DE68927720T2

DE68927720T2 - Elektronenkanone für eine Farbbildröhre

Info

Publication number: DE68927720T2
Application number: DE68927720T
Authority: DE
Inventors: Eiji Intellectual Pro Kamohara; Jiro Intellectual Pr Shimokobe; Taketoshi Intellectual Shimoma; Shigeru Intellectual Sugawara
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-04-20
Filing date: 1989-04-20
Publication date: 1997-06-05
Anticipated expiration: 2009-04-21
Also published as: KR910009989B1; US5162695A; DE68927720D1; EP0338570A2; EP0338570B1; EP0338570A3; KR900017081A

Description

Diese Erfindung betrifft eine Farbkathodenstrahlröhre, insbesondere eine durch die Merkmale nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 definierte Farbkathodenstrahlröhre mit einer Elektronenkanonenanordnung zum Fokussieren und Konvergieren von drei in einer Linie oder Ebene angeordneten Elektronenstrahlen mittels einer einzigen, einen großen Durchmesser aufweisenden, für die drei Elektronenstrahlen gemeinsam benutzten Elektronenlinse.
Bei gewöhnlichen Farbkathodenstrahlröhren ist gemäß Fig. 1 ein Bild-Schirm 2 an einem Schirmträger 3 eines Kolbens geformt. Ein Kragen 3a einer den Schirmträger 3 enthaltenden rechteckigen Platte (panel) ist über ein Trichterteil 4 mit einem Halsteil 5 verbunden, in welchem eine Elektronenkanonenanordnung 6 aufgenommen ist. Um die Außenfläche(n) von Trichter- und Halsteil 4 bzw. 5 herum ist eine Ablenkeinheit 7 angeordnet. Eine Schattenmaske 9 mit einer Vielzahl von Löchern 8 (darin) ist dem Schirm 2 mit einem Abstand oder Spalt dazwischen gegenüberstehend angeordnet. Von der Innenwand(fläche) des Trichterteils 4 zu einem Teil des Halsteils 5 ist eine innere Leiterschicht 10 gleichmäßig aufgetragen. Auf die Außenfläche des Trichterteils 4 ist eine äußere Leiterschicht 11 aufgebracht. Am Trichterteil 4 ist ein (nicht dargestellter) Anodenanschluß vorgesehen.
Auf dem Schirmträger 3 sind unter Bildung eines Leuchtstoffschirms 2 Leuchtstoffstreifen oder -punkte geformt. Wenn die drei von der Elektronenkanone emittierten Elektronenstrahlen BR, BG und BB durch die Schattenmaske 9 hindurchtreten und auf die betreffenden Leuchtstoffpunkte auftreffen, emittieren die mit Elektronen bombardierten bzw. beschossenen Punkte der Leuchtstoffschichten rote, grüne und (bzw.) blaue Lichtstrahlen.
Die Elektronenkanonenanordnung 6 enthält einen Elektronenstrahlgenerator GE zum Generieren, Beschleunigen und Kontrollieren (Steuern) sog. In-Line-Strahlen BR, BG und BB sowie eine Haupt-Elektronenlinsensektion ML zum Fokussieren und Konvergieren dieser Elektronenstrahlen. Die von der Elektronenkanonenanordnung generierten Elektronenstrahlen BG, BR und BB werden durch die Ablenkeinheit 7 abgelenkt, um die Gesamtfläche des Schirms abzutasten und damit auf dem Schirm ein Raster zu erzeugen.
Die US-PS 2 957 106 offenbart eine Elektronenkanonenanordnung zum Konvergieren der drei Strahlen an einem Konvergenzpunkt, wobei die seitlichen Strahlen der drei Strahlen von den Kathoden vorher (previously) so generiert oder erzeugt werden, daß sie gegenüber dem Mittelstrahl schräggestellt sind und diesen überkreuzen. Außerdem offenbart die US-PS 3 772 554 eine Elektronenkanonenanordnung zum Konvergieren der Elektronenstrahlen, wobei Seitenlöcher oder -aperturen (side apertures) an einer Elektrode, welche die seitlichen Strahlen passieren, so geformt sind, daß sie Zentren aufweisen, die gegenüber der Mittelachse der betreffenden Seiten-Elektronenkanone geringfügig nach außen verschoben bzw. versetzt sind. Die die Seitenaperturen passierenden Elektronenstrahlen werden somit am Konvergenzpunkt konvergiert. Diese beiden Techniken sind bei Farbkathodenstrahlröhren verbreitet angewandt worden. Die Ablenkeinheit enthält eine Horizontalablenkspule für die Erzeugung eines Horizontalablenkmagnetfelds zum Ablenken der Elektronenstrahlen in einer Horizontalrichtung und eine Vertikalablenkspule für die Erzeugung eines Vertikalablenkmagnetfelds zum Ablenken der Elektronenstrahlen in einer Vertikalrichtung. Wenn bei den Farbkathodenstrahlröhren die Elektronenstrahlen abgelenkt werden, bewirkt die Ablenkkraft, daß die drei Elektronenstrahlen nicht korrekt bzw. einwandfrei konvergiert werden. Aus diesem Grund werden Selbstkonvergenzmagnetfelder erzeugt, bei denen das Horizontalablenkmagnetfeld eine Kissenform und das Vertikalablenkmagnetfeld eine Tonnenform aufweisen. Ferner wurde ein konvergenzfreies System angewandt, bei dem die drei Elektronenstrahlen nahe(zu auf) der Gesamtfläche des Leuchtstoffschirms konvergiert werden können.
Wie oben angegeben, ist die Güte von Farbkathodenstrahlröhren durch Anwendung zahlreicher neu entwickelter Techniken verbessert worden. Im Zuge der Herstellung größerer und höherwertigerer Röhren sind jedoch neue Probleme aufgetreten. Darunter befinden sich ein Problem dahingehend, ob der Elektronenstrahlfleck auf dem Schirm mit einem ausreichend kleinen Durchmesser geformt wird, ein Problem einer Verzerrung oder Verzeichnung der Elektronenstrahlflecke am Umfangsoder Randteil des Schirms, wenn ein Strahl dahin abgelenkt wird, und ein Problem, ob ein korrektes Konvergieren in bzw. auf der Gesamtfläche des Schirms erreicht werden kann. Mit zunehmender Größe der Kathodenstrahlröhre wird der (die) Abstand oder Strecke von der Elektronenkanone zum Schirm größer; die elektrooptische Vergrößerung der Elektronenlinse wird ebenso wie der Strahlfleckdurchmesser auf dem Schirm groß, wodurch die Video- bzw. Bildauflösung verschlechtert wird. Zur Lösung dieses Problems muß die Leistung(sfähigkeit) der Elektronenlinse der Elektronenkanone verbessert werden, derart, daß der Strahlfleck auf dem Schirm einen kleineren Durchmesser erhält.
Allgemein sind in der Haupt-Elektronenlinsensektion mehrere Elektroden mit Öffnungen längs einer Achse angeordnet; an die mehreren Elektroden werden jeweils spezifizierte Potentiale angelegt. Je nach den verschiedenen Arten der Elektrodenkonstruktion gibt es verschiedene Typen oder Arten von elektrostatischen Linsen. Genauer gesagt: die Linsenleistung kann grundsätzlich dadurch verbessert werden, daß entweder eine einen großen Durchmesser aufweisende Linse mit einer großen Elektrodenapertur geformt oder eine Linse einer großen Brennweite mit stufenweisen oder allmählichen Potentialänderungen durch Vergrößerung der Abstände zwischen den Elektroden gebildet wird. Da jedoch die Elektronenkanone einer Farbkathodenstrahlröhre im Halsteil untergebracht ist, bei dem es sich im allgemeinen um einen dünnen Glaszylinder handelt, ist die Elektrodenapertur oder der Linsendurchmesser physikalisch (körperlich) begrenzt. Ferner sind die Abstände zwischen den Elektroden begrenzt, um zu verhindern, daß das zwischen den Elektroden erzeugte elektrische Fokussierfeld durch andere unerwünschte elektrische Felder im Halsteil negativ beeinflußt wird.
Da bei Farbkathodenstrahlröhren, z.B. des Schattenmaskentyps, bei dem drei Elektronenkanonen - wie oben beschrieben - in einer Dreiecksform (delta) oder in einer Ebene bzw. In-Line angeordnet sind, der Elektronenstrahlabstand Sg kleiner gewählt ist, können die drei Elektronenstrahlen leichter an einem Punkt nahe(zu) der Gesamtfläche des Schirms konvergiert werden; dabei besteht ein weiterer Vorteil darin, daß für die Ablenkung eine geringere elektrische Energie benötigt wird. Damit die Elektronenkanonen dichter (aneinander) angeordnet werden können, muß daher die Elektrodenapertur oder auch -öffnung verkleinert werden.
Folglich ist eine technische Lösung denkbar, bei welcher die drei in einer Ebene liegenden (co-planar) Elektronenlinsen zur Bildung einer großen Elektronenlinse kombiniert sind, derart, daß die Leistung der großen Elektronenlinse weitmöglichst zur Geltung kommen kann. Fig. 2 zeigt die Elektronenlinse großen Durchmessers. Gemäß Fig. 2 sind die auf dem Schirm erzeugten Kerne (Kernstrahlen) der Elektronenstrahlen verkleinert; wenn jedoch die jeweiligen Strahlflecke betrachtet werden, weisen diese keine angemessenen Formen auf. Mit anderen Worten: wenn die drei parallelen, in einem gegenseitigen Abstand Sg liegenden Elektronenstrahlen BR, BG und BB durch eine gemeinsame Linse LEL großen Durchmessers hindurchfallen, und wenn dabei der Mittelstrahl BG gemäß Fig. 2 einwandfrei konvergiert ist, sind die äußeren Strahlen BR und BB überfokussiert und überkonvergiert, wobei auf dem Schirm die Strahlflecke oder auch -punkte mit großer Koma- Aberration (comatic aberration) erzeugt werden. Dies bedeutet, daß die drei Strahlflecke SPB, SPG und SPR auf dem Schirm weit voneinander beabstandet geformt werden und die äußeren Strahlflecke verzerrt bzw. verzeichnet sind.
Zur Anpassung der Konvergenzzustände der drei Elektronenstrahlen und zur Verringerung der Koma muß der gegenseitige Abstand Sg der drei Strahlen in bezug auf den Linsendurchmesser D der Elektronenlinse LEL in einem bestimmten Maß verringert werden, wodurch Möglichkeiten für das Auftreten etwaiger Probleme im praktischen Betrieb ausgeschaltet werden. Bezüglich der Fokussierzustände der drei Strahlen auf dem schirm ist es jedoch nötig, den Abstand Sg zu minimieren; dieser Maßnahme ist allerdings wegen der mechanischen Anordnung der Elektronenstrahlgeneratorsektion eine Grenze gesetzt.
Die JP-Patentveröffentlichung Nr. 49-5591 (US-PS 3 448 316) und die US-PS 4 528 476 lehren, daß von den drei auf die Elektronenlinse LEL fallenden Elektronenstrahlen die seitlichen Elektronenstrahlen unter einem Neigungswinkel θ zum mittleren Elektronenstrahl geneigt oder schräggestellt sind (werden) (vgl. Fig. 3) und die drei Strahlen zur gleichen Zeit durch den zentralen Teil der Elektronenlinse LEL geleitet werden. Auf diese Weise werden die Konvergenzzustände oder -bedingungen der drei Strahlen aneinander angeglichen. Die beiden seitlichen Strahlen, die in den Richtungen von dem aus der Elektronenlinse LEL austretenden mittleren Elektronenstrahl hinweg hindurchtreten, werden durch die Linse LEL2 zwangsweise unter dem Winkel φo in die entgegengesetzten Richtungen abgelenkt. Demzufolge werden die drei Strahlen nahe dem bzw. am Schirm konvergiert. Damit werden Konvergenz und Fokussierung der drei Strahlen verbessert. Hierbei bleibt allerdings ein Problem bestehen, daß in den beiden äußeren Strahlen eine große Ablenkaberration oder Koma-Aberration auftritt.
Wie vorstehend beschrieben, ist es mit den herkömmlichen Techniken schwierig, eine Elektronenlinse eines großen Durchmessers, die auf die drei Elektronenstrahlen jeweils gleich einwirkt, zu formen und die Leistung von Elektronenlinsen großen Durchmessers vollkommen zu nutzen.
Wie zu erkennen ist, ist es zur weiteren Verbesserung der Abbildungsleistung oder -güte von Farbkathodenstrahlröhren zweckmäßig, die Leistung der Elektronenkanone durch Verwendung einer den drei Elektronenstrahlen gemeinsamen Elektronenlinse eines großen Durchmessers und Verkleinerung des Durchmessers der Strahlflecke auf dem Schirm zu verbessern. Die herkömmlichen Techniken sind jedoch ihren eigenen Einschränkungen dahingehend unterworfen, daß sie die Leistung von Elektronenlinsen großen Durchmessers nicht voll zur Geltung kommen lassen, und sie sind für die weitere Verbesserung der Abbildungsleistung oder -güte von Farbkathodenstrahlröhren nicht nützlich. Zur weiteren Verbesserung der Abbildungsleistung oder -güte von Farbkathodenstrahlröhren wird es daher als wünschenswert oder zweckmäßig angesehen, eine Farbkathodenstrahlröhre mit einer Elektronenkanone zu entwickeln, welche die Leistung einer Elektronenlinse großen Durchmessers voll zur Geltung kommen zu lassen vermag.
Eine Kathodenstrahlröhrenanordnung mit einer Elektronenkanone mit drei Fokussierlinsen, entsprechend den Merkmalen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, ist aus der US-A-4 528 476 bekannt. Bei dieser bekannten Kathodenstrahlröhrenanordnung sind für die drei Elektronenstrahlen eine gemeinsame Hauptfokussierlinse und eine gemeinsame Nachfokussierlinse vorgesehen. Die drei Elektronenstrahlen werden so vorfokussiert, daß sie einander in der Elektronenkanone an der Stelle der gemeinsamen Hauptfokussierelektronenlinse überkreuzen. Die Nachfokussierlinse ist nötig, um die drei Elektronenstrahlen auf dem (bzw. den) Leuchtstoffschirm zu konvergieren. Die die Seiten der Nachfokussierlinse passierenden seitlichen Elektronenstrahlen werden dabei überfokussiert und überkonvergiert, so daß die Form des Elektronenstrahlflecks auf dem Schirm infolge einer großen Koma (comatic aberration) verzeichnet wird oder ist. Infolgedessen ist die Bildauflösung dieser Kathodenstrahlröhre beeinträchtigt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Kathodenstrahlröhrenanordnung mit einer Elektronenkanonenanordnung, umfassend: eine Generiereinheit zum Generieren von drei In- Line-Elektronenstrahlen auf (in) einer horizontalen Ebene sowie zum Steuern und Beschleunigen der Elektronenstrahlen und ein Haupt-Elektronenlinsensystem zum Fokussieren und Konvergieren der drei Elektronenstrahlen von der Generiereinheit, welches Haupt-Elektronenlinsensystem eine den drei Elektronenstrahlen gemeinsam zugeordnete, einzige asymmetrische Elektronenlinse großen Durchmessers mit einer Elektronenlinsenwirkung, die zwischen der horizontalen Ebene und einer zur horizontalen Ebene senkrechten vertikalen Ebene verschieden ist, aufweist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die drei Elektronenstrahlen auf die gemeinsame asymmetrische Elektronenlinse so auftreffen, daß die Achsen der drei Elektronenstrahlen in der horizontalen Ebene im wesentlichen parallel zueinander liegen, und derart, daß jeder der drei Elektronenstrahlen in der vertikalen Ebene stärker divergiert ist als in der horizontalen Ebene.
Bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Ein besseres Verständnis dieser Erfindung ergibt sich aus der folgenden genauen Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer herkömmlichen Farbkathodenstrahlröhrenanordnung,
Fig. 2 und 3 schematische Darstellungen optischer Modelle für herkömmliche Elektronenkanonenanordnungen,
Fig. 4 eine X-Z-Schnittansicht zur schematischen Darstellung eines Teils der Farbkathodenstrahlröhrenanordnung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung,
Fig. 5 eine Y-Z-Schnittansicht zur schematischen Darstellung der Elektronenkanonenanordnung nach Fig. 4,
Fig. 6A und 6B Darstellung der Ausgestaltung der Elektrode nach Fig. 5,
Fig. 7 und 8 schematische Darstellungen optischer Modelle für die Elektronenkanone nach Fig. 4,
Fig. 9 und 10 schematische Darstellungen zur Erläuterung der Anordnung der Elektronenlinse großen Durchmessers nach den Fig. 7 und 8,
Fig. 11 und 12 schematische Schnittansichten der Elektrodenkonstruktion zur Bildung der asymmetrischen Linse großen Durchmessers gemäß einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung,
Fig. 13A, 13B und 13C Darstellungen zum Vergleichen der Elektronenstrahlformen bei den Farbkathodenstrahlröhrenanordnungen nach dieser Erfindung und nach dem Stand der Technik und
Fig. 14 eine schematische Schnittansicht der Elektronenkanonenkonstruktion der Farbkathodenstrahlröhrenanordnung gemäß noch einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 4 ist eine Ansicht im Schnitt längs der Ebene (Linie) X-Z zur Darstellung eines Teils von Halsteil und Schirm der Farbkathodenstrahlröhrenanordnung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung. Fig. 5 ist eine Ansicht der Elektronenkanone im Schnitt längs der Ebene Y-Z. Gemäß den Fig. 4 und 5 umfaßt eine im Halsteil 5 angeordnete Elektronenkanonenanordnung 100 Kathoden K, ein erstes Gitter G1, ein zweites Gitter G2, ein drittes Gitter G3, ein viertes Gitter G4, ein fünftes Gitter G5, ein sechstes Gitter G6, ein siebtes Gitter G7, ein isolierendes Tragelement SM zum Tragen oder Haltern dieser Gitter und einen Röhrenabstandhalter 112. Die Elektronenkanone 100 ist an Röhren-Fußstiften 113 im hinteren Abschnitt des Halsteils befestigt. Die Kathoden K weisen jeweils in ihrem Inneren ein Heizelement auf und erzeugen oder generieren drei Elektronenstrahlen BR, BG und BB. Die ersten und zweiten Gitter G1 bzw. G2 weisen jeweils drei vergleichsweise kleine Strahldurchlaßaperturen oder -öffnungen entsprechend den drei Kathoden K auf. Diese Öffnungen dienen zum Steuern und Beschleunigen der durch die Kathoden K erzeugten Elektronenstrahlen. Diese Kathoden K sowie erstes und zweites Gitter G1 bzw. G2 bilden die sog. Elektronenstrahlgeneriersektion GE. Drittes bis fünftes Gitter G3 - G5 weisen jeweils drei vergleichsweise große Strahldurchlaßöffnungen entsprechend den drei Kathoden K auf.
Gemäß Fig. 4 sind vier Elektroden 20, 21, 22 und 23, die senkrecht zur Richtung der In-Line-Anordnung (X-Z-Ebene) verlaufen, in der In-Line-Anordnungs-Richtung angeordnet, um darin drei Strahldurchlaßöffnungen 52R, 52G und 52B an der dem sechsten Gitter G6 zugewandten Seite des fünften Gitters G5 zu halten. Gemäß Fig. 5 weist das sechste Gitter G6 zwei Elektroden 24 und 25 auf, die parallel zur In-Line-Anordnungs-Richtung verlaufen und an seiner dem fünften Gitter G5 zugewandten Seite befestigt sind. Drei Strahldurchlaßöffnungen 61R, 61G und 61B sind in der Seite des sechsten Gitters G6 zwischen den Elektroden 24 und 25 geformt. Gemäß Fig. 4 sind die vier am fünften Gitter G5 befestigten Elektroden 20 - 23 zwischen (den) Elektroden 24 und 25 des sechsten Gitters G6 angeordnet. Bei Anlegung einer Spannung über fünftes und sechstes Gitter G5 bzw. G6 werden Quadrupole zwischen den vier Elektrodenplatten des fünften Gitters G5 und den beiden Elektrodenplatten des sechsten Gitters G6 geformt bzw. erzeugt.
Beim sechsten Gitter G6, das eine im wesentlichen napfförmige Elektrode ist, sind in der dem fünften Gitter G5 zugewandten Seite drei Strahldurchlaßöffnungen 61R, 61G und 61B geformt, deren Größe im wesentlichen der Größe der Strahldurchlaßöffnungen 52R, 52G und 52B des fünften Gitters G5 gleich ist. Das sechste Gitter G6 weist in seiner dem siebten Gitter G7 zugewandten Seite eine einzige, große runde Apertur oder Öffnung 62 zum Hindurchtretenlassen der Strahlen auf. Bei dieser napfförmigen Elektrode ist am Mittelpunkt in ihrer Längsrichtung eine Elektrode 60 mit einer "rennbahnförmigen" (racetrack-like) Strahldurchlaßöffnung 63 vorgesehen, deren Hauptachse gemäß Fig. 6A in der In-Line-Anordnungs-Richtung (X-Richtung) liegt. Diese Strahldurchlaßöffnung 63 ist mit einem bestimmten Abstand "a" vom Ende der Seite des sechsten Gitters G6, das näher am siebten Gitter G7 liegt, angeordnet; der Abstand "a" ist kleiner als der Durchmesser D6 der großen runden Öffnung 62.
Das siebte Gitter G7 ist eine im wesentlichen zylindrische Elektrode, in welcher ein Teil des zylindrischen sechsten Gitters G6 aufgenommen ist. Praktisch ist (dabei) eine zylindrische Linse eines großen Durchmessers zwischen dem siebten Gitter G7 und der runden Öffnung 62 des sechsten Gitters G6 geformt. In der zylindrischen Elektrode des siebten Gitters G7 ist eine Elektrode 70 in einem bestimmten Abstand "b" vom Ende des sechsten Gitters G6 zum Schirm hin vorgesehen. In der Elektrode 70 ist eine "rennbahnförmige" Strahldurchlaßöffnung 73 geformt, deren Nebenachse gemäß Fig. 6B in der In-Line-Anordnungs-Richtung (X-Richtung) liegt. Die Beziehung des bestimmten (vorgeschriebenen) Abstands "b" zum Zylinderdurchmesser D7 des siebten Gitters G7 ist b < D7. Bei dieser Ausführungsform sind die Abstände "a" und "b" so gewählt, daß sie einer Ungleichung a > b genügen.
Der Röhren-Abstandhalter (valve spacer) 112 ist gemäß Fig. 4 am Außenumfang des Endes des siebten Gitters G7 befestigt und mit der auf die Innenfläche der Röhre vom Trichterteil 4 zum Halsteil aufgebrachten Leiterschicht 10 in Kontakt gehalten. Auf diese Weise wird eine hohe Anodenspannung vom Anodenanschluß am Trichterteil über den Abstandhalter 112 und die Leiterschicht 10 dem siebten Gitter G7 zugespeist. Am Ende des siebten Gitters G7 kann ein Magnetfeldkorrekturelement zum Korrigieren des durch das Ablenkjoch 7 erzeugten Magnetfelds angeordnet sein. Die Kathoden K sowie erstes bis siebtes Gitter G1 - G7 sind durch das isolierende Tragelement SM fest bzw. sicher gehaltert. Das Ablenkjoch 7 ist um Hals- und Trichterteil 5 bzw. 4 herum montiert, und es umfaßt Horizontal- und Vertikalablenkspulen für Horizontalund Vertikalablenkung der Elektronenstrahlen BR, BG und BB von der Elektronenkanone. Zudem ist um den Halsteil 5 ein mehrpoliger Magnet 51 angeordnet.
Bei der Elektronenkanone werden bestimmte Spannungen von der Außenseite her über die Röhren-Fußstifte 113 an die Elektroden, mit Ausnahme des siebten Gitters G7, angelegt. Bei der beschriebenen Elektrodenanordnung wird z.B. ein Signal einer Einsatzspannung (cut-off voltage) von etwa 150 V, addiert bzw. überlagert mit dem Videosignal, an die Kathoden K angelegt, und das erste Gitter G1 wird auf Erdbzw. Massepotential gehalten. An den anderen Gitter liegen die folgenden Spannungen an: 500 V bis 1 kV am zweiten Gitter G2; 5 - 10 kV am dritten Gitter G3; 500 (V) bis 3 kV am vierten Gitter G4; 5 - 10 kV am fünften Gitter GS, 5 - 10 kV am sechsten Gitter G6, jedoch eine geringfügig höhere Spannung als am fünften Gitter G5; und eine hohe Anodenspannung von 25 - 35 kV am siebten Gitter G7.
Bei Anlegung der Spannungen auf beschriebene Weise werden die durch die Kathoden K in Abhängigkeit von Modulationssignalen erzeugten Elektronenstrahlen durch die Kathoden K sowie erstes und zweites Gitter G1 bzw. G2 veranlaßt, eine(n) Überkreuzung oder Bündelungsknoten (crossover) CO gemäß Fig. 8 zu bilden. Der durch diese(n) Überkreuzung oder Bündelungsknoten CO divergierte Elektronenstrahl wird daher durch die aus zweitem und drittem Gitter G2 bzw. G3 gebildete Vorfokussierlinse PL leicht oder schwach fokussiert. Folglich wird der durch die (den) Überkreuzung oder Bündelungsknoten CO generierte Elektronenstrahl durch die Vorfokussierlinse PL und die Linse QEL veranlaßt, eine virtuelle Überkreuzungsstelle (crossover point) VCO zu bilden, so daß der Elektronenstrahl so erscheint, als wenn er durch die Überkreuzung VCO entsprechend dem Bildpunkt der (des) Überkreuzung oder Bündelungsknotens CO erzeugt und divergiert wäre und auf das dritte Gitter G3 auftreffen würde. Die auf das dritte Gitter G3 fallenden Strahlen BR, BG und BB werden durch die aus drittem bis siebtem Gitter G3 - G7 gebildete Hauptelektronenlinse ML1 zum Schirm 2 hin fokussiert und auch zu einem Punkt auf dem Schirm 2 hin zur Konvergenz gebracht. Die Seitenstrahlen oder seitlichen Strahlen werden somit durch die Konvergenz, wie beschrieben, zum mittleren Strahl und zu einem gemeinsamen Konvergenzpunkt nahe dem Schirm abgelenkt.
Die Linsenfunktion der Hauptelektronenlinse vom (aus dem) dritten bis siebten Gitter G3 - G7 ist nachstehend anhand der äquivalenten oder Ersatz-Modelle nach den Fig. 7 und 8 im einzelnen beschrieben.
Die von der virtuellen Überkreuzungsstelle VCO divergierten (divergierenden) und auf das dritte Gitter G3 auftreffenden Elektronenstrahlen werden jeweils durch die einzelne (individual) schwache Äquipotentiallinse EL2 aus drittem, viertern und fünftem Gitter G3, G4 bzw. G5 leicht bzw. geringfügig fokussiert. Wie erwähnt, weist das fünfte Gitter G5 vier senkrecht zur In-Line-Anordnungs-Richtung (X- Z-Ebene) angeordnete Elektroden 20 - 23 auf, während das sechste Gitter G6 zwei parallel zur In-Line-Anordnungs- Richtung angeordnete Elektroden 24 und 25 aufweist. Bei Anlegung einer Spannung über fünftes und sechstes Gitter G5 bzw. G6 wird daher eine Vierpol- oder Quadrupollinse QEL zwischen diesen Elektroden geformt. Die auf diese Quadrupollinse fallende Elektronenstrahlen werden in der Vertikalrichtung stärker divergiert als in der Horizontalrichtung. Die Größe der Ablenkkraft der Quadrupollinse QEL ist oder wird entsprechend der Verzeichnung oder der Konvergenz der auf dem Schirm 2 geformten Strahlflecke geeignet eingestellt. Zu diesem Zweck werden die Abmessungen und die gegenseitigen Abstände der beschriebenen sechs Elektroden 20 - 25 zweckmäßig gewählt. Bei dieser Ausführungsform ist es wünschens wert, eine Quadrupollinse QEL so zu formen, daß der aus ihr austretende Elektronenstrahl in der Vertikalrichtung divergiert und in der Horizontalrichtung zu einem im wesentlichen parallelen Strahl geformt wird.
Wenn der durch eine(n) solche(n) Quadrupol(linse) hindurchgetretene Elektronenstrahl auf eine Elektronenlinse LEL eines großen Durchmessers fällt, wird der der Wirkung der Linse großen Durchmessers unterworfene Elektronenstrahl schließlich in angemessener Weise nahe dem Schirm konvergiert und auf den Schirm fokussiert.
Der Grund dafür, weshalb eine solche gute Fokussier- und Konvergiercharakteristik erzielbar ist, ist im folgenden anhand der Fig. 4 bis 9 beschrieben.
Die Elektronenlinsensektion LEL großen Durchmessers ist praktisch eine Kombinationslinse mit einer in der vorderen Stufe geformten Linse CL und einer in der hinteren Stufe geformten Linse DL. Diese Kombinationslinse wird als Elektronenlinse LEL großen Durchmessers bezeichnet. Mit anderen Worten: da die horizontal lange Strahldurchlaßöffnung 63 innerhalb der Breite (vermutlich: des sechsten) Gitters G6 geformt ist, wird das elektrische Hochspannungsfeld vom siebten Gitter G7 durch die Strahldurchlaßöffnung 63 verzerrt bzw. verzeichnet, und die Frontstufen-Konvergier- bzw. -Sammellinse CL einer schwachen Fokussierwirkung in der Horizontal-(X-)Richtung und einer großen Fokussierwirkung in der Vertikal-(Y-)Richtung wird bzw. ist nahe der Strahldurchlaßöffnung 63 gebildet. Da andererseits innerhalb des sechsten (vermutlich: siebten) Gitters G7 eine vertikal lange Strahldurchlaßöffnung 73 geformt ist, wird das elektrische Niederspannungsfeld durch die Strahldurchlaßöffnung 73 verzeichnet, und eine Rückstufen-Streulinse DL einer großen Streu- bzw. Divergierwirkung in der Horizontal-(X-)Richtung und einer schwachen Divergierkraft in der Vertikal- (Y-) Richtung wird oder ist nahe der Strahldurchlaßöffnung 73 gebildet. Eine Kombinationsimse aus der Sammellinse CL und der Streulinse DL besitzt eine schwache Fokussierwirkung in der Horizontal-(X-)Richtung und eine große Fokussierwirkung in der Vertikal-(Y-)Richtung und entspricht daher einer asymmetrischen Einzellinse eines großen Durchmessers.
Im folgenden sind die Konvergier- und Fokussier-, d.h. Streu- und Sammeleigenschaften bei dieser Ausführungsform beschrieben. Zunächst sei auf die Konvergiereigenschaften Bezug genommen. Drei auf eine Einzellinse LEL großen Durchmessers auftreffende Elektronenstrahlen liegen mit ihren Achsen parallel zueinander. Daher sind die Elektronenstrahlen einer schwachen Konvergierwirkung der Linse LEL großen Durchmessers in der Horizontalrichtung unterworfen, und sie werden angemessen auf dem Schirm konvergiert. Wenn die Einzellinse LEL großen Durchmessers gemäß Fig. 2 eine große Konvergierwirkung in der Horizontalrichtung aufweist, zeigen die Elektronenstrahlen Konvergiereigenschaften bzw. -charakteristika im Gegensatz zu dem Fall, in welchem die Elektronenstrahlen auf dem Schirm überkonvergiert werden. Bezüglich der Elektronenstrahl-Sammel- bzw. Fokussiereigenschaften werden die die Quadrupollinse QEL passierenden Elektronenstrahlen durch die horizontale Fokussierwirkung gering beeinflußt, während sie die Linse durchlaufen, und sie werden in der Vertikalrichtung divergiert bzw. gestreut. Durch die Linse LEL großen Durchmessers werden die Elektronenstrahlen durch die Fokussierwirkung in der Horizontalrichtung gering beeinflußt, während sie in der Vertikalrichtung einer starken Fokussierwirkung unterworfen sind und daher in angemessener Form auf den Schirm fokussiert werden.
Die zwischen den Gittern G3, G4 und GS geformten schwachen Äquipotentiallinsen EL2, wie bei dieser Ausführungsform offenbart, dienen zur Einstellung der Durchmesser der Strahlen, die auf die Elektronenlinse LEL großen Durchmessers fallen, und auch zum Steuern des Konvergierzustands der Elektronenstrahlen für die gesamte Elektronenlinse ML1, einschließlich der Äquipotentiallinsen und der Einzellinse LEL großen Durchmessers. Bei dieser Ausführungsform kann die außerhalb der Linsenzone der Elektronenlinse LEL großen Durchmessers angeordnete Linse EL2 eine asymmetrische Linse sein. Wenn die zweite Elektronenlinse, die eine schwache Fokussierwirkung gewährleistet, vorliegend zur Vereinfachung der Erläuterung unberücksichtigt bleibt, werden die aus der virtuellen Überkreuzungsstelle VCO auf der optischen Achse austretenden Strahlen durch die asymmetrische Linse QEL in einem solchen Maße fokussiert, daß die Strahlen in der Horizontalrichtung im wesentlichen parallel zu den jeweiligen Strahlachsen liegen; als Ergebnis wird die virtuelle Überkreuzungsstelle VCOH in der Horizontalrichtung an einer Stelle an einem Unendlichpunkt rückwärts der Kathoden gebildet.
Demzufolge werden die drei horizontal in einer Ebene liegenden bzw. In-Line-Strahlen durch die Elektronenlinse LEL großen Durchmessers auf dem Schirm konvergiert, und die Strahlen werden auch auf dem Schirm fokussiert. Dies bedeutet - in anderen Worten -, daß der Brennpunkt (focus) am Bildpunkt der Elektronenlinse großen Durchmessers in der Horizontalrichtung auf dem Schirm liegt. Tatsächlich muß jedoch die Wirkung der Linsen QEL und LEL für die sphärische Aberration der Linse und die Strahlung (emittance) der von den Kathoden emittierten Strahlen eingestellt werden. Da die Strahlen andererseits durch die asymmetrische Linse in der Vertikalrichtung divergiert oder schwach fokussiert werden, liegt die virtuelle Überkreuzungsstele VCOV in der Vertikalrichtung bei weitem mehr als die (Überkreuzungsstelle) VCOH in der Horizontalrichtung näher am Schirm, und die Strahlen werden durch die Elektronenlinse großen Durchmessers auf dem Schirm stark fokussiert.
Die drei In-Line-Elektronenstrahlen werden folglich auf dem Schirm konvergiert und auch zu einem runden Fleck fokussiert.
Die Größen oder Werte sind bei der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beispielsweise wie folgt vorgegeben:
Kathodenabstand Sg = 4,92
Öffnungsdurchmesser der Elektroden G1φ, G2φ = 0,62 G3φ, G4φ, G5φ, G6φ = 4,52
G6Tφ = D6 = 25,0
G7 = D7 = 28,0
Elektrode (26) = { X 23,0
{ Y 8,0
Elektrode (27) = { X 14,0
{ Y 26,
Längen der Elektroden
G3 = 6,2
G4 = 2,0
G5 = 35,0
G6 = 30,0
Elektroden (20 bis 23) = 4
Elektroden (24), (25) = 4
Abstand der Elektroden
G1/G2 = 0,35
G2/G3 = 1,2
G3/G4, G4/G5 = 0,6
a = 11,0
b = 6,0
Bei dieser Ausführungsform ist die Elektronenlinse LEL großen Durchmessers so ausgebildet, daß sie eine starke horizontale Divergierwirkung an bzw. in der hinteren Stufe aufweist. Demzufolge ist gemäß Fig. 10 der Raum (space) SD auf der Ablenkmittelebene der drei aus der Elektronenlinse großen Durchmessers austretenden und auf dem Schirm konvergierten Elektronenstrahlen erheblich kleiner als der Raum (space) SD' in dem Fall, in welchem die Strahlen einfach konvergiert werden, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 10 angegeben. Infolgedessen kann der Konvergenzfehler, wenn die drei Strahlen auf die bzw. der Gesamtfläche des Schirms abgelenkt werden, verkleinert sein, und die für die Ablenkung benötigte elektrische Energie bzw. Leistung kann ebenfalls verringert sein. Als Ergebnis ist es möglich, eine Farbkathodenstrahlröhrenanordnung einer hohen Video- bzw Bildauflösung und einer hohen Güte bereitzustellen.
Wenn bei der beschriebenen Ausführungsform das Ablenkjoch 7 ein konvergenzfreies Magnetfeld generiert, nimmt die durch das magnetische Ablenkfeld hervorgerufene Strahlfleckverzeichnung zu. Da jedoch die Spannung des fünften Gitters G5 synchron mit der Horizontal- und Vertikalablenkung der Strahlen variiert wird, wird die Wirkung (power) der genannten asymmetrischen Linse QEL synchron mit den Horizontal- und Vertikalablenkungen der Strahlen geändert. Auf diese Weise können die Ablenkverzeichnungen ausgelöscht werden. Zudem kann das durch das Ablenkjoch 7 gebildete magnetische Ablenkfeld (Ablenkmagnetfeld) ein gleichmäßiges (Magnet-)Feld zur Verhinderung einer Verzeichnung der Strahlen sein, wobei sich eine gute Konvergenz durch Steuern oder Einstellen der Beziehung zwischen dem Videosignal und dem Ablenkstrom erreichen läßt.
Bei der beschriebenen Ausführungsform sind eine Bipotential-Zylinderlinse zur Verwendung als gemeinsame asymmetrische Linse großen Durchmessers geformt, eine horizontal lange Strahldurchlaßöffnung 63 in einem Abstand "a" vom Ende des Gitters G6 vorgesehen und eine vertikal lange Strahldurchlaßöffnung 50 in einem Abstand "b" vom Ende des Gitters G6 angeordnet, wodurch die Horizontaldivergierwirkung der an der hinteren Stufe gebildeten Linse DL in Anpassung an die Beziehung a > b verstärkt wird oder ist. Diese Erfindung ist nicht auf diese Anordnung beschränkt; eine gemeinsame asymmetrische Linse großen Durchmessers kann vielmehr im Fall von a = b oder a < b geformt sein oder werden. Außerdem braucht die horizontal lange Strahldurchlaßöffnung an (in) der vorderen Stufe nicht vorgesehen zu sein. Selbstverständlich können die nichtkreisformigen Strahldurchlaßöffnungen zweckmäßig abgewandelt werden, solange die asymmetrische Linse großen Durchmessers in der Vertikalrichtung eine größere Fokussier- oder Sammelwirkung als in der Horizontalrichtung aufweist.
Es ist selbstverständlich möglich, eine Äquipotentiallinse oder eine Linse eines erweiterten elektrischen Felds, von der Bipotential-Zylinderlinse verschieden, zu verwenden. Bei der beschriebenen Ausführungsform ist die asymmetrische Linse QEL zwischen dem fünften Gitter G5 und dem sechsten Gitter G6 angeordnet, so daß die drei getrennten, auf die gemeinsame asymmetrische Linse LEL großen Durchmessers auftreffenden Strahlen im horizontalen Querschnitt im wesentlichen parallel liegen und im vertikalen Querschnitt divergiert (gestreut) sind. Diese Erfindung ist allerdings nicht auf diese Anordnung beschränkt; wie oben erwähnt, ist es möglich, eine asymmetrische Linse am vierten Gitter G4 oder an der Elektronenstrahlgeneriersektion zu formen, um die einzelnen Strahlen im Querschnitt in der Horizontalrichtung im wesentlichen parallel einzustellen.
Die Kathodenstrahlröhrenanordnung gemäß einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung ist nachstehend anhand der Fig. 11 und 12 beschrieben.
Die Fig. 11 und 12 zeigen den X-Z-Querschnitt und den YZ-Querschnitt entsprechend Fig. 4 bzw. 5. Die betreffenden Teile und Positionen sind mit entsprechenden Bezugsziffern (wie vorher) bezeichnet und nicht mehr im einzelnen beschrieben.
Gemäß Fig. 11 sind zwei Elektrodenplatten 53 und 54, die über und unter den drei Strahldurchlaßöffnungen 52R, 52G und 52B angeordnet sind, am Ende des fünften Gitters GS befestigt. Ebenso sind zwei Elektrodenplatten 511 und 512, die über und unter drei Strahldurchlaßöffnungen 511R, 511G und 511B angeordnet sind, an der dem fünften Gitter zugewandten Seite des zusätzlichen Gitters G51 befestigt. Vier Elektrodenpiatten 513, 514, 515 und 516 sind in aufrechter Stellung an der dem sechsten Gitter G6 zugewandten Seite des zusätzlichen Gitters G51 angeordnet. Ebenso sind vier Elektrodenplatten 612, 613, 614 und 615 unter Einschluß der drei Strahldurchlaßöffnungen 61R, 61G und 61B dazwischen in aufrechter Stellung an der dem Gitter G51 zugewandten Seite des sechsten Gitters G6 angeordnet. In sechstem und siebtem Gitter G6 bzw. G7 ist eine nichtkreisförmige Strahldurchlaßöffnung 63 vorgesehen, die wie im Fall der oben beschriebenen Ausführungsform eine Zylinderlinse großen Durchmessers bildet.
Wenn das fünfte Gitter G5, das zusätzliche Gitter G51, das sechste Gitter G6 und das siebte Gitter G7 in dieser Reihenfolge mit zunehmend höheren Spannungen aktiviert (an Spannung gelegt) werden, wird zwischen den gegenüberliegenden Elektrodenplatten des fünften Gitters G5 und des zusätzlichen Gitters G51 eine parallele Plattenlinse FLV geformt, die keine Wirkung (acting power) in der Horizontalrichtung, aber eine Fokussierwirkung nur in der Vertikalrichtung aufweist. Außerdem wird zwischen den gegenüberliegenden Elektrodenplatten des zusätzlichen Gitters G51 und des sechsten Gitters G6 eine parallele Plattenlinse FLV (vermutlich: FLH) geformt, die keine Wirkung (acting power) in der Vertikalrichtung, sondern eine Fokussierwirkung nur in der Horizontalrichtung aufweist.
Bei der beschriebenen Anordnung werden die Elektronenstrahlen durch die Linsen FLV und FLH stark fokussiert. Die Elektronenstrahlen von der Strahlgeneriersektion GE werden in der Horizontalrichtung stark fokussiert, so daß sie im wesentlichen parallel sind bzw. liegen, und sie werden in der Vertikalrichtung nur leicht oder schwach fokussiert. Die noch divergierten Strahlen treffen auf die gemeinsame asymmetrische Linse LEL großen Durchmessers, und die drei Strahlen werden durch die Linse großen Durchmessers, wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform, fokussiert und auf dem Schirm konvergiert.
Bei dieser letzteren Ausführungsform ist eine außenseitig der Röhre angeordnete dynamische Korrekturschaltung 72 an das fünfte Gitter G5 angeschlossen. Dem fünften Gitter G5 wird ein Spannungssignal zugespeist, das in einer parabolischen Form synchron mit den dem Ablenkjoch 7 zugespeisten Horizontal- und Vertikalströmen H bzw. V variiert. Wenn das Horizontalablenkmagnetfeld des Ablenkjoches in Form eines stark kissenförmig verzeichneten (strong pincushion) Magnetfelds geformt ist, wird der Elektronenstrahl gemäß Fig. 13B durch das kissenförmige Magnetfeld in der Vertikalrichtung stark überfokussiert, wenn der Strahl zum Umfangs- bzw. Randteil des Schirms abgelenkt wird (vgl. Fig. 13A). Bei der Kathodenstrahlröhrenanordnung nach den Fig. 11 und 12 schwächt sich jedoch die Fokussierung durch die Elektronenlinse FLV synchron mit den Horizontal- und Vertikalablenkströmen H bzw. V ab, wobei die Fokussierung in der Vertikalebene unzureichend wird. Folglich wird eine runde Strahlform gebildet, wenn die Ablenkverzeichnung nach Fig. 13B auf die in Fig. 13C gezeigte Weise korrigiert wird.
Nachstehend ist eine Farbkathodenstrahlröhrenanordnung gemäß noch einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung beschrieben. Wie in Fig. 14 gezeigt, sind am sechsten Gitter G6 zwei Elektroden 24 und 25 vorgesehen, die Mittelsektionen 24A bzw. 25A, welche im Abstand Vg entsprechend der Strahldurchlaßöffnung 52C voneinander getrennt sind, sowie an beiden Seiten der Mittelsektionen angeordnete Seitensektionen 248, 24C, 25B und 25C aufweisen, welche im Abstand Vg entsprechend den seitlichen Strahldurchlaßöffnungen 52B und 52R voneinander getrennt sind. Demzufolge ist eine für den Mittelstrahl geformte Quadrupollinse QEL (G) mit einer stärkeren oder größeren Linsenwirkung als derjenigen der Quadrupollinsen QEL (R) und QEL (B) ausgestattet. Infolgedessen wird der Mittelstrahl oder mittlere Strahl, der in der Horizontalrichtung stärker fokussiert worden ist als die beiden seitlichen Strahlen, auf die Elektronenlinse LEL großen Durchmessers geworfen. Wenn die durch die Quadrupollinse QEL hindurchgetretenen Elektronenstrahlen - wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform - auf die Elektronenlinse großen Durchmessers auftreffen, werden die Strahlen der Wirkung der Linse großen Durchmessers unterworfen, wobei die den Schirm erreichenden Strahlen gute Konvergier- und Fokussiereigenschaften zeigen.
Bei dieser Erfindung ist oder wird die Linsenleistung durch Anordnung einer gemeinsamen asymmetrischen Linse großen Durchmessers für die drei getrennten Strahlen in der Haupt- Elektronenlinsensektion verbessert. Um die Konvergenz und Fokussierung der drei Strahlen gleichzeitig zu erreichen, ist die gemeinsame asymmetrische Elektronenlinse großen Durchmessers als asymmetrische Linse einer Fokussierwirkung ausgebildet, die in der Horizontalrichtung schwächer ist als in der Vertikalrichtung. Die drei getrennten Elektronenstrahlen, die auf die gemeinsame asymmetrische Elektronenlinse großen Durchmessers auftreffen, werden durch diese Linse zu einem im wesentlichen parallelen Strahl in der Horizontalrichtung und auch zu einem divergierten (gestreuten) Strahl in der Vertikalrichtung geformt. Die gemeinsame asymmetrische Elektronenlinse großen Durchmessers umfaßt beispielsweise eine gemeinsame zylindrische Elektronenlinse für drei von der Elektronenstrahlgeneriersektion emittierte Elektronenstrahlen. Diese zylindrische Elektronenlinse ist geformt durch Vorsehen einer nichtkreisförmigen Strahldurchlaßöffnung für gemeinsamen Durchtritt der drei Elektronenstrahlen in dieser Linsenzone und an mindestens einer der Kathoden- und Schirmseiten. Getrennte asymmetrische Elektronenlinsen für die drei Strahlen sind an der Kathodenseite und außerhalb der Linsenzone der zylindrischen Elektronenlinse vorgesehen. Bei Verwendung dieser Elektronenlinse werden die Strahlen in der Horizontalrichtung stärker fokussiert als in der Vertikalrichtung, wodurch die in der Horizontalrichtung im wesentlichen parallelen Strahlen erhalten werden.
Die an der Kathodenseite in der Linsenzone der erwähnten zylindrischen Elektronenlinse angeordnete nichtkreisförmige Strahldurchlaßöffnung ist in der Horizontalrichtung wesentlich länger als in der Vertikalrichtung. Die an der Schirmseite in der gleichen Linsenzone angeordnete nichtkreisförmige Strahldurchlaßöffnung ist in der Horizontalrichtung wesentlich kürzer als in der Vertikalrichtung. Es ist möglich, Mittel zum Variieren der Wirkung (power) der drei getrennten asymmetrischen Elektronenlinsen für die drei Elektronenstrahlen, die an der Kathodenseite außerhalb der Zone der erwähnten zylindrischen Elektronenlinse angeordnet sind, entsprechend der Größe der Ablenkung durch die Ablenkeinheit vorzusehen.
Wie oben beschrieben, kann bei einer Farbkathodenstrahlröhrenanordnung gemäß dieser Erfindung die Leistung (performance) der gemeinsamen Elektronenlinse großen Durchmessers voll genutzt werden; drei parallele, durch die Kathoden generierte Elektronenstrahlen können auf dem Schirm im optimal fokussierten und konvergierten Zustand fokussiert werden.
Infolgedessen kann auf dem Schirm ein sehr kleiner Strahlfleck realisiert werden, wodurch die Bereitstellung einer Farbkathodenstrahlröhrenanordnung mit verbesserter Bild- oder Abbildungsleistung möglich wird.

Claims

1. Kathodenstrahlröhrenanordnung mit einer Elektronenkanonenanordnung (100), umfassend:

eine Generiereinheit (GE1) zum Generieren von drei In- Line-Elektronenstrahlen (BR, BG, BB) auf (in) einer horizontalen Ebene sowie zum Steuern und Beschleunigen der Elektronenstrahlen (BR, BG, BB) und

ein Haupt-Elektronenlinsensystem (ML1) zum Fokussieren und Konvergieren der drei Elektronenstrahlen (BR, BG, BB) von der Generiereinheit (GE1), welches Haupt-Elektronenlinsensystem (ML1) eine den drei Elektronenstrahlen (BR, BG, BB) gemeinsam zugeordnete, einzige asymmetrische Elektronenlinse (LEL) großen Durchmessers mit einer Elektronenlinsenwirkung, die zwischen der horizontalen Ebene und einer zur horizontalen Ebene senkrechten vertikalen Ebene verschieden ist, aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß die drei Elektronenstrahlen (BR, BG, BB) auf die gemeinsame asymmetrische Elektronenlinse (LEL) so auftreffen, daß die Achsen der drei Elektronenstrahlen (BR, BG, BB) in der horizotalen Ebene im wesentlichen parallel zueinander liegen, und derart, daß jeder der drei Elektronenstrahlen (BR, BG, BB) in der vertikalen Ebene stärker divergiert ist als in der horizontalen Ebene.

2. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Haupt-Elektronenlinsensystem (ML1) ferner umfaßt: ein zusätzliches Elektronenlinsenmittel (QEL), um die Elektronenstrahlen (BR, BG, BB) von der Generiereinheit (GE1) im wesentlichen parallel zueinander auf die gemeinsame asymmetrische Elektronenlinse (LEL) auftreffen zu lassen und jeden der Elektronenstrahlen (BR, BG, EB) in der vertikalen Ebene zu divergieren.

3. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Linsenmittel (QEL) die jeweiligen Elektronenstrahlen (BR, BG, BB) in der horizontalen Ebene im wesentlichen kollimiert.

4. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Linsenmittel eine Quadrupollinse (QEL) aufweist.

5. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Haupt-Elektronenlinsensystem (ML1) umfaßt:

eine erste hohle zylindrische Elektrodenstruktur (G6) mit gegenüberliegenden Öffnungen und mit einer an der einen Öffnung geformten Endelektroden mit Aperturen oder Öffnungen (61R, 61G, 61B) zum Hindurchtretenlassen der drei Strahlen (BR, BG bzw. BB) und mit einer darin angeordneten ersten Plattenelektrode (60), die eine nichtkreisförmige Öffnung (63) mit einer längs der Horizontalachse verlaufenden Hauptachse zum Hindurchtretenlassen der drei Elektronenstrahlen (BR, BG, BB) aufweist, und

eine zweite hohle zylindrische Elektrodenstruktur (G7), in die ein Teil der ersten hohlen zylindrischen Elektrodenstruktur (G6) eingesetzt ist und in welcher eine zweite Plattenelektrode (70) mit einer nichtkreisförmigen Öffnung (73) mit einer längs einer Vertikalrichtung senkrecht zur Horizontalrichtung verlaufenden Hauptachse zum Hindurchtretenlassen der drei Stahlen (EBR, BG, BB) angeordnet ist, wobei die erste zylindrische Elektrodenstruktur (G6) auf einem niedrigeren Potential als die zweite zylindrische Elektrodenstruktur (G7) gehalten ist.

6. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Haupt-Elektronenlinsensystem (ML1) eine zusätzliche Elektrodenstruktur (EL2) zum Leiten der Elektronenstrahlen von der Generiereinheit (GE1) zu den betreffenden Aperturen oder Öffnungen (G1R, G1G, G1B) der Endplattenelektrode in im wesentlichen paralleler Beziehung zueinander umfaßt, wobei jeder der in die betreffenden Aperturen oder Öffnungen (G1R, G1G, G1B) der Endplattenelektrode in im wesentlichen paralleler Beziehung zueinander umfaßt, wobei jeder der in die betreffenden Aperturen oder Öffnungen (G1R, G1G, G1B) geleiteten Elektronenstrahlen in der Vertikalrichtung stärker divergiert ist als in der Horizontalrichtung.

7. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Elektrodenstruktur (EL2) ein Paar erster paralleler Plattenelektroden (24, 25), die in der Horizontalrichtung angeordnet und elektrisch mit der ersten hohlen zylindrischen Elektrodenstruktur (G6) verbunden sind, und zwei Paare zweiter paralleler Elektroden (20 - 23), die mit der Generiereinheit (GE1) elektrisch verbunden und in einer Vertikalrichtung angeordnet sind, aufweist.

8. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Linsenmittel (EL2) zwei Paare von in der Vertikalrichtung angeordneten und elektrisch mit der ersten zylindrischen Elektrodenstruktur (G6) verbundenen parallelen Plattenelementen (612 - 615) zum Hindurchtretenlassen der Elektronenstrahlen zwischen diesen gegenüberliegenden Elektroden aufweist.

9. Kathodenstrahlröhrenanordnng nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Platte (nelektrode) (60) in einem Abstand "a" von der gegenüberliegenden Öffnung der ersten zylindrischen Elektrodenstruktur (G6) und die zweite Plattenelektrode (70) in einem Abstand "b" von der gegenüberliegenden Öffnung der zweiten zylindrischen Elektrodenstruktur (G7) angeordnet sind, wobei der Abstand "b" nicht größer ist als der Abstand "a".

10. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Generiereinheit Elektronenstrahlgenerieranordnungen zum Generieren, Steuern und Beschleunigen von drei Elektronenstrahlen aufweist, wobei jede Anordnung Mittel (KR, KG, KB) zum Emittieren von Elektronenstrahlen (BR, BG, BB) und eine Vorfokussierlinse (PL) zum Vorfokussieren der emittierten Elektronenstrahlen (BR, BG, BB) umfaßt.

11. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die asymmetrische Elektronenlinse (LEL) die Elektronenstrahlen (BR, BG, BB) konvergiert und schwach und einzeln zu einem Punkt in der horizontalen Ebene fokussiert und die Elektronenstrahlen (BR, BG, BB) in der vertikalen Ebene stärker fokussiert als in der horizontalen Ebene.

12. Kathodenstrahlrthrenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch ein Mittel (7) zum Ablenken der drei von der Elektronenkanonenanordnung (100) generierten Elektronenstrahlen (BR, BG, BB) in den horizontalen und vertikalen Ebenen.

13. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenkmittel (7) ein konvergenzfreies Magnetfeld generiert und das zusätzliche Linsenmittel (QEL) eine Linsenwirkung aufweist, welche den Divergenzgrad der Elektronenstrahlen (BR, BG, BB) entsprechend dem Ablenkgrad variiert.

14. Kathodenstrahlröhrenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch einen Kolben zum Aufnehmen der Elektronenkanonenanordnung (100) sowie auf dem Kolben geformte Leuchtstoffschichten zum Emittieren von roten, grünen und blauen Lichtstrahlen, wenn die drei Elektronenstrahlen (BR, BG, BB) darauf auftreffen.