DE4336532A1 - Elektronenkanone mit dynamischer Fokussierung - Google Patents
Elektronenkanone mit dynamischer FokussierungInfo
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- H04N3/26—Modifications of scanning arrangements to improve focusing
Description
Die Erfindung betrifft eine Elektronenkanone mit dynamischer
Fokussierung für eine Farbkathodenstrahlröhre, die insbesondere
Elektronenstrahlflecken mit hoher Auflösung über einen Bildschirm
ausbildet.
Die Auflösung einer Farbkathodenstrahlröhre hängt von der
Größe und der Form der Elektronenstrahlflecken ab, die auf dem
Bildschirm erzeugt werden. Um Bilder mit hoher Auflösung zu
erzielen, sollten die Elektronenstrahlflecken so klein wie
möglich sein und sollte ihre Form sowenig wie möglich verzerrt
sein. Eine übliche Farbkathodenstrahlröhre arbeitet jedoch mit
dem sogenannten Selbstkonvergenzverfahren, bei dem drei Elek
tronenstrahlen durch eine Endbeschleunigungslinse der Elek
tronenkanone auf eine Targetelektrode an der Rückfläche des
Bildschirmes gelenkt werden, wobei ein Ablenkjoch ein kissenför
miges horizontales Ablenkmagnetfeld und ein tonnenförmiges
vertikales Ablenkmagnetfeld als Einrichtung zum Ablenken der
Elektronenstrahlen bildet. Bei einem derartigen Aufbau werden die
Elektronenstrahlen, die zum Außenumfang des Bildschirmes gelenkt
werden, unter einem relativ großen Winkel abgelenkt, wobei sie
durch die nicht gleichförmigen vertikalen und horizontalen
Ablenkmagnetfelder hindurchgehen. Die durch die nicht gleichför
migen magnetischen Felder hindurchgehenden Elektronenstrahlen
werden daher horizontal unter- und vertikal überfokussiert, so
daß die Strahlenflecken, die durch Elektronenstrahlen gebildet
werden, die die Bildschirmränder erreichen, horizontal langge
streckt sind und somit ein sehr großer Hof um die Flecken herum
gebildet wird. Der Teil des Bildes am Außenumfang des Bild
schirmes ist daher verglichen mit dem Bildteil an der Bildschirm
mitte in seiner Qualität in gewissem Maße beeinträchtigt.
Um eine Beeinträchtigung des Bildes am Außenumfang des
Bildschirmes zu vermeiden, ist bereits ein Verfahren vorgeschla
gen worden, bei dem ein dynamisches elektrisches Feld dazu
verwandt wird, die Fokussierung des Elektronenstrahls nach
Maßgabe der Bildschirmbereiche dynamisch zu steuern, um gleich
förmige Strahlenflecken über den gesamten Bildschirm auszubilden.
Dieses Verfahren wird bei einer sogenannten Elektronenkanone mit
dynamischer Fokussierung verwandt, von der verschiedene Aus
bildungsformen in den US PS 4 814 670, 4 473 775, 4 771 216 und
4 731 563 beschrieben sind.
Wie es in Fig. 6 der zugehörigen Zeichnung dargestellt ist,
umfaßt eine übliche Elektronenkanone mit dynamischer Fokussierung
eine Kathode 2, eine Steuerelektrode 3 und eine Bildschirmelek
trode 4, die eine Triode zur Bildung eines Elektronenstrahles
darstellen, eine statische Fokussierungselektrode 5a, eine
dynamische Fokussierungselektrode 5b und eine Endbeschleunigungs
elektrode 6, die das Hauptlinsensystem zur Ausbildung einer
statischen Fokussierungslinse und einer dynamischen Fokussie
rungslinse darstellen.
Die Steuerelektrode 3 wird auf einem Potential von 0 V
gehalten, während eine Bildschirmspannung von 200-1200 V an der
Bildschirmelektrode 4 liegt. An der statischen Fokussierungselek
trode 5a und der dynamischen Fokussierungselektrode 5b liegen
jeweils eine statische Fokussierungsspannung Vs und eine
dynamische Fokussierungsspannung Vd. Eine Beschleunigungsspannung
Va von 20-35 kV liegt an der Beschleunigungselektrode 6. Im
allgemeinen hat die dynamische Fokussierungsspannung Vd eine
parabolische Wellenform synchron mit einem Ablenksignal, das am
Ablenkjoch liegt. Ihre Spitzenspannung liegt um 600 bis 800 Volt
über der statischen Fokussierungsspannung. Die statische
Fokussierungsspannung Vs liegt im Bereich von 20-35% der
Beschleunigungsspannung Va.
Die Wellenform der dynamischen Fokussierungsspannung, die
an einer derartigen Elektronenkanone mit dynamischer Fokussierung
liegt, hat im allgemeinen den in Fig. 7 dargestellten Verlauf.
Die statische Fokussierungsspannung Vs, die an der statischen
Fokussierungselektrode 5a liegt, wird insbesondere auf einem
bestimmten Potential gehalten. Dann wird die parabolische
dynamische Fokussierungsspannung Vd, die an der dynamischen
Fokussierungselektrode 5b liegt, nach Maßgabe der Bildschirmbe
reiche an denen der Elektronenstrahl landen soll, variiert und
für jedes horizontale Ablenkintervall (1H) wiederholt.
Die kleinste Spannung der parabolischen Wellenform eines
Horizontalablenkintervalles kann über der statischen Fokussie
rungsspannung liegen, gleich der statischen Fokussierungsspannung
sein oder unter der statischen Fokussierungsspannung liegen und
ist dann relativ hoch, wenn der Elektronenstrahl an den Enden
einer Abtastzeile landet und zwar im Vergleich damit, daß der
Elektronenstrahl in der Mitte landet. Dieser Unterschied in der
kleinsten Spannung wird regelmäßig pro Vertikalintervall (1V)
halbbildweise verändert.
Die Amplitude I für jedes Horizontalablenkintervall der
parabolischen dynamischen Fokussierungsspannung ist die gleiche
über den gesamten Bildschirm unabhängig von den Landebereichen
des Elektronenstrahls. Die größte und kleinste dynamische
Fokussierungsspannung wird um ein Vertikalintervall geändert.
Eine horizontale Abtastzeile wird für ein Horizontalablenkinter
vall gebildet und mehrere Horizontalabtastzeilen werden für ein
Vertikalintervall gebildet, um ein Halbbild der Bilddaten zu
erzeugen.
In der graphischen Darstellung von Fig. 7 zeigen die oberen
und unteren Verlaufslinien V1 und V2, die durch das Continuum der
parabolischen Wellenformspitzen (positive und negative) jeweils
gebildet werden, die Änderungen in der dynamischen Fokussierungs
spitzenspannung bezüglich des Elektronenstrahls, der längs einer
vertikalen Linie des Bildschirmes landet. Die Spitzen der
Verlaufslinien oder Hüllkurven treten an den Enden der vertikalen
Zeilen auf. Das kann als eine virtuelle vertikale dynamische
Fokussierungsspannung angesehen werden. Es sei diesbezüglich
darauf hingewiesen, daß der Unterschied der vertikalen und der
horizontalen dynamisches Fokussierungsspannung zur statischen
Fokussierungsspannung in beiden Richtungen, d. h. in vertikaler
und horizontaler Richtung des Bildschirmes variiert. Die
Amplitude von Spitze zu Spitze von Vd für ein Horizontalablenk
intervall 1H in der Mitte des Bildschirmes ist im wesentlichen
gleich der am oberen oder unteren Teil. Die vertikale dynamische
Fokussierungsspannung liegt in einer Form an, bei der während des
Vertikalablenkintervalls das Variationsmaß für die linke und die
rechte Seite des Bildschirmes das gleiche wie für die Bildschirm
mitte ist. Das Maß an Änderung der oberen und unteren Verlaufs
linie V1 und V2, die die Änderungen in der vertikalen dynamischen
Fokussierungsspannung Vd zeigen, ist daher gleich.
Fig. 8 und 9 zeigen Wellenformen einer anderen herkömmlichen
dynamischen Fokussierungsspannung.
Wenn gemäß Fig. 8 der Elektronenstrahl in der Mitte des
Bildschirmes landet, liegt das Minimum der dynamischen Fokussie
rungsspannung Vd unter der statischen Fokussierungsspannung Vs
und dann, wenn der Elektronenstrahl am oberen oder unteren Teil
des Bildschirmes landet, ist das Minimum der dynamischen
Fokussierungsspannung relativ hoch.
Wenn gemäß Fig. 9 der Elektronenstrahl in der Mitte des
Bildschirmes landet, ist das Minimum der dynamischen Fokussie
rungsspannung Vd im wesentlichen gleich der statischen Fokussie
rungsspannung Vs. Wenn der Elektronenstrahl am oberen und unteren
Teil des Bildschirmes landet, dann ist das Minimum der dynami
schen Fokussierungsspannung relativ hoch.
Die Amplitude der dynamischen Fokussierungsspannung, die an
der herkömmlichen Elektronenkanone mit dynamischer Fokussierung
liegt, bleibt konstant unabhängig von den Elektronenstrahl
landebereichen des Bildschirmes. Da jedoch der Abstand zwischen
dem Elektronenstrahlprojektionspunkt von der Elektronenkanone zum
Bildschirm je nach Landeposition verschieden ist, da der
Bildschirm asphärisch ausgebildet ist, und der Elektronenstrahl
durch das Ablenkjoch stark verzerrt wird, können gleichförmige
Elektronenstrahlflecken nicht über den gesamten Bildschirm
erhalten werden. Bei den gegebenen konstruktiven Beschränkungen
einer Kathodenstrahlröhre kann mit dem obigen herkömmlichen
Verfahren zum Anlegen von Spannungen ein Bild mit guter Qualität
nicht realisiert werden.
Wenn gemäß Fig. 10 der Elektronenstrahl am linken und
rechten Rand eines Bildschirmes 100, d. h. an den Enden einer
horizontalen Abtastzeile 110 fokussiert, dann ist der Kern des
Elektronenstrahlfleckes in der Mitte der Abtastzeile 110
vergrößert, was dadurch die Qualität des Bildes stark beein
trächtigt, das in der Mitte des Bildschirmes gebildet wird. Wenn
weiterhin gemäß Fig. 11 der Elektronenstrahl längs der vertikalen
Linie fokussiert wird, die durch die Mitte des Bildschirmes geht,
d. h. die Mitte der Abtastzeile 110 einnimmt, dann zeigen die
Elektronenstrahlflecken, die an den Enden der horizontalen
Ablenkzeile 110 gebildet werden, starke Hofbildungen, so daß
gleichfalls über den gesamten Bildschirm kein Bild mit guter
Qualität erhalten werden kann.
Durch die Erfindung soll daher eine Elektronenkanone mit
dynamischer Fokussierung geschaffen werden, die einen Elektronen
strahl über den gesamten Bildschirm gleichförmig fokussiert, um
über den gesamten Bildschirm ein Bild mit guter Qualität zu
erhalten.
Dazu umfaßt die erfindungsgemäße Elektronenkanone mit
dynamischer Fokussierung eine Kathode, eine Steuerelektrode und
eine Bildschirmelektrode, die einen Elektronenstrahl erzeugen,
eine statische Fokussierungselektrode, an der eine statische
Fokussierungsspannung liegt, um eine Hauptlinse zum Beschleunigen
und Bündeln des Elektronenstrahls zu bilden, eine dynamische
Fokussierungselektrode, an der eine dynamische Fokussierungs
spannung liegt, und eine Endbeschleunigungselektrode, an der die
höchste Beschleunigungsanodenspannung liegt, wobei die dynamische
Fokussierungsspannung nach Maßgabe der Teile des Bildschirmes
variiert, an denen der Elektronenstrahl ankommt, und so anliegt,
daß die Amplitude beim Abtasten der oberen und unteren Teile des
Bildschirmes durch den Elektronenstrahl größer als beim Abtasten
der Mitte des Bildschirmes durch den Elektronenstrahl ist.
Im folgenden wird anhand der zu geringen Zeichnung ein
besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher
beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht des
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Elektronenkanone mit
dynamischer Fokussierung,
Fig. 2 die Wellenform der dynamischen Fokussierungsspannung,
die an dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Elek
tronenkanone mit dynamischer Fokussierung liegt,
Fig. 3 die Wellenform einer weiteren dynamischen Fokussie
rungsspannung, die an dem Ausführungsbeispiel der erfindungs
gemäßen Elektronenkanone mit dynamischer Fokussierung liegt,
Fig. 4 die Wellenform noch einer dynamischen Fokussierungs
spannung, die an dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Elektronenkanone mit dynamischer Fokussierung liegt,
Fig. 5 die Abstastzeilen auf dem Bildschirm, die bei dem
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Elektronenkanone mit
dynamischer Fokussierung erhalten werden,
Fig. 6 eine schematische Querschnittsansicht einer üblichen
Elektronenkanone mit dynamischer Fokussierung,
Fig. 7 die Wellenform der dynamischen Fokussierungsspannung,
die an der herkömmlichen Elektronenkanone mit dynamischer
Fokussierung liegt,
Fig. 8 die Wellenform einer weiteren dynamischen Fokussie
rungsspannung, die an der herkömmlichen Elektronenkanone mit
dynamischer Fokussierung liegt,
Fig. 9 die Wellenform noch einer dynamischen Fokussierungs
spannung, die an der herkömmlichen Elektronenkanone mit dynami
scher Fokussierung liegt, und
Fig. 10 und 11 die Verzerrungen der Abtastzeilen aufgrund
der herkömmlichen Art, eine dynamische Fokussierungsspannung
anzulegen.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfin
dungsgemäßen Elektronenkanone 10 mit dynamischer Fokussierung
umfaßt der Reihe nach eine Kathode 20 zum Ausgeben von Glühelek
tronen, eine Steuerelektrode 30 und eine Bildschirmelektrode 40
zum Steuern der Glühelektronen, um einen Elektronenstrahl zu
bilden, eine statische Fokussierungselektrode 50a, eine dynami
sche Fokussierungselektrode 50b und eine Endbeschleunigungselek
trode 60, die eine Vorfokussierungslinse und eine Hauptfokussie
rungslinse des Hauptlinsensystems bilden, um den Elektronenstrahl
endgültig zu bündeln und zu beschleunigen. Die Bildschirmelek
trode 40, die statische Fokussierungselektrode 50a und die
dynamische Fokussierungselektrode 50b bilden eine statische
Vorfokussierungslinse und eine dynamische Vorfokussierungslinse.
Die Beschleunigungselektrode 60 bildet eine dynamische Hauptfo
kussierungslinse. Drei vertikal langgestreckte Elektronenstrahl
durchgangslöcher sind in einer Linie in der Elektronenstrahl
ausgangsebene der statischen Fokussierungselektrode 50a ausgebil
det und drei horizontal langgestreckte Elektronenstrahldurch
gangslöcher sind in einer Linie in der Elektronenstrahleingangs
ebene der dynamischen Fokussierungselektrode 50b ausgebildet, die
der Ausgangsebene der statischen Fokussierungselektrode gegen
überliegt. Dadurch wird eine dynamische Quadrupollinse zwischen
der statischen Fokussierungselektrode und der dynamischen
Fokussierungselektrode gebildet.
Bei dem herkömmlichen Verfahren liegt eine Spannung von 0 V
an der Steuerelektrode 30 und liegt eine Spannung von 200-1200 V
an der Bildschirmelektrode 40. Eine statische Fokussierungs
spannung Vs liegt an der statischen Fokussierungselektrode 50a
und eine dynamische Fokussierungsspannung Vd liegt an der
dynamischen Fokussierungselektrode 50b. Eine Beschleunigungs
spannung Va von 20-35 kV liegt an der Beschleunigungselektrode 60.
Die statische Fokussierungsspannung Vs liegt im Bereich von 20-35%
der Beschleunigungsspannung Va. Die Spitzenspannung der
dynamischen Fokussierungsspannung ist um 600-800 V größer als die
statische Fokussierungsspannung.
Die Wellenformen der statischen und dynamischen Fokussie
rungsspannungen, die an dem Ausführungsbeispiel der erfindungs
gemäßen Elektronenkanone mit dynamischer Fokussierung liegen,
sind in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellt. Wie es in Fig. 2, 3 und
4 dargestellt ist, wird die statische Fokussierungsspannung Vs,
die an der statischen Fokussierungselektrode 50a liegt, auf einem
bestimmten Potential gehalten. Die parabolische dynamische
Fokussierungsspannung Vd, die an der dynamischen Fokussierungs
elektrode 50b liegt, wird nach Maßgabe der Bereiche des Bild
schirmes geändert, an denen der Elektronenstrahl ankommt, und für
jedes Horizontalablenkintervall wiederholt. Gemäß der Erfindung
wird die Amplitude jedes Horizontalablenkintervalls der paraboli
schen dynamischen Spannung nach Maßgabe der Landepositionen des
Elektronenstrahls verändert und wird das Maximum und das Minimum
der dynamischen Fokussierungsspannung für jedes Vertikalablenk
intervall variiert. Die kleinste Spannung jeder parabolischen
Wellenform eines Horizontalablenkintervalles hat einen Wert über
der, gleich der oder unter der statischen Fokussierungsspannung
und ist relativ hoch, wenn der Elektronenstrahl am oberen und
unteren Teile jeder Abtastzeile landet, verglichen mit der
Landung des Elektronenstrahls in der Bildschirmmitte. Der
Unterschied der kleinsten Spannung wird regelmäßig pro Vertikal
intervall halbbildweise variiert.
In den Fig. 2, 3 und 4 zeigen die obere und die untere
wellenformende Linie V10 und V20, die dadurch gebildet sind, daß
die Maxima und die Minima der parabolischen Wellenformen
miteinander verbunden sind, die Änderung in der dynamischen
Fokussierungsspannung, wenn der Elektronenstrahl auf vertikalen
Linien landet, die durch den Außenbereich und die Mitte des
Bildschirmes gehen. Da diese einen Bezug zur vertikalen Fokussie
rungscharakteristik haben, können sie als eine erste und zweite
vertikale dynamische Fokussierungsspannung V10 und V20 angesehen
werden. Bezüglich der Änderung der vertikalen Spannungen sei
darauf hingewiesen, daß der Unterschied der dynamischen Fokussie
rungsspannung zur statischen Fokussierungsspannung in allen
Richtungen (vertikal und horizontal) des Bildschirmes variiert.
Gemäß der Erfindung ist weiterhin die Amplitude Io für ein
Horizontalablenkintervall am oberen und unterem Teil des
Bildschirmes und die Amplitude Ic für ein Horizontalablenkinter
vall in der Mitte des Bildschirmes verschieden. Im Vertikal
ablenkintervall der vertikalen dynamischen Fokussierungsspannun
gen V10 und V20 ist das Maß an Änderung auf der linken und
rechten Seite des Bildschirmes und das Maß an Änderung in der
Mitte des Bildschirmes gleichfalls verschieden.
Wenn gemäß Fig. 3 der Elektronenstrahl in der Mitte des
Bildschirmes landet, ist das Minimum der dynamischen Fokussie
rungsspannung Vd kleiner als die statische Fokussierungsspannung
Vs, wobei dann, wenn der Elektronenstrahl am Außenumfang des
Bildschirmes landet, das Minimum der dynamischen Fokussierungs
spannung relativ hoch ist.
Wenn gemäß Fig. 4 der Elektronenstrahl in der Mitte des
Bildschirmes landet, ist das Minimum der dynamischen Fokussie
rungsspannung Vd im wesentlichen gleich der statischen Fokussie
rungsspannung Vs. Wenn der Elektronenstrahl am oberen und am
unteren Teil des Bildschirmes landet, dann ist das Minimum der
dynamischen Fokussierungsspannung relativ hoch.
Dabei sind die Amplitude Io des Horizontalablenkintervalls
am oberen und unteren Teil des Bildschirmes und die Amplitude Ic
des Horizontalablenkintervalls in der Mitte des Bildschirmes
verschieden. Im Vertikalablenkintervall ist das Maß an Änderung
der parabolischen Wellenform auf der linken und rechten Seite des
Bildschirmes größer als in der Mitte des Bildschirmes. Dement
sprechend sind das Maß an Änderung der angenommenen ersten
vertikalen dynamischen Fokussierungsspannung V10, die die Maxima
der horizontalen dynamischen Fokussierungsspannung verbindet, und
das Maß an Änderung der angenommenen zweiten vertikalen dynami
schen Fokussierungsspannung V20, die die Minima der horizontalen
dynamischen Fokussierungsspannung verbindet, verschieden.
Wenn gemäß Fig. 3 der Elektronenstrahl in der Mitte des
Bildschirmes landet, dann ist das Minimum der zweiten vertikalen
dynamischen Fokussierungsspannung V20 der dynamischen Fokussie
rungsspannung Vd kleiner als die statische Fokussierungsspannung
Vs, wobei am oberen und unteren Teil des Bildschirmes ihr Maximum
bezogen auf die statische Fokussierungsspannung Vs relativ hoch
ist. Wenn gemäß Fig. 4 der Elektronenstrahl in der Mitte des
Bildschirmes landet, dann ist das Minimum der zweiten vertikalen
dynamischen Fokussierungsspannung V20 der dynamischen Fokussie
rungsspannung Vd im wesentlichen gleich der statischen Fokussie
rungsspannung. Im oberen und unteren Teil des Bildschirmes ist
ihr Maximum relativ hoch.
Wie es oben beschrieben wurde, zeichnet sich die erfindungs
gemäße Elektronenkanone dadurch aus, daß die Amplitude der
parabolischen dynamischen Fokussierungsspannung sich nach Maßgabe
der Abtastposition des Elektronenstrahls ändert.
Die Arbeitsweise und Funktion des obigen Ausführungsbei
spiels der erfindungsgemäßen Elektronenkanone mit dynamischer
Fokussierung werden im folgendem in einzelnen erläutert.
Die horizontale dynamische Fokussierungsspannung Vd variiert
nach Maßgabe der Stellen des Bildschirmes, an denen der Elek
tronenstrahl ankommt, und liegt so an, daß die Amplitude des
Horizontalablenkintervalls 1H am oberen und unteren Teil des
Bildschirmes größer als an der Mitte des Bildschirmes ist. Das
Maß an Änderung der vertikalen dynamischen Fokussierungsspannun
gen V10 und V20 ist auf der rechten und linken Seite des
Bildschirmes größer als in der Mitte des Bildschirmes. In den
Fig. 2, 3 und 4 zeigt jede Parabel der dynamischen Spannung die
horizontale Fokussierungsspannung Vd, wobei in diesen Fig. auch
die Änderungen der horizontalen Fokussierungsspannung dargestellt
sind, wenn der Elektronenstrahl horizontal von links nach rechts
oder von rechts nach links durch die Mitte des Bildschirmes
hindurch abtastet.
Gemäß der Erfindung ist dabei die Amplitude der paraboli
schen Wellenform der horizontalen dynamischen Fokussierungs
spannung V20 am oberen und unteren Teil des Bildschirmes größer
als in der Mitte des Bildschirmes, so daß sich eine gute
Fokussierungscharakteristik am oberen und am unteren Teil des
Bildschirmes ergibt.
Wenn insbesondere der von der Elektronenkanone ausgegebene
Elektronenstrahl die Mitte jeder Abtastzeile abtastet und eine
dynamische Fokussierungsspannung anliegt, die etwas kleiner oder
größer als die statische Fokussierungsspannung ist, dann wird der
Elektronenstrahl durch das elektrische Feld zwischen der
statischen Fokussierungselektrode 50a und der dynamischen
Fokussierungselektrode 50b beeinflußt, während er durch dieses
Feld hindurchgeht. Dadurch werden Elektronenstrahlflecken auf dem
Bildschirm erzeugt, bei denen der Unterschied in der vertikalen
und horizontalen Ausdehnung relativ klein ist. Wenn die dynami
sche Fokussierungsspannung gleich der statischen Fokussierungs
spannung ist, dann geht der Elektronenstrahl durch die statische
Fokussierungselektrode 50a und die dynamische Fokussierungselek
trode 50b hindurch, ohne durch eine Linse beeinflußt zu werden,
da zwischen diesen Elektroden keine Linse gebildet wird. Dadurch
werden kreisförmige Elektronenstrahlflecken gebildet, deren
vertikale und horizontale Abmessungen nahezu gleich sind.
Wenn der Elektronenstrahl den äußeren Bereich oder Randbe
reich der Abtastzeilen abtastet, wird aufgrund der Tatsache, daß
die dynamische Fokussierungsspannung höher als die statische
Fokussierungsspannung ist, der Elektronenstrahl vertikal
auseinandergezogen, da er durch die intensive Quadrupollinse
beeinflußt wird, die zwischen der statischen Fokussierungselek
trode 50a und der dynamischen Fokussierungselektrode 50b gebildet
wird, während er durch diese Linse hindurchgeht. Das Maß an
vertikaler Dehnung des Elektronenstrahls, der zum Randbereich des
Bildschirmes abgelenkt wird, variiert nach Maßgabe der Ab
tastpositionen. Wenn der Elektronenstrahl den oberen und unteren
Teil des Bildschirmes abtastet, wird aufgrund der Tatsache, daß
eine sehr intensive Quadrupollinse gebildet wird, der zu den vier
Ecken des Bildschirmes projizierte Elektronenstrahl am stärksten
vertikal auseinandergezogen und hat dieser Elektronenstrahl eine
verlängerte Brennweite. Da der vertikal auseinandergezogene
Elektronenstrahl durch das nicht gleichförmige Ablenkmagnetfeld
beeinflußt wird und aufgrund des Astigmatismus nach Maßgabe des
Maßes an Asphärizität des Bildschirmes bildet der Elektronen
strahl einen nahezu kreisförmigen Fleck, wenn er den Rand des
Bildschirmes erreicht.
Wie es in Fig. 5 dargestellt ist, kann in dieser Weise über
den gesamten Bildschirm 100 eine gleichförmige Abtastzeile 110
erhalten werden.
Da bei der erfindungsgemäßen Elektronenkanone mit dynami
scher Fokussierung eine dynamische Fokussierungsspannung angelegt
wird, deren Amplitude sich ändert, können die Fokussierungen in
horizontaler und in vertikaler Richtung nachgestellt werden.
Ein derartiges Verfahren zum Anlegen einer dynamischen
Fokussierungsspannung kann bei einer Elektronenkanone mit
dynamischer Fokussierung, die mit einer niedrigen Treiberspannung
arbeitet und bei der das Modulationspotential kleiner als das
Fokussierungspotential ist, sowie bei einer Elektronenkanone mit
dynamischer Fokussierung verwandt werden, die mit einer hohen
Treiberspannung arbeitet und bei der das Modulationspotential
höher als das Fokussierungspotential ist.
Wie es oben beschrieben wurde, ändert sich bei dem Verfahren
zum Anlegen einer dynamischen Fokussierungsspannung an eine
Elektronenkanone mit dynamischer Fokussierung gemäß der Erfindung
die horizontale dynamische Fokussierungsspannung nach Maßgabe der
Bildschirmbereiche, an denen der Elektronenstrahl ankommt. Diese
Fokussierungsspannung wird so angelegt, daß die Amplitude des
Horizontalablenkintervalls am oberen und unteren Teils des
Bildschirmes größer als an der Mitte des Bildschirmes ist. Da bei
der vertikalen dynamischen Fokussierungsspannung das Maß an
Änderung des Vertikalablenkintervalls auf der rechten und linken
Seite des Bildschirmes größer als an der Mitte des Bildschirmes
ist, ist die Fokussierung in der Mitte und am Rand des Bild
schirmes verbessert, so daß Beeinträchtigungen der Fokussierung
am Rand des Bildschirmes aufgrund des Ablenkjoches und seiner
Geometrie kompensiert werden und über den gesamten Bildschirm ein
Bild mit hoher Auflösung erzielt wird.
Die erfindungsgemäße Elektronenkanone kann bei hochauflösen
den Fernsehgeräten sowie bei üblichen Fernsehgeräten eingesetzt
werden.
Claims (4)
1. Elektronenkanone mit dynamischer Fokussierung und einer
Kathode (20), einer Steuerelektrode (30) sowie einer Bildschirm
elektrode (40), die einen Elektronenstrahl erzeugen, einer
statischen Fokussierungselektrode (50a), an der eine statische
Fokussierungsspannung liegt, einer dynamischen Fokussierungselek
trode (50b), an der eine dynamische Fokussierungsspannung liegt,
und einer Endbeschleunigungselektrode (60), an der eine Be
schleunigungsanodenspannung liegt, um eine Hauptlinse zum
Beschleunigen und Bündeln des Elektronenstrahls zu bilden,
dadurch gekennzeichnet, daß die dynamische Fokussierungsspannung
nach Maßgabe der beabsichtigten Stelle, an der der Elektronen
strahl auf dem Bildschirm ankommt, variiert und so anliegt, daß
die Amplitude dann, wenn der Elektronenstrahl den oberen und den
unteren Teil des Bildschirmes abtastet, größer als dann ist, wenn
der Elektronenstrahl die Mitte des Bildschirmes abtastet.
2. Elektronenkanone nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß dann, wenn der Elektronenstrahl in der Mitte des
Bildschirmes landet, die negative Spitzenspannung eines
Horizontalablenkintervalls der dynamischen Fokussierungsspannung
kleiner als die statische Fokussierungsspannung ist, und dann,
wenn der Elektronenstrahl am oberen und unteren Teil des
Bildschirmes landet, die negative Spitzenspannung relativ hoch
ist.
3. Elektronenkanone nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die kleinste Spannung der dynamischen Fokussie
rungsspannung größer als die oder gleich der statischen Fokussie
rungsspannung ist.
4. Elektronenkanone nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die kleinste Spannung eines Horizontalablenkinter
valls der dynamischen Fokussierungsspannung kleiner als die
statische Fokussierungsspannung ist.
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