DE4143199C2

DE4143199C2 - Elektronenkanone für eine Kathodenstrahlröhre

Info

Publication number: DE4143199C2
Application number: DE4143199A
Authority: DE
Inventors: Gwan Chan Jeon
Original assignee: Samsung Electron Devices Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 1990-12-31
Filing date: 1991-12-30
Publication date: 1996-09-12
Anticipated expiration: 2011-12-31
Also published as: KR920013620U; DE4143199A1; JPH0496956U; US5256933A; MY107792A; KR930007584Y1

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektronenkanone für eine Kathodenstrahlröhre mit wenigstens zwei Fokussierungselektro den, die in Richtung des von einer Kathode kommenden Elektronen strahls hintereinander angeordnet sind und an denen feste, voneinander verschiedene äußere Hochspannungen liegen, so daß sie eine elektrostatische Hauptfokussierungslinse bilden. Eine derartige Elektronenkanone ist aus der DE 28 43 498 A1 bekannt.

Bei einer herkömmlichen Kathodenstrahlröhre, wie sie in Fig. 4 der zugehörigen Zeichnung dargestellt ist, ist an der Vorderseite der Röhre 1 ein Bildschirm 2 ausgebildet und sind eine Lochmaske 3 und ein Halterahmen 4 zum Halten der Lochmaske 3 an der Innenseite des Bildschirmes 2 angeordnet. Eine Elek tronenkanone 5, die einen Elektronenstrahl ausgibt, ist an der Rückseite der Röhre 1 angebracht und ein Ablenkjoch 6 befindet sich vor der Elektronenkanone 5.

Wenn von der Elektronenkanone 5 ein Elektronenstrahl ausge sand wird, dann lenkt das Ablenkjoch 6 diesen Elektronenstrahl ab. Der Elektronenstrahl fällt somit auf den Bildschirm 2, nach dem er durch die Löcher hindurchgegangen ist, die in der Loch maske 3 ausgebildet sind, um dadurch ein Bild zu erzeugen.

Die Elektronenkanone 5 in der Kathodenstrahlröhre benötigt somit eine Einrichtung zum Bündeln des Elek tronenstrahls von der Kathode 16 der Elektronenkanone, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Diese herkömmliche Fokussiereinrichtung umfaßt eine 1. bis 4. Elektrode 10 bis 13, die in einem bestimm ten Abstand voneinander angeordnet und fest durch Glasleisten 14 und 15 gehalten sind. Wie es in Fig. 6 dargestellt ist, ist durch den Spannungsunterschied zwischen der 2. und der 3. Elek trode 11 und 12 eine Vorfokussierungslinse a gebildet, während durch den Spannungsunterschied zwischen der 3. und der 4. Elek trode 12 und 13 eine elektrostatische Linse b gebildet ist. Der Elektronenstrahl, der durch die Vorfokussierungslinse a hin durchgegangen ist, wird somit erneut auf dem Bildschirm gebündelt, indem er durch die elektrostatische Linse b hindurchgeht.

Da jedoch die sphärische Aberration der elektrostatischen Linse b aufgrund des Spannungsunterschiedes zwischen der 3. und der 4. Elektrode 12 und 13 groß ist, ändert sich der Brechungs index über die sphärische Fläche, so daß es schwierig ist, den Elektronenstrahl auf einen Punkt zu fokussieren. Wenn der Zwi schenraum zwischen der 3. und der 4. Elektrode 12 und 13 ver größert wird, um die sphärische Aberration zu verringern, wird andererseits ein magnetischer Repulsionseffekt am Rand der elektrostatischen Linse b durch die Interferenz des elektrischen Potentials erzeugt, das an den Glasleisten 14 und 15 induziert wird, was zu einer Verformung der elektrostatischen Linse b führt. Das hat zur Folge, daß sich die Konvergenz der Elektro nenstrahlen für die rote, die grüne und die blaue Farbe mit der Zeit ändert. Der Zwischenraum zwischen der 3. und der 4. Elek trode 12 und 13 kann daher nicht über einen bestimmten Wert hinaus vergrößert werden.

Um diese Schwierigkeit zu beseitigen sind bereits verschie dene Verfahren verwandt worden, die Größe der elektrostatischen Linse b zu erhöhen. Es gibt zwei typische derartige Verfahren, von denen bei dem einen die elektrostatische Linse dadurch vergrößert wird, daß das Elektrodenloch vergrößert wird, während bei dem anderen der Effekt des vergrößerten Elektrodenloches durch die Zusammensetzung des elektrischen Potentials erzielt wird. Bei beiden Verfahren gibt es jedoch eine Grenze aufgrund der Abmessungen der Produkte, d. h. der Kathodenstrahlröhren, so daß ein Fokussierungsspannungsunterschied zwischen der Mitte und dem Rand der elektrostatischen Linse erzeugt wird.

Durch die Erfindung soll eine Elektronenkanone für eine Kathodenstrahlröhre geschaffen werden, die eine größere elektro statische Linse aufweist, indem der Zwischenraum zwischen den den Elektronenstrahl bündelnden und den den Elektronenstrahl beschleunigenden Elektroden d. h. der 3. und der 4. Elektrode zur Bildung der Hauptfokussierungslinse zum Bündeln des Elektronenstrahls von einer Kathode erhöht wird, und mit der die Bildqualität der Kathodenstrahlröhre infolge einer geringeren sphärischen Aberration verbessert werden kann.

Dazu umfaßt die erfindungsgemäße Elektronenkanone für eine Kathodenstrahlröhre mit einer 1. bis 4. Elektrode, an der ver schiedene Spannungen jeweils liegen und die den Elektronenstrahl von der Kathode der Elektronenkanone fokussieren, eine schwe bende Elektrode, die zwischen zwei bestimmten Elektroden an geordnet ist und an der keine Spannung liegt, wodurch die Größe der elektrostatischen Linse erhöht wird.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Elektronenkanone,

Fig. 2 in einem Diagramm den Elektronenstrahl, der von dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Elektronenkanone ausgesandt wird,

Fig. 3 in einem Diagramm den Elektronenstrahl, der von einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Elek tronenkanone ausgesandt wird,

Fig. 4 in einem schematischen Diagramm eine herkömmliche Kathodenstrahlröhre,

Fig. 5 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Elektronen kanone und

Fig. 6 in einem Diagramm den Elektronenstrahl, der von der herkömmlichen Elektronenkanone ausgesandt wird.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Elektronenkanone für eine Kathodenstrahlröhre dargestellt. Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, sind eine 1. bis 4. Elektrode 20 bis 23, an denen jeweils verschiedene Spannungen liegen vor einer Kathode 27 zum Ausgeben des Elektronenstrahles mit bestimmten Abständen dazwischen angeordnet und an Glasleisten 24 und 25 befestigt. Eine schwebende oder potentialfreie Elektrode 26 ohne anliegende Spannung ist zwischen zwei bestimmten Elektroden angeordnet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das die 3. und die 4. Elektrode 22 und 23.

Wie es in Fig. 3 dargestellt ist können mehrere schwebende Elektroden 26 zwischen der 3. und der 4. Elektrode 22 und 23 angeordnet sein, so daß der Zwischenraum zwischen der 3. und der 4. Elektrode 22 und 23 vergrößert werden kann.

Wenn ein Elektronenstrahl, der von der Kathode der Elek tronenkanone ausgesandt wird, gebündelt wird, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, dann ergibt sich keine Inter ferenz oder Störung durch ein elektrisches Potential, das an den Glasleisten 24 und 25 erzeugt wird, da eine Spannung, die nicht zwischen der 3. und der 4. Elektrode 22 und 23 herrscht, nämlich die mittlere Spannung der 3. und 4. Elektrode 22 und 23 elek trisch an der schwebenden Elektrode 26 liegt. Zwischen der 3. Elektrode 22 und der schwebenden Elektrode 26 wird eine Linse b′ gebildet und zwischen der schwebenden Elektrode 26 und der 4. Elektrode 23 wird eine weitere Linse b′′ gebildet, so daß die elektrostatische Linse b, die durch die Kombination aus diesen beiden Linsen b′ und b′′ zwischen der 3. und der 4. Elektrode 22 und 23 gebildet ist, vergrößert ist. Wie es in Fig. 3 darge stellt ist, ist der Zwischenraum zwischen der 3. und 4. Elek trode 22 und 23 um so größer, je mehr schwebende Elektroden 26 vorgesehen sind, so daß die Größe der elektrostatischen Linse b erhöht wird.

Es werden somit jeweils Linsen b′ und b′′ zwischen der 3. Elektrode 22 und der schwebenden Elektrode 26 sowie zwischen der schwebenden Elektrode 26 und der 4. Elektrode 23 gebildet, was die elektrostatische Linse b vergrößert. Der Fokussierungsspan nungsunterschied zwischen der Mitte und dem Rand der elektro statischen Linse ist somit geringer und die sphärische Aberra tion aufgrund eines Unterschiedes im Brechungsindex entlang der sphärischen Oberfläche ist stark vermindert. Der Elektronen strahl wird dadurch auf einen Punkt auf dem Bildschirm fokus siert.

Wie es oben beschrieben wurde, ist bei der erfindungsgemä ßen Elektronenkanone für eine Kathodenstrahlröhre die elektro statische Linse dadurch vergrößert, daß wenigstens eine schwe bende Elektrode zwischen der 3. und der 4. Elektrode angeordnet ist, wodurch der Zwischenraum zwischen der 3. und der 4. Elek trode stark vergrößert ist, so daß der Fokussierungsspannungs unterschied und das Maß an sphärischer Aberration stark her abgesetzt werden können, was die Auflösung der Kathodenstrahl röhre verbessert.

Claims

1. Elektronenkanone für eine Kathodenstrahlröhre mit wenig stens zwei Fokussierungselektroden, die in Richtung des von einer Kathode kommenden Elektronenstrahls hintereinander an geordnet sind und an denen feste, voneinander verschiedene äußere Hochspannungen liegen, so daß sie eine elektrostatische Hauptfokussierungslinse bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Fokussierungs elektroden (22, 23), die die Hauptfokussierungslinse bilden und an denen die Hochspannungen liegen, wenigstens eine schwebende Elektrode (26) angeordnet ist, an der keine äußere Spannung liegt, so daß zwischen der schwebenden Elektrode (26) und den beiden die Hauptfokussierungslinse bildenden Fokussierungselek troden (22, 23) jeweils Teilfokussierungslinsen gebildet sind, die sich zur Hauptfokussierungslinse kombinieren.

2. Elektronenkanone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß wenigstens zwei schwebende Elektroden (26) vorgesehen sind, so daß die Größe der elektrostatischen Linse erhöht ist.