fokussierte, unzerstörte Strahlen in die Kollektorstruktur 46 eintreten. Der Strahl wird durch Anlegen eines positiven Potentials von typischerweise +300 Volt an das Sammelelektrodenkissen 38 durch die zweite Öffnung 50 hindurch zu diesem Kissen hingezogen. Das Elektrodenkissen 38 ist durch das Abschirmglied 44 gegenüber dem hohen positiven Potential an der Metallfilmelektrode abgeschirmt. Das Auftreffen eines Strahls auf das Sammelelektrodenkissen 38 führt zur Erzeugung eines Stromsignals, das von der Regelungseinrichtung des Strahlsystems verarbeitet wird, wie es in der genannten US-Patentschrift 4 126 814 beschrieben ist.

Da die KoIlektorstruktur 46 innerhalb der fokussierenden Führungsanordnung 32 gebildet ist und,wie erwähnt,viele der vorhandenen Elemente des Geräts benutzt, nämlich das Abschirmglied 44, das Sammelelektrodenkissen 38 und die zweiten öffnungen 50 im unteren Führungsgitter 34, ist es nicht wie bei einem Kollektor des "Faradaykäfig"-Typs notwendig, eine zusätzliche Fokussierungsstruktur vorzusehen, um den Strahl im Ubergangsgebiet zwischen der fokussierenden Führungsanordnung 32 und dem Kollektor 46 zu fokussieren. Dieses Fehlen einer zusätzlichen Fokussierungsstruktur, die elektrische Streufelder in dem vor der Kollektorstruktur 46 liegenden Ubergangsgebiet verursacht, gestattet eine gute Übertragung des Strahls in die Kollektorstruktur 46, so daß im wesentlichen der gesamte Strahl strom dort gesammelt wird.

Elektronenstrahlen, die auf stabilen Bahnen in einer periodischen Fokussierungsstruktur wie der fokussierenden Führungs-

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anordnung 32 laufen, haben eine sogenannte Wellenlängen-Periodizität. Eine sogenannte "Wellenlängenperiode" ist definiert als diejenige Entfernung, die ein Elektron zurücklegt, um von einer Stelle, wo es eine bestimmte Position und einen bestimmten Bahnwinkel relativ zur Längsachse des Elektronenwanderweges hat, bis zu derjenigen Stelle zu gelangen, wo es im wesentlichen wieder die gleiche Position und den gleichen Bahnwinkel bezüglich der Achse hat. Bei dem hier beschriebenen Bildwiedergabegerat beträgt eine Wellenlängenperiode (im folgenden einfach "Periode" genannt) etwa 3,05 mm. Jedes
Element der Kollektorstruktur 4-6 einschließlich des Abschirmgliedes 44, des Sammelelektrodenkissens 38 und der zweiten
öffnungen 50 des unteren Führungsgitters 34 hat eine Längsabmessung von mindestens einer und vorzugsweise drei bis vier Perioden.

Nachstehend sind typische Maße für die fokussierende Führungsanordnung 32 und die Kollektorstruktur 46 angegeben;

Dicke jedes der Führungsgitter: etwa 0,076 mm;
Abstand zwischen den Führungsgittern: etwa 1,27 mm;

Abstand zwischen dem unteren Führungsgitter und der
Rückwand: etwa 0,51 mm;

Längsabmessung einer ersten öffnung: etwa 1,83 mm;
Längsabmessung einer zweiten öffnung: etwa 10,16 mm;
Längsabmessung der Sammelelektrode: etwa 12,07 mm;

Längsabmessung des Abschirmgliedes: etwa 12,07 mm;
Länge einer Periode: etwa 3,05 mm;

Querabmessung der ersten und zweiten öffnungen:
etwa 4,47 mm.

Um den Sammelwirkungsgrad des Elektrodenkissens 38 zu verbessern, kann auf der Oberfläche des Kissens ein die Erzeugung von Sekundärelektronen hemmendes Material (nicht darge-

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stellt) wie etwa Kohlenstoff oder Gold aufgebracht sein. Während andere Materialien als Gold eine diesbezüglich bessere Hemmwirkung haben, hat Gold die Vorteile hoher Reinheit und guter Widerstandfähigkeit gegenüber Verunreinigungen, weswegen es hier ein zweckmäßiges Material ist.

In Figur 3 ist eine abgewandelte Kollektoratruktur 14-6 mit einem modifizierten Sammelelektrodenkissen 38 dargestellt, die im Bildwiedergabegerät 10 verwendet werden kann. Die Kollektorstruktur 146 gleicht im wesentlichen der in Figur 2 dargestellten Kollektorstruktur 46, mit dem Unterschied, daß das Sammelelektrodenkissen 138 an sein em dan Strahl erz eugungsabschnitt 16 (in Figur 3 nicht gezeigt) entgegengesetzten Ende zusätzlich einen im wesentlichen senkrechten Ansatz aufweist. Der Ansatz am Kollektorelektrodenkissen 138 liegt, in Längsrichtung des Kanals 26 gesehen, hinter dem Ende des Führungsgitters 34, um den Sammelwirkungsgrad zu verbessern und das Abstreuen von Sekundärelektronen an andere Teile des Geräts zu verringern. Der senkrechte Ansatz kann aus irgendeinem geeigneten leitenden Material bestehen, z.B. aus Kupfer. Die Dicke des Ansatzes ist im wesentlichen gleich der Dicke des oberen Führungsgitters 36. Der Ansatz läuft quer über jeden Kanal und erstreckt sich in Vertikalrichtung bis in eine innerhalb etwa 0,15 mm liegende Nähe des Abschirmgliedes 44.

Im Betrieb des mit dem vorstehend beschriebenen Sammelelektrodenkissen 138 versehenen Bildwiedergabegeräta 10 sind die angelegten Spannungen und die Arbeitsweise im wesentlichen genauso, wie es oben für die in Figur 2 dargestellte Kollektorstruktur 46 beschrieben wurde. Wie in Figur 3 erkennbar, tritt der fokussierte und zwischen dem oberen und dem unteren Führungsgitter 36 und 34 begrenzte Elektronenstrahl in die Kollektorstruktur 146 ein und wird durch das positive Potential (typischerweise +300 Volt), das dem Sammelelektrodenkissen 138 angelegt ist, durch die zweiten öffnungen 50 hindurch zu diesem Kissen hingezogen. D_er Elektronenstrahl trifft

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auf die horizontale Oberfläche des Sammelelektrodenkissens 138; die erzeugten Sekundär- und Streuelektronen treffen auf die horizontale Oberfläche und den vertikalen Ansatz des Sammelelektrodenkxssens 138 und werden dort gesammelt. Mittels eines stromfühlenden Widerstandes (nicht dargestellt) wird ein Strom erzeugt, der von einer Regelungseinrichtung für das Strahlsystem in der oben beschriebenen Weise verarbeitet wird.

In Figur 4 ist eine wiederum andere Kollektorstruktur 246 mit einem Abschirmglied 244 dargestellt, die im Bildwiedergabegerät 10 verwendet werden kann. Die Kollektorstruktur gleicht im wesentlichen der Kollektorstruktur 46 nach Figur 2, mit dem Unterschied, daß das Abschirmglied 244 an seinem dem Strahlsystem (nicht dargestellt) entgegengesetzen Ende einen im wesentlichen Senkrechten Ansatz aufweist, um das Abstreuen von Sekundärelektronen zu anderen Elementen des Geräts zu verringern. Dieser Ansatz kann aus irgendeinem geeigneten leitenden Material bestehen, z.B. aus kaltgewalztem Stahl. Die Dicke des Ansatzes ist im wesentlichen gleich der Dicke des oberen Führungsgitters 36. Der Ansatz verläuft quer über den Kanal und hat eine Breite, die im wesentlichen gleich der Breite des oberen Führungsgitters 36 ist. Der Ansatz erstreckt sich vertikal nach unten bis in eine innerhalb etwa 0,15 mm liegende Nähe des Kollektorelektrodenkissens 38 und, gesehen in Längsrichtung des Kanals 26, jenseits des unteren Führungsgitters 34-.

Im Betrieb der das vorstehend beschriebene Abschirmglied 244 enthaltenden Bildwiedergabeeinrichtung 10 sind die angelegte Spannungen und die Arbeitsweise im wesentlichen genauso, wie es weiter oben für die Kollektorstruktur 46 nach Figur 2 beschrieben wurde. Wie in Figur 4 zu erkennen, tritt der fokussierte und zwischen oberem und unterem Führungsgitter 36 und begrenzte Elektronenstrahl in die Kollektorstruktur 246 ein und wird infolge des positiven Potentials (typischerweise +3OO Volt), das an das Sammelelektrodenkissen 38 gelegt ist,

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durch die zweite Öffnung 50 hindurch zu diesem Kissen hingezogen. Der Elektronenstrahl trifft auf das Sammelelektrodenkissen 3?, und die erzeugten Sekundär- und Streuelektronen treffen auf die horizontale Oberfläche des Kissens 38 und werden dort gesammelt, oder sie treffen auf den nach unten gerichteten Ansatz des Abschirmgliedes 244 und werden an einer Abstreuung zu anderen Elementen der Bildwiedergabeeinrichtung gehindert. Sekundär- und Streuelektronen, die bei dieser Ausführungsform auf das Abschirmglied 24-4- treffen, liefern keinen Beitrag zum Gesamtelektronenstrom. Der Strahlsammelwirkungsgrad kann bei der Kollektorstruktur 24-6 dadurch verbessert werden, daß man ein Sekundärelektronen hemmendes Material (nicht gezeigt) wie etwa Kohlenstoff oder Gold auf das Sammelelektrodenkissen 38 aufbringt.

In Figur 5 ist eine wiederum andere Kollektor struktur 34-6 dargestellt, worin das Abschirmglied 34-4- eine zusätzliche Querreihe erster öffnungen 4-0 enthält, die mit den einen Enden der zweiten Öffnungen 50 des unteren Führungsgitters 34 am Eingang der Kollektorstruktur 34-6 im wesentlichen fluchten.

Im Betrieb der mit der vorstehend beschriebenen Kollektor struktur 346 versehenen Bildwiedergabeeinrichtung 10 sind die angelegten Spannungen und die Arbeitsweise im wesentlichen genauso, wie es weiter oben für die Kollektorstruktur 4-6 nach Figur 2 beschrieben wurde. Wie in Figur 5 erkennbar, wirkt auf den fokussierten und zwischen oberem und unterem Führungsgitter 36 und 34- begrenzten Elektronenstrahl eine letzte fokussierende Kraft, die durch die zusätzliche Reihe der Öffnungen 4-0 im Abschirmglied 34-4- hindurch von der Potentialdifferenz zwischen der fokussierenden Führungsanordnung 32 und dem auf dem Leuchtstoffschirm 28 befindlichen Metallfilm 30 ausgeübt wird. Der so nachfokussierte Strahl tritt in die Kollektorstruktur 34-6 ein und wird durch das positive Potential (typischerweise +300 Volt), das an das Sammelelektrodenkissen 38 gelegt ist, durch die zweiten Öffnungen 50 hindurch zu diesem Kissen hingezogen.

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Der Elektronenstrahl trifft auf das Gammel elektrodenkissen 38, und die erzeugten Cekundär- und Streuelektronen treffen ebenfalls auf dieses Kissen und werden dort gesammelt. Um ein praktisch vollständiges Auffangen des Elektronenstroms sicherzustellen, sollte das Sammelelektrodenkissen 38 eine Längsabmessung von mindestens einer "Periode" und vorzugsweise drei oder vier Perioden haben. Der Sammelwirkungsgrad kann auch noch d ι durch verbessert werden, daß man ein Sekundärelektronen hemmendes Material (nicht dargestellt) wie etwa Kohlenstoff oder Gold auf das Sammelelektrodenkissen 38 aufbringt, wie es weiter oben beschrieben wurde.

Zusätzlich zu dem oberen und dem unteren Führungsgitter 56 und 34 der hier beschriebenen fokussierenden Führungsanordnung 32 kann diese Anordnung auch ein leitendes Fokussierungsgitter (nicht gezeigt) und ein leitendes Beschleunigungsgitter (ebenfalls nicht gezeigt) eines Typs enthalten, wie er in der US-Patentschrift 4 028 582 beschrieben ist.

Das Fokussierungsgitter liegt im Abstand und im wesentlichen parallel zum oberen Führungsgitter 36 auf derjenigen Seite des Gitters, die der Vorderwand 18 zugewandt ist. Das Beschleunigungsgitter liegt im Abstand und im wesentlichen parallel zum Fokussierungsgitter auf derjenigen Seite des Fokussierungsgitters, die der Vorderwand 18 zugewandt ist. Sowohl das Fokuesierungsals auch das Beschleunigungsgitter ist mit einer Vielzahl beabstandeter, im wesentlichen rechteckiger erster öffnungen versehen, die den ersten öffnungen 40 und 42 des oberen und des unteren Führungsgitters 36 und 3^ im wesentlichen gleichen und mit diesen öffnungen fluchten.

Im Betrieb wird ein Anodenpotential von typischerweise +2000 bis +8000 Volt an das Beschleunigungsgitter gelegt. An das Fokussierungsgitter wird ein positives Potential gelegt, das höher ist als das dem oberen und dem unteren Führungsgitter 36 und 34 angelegte Potential, aber niedriger

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als das dem Beschleunigungsgitter angelegte Potential. Die übrigen angelegten Spannungen und die Arbeitsweise sind im wesentlichen genauso, wie es weiter oben für das Bildwiedergabegerät in den Ausführungsformen nach den Figuren 1 bis 5 beschrieben wurde.

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1. Bildwiedergabegerät mit einem evakuierten Kolben und einem innerhalb des Kolbens vorgesehenen Leuchtstoff-Bildschirm, ferner mit einer Vielzahl von Führungsanordnungen, deren jede zwei langgestreckte und im wesentlichen parallel zum Schirm verlaufende Führungsgitter aufweist, um eine Vielzahl von Elektronenstrahlen in Bahnen zu fokussieren und zu führen, die in einer im wesentlichen parallel zum Schirm verlaufenden Strahlwegebene liegen, und um zur Abtastung eines Rasters auf dem Schirm die Elektronenstrahlen aus dieser Ebene heraus und auf den Schirm abzulenken, sowie mit einer an einem Ende der Führungsanordnungen befindlichen Einrichtung zum Erzeugen und Lenken der Elektronenstrahlen längs der Bahnen, gekennzeichnet durch eine

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am anderen Ende der Führungsanordnung (32) vorgesehene Elektronenstrahl-Kollektoreinrichtung (46; 146; 246; 546), bestehend aus einer Strahlsammelelektrode (38; 138), die sich auf der dem Schirm (28) abgewandeten Seite der Strahlwegebene im Abstand und im wesentlichen parallel zum Schirm erstreckt, und einem Abschirmglied (44; 244; 344), das sich von der Führungsanordnung in dem Raum zwischen dem Schirm und der Strahlsaramelelektrode erstreckt und sich im wesentlichen gleich weit wie die Strahlsammelelektrode ausdehnt.

2. Bildwiedergabegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmglied ein undurchbrochenes Abschirmglied (44; 244) ist.

3. Bildwiedergabegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmglied (244) einen im wesentlichen senkrecht abgewinkelten Ansatz hat, der zur Strahlsaramelelektrode (38) hinweist, aber im Abstand zu dieser bleibt.

4. Bildwiedergabegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlsammelelektrode (38) im wesentlichen aus einem Metall besteht.

5. Bildwiedergabegerät nach Anspruch 1,2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlsammelelektrode (138) einen im wesentlichen senkrecht abgewinkelten Ansatz aufweist, der sich ouer über jeden der mit den Führungsanordnungen (32) gebildeten Kanäle erstreckt und zum Abschirmglied (44) hinweist, jedoch im Abstand zu diesem bleibt.

6. Bildwiedergabegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlsammelelektrode (38) ein Belag auf der inneren Oberfläche des Kolbens (12) ist.

7. Bildwiedergabeeinrichtung nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlsammelelektrode (38) mit

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einem Material beschichtet ist, das die Erzeugung von Sekundärelektronen hemmt.

8. Bildwiedergabegerät nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das hemmende Material Kohlenstoff oder Gold ist.

9. Bildwiedergabegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmglied (344) eine Querreihe von durchgehenden Öffnungen aufweist, die den Öffnungen (40, 42) im oberen und im unteren Führungsgitter (36, 34) gleichen, so daß der Elektronenstrahl innerhalb der Kollektoreinrichtung (346) fokussiert wird.

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