DE3246458C2

DE3246458C2 -

Info

Publication number: DE3246458C2
Application number: DE3246458A
Authority: DE
Inventors: Shoji Koganei Jp Shirai; Masaaki Togane Jp Yamauchi; Kazuo Mobara Jp Majima; Hiroshi Hachioji Jp Takano; Masakazu Tokyo Jp Fukushima
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-12-16
Filing date: 1982-12-15
Publication date: 1988-04-07
Also published as: US4581560A; DE3246458A1; GB2112564A; GB2112564B

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektronenstrahlerzeugungssystem gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1, 5, 6 und 7. Ein solches Elektronenstrahlerzeugungssystem ist aus der DE-OS 31 43 022 bekannt.

Einer der die Fokussierungseigenschaften einer solchen Farbbildröhre beeinflussenden Faktoren ist der Öffnungsdurchmesser der Hauptfokussierungslinse. Um befriedigende Fokussierungseigenschaften zu erhalten, ist es günstig, wenn die Hauptfokussierungslinse einen möglichst großen Öffnungsdurchmesser aufweist.

Allerdings sind beim In-line-Elektronenstrahlerzeugungssystem drei Elektronenstrahlerzeuger für rot, grün und blau in einem Bauteil vereinigt und das In-line-Elektronenstrahlerzeugungssystem ist zur Anordnung im Röhrenhals der Farbbildröhre ausgelegt, der einen begrenzten Innendurchmesser hat, wodurch der Durchmesser jeder Linse und der Abstand der Linsen sehr beschränkt sind und es schwierig ist, die Forderung nach einem größeren Öffnungsdurchmesser für die Hauptfokussierungslinse zu erfüllen.

Die Probleme werden anhand von Fig. 1 näher erläutert, die einen Querschnitt einer Farbbildröhre mit einem herkömmlichen Elektronenstrahlerzeugungssystem zeigt. Die Innenwand einer Frontplatte 2 innerhalb einer Glashülle 1 trägt einen Leuchtschirm 3, der nacheinander mit Leuchtstoffen dreier Farben zur Bildung der Streifen überzogen ist. Kathoden 6, 7 und 8 haben zugehörige Mittelachsen 15, 16 und 17, die koaxial mit den zugehörigen Öffnungen im ersten Gitter (G 1) 9, im zweiten Gitter (G 2) 10, im dritten Gitter (G 3) 11, das zur Hauptfokussierungslinse gehört, und in einem Abschirmbecher 13 und auch mit den Mittelachsen von Zylindern 20, 21 und 22 angeordnet sind, die innerhalb der Öffnungen der G 3-Elektrode befestigt sind. Die Kathoden 6, 7 und 8 sind parallel auf der gemeinsamen Ebene angeordnet. Weiterhin ist das vierte Gitter (G 4) 12 zur Vervollständigung der Hauptfokussierungslinse vorgesehen, das eine Mittelöffnung und einen darin angebrachten Zylinder 24, deren gemeinsame Mittelachse koaxial mit der erwähnten Mittelachse 16 liegt, und äußere Öffnungen und darin angebrachte Zylinder 23 bzw. 25 aufweist, deren zugehörige gemeinsame Achsen 18 und 19 von den erwähnten zugehörigen Mittelachsen 15 und 17 etwas nach außen versetzt sind. Der Innendurchmesser jedes Zylinders ist gleich dem Durchmesser der entsprechenden Öffnung. Drei von den Kathoden 6, 7, 8 ausgehende Elektronenstrahlen treten in die Hauptfokussierungslinse längs der Mittelachsen 15, 16 und 17 ein. Die G 3-Elektrode 11 hat ein niedrigeres Potential als die G 4-Elektrode 12, die auf gleichem Potential wie der Abschirmbecher 13 und der auf der Innenwand der Glashülle 1 vorgesehene leitende Überzug liegt. Die Mittelöffnungen der G 3- und G 4-Elektroden 11, 12 haben mit den Zylindern 21 und 24 gemeinsame Achsen, und die Zylinder beseitigen den Effekt der nichtrotationssymmetrischen Hüllenelektrode, was dazu führt, daß die mittlere Linse rotationssymmetrisch ist. Folglich wird der mittlere Strahl durch die Hauptfokussierungslinse fokussiert und folgt dann einer geraden Bahn längs der Achse. Andererseits haben die äußeren Öffnungen mit den zugehörigen Zylindern 20 und 22 Achsen, die zu denen der Zylinder 23 und 25 exzentrisch verlaufen, was zur Bildung von äußeren nichtrotationssymmetrischen Linsen führt, die die äußeren Strahlen zum Mittelstrahl hin ablenken. Die drei Elektronenstrahlen werden so in überlappender Weise auf eine Lochmaske 4 fokussiert. Dieser Vorgang des Konvergierens dreier Elektronenstrahlen wird statische Konvergenz genannt. Die Elektronenstrahlen werden weiter einer Farbauswahl durch die Lochmaske 4 unterworfen. Um den Leuchtschirm 3 durch die Elektronenstrahlen abzutasten, ist ein äußeres magnetisches Ablenkjoch 14 vorgesehen.

Die Fokussierungseigenschaften der Farbbildröhre werden durch die Vergrößerung und die Aberration der Hauptfokussierungslinse beeinflußt, die in weitem Umfang von der Brechkraft der Linse abhängen. In der Farbbildröhre ist, sobald die Abtastfläche und der Maximalablenkungswinkel der Elektronenstrahlen gegeben sind, die Entfernung von der Hauptfokussierungslinse zur Fokussieroberfläche festgelegt. Wenn die Brechkraft der Linse bei gegebener Entfernung zwischen der Hauptfokussierungslinse und der Fokussieroberfläche herabgesetzt wird, so wird die Vergrößerung der Linse und damit ihre sphärische Aberration vermindert. Um eine erhöhte Aberration aufgrund der Ablenkung zu vermeiden, muß der Einfallwinkel des Strahls auf die Hauptfokussierungslinse durch zusätzliche Mittel verkleinert werden. Der Durchmesser d des durch die sphärische Aberration verursachten Fehlerscheibchens ist gegeben durch:

d = ^{1/₂ MC _SP α ₁3,
worin α₁ den Einfallswinkel der Strahlen auf die Hauptfokussierungslinse, M die Linsenvergrößerung
und C _SP den Koeffizienten der sphärischen Aberration
bedeuten. Die Formel zeigt, daß sich die sphärische Aberration
durch Verringern des Strahleinfallwinkels vermindern läßt.
Dementsprechend können durch Schwächung der Brechkraft
der Hauptfokussierungslinse die Linsenvergrößerung
und die sphärische Aberration verringert werden, was zu
verbesserten Fokussierungseigenschaften führt. Ein Verfahren zur
Schwächung der Brechkraft sieht vor, größere Durchmesser
für die Öffnungen der G 3- und G 4-Elektroden 11, 12 und
die entsprechenden inneren Zylinder zu verwenden. (Einfachheitshalber
umfaßt die Bezeichnung "Öffnungsdurchmesser"
im folgenden auch den Durchmesser des Innenzylinders.)
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, hat das Elektronenstrahlerzeugungssystem
drei Linsen für rot,
grün und blau, die in einer Ebene angeordnet sind, und daher
muß der Öffnungsdurchmesser innerhalb 1/₃ des Innendurchmessers
des Halses der Glashülle 1 sein, der das Elektronenstrahlerzeugungssystem
aufnehmen soll. Die zuverlässige Abmessung
wird weiter vermindert, wenn die Dicke der Elektroden und
ihre Bearbeitungstoleranz berücksichtigt werden. Ein
vergrößerter Innendurchmesser des Halses zur Milderung der
Abmessungsbeschränkungen verursacht einen Anstieg der Ablenkungsverlustleistung,
und ein vergrößerter Öffnungsdurchmesser
erfordert allgemein einen größeren Abstand zwischen den
Öffnungen, was zu einer Verschlechterung der Konvergenzeigenschaften
führt. Unter Berücksichtigung dieser Tatsachen
wurden allgemein die Öffnungsdurchmesser bereits so groß wie
möglich gemacht, und es ist sehr schwer, deren Abmessung
weiter zu steigern.
Die JP-OS 55 17 963 offenbart ein Verfahren zur
Vergrößerung des erwähnten Öffnungsdurchmessers gegenüber
der erwähnten Grenze. Bei diesem Verfahren wird ein
überlappender Teil der Öffnungen erzeugt, indem man den
Öffnungsdurchmesser größer als den Abstand zwischen
benachbarten Öffnungen macht, und es werden weiter
Trennplatten zur Potentialänderung am Überlappungsbereich
vorgesehen.
Jedoch hat auch dieses Verfahren eine Grenze des
Öffnungsdurchmessers. Der kritische Wert L des
Öffnungsdurchmessers ergibt sich als:
L = H - 2 S, (1)
worin H die Horizontalabmessung (in der Ausrichtungsrichtung
der drei Öffnungen zum Durchlaß der Elektronenstrahlen)
der G 3-Elektrode und S den Abstand zwischen
den Öffnungen bedeuten. Praktisch wird die kritische
Abmessung aufgrund der Bearbeitungsgenauigkeit der
Elektroden viel kleiner sein.
Weiter offenbart die US-PS 38 73 879 ein Elektronenstrahlerzeugungssystem,
bei dem eine der Elektrodenplatten
der eine Fokussierungslinse bildenden Elektroden relativ
zu einer anderen Elektrodenplatte eingebuchtet und teilweise
innerhalb der Elektrode angeordnet ist und Elektrodenplatten
mit gekrümmten Flächen zur Geringhaltung
der elliptischen Verzerrung der Strahlstellen verwendet
werden.
Schließlich offenbart die EP 00 49 490-A2 ein
Elektronenstrahlerzeugungssystem der eingangs genannten Art,
bei dem zur Korrektur der Nichtrotationssymmetrie der
Hauptfokussierungslinse die Elektrodenplatten koaxial
zu jeder Öffnung angeordnete Zylinder aufweisen, die
eine längs des Umfangs variierende Höhe haben.}

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Elektronenstrahlerzeugungssystem der eingangs genannten Art für den Fall weiter zu entwickeln, daß die Abmessungen der Hauptfokussierungslinse durch den Innendurchmesser des Halses beschränkt sind und der Abstand der Linsenteile von solchen Faktoren wie den Konvergenzeigenschaften bestimmt wird, so daß der effektive Durchmesser der Linsen vergrößert und dadurch die Fokussierungseigenschaften verbessert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß alternativ durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1, 5, 6 und 7 gelöst.

Ausgestaltungen der ersten Alternative der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 4 gekennzeichnet.

Der erfindungsgemäße Aufbau des Elektronenstrahlerzeugungssystems ermöglicht den Durchgriff eines hohen Potentials an der G 4- Elektrode tief in die G 3-Elektrode und eines niedrigen Potentials an der G 3-Elektrode in die G 4-Elektrode. Ein solcher Durchgriff von Potentialen hat wirkungsmäßig die gleiche Bedeutung wie vergrößerte Öffnungen in den einander zugewandten Oberflächen, d. h. der "effektive" Durchmesser ist erhöht. Jedoch ist der Querschnitt der Hüllen der G 3- und G 4-Elektrode bei Entfernung ihrer zugewandten Oberflächen nicht kreisförmig, sondern hat eine größere horizontale als vertikale Abmessung. Demgemäß tritt ein stärkerer Durchgriff in der Horizontalrichtung auf, was zu einer größeren effektiven Abmessung in der Horizontalrichtung als der effektiven Abmessung in der Vertikalrichtung führt. Dies bewirkt, daß die horizontale Brechkraft der Linse schwächer als die vertikale wird, wodurch der Astigmatismus des Elektronenstrahls verursacht wird. Der erfindungsgemäße Aufbau sieht also vor, daß an den erwähnten zurückversetzten Elektrodenplatten eine Gestaltung zur Korrektur der durch die zurückversetzten Elektrodenplatten selbst hervorgerufenen Nichtrotationssymmetrie der Hauptfokussierungslinse vorgenommen ist, so daß die horizontale und die vertikale Brechkraft der Linse übereinstimmen, wodurch der Astigmatismus beseitigt wird.

Erfindungsgemäß ist also wenigstens eine der einander zugewandten Elektrodenplatten zurückversetzt, und ihr Aufbau ist geeignet ausgelegt, so daß der gleiche Effekt wie durch einen erhöhten Öffnungsdurchmesser erzielt wird, die Brechkraft der Linse geschwächt wird und so die Fokussierungseigenschaften verbessert werden.

Außerdem werden die äußeren Elektronenstrahlen gezwungen, nach innen zu konvergieren, wodurch eine statische Konvergenz ermöglicht wird, auch wenn die Mittelachsen der Öffnungen der G 3- und G 4-Elektroden nicht exzentrisch voneinander sind. Dies ist der Fall, da das Potential innerhalb der G 3-Elektrode im Außenumfang niedrig ist, während es im Mittelabschnitt hoch ist, wo das hohe Potential der G 4-Elektrode tief eindringt, wodurch ein elektrisches Feld vom Außenumfang in die G 3-Elektrode hinein gebildet wird.

Das Elektronenstrahlerzeugungssystem gemäß der Erfindung hat keine überlappenden Öffnungsabschnitte zum Führen des Elektronenstrahls und benötigt keine Trennplatte zur Potentialänderung, weist also einen gegenüber den in der erwähnten JP-OS 55 17 963 offenbarten Arten unterschiedlichen Elektrodenaufbau auf.

Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt der herkömmlichen In-line-Farbbildröhre, die bereits erläutert wurde;

Fig. 2a und 2b Querschnitte der Hauptteile des ersten Ausführungsbeispiels des Elektronenstrahlerzeugungssystems gemäß der Erfindung;

Fig. 3 ein Diagramm der Beziehung zwischen den Horizontal- und Vertikalbrennweiten und der Horizontalabmessung der Öffnung für die mittlere Hauptfokussierungslinse des erfindungsgemäßen Elektronenstrahlerzeugungssystems;

Fig. 4 ein Diagramm der Beziehung zwischen der Horizontalabmessung der Öffnungen für die äußeren Hauptfokussierungslinsen und dem Fleckbewegungsweg in der Horizontalrichtung auf dem Leuchtschirm;

Fig. 5, 6 und 7 Querschnitte der Hauptteile abgewandelter Arten des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 8 und 9 Querschnitte der Hauptteile des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 10 und 11 je eine der beim zweiten Ausführungsbeispiel verwendeten Elektrodenplatten in perspektivischer Darstellung;

Fig. 12a und 12b Querschnitte der Hauptteile des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 13 einen Querschnitt des Hauptteils des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 14 ein Diagramm der Beziehung zwischen der Spaltverschiebung und der Strahlablenkung, und

Fig. 15 und 16 Querschnitte der Hauptteile weiterer Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Fig. 2a und 2b sind die Hauptquerschnitte des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Elektronenstrahlerzeugungssystem, bei dem die in den zurückversetzten Elektroden gebildeten Öffnungen eine nichtkreisförmige Gestalt haben, wobei die Horizontalabmessung geringer als die Vertikalabmessung ist, so daß der Potentialdurchgriff in der Horizontalrichtung unterdrückt wird, um dadurch die Asymmetrie zu modifizieren. Fig. 2a zeigt den Horizontalquerschnitt der G 3- und G 4-Elektrode, die eine Hauptfokussierungslinse des Bipotential-Fokussiertyps (BPF) darstellen, und Fig. 2b ist ein Querschnitt nach der Linie A-A in Fig. 2a, der die Form der in der Elektrode gebildeten Öffnungen zeigt. Hier bedeutet der Begriff "horizontal" oder "Horizontalrichtung" die Ausrichtungsrichtung der drei Öffnungen, wo die Elektronenstrahlen durchgehen, und der Begriff "vertikal" oder "Vertikalrichtung" bedeutet die zur Ausrichtungsrichtung senkrechte Richtung. In den Figuren bezeichnen die Bezugsziffern 111 und 121 die Hüllen der G 3- bzw. G 4-Elektroden, und 13 bezeichnet die Becherelektrode. Die G 3-Elektrode hat eine Elektrodenplatte 112 zur Korrektur des Astigmatismus', die innerhalb der Hülle 111 vorgesehen ist, und die G 4-Elektrode weist ebenfalls eine Astigmatismuskorrektur-Elektrodenplatte 122 innerhalb der Hülle 121 auf. Die Elektrodenplatte 112 hat eine Öffnung 114, wo der mittlere Strahl durchgeht, und Öffnungen 113 und 113′, wo die äußeren Strahlen durchgehen, und die Elektrodenplatte 122 hat eine Öffnung 124, wo der mittlere Strahl durchgeht, und Öffnungen 123 und 123′, wo die äußeren Strahlen durchgehen, wobei jede Öffnungsgruppe in einer Linie ausgerichtet ist. In diesem Ausführungsbeispiel haben die Öffnungen 113, 113′, 114, 123, 123′ und 124 elliptische Form, wobei die Horizontalabmessung geringer als die Vertikalabmessung ist, und die Öffnungen, die einander auf der G 3- bzw. G 4-Seite zugewandt sind, haben die gleiche Form und die gleichen Abmessungen. Wenn die äußeren Öffnungen 113, 113′, 123 und 123′ die gleiche Form und die gleichen Abmessungen wie die der Mittelöffnungen 114 und 124 hätten, würden die äußeren Hauptfokussierungslinsen eine übermäßige Horizontalbrechkraft haben, und daher macht man die äußeren Öffnungen mit größerer Horizontalabmessung als die mittleren Öffnungen.

Die, wie vorstehend erläutert, aufgebauten G 3- und G 4-Elektroden werden einander, wie in der Fig. 2a gezeigt, gegenübergestellt, eine bestimmte Spannung wird jeweils daran angelegt (allgemein wird der G 3-Elektrode eine niedrigere Spannung als der G 4-Elektrode zugeführt), und eine Elektronenlinse wird so zwischen den Elektroden gebildet. Diese Linse hat die folgenden Teile. Eine große Linse wird zwischen den Rändern 115 und 125 der Hüllen aufgrund der zurückversetzten Elektrodenplatten 112 und 122 gebildet, und kleine Linsen werden an den Öffnungen 113, 113′, 114, 123, 123′ und 124 in den Elektrodenplatten 112 und 122 gebildet. Die an der Niedrigpotential-G 3-Elektrode gebildeten Linsen sind Konvergenzlinsen, während die an der Hochpotential-G 4-Elektrode gebildeten Linsen Divergenzlinsen sind. Die verwendeten Hüllen haben im allgemeinen unterschiedliche Abmessungen in der Horizontal- bzw. der Vertikalrichtung, wie in der Figur erkennbar ist, und daher ist die oben erwähnte größere Linse eine nichtrotationssymmetrische Linse mit stärkerer Brechkraft in der Vertikalrichtung als in der Horizontalrichtung. Infolgedessen würden, wenn die Öffnungen Kreisform hätten, die an den Öffnungen gebildeten Linsen aufgrund des Effekts der Hüllen nichtrotationssymmetrisch sein. Um eine solche Nichtrotationssymmetrie der Linsen zu korrigieren, sind die Öffnungen in den zurückversetzten Elektroden in diesem Ausführungsbeispiel mit elliptischer Form ausgebildet, wobei die Horizontalabmessung kleiner als die Vertikalabmessung ist. Die Abmessungen der Öffnungen werden unter Berücksichtigung der Form der Hüllen und der Form der benachbarten Öffnungen bestimmt.

Fig. 3 zeigt das Verhältnis der horizontalen zur vertikalen Brennweite, das gegen die Horizontalabmessung b ₁ der mittleren Öffnungen 114 und 124 auf der Basis einer Computersimulation, für das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel mit den folgenden Parametern aufgetragen ist: Horizontalabmessung der Hüllen 111 und 121 H = 20,0 mm; Vertikalabmessung der Hüllen 111 und 121 V = 9,4 mm; Spalt g = 1,0 mm; Vertikalabmessung der mittleren Öffnungen 114 und 124 a ₁ = 8,4 mm; Vertikalabmessung der äußeren Öffnungen 113, 113′, 123 und 123′ a ₂ = 8,4 mm; Zurückversetzungsbetrag der Elektrodenplatte 112 d ₁ = 1,5 mm; Zurückversetzungsbetrag der Elektrodenplatte 122 d ₂ = 1,5 mm; und Abstand zwischen den Mittelachsen der Öffnungen S = 6,6 mm.

Hier ist die horizontale Brennweite als die Entfernung auf der Mittelachse zwischen dem Kreuzungspunkt, an dem der von einem bestimmten Punkt auf der Mittelachse mit einem bestimmten Projektionswinkel ausgestrahlte Elektronenstrahl die mittlere Achse wieder kreuzt, und der Endfläche der G 3-Elektrode auf der der G 4-Elektrode gegenüberliegenden Seite definiert.

Ähnlich ist die vertikale Brennweite als die Entfernung auf der Mittelachse zwischen dem Kreuzungspunkt, wo der von einem bestimmten Punkt auf der Mittelachse mit einem bestimmten Projektionswinkel ausgestrahlte Elektronenstrahl in der Vertikalrichtung die mittlere Achse wieder kreuzt, und der Endfläche der G 3-Elektrode auf der der G 4-Elektrode gegenüberliegenden Seite definiert. Die Entfernung von der Endfläche zum Leuchtschirm wird auf 340 mm festgesetzt, welche den Strahlprojektionswinkel bestimmt, und die Strahlabstrahlungspunkte werden so bestimmt, daß die Horizontal- und Vertikalbrennweiten gleich 340 mm sind, und dann wird ein Elektronenstrahl am Mittelpunkt dieser Ausstrahlungspunkte mit dem gleichen Projektionswinkel ausgestrahlt. Fig. 3 zeigt das Verhältnis der horizontalen Brennweite zur vertikalen Brennweite als Ergebnis der Messung. Das Diagramm zeigt, daß durch Einstellen der Horizontalabmessung der mittleren Öffnung auf b ₁ =5,5 mm die Horizontal- und die Vertikalbrennweiten übereinstimmen, wodurch die Brechkräfte in beiden Richtungen gleichgemacht werden und die Nichtrotationssymmetrie korrigiert werden können.

Die Brechkraft der Linsen ist in diesem Fall ebenso groß wie die zylindrischer Bipotentiallinsen von 8 mm Durchmesser, die einen Abstand von 1 mm haben. Die Größe ist höher als der kritische Wert von 6,8 mm für die durch die Gleichung (1) beschränkte Elektrodenöffnung, wenn H = 20,0 mm und S = 6,6 mm sind.

Fig. 4 ist ein Diagramm, das durch Computersimulation erhalten wurde, und zeigt die Beziehung zwischen der Horizontalabmessung b ₂ der äußeren Öffnungen 113, 113′, 123 und 123′ und dem Horizontalbewegungsweg der äußeren Strahlflecke auf dem Leuchtschirm für das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel mit den oben angegebenen Abmessungen. Spannungen von 7 kV und 23 kV wurden an die G 3- bzw. die G 4-Elektrode angelegt, und der Abstand von den Endflächen an der G 4-Seite der G 3-Elektrode zum Leuchtschirm wurde auf 340 mm eingestellt. Da die äußeren Elektronenstrahlen vom mittleren Strahl einen Horizontalabstand von 6,6 mm haben, benötigt man einen Fleckbewegungsweg von 6,6 mm für die statische Konvergenz. Tatsächlich wurde diese Entfernung auf etwa 6,1 mm eingestellt, um einen Randabstand für die Farbeinstellung zu lassen, und man erhielt dies durch Einstellen von b ₂ auf 5,8 mm.

Demgemäß ermöglicht dieses Ausführungsbeispiel die statische Konvergenz ohne die Anordnung exzentrischer äußerer Öffnungen, die sonst in der G 3- und G 4-Elektrode der Hauptfokussierungslinse gebildet sind, allein durch geeignete Wahl des Zurückversetzungsbetrags für die Elektrodenplatten und durch die Form der in den Platten gebildeten Öffnungen. Außerdem ermöglicht diese Anordnung die Verwendung der gleichen Werkzeuge zur Herstellung der G 3- und G 4-Elektrode, was die Genauigkeit verbessert.

Fig. 5 ist ein Querschnitt einer abgewandelten Ausführungsform des ersten Ausführungsbeispiels und zeigt die Form der in der zurückversetzten Elektrodenplatte der G 3-Elektrode gebildeten Öffnungen in der Hülle 111. In der zurückversetzten Elektrodenplatte 112 gebildete Öffnungen 41, 41′ und 42 haben eine solche Form, daß die Endpunkte zweier Bögen durch zwei parallele Linien verbunden sind. Obwohl diese Anordnung eine unterlegene Fleckform auf dem Leuchtschirm im Vergleich mit dem Fall elliptischer Öffnungen liefert, hat sie den Vorteil, daß die durch Bögen und gerade Linien gebildeten Öffnungen leicht genau gefertigt werden können. Auch im abgewandelten Ausführungsbeispiel hat jede Öffnung eine kleinere Horizontalabmessung als die Vertikalabmessung. Die Elektrodenplatte 122 für die G 4-Elektrode hat die gleiche Form wie die Elektrodenplatte 112.

Die Fig. 6 und 7 zeigen die Formen von in der G 3- bzw. G 4-Elektrode gebildeten Öffnungen einer anderen abgewandelten Art des ersten Ausführungsbeispiels.

Mittlere Öffnungen 52 und 62 haben jeweils eine Symmetrieachse in der Vertikalrichtung, jedoch haben die äußeren Öffnungen 51, 51′, 61 und 61′ keine vertikalen Symmetrieachsen. Jede der äußeren Öffnungen 51, 51′, 61 und 61′ ist durch Kombination zweier Ellipsenteile mit den gleichen Hauptachsen und unterschiedlichen Nebenachsen gebildet, und die Ellipsenteile an der Außenseite der äußeren Öffnungen 51 und 51′ in der G 3-Elektrode haben eine kleinere Nebenachse als die innen liegenden Ellipsenteile. Eine solche Gestaltung der äußeren Öffnungen in der G 3-Elektrode liefert eine stärkere Brechkraft zur Mitte der mittleren Hauptfokussierungslinse als im Fall der Einzelellipsenanordnung, wodurch die statische Konvergenz auch mit einer geringeren Horizontalabmessung der Öffnungen ermöglicht wird. Umgekehrt wird, wenn die äußeren Öffnungen der G 4-Elektrode durch Kombination von zwei Ellipsenteilen gebildet werden, wobei das innere Ellipsenteil eine kleinere Nebenachse als das äußere Ellipsenteil hat, eine stärkere Brechkraft zur Mittelachse der mittleren Hauptfokussierungslinse erhalten.

Demgemäß werden, indem man die äußeren Öffnungen bezüglich der Vertikalrichtung asymmetrisch macht, die Elektronenstrahlen stärker konvergiert, und die statische Konvergenz wird gefördert. Wenn die Brechkraft zu stark ist, kann sie durch Verwendung der Öffnungen nach Fig. 6 für die G 4-Elektrode und der Öffnungen nach Fig. 7 für die G 3-Elektrode abgeschwächt werden.

Die Fig. 8 und 9 zeigen Querschnitte eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Elektronenstrahlerzeugungssystems; sie zeigen den Vertikalquerschnitt in Fig. 8 und den Horizontalquerschnitt in Fig. 9 für das G 3- und G 4-Elektrodenpaar, das die Bipotential-Hauptfokussierungslinse darstellt. Die Anordnung bezweckt die Korrektur der Nichtrotationssymmetrie der Linse, die durch die Zurückversetzung der Elektrodenplatten verursacht ist, mittels Variierens des Zurückversetzungsbetrags längs des Umfangs der Öffnung.

Die G 3-Elektrode hat drei Öffnungen 163, 164 und 163′ zum Durchlassen von Elektronenstrahlen für rot, grün und blau, welche Öffnungen in einer Elektrodenplatte 162 gebildet sind, die an einer zurückversetzten Stelle innerhalb der Hülle 111 angeordnet ist, und ähnlich hat die G 4-Elektrode Öffnungen 173, 174 und 173′, die in einer Elektrodenplatte 172 gebildet sind, die an einer zurückversetzten Stelle innerhalb der Hülle 121 angeordnet ist. Die mittleren Öffnungen 164 und 174 und die äußeren Öffnungen 163 und 173 sowie 163′ und 173′, die in den beiden Elektrodenplatten 162 bzw. 172 vorgesehen sind, haben jeweils gemeinsame Mittelachsen, so daß die Elektronenstrahlen leicht durchtreten können. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Öffnungen so gestaltet, daß sie Horizontalabmessungen D _1h und D _2h haben, die den Vertikalabmessungen D _1v und D _2v gleich sind, und die Zurückversetzungsbeträge für die Elektrodenplatte in der Vertikalrichtung, d _1v und d _2v, sind von denen in der Horizontalrichtung, d _1h und d _2h, verschieden, so daß sich die Wirkungen der Hüllen aufheben, wodurch die Nichtrotationssymmetrie korrigiert wird.

Der Zurückversetzungsbetrag für die Elektrodenplatten in anderen Richtungen als der Vertikal- und Horizontalrichtung muß unter Berücksichtigung der Form der Hüllen und der Wirkung der benachbarten Öffnungen bestimmt werden, und die Elektrodenplatten werden als gekrümmte Oberflächen am Umfang der Öffnungen ausgebildet.

Fig. 10 ist eine Perspektivdarstellung der Elektrodenplatte 162 für die G 3-Elektrode, die bei dem in den Fig. 8 und 9 gezeigten Ausführungsbeispiel verwendet wird.

Die Elektrodenplatte 162 nach diesem Ausführungsbeispiel ist auf einer gekrümmten Oberfläche ausgebildet, die sich in der Vertikalrichtung krümmt und in der Horizontalrichtung gerade erstreckt, wobei Öffnungen 163, 164 und 163′ darin so ausgebildet sind, daß ihre auf eine zu jeder Strahlachse (Mittelachse jeder Öffnung) senkrechte Ebene projizierten Bilder Kreise bilden. Der Abstand zwischen der horizontalen Linie h′-h′, die die Ränder der Öffnungen an der Mitte verbindet, und der Vertikallinie v-v′, die die Ränder an der Mitte verbindet, d. h. die Höhe der Oberfläche, h _p11(h _p12), ist gleich dem in Fig. 8 und 9 gezeigten Unterschied von d _1h und d _1v. Obwohl sich die in Fig. 10 gezeigte Oberfläche in der Horizontalrichtung geradeaus erstreckt, was zu h _p11 = h _p12 führt, kann sie auch in der Horizontalrichtung gekrümmt gemacht werden, so daß h _p11 ungleich h _p12 ist.

Fig. 11 ist eine Perspektivdarstellung eines anderen Beispiels der zur Korrektur der Nichtrotationssymmetrie durch Variieren des Zurückversetzungsbetrages der Elektrodenplatten verwendeten Elektrodenplatte und zeigt die Elektrodenplatte 162 für die G 3-Elektrode wie im Fall von Fig. 10. In diesem Ausführungsbeispiel hat die Elektrodenplatte 162 einzeln gekrümmte Oberflächen für die drei Strahlen, und jede Oberfläche krümmt sich in der Horizontalrichtung und erstreckt sich geradeaus in der Vertikalrichtung. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß jede Oberfläche unabhängig gebildet werden kann, um Linseneigenschaften zu haben, die zur Art jedes Strahls passen.

Wie im Zusammenhang mit den Fig. 8, 9, 10 und 11 beschrieben wurde, kann im Fall der Korrektur der Nichtrotationssymmetrie durch Variieren des Zurückversetzungsbetrages für die Elektrodenplatten die Form der in den Elektrodenplatten gebildeten Öffnungen im wesentlichen kreisförmig sein, was keine besonderen Formen bei den Herstellungswerkzeugen erfordert, und die Hauptfokussierungslinse kann genau zusammengebaut werden.

In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wurde die Elektrodenplatte 172 für die G 4-Elektrode nicht im einzelnen beschrieben, jedoch kann sie gleich der Elektrodenplatte 162 für die G 3-Elektrode, wie in Fig. 10 oder 11 gezeigt, gebildet und der Elektrodenplatte 162 gegenüber angeordnet werden.

In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 10 und Fig. 11 werden die Öffnungen einfach gestanzt, doch können sie auch zu Zylindern ausgebildet werden, indem man sie zwecks Glättung ihrer Ränder durchstößt, ohne daß der Effekt der Erfindung verlorengeht. Dabei beeinflussen die durchgestoßenen Zylinder etwas die Bestimmung des Zurückversetzungsbetrages für die Elektrodenplatten.

Die Fig. 12a und 12b sind Hauptquerschnittsdarstellungen eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Elektronenstrahlerzeugungssystems und zeigen den Vertikalquerschnitt der G 3-Elektrode in Fig. 12a und den Horizontalquerschnitt derselben in Fig. 12b. Dieses Ausführungsbeispiel basiert auf der Tatsache, daß der Hauptfaktor für die Bestimmung der Eigenschaften der Linse auf der Gestaltung des Randes der Öffnungen in den Elektrodenplatten beruht und daß der Abstand von einer Ebene im Kontakt mit dem Ende der Hülle zum Rand der Öffnungen in Abhängigkeit von der Umfangsrichtung wesentlich unterschiedlich ist. Das Ausführungsbeispiel bezweckt die Korrektur der Nichtrotationssymmetrie der Linse mittels eines in jeder Öffnung der zurückversetzten Elektrodenplatten vorgesehenen Zylinders.

Die G 3-Elektrode hat drei Öffnungen 133, 134 und (nicht dargestellt) 133′ zum Durchlassen der Elektronenstrahlen für rot, grün und blau, die in der Elektrodenplatte 132 gebildet sind, die an einer zurückversetzten Stelle innerhalb der Hülle 111 angeordnet ist. Diese Öffnungen sind mit Zylindern 135, 136 und (nicht dargestellt) 135′ versehen, die zur (nicht gezeigten) G 4-Elektrode vorragen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Öffnungen als Kreise geformt, und die Zylinder mit den Öffnungen gleichen Innendurchmessers sind koaxial angeordnet. Jeder dieser Zylinder hat eine variierende Höhe, die in Abhängigkeit von der Umfangsstelle variiert und unter Berücksichtigung der Form der Hülle und des Effekts des benachbarten Zylinders wie in den Fällen des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels bestimmt wird. In Fig. 12 ist die Höhe h jedes Zylinders in der Horizontalrichtung größer als in der Vertikalrichtung, so daß das der G 4-Elektrode zugewandte Ende des Zylinders eine gekrümmte Oberfläche bildet. Im einzelnen hat jeder Zylinder die Maximalhöhe an den Punkten der horizontalen Linie, die die Mittelachse des Zylinders schneidet, und er hat eine Höhe, die allmählich geringer wird, wenn der Punkt der Umfangsfläche entlang folgt, und er hat die Minimalhöhe an den Punkten auf der Vertikallinie, die die Mittelachse des Zylinders schneidet, wie in den Fig. 12a und 12b gezeigt ist.

Obwohl die G 4-Elektrode dieses Ausführungsbeispiels nicht im einzelnen erläutert wird, kann sie derart gestaltet und angeordnet sein, daß die Elektrodenplatte an einer zurückversetzten Stelle innerhalb der Hülle angeordnet ist, wobei die Zylinder an den Öffnungen der Elektrodenplatte wie im Fall der G 3-Elektrode vorgesehen sind und zur G 3-Elektrode vorspringen.

Fig. 13 ist die Hauptquerschnittsdarstellung des vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Elektronenstrahlerzeugungssystems und zeigt den Horizontalquerschnitt der die Hauptfokussierungslinse darstellenden G 3- und G 4-Elektroden. Dieses Ausführungsbeispiel bezweckt die Korrektur der Nichtrotationssymmetrie der Linse durch Vorsehen von Zylindern an den in den Elektrodenplatten gebildeten Öffnungen wie im Fall des vorherigen dritten Ausführungsbeispiels. Insbesondere wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Nichtrotationssymmetrie der Linse korrigiert, und die gewünschte statische Konvergenz wird erhalten, indem die Höhe der Zylinder besonders eingestellt wird.

Wie in der Figur gezeigt ist, hat die G 3-Elektrode fast den gleichen Aufbau wie in Fig. 12, mit dem einzigen Unterschied, daß die an den Öffnungen 133, 134 und 133′ in der Elektrodenplatte 132 vorgesehenen Zylinder 135, 136 und 135′ an ihren Enden gekrümmte Oberflächen in einer vom vorherigen Fall unterschiedlichen Form aufweisen; eine Erläuterung davon erscheint daher entbehrlich. Die G 4-Elektrode ist derart ausgebildet, daß eine Elektrodenplatte 142 zurückversetzt innerhalb der Hülle 121 angeordnet ist, wobei drei Öffnungen 143, 144 und 143′ zum Durchlaß der Elektronenstrahlen in der Elektrodenplatte wie im Fall der G 3-Elektrode gebildet sind. Diese Öffnungen sind mit Zylindern 145, 146 und 145′ versehen, die zur G 3-Elektrode vorragen. Die Öffnungen sind kreisförmig ausgebildet, und ihre Mittelachsen fallen mit den Mittelachsen der zugehörigen, in der G 3-Elektrode gebildeten Öffnungen zusammen. Die Zylinder haben den entsprechenden Öffnungen gleiche Innendurchmesser und sind koaxial mit den Öffnungen angeordnet.

In diesem Ausführungsbeispiel haben die an der G 3- und G 4-Elektrode vorgesehenen Zylinder 135, 136, 135′, 145, 146 und 145′ die variierende Höhe längs des Umfangs derart, daß zwischen einander zugewandten Zylinderpaaren gebildete Linsen rotationssymmetrisch werden. Bei der Bestimmung der Höhe jedes Zylinders muß man die Form der Hüllen und die Wirkung der gegenüberliegenden Zylinder insbesondere für die Zylinder 135, 135′, 145 und 145′ berücksichtigen, die eine größere Höhe an der Seite des mittleren Strahls und eine geringere Höhe an der Seite der Hüllenwand haben müssen, um die statische Konvergenz zu erhalten. Jeder der äußeren Zylinder 135, 135′, 145 und 145′ hat die minimale Höhe an dem Punkt an der Seite der Hüllenwand auf der horizontalen Linie, die die Mittelachse des Zylinders schneidet, die maximale Höhe im Punkt an der Seite des Mittelstrahles auf der gleichen Linie, eine konstante Höhe in Umfangsabschnitten vom Punkt an der Seite der Hüllenwand zu den Punkten auf der die Mittelachse des Zylinders schneidenden vertikalen Linie und eine wachsende Höhe in Umfangsabschnitten von den Punkten auf der vertikalen Linie zu dem zweiterwähnten Punkt an der Seite des mittleren Strahls auf der horizontalen Linie. Jeder der mittleren Zylinder 136 und 146 hat die Maximalhöhe an den Punkten auf der die mittlere Achse des Zylinders schneidenden horizontalen Linie, eine abnehmende Höhe, wenn man von diesen Punkten zu den Punkten auf der die mittlere Achse des Zylinders schneidenden vertikalen Linie geht, wobei ein Abschnitt konstanter Höhe zwischen den Punkten eingeschlossen wird, und er hat die Minimalhöhe in den Punkten auf der vertikalen Linie.

Im folgenden wird das Verfahren zum Erreichen einer befriedigenden statischen Konvergenz für die äußeren Elektronenstrahlen beschrieben. Um die Elektronenstrahlen, wie für die statische Konvergenz erforderlich, abzulenken, ist es nötig, "Elektronenprismen" in der Hauptfokussierungslinse zu bilden. Bei diesem Ausführungsbeispiel treten die äußeren Elektronenstrahlen durch Teile nahe dem Rand der Linse durch, die zwischen den Rändern 115 und 125 der Hüllen 111 und 121 gebildet wird, und die statische Konvergenz wird durch Ausnutzung der konvergierenden Kraft der Linse erzielt. Eine Analyse der Linse zeigt, daß der Strahl der konvergierenden Kraft in der Nähe der Niedrigpotentialelektrode (G 3-Elektrode) und einer divergierenden Kraft in der Nähe der Hochpotentialelektrode unterworfen wird, was insgesamt zu einer konvergierenden Ablenkung führt. Demgemäß kann, indem man die Zylinderlage in der Axialrichtung relativ zu den einander zugewandten Endflächen der Hüllen dadurch bewegt, daß man den Zurückversetzungsbetrag der Elektrodenplatten so einstellt, daß die Wirkung (das Verhältnis der konvergierenden Kraft und der ablenkenden Kraft) der Linse auf den Elektronenstrahl gesteuert wird, der Ablenkungsbetrag für den Elektronenstrahl gesteuert und die gewünschte statische Konvergenz erreicht werden.

Fig. 14 zeigt den Ablenkungsbetrag des Elektronenstrahls, aufgetragen gegen die Zurückversetzungsbeträge d ₁ und d ₂ (d _g ) für die Elektrodenplatten, während die Form jedes Zylinders beibehalten wird. Während der Messung wurden gleichzeitig d ₁ und d ₂ so variiert, daß der Abstand W _t zwischen den Zylindern 135 und 145 und zwischen den Zylindern 135′ und 145′ konstant gehalten wird. Es wurden folgende Parameter gegeben: Innendurchmesser jedes Zylinders D _a = 5,5 mm; Abstand der Zylinder S = 6,6 mm; Horizontalabmessung der Hüllen 111 und 121 H = 20,0 mm; Vertikalabmessung der Hüllen 111 und 121 V = 9,4 mm; Maximalhöhe jedes Zylinders h _max = 1,5 mm; Minimalhöhe h _min = 1,0 mm; Spalt zwischen Hüllen g = 1,0 mm; Abstand von der Endfläche 115 der Hülle 111 zum Leuchtschirm: 340 mm; Spannung der G 3-Elektrode: 7 kV; und Spannung der G 4-Elektrode: 25 kV. Die Spaltverschiebung d _g wird als der Abstand von der Mitte des Zwischenhüllenspaltes g zur Mitte des Zwischenzylinderabstands W _t, der den Unterschied der zwei Spaltmitten darstellt, definiert und positiv bezeichnet, wenn der Zwischenzylinderabstand zur G 3-Elektrode hin bewegt wird. Der Betrag der Strahlablenkung wird definiert als die Bewegung des Elektrodenstrahls auf dem Leuchtschirm und positiv bezeichnet, wenn sich der Strahl zum mittleren Strahl hin bewegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Abstand S = 6,6 mm, und die äußeren Strahlen fallen mit dem mittleren Strahl auf dem Leuchtschirm bei einer Strahlablenkung von 6,6 mm zusammen, wobei eine korrekte statische Konvergenz erhalten wird. Fig. 14 zeigt, daß diese Bedingung erreicht wird, wenn d _g = 0,36 mm ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann die für die statische Konvergenz erforderliche Strahlablenkung ohne weiteres durch die Einstellung der Lagebeziehung zwischen dem Zwischenzylinderabstand und dem Zwischenhüllenspalt erhalten werden.

Fig. 15 und 16 sind Querschnittsdarstellungen weiterer Ausführungsbeispiele, worin Zylinder 135, 136, 135′, 145, 146 und 145′ im Gegensatz zu den in den Fig. 12 und 13 gezeigten Ausführungsbeispielen auf den voneinander abgewandten Seiten der Elektrodenplatten 132, 142 angeordnet sind. Die Anordnung nach Fig. 15 bezweckt die Korrektur der Nichtrotationssymmetrie und die Erzielung der statischen Konvergenz durch gleichzeitiges Vorsehen einer konstanten Höhe h ₁₁ und einer Zurückversetzung d ₁ für die Zylinder 135, 136 und 135′ und einer unterschiedlichen Höhe h _{21 und Zurückversetzung d ₂ für die Zylinder 145, 146
und 145′. Die statische Konvergenz hängt weitgehend von
den Werten der Zurückversetzung d ₁ und d ₂ ab, und daher ist
es wichtig, die Werte von d ₁ und d ₂ unter Berücksichtigung
der Wirkung jeder Linse auf den Elektronenstrahl sowie
der Ablenkungswirkung auf die äußeren Elektronenstrahlen
zu bestimmen. Es ist zweckmäßig, d ₁ größer als d ₂ zu machen, wie
im Ausführungsbeispiel nach Fig. 13, und es
ist auch zweckmäßig, die Höhe h ₁₁ größer als h ₂₁ zu
machen. Falls die Beträge von d ₁ und d ₂ zu sehr
verschieden sind, können die Höhe des Zylinders 136 oder
146, die zur Kompensation der Nichtrotationssymmetrie
der mittleren Linse erforderlich ist, und die Höhe der
Zylinder 135 und 135′ oder 145 und 145′, die zur
Kompensation, der äußeren Linsen erforderlich ist, nicht
konstant sein, wie in Verbindung mit Fig. 15 (h ₁₁ und
h ₂₁) erwähnt wurde, und in diesem Fall können beide
Kompensationen erzielt werden, indem man die Höhe jedes
Zylinders längs der Umfangsrichtung variiert. Auch in
diesem Fall haben die Zylinder vorzugsweise eine im
wesentlichen gleiche Durchschnittshöhe. Beim Bestimmen
der Werte von d ₁, d ₂, h ₁₁ und h ₂₁ müssen viele Faktoren,
wie die Form der Hüllen und die Stärken der Linsen, die
zu erhalten sind, wie in den Fällen der vorigen
Ausführungsbeispiele berücksichtigt werden.
Fig. 16 zeigt eine abgewandelte Art des in Fig. 15
dargestellten Ausführungsbeispiels.
In diesem Ausführungsbeispiel hat jeder der äußeren
Zylinder 135 und 135′ für die G 3-Elektrode die Maximalhöhe
an dem Punkt an der Seite der Hüllenwand auf der
horizontalen Linie, die die Mittelachse des Zylinders
schneidet, hat sinkende Höhe, wenn sich der Punkt vom
oben erwähnten Punkt längs des Umfanges bewegt, und
die Minimalhöhe am Punkt an der Seite des Mittelstrahls
auf der horizontalen Linie. Jeder der äußeren Zylinder 145
und 145′ für die G 4-Elektrode hat im Gegensatz zum Fall
der Zylinder 135 und 135′ die minimale Höhe an dem
Punkt an der Seite der Hüllenwand auf der horizontalen
Linie, hat die wachsende Höhe, während sich der Punkt
von diesem Punkt längs des Umfangs bewegt, und hat die
Maximalhöhe an dem Punkt an der Seite des mittleren Strahles
auf der horizontalen Linie, und diese Zylinder haben
Öffnungen, die schräg geschnitten sind. Jeder der mittleren
Zylinder 136 und 146 hat die Maximalhöhe an den Punkten
an der Seite beider äußerer Strahlen auf der die Mittelachse
des Zylinders schneidenden horizontalen Linie, hat die
abnehmende Höhe, während sich die Punkte von den erwähnten
Punkten längs des Umfanges bewegen, und hat die Minimalhöhe
an den Punkten auf der die Mittelachse des Zylinders
schneidenden vertikalen Linie. Auch in diesem Ausführungsbeispiel
ist die Zurückversetzung d ₁ für die G 3-Elektrode
größer als die Zurückversetzung d ₂ für die G 4-Elektrode
gemacht, um damit leicht die statische Konvergenz wie in den
in Fig. 13 und Fig. 15 gezeigten Ausführungsbeispielen
zu erzielen.
Die Erfindung kann nicht nur auf die Hauptfokussierungslinse des
Bipotentialfokussiertyps, wie vorstehend beschrieben,
sondern natürlich auch auf die Hauptfokussierungslinsen des
Unipotentialfokussiertyps und andere Arten angewandt werden.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird die
erfindungsgemäße Anordnung auf jede Elektrode des die
Hauptfokussierungslinse darstellenden Elektrodenpaars angewandt,
doch läßt sich eine gleichartige Wirkung erreichen, wenn
sie nur auf eine Elektrode jedes Elektrodenpaars angewandt
wird.}

Claims

1. Elektronenstrahlerzeugungssystem vom In-line-Typ für eine Farbbildröhre mit Einrichtungen zur Ausstrahlung von drei Elektronenstrahlen in Richtung auf einen Leuchtschirm und Linsen zum Fokussieren der Elektronenstrahlen auf dem Leuchtschirm, von denen die Hauptfokussierungslinse aus zwei voneinander beabstandeten, die Elektronenstrahlen umgebenden Elektroden (G 3, G 4) mit zwei Elektrodenplatten (112; 122) besteht, die an den einander zugewandten Endflächen der Elektroden (G 3, G 4) angeordnet sind und drei auf einer Linie ausgerichtete Öffnungen (113, 114, 113′; 123, 124, 123′) zum Durchlaß der Elektronenstrahlen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) wenigstens eine der Elektrodenplatten (112; 122) zurückversetzt innerhalb der zugehörigen Elektrode angeordnet ist, und
b) zur Korrektur der durch die Zurückversetzung der Elektrodenplatte(n) (112; 122) verursachten Nichtrotationssymmetrie der Hauptfokussierungslinse wenigstens eine der in der bzw. den zurückversetzten Elektrodenplatte(n) (112; 122) gebildeten Öffnungen (113, 114, 113′; 123, 124, 123′) in der Ausrichtungsrichtung der Öffnungen einen kleineren Durchmesser als senkrecht zur Ausrichtungsrichtung hat.

2. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der zurückversetzten Elektrodenplatte (112; 122) gebildeten Öffnungen (113, 114, 113′; 123, 124, 123′) elliptisch gestaltet sind.

3. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der zurückversetzten Elektrodenplatte (112) gebildeten Öffnungen (41, 42, 41′) in einer Gestalt geformt sind, die durch zwei zur Ausrichtungsrichtung senkrechte Linien und zwei diese verbindende Bögen begrenzt wird.

4. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der mittleren Öffnung (114, 124) der Öffnungen (113, 114, 113′ bzw. 123, 124, 123′) symmetrisch bezüglich einer Achse (116) der mittleren Öffnung ist, die senkrecht auf der horizontalen Ebene steht, die durch die drei Achsen (15, 16, 17) definiert wird, längs deren sich die Elektronenstrahlen ausbreiten, die mittlere Achse (16) der drei Achsen schneidet und auf einer durch die mittlere Öffnung definierten Ebene liegt, und daß die Form jeder der äußeren Öffnungen (113, 113′; 123, 123′) asymmetrisch bezüglich einer zugehörigen äußeren Achse (117, 117′) ist, die senkrecht zu der horizontalen Ebene ist, die entsprechende äußere Achse (15, 17) schneidet und auf einer durch die entsprechende Öffnung (113, 113′); 123, 123′) definierten Ebene liegt (Fig. 2a und 2b).

5. Elektronenstrahlerzeugungssystem vom In-line-Typ für eine Farbbildröhre mit Einrichtungen zur Ausstrahlung von drei Elektronenstrahlen in Richtung auf einen Leuchtschirm und Linsen zum Fokussieren der Elektronenstrahlen auf dem Leuchtschirm, von denen die Hauptfokussierungslinse aus zwei voneinander beabstandeten, die Elektronenstrahlen umgebenden Elektroden (G 3, G 4) mit zwei Elektrodenplatten (162; 172) besteht, die an den einander zugewandten Endflächen der Elektroden (G 3, G 4) angeordnet sind und drei auf einer Linie ausgerichtete Öffnungen (163, 164, 163′; 173, 174 173′) zum Durchlaß der Elektronenstrahlen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) wenigstens eine der Elektrodenplatten (162; 172) zurückversetzt innerhalb der zugehörigen Elektrode angeordnet ist, und
b) zur Korrektur der durch die Zurückversetzung der Elektrodenplatte(n) (162; 172) verursachten Nichtrotationssymmetrie der Hauptfokussierungslinse die zurückversetzte Elektrodenplatte(n) (162; 172) entweder aus einer Platte mit gekrümmter Oberfläche gebildet ist, die sich senkrecht zur Ausrichtungsrichtung krümmt und in der Ausrichtungsrichtung gerade erstreckt, oder aus einer Platte mit mehreren gekrümmten Oberflächen gebildet ist, von denen jede eine der in der Elektrodenplatte (162; 172) gebildeten Öffnungen (163, 164, 163′; 173, 174, 173′) enthält, in der Ausrichtungsrichtung gekrümmt und in der dazu senkrechten Richtung gerade ist.

6. Elektronenstrahlerzeugungssystem vom In-line-Typ für eine Farbbildröhre mit Einrichtungen zur Ausstrahlung von drei Elektronenstrahlen in Richtung auf einen Leuchtschirm und Linsen zum Fokussieren der Elektronenstrahlen auf dem Leuchtschirm, von denen die Hauptfokussierungslinse aus zwei voneinander beabstandeten, die Elektronenstrahlen umgebenden Elektroden (G 3, G 4) mit zwei Elektrodenplatten (132; 142) besteht, die an den einander zugewandten Endflächen der Elektroden (G 3, G 4) angeordnet sind und drei auf einer Linie ausgerichtete Öffnungen (133, 134, 133′; 143, 144, 143′) zum Durchlaß der Elektronenstrahlen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) wenigstens eine der Elektrodenplatten (132; 142) zurückversetzt innerhalb der zugehörigen Elektrode angeordnet ist, und
b) zur Korrektur der durch die Zurückversetzung der Elektrodenplatte(n) (132; 142) verursachten Nichtrotationssymmetrie der Hauptfokussierungslinse die zurückversetzte Elektrodenplatte(n) (132; 142) koaxial zu jeder Öffnung (133, 134; 133′; 143, 144, 143′) angeordnete Zylinder (135, 136, 135′; 145, 146, 145′) aufweist, die eine längs der Umfangsrichtung variierende Höhe aufweisen.

7. Elektronenstrahlerzeugungssystem vom In-line-Typ für eine Farbbildröhre mit Einrichtungen zur Ausstrahlung von drei Elektronenstrahlen in Richtung auf einen Leuchtschirm und Linsen zum Fokussieren der Elektronenstrahlen auf dem Leuchtschirm, von denen die Hauptfokussierungslinse aus zwei voneinander beabstandeten, die Elektronenstrahlen umgebenden Elektroden (G 3, G 4) mit zwei Elektrodenplatten (132; 142) besteht, die an den einander zugewandten Endflächen der Elektroden (G 3, G 4) angeordnet sind und drei auf einer Linie ausgerichtete Öffnungen (133, 134, 133′; 143, 144, 143′) zum Durchlaß der Elektronenstrahlen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) wenigstens eine der Elektrodenplatten (132; 142) zurückversetzt innerhalb der zugehörigen Elektrode angeordnet ist und
b) zur Korrektur der Nichtrotationssymmetrie der Hauptfokussierungslinse infolge der zurückversetzten Elektrodenplatte(n) (132; 142) eine (142) derselben Zylinder (145, 146, 145′) aufweist, die koaxial zu jeweils einer der Öffnungen (143, 144, 143′) angeordnet sind und eine erste Höhe (h₂₁) haben, die andere (132) der zurückversetzten Elektrodenplatten Zylinder (135, 136, 135′) aufweist, die koaxial zu jeweils einer der Öffnungen (133, 134, 133′) angeordnet sind und eine zweite Höhe (h₁₁) haben und die erste Höhe von der zweiten Höhe verschieden ist.