DE3125977C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlröhre gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie sie aus der JP-OS 55-59 637 A bekannt ist.

Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Hauptteils einer herkömmlichen typischen Magnetfokussier-Kathodenstrahlröhre mit in einer Reihe angeordneten Elektronenstrahlerzeugungseinheiten und einem äußeren Magnet, wobei drei Elektronenstrahlerzeugungseinheiten in einer Reihe vorliegen und ein zylindrischer Dauermagnet an einem Außenumfang eines Halsteils der Röhre angeordnet ist, Fig. 2a zeigt eine Schnittdarstellung nach einer zu der von Fig. 1 senkrechten Ebene, und Fig. 2b zeigt eine Schnittdarstellung nach der Linie IIb-IIb in Fig. 1.

In diesen Figuren erkennt man einen Röhrenhals 1, Kathoden 2, eine erste Gitterelektrode 3, eine zweite Gitterelektrode 4, eine dritte Gitterelektrode 5, ein Paar 6 von magnetischen Jochen 6 a, 6 b aus hochpermeablem magnetische Material, wie z. B. sehr wenig Kohlenstoff enthaltendem Flußstahl, wobei das magnetische Joch 6 a an der Seite zu den Kathoden 2 angeordnet ist und das magnetische Joch 6 b an der Seite zu einem (nicht dargestellten) Leuchtschirm angeordnet ist, und eine auf der Innenwand des Halses 1 abgeschiedene innere leitende Schicht 8. Die leitende Schicht 8 und das magnetischen Joch 6 b sind durch leitende Streifen 7 elektrisch miteinander verbunden.

Man erkennt weiter einen zylindrischen Dauermagnet 9, der außerhalb der Röhre an einer Stelle angeordnet ist, die einem Spalt 6 g entspricht, der zwischen den magnetischen Jochen 6 a und 6 b gebildet ist. Eine Mehrzahl von Sockelleitern 10 ist mit den Elektroden im Kolben 1 verbunden, obwohl die Verbindung nicht dargestellt ist. In Fig. 2a erkennt man Elektrodenhaltekörper 11, die gewöhnlich aus Glas bestehen. Der mittlere Elektronenstrahl ist mit 12 b, und die Seitenelektronenstrahlen sind mit 12 a und 12 c bezeichnet. Man erkennt schließlich strahlendurchlässige Öffnungen 14 a, 14 b und 14 c, die in den magnetischen Jochen 6 a und 6 b ausgebildet sind, und üblicherweise aus ferromagnetischem Material bestehende Teile 16. Die magnetischen Joche 6 a und 6 b sind durch (nicht dargestellte) nichtmagnetische Metallbandteile verbunden.

In der so aufgebauten Magnetfokussier-Kathodenstrahlröhre läuft jeder der drei Elektronenstrahlen 12 a, 12 b und 12 c, die von den Kathoden 2 ausgehen, durch die erste Gitterelektrode 3 und die zweite Gitterelektrode 4 und wird unter Bildung eines Einschnürungs- bzw. Kreuzungspunktes fokussiert, der im wesentlichen ein Bild der zugehörigen Kathode ist. Jeder Strahl läuft durch eine Vorfokussier-Elektronenlinse 13, die durch die zweite Gitterelektrode 4 und die dritte Gitterelektrode 5 gebildet ist, läuft dann durch eine Hauptfokussiermagnetlinse 15, die im Spalt 6 g zwischen den als Paar angeordneten magnetischen Jochen 6 a und 6 b gebildet ist, und erreicht schließlich den Leuchtschirm.

Die als Paar angeordneten magnetischen Joche 6 a und 6 b absorbieren die Magnetflüsse, die innerhalb des zylindrischen Dauermagneten 9 erzeugt sind, der in einer Richtung der Röhrenachse Z magnetisiert ist, so daß das Joch 6 a zu einem S-Pol magnetisiert wird, während das Joch 6 b zu einem N-Pol magnetisiert wird. Als Ergebnis wird ein in Fig. 2c durch gestrichelte Linien angedeutetes magnetisches Fokussierfeld in und um kleine Zylinder gebildet, die im Spalt 6 g durch Öffnungen 14 a, 14 b und 14 c der magnetischen Joche 6 a und 6 b definiert sind. Der Dauermagnet 9 ist angeordnet, um eine bestimmte Relativlage zum Spalt 6 g der als Paar angeordneten magnetischen Joche 6 a und 6 b einzuhalten, so daß sich das magnetische Fokussierfeld gleichmäßig verteilt.

Als Ergebnis werden die durch die beiden magnetischen Joche 6 a und 6 b durchgegangenen Elektronenstrahlen 12 a, 12 b und 12 c in einer in Fig. 2c gezeigten Weise fokussiert, so daß sie Einschnürungs- bzw. Kreuzungsbildpunkte auf dem Leuchtschirm bilden, und die drei Elektronenstrahlen 12 a, 12 b und 12 c konvergieren an einer Stelle auf dem Leuchtschirm (statische Konvergenz).

Jedoch entstehen in der Magnetfokussier-Kathodenstrahlröhre des oben beschriebenen Typs, da das Fokussiermagnetfeld örtlich nicht auf den Spalt 6 g zwischen den magnetischen Jochen 6 a und 6 b begrenzt ist, magnetische Streufelder um das der Kathode und dem Leuchtschirm zugewandte Jochpaar 6, die die statische Konvergenzcharakteristik und die Form des Strahlpunktes ungünstig beeinflussen, was zu einer Verschlechterung der erhaltenen Bildabbildung führt und ein magnetisches Ablenkfeld stört, das durch (nicht dargestellte) Ablenkmittel erzeugt wird, um einen Bildbereich oder ein vollständiges Bild auf dem Leuchtschirm zu drehen. Im einzelnen muß für das nur durch den Dauermagnet 9 erzeugte Magnetfeld eine Magnetfeldkomponente B _Z in der Richtung der Röhrenachse die folgende Gleichung erfüllen:

Nach einem von den Erfindern durchgeführten Versuch verteilt sich die axiale Magnetfeldkomponente B _Z , wie in Fig. 3 gezeigt ist, wo eine durch eine Kurve Ia dargestellte Verteilung die des magnetischen Fokussierfeldes ist, das im Spalt 6 g zwischen den magnetischen Jochen 6 a und 6 b erzeugt ist, und die durch die Kurven Ib und Ic dargestellten Verteilungen diejenigen der magnetischen Streufelder sind, die an der Kathodenseite und an der Leuchtschirmseite vorliegen. Durch die Art des durch die obige Gleichung definierten Magnetfeldes ist es fast unmöglich, nur die magnetischen Streufelder zu verringern. Das an der Kathodenseite vorliegende magnetische Streufeld wirkt auf den von den Kathoden 2 zum Leuchtschirm abgegebenen Elektronenstrahl unter Erzeugung einer zur Achse der Röhre senkrechten Lorentz-Kraft, so daß die Orte der Seitenstrahlen 12 a und 12 c von ihren Mittelachsen abgelenkt werden, was zu einer Coma-Abweichung führt, die die Fokussiercharakteristik merklich verschlechtert. Andererseits verschlechtert der magnetische Streufluß auf der Leuchtschirmseite die Rechtwinkligkeit auf dem Schirm und die Konvergenzcharakteristik.

Außerdem sind in der Magnetfokussier-Kathodenstrahlröhre des oben beschriebenen Typs, wenn der Dauermagnet in der Richtung der Röhrenachse etwas verschoben wird, die Magnetflüsse im Spalt 6 g zwischen den Jochen 6 a und 6 b nicht parallel zur Röhrenachse, so daß zu den Seitenstrahlen 12 a und 12 c senkrechte Magnetfeldkomponenten auftreten, die eine merkliche vertikale Änderung der statischen Konvergenz verursachen.

Aus der DE-OS 28 26 858 ist eine Kathodenstrahlröhre gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt, die ein Paar von magnetisierbaren Elektroden enthält, wobei jeder Elektrode ein am Außenumfang des Röhrenhalses angeordneter Dauermagnetkörper zugeordnet ist.

Die CH-PS 3 08 673 offenbart eine Anordnung zur Fokussierung von Elektronenstrahlen in Kathodenstrahlröhren, bei der zur Unterdrückung magnetischer Streufelder das Fokussierfeld im wesentlichen von einem den Röhrenhals umgebenden ringförmigen, radial magnetisierten Dauermagneten erzeugt wird, der mit in Strahlrichtung vor und hinter ihm angebrachten, den Röhrenhals umgebenden Polschuhen eine im wesentlichen streufeldfreie Doppellinse bildet, die zwei entgegengesetzt gerichtete Fokussierfelder besitzt.

Aus der US-PS 34 01 295 ist eine Magnetfokussiereinrichtung für eine Elektronenstrahlröhre bekannt, wobei eine Mehrzahl ringförmiger, koaxial angeordneter Dauermagnete mit an beiden Enden angebrachten Magnetpolstücken und dazwischen gebildeten Spalten innerhalb des Röhrenhalses vorgesehen ist, wobei benachbarte Spalte entgegengesetzte Feldverläufe aufweisen.

Schließlich ist aus der JP-OS 55-43 758 A eine Magnetfokussiereinrichtung für eine Kathodenstrahlröhre bekannt, bei der durch Anordnung eines Dauermagnetkörpers und von zwei Paare bildenden Magnetmaterialstücken innerhalb des Röhrenhalses magnetische Fokussierfelder in zu benachbarten Paaren gehörenden Spalten mit in Richtung der Röhrenachse zueinander umgekehrten Richtungen erzeugt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kathodenstrahlröhre der eingangs vorausgesetzten Art zu entwickeln, bei der das Auftreten magnetischer Streufelder weitestgehend unterdrückt wird und insbesondere die Konvergenzcharakteristik der Röhre verbessert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Hauptteils einer herkömmlichen typischen Magnetfokussier-Kathodenstrahlröhre mit in einer Reihe angeordneten Elektronenstrahlerzeugungseinheiten und einem äußeren Magnet;

Fig. 2a eine Schnittdarstellung nach einer zu der in Fig. 1 senkrechten Ebene;

Fig. 2b eine Schnittdarstellung nach der Linie IIb-IIb in Fig. 1;

Fig. 2c einen Teil der in Fig. 1 gezeigten Schnittdarstellung zur Veranschaulichung einer Elektronenstrahl-Fokussierfunktion;

Fig. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung von Versuchsdaten einer Magnetfeldkomponente B _Z längs der Röhrenachse in dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines Hauptteils einer Magnetfokussier-Kathodenstrahlröhre mit äußerem Magnet gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 5 die Beziehung zwischen einer Magnetjochanordnung und der Verteilung der Magnetfeldkomponente B _Z im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4;

Fig. 6 eine Schnittdarstellung eines Hauptteils einer Magnetfokussier-Kathodenstrahlröhre mit äußerem Magnet nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 ein Diagramm der Versuchsdaten der Magnetfeldkomponente B _Z auf der Röhrenachse im Ausführungsbeispiel nach Fig. 6;

Fig. 9 ein Diagramm der Versuchsdaten der Magnetfeldkomponente B _Y auf der Seitenelektronenstrahlachse im Ausführungsbeispiel nach Fig. 6;

Fig. 10 eine Schnittdarstellung eines Hauptteils einer Magnetfokussier-Kathodenstrahlröhre nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, die einen Dauermagnetkörper für einen Außenmagnettyp zeigt;

Fig. 11 eine Schnittdarstellung eines Hauptteils einer Magnetfokussier-Kathodenstrahlröhre nach noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, die einen Dauermagnetkörper für einen Außenmagnettyp zeigt;

Fig. 12a und 12b Abwandlungen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 10 und

Fig. 13a und 13b Abwandlungen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 11.

Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung eines Hauptteils einer Magnetfokussier-Kathodenstrahlröhre nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, worin die gleichen wie die in Fig. 1 gezeigten Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals im einzelnen erläutert werden. In Fig. 4 sind drei Paare von magnetischen Jochen 26 a, 26 b; 26 c, 26 d; und 26 e, 26 f in einer Richtung der Röhrenachse Z angeordnet, und ein Spalt 26 g ist zwischen den paarweise gegenüberliegenden Jochen 26 a und 26 b gebildet, ein Spalt 26 h ist zwischen dem Paar gegenüberliegender Joche 26 c und 26 d gebildet, und ein Spalt 26 i ist zwischen dem Paar gegenüberliegender Joche 26 e und 26 f gebildet. Die Joche bestehen aus dem demjenigen der anhand der Fig. 1 erläuterten Joche 6 a und 6 b im wesentlichen identischen Material und haben geeignete Abmessungen und Formen. Das Joch 26 a ist direkt mit der dritten Gitterelektrode 5 verbunden, und die Joche 26 b und 26 c sowie die Joche 26 d und 26 e sind jeweils direkt miteinander verbunden. Die Joche 26 a, 26 b; 26 c, 26 d und 26 e, 26 f sind jeweils untereinander durch (nicht dargestellte) nichtmagnetische Metallstreifen verbunden. Jedes der Joche hat strahlendurchlässige Öffnungen 34 a, 34 b und 34 c für die drei Elektronenstrahlen 12 a, 12 b und 12 c.

An der äußeren Oberfläche des Röhrenhalses 1 ist an einer der Mitte zwischen dem zweiten Paar von magnetischen Jochen 26 c und 26 d entsprechenden Stelle ein in der Richtung der Röhrenachse Z magnetisierter zylindrischer Dauermagnet 29 mit seiner in Richtung der Röhrenachse Z liegenden Mittelachse angeordnet. Die Abmessungen des Dauermagneten 29 sind so bestimmt, daß die nach innen verlaufenden Magnetflüsse von den einzelnen magnetischen Jochen so absorbiert werden, daß die in den Spalten 26 h und 26 g oder 26 h und 26 i gebildeten magnetischen Fokussierfelder zueinander umgekehrte oder entgegengesetzte Richtungen in der Richtung der Röhrenachse Z aufweisen, wie in Fig. 4 durch gestrichelte Linien gezeigt ist. Der Dauermagnet 29 wird durch ringförmige Magnetmaterialteile 36 gehalten, die üblicherweise aus ferromagnetischem Material bestehen.

Als Beispiel für typische Abmessungen kann der Dauermagnet 29 eine Dicke von etwa 10 mm, einen inneren Durchmesser von 30-35 mm und einen äußeren Durchmesser von 40-60 mm aufweisen. Jedes der Joche 26 a-26 f kann einen Außendurchmesser von 15,6 mm aufweisen, und die Öffnungen 34 a-34 c haben jeweils einen Durchmesser von 3-6 mm. Die Jochdicke von 0,6-1,5 mm, jede Jochhöhe von 4-10 mm und jeder Spaltabstand von 5-9 mm können geeignet kombiniert werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau verteilt sich die Magnetfeldkomponente B _Z zwischen den magnetischen Jochen 26 a-26 f in einer in Fig. 5 dargestellten Verteilung. Im einzelnen entsteht ein durch eine Kurve IIa veranschaulichtes magnetisches Fokussierfeld im Spalt 26 h zwischen dem Paar von magnetischen Jochen 26 c und 26 d, zu dem der Dauermagnet 29 mittig angeordnet ist, und durch die Kurven IIb und IIc veranschaulichte magnetische Fokussierfelder entstehen im Spalt 26 g zwischen dem Paar von magnetischen Jochen 26 a und 26 b bzw. im Spalt 26 i zwischen dem Paar von magnetischen Jochen 26 e und 26 f. Die durch die Magnetstreufluß-Verteilungskurven Ib und Ic veranschaulichten Streumagnetfelder, die in Fig. 5 gestrichelt dargestellt sind und zum bekannten Aufbau gehören, sind im Spalt 26 g zwischen den magnetischen Jochen 26 a und 26 b bzw. im Spalt 26 i zwischen den magnetischen Jochen 26 e und 26 f lokalisiert und zu den durch die Kurven IIb und IIc veranschaulichten magnetischen Fokussierfeldern geändert. Als Ergebnis werden magnetische Fokussierlinsen in den Spalten 26 g, 26 h und 26 i der drei Paare der magnetischen Joche 26 a, 26 b; 26 c, 26 d; und 26 e, 26 f gebildet, und daher ist die Fokussiercharakteristik erheblich verbessert. Außerdem wird, da kein wesentliches magnetisches Streufeld an der Kathodenseite des Jochs 26 a und der Leuchtschirmseite des Jochs 26 f erzeugt wird, die Verschlechterung der Ablenkungscharakteristik und der Konvergenzcharakteristik aufgrund des magnetischen Streufeldes wesentlich unterdrückt. Außerdem kann, da das magnetische Fokussierfeld wirkungsvoll ohne Bildung des magnetischen Streufeldes erzeugt wird, ein kleinerer und leichterer Dauermagnet als der bekannte Dauermagnet verwendet werden, um die gleiche Stärke des wirksamen magnetischen Fokussierfeldes zu erzeugen.

Obwohl im dargestellten Ausführungsbeispiel drei Paare von magnetischen Jochen gezeigt sind, läßt sich ein gleichartiger Effekt auch durch zwei oder mehr als drei Paare von magnetischen Jochen erreichen. Wenn eine gerade Zahl von Paaren magnetischer Joche, z. B. nur die Joche 26 a-26 d oder die Joche 26 c-26 f in Fig. 4, verwendet werden, bleibt das magnetische Streufeld entweder auf der Leuchtschirmseite oder der Kathodenseite erhalten, das magnetische Streufeld auf der anderen Seite wird jedoch nicht erzeugt. Demgemäß können die Eigenschaften auch in diesem Fall verbessert werden.

Fig. 6 und 7 zeigen Schnittdarstellungen von Hauptteilen einer Elektromagnetfokussier-Kathodenstrahlröhre nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem zwei Paare von magnetischen Jochen 46 a, 46 b und 46 c, 46 d mit je 3 strahlendurchlässigen Öffnungen 54 a, 54 b, 54 c in der Richtung der Röhrenachse Z angeordnet sind und zwei zylindrische Dauermagnete 49 a und 49 b am Außenumfang eines Halsteils des Röhrenkolbens 1 an Stellen angeordnet sind, die einem Spalt 46 g zwischen dem Paar der Joche 46 a und 46 b bzw. einem Spalt 46 h zwischen dem Paar der Joche 46 c und 46 d entsprechen. Die Dauermagnete 49 a und 49 b werden in der Richtung der Röhrenachse Z magnetisiert und durch ringförmige Magnetmaterialteile 56 a, 56 b und 56 c gehalten, wobei sich die Pole der gleichen Polarität berühren.

Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird ein magnetisches Fokussierfeld mit einer zur Durchlaufrichtung der Elektronenstrahlen 12 a-12 c entgegengesetzten Richtung im Spalt 46 g zwischen dem Paar von Jochen 46 a und 46 b gebildet, wie in Fig. 6 durch gestrichelte Linien gezeigt ist, und ein magnetisches Fokussierfeld mit der gleichen Richtung wie der Durchlaufrichtung der Elektronenstrahlen 12 a-12 c wird im Spalt 46 h zwischen dem Paar von magnetischen Jochen 46 c und 46 d gebildet. Als Ergebnis erhält man eine in Fig. 8 dargestellte Verteilung der Magnetfeldkomponente B _Z zwischen den magnetischen Jochen 46 a-46 d. Im einzelnen wird ein durch eine Kurve II′a veranschaulichtes magnetisches Fokussierfeld zwischen den Jochen 46 a und 46 b gebildet, und ein durch eine Kurve II′b veranschaulichtes magnetisches Fokussierfeld wird zwischen den Jochen 46 c und 46 d gebildet. Dementsprechend wird ein Paar magnetischer Linsen aufgrund dieser magnetischen Fokussierfelder im Spalt 46 g zwischen den Jochen 46 a und 46 b und im Spalt 46 h zwischen den Jochen 46 c und 46 d gebildet. Als Ergebnis wird die Fokussiercharakteristik erheblich verbessert. Außerdem wird, da kein wesentliches magnetisches Streufeld an der Kathodenseite des Jochs 46 a und der Leuchtschirmseite des Jochs 46 d erzeugt wird, die Verschlechterung der Ablenkungscharakteristik und der Konvergenzcharakteristik aufgrund des magnetischen Streufeldes wesentlich unterdrückt.

Eine oder mehrere Kombinationen des magnetischen Jochpaares und des Dauermagneten können dem Aufbau nach Fig. 6 zugefügt werden. Dabei ist die Magnetisierungsrichtung des zusätzlichen Dauermagneten derjenigen des vorherigen nächsten Dauermagneten entgegengesetzt. Wenn drei solche Kombinationen des magnetischen Jochpaares und des Dauermagneten verwendet werden, erkennt man, daß eine Magnetfeldverteilung, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, erhalten wird.

In den in Fig. 5 und 8 dargestellten Magnetfeldverteilungen ist eine Integration der Komponenten oberhalb der Z-Achse im wesentlichen gleich einer Integration der Komponenten unterhalb der Z-Achse.

Ein Magnetfeld B _Y in der Richtung der Y-Achse gemäß Fig. 7 auf der Achse des Seitenstrahls 12 a oder 12 c wurde unter Verschiebung der Dauermagneten 49 a und 49 b, die in Fig. 6 dargestellt sind, von der symmetrischen Angrenzstellung weg in der Richtung der Röhrenachse Z gemessen. Die Magnetfeldkomponenten B _Y , die in den Spalten 46 g und 46 h entstehen, haben zueinander entgegengesetzte Richtungen, wie in Fig. 9 gezeigt ist. In Fig. 9 veranschaulicht eine Kurve III ein Magnetfeld B _Y , das erzeugt wird, wenn die Mitte des Magneten 49 a mit der Mitte des Spalts 46 g übereinstimmt und die Mitte des Magneten 49 b mit der Mitte des Spalts 46 h übereinstimmt, eine Kurve IV veranschaulicht ein Magnetfeld B _Y , das erzeugt wird, wenn die Magnete 49 a und 49 b um 1 mm in der Richtung der Röhrenachse Z voneinander weg verschoben werden, und eine Kurve V veranschaulicht ein Magnetfeld B _Y , das erzeugt wird, wenn die Magnete 49 a und 49 b in der gleichen Weise um 2 mm verschoben werden. Wie man daraus ersieht, gleichen sich, da das Magnetfeld B _Y oberhalb und unterhalb der Z-Achse mit der gleichen Stärke und umgekehrten Richtung zueinander, d. h. als +B _Y und -B _Y , auftritt, die Verlagerungen oder Verschiebungen des Seitenstrahls 12 a oder 12 c in den entgegengesetzten Richtungen auf der zur Z-Achse senkrechten Y-Achse untereinander aus. Als Ergebnis läßt sich, auch wenn die Dauermagnete 49 a und 49 b verschoben werden, die Verschiebung der statischen Konvergenz aufgrund der Verschiebung des Seitenstrahls unterdrücken. Der gleiche Effekt wird beim Aufbau des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 erhalten, da die Verteilung des Magnetfeldes B _Y in der Y-Richtung auf der Achse des Seitenstrahls 12 a oder 12 c, wenn der Dauermagnet 29 in Fig. 4 verschoben wird, gleich der Verteilung von B _Z in Fig. 5 ist. Bei dem in Fig. 1 dargestellten bekannten Aufbau tritt nur eine einsinnig gerichtete Magnetfeldkomponente B _Y auf, wenn der Dauermagnet 9 verschoben wird, da nur ein Spalt 6 g vorliegt und daher die Verschiebung des Seitenstrahls wesentlich ist. Nach einem von den Erfindern durchgeführten Versuch war die Verschiebung der statischen Konvergenz, als der Dauermagnet 9 beim Aufbau nach Fig. 1 um 1 mm verschoben wurde, 12 mm, während die Verschiebung der statischen Konvergenz, als die Kombination der Dauermagneten 49 a und 49 b beim Aufbau nach Fig. 6 in der Richtung der Röhrenachse um 1 mm verschoben wurde, nur 1 mm war. Demgemäß wird die Verschiebung der statischen Konvergenz beim Aufbau gemäß der Erfindung um den Faktor von nahezu 10 gegenüber dem bekannten Aufbau verringert.

Entsprechend den Versuchen der Erfinder hinsichtlich des Grades der Rotation eines Bildbereichs oder abgebildeten Bildes auf dem Leuchtschirm aufgrund des möglichen magnetischen Streufeldes wurde gefunden, daß der in Fig. 1 dargestellte herkömmliche Aufbau den Rotationswinkel von 5° liefert, während beispielsweise der Aufbau des in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiels einen Rotationswinkel von nur 0,6° ergibt, wenn Röhren gleicher Größe für die beiden Aufbautypen verwendet werden.

Fig. 10 zeigt eine Schnittdarstellung eines Hauptteils einer Elektromagnetfokussier-Kathodenstrahlröhre nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wenn der in Fig. 10 gezeigte Aufbau mit den in Fig. 6 gezeigten magnetischen Jochen 46 a-46 d kombiniert wird, funktioniert er als äußerer Dauermagnetkörper.

Es wird nun ein Beispiel erläutert, in dem der Aufbau nach Fig. 10 als der äußere Dauermagnetkörper verwendet wird. Man erkennt ein magnetisches Joch 76 a für den magnetischen Nebenschluß aus weichem ferromagnetischen Material. Das Joch 76 a hat einen rechteckigen Querschnitt und ein zylindrisches oder ringförmiges äußeres Profil. Es hat mittlere Öffnungen 100, durch die sich der Halsteil des Röhrenkolbens erstrecken soll. Innerhalb des Joches 76 a sind ein zylindrischer Dauermagnet 69, der in der Richtung der Röhrenachse Z magnetisiert ist, und eine zylindrische oder ringförmige magnetische Nebenschlußplatte 76 b aus weichem ferromagnetischen Material starr koaxial längs der Öffnung 100 befestigt. Der Dauermagnet 69 und die magnetische Nebenschlußplatte 76 b haben im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Öffnung 100. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der S-Pol des Dauermagneten 69 am magnetischen Joch 76 a befestigt, während die magnetische Nebenschlußplatte 76 b fest am N-Pol des Dauermagneten 69 montiert ist, um eine Einrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Fokussierfeldes zu bilden. Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird ein magnetischer S-Pol an den entgegengesetzten offenen Enden 100 des magnetischen Joches 76 a gebildet, und ein magnetischer N-Pol wird an der magnetischen Nebenschlußplatte 76 b im magnetischen Joch 76 a gebildet, so daß die S-N-S-Magnetpolanordnung in der Richtung der Röhrenachse Z vorgesehen ist. Der Halsteil des Röhrenkolbens wird in die Öffnungen 100 des äußeren Dauermagnetkörpers eingeschoben, und man stellt den Kolben so ein, daß die Mitte des Dauermagneten 69 zum Spalt 46 g (s. Fig. 6) ausgerichtet ist und der Mittelpunkt zwischen der magnetischen Nebenschlußplatte 76 b und dem offenen Ende 100 des Jochs 76 a an der Leuchtschirmseite zum Spalt 46 h ausgerichtet ist.

Fig. 11 zeigt eine Schnittdarstellung eines Hauptteils einer Magnetfokussier-Kathodenstrahlröhre nach noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein in der zur Röhrenachse Z senkrechten Richtung magnetisierter zylindrischer oder ringförmiger Dauermagnet 89 in der Mitte des magnetischen Jochs 96 a montiert. Ein S-Pol des Dauermagneten 89 ist an der Innenwand des Jochs 96 a befestigt, und eine zylindrische oder ringförmige magnetische Nebenschlußplatte 96 b ist an einem N-Pol des Dauermagneten 89 fest montiert.

Bei diesem Aufbau wird ein magnetischer S-Pol an den entgegengesetzten offenen Enden des magnetischen Jochs 96 a gebildet, während ein magnetischer N-Pol an der magnetischen Nebenschlußplatte 96 b in der Mitte des magnetischen Jochs 96 a gebildet wird, so daß die S-N-S-Magnetpolanordnung in der Richtung der Z-Achse gebildet ist. Die geöffneten Teile 120 werden als Öffnungen verwendet, in die der Halsteil des Röhrenkolbens eingeschoben wird, wenn der Aufbau nach Fig. 11 als der äußere Dauermagnetkörper verwendet wird.

Die Fig. 12a und 12b zeigen Abwandlungen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 10. Fig. 12a zeigt einen Aufbau einer N-S-N-S-Magnetpolanordnung in der Richtung der Röhrenachse mit einem zusätzlichen zylindrischen Dauermagnet 69′ und einer zusätzlichen magnetischen Nebenschlußplatte 76 c, und Fig. 12b zeigt einen Aufbau einer S-N-S-N-S-Magnetpolanordnung mit einem zusätzlichen magnetischen Joch 76 d, einem zusätzlichen Dauermagnet 69′′ und einer zusätzlichen magnetischen Nebenschlußplatte 76 e. Der Grund, weshalb diese Magnetpolanordnung erhalten werden, ist aus den Figuren ohne weiteres ersichtlich und braucht nicht im einzelnen erläutert zu werden.

Die Fig. 13a und 13b zeigen Abwandlungen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 11. Fig. 13a zeigt einen Aufbau einer S-N-S-N-Magnetpolanordnung in der Richtung der Röhrenachse mit einem zusätzlichen magnetischen Joch 96 c, einem zusätzlichen ringförmigen Dauermagnet 89′ und einer zusätzlichen ringförmigen magnetischen Nebenschlußplatte 96 d, und Fig. 13b zeigt einen Aufbau einer S-N-S-N-S-Magnetpolanordnung mit einem zusätzlichen magnetischen Joch 96 e, einem zusätzlichen ringförmigen Dauermagnet 89′′ und einer zusätzlichen ringförmigen magnetischen Nebenschlußplatte 96 f.

Obwohl die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele erläutert wurde, beruht ein wichtiges gemeinsames Merkmal der Erfindung darauf, daß mehrere Paare von Magnetmaterialstücken (Elektroden) vorgesehen sind, wobei die Magnetmaterialstücke in jedem Paar einander in der Richtung der Röhrenachse unter Bildung eines Spalts dazwischen gegenüberliegen, und daß magnetische Fokussierfelder mit zueinander in der Richtung der Röhrenachse entgegengesetzten oder umgekehrten Feldrichtungen in den einzelnen zu den angrenzenden Magnetmaterialstückpaaren gehörenden Spalten erzeugt werden, so daß die magnetischen Fokussierfelder durch einen oder mehrere Dauermagnete wirksam in den einzelnen Spalten gebildet werden und das Auftreten des magnetischen Streufeldes äußerst gering gehalten wird. In dieser Weise wird die Fokussiercharakteristik verbessert, und die Verschlechterung der Eigenschaften aufgrund des magnetischen Streuflusses wird unterdrückt.

Claims (6)

1. Kathodenstrahlröhre mit einer Inline-Elektronenstrahlerzeugungseinheit und einer magnetischen Fokussiereinrichtung, welche einen am Außenumfang des Röhrenhalses angeordneten Dauermagnetkörper und zur Elektronenstrahlerzeugungseinheit gehörende, magnetisierbare und jeweils mit mehreren Öffnungen für den Elektronendurchtritt versehene Elektroden enthält, die mit ihren Öffnungen parallel zur Röhrenachse ausgerichtet sind, wobei zwei benachbarte Elektroden in dem dazwischenliegenden Spalt ein magnetisches Fokussierungsfeld bilden, dadurch gekennzeichnet, daß

• - mehrere Paare solcher benachbarten Elektroden (26 a-26 b, 26 c-26 d, 26 e-26 f; 46 a-46 b, 46 c-46 d) im Röhrenhals (1) vorgesehen sind,
• - der Dauermagnetkörper (29; 49 a, 49 b; 69, 76 a, 76 b; 89, 96 a, 96 b; 69, 69′, 76 a-76 c; 69, 69′′, 76 a, 76 b, 76 d, 76 e; 89, 89′, 96 a-96 d; 89, 89′′, 96 a, 96 b, 96 e, 96 f) und die Elektrodenpaare so angeordnet sind, daß die magnetischen Fokussierungsfelder in den in Richtung der Röhrenachse (Z) aufeinanderfolgenden Spalten (26 g, 26 k, 26 i; 46 g, 46 h) zwischen den Elektroden entgegengesetzte axiale Feldkomponenten haben,
• - jeweils zwei von aufeinanderfolgenden Spalten umgebende Elektroden (26 b, 26 c, 26 d, 26 e; 46 b, 46 c) miteinander so verbunden sind, daß sie einen Hohlkörper bilden, dessen Innenraum gegenüber dem vom Dauermagnetkörper herrührenden, nach innen zur Röhrenachse gerichteten Magnetfeld abgeschirmt ist.

2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnetkörper ein zylindrischer Dauermagnet (29) ist, der in Richtung der Röhrenachse (Z) magnetisiert ist und am Außenumfang des Röhrenhalses (1) an der Stelle eines Spaltes (26 h) angeordnet ist.

3. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der mehreren Elektrodenpaare (26 a, 26 b; 26 c, 26 d; 26 e, 26 f) ungerade ist und daß der Spalt (26 h) zum mittleren Paar (26 c, 26 d) gehört.

4. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnetkörper aus zwei benachbarten zylindrischen Dauermagneten (49 a, 49 b) besteht, die am Außenumfang des Röhrenhalses (1) an den Stellen der Spalte (46 g, 46 h) angeordnet sind, die zu zwei benachbarten Elektrodenpaaren (46 a, 46 b; 46 c, 46 d) gehören, und daß die Dauermagnete (49 a, 49 b) in Richtung der Röhrenachse (Z) in entgegengesetzten Richtungen zueinander magnetisiert sind.

5. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Elektrodenpaare (46 a, 46 b; 46 c, 46 d) vorgesehen sind und der Dauermagnetkörper einen zylindrischen, in Richtung der Röhrenachse (Z) magnetisierten Dauermagneten (69) aufweist, wobei eine zylindrische magnetische Nebenschlußplatte (76 b) an einem Magnetpol (N) des Dauermagneten (69) montiert ist und ein zylindrisches magnetisches Joch (76 a) mit einander in Richtung der Röhrenachse an den entgegengesetzten Seiten der magnetischen Nebenschlußplatte (76 b) gegenüberstehendem ersten und zweiten offenen Ende (100, 100) vorgesehen ist, wovon das erste offene Ende (100) am anderen Magnetpol (S) des Dauermagneten (69) montiert ist und der Spalt (46 g) eines der beiden Elektrodenpaare (46 a, 46 b) zwischen dem ersten offenen Ende (100) des magnetischen Jochs (76 a) und der magnetischen Nebenschlußplatte (76 b) angeordnet ist, während der Spalt (46 h) des anderen Elektrodenpaares (46 c, 46 d) zwischen dem zweiten offenen Ende (100) des magnetischen Jochs (76 a) und der magnetischen Nebenschlußplatte (76 b) angeordnet ist.

6. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Elektrodenpaare (46 a, 46 b; 46 c, 46 d) vorgesehen sind und der Dauermagnetkörper einen zylindrischen, senkrecht zur Röhrenachse (Z) magnetisierten Dauermagneten (89) aufweist, wobei eine zylindrische magnetische Nebenschlußplatte (96 b) an einem inneren Magnetpol (N) des Dauermagneten (89) befestigt ist, ein zylindrisches magnetisches Joch (96 a) mit einander in Richtung der Röhrenachse (Z) an entgegengesetzten Seiten der magnetischen Nebenschlußplatte (96 b) gegenüberstehendem ersten und zweiten offenen Ende (120, 120) vorgesehen ist und ein Mittelteil davon an einem äußeren Magnetpol (S) des Dauermagneten (89) befestigt ist, und daß der Spalt (46 g) des einen der beiden Elektrodenpaare (46 a, 46 b) zwischen dem ersten offenen Ende (120) des magnetischen Jochs (96 a) und der magnetischen Nebenschlußplatte (96 b) angeordnet ist, während der Spalt (46 h) des anderen Elektrodenpaares (46 c, 46 d) zwischen dem zweiten offenen Ende (120) des magnetischen Jochs (96 a) und der magnetischen Nebenschlußplatte (96 b) angeordnet ist.