DE3218939C2

DE3218939C2 -

Info

Publication number: DE3218939C2
Application number: DE3218939A
Authority: DE
Inventors: Jan Bijma; Antonius Johannes Maria Van Der Eindhoven Nl Beld
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1981-05-22
Filing date: 1982-05-19
Publication date: 1991-05-02
Also published as: GB2099214B; US4890032A; HK2386A; GB2099214A; BR8202897A; FR2506515B1; FR2506515A1; JPH0463502B2; KR840000066A; YU44347B; YU107782A; ES512396A0; JPS57196456A; KR900003937B1; IT8221364A0; ES8304711A1; CA1183195A; IT1151172B; DE3218939A1; NL8102526A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbbildröhre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Farbbildröhre mit einem sogenannten integrierten Elektronenstrahlerzeugungssystem, bei dem für die Elektronenstrahlen eine Anzahl von Elektroden gemeinsam ausgeführt ist, ist aus der DE-OS 29 34 993 bekannt.

Bei der in Fig. 6 der vorgenannten Offenlegungsschrift dargestellten Ausführungsform enthält das Elektronen strahlerzeugungssystem drei Kathoden, eine gemeinsame erste und eine gemeinsame zweite Elektrode, mit deren Hilfe drei in einer Ebene und entlang paralleler Achsen verlaufende Elektronenstrahlen erzeugt werden. Die Elektronenstrahlen werden jeweils auf den Bildschirm fokussiert, und zwar mit Hilfe eines einzigen Fokussierlinsenfeldes, das zwischen den einander zugekehrten Seiten einer ersten und einer zweiten gemeinsamen Fokussierelektrode erzeugt wird.

Von der ersten Fokussierelektrode sind auf der der zweiten Elektrode zugekehrten Seite die Öffnungen für die zwei äußeren Elektronenstrahlen exzentrisch zu den Achsen der erzeugten Elektronenstrahlen angeordnet. Dadurch wird zwischen den einander zugekehrten Seiten der ersten Fokussierelektrode und der zweiten Elektrode ein asym metrisches Linsenfeld erzeugt, das die zwei äußeren Elektronenstrahlen in Richtung auf den mittleren Elektronenstrahl ablenkt, derart, daß die drei Elektronenstrahlen auf dem Bildschirm konvergieren. Die Öffnungen in den zwei Fokussierelektroden an den Stellen der Fokussierlinsen sind für die zwei äußeren Elektronenstrahlen gegeneinander versetzt, derart, daß in bezug auf die bereits über den Konvergenzwinkel abgelenkten äußeren Elektronenstrahlen symmetrische Fokussierlinsenfelder erzeugt werden. Dies hat zum Zweck, daß Änderungen in den Spannungen der Fokussier elektroden und somit Änderungen in der Stärke der Fokussier linsenfelder keinen Einfluß auf die Konvergenz der Elektronenstrahlen ausüben.

Eine von der Fokussierung unabhängige Konvergenz der Elektronenstrahlen ist vor allem bei denjenigen Systemen von Bedeutung, bei denen Fehler in der statischen Konvergenz mit Hilfe eines im Hals der Bildröhre angeordneten Ringes aus magnetischem Material korrigiert werden, der je nach den gewünschten Korrekturen von außen her dauernd als Mehrpol magnetisiert wird. Dabei ist es nicht mehr möglich, bei Änderungen der Fokussierspannungen die Konvergenz der Elektronenstrahlen von außen her nachzuregeln.

Bei der bekannten Röhre werden die zwei äußeren Elektronenstrahlen für die Konvergenz in Richtung auf den mittleren Elektronenstrahl in der Nähe der Öffnungen auf der der zweiten Elektrode zugekehrten Seite der ersten Fokussierelektrode abgelenkt.

Die Ablenkung der äußeren Elektronenstrahlen an dieser Stelle weist jedoch den Nachteil auf, daß Änderungen in den Spannungen der ersten Fokussierelektrode und der zweiten Elektrode kleine Änderungen in dem Winkel herbeiführen, über den die äußeren Elektronenstrahlen abgelenkt werden.

Diese Winkeländerungen führen Änderungen in der Lage des virtuellen Gegenstandes herbei, der von der Fokussierlinse auf dem Bildschirm abgebildet wird. Diese Verschiebungen haben Strahlverschiebungen auf dem Bildschirm und dadurch Konvergenzfehler zur Folge.

Die Erfindung hat daher zur Aufgabe, eine Röhre der eingangs genannten Art anzugeben, bei der eine von der Fokussierung unabhängige Konver genz der Elektronenstrahlen besser gewährleistet ist.

Eine Farbbildröhre eingangs genannter Art ist zur Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß das asymmetrische Linsenfeld zur Ablenkung der zwei äußeren Elektronenstrahlen in Richtung auf den mittleren Elektronenstrahl an der Stelle des Überkreuzungspunkts der zwei äußeren Elektronenstrahlen erzeugt wird. Der Erfindung liegt folgende Erkenntnis zugrunde: Von den erzeugten Elektronenstrahlen wird an der Stelle der zweiten Elektrode ein sogenannter Überkreuzungspunkt ("cross-over") gebildet. Der Überkreuzungspunkt ist der Punkt, in dem ein Elektronenstrahl den kleinsten Querschnitt aufweist. Dieser Überkreuzungspunkt ist der Gegenstand, der von der Fokussierlinse auf den Bildschirm abgebildet wird. Dadurch, daß die äußeren Elektronenstrahlen an der Stelle des Überkreuzungspunkts über den Konvergenzwinkel abgelenkt werden, führen kleine Winkel änderungen infolge von Änderungen des Potentials der zweiten Elektrode und der ersten Fokussierelektrode nicht zu Lagen änderungen der Strahlen auf dem Bildschirm. Der Gegenstandspunkt wird stets scharf auf dem Bildschirm abgebildet, so daß Winkeländerungen nur zu einer Änderung des Winkels führen, unter dem der Strahl an derselben Stelle den Bildschirm trifft.

Eine erste Weiterbildung einer Farbbildröhre nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode durch eine becherförmige Elektrode gebildet wird, die im Bodenteil mit Öffnungen für jeden Elektronenstrahl versehen ist, die zentrisch zu den Öffnungen in der ersten Elektrode liegen, und daß auf dem Bodenteil und an dem offenen Ende der becherförmigen Elektrode jeweils eine mit Öffnungen für jeden Elektronenstrahl versehene Platte befestigt ist, derart, daß die äußeren Öffnungen in den beiden Platten exzentrisch zu den äußeren Öffnungen im Bodenteil der becherförmigen Elektrode angeordnet sind.

Eine zweite Weiterbildung einer Farbbildröhre nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode durch eine becherförmige Elektrode gebildet wird, die im Bodenteil mit Öffnungen für jeden Elektronenstrahl versehen ist, von denen die zwei äußeren Öffnungen exzentrisch zu den äußeren Öffnungen in der ersten Elektrode liegen, und daß am offenen Ende der becherförmigen Elektrode eine mit Öffnungen für jeden Elektronenstrahl versehene Platte befestigt ist, deren äußere Öffnungen exzentrisch zu den äußeren Öffnungen in der ersten Elektrode liegen.

Neben Elektronenstrahlerzeugungssystemen, bei denen die Elektronenstrahlen auf den Bildschirm mit Hilfe einer einzigen Fokussierlinse fokussiert werden, sind Elek tronenstrahlerzeugungssysteme bekannt, bei denen die Elektronenstrahlen auf den Bildschirm mit Hilfe mehrerer Fokussierlinsen fokussiert werden.

So ist aus der US-PS 40 63 340 ein integriertes Elek tronenstrahlerzeugungssystem mit vier Fokussierelektroden bekannt, mit deren Hilfe drei Fokussierlinsenfelder erzeugt werden. Die - in der Wanderrichtung der Elektronenstrahlen gesehen - letzte Fokussierelektrode liegt an Hochspannungspotential, während die erste und die dritte Fokussierelektrode elektrisch miteinander verbunden sind und an einem Potential liegen, daß etwa 40% des Hochspannungspotentials beträgt, wobei die zweite Fokussier elektrode an einem Potential liegt, das etwa 25% des Hoch spannungspotentials beträgt.

Weiter ist aus der US-PS 38 63 091 ein Elektronen strahlerzeugungssystem mit vier Fokussierelektroden bekannt, wobei die zweite und die vierte Fokussierelektrode elektrisch miteinander verbunden sind und an Hochspannungspotential liegen, während die erste und die dritte Fokussier elektrode elektrisch miteinander verbunden sind und an einem Potential liegen, das etwa 40% des Hochspannungspotentials beträgt.

Ein Elektronenstrahlerzeugungssystem vom sogenannten Unipotentialtyp mit drei Fokussierelektroden, von denen die erste und die dritte Fokussierelektrode elektrisch miteinander verbunden sind und an Hochspannungspotential liegen, ist aus der US-PS 41 78 532 bekannt.

Auch bei derartigen mit mehreren Fokussierlinsen ausgeführten Elektronenstrahlerzeugungssystemen ist es wünschenswert, daß die Konvergenz der Elektronenstrahlen von der Fokussierung der Elektronenstrahlen unabhängig ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel mindestens drei Fokussierelektroden mit Öffnungen für die zwei äußeren Elektronenstrahlen enthalten, deren Mitten auf der Achse der an der Stelle des Überkreuzungspunkts abgelenkten äußeren Elektronenstrahlen liegen. Nachdem die zwei äußeren Elektronenstrahlen an der Stelle des Überkreuzungspunkts über den Konvergenzwinkel abgelenkt worden sind, sollen alle Fokussierlinsenfelder die bereits abgelenkten äußeren Elektronenstrahlen fokussieren, ohne daß sie diese noch weiter ablenken. Nach dem Durchlaufen jedes Fokussierlinsenfeldes soll die Achse eines Elektronenstrahls fluchtrecht zu der Achse des Elektronenstrahls vor dem Durchlaufen des Fokussierlinsenfeldes liegen. Dies wird dadurch bewirkt, daß die Mitten aller Öffnungen für die äußeren Elektronenstrahlen in den Fokussierelektroden auf der Achse der bereits an der Stelle des Überkreuzungspunkts über den Konvergenzwinkel abgelenkten äußeren Elektronenstrahlen liegen. Dadurch sind alle Fokussierlinsenfelder für die zwei äußeren Elektronenstrahlen zu dem durchgehenden Strahl symmetrisch. Eine Änderung in den Spannungen der Fokussierelektroden übt in diesem Falle keinen Einfluß auf die Konvergenz der Elektronenstrahlen aus.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Öffnungen in den Fokussierelektroden der zweiten Mittel von der - in der Wander richtung der Elektronenstrahlen gerechnet - letzten Fokussierelektrode zu der ersten Fokussierelektrode hin abnimmt. Bei den aus den obengenannten USA-Patentschriften bekannten, mit mehreren Fokussierlinsen versehenen Elektronenstrahl erzeugungssystemen weisen die aufeinanderfolgenden Öffnungen in den Fokussierelektroden gleiche Durchmesser auf. Bei einem Elektronenstrahlerzeugungssystem, bei dem die Mitten der Öffnungen für die äußeren Elektronenstrahlen in den Fokussierelektroden auf der Achse der bereits an der Stelle des Strahlknotens abgelenkten äußeren Elek tronenstrahlen liegen, würden gleiche Durchmesser der Öffnungen in den Fokussierelektroden eine Vergrößerung des Querschnittes des Elektronenstrahlerzeugungssystems ergeben. Dies würde die Anwendung des Elektronenstrahl erzeugungssystem in einer Bildröhre mit einem kleinen Halsdurchmesser verhindern. Dadurch, daß man den Linsen durchmesser der aufeinanderfolgenden Fokussierlinsen, von der letzten Fokussierelektrode her gerechnet, abnehmen läßt, kann der Querschnitt des Elektronenstrahlerzeugungs systems beschränkt bleiben. Die der letzten Fokussier elektrode vorangehenden kleineren Linsendurchmesser haben keine Vergrößerung der sphärischen Aberration der Elek tronenstrahlen zur Folge, weil bei einem System mit mehreren Fokussierlinsen der Querschnitt des Elektronenstrahls in der Wanderrichtung nur langsam zunimmt, so daß der Durchmesser des Elektronenstrahls in bezug auf den Durchmesser der Fokussierlinsen klein bleibt.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Farbbildröhre nach der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Elektronenstrahlerzeugungssystems für die Röhre nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch das Elektronenstrahl erzeugungssystem nach Fig. 2,

Fig. 4a und 4b eine nähere Erläuterung des Prinzips der Erfindung, und

Fig. 5 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines Triodenteiles für ein Elektronenstrahlerzeugungssystem einer Farbbildröhre nach der Erfindung.

Die in Fig. 1 dargestellte Farbbildröhre enthält in einem evakuierten Kolben 1 ein schematisch gezeigtes Elektronenstrahlerzeugungssystem 2 zum Erzeugen dreier Elektronenstrahlen, die mit R, G und B bezeichnet sind. Die drei Elektronenstrahlen werden mit Hilfe eines koaxial um die Röhrenachse angeordneten Ablenk spulensystems 3 abgelenkt und schneiden sich auf der Höhe einer in geringer Entfernung von dem Frontglas 4 befestigten Lochmaske 5. Das Frontglas 4 ist mit einem Bildschirm 6 versehen, der durch ein Muster in den Farben Rot, Grün und Blau aufleuchtender Leuchtstoffe gebildet wird. Die Lochmaske 5 ist mit einer Vielzahl von Öffnungen 7 versehen und ist derart in bezug auf den Bildschirm 6 positioniert, daß jeder der Elektronenstrahlen Leuchtstoffgebieten einer bestimmten Farbe zugeordnet wird.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Elektronenstrahlerzeugungssystems für die Farbbildröhre nach Fig. 1. Das Elektronenstrahlerzeugungssystem 10 enthält erste Mittel 11 zum Erzeugen dreier in einer Ebene liegender Elektronenstrahlen auf dem Bildschirm. Die Mittel 11 enthalten drei gesonderte Kathoden 13 und weiter eine gemeinsame erste Elektrode 14 und eine gemeinsame zweite Elektrode 15, die mit Öffnungen für die drei Elektronenstrahlen versehen sind. Die zweiten Mittel 12 werden durch vier den drei Elektronenstrahlen gemeinsame Fokussierelektroden 18, 19, 20 und 21 gebildet. Die Elektroden 18, 19 und 20 werden durch je zwei becherförmige Teile gebildet, die mit ihren offenen Enden gegeneinander liegen. Auf der Elektrode 21 ist eine Zentrierschale 22 befestigt, die mit Kontaktfedern 23 und Zentrierfedern 24 versehen ist. Die Kontaktfedern 23 bilden einen elektrischen Kontakt mit einer auf der Innenseite der Röhrenwand abgebrachten elektrisch leitenden Schicht. Die Zentrierfedern 24 positionieren das Elektronen strahlerzeugungssystem 10 in dem Hals der Bildröhre. Die Elektroden sind mit Aufhängebügeln 25 versehen, deren Enden in isolierende Glasstäbe eingeschmolzen sind, die der Deutlichkeit halber in der Figur nicht dargestellt sind.

Die Elektroden des Elektronenstrahlerzeugungssystems 10 führen beim Betrieb der Röhre z. B. die folgenden Potentiale:

Kathode 13\|0-160 V
erste Elektrode 14	0 V
zweite Elektrode 15	700 V
Elektrode 18	10 kV
Elektrode 19	25 kV
Elektrode 20	10 kV
Elektrode 21	25 kV

In Fig. 3 ist schematisch ein Längsschnitt durch das Elektronenstrahlerzeugungssystem nach Fig. 2 dargestellt. Das Elektronenstrahlerzeugungssystem enthält drei schematisch dargestellte Kathoden 13, deren Endfläche mit einer emittierenden Schicht 30 überzogen ist. Innerhalb jeder Kathode ist ein Glühdraht 31 angeordnet. An jeder Kathode 13 ist ein Stromzuführungsleiter 32 befestigt, dem das Videosignal für den betreffenden Strahl zugeführt wird. In einem Abstand von 0,075 mm von den Kathoden 13 ist eine den drei Elektronenstrahlen gemeinsame erste Elektrode 14 angeordnet. Die erste Elektrode 14 ist aus zwei gegeneinander angebrachten Platten 35 und 36 mit einer Dicke von 0,1 mm bzw. 0,2 mm aufgebaut.

In einem Abstand von 0,25 mm vor der ersten Elektrode 14 befindet sich eine zweite Elektrode 15. Diese zweite Elektrode 15 wird durch einen becherförmigen Teil 40 gebildet, in dem auf dem mit Öffnungen versehenen Bodenteil eine mit Öffnungen versehene Platte 41 befestigt ist. Am offenen Ende des becherförmigen Teiles 40 ist eine mit Öffnungen versehene Platte 42 befestigt. Die Gesamthöhe der zweiten Elektrode 15 beträgt 1,45 mm. In der nachstehenden Tabelle sind die Abmessungen der Öffnungen in der ersten Elektrode 14 und der zweiten Elektrode 15 mit ihrem Abstand von der Achse 80 des mittleren Elektronenstrahls erwähnt. Es sei bemerkt, daß bei anderen Abmessungen der Elektroden andere Abmessungen der Öffnungen und andere Achsenabmessungen erforderlich sind.

Tabelle I

Wie aus der obenstehenden Tabelle hervorgeht, sind für die zwei äußeren Elektronenstrahlen die Öffnungen 55 in der Platte 41 und die Öffnungen 57 in der Platte 42 gegen die entsprechenden Öffnungen 53 in dem becherförmigen Teil 40 versetzt. Dadurch wird an der Stelle der zweiten Elektrode 15 für die äußeren Elektronenstrahlen ein asymmetrisches Linsenfeld erzeugt, das die äußeren Elektronenstrahlen in Richtung auf den mittleren Elektronenstrahl ablenkt, und zwar derart, daß die drei Elektronenstrahlen auf dem Bildschirm konvergieren. Die äußeren Elektronenstrahlen werden an der Stelle des Überkreuzungspunkts ("cross-over") der Elektronenstrahlen abgelenkt.

Der Überkreuzungspunkt, der an der Stelle der zweiten Elektrode 15 gebildet wird, ist die Stelle, an der der Elektronenstrahl den kleinsten Querschnitt aufweist. Wenn an der Stelle des Strahlknotens die äußeren Elektronenstrahlen über den Konvergenzwinkel abgelenkt werden, ergibt sich der Vorteil, daß Spannungsänderungen der ersten Fokussierelektrode 18 und der zweiten Elektrode 15 nahezu keinen Einfluß auf die Konvergenz der Elektronenstrahlen ausüben. Der Überkreuzungspunkt ist nämlich der Gegenstand, der von den Fokussierlinsen auf dem Bildschirm abgebildet wird. Dadurch führen Änderungen in dem Winkel, über den die äußeren Elektronenstrahlen an der Stelle des Überkreuzungspunkts abgelenkt werden, infolge von Spannungsänderungen in der zweiten Elektrode 15 und der ersten Fokussierelektrode 18 nur zu Änderungen in dem Winkel, unter dem die Elektronenstrahlen den Bildschirm treffen, und nicht zu Änderungen der Stelle, an der die Elektronenstrahlen den Bildschirm treffen.

Nach dem Durchlaufen der zweiten Elektrode 15, in der die zwei äußeren Elektronenstrahlen über den Konvergenzwinkel abgelenkt werden, werden die Elektronenstrahlen von einer Anzahl aufeinanderfolgender Fokussierlinsenfelder auf den Bildschirm fokussiert. Die Fokussierlinsenfelder werden zwischen den einander zugekehrten Seiten der Elektroden 18 und 19, 19 und 20 und 20 und 21 erzeugt. Das Linsenfeld zwischen der zweiten Elektrode 15 und der Elektrode 18 sorgt für eine sogenannte Vorfokussierung der Elektronenstrahlen. Der Abstand zwischen der zweiten Elektrode 15 und der ersten Fokussierelektrode beträgt 1,40 mm.

In der nachstehenden Tabelle sind von den Öffnungen in den Fokussierelektroden die Durchmesser und die Abstände von der Achse 80 des mittleren Elektronenstrahls erwähnt. Der gegenseitige Abstand der Fokussierelektroden beträgt 0,7 mm und die Dicke des Elektrodenmaterials beträgt 0,2 mm.

Tabelle II

Wie aus der obenstehenden Tabelle hervorgeht, sind die Öffnungen für die äußeren Elektronenstrahlen gegeneinander versetzt und weisen die Öffnungen verschiedene Durchmesser auf. Dadurch werden die für die zwei äußeren bereits über den Konvergenzwinkel abgelenkten Elektronenstrahlen symmetrischen Fokussierlinsenfelder erzeugt. Die Achse eines Elektronenstrahls liegt nach dem Durchlaufen eines derartigen symmetrischen Fokussierlinsenfeldes fluchtrecht zu der Achse der Elektronenstrahlen vor dem Durchlaufen des Linsenfeldes. Durch die symmetrische Fokussierung der zwei äußeren Elektronenstrahlen wird bewirkt, daß die Konvergenz der Elektronenstrahlen von der Fokussierung der Elektronenstrahlen unabhängig ist. Bei Spannungsänderungen der Fokussierelektroden ändert sich nämlich nur die Stärke der Fokussierung der Elektronenstrahlen, ohne daß die Konvergenz beeinflußt wird.

Eine von der Fokussierung unabhängige Konvergenz der Elektronenstrahlen ist vor allem für jene Systeme von Bedeutung, bei denen Fehler in der statischen Konvergenz mit Hilfe eines im Hals der Bildröhre angeordneten Ringes aus magnetischem Material korrigiert werden, der je nach den gewünschten Korrekturen von außen her dauernd als Mehrpol magnetisiert wird. Dabei ist es nicht mehr möglich, bei Änderungen in den Fokussierspannungen und Konvergenz der Elektronenstrahlen von außen her nachzuregeln.

Aus der Tabelle läßt sich auch ablesen, daß der Durchmesser der Öffnungen in den Fokussierelektroden und damit der Durchmesser der Fokussierlinsen von der Elektrode 21 zu der Elektrode 15 abnimmt. Dadurch, daß man in dieser Richtung den Durchmesser der aufeinanderfolgenden Fokussierlinsen abnehmen läßt, kann der Querschnitt des Elektronen strahlerzeugungssystems beschränkt bleiben. Bei einem Elektronenstrahlerzeugungssystem, bei dem die Mitten der Öffnungen für die äußeren Elektronenstrahlen in den Fokussierelektroden nahezu auf der Achse der bereits an der Stelle des Überkreuzungspunkts abgelenkten äußeren Elektronenstrahlen liegen, würden gleiche Durchmesser der Öffnungen in den Fokussierelektroden nämlich eine Vergrößerung des Querschnitts des Elektronenstrahlerzeugungssystems ergeben. Die kleineren Durchmesser der der letzten Fokussierlinse vorangehenden Fokussierlinsen haben keine Vergrößerung der sphärischen Aberration der Elektronenstrahlen zur Folge. Bei einem System mit mehreren Fokussierlinsen nimmt der Querschnitt des Elektronenstrahls in der Wanderrichtung nur langsam zu. Der Querschnitt des Elektronenstrahls bleibt dadurch gering in bezug auf den Querschnitt der Fokussierlinsen, so daß auch die sphärische Aberration gering bleibt.

Wie bereits erwähnt wurde, wird in dem Elektronen strahlerzeugungssystem der Überkreuzungspunkt ("cross-over") eines Strahls mit einem Linsensystem auf dem Bildschirm abgebildet. Bei einem Elektronenstrahlerzeugungssystem, bei dem dieses Linsensystem durch eine Anzahl von Fokussierlinsenfeldern gebildet wird, tritt eine schwache Vergrößerung des Überkreuzungspunkts auf. Diese schwache Vergrößerung ergibt einen kleinen Auftreffleck des Elektronenstrahls in der Mitte des Bildschirms. Eine schwache Vergrößerung ist aber mit einer verhältnismäßig starken Winkelvergrößerung gepaart. Dadurch ist bei derartigen Elektronenstrahl erzeugungssystemen der Querschnitt der Elektronenstrahlen in der Ablenkebene verhältnismäßig groß. In der Ablenk ebene werden die Strahlen über den Bildschirm mit Hilfe einer um die Bildröhre angeordneten Ablenkspule abgelenkt. Die zur Zeit üblichen Ablenkspulen sind selbstkonvergierend, d. h., daß sie keine dynamischen Konvergenzkorrekturen brauchen. Derartige selbstkonvergierende Ablenkspulen sind aber stark astigmatisch. Dadurch erhält der Auftreffleck der Elektronenstrahlen bei Ablenkung einen großen vertikalen Lichthof, was zu einer starken Herabsetzung der Schärfe am Rande des Bildschirms führt. Dieser vertikale Lichthof ist der vertikalen Abmessung des Querschnittes der Elektronenstrahlen in der Ablenkebene proportional. Wegen der großen vertikalen Abmessungen in der Ablenkebene bei einem Elektronenstrahlerzeugungssystem mit mehreren Fokussierlinsen tritt ein verhältnismäßig großer vertikaler Lichthof auf. Das Auftreten dieses großen vertikalen Lichthofs wird größtenteils durch die Konstruktion der ersten Elektrode vermieden. Wie aus der Tabelle I hervorgeht, ist die erste Elektrode 14 aus zwei Platten 35 und 36 aufgebaut, die mit einer quadratischen bzw. einer rechteckigen Öffnung versehen sind. Durch diese Konstruktion wird an den Stellen der Öffnungen in der ersten Elektrode 14 ein Vierpollinsenfeld erzeugt, wodurch ein einen länglichen Querschnitt aufweisender Überkreuzungspunkt mit geringeren vertikalen Abmessungen erhalten wird. Dadurch wird der vertikale Lichthof des Auftrefflecks auf dem Bildschirm in erheblichen Masse herabgesetzt. Es sei bemerkt, daß die Anwendung von Vierpollinsenfeldern an der Stelle der ersten Elektrode an sich aus den DE-OS 28 50 369 und DE-OS 28 50 411 bekannt ist.

Das Prinzip der Erfindung wird nochmals an Hand der Fig. 4a und 4b erläutert. In Fig. 4a ist schematisch die Bahn eines äußeren Elektronenstrahls bei einem Elek tronenstrahlerzeugungssystem nach dem Stand der Technik dargestellt. Von dem von der Kathode 90 emittierten Elek tronenstrahl 91 wird ein Überkreuzungspunkt 92 gebildet, nach dem der Strahl wieder divergiert. Zwischen der zweiten Elektrode und der ersten Fokussierelektrode, die durch die Linie 94 angegeben ist, wird der Elektronenstrahl 91 über den Konvergenzwinkel abgelenkt. Der Elektronenstrahl 91 wird dann von der schematisch dargestellten Fokussierlinse 93 im Punkt 96 auf den Bildschirm fokussiert. Der Punkt 95 ist der virtuelle Gegenstandspunkt, der von der Fokussierlinse 93 auf dem Bildschirm abgebildet wird. Bei Änderungen in der Spannung an der zweiten Elektrode oder der ersten Fokussierelektrode wird der Elektronenstrahl über einen anderen Winkel abgelenkt, was durch die gestrichelte Linie 97 angegeben ist. Der zugehörige virtuelle Gegenstandspunkt 98 ist gegen den ursprünglichen virtuellen Gegenstandspunkt 95 verschoben. Der virtuelle Gegenstandspunkt 98 wird von der Fokussierlinse 93 denn auch auf dem Bildschirm in einem Punkt 99 abgebildet, der gegen den ursprünglichen Bildpunkt 96 verschoben ist. Spannungsänderungen führen auf diese Weise Strahlverschiebungen auf dem Bildschirm und demzufolge auch Konvergenzfehler herbei.

In Fig. 4b ist schematisch die Bahn eines äußeren Elektronenstrahls bei einem Elektronenstrahlerzeugungssystem einer Farbbildröhre nach der Erfindung dargestellt. Der Elektronenstrahl 91 wird dabei an der Stelle des Überkreuzungspunkts 92 über den Konvergenzwinkel abgelenkt und dann von der schematisch dargestellten Fokussierlinse 93 im Punkt 96 auf den Bilschirm fokussiert. Der Strahlknoten 92 ist der Gegen standspunkt, der von der Fokussierlinse 93 auf dem Bild schirm abgebildet wird. Bei Änderungen in der Spannung an der zweiten Elektrode oder der ersten Fokussierelektrode wird der Elektronenstrahl 91 an der Stelle des Überkreuzungspunkts 92 über einen anderen Winkel abgelenkt, was durch die gestrichelte Linie 97 angegeben ist. Der Überkreuzungspunkt 92 bleibt jedoch der Gegenstandspunkt, der von der Fokussier linse 93 auf dem Bildschirm abgebildet wird, so daß der Strahl 97 in demselben Punkt 96 abgebildet wird. Nur der Winkel, unter dem der Elektronenstrahl 97 den Schirm trifft, ändert sich dadurch.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform eines Triodenteiles für ein Elektronenstrahlerzeugungssystem einer Farbbildröhre nach der Erfindung, mit dem die äußeren Elektronenstrahlen an der Stelle des Überkreuzungspunkts abgelenkt werden. Der Triodenteil enthält wieder drei schematisch dargestellte Kathoden 100 und eine erste Elektrode 101, die der in Fig. 3 gezeigten ersten Elektrode gleich ist. In einem Abstand von 0,25 mm von der ersten Elektrode 101 befindet sich eine zweite Elektrode 104. Die zweite Elektrode 104 wird durch einen becherförmigen Teil 105 gebildet, dessen Bodenteil mit Öffnungen versehen ist. Am offenen Ende des becher förmigen Teiles 105 ist eine mit Öffnungen versehene Platte 106 befestigt. Die Gesamthöhe der zweiten Elektrode 104 beträgt 1,45 mm. In der nachstehenden Tabelle sind die Abmessungen der Öffnungen in der ersten Elektrode 101 und der zweiten Elektrode 104 mit ihrem Abstand von der Achse 120 des mittleren Elektronenstrahls erwähnt.

Tabelle III

Wie aus der obenstehenden Tabelle hervorgeht, sind für die zwei äußeren Elektronenstrahlen die Öffnungen 115 im becherförmigen Teil 105 und die Öffnungen 117 in der Platte 106 gegen die entsprechenden Öffnungen in der ersten Elektrode 101 versetzt. Dadurch wird an der Stelle der zweiten Elektrode 104 für die äußeren Elektronenstrahlen ein asymmetrisches Linsenfeld erzeugt, das die äußeren Elektronenstrahlen derart in Richtung auf den mittleren Elektronenstrahl ablenkt, daß die drei Elektronenstrahlen auf dem Bildschirm konvergieren. Dadurch, daß die äußeren Elektronenstrahlen wieder an der Stelle des Überkreuzungspunkts abgelenkt werden, führen Spannungsänderungen der zweiten Elektrode 104 und der ersten Fokussierelektrode keine Strahl verschiebungen auf dem Bildschirm herbei. Die Elektronenstrahlen werden auf dem Bildschirm mit Hilfe einer Anzahl von Fokussierelektroden fokussiert, wie in Fig. 3 dargestellt ist.

Neben den dargestellten Ausführungsformen kann die Erfindung bei jedem Typ eines integrierten Elektronenstrahl erzeugungssystem, z. B. bei den aus den USA-Patentschriften 38 63 091 und 41 78 532 bekannten Elektronenstrahlerzeugungs systemen, verwendet werden.

Claims

1. Farbbildröhre, die in einem evakuierten Kolben (1) einen Bildschirm (6) und ein Elektronenstrahlerzeugungs system (2, 10) enthält, das mit ersten Mitteln (11) zum Erzeugen dreier in einer Ebene liegender Elektronen strahlen versehen ist, wobei diese ersten Mittel für jeden Elektronenstrahl eine Kathode (13, 100), sowie eine erste (14, 101) und eine zweite (15, 104) den drei Elektronenstrahlen gemeinsame Elektrode mit Öffnungen (48-57, 100-117) für jeden Elektronenstrahl enthalten, und das weiter mit zweiten Mitteln (12) zum Erzeugen von Fokussierlinsenfeldern zur symmetrischen Fokussierung der Elektronenstrahlen auf den Bildschirm versehen ist, wobei diese zweiten Mittel mindestens zwei den drei Elektronenstrahlen gemeinsame Fokussierelektroden (18-21) mit Öffnungen (58-71) für jeden Elektronenstrahl enthalten, derart, daß in dem Elektronenstrahlerzeugungssystem für die zwei äußeren Elektronenstrahlen ein asymmetrisches Linsenfeld zur Ablenkung der zwei äußeren Elektronenstrahlen in Richtung auf den mittleren Elektronenstrahl erzeugt wird, um die Elektronenstrahlen auf den Bildschirm (6) zu konvergieren, dadurch gekennzeichnet, daß das asymmetrische Linsenfeld zur Ablenkung der zwei äußeren Elektronenstrahlen in Richtung auf den mittleren Elektronenstrahl an der Stelle der Überkreuzungspunkts (92) der zwei äußeren Elektronenstrahlen erzeugt wird.

2. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (15) durch eine becherförmige Elektrode (40) gebildet wird, die im Bodenteil mit Öffnungen (52, 53) für jeden Elektronenstrahl versehen ist, die zentrisch zu den Öffnungen (48, 49, 50, 51) in der ersten Elektrode (14) liegen, und daß auf dem Bodenteil und an dem offenen Ende der becherförmigen Elektrode (40) jeweils eine mit Öffnungen (54, 55, 56, 57) für jeden Elektronenstrahl versehene Platte (41, 42) befestigt ist, derart, daß die äußeren Öffnungen (55, 57) in den beiden Platten (41, 42) exzentrisch zu den äußeren Öffnungen (53) im Bodenteil der becherförmigen Elektrode angeordnet sind (Fig. 3).

3. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (104) durch eine becherförmige Elektrode (105) gebildet wird, die im Bodenteil mit Öffnungen (114, 115) für jeden Elektronenstrahl versehen ist, von denen die äußeren Öffnungen (115) exzentrisch zu den äußeren Öffnungen (111, 113) in der ersten Elektrode (101) liegen, und daß am offenen Ende der becherförmigen Elektrode (105) eine mit Öffnungen (116, 117) für jeden Elektronenstrahl versehene Platte (106) befestigt ist, deren äußere Öffnungen (117) exzentrisch zu den äußeren Öffnungen (111, 113) in der ersten Elektrode (101) liegen (Fig. 5).

4. Farbbildröhre nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel (12) mindestens drei Fokussierelektroden (18-21) mit Öffnungen (59, 61, 63, 65, 67, 69, 71) für die zwei äußeren Elektronenstrahlen enthalten, deren Mittel auf der Achse der an der Stelle des Überkreuzungspunktes (52) abgelenkten äußeren Elektronenstrahlen liegen.

5. Farbbildröhre nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Öffnungen (58-71) in den Fokussierelektroden der zweiten Mittel (12) von der - in der Wanderrichtung der Elektronenstrahlen gerechnet - letzten Fokussierelektrode (21) zu der ersten Fokussierelektrode (18) hin abnimmt.