DE69404744T2

DE69404744T2 - Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung

Info

Publication number: DE69404744T2
Application number: DE69404744T
Authority: DE
Inventors: Eiji Kamohara; Junichi Kimiya; Shigeru Sugawara
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-05-14
Filing date: 1994-05-13
Publication date: 1998-01-02
Anticipated expiration: 2014-05-14
Also published as: KR0130033B1; MY125585A; DE69404744D1; EP0624894B1; JPH0729512A; EP0624894A1; CN1096903A; TW443575U; CN1052560C; US5517078A; KR940027021A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein(e) Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung oder -gerät, insbesondere ein Farbkathodenstrahlröhrengerät, bei dem die Fokus(sier)eigenschaften einer Elektronenkanonenanordnung zum Emittieren von drei in einer Linie angeordneten und die gleiche Ebene durchlaufenden Elektronenstrahlen verbessert sind.
Ein Farbkathodenstrahlröhrengerät weist im allgemeinen den folgenden Aufbau auf: Drei von einer im Halsteil eines Röhren-Kolbens angeordneten Elektronenkanonenanordnung emittierte Elektronenstrahlen werden durch Horizontal- und Vertikal-Ablenkmagnetfelder abgelenkt, die durch eine an der Außenseite des Kolbens angeordnete Ablenkvorrichtung erzeugt werden, und ein Farbbild wird durch Horizontal- und Vertikalabtastung eines Leuchtstoffschirms wiedergegeben. Als derartiges Farbkathodenstrahlröhrengerät wird ein Inline-Typ-Farbkathodenstrahlröhrengerät unter Verwendung einer Elektronenkanonenanordnung zum Emittieren von drei in einer Linie liegenden und aus einem Mittenstrahl und zwei Seitenstrahlen bestehenden Elektronenstrahlen, welche die gleiche horizontale Ebene durchlaufen, eingesetzt.
Im allgemeinen weist die Elektronenkanonenanordnung des Farbkathodenstrahlröhrengeräts eine Elektronenstrahlform(ungs)sektion, welche die Elektronenemission von Kathoden steuert, die emittierten Elektronen zur Bildung von drei Elektronenstrahlen fokussiert und durch eine Anzahl von an den Kathoden sequentiell nebeneinander angeordneten Elektroden gebildet ist, und eine Hauptelektrodenlinsensektion auf, die durch eine Anzahl von Elektroden zum Fokussieren und Konvergieren der drei von der Elektronenstrahlformsektion erhaltenen Elektronenstrahlen auf einen bzw. einem Leuchtstoffschirm gebildet ist.
Um beim obigen Farbkathodenstrahlröhrengerät vorteilhafte Charakteristika bzw. Eigenschaften des auf dem Leuchtstoffschirm gezeichneten bzw. wiedergegebenen Bilds zu erzielen, müssen die drei von der Elektronenkanonenanordnung emittierten Elektronenstrahlen im Gesamtbereich bzw. auf der Gesamtfläche des Leuchtstoffschirms zweckmäßig fokussiert und konvergiert werden.
Als eine Methode zum Konvergieren der drei Elektronenstrahlen, wie sie z.B. in der US-PS 2 957 106 beschrieben ist, wird eine Methode zum Neigen oder Schrägstellen und Emittieren der drei Elektronenstrahlen von der Elektronenkanonenanordnung angewandt. Außerdem wird auch eine in der US-PS 3 772 554 beschriebene Methode zum Konvergieren der drei Elektronenstrahlen in der Weise angewandt, daß von den drei Elektronenstrahldurchgangslöchern der die Hauptelektronenlinsensektion bildenden Elektroden zwei Seitenstrahldurchgangs- oder -durchtrittslöcher gegenüber den Seitenstrahldurchgangslöchern der benachbarten Elektrode der Elektronenstrahlformsektion geringfügig nach außen dezentriert bzw. mittenversetzt sind. Beide Methoden werden verbreitet angewandt.
Auch wenn die Elektronenkanonenanordnung auf oben beschriebene Weise ausgebildet ist, treten jedoch bei einem tatsächlichen Farbkathodenstrahlröhrengerät Konvergenzfehler der drei Elektronenstrahlen auf, wenn diese abgelenkt werden. Aus diesem Grund wird ein Farbkathoden strahlröhrengerät mit dem im folgenden beschriebenen Aufbau verwendet. Genauer gesagt: ein kissenförmiges Horizontalablenkmagnetfeld und ein tonnenförmiges Vertikalablenkmagnetfeld werden durch die Ablenkvorrichtung erzeugt, um die drei in einer Linie angeordneten und durch den Mittenstrahl und die beiden Seitenstrahlen, welche die gleiche Ebene durchlaufen, gebildeten Elektronenstrahlen abzulenken, und die drei in einer Linie angeordneten Elektronenstrahlen werden durch diese ungleichförmigen Ablenkmagnetfelder im Gesamtbereich des Leuchtstoffschirms konvergiert. Dieses Farbkathodenstrahlröhrengerät ist als selbstkonvergierendes Inline-Typ-Farbkathodenstrahlröhrengerät bekannt, das derzeit vorwiegend verwendet wird.
Wenn jedoch die drei Elektronenstrahlen durch die von der Ablenkvorrichtung erzeugten Ablenkmagnetfelder konvergiert werden, sind die drei Elektronenstrahlen in erheblichem Maße dem Einfluß von Ablenkfehlern unterworfen, und die Verzerrung bzw. Verzeichnung eines Strahlflecks im Umfangs- oder Randbereich des Leuchtstoffschirms nimmt zu, wodurch die Auflösung verschlechtert wird. Die durch die Ablenkfehler hervorgerufene Verschlechterung der Auflösung wird bei einer Vergrößerung des Ablenkwinkels von 90º auf 110º besonders auffällig.
Die Verschlechterung der Auflösung am Umfangsbereich des Schirms tritt deshalb auf, weil von drei in einer Linie (oder Reihe) angeordneten, in den Fig. 1 und 2 dargestellten Elektronenstrahlen 1B, 1G und 1R, wie in den Fig. 1 und 2 bezüglich des Seitenstrahls 1R der beiden Seitenstrahlen gezeigt, eine Fokus(sier)operation durch ein kissenförmiges Horizontalablenkmagnetfeld 2H und ein tonnenförmiges Vertikalablenkmagnetfeld 2V in der Horizontalrichtung (X-Achsenrichtung) geschwächt, in der Vertikalrichtung (Y-Achsenrichtung) dagegen verstärkt wird. Das Ergebnis ist gemäß Fig. 3 folgendes: Obgleich im zentralen Bereich des Schirms ein kreisförmiger Strahlfleck 3 erzeugt wird, besitzt ein Strahlfleck 3 am oder im Umfangsbereich eine Form, die durch Bildung von Lichthofbereichen 5 geringer Luminanz an den oberen und unteren Abschnitten eines ovalen Bereichs 4 einer hohen Luminanz und mit einer horizontalen Hauptachse gebildet ist, wobei die Auflösung des Umfangsbereichs des Schirms erheblich verschlechtert ist.
Eine Technik zum Vermindern der Verzeichnung des Strahlflecks 3 am bzw. im Umfangsbereich des Schirms infolge von Ablenkfehlern, um eine Verschlechterung der Auflösung zu vermeiden, ist in der veröffentlichten JP- Patentanmeldung (KOKOKU) 60-7345 (US-PS 4 887 001), der veröffentlichten JP-Patentanmeldung (KOKAI) 64-38947 (US- PS 4 897 575) oder der veröffentlichten JP-Patentanmeldung (KOKAI) 1-236554 (US-PS 5 034 652) offenbart. Insbesondere kann bei einer in der veröffentlichten JP-Patentanmeldung (KOKOKU) 60-7345 oder der veröffentlichten JP- Patentanmeldung (KOKAI) 1-236554 offenbarten Elektronenkanonenanordnung ein Strahlfleck im Mittenbereich eines Schirms in seiner Größe verkleinert sein oder werden. Bei einem in der veröffentlichten JP-Patentanmeldung (KOKAI) 64-38947 offenbarten Farbkathodenstrahlröhrengerät kann die Verzeichnung eines Strahlflecks am Umfangsbereich des Schirms größenmäßig erheblich verringert werden durch eine dynamische Fokus(sier)operation bzw. -wirkung zur Änderung der Stärke der Elektronenlinsen einer Elektronenkanonenanordnung nach Maßgabe einer Ablenkgröße, so daß ein Bild einer hohen Auflösung erzielt werden kann.
Wie in diesen Veröffentlichungen beschrieben, kann diese Konstruktion dadurch realisiert werden, daß ein Elektronenoptiksystem zum Formen von asymmetrischen Elektronenlinsen vor oder hinter dem Bereich einer normalen symmetrischen, zylindrischen Elektronenlinse verwendet wird. Für die Ausbildung solcher symmetrischer Elektronenlinsen wird jedoch gemäß einer herkömmlichen Technik eine flanschartige, ein elektrisches Feld korrigierende Elektrode in eine "Badewannen"-Elektrode eingesetzt, oder es werden Elektronenstrahldurchgangslöcher mit jeweils einer horizontalen Hauptachse geformt.
Als Beispiel dieser Konstruktion ist in Fig. 4 eine Elektronenkanonenanordnung dargestellt, bei der eine ein elektrisches Feld korrigierende Elektrode angeordnet ist. Diese Elektronenkanonenanordnung weist drei in einer Linie angeordnete Kathoden KB, KG und KR, drei (nicht dargestellte) Heizelemente zum jeweiligen Beheizen der Kathoden KB, KG und KR, erste bis vierte Gitter G1 - G4, die sequentiell neben den Kathoden KB, KG und KR in der Richtung eines (zu einem) Leuchtstoffschirm(s) angeordnet sind, und einen am vierten Gitter G4 angeordneten Konvergenznapf Cp auf. Die Kathoden KB, KG und KR und die ersten bis vierten Gitter G1 - G4 sind durch zwei (nicht dargestellte) isolierende Trag- oder Halterungselemente zu einer einheitlich fixierten Struktur zusammengesetzt.
Bei dieser Elektronenkanonenanordnung ist jedes der ersten und zweiten Gitter G1 bzw. G2 durch eine plattenförmige Elektrode geformt, in welcher drei vergleichsweise kleine, in einer Linie oder Reihe in Entsprechung zu den Kathoden KB, KG und KR angeordnete Elektronenstrahldurchgangslöcher geformt sind. Das dritte Gitter G3 besteht aus einer zylindrischen Elektrode, die durch Verbindung von zwei "Badewannen"-Elektroden G31 und G32 miteinander gebildet ist, und das vierte Gitter G4 ist durch Verbindung von zwei "Badewannen"-Elektroden G41 und G42 (miteinander) gebildet. In der dem zweiten Gitter G2 gegenüberstehenden Fläche des dritten Gitters G3 sind drei Elektronenstrahldurchgangslöcher, die jeweils einen größeren Durchmesser als jedes der Elektronenstrahldurchgangslöcher des zweiten Gitters G2 aufweisen und die in Entsprechung zu den Kathoden KB, KG und KR in einer Linie angeordnet sind, ausgebildet. In der dem vierten Gitter G4 gegenüberstehenden Fläche des dritten Gitters G3 sind drei Elektronenstrahldurchgangslöcher 8B, 8G und 8R geformt, die jeweils einen größeren Durchmesser als jedes der Elektronenstrahldurchgangslöcher in der dem zweiten Gitter G2 gegenüberstehenden Fläche des dritten Gitters G3 aufweisen und die in einer Linie in Entsprechung zu den Kathoden KB, KG und KR angeordnet sind. In der dem dritten Gitter G3 gegenüberstehenden Fläche des vierten Gitters G4 sind drei Elektronenstrahldurchgangslöcher 9B, 9G und 9R ausgebildet, die jeweils einen Durchmesser nahezu gleich dem der Elektronenstrahldurchgangslöcher 8B, 8G und 8R aufweisen und die in einer Linie in Entsprechung zu den Kathoden KB, KG und KR angeordnet sind. In jeder der gegenüberstehenden Flächen des vierten Gitters G4 und des Konvergenznapfes Cp sind (je) drei Elektronenstrahldurchgangslöcher geformt, die jeweils einen Durchmesser nahezu gleich dem jedes der Elektronenstrahldurchgangslöcher 9B, 9G und 9R aufweisen und die in einer Linie in Entsprechung zu den Kathoden KB, KG und KR angeordnet sind. Zusätzlich sind die beiden Seitenstrahldurchgangs- oder -durchtrittslöcher 9B und 9R in der dem dritten Gitter G3 gegenüberstehenden Fläche des vierten Gitters G4 gegenüber den beiden Seitenstrahldurchgangslöchern 8B und 8R in der dem vierten Gitter G4 gegenüberstehenden Fläche des dritten Gitters G3 in der Anordnungsrichtung dieser Elektronenstrahldurchgangslöcher leicht nach außen hin dezentriert. Innerhalb der gegenüberstehenden "Badewannen"-Elektroden G32 und G41 von drittem und viertem Gitter G3 bzw. G4 sind zwei elektrische Feldkorrektionselektroden 10a und 10b so angeordnet, daß sie die drei Elektronenstrahldurchgangslöcher 8B, 8G, 8R, 9B, 9G und 9R zwischen sich einschließen.
Bei dieser Elektronenkanonenanordnung wird eine durch Addieren einer Videosignalspannung zu einer Einsatzspannung von 200 V erhaltene Spannung an die Kathoden KB, KG und KR angelegt; das Potential des ersten Gitters G1 wird auf ein Massepotential gesetzt oder eingestellt, und eine positive Hochspannung von 500 - 1000 V, eine positive Hochspannung von 5 - 10 kV sowie eine positive Hochspannung von 25 - 30 kV werden an zweites, drittes bzw. viertes Gitter G2, G3 bzw. G4 angelegt. Auf diese Weise werden zwischen diesen Elektroden Hochleistungs- Elektronenlinsen geformt.
Auch wenn die Elektronenkanonenanordnung auf oben beschriebene Weise ausgestaltet ist, kann von den drei in einer Linie angeordneten, von der Elektronenkanonenanordnung emittierten Elektronenstrahlen der Mittenstrahl günstig (preferably) konvergiert werden, während die beiden Seitenstrahlen durch Koma der Elektronenlinse gestört werden. Aus diesem Grund ist oder wird ein Strahlfleck im Mittenbereich des Schirms verzeichnet. Wenn darüber hinaus die Strahlen an den Umfangsbereichen des Schirms abgelenkt werden, erhalten die Strahlen stärkere Ablenkfehler, so daß ein Strahlfleck an (in) jedem Umfangsbereich des Schirms erheblich verzeichnet ist.
Auf die beiden Seitenstrahlen wirkende Linsenkomponenten einer Hauptelektronenlinsensektion, zwischen drittem und viertem Gitter G3 bzw. G4 geformt, sind durch Vektoren repräsentiert. Wie beispielsweise durch Pfeile 1H und 11V in Fig. 5A angegeben, wirkt eine Quadrupollinsenkomponente zum horizontalen Divergieren und vertikalen Fokussieren des Seitenstrahls 1R auf letzteren an der Seite des dritten Gitters G3 ein; wie durch Pfeile 12H1, 12H2, 12V1 und 12V2 in Fig. 5B angegeben, wirkt eine Prismenkomponente zum Ablenken des Seitenstrahls 1R in der Richtung des (zum) Mittenstrahl(s) zwischen drittem und viertem Gitter G3 bzw. G4. Wie ferner durch Pfeile 13H und 13V in Fig. 5C angedeutet, wirkt darüber hinaus eine nichtorthogonale Quadrupollinsenkomponente zum horizontalen Fokussieren und vertikalen Divergieren des Seitenstrahls 1R in einer Richtung schräg gegenüber bzw. zur Vertikalachse (Y-Achse) an der Seite des vierten Gitters G4 auf den Seitenstrahl 1R ein. Gemäß Fig. 5D wird der Seitenstrahl 1R durch den Vektor einer Linsenkomponente beeinflußt, die durch Zusammensetzen der obigen Linsenkomponenten, mit Ausnahme der Prismenkomponente, erhalten oder gebildet ist. Genauer gesagt: als die Operationen oder Wirkungen (operations) der zusammengesetzten Linsenkomponente für den Seitenstrahl 1R wirken Fokus(sier)vektoren 14H gleicher Länge von beiden horizontalen Seiten zur Mitte des Strahls, und Fokusvektoren 14V mit jeweils einer vom Mittenstrahl abweichenden horizontalen Komponente wirken schräg von den beiden vertikalen Seiten ein. Aus diesem Grund wird der rotationssymmetrische, verzeichnungsfreie Seitenstrahl 1R gemäß Fig. 6A so fokussiert, daß eine vertikale Strahlkomponente eine kreisbogenartige Form aufweist, wie dies durch eine gestrichelte Linie in Fig. 6B angedeutet ist. Hierdurch wird eine Verzeichnung des Elektronenstrahls herbeigeführt.
Als Mittel oder Möglichkeit zum Korrigieren der Verzeichnung des Elektronenstrahls ist in der veröffentlichten JP-Patentanmeldung (KOKAI) 4-267037 eine Elektronenkanonenanordnung beschrieben, bei welcher eine Korrektur- bzw. Korrektionsplatte mit trapezförmigen Elektronenstrahldurchgangslöchern in einer Elektrode geformt ist, die eine Hauptelektronenlinsensektion bildet. Auch bei Anordnung dieser Korrektionsplatte in der Elektrode wird jedoch nur eine schwache Korrektionswirkung erzielt. Wenn daher eine Elektronenlinse mit einer nichtorthogonalen asymmetrischen Linsenkomponente zwischen gegenüberliegenden Elektroden geformt oder vorgesehen ist, kann eine zufriedenstellende Korrektionswirkung nicht erzielt werden.
Außerdem ist in der veröffentlichten JP-Patentanmeldung (KOKOKU) 5-3659 eine Elektronenkanonenanordnung mit der im folgenden beschriebenen Ausgestaltung offenbart. Dabei sind gegenüberstehende "Badewannen"-Elektroden angeordnet, und in jeder der letzteren ist eine Elektrode mit drei Elektronenstrahldurchgangslöchern angeordnet, wodurch die mehrpoligen Linsenkomponenten einer Elektronenlinse korrigiert werden. Bei dieser Elektronenkanonenanordnung ist eine einen großen Durchmesser besitzende Elektronenlinse, die auf drei Elektronenstrahlen gemeinsam einwirkt, durch die gegenüberstehenden "Badewannen"-Elektroden geformt, wobei diese den großen Durchmesser besitzende Elektronenlinse zu einer Elektronenlinse mit einer asymmetrischen Linsenkomponente wird, die eine sehr starke oder große Orthogonalität gegenüber den beiden Seitenstrahlen aufweist. Zum Korrigieren der asymmetrischen Linsenkomponente besitzt daher jedes der Elektronenstrahldurchgangslöcher der in jeder "Badewannen"- Elektrode angeordneten Elektrode eine mehreckige Form. Diese Elektronenkanonenanordnung weist jedoch eine schwache Korrektionswirkung auf, weil die (genannte) Elektrode in jeder "Badewannen"-Elektrode angeordnet ist. Wenn zudem die Elektroden dicht an den gegenüberstehenden Flächen der "Badewannen"-Elektroden angeordnet werden, um die Korrektionswirkung zu verstärken, verkleinert sich der effektive Durchmesser der den großen Durchmesser besitzenden Elektronenlinse, d.h. es tritt ein strukturelles Dilemma auf. Aus diesem Grund ist eine Konstruktion oder Auslegung für die Elektronenkanonenanordnung Einschränkungen unterworfen.
Bei einer Bildröhre werden Elektronenstrahlen aufgrund von Schwankungen der angelegten Spannung oder Abweichungen in der Montage einer Elektronenkanonenanordnung nicht immer in einem optimalen Zustand auf einen Leuchtstoffschirm fokussiert. Aus diesem Grund wird allgemein eine Fokus- oder Fokussierspannung variabel gemacht und zur Erzielung eines optimalen Strahlflecks eingestellt. Bei jedem der obigen Beispiele ist jedoch eine Korrektionselektrode zwischen den gegenüberstehenden Elektroden angeordnet, und ein die Korrektionselektrode durchdringendes elektrisches Feld wird vergleichmäßigt, um die Verzeichnung eines Elektronenstrahls zu korrigieren. Wenn daher eine optimale Fokusspannung von einer optimalen Elektronenstrahlverzeichnungs-Korrektionsspannung verschieden ist, wird eine Verzeichnungskorrektionswirkung für den Elektronenstrahl unzweckmäßig, so daß kein optimaler Strahlfleck erzielt werden kann.
Wie oben beschrieben, vergrößert sich bei einem selbstkonvergierenden Inline-Typ-Farbkathodenstrahlröhrengerät mit einer Elektronenkanonenanordnung zum Emittieren von drei in einer Linie angeordneten Elektronenstrahlen in Form eines Mittenstrahls und von zwei Seitenstrahlen, welche die gleiche Ebene durchlaufen, und wobei die drei von der Elektronenkanonenanordnung emittierten Elektronenstrahlen in bzw. an der Gesamtfläche eines Leuchtstoffschirms durch ein von einer Ablenkvorrichtung generiertes Ablenkmagnetfeld konvergiert werden, die Verzeichnung eines Strahlflecks am Umfangsbereich des Schirms aufgrund von Ablenkfehlern, wodurch eine Auflösung verschlechtert wird. Diese Verschlechterung der Auflösung wird bei Vergrößerung eines Ablenkwinkels besonders auffällig. Zur Verminderung der Verschlechterung der Auflösung werden vorteilhaft Elektronenlinsen mit jeweils einer asymmetrischen Elektronenlinsenkomponente vor oder hinter dem Linsenbereich einer normalen symmetrischen, zylindrischen Elektronenlinse, die in der Hauptelektronenlinsensektion der Elektronenkanonenanordnung geformt ist, ausgebildet oder vorgesehen. Demzufolge ist eine Elektronenkanonenanordnung entwickelt worden, bei welcher die Verschlechterung (oder Beeinträchtigung) der Auflösung durch die oben angegebene herkömmliche Methode reduziert ist.
Obgleich jedoch bei der herkömmlichen Elektronenkanonenanordnung zum Vermindern der Verschlechterung der Auflösung der Mittenstrahl der drei in einer Linie angeordneten Elektronenstrahlen günstig fokussiert werden kann, wirkt eine nichtorthogonale asymmetrische Linsenkomponente auf die beiden Seitenstrahlen ein, so daß diese durch eine Linsenaberration verzeichnet werden. Ein Strahlfleck wird am oder im Mittelbereich des Schirms verzeichnet. Wenn zudem die Strahlen am Umfangsbereich des Schirms abgelenkt werden, unterliegen die Strahlen stärkeren oder größeren Ablenkfehlern, so daß ein Strahlfleck am Umfangsbereich des Schirms unter Verschlechterung der Auflösung beträchtlich verzeichnet wird.
Obgleich eine Elektronenkanonenanordnung zum Korrigieren einer nichtorthogonalen asymmetrischen Linsenkomponente bezüglich zweier Seitenstrahlen herkömmlicherweise entwickelt (worden) ist, besitzt diese herkömmliche Elektronenkanonenanordnung zum Korrigieren der nichtorthogonalen asymmetrischen Linsenkomponente, weil sie einen Teil eines in die Elektroden zur Bildung einer Hauptelektronenlinsensektion eindringenden elektrischen Felds lokal bzw. örtlich informiert oder deformiert (informs), keine ausreichende Ansprechempfindlichkeit zum Korrigieren der nichtorthogonalen asymmetrischen Linsenomponente eines orthogonalen asymmetrischen Elektronenlinsensystems, so daß die nichtorthogonale asymmetrische Linsenkomponente unzufriedenstellend korrigiert wird.
Die Vorveröffentlichung EP-A-0 333 488 offenbart entsprechend den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2 eine Elektronenkanone fur eine Farbbildröhre mit einander benachbarten Niedrig- und Hochpotentialelektroden, die eine Elektronenlinse bilden. Diese Elektronen weisen Elektronenstrahldurchgangslöcher auf, die horizontal mit elektrisch gefüllten (electric-filled) Korrigierelementen oder erhabenen Abschnitten geformt sind. Ein spezifisches Beispiel umfaßt eine Elektronenkanone, bei welcher längliche Seitenstrahllöcher versetzt sind.
Ferner offenbart die Vorveröffentlichung FR-A- 2 559 948 eine Röhrenanordnung, bei welcher einander zugewandte Öffnungen oder Löcher jeweiliger Gitter ein gemeinsames Zentrum aufweisen. Bei dieser Röhrenanordnung weist eine Elektrode drei Öffnungen auf, wobei eine bogenförmige Außenseite länger ist als eine bogenförmige Innenseite.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Farbkathodenstrahlröhrengeräts zum Optimieren einer auf zwei Seitenstrahlen wirkenden Linsenaberration, um die drei in einer Linie angeordneten und die gleiche Ebene durchlaufenden Elektronenstrahlen vorteilhaft oder günstig zu fokussieren und damit günstige Bild- oder Abbildungseigenschaften über einen gesamten Schirm hinweg zu erzielen.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der vorhegenden Erfindung mit einen Farbkathodenstrahlröhrengerät, wie es in einem der Ansprüche 1 und 2 spezifiziert ist.
Bei einem Farbkathodenstrahlröhrengerät, das eine Elektronenkanonenanordnung mit einer Hauptelektronenlinsensektion aus mehreren Elektroden zum Fokussieren und Konvergieren von drei in einer Linie angeordneten Elektronenstrahlen, die aus einem Mittenstrahl und zwei Seitenstrahlen, welche die gleiche Ebene auf einem Leuchtstoffschirm durchlaufen, bestehen, aufweist und die drei in einer Linie angeordneten, von der Elektronenkanonenanordnung emittierten Elektronenstrahlen durch von einer Ablenkvorrichtung generierte Magnetfelder zum horizontalen und vertikalen Abtasten des Leuchtstoffschirms ablenkt, weist die Hauptelektronenlinsensektion mindestens eine erste Elektrode mit einem vergleichsweise niedrigen Potential und eine zweite Elektrode mit einem vergleichsweise hohen Potential auf, welche Elektroden einander im wesentlichen gegenüberstehen; in jeder der gegenüberstehenden Flächen von erster und zweiter Elektrode sind drei Elektronenstrahldurchgangslöcher geformt, die in einer Linie in einer Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen angeordnet und durch ein Mittenstrahldurchgangsloch und zwei Seitenstrahldurchgangslöcher geformt sind; von den drei Elektronenstrahldurchgangslöchern in jeder der ersten und zweiten Elektroden sind die beiden Seitenstrahldurchgangslöcher der zweiten Elektrode gegenüber den beiden Seitenstrahldurchgangslöchern der ersten Elektrode in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen in Auswärtsrichtung außermittig versetzt (off- centered); und jedes der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher einer oder jeder der ersten und zweiten Elektroden ist mit einer im wesentlichen horizontal länglichen Form ausgebildet, bei welcher beide Seiten in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen durch Kreisbögen gebildet und die Längen der inneren und äußeren Kreisbögen in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen voneinander verschieden sind.
Außerdem ist jedes der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher der ersten Elektrode mit einer im wesentlichen horizontal länglichen Form ausgebildet; die Länge des inneren Kreisbogens jedes Seitenstrahldurchgangslochs in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen ist größer als diejenige des äußeren Kreisbogens; zwischen den ersten und zweiten Elektroden ist eine Elektronenlinse mit einer Quadrupollinsenkomponente zum vertikalen Fokussieren der beiden Seitenstrahlen geformt.
Jedes der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher der zweiten Elektrode ist mit einer im wesentlichen horizontal länglichen Form ausgebildet; die Länge des inneren Kreisbogens jedes Seitenstrahldurchgangslochs in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen ist kleiner als diejenige des äußeren Kreisbogens; zwischen den ersten und zweiten Elektroden ist eine Elektronenlinse mit einer Quadrupollinsenkomponente zum vertikalen Divergieren der beiden Seitenstrahlen geformt.
Wie oben beschrieben, ist jedes der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher einer oder jeder der ersten Elektrode mit einem vergleichsweise niedrigen Potential und der zweiten Elektrode mit einem vergleichsweise hohen Potential, welche Elektroden einander im wesentlichen gegenüberstehen und die Hauptelektronenlinsensektion bilden, mit einer im wesentlichen horizontal länglichen Form ausgebildet, bei welcher die beiden Seiten in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen durch Kreisbögen gebildet und die Längen der inneren und äußeren Kreisbögen in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen voneinander verschieden sind. Dabei wird ein zwischen die ersten und zweiten Elektroden und in diese Elektroden eingedrungenes elektrisches Feld vergleichmäßigt, um eine orthogonale asymmetrische Elektronenlinse zum Löschen oder Aufheben einer nichtorthogonalen asymmetrischen Elektronenlinsenkomponente zu bilden und damit die Orthogonalität einer durch Zusammensetzen dieser Linsenkomponente erhaltenen Elektronenlinse zu verbessern. Darüber hinaus kann eine asymmetrische Linsenkomponente mit einer sehr kleinen nichtorthogonalen Elektronenlinsenkomponente geformt werden. Als Ergebnis kann eine asymmetrische Elektronenlinse mit einer kleinen nichtorthogonalen Linsenkomponente und ausgezeichneter Orthogonalität geformt werden oder sein; die drei in einer Linie angeordneten Elektronenstrahlen können somit günstig auf dem Leuchtstoffschirm fokussiert werden, so daß am gesamten Schirm gute Bildcharakteristika oder -eigenschaften erreicht werden.
Ein besseres Verständnis dieser Erfindung ergibt sich aus der folgenden genauen Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung zur Erläuterung der Operation oder Wirkungsweise eines kissenförmigen Horizontalablenkmagnetfelds bezüglich Elektronenstrahlen in einem herkömmlichen Farbkathodenstrahlröhrengerät,
Fig. 2 eine Darstellung zur Erläuterung der Operation oder Wirkungsweise des tonnenförmigen Vertikalablenkmagnetfelds in einem herkömmlichen Farbkathodenstrahlröhrengerät,
Fig. 3 eine Darstellung zur Erläuterung der Formen von Strahlflecken von Elektronenstrahlen, die im herkömmlichen Farbkathodenstrahlröhrengerät durch das kissenförmige Horizontalablenkmagnetfeld und das tonnenförmige Vertikalablenkmagnetfeld abgelenkt (worden) sind,
Fig. 4 eine Ansicht im waagerechten Schnitt zur Veranschaulichung einer Elektronenkanonenanordnung des herkömmlichen Farbkathodenstrahlröhrengeräts,
Fig. 5A bis 5D Darstellungen zur jeweiligen Erläuterung der Operationen oder Wirkungsweisen der Linsenkomponenten von Elektronenlinsen, die zwischen dem dritten und vierten Gitter der Elektronenkanonenanordnung gemäß
Fig. 4 geformt sind, in bezug auf einen Seitenstrahl,
Fig. 6A und 6B Darstellungen zur jeweiligen Erläuterung der Formen von Strahlflecken, die auf einem Leuchtstoffschirm durch die Elektronenlinsen erzeugt werden, welche zwischen den dritten und vierten Gittern der Elektronenkanonenanordnung geformt sind,
Fig. 7 eine Ansicht eines Farbkathodenstrahlröhrengeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 8A und 8B eine waagerechte bzw. eine lotrechte Schnittansicht zur Darstellung des Farbkathodenstrahlröhrengeräts gemäß Fig. 7,
Fig. 9A und 9B Draufsichten zur Veranschaulichung der Elektronenstrahldurchgangslöcher des dritten bzw. vierten Gitters der Elektronenkanonenanordnung gemäß den Fig. 8A und 8B,
Fig. 10A bis 10D Darstellungen zur jeweiligen Veranschaulichung der Operationen bzw. Wirkungsweisen der Linsenkomponenten von Elektronenlinsen, die zwischen dem dritten und dem vierten Gitter der Elektronenkanonenanordnung gemäß den Fig. 8A und 8B geformt sind,
Fig. 11A und 11B Darstellungen zur jeweiligen Erläuterung der Formen von Strahlflecken auf einem Leuchtstoffschirm, die durch Elektronenlinsen erzeugt werden, welche zwischen drittem und viertem Gitter der Elektronenkanonenanordnung gemäß den Fig. 8A und 8B geformt sind,
Fig. 12A und 12B Draufsichten zur jeweiligen Veranschaulichung der Formen von Elektronenstrahldurchgangslöchern von drittem und viertem Gitter einer Elektronenkanonenanordnung bei einem Farbkathodenstrahlröhrengerät gemäß der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung,
Fig. 13A bis 13D Darstellungen zur jeweiligen Erläuterung der Operationen bzw. Wirkungsweisen der Elektronenlinsen, die zwischen dem dritten und dem vierten Gitter der Elektronenkanonenanordnung gemäß den Fig. 12A und 12B geformt sind, in bezug auf einen Seitenstrahl,
Fig. 14A und 14B Darstellungen zur jeweiligen Erläuterung der Formen von auf einem Leuchtstoffschirm durch eine Elektronenlinse, die zwischen dem dritten und dem vierten Gitter der Elektronenkanonenanordnung gemäß den Fig. 12A und 12B geformt ist, erzeugten Strahlflecken,
Fig. 15A und 15B eine waagerechte bzw. eine lotrechte Schnittansicht zur Veranschaulichung einer Elektronenkanonenanordnung bei einem Farbkathodenstrahlröhrengerät gemäß der dritten Ausführungsform dieser Erfindung,
Fig. 16A bis 16D Draufsichten zur Darstellung der Formen der Elektronenstrahldurchgangslöcher des fünften Gitters der in den Fig. 15A und 15B gezeigten Elektronenkanonenanordnung, sowie der Formen der Elektronenstrahldurchgangslöcher des sechsten Gitters, der Formen der Elektronenstrahldurchgangslöcher des siebten Gitters bzw. der Formen der Elektronenstrahldurchgangslöcher des siebten Gitters,
Fig. 17 eine schematische Darstellung des optischen Systems von Elektronenlinsen, die an der Hauptelektronenlinsensektion der Elektronenkanonenanordnung gemäß den Fig. 15A und 15B geformt ist,
Fig. 18A bis 18E Darstellungen zur jeweiligen Erläuterung der Operationen oder Wirkungsweisen der Linsenkomponenten von Elektronenlinsen, die zwischen dem fünften und achten Gitter der Elektronenkanonenanordnung gemäß den Fig. 15A und 15B geformt sind,
Fig. 19A und 19B Darstellungen zur Erläuterung der jeweiligen Formen von Strahlflecken, die auf einen Leuchtstoffschirm durch die Elektronenlinsen erzeugt werden, die zwischen den fünften und achten Gittern der Elektronenkanonenanordnung gemäß den Fig. 15A und 15B geformt sind,
Fig. 20A und 20B Darstellungen anderer Formen von fünftem und achtem Gitter bei der Elektronenkanonenanordnung gemäß den Fig. 15A und 15B und
Fig. 21A und 21B Darstellungen jeweils noch anderer Formen von fünftem und achtem Gitter der Elektronenkanonenanordnung gemäß den Fig. 15A und 15B.
Ein Farbkathodenstrahlröhrengerät gemäß dieser Erfindung ist nachstehend in Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Erste Ausführungsform

Fig. 7 veranschaulicht ein Farbkathodenstrahlröhrengerät gemäß der ersten Ausführungsform dieser Erfindung. Dieses Farbkathodenstrahlröhrengerät weist einen Röhren- Kolben auf, der durch eine Frontplatte 20 und ein mit dieser einstückig verbundenes Halsteil 21 gebildet ist. Auf der Innenfläche der Frontplatte 20 ist ein Leuchtstoffschirm 22 aus streifenförmigen Dreifarb-Leuchtstoffschichten zum Emittieren von blauen, grünen und roten Strahlen ausgebildet; innenseitig des Leuchtstoffschirms 22 ist diesem gegenüberliegend eine Schattenmaske 23 an geordnet, in welcher eine große Zahl von Elektronenstrahldurchgangslöchern geformt sind. Andererseits ist in einem Halsteil 24 des Trichterteils 21 eine Elektronenkanonenanordnung 26 zum Emittieren von drei in einer Linie oder Reihe liegenden, durch einen Mittenstrahl 25G sowie zwei Seitenstrahlen 25B und 25R, welche die gleiche horizontale Ebene durchlaufen, gebildeten Elektronenstrahlen 25B, 25G und 25R angeordnet. Die drei von der Elektronenkanonenanordnung 26 emittierten Elektronenstrahlen 25B, 25G und 25R werden durch Magnetfelder abgelenkt, die durch eine außerhalb des Trichterteils 21 bzw. an dessen Außenseite angeordnete Ablenkvorrichtung 27 erzeugt werden, um den Leuchtstoffschirm horizontal und vertikal abzutasten und dadurch ein Farbbild wiederzugeben.
Die obige Elektronenkanonenanordnung 26 weist gemäß den Fig. 8A und 8B drei in der Horizontalrichtung (X-Achsenrichtung) in einer Linie angeordnete Kathoden KB, KG und KR, drei (nicht dargestellte) Heizelemente zum jeweiligen Beheizen der Kathoden KB, KG und KR, erste bis vierte Gitter G1 bis G4, die sequentiell in einem vorbestimmten Abstand in der Richtung zum Leuchtstoffschirm angeordnet und den Kathoden KB, KG und KR benachbart sind, sowie einen am vierten Gitter G4 angeordneten Konvergenznapf Cp auf. Die Heizelemente, die Kathoden KB, KG und KR, sowie die ersten bis vierten Gitter G1 bis G4 sind durch zwei (nicht dargestellte) isolierende Trag- oder Halterungselemente einheitlich bzw. einstückig fixiert.
Jedes der ersten und zweiten Gitter G1 bzw. G2 besteht aus einer plattenformigen Elektrode, in welcher drei kreisrunde Elektronenstrahldurchgangslöcher geformt sind, die jeweils einen ziemlich kleinen Durchmesser auf weisen und in einer Linie in der Anordnungsrichtung (Horizontalrichtung) der drei Elektronenstrahlen in Entsprechung zu den Kathoden KB, KG und KR angeordnet sind. Das dritte Gitter G3 ist durch eine zylindrische Elektrode gebildet, die durch Verbindung von zwei "Badewannen"- Elektroden G31 und G32 miteinander geformt ist; das vierte Gitter G4 besteht aus einer zylindrischen Elektrode, die durch Verbindung von zwei "Badewannen"-Elektroden G41 und G42 geformt ist. In der dem zweiten Gitter G2 gegenüberstehenden Fläche des dritten Gitters G3 sind drei kreisrunde Elektronenstrahldurchgangs löcher geformt, die jeweils einen größeren Durchmesser als jedes der Elektronenstrahldurchgangslöcher des zweiten Gitters G2 aufweisen und die in einer Linie in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen angeordnet sind. Gemäß Fig. 9A sind in der dem vierten Gitter G4 gegenüberstehenden Fläche des dritten Gitters drei Elektronenstrahldurchgangslöcher 29B, 29G und 29R geformt, die in einer Linie in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen angeordnet sind. Innerhalb der "Badewannen"-Elektrode G32, in welcher die Elektronenstrahldurchgangslöcher 29B, 29G und 29R ausgebildet sind (vgl. Fig. 8B), sind zwei ein elektrisches Feld korrigierende Elektroden bzw. elektrische Feldkorrektionselektroden loa so angeordnet, daß sie die drei Elektronenstrahldurchgangslöcher 29B, 29G und 29R aus der Vertikalrichtung (Y-Achsenrichtung) zwischen sich einschließen. In der dem dritten Gitter G3 gegenüberstehenden Fläche des vierten Gitters G4 sind drei (noch zu beschreibende) kreisrunde Elektronenstrahldurchgangslöcher 30B, 30G und 30R ausgebildet, die in einer Linie in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen angeordnet sind. Innerhalb der "Badewannen"-Elektrode G41, in welcher die Elektronenstrahldurchgangslöcher 30B, 30G und 30R ausgebildet sind (vgl. Fig. 8B), sind zwei elektrische Feldkorrektionselektroden 10B so angeordnet, daß sie die genannten Löcher 30B, 30G und 30R aus der Vertikalrichtung zwischen sich einschließen. In jeder der gegenüberstehenden Flächen von viertem Gitter G4 und Konvergenznapf Cp sind (jeweils) drei kreisrunde Elektronenstrahldurchgangslöcher geformt, die jeweils einen Durchmesser nahezu gleich dem jedes der Elektronenstrahldurchgangslöcher 30B, 30G und 30R in der dem vierten Gitter G4 gegenüberstehenden Fläche des dritten Gitters G3 aufweisen und in einer Linie in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen angeordnet sind.
Von den in der dem vierten Gitter G4 gegenüberstehenden Fläche des dritten Gitters G3 geformten Elektronenstrahldurchgangslöchern 29B, 29G und 29R (vgl. Fig. 9A) ist das Mittenstrahldurchgangsloch 29G mit einer kreisrunden Form eines Durchmessers ausgebildet, der größer ist als derjenige jedes der kreisrunden Elektronenstrahldurchgangslöcher in der dem zweiten Gitter G2 gegenüberstehenden Fläche des dritten Gitters G3. Jedes der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher 29B und 29R ist dagegen mit einer waagerecht oder horizontal länglichen Form ausgebildet, bei welcher die beiden Seiten in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen durch Kreisbögen mit jeweils Radien R1 und R2 gebildet sind, welche Kreisbögen durch gerade Linien miteinander verbunden sind. Die Länge des inneren Kreisbogens an der Seite des Mittenstrahldurchgangslochs 29G ist größer als die des äußeren Kreisbogens. Die Radien R1 und R2 der Kreisbögen können folgender Gleichung genügen:
wahlweise kann der Radius R1 des inneren Kreisbogens an der Seite des Mittenstrahldurchgangslochs 29G größer eingestellt sein als der Radius R2 des äußeren Kreisbogens, d.h. die Radien können folgender Bedingung genügen:
Während die Elektronenstrahldurchgangslöcher 29B, 29G und 29R des dritten Gitters G3 auf oben beschriebene Weise ausgebildet sind, ist jedes der Elektronenstrahldurchgangslöcher 30B, 30G und 30R in der dem dritten Gitter G3 zugewandten Fläche des vierten Gitters G4 gemäß Fig. 9B mit einer kreisrunden Form ausgebildet, deren Durchmesser nahezu gleich dem Durchmesser des Mittenstrahldurchgangslochs 29G des dritten Gitters G3 ist. Außerdem sind von den Elektronenstrahldurchgangslöchern 30B, 30G und 30R des vierten Gitters G4 die beiden Seitenstrahldurchgangslöcher 30B und 30R in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen um ΔSg in bezug auf die beiden Seitenstrahldurchgangslöcher 29B und 29R in der dem vierten Gitter G4 gegenüberstehenden Fläche des dritten Gitters G3 geringfügig nach außen außermittig versetzt.
Bei dieser Elektronenkanonenanordnung 26 wird z.B. eine durch Addieren einer Videosignalspannung zu einer Einsatzspannung von 200 V erhaltene Spannung an die Kathoden KB, KG und KR angelegt; das erste Gitter G1 wird auf ein Massepotential gesetzt oder eingestellt, und einen positive hohe Spannung von 500 bis 1.000 V, eine positive hohe Spannung von 5 bis 10 kV und eine positive hohe Spannung von 25 bis 30 kV werden an zweites, drittes und viertes Gitter G2, G3 bzw. G4 angelegt.
Auf diese Weise ist eine Elektronenstrahlform(ungs)sektion GE, welche die Elektronenemission von den Kathoden KB, KG und KR steuert und die emittierten Elektronen zur Bildung von drei in einer Linie angeordneten Elektronenstrahlen fokussiert, durch die Kathoden KB, KG und KR sowie die ersten und zweiten Gitter G1 bzw. G2 gebildet, die sequentiell den Kathoden KB, KG und KR benachbart sind und die emittierten Elektronen fokussieren. Darüber hinaus wird durch drittes und viertes Gitter G3 bzw. G4 dazwischen eine Hauptlinsensektion ML zum Fokussieren und Konvergieren der drei von der Elektronenstrahlformsektion GE erhaltenen Elektronenstrahlen auf einem Leuchtstoffschirm geformt.
Bei der Hauptelektronenlinsensektion ML der oben beschriebenen Elektronenkanonenanordnung sind die beiden Seitenstrahldurchgangslöcher 29B und 29R, die jeweils eine horizontal längliche Form besitzen, bei welcher die beiden Seiten in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen durch Kreisbögen gebildet sind, in der dem vierten Gitter G4 gegenüberstehenden Fläche des dritten Gitters G3 geformt, wobei in Entsprechung zu den beiden Seitenstrahldurchgangslöchern 29B und 29R die beiden Seitenstrahldurchgangslöcher 30B und 30R, die um ΔSg in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen in Auswärtsrichtung dezentriert (außermittig versetzt) sind, in der dem dritten Gitter G3 gegenüberstehenden Fläche des vierten Gitters G4 ausgebildet sind. Aus diesem Grund wirkt, wie in Fig. 10A für den Seitenstrahl 25R gezeigt, eine nichtorthogonale Quadrupollinsenkomponente mit einer durch einen Pfeil 33H angedeuteten Horizontaldivergenzwirkung (operation) und einer durch einen Pfeil 33V angedeuteten Vertikalfokussierwirkung mit einer Komponente einer Richtung, um den Seitenstrahl 25R nahe am Mitten strahl liegen zu lassen, auf die durch Pfeile 34H1, 34H2, 34V1 und 34V2 in Fig. 10B gezeigte Weise an der Seite des dritten Gitters, um eine Prismenoperation bzw. -wirkung zum Ablenken des Seitenstrahls 25R in einer Richtung zu erzielen, daß der (in welcher der) Seitenstrahl 25R nahe am Mittenstrahl liegt. Andererseits wirkt gemäß Fig. 10C an der Seite des vierten Gitters eine nichtorthogonale Quadrupollinsenkomponente mit einer durch einen Pfeil 35H angedeuteten Horizontalfokussierwirkung und einer durch einen Pfeil 35V angedeuteten Vertikaldivergenzwirkung und mit einer Komponente in einer Richtung, um den Seitenstrahl 25R vom Mittenstrahl hinweg laufen zu lassen.
Da die horizontalen Komponenten der durch die nichtorthogonalen Pfeile 33V und 35V auf der Horizontalachse angedeuteten Vektoren verschiedene Richtungen aufweisen, heben sich die horizontalen Komponenten gegenseitig auf. Da gemäß Fig. 10D eine durch die orthogonalen Pfeile 36H und 36V angedeutete Fokus- bzw. Fokussierwirkung, die in der Richtung des zentralen Teils des Seitenstrahls 25R wirkt, infolgedessen durch die Linsenoperation oder -wirkung, die durch Zusammensetzen der Linsenkomponenten, mit Ausnahme der Prismenkomponente erreicht wird, auf den Seitenstrahl 25R einwirkt, kann der in Fig. 11A gezeigte, verzeichnungsfreie rotationssymmetrische Seitenstrahl 25R auf dem Leuchtstoffschirm fokussiert und konvergiert werden, so daß er die in Fig. 11B gezeigte, rotationssymmetrische und verzeichnungsfreie Form besitzt. Auf ähnliche Weise kann der Seitenstrahl 25B auf dem Leuchtstoffschirm fokussiert und konvergiert werden, so daß er eine verzeichnungsfreie rotationssymmetrische Form besitzt.
Wenn somit die Elektronenkanonenanordnung 26 auf oben beschriebene Weise ausgestaltet ist, können die drei in einer Linie angeordneten und die gleiche horizontale Ebene durchlaufenden Strahlen 25B, 25G und 25R vorteilhaft oder zweckmäßig fokussiert werden, so daß damit ein Farbkathodenstrahlröhrengerät bereitgestellt werden kann, das über den gesamten Schirm hinweg vorteilhafte Bildeigenschaft zu gewährleisten vermag.

Zweite Ausführungsform

In Verbindung mit der ersten Ausführungsform ist das Farbkathodenstrahlröhrengerät beschrieben, bei dem die beiden Seitenstrahldurchgangslöcher mit jeweils der horizontal länglichen Form, bei welcher die beiden Seiten in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen durch Kreisbögen gebildet sind, in der dem vierten Gitter G4 gegenüberstehenden Fläche des dritten Gitters G3 geformt sind, welche Gitter die Hauptlinsensektion der Elektronenkanonenanordnung bilden. Eine Elektronenkanonenanordnung ähnlich derjenigen gemäß den Fig. 8A und 8B wird oder ist durch eine Struktur geformt, umfassend drei horizontal in einer Linie angeordnete Kathoden, drei Heizelemente zum jeweiligen Beheizen dieser Kathoden, erste bis vierte Gitter, die sequentiell in der Richtung zu einem Leuchtstoffschirm und den Kathoden benachbart angeordnet sind, sowie einen am vierten Gitter angeordneten Konvergenznapf, wobei an die obigen Elektroden jeweils Spannungen angelegt werden, die den bei der Elektronenkanonenanordnung gemäß der ersten Ausführungsform angelegten Spannungen gleich sind. Auch wenn drittes und viertes Gitter zum Bilden der Hauptelektronenlinsensektion auf die in den Fig. 12A und 12B gezeigte Weise ausgebildet sind, kann ein Farbkathodenstrahlröhrengerät mit der gleichen Wirkung, wie für die erste Ausführungsform beschrieben, bereitgestellt werden.
Genauer gesagt: gemäß Fig. 12A sind Elektronenstrahldurchgangslöcher 29B, 29G und 29R in der einem vierten Gitter G4 gegenüberstehenden Fläche eines dritten Gitters G3 mit kreisrunden Formen ausgebildet, die jeweils einen Durchmesser aufweisen, der jeweils dem Durchmesser der Elektronenstrahldurchgangslöcher in der einem zweiten Gitter gegenüberstehenden Fläche des dritten Gitters G3 gleich ist. Im Gegensatz dazu sind gemäß Fig. 12B von den Elektronenstrahldurchgangslöchern 30B, 30G und 30R in der dem dritten Gitter G3 gegenüberstehenden Fläche des vierten Gitters G4 das Mittenstrahldurchgangsloch 30G mit einer kreisrunden Form eines Durchmessers gleich dem des Mittenstrahldurchgangslochs 29B in der dem vierten Gitter G4 gegenüberstehenden Fläche des dritten Gitters G3 und jedes der beiden seitenstrahldurchgangslöcher 30B und 30R mit einer horizontal länglichen oder langgestreckten Form ausgebildet, bei welcher die beiden Seiten in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen durch Kreisbögen mit jeweils Radien R1 und R2 gebildet sind, welche Kreisbögen durch gerade Linien miteinander verbunden sind. Außerdem ist die Länge des inneren Kreisbogens an der Seite des Mittenstrahldurchgangslochs 30G größer als diejenige des äußeren Kreisbogens. Die Radien R1 und R2 der Kreisbögen jedes der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher 30B und 30R können dabei der folgenden Gleichung genügen:
R1 = R2,
wie oben beschrieben. Der Radius R1 des inneren Kreisbogens an der Seite des Mittenstrahldurchgangslochs 30G kann kleiner gewählt sein als der Radius R2 des äußeren Kreisbogens, d.h. die folgende Bedingung kann erfüllt sein:
R1 < R2
Darüber hinaus sind von den Elektronenstrahldurchgangslöchern 30B, 30G und 30R des vierten Gitters G4 die beiden Seitenstrahldurchgangslöcher 30B und 30R in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen um ΔSg gegenüber den beiden Seitenstrahldurchgangslöchern 29B und 29R in der dem vierten Gitter G4 gegenüberstehenden Fläche des dritten Gitters G3 geringfügig nach außen dezentriert.
Wenn die Elektronenstrahldurchgangslöcher 29B, 29G, 29R, 30B, 30G und 30R von drittem und viertem Gitter G3 bzw. G4 zur Bildung der Hauptelektronenlinsensektion auf die in Fig. 13A gezeigte Weise in bezug auf den Seitenstrahl 25R ausgebildet sind, wirkt eine orthogonale Quadrupollinsenkomponente mit einer durch einen Pfeil 33H angedeuteten Horizontaldivergenzwirkung und einer durch einen Pfeil 33V angedeuteten Vertikalfokus- bzw. -fokussierwirkung an der Seite des dritten Gitters, wie durch Pfeile 34H1, 34H2, 34V1 und 34V2 in Fig. 13B angegeben, um eine Prismenoperation bzw. -wirkung zum Ablenken des Seitenstrahls 25R in einer Richtung herbeizuführen, in welcher der Seitenstrahl 25R nahe am Mittenstrahl liegt. An der Seite des vierten Gitters wirkt die Linsenkomponente mit der Fokussierwirkung und der Divergenz-, d.h. Divergierwirkung, die nicht zueinander senkrecht liegen, gemäß einer herkömmlichen Technik ein. Bei dieser Ausführungsform kann jedoch gemäß Fig. 13C eine orthogonale Quadrupollinsenkomponente mit einer durch einen Pfeil 35H angedeuteten Horizontalfokussierwirkung und einer durch den Pfeil 35V angedeuteten Vertikaldivergierwirkung wirksam sein oder einwirken.
Infolgedessen wirkt eine durch Zusammensetzen der Linsenkomponenten, mit Ausnahme der Prismenwirkung (prism operation) erreichte Linsenwirkung (lens operation) auf den Seitenstrahl 25R ein; gemäß Fig. 13D wird eine Fokussieroperation oder -wirkung ausgeübt, die dadurch erreicht wird, daß eine in der Vertikalrichtung des Seitenstrahls 25R wirkende Linsenkomponente 36V und eine in der Horizontalrichtung des Seitenstrahls 25R wirkende Linsenkomponente 36H senkrecht zueinander angeordnet werden. Folglich kann gemäß Fig. 14A ein rotationssymmetrischer, verzeichnungsfreier Seitenstrahl 25R auf einem Leuchtstoffschirm fokussiert und konvergiert werden, so daß er gemäß Fig. 14B eine rotationssymmetrische, verzeichnungsfreie Form aufweist. Auf ähnliche Weise kann der Seitenstrahl 25B mit einer verzeichnungsfreien rotationssymmetrischen Form auf dem Leuchtstoffschirm fokussiert und konvergiert werden.
Wenn die Elektronenkanonenanordnung auf oben beschriebene Weise ausgestaltet ist, können daher die drei in einer Linie angeordneten und die gleiche horizontale Ebene durchlaufenden Strahlen zweckmäßig fokussiert werden, so daß ein Farbkathodenstrahlröhrengerät bereitgestellt wird, mit dem über den gesamten Schirm hinweg gute Bildeigenschaften gewährleistet werden.

Dritte Ausführungsform

Im folgenden ist als dritte Ausführungsform ein Farbkathodenstrahlröhrengerät mit einer Elektronenkanonenanordnung zur Bildung einer Elektronenlinse eines diffusen oder zerstreuten elektrischen Felds beschrieben.
Die Elektronenkanonenanordnung des Farbkathodenstrahlröhrengeräts weist gemäß den Fig. 15A und 15B drei horizontal in einer Linie oder Reihe angeordnete Kathoden KB, KG und KR, (nicht dargestellte) Heizelemente zum jeweiligen Beheizen der Kathoden KB, KG und KR, erste bis achte Gitter G1 bis G8, die sequentiell mit einem vorbestimmten Abstand in der Richtung auf einen Leuchtstoffschirm und den Kathoden KB, KG und KR benachbart angeordnet sind, sowie einen am achten Gitter G8 angeordneten Konvergenznapf Cp auf. Die Heizelemente, die Kathoden KB, KG und KR sowie die ersten bis achten Gitter G1 bis G8 sind durch zwei (nicht dargestellte) isolierende Tragoder Halterungselemente einheitlich fixiert. Gemäß Fig. 15B ist dabei an einer Seite der Elektronenkanonenanordnung ein Widerstand 38 zum Teilen einer positiven hohen Spannung in vorbestimmte Spannungen für das Anlegen derselben an vorbestimmte Elektroden angeordnet.
Jedes der ersten und zweiten Gitter G1 bzw. G2 ist durch eine vergleichsweise dünne plattenförmige Elektrode gebildet, in welcher drei horizontal in einer Linie angeordnete kreisrunde Elektronenstrahldurchgangs löcher jeweils eines vergleichsweise kleinen Durchmessers in Entsprechung zu den drei Kathoden KB, KG und KR ausgebildet sind.
Jedes der dritten, vierten und fünften Gitter G3, G4 bzw. G5 ist durch eine zylindrische Elektrode gebildet, die durch gegenseitige Verbindung mehrerer "Badewannen"- Elektroden geformt ist. Genauer gesagt: das dritte Gitter G3 besteht aus einer zylindrischen Elektrode, die durch Verbindung von zwei "Badewannen"-Elektroden G31 und G32 (miteinander) geformt ist, das vierte Gitter G4 besteht aus einer zylindrischen Elektrode in Form von zwei miteinander verbundenen "Badewannen"-Elektroden G41 und G42, und das fünfte Gitter G5 besteht aus einer zylindrischen Elektrode, die durch vier miteinander verbundene "Badewannen"-Elektroden G51, G52, G53 und G54 geformt ist. In der dem zweiten Gitter G2 gegenüberstehenden Fläche des dritten Gitters G3 sind in Entsprechung zu den drei Kathoden KB, KG und KR drei kreisrunde Elektronenstrahldurchgangslöcher geformt, die in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen in einer Linie angeordnet sind und jeweils einen größeren Durchmesser als jedes der Elektronenstrahldurchgangslöcher des zweiten Gitters G2 aufweisen. Drei in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen in einer Linie angeordnete kreisrunde Elektronenstrahldurchgangslöcher mit jeweils einem größeren Durchmesser als bei jedem der Elektronenstrahldurchgangslöcher im zweiten Gitter G2 befinden sich jeweils in der dem zweiten Gitter G2 zugewandten Fläche des dritten Gitters G3, der dem vierten Gitter G4 gegenüberstehenden Fläche des dritten Gitters G3, der dem dritten Gitter G3 gegenüberstehenden Fläche des vierten Gitters G4, der dem fünften Gitter G5 gegenüberstehenden Fläche des vierten Gitters G4 sowie der dem vierten Gitter G4 gegenüberstehenden Fläche des fünften Gitters G5. In der dem sechsten Gitter G6 gegenüberstehenden Fläche des fünften Gitters G5 sind gemäß Fig. 16A in Entsprechung zu den drei Kathoden drei Elektronenstrahldurchgangslöcher 40B, 40G und 40R geformt, die in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen in einer Linie oder Reihe angeordnet sind und jeweils eine weitgehend rechteckige Form mit einer horizontal langen Seite aufweisen.
Jedes der sechsten und siebten Gitter G6 bzw. G7 ist durch eine vergleichsweise dicke plattenförmige Elektrode geformt. Im sechsten Gitter G6 sind gemäß Fig. 16B drei kreisrunde Elektronenstrahldurchgangslöcher 41B, 41G und 41R ausgebildet, die in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen in einer Linie angeordnet sind und jeweils einen Durchmesser aufweisen, der nahezu gleich der Länge der langen Seite jedes der Elektronenstrahldurchgangslöcher in der dem sechsten Gitter G6 gegenüberstehenden Fläche des fünften Gitters G5 ist. Im siebten Gitter G7 sind gemäß Fig. 16C in Entsprechung zu den drei Kathoden drei kreisrunde Elektronenstrahldurchgangslöcher 42B, 42G und 42R geformt, die in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen in einer Linie angeordnet sind und jeweils einen Durchmesser besitzen, der nahezu gleich dem der Elektronenstrahldurchgangslöcher des sechsten Gitters ist.
Das achte Gitter G8 besteht aus einer zylindrischen Elektrode, die durch Verbindung von zwei "Badewannen"- Elektroden G81 und G82 gebildet ist; in der dem siebten Gitter G7 gegenüberstehenden Fläche des achten Gitters G8 sind in Entsprechung zu den Kathoden KB, KG und KR drei Elektronenstrahldurchgangslöcher ausgebildet, die in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen in einer Linie liegen. Von den drei Elektronenstrahldurchgangslöchern (vgl. Fig. 16D) ist ein Mittenstrahldurchgangsloch 43G mit einer weitgehend rechteckigen Form mit einer horizontalen langen Seite geformt. Jedes von zwei Seitenstrahldurchgangslöchern 43B und 43R ist dagegen mit einer horizontal länglichen oder langgestreckten Form ausgebildet, bei welcher die beiden Seiten in der Horizontalrichtung durch Kreisbögen jeweiliger Radien R1 und R2 gebildet und diese Kreisbögen durch gerade Linien miteinander verbunden sind. Die Länge des inneren Kreisbogens an der Seite des Mittenstrahldurchgangslochs 43G ist kleiner als die des äußeren Kreisbogens. Die Radien R1 und R2 der Kreisbögen jedes der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher 43B und 43R können folgender Gleichung genügen:
R1 = R2
Der Radius R1 des inneren Kreisbogens an der Seite des Mittenstrahldurchgangslochs 43G kann kleiner gewählt sein als der Radius R2 des äußeren Kreisbogens, d.h. die folgende Bedingung kann erfüllt sein:
R1 < R2
Der Mittelpunkt des Radius R1 braucht nicht notwendigerweise mit dem des Radius R2 übereinzustimmen. Darüber hinaus sind die horizontalen Zentren der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher 43B und 43R gegenüber den Zentren der Seitenstrahldurchgangslöcher 42B und 42R des siebten Gitters G7 um ΔSg geringfügig in der Horizontalrichtung nach außen dezentriert. In jeder der gegenüberstehenden Flächen des achten Gitters G8 und des Konvergenznapfes Cp sind drei in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen in einer Linie angeordnete Elektronenstrahldurchgangslöcher geformt, die jeweils eine Größe nahezu gleich derjenigen jedes Elektronenstrahldurchgangslochs im siebten Gitter G7 besitzen.
Bei dieser Elektronenkanonenanordnung ist jeweils jede "Badewannen"-Elektrode G54 des fünften Gitters G5 an der Seite des sechsten Gitters G6 und die "Badewannen"- Elektrode G81 des achten Gitters G8 an der Seite des siebten Gitters G7 mit einer horizontal länglichen oder langgestreckten Form ausgebildet, bei welcher ein vertikaler Durchmesser senkrecht zur Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahldurchgangslöcher größer ist als der jenige jeder der "Badewannen"-Elektroden G51, G52, G53 und G82 von fünftem und achtem Gitter G5 bzw. G8, wodurch die Operation bzw. Wirkung (operation) der Korrekturlinse für das elektrische Feld bei der ersten Ausführungsform gemäß den Fig. 8A und 8B erzielt wird.
Bei dieser Elektronenkanonenanordnung wird z.B. eine durch Addieren oder Hinzufügen einer Videosignalspannung zu einer Einsatzspannung von 100 bis 200 V erhaltene Spannung an die Kathoden KB, KG und KR angelegt, während das erste Gitter G1 auf ein Massepotential gesetzt wird oder ist. Zweites und viertes Gitter G2 bzw. G4 sind in einem Rohr miteinander verbunden, und an diese Elektroden wird eine Spannung von 500 bis 1.000 V angelegt. Drittes und fünftes Gitter G3 bzw. G5 sind im Rohr miteinander verbunden und werden mit einer Spannung von 5 bis 10 kV beaufschlagt. An das achte Gitter G8 wird eine positive hohe Spannung von 20 bis 35 kV angelegt. Die an das achte Gitter G8 angelegte positive hohe Spannung wird durch den Widerstand 38 geteilt, und eine Spannung von 30 bis 50 % der positiven hohen Spannung sowie eine Spannung von 50 bis 80 % der positiven hohen Spannung werden an sechstes bzw. siebtes Gitter G6 bzw. G7 angelegt.
Wie oben beschrieben, ist bei dieser Elektronenkanonenanordnung die Elektronenstrahlformsektion GE zum Steuern der Elektronenemission von den Kathoden KB, KG und KR und zum Fokussieren der emittierten Elektronen zur Bildung von drei in einer Linie angeordneten Elektronenstrahlen durch die Kathoden KB, KG und KR sowie die den Kathoden KB, KG und KR sequentiell benachbarten ersten bis dritten Gitter G1 bis G3 geformt, und die Hauptelektronenlinsensektion ML zum Fokussieren und Konvergieren der drei von der Elektronenstrahlformsektion GE erhalte nen Elektronenstrahlen auf den bzw. dem Leuchtstoffschirm ist durch drittes bis achtes Gitter G3 bis G8 gebildet. Diese Hauptelektronenlinsensektion ML ist gemäß Fig. 17 durch eine Vorfokus- bzw. -fokussierlinse SL und eine Doppel-Quadrupollinse DQL des Typs eines zerstreuten elektrischen Felds geformt. Die Vorfokussierlinse SL bewirkt ein geringes Fokussieren der Elektronenstrahlen von der Elektronenstrahlformsektion GE und ist zwischen drittem und fünftem Gitter geformt. Die Doppel-Quadrupollinse DQL des Typs eines erweiterten elektrischen Felds (extended electric-field type double quadrupole lens) beinhaltet eine Linsenoperation oder -wirkung, die durch eine zwischen dem fünften und dem sechsten Gitter geformte Quadrupollinsenkomponente QL1 gebildet ist, zum vertikalen Fokussieren und horizontalen Divergieren der Elektronenstrahlen, eine zwischen dem sechsten und dem siebten Gitter geformte Fokussierlinsenkomponente CL zum horizontalen und vertikalen Fokussieren der Elektronenstrahlen sowie eine zwischen dem siebten und dem achten Gitter geformte Quadrupollinsenkomponente QL2 zum vertikalen Divergieren und horizontalen Fokussieren der Elektronenstrahlen, d.h. sie beinhaltet zwei Quadrupollinsenkomponenten QL1 und QL2 verschiedener Polaritäten.
Wenn die oben spezifizierte Doppel-Quadrupollinse DQL gemäß Fig. 18A an der oben beschriebenen Hauptelektronenlinsensektion ML in bezug auf einen Seitenstrahl 25R geformt ist, wird der Seitenstrahl 25R durch die zwischen fünftem und sechstem Gitter geformte Quadrupollinsenkomponente QLL mit einer horizontalen Divergenz- bzw. Divergierwirkung, wie durch einen Pfeil 44H angedeutet, und einer durch einen Pfeil 44V angedeuteten vertikalen Fokus- oder Fokussierwirkung beeinflußt. Wie durch Pfeile 45H und 45V in Fig. 18B angegeben, wird der Seitenstrahl 25R durch horizontale und vertikale Fokussierwirkungen in der Richtung des Zentrums des Elektronenstrahls beeinflußt. Wie durch Pfeile 46H1, 46H2, 46V1 und 46V2 in Fig. 18C angedeutet, wird durch die zwischen dem siebten und achten Gitter geformte Quadrupollinsenkomponente QL2 eine Prismenoperation oder -wirkung zum Ablenken des Seitenstrahls 25R, um ihn nahe an den Mittenstrahl heranzuführen, erzielt. Da außerdem die Seitenstrahldurchgangslöcher des achten Gitters zum Formen der Quadrupollinsenkomponente QL2 auf die in Fig. 16D gezeigte Weise ausgebildet sind, wird der Seitenstrahl 25R gemäß Fig. 18D durch eine durch einen Pfeil 47H angedeutete horizontale Fokus- bzw. Fokussierwirkung und eine durch einen Pfeil 47V angedeutete vertikale Divergenz- bzw. Divergierwirkung beeinflußt.
Infolgedessen wird der Seitenstrahl 25R, wie in Fig. 18E gezeigt, mit einer durch einen Pfeil 48H angedeuteten horizontalen Fokuswirkung und einer durch einen Pfeil 48V angedeuteten vertikalen Fokuswirkung durch eine Linsenwirkung (lens operation) beeinflußt, die durch Zusammensetzen der Linsenkomponenten, mit Ausnahme der Prismenwirkung, erzielt wird, wobei der gemäß Fig. 19A verzeichnungsfreie, rotationssvmmetrische Seitenstrahl 25R auf einen Leuchtstoffschirm fokussiert und konvergiert werden kann, so daß er eine verzeichnungsfreie Kreisbogenform, wie in Fig. 19B gezeigt, aufweist. Auf ähnliche Weise kann ein Seitenstrahl 25B auf den Leuchtstoffschirm so fokussiert und konvergiert werden, daß er eine rotationssymmetrische, verzeichnungsfreie Kreisbogenform aufweist.
Wenn somit die Elektronenkanonenanordnung auf oben beschriebene Weise angeordnet ist, wird ein Farbkathodenstrahlröhrengerät erhalten, das drei in einer Linie angeordnete und die gleiche horizontale Ebene durchlaufende Elektronenstrahlen einwandfrei zu fokussieren und gute Bildeigenschaften über den gesamten Schirm hinweg zu gewährleisten vermag.
Bei erster und zweiter Ausführungsform ist von den Elektronenstrahldurchgangslöchern in den gegenüberstehenden Flächen von drittem und viertern Gitter, welche die Hauptelektronenlinsensektion bilden, jedes der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher einer gegebenen der Elektroden mit einer horizontal länglichen oder langgestreckten Form ausgebildet, bei welcher die beiden Seiten in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen durch Kreisbögen geformt sind. Auch wenn jedoch jedes der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher in jeder der gegenüberliegenden Flächen von drittem und viertem Gitter mit einer horizontal länglichen Form ausgebildet ist, bei welcher die beiden Seiten in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen durch Kreisbögen gebildet sind, kann die zusammengesetzte oder synthetisierte asymmetrische Elektronenlinsenkomponente als eine Elektronenlinse benutzt werden, die in Form von orthogonalen Quadrupollinsenkomponenten wirkt. Infolgedessen wird ein Farbkathodenstrahlröhrengerät bereitgestellt, welches die drei Elektronenstrahlen einwandfrei auf den oder dem Leuchtstoffschirm zu fokussieren vermag, um einen verzeichnungsfreien Strahlfleck zu erzeugen und gute Bildcharakteristika bzw. -eigenschaften zu erreichen.
Bei der dritten Ausführungsform ist jedes der Elektronenstrahldurchgangslöcher in der dem sechsten Gitter gegenüberstehenden Fläche des fünften Gitters mit einer Rechteckform mit einer langen Seite in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen geformt (vgl. Fig. 16A). Von den Elektronenstrahldurchgangslöchern in der dem siebten Gitter zugewandten Fläche des achten Gitters ist das Mittenstrahldurchgangsloch mit einer Rechteckform mit einer langen Seite in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen ausgebildet, und jedes der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher ist mit einer horizontal länglichen Form ausgebildet, bei welcher die beiden horizontalen Seiten durch Kreisbögen gebildet sind (vgl. Fig. 16D). Die Elektronenstrahldurchgangslöcher in der dem sechsten Gitter gegenüberstehenden Fläche des fünften Gitters können jedoch gemäß Fig. 20A durch ein Mittenstrahldurchgangsloch 40G mit einer nahezu rechteckigen Form, deren lange Seite in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen liegt, und Seitenstrahldurchgangslöcher 40B und 40R mit jeweils einer horizontal länglichen Form gebildet sein, bei welcher die beiden Seiten in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen durch Kreisbögen gebildet sind, die jeweils Radien R1 und R2 (R2 = R2 oder R1 > R2) aufweisen, wobei die Länge des inneren Kreisbogens an der Seite des Mittenstrahldurchgangslochs 40G größer ist als diejenige des äußeren Kreisbogens. Von den Elektronenstrahldurchgangslöchern in der dem siebten Gitter zugewandten Fläche des achten Gitters (vgl. Fig. 20B) kann jedes der drei Elektronenstrahldurchgangslöcher 43B, 43G und 43R mit einer rechteckigen Form mit einer horizontalen langen Seite geformt sein, und das Zentrum (oder der Mittelpunkt) jedes der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher 43B und 43R kann um ΔSg gegenüber einem betreffenden der Zentren der beiden Seitenstrahlen in der dem achten Gitter zugewandten Fläche des siebten Gitters auswärts dezentriert (bzw. versetzt) sein.
Bei der dritten Ausführungsform können die Elektronenstrahldurchgangslöcher in der dem sechsten Gitter gegenüberstehenden Fläche des fünften Gitters, welche Gitter die Hauptelektronenlinsensektion bilden, gemäß Fig. 21A durch ein Mittenstrahldurchgangsloch 40G mit einer nahezu rechteckigen Form mit einer horizontalen langen Seite sowie Seitenstrahldurchgangslöcher 40B und 40R mit jeweils einer horizontal länglichen Form gebildet sein, bei welcher die beiden Seiten in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen durch Kreisbögen gebildet sind, welche jeweils Radien R1 und R2 (R1 = R2 oder R1 > R2) aufweisen, wobei die Länge des inneren Kreisbogens an der Seite des Mittenstrahldurchgangslochs 40G größer ist als die des äußeren Kreisbogens. Die Elektronenstrahldurchgangslöcher in der dem siebten Gitter gegenüberstehenden Fläche des achten Gitters können gemäß Fig. 21B durch ein Mittenstrahldurchgangsloch 43G mit einer nahezu rechteckigen Form mit einer horizontalen langen Seite sowie Seitenstrahldurchgangslöcher 43B und 43R jeweils einer horizontal länglichen Form gebildet sein, bei denen die beiden horizontalen Seiten durch Kreisbögen geformt sind, welche jeweils Radien R1 und R2 (R1 = R2 oder R1 < R2) aufweisen, wobei die Länge des inneren Kreisbogens an der Seite des Mittenstrahldurchgangslochs 43G kleiner ist als die des äußeren Kreisbogens. Darüber hinaus kann das Zentrum jedes der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher 43B und 43R in bezug auf ein betreffendes der Zentren der beiden Seitenstrahlen in der dem achten Gitter gegenüberstehenden Fläche des siebten Gitters horizontal auswärts um ΔSg dezentriert sein.
In Verbindung mit den obigen Ausführungsformen sind eine Bipotential-Elektronenkanonenanordnung und eine Elektronenkanonenanordnung zur Bildung einer Elektronenlinse eines diffusen oder zerstreuten elektrischen Feld- Typs beschrieben worden. Wenn die vorliegende Erfindung jedoch auf eine Äquipotential-Elektronenkanonenanordnung oder eine zusammengesetzte bzw. Verbund-Elektronenkanonenanordnung, die durch Kombinieren von Äquipotential Elektronenkanonenanordnungen miteinander erhalten wird, angewandt wird, kann ein Farbkathodenstrahlröhrengerät mit der gleichen Wirkung, wie oben beschrieben, bereitgestellt werden.
Jedes von zwei Seitenstrahldurchgangslöchern einer gegebenen einer ersten Elektrode mit einem vergleichsweise niedrigen Potential und einer zweiten Elektrode mit einem vergleichsweise hohen Potential, welche Elektroden einander im wesentlichen gegenüberstehen und die Hauptelektronenlinsensektion einer Elektronenkanonenanordnung bilden, ist mit einer im wesentlichen horizontal länglichen oder langgestreckten Form ausgebildet, bei welcher die beiden Seiten in der Anordnungsrichtung von drei Elektronenstrahlen durch Kreisbögen gebildet sind und die Längen der inneren und äußeren Kreisbögen in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen voneinander verschieden sind. Genauer gesagt: jedes der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher der ersten Elektrode ist mit einer im wesentlichen horizontal länglichen Form ausgebildet, die Lange des inneren Kreisbogens jeder der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen ist größer gewählt als die des äußeren Kreisbogens, oder jedes der Seitenstrahldurchgangslöcher der zweiten Elektrode ist mit einer im wesentlichen horizontal länglichen Form ausgebildet, und die Länge des Kreisbogens jedes der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen ist kleiner gewählt oder eingestellt als die des äußeren Kreisbogens. In diesem Fall ist oder wird ein elektrisches Feld, das zwischen den ersten und zweiten Elektroden und in diese Elektroden hindurchdringt, vergleichmäßigt, und es kann eine asymmetrische Elektronenlinse mit ausgezeichneter Orthogonalität und einer kleinen nichtorthogonalen asymmetrischen Linsenkomponente geformt werden; zudem können die drei in einer Linie angeordneten Elektronenstrahlen einwandfrei auf einen Leuchtstoffschirm fokussiert werden, so daß gute Bildeigenschaften über den gesamten Schirm hinweg erzielt werden.

Claims

1. Farbkathodenstrahlröhrengerät mit:

- einer Einrichtung (26) zum Erzeugen von drei Elektronenstrahlen (25R, 25G, 25B), die in einer Linie angeordnet und durch einen Mittenstrahl (25G) und zwei Seitenstrahlen (25R, 25B) gebildet sind, die in der gleichen Ebene verlaufen,

- einem Leuchtstoffschirm (22), auf den die Elektronenstrahlen (25R, 25G, 25B) einfallen, um Lichtstrahlen zu erzeugen,

- einer Ablenkeinrichtung (27) zum Ablenken der drei Elektronenstrahlen (25R, 25G, 25B), die in einer Linie angeordnet sind, um den Leuchtstoffschirm (22) horizontal und vertikal abzutasten, und

- einer Elektrodenstruktur (26) mit wenigstens ersten und zweiten Elektroden (G3, G4, G5, G8), wobei die zweite Elektrode weiter längs der Strahlbahn als die erste Elektrode liegt und von denen jede drei Elektronenstrahllöcher (29R, 29G, 29B, 30R, 30G, 30B, 40R, 40G, 40B, 43R, 43G, 43B), die in jeder gegenüberliegenden Fläche der ersten und zweiten Elektroden (G3, G4, G5, G8) ausgebildet sind, einschließlich eines Mittenstrahl-Durchgangsloches (29G, 30G, 40G, 43G) und zweier Seitenstrahldurch gangslöcher (29B, 29R, 30B, 30R, 40R, 40B, 43R, 43B), die in einer Linie in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen (25R, 25G, 25B) angeordnet sind, aufweist, wobei:

- die Seitenstrahldurchgangslöcher (30B, 30R, 43R, 43B) nach außen in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen (25R, 25G, 25B) bezüglich der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher (29B, 29R, 40R, 40B) der ersten Elektrode (G3, G5) mittenversetzt sind, und

- ein erstes Potential an der ersten Elektrode (G3, G5) und ein zweites Potential, das relativ höher als das erste Potential ist, an der zweiten Elektrode (G4, G8) liegen, um eine Hauptelektronenlinse zum Fokussieren des Elektronenstrahles (25R, 25G, 25B) auf dem Leuchtstoffschirm (22) zwischen den ersten und zweiten Elektroden (G3, G4, G5, G8) zu bilden,

dadurch gekennzeichnet, daß

- jedes der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher (29B, 29R, 40R, 40B) der ersten Elektrode (G3, G5) so gebildet ist, daß es eine längliche Gestalt in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen (25R, 25G, 25B) aufweist, in welcher die inneren und äußeren Seiten kreisbogenartige Formen derart umfassen, daß die Länge der inneren kreisbogenartigen Form größer als die Länge der äußeren kreisbogenartigen Form ist, um so zwischen den ersten und zweiten Elektroden (G3, G4, G5, G8) eine Elektronenlinse mit einer Quadrupollinsenkomponente zum vertikalen Fokussieren der beiden Seitenstrahlen (25R, 25G, 25B) zu bilden.

2. Farbkathodenstrahlröhrengerat mit:

- einer Einrichtung (26) zum Erzeugen von drei Elektronenstrahlen (25R, 25G, 25B), die in einer Linie angeordnet sind und durch einen Mittenstrahl (25G) und zwei Seitenstrahlen (25R, 25B) gebildet sind, die in der gleichen Ebene verlaufen,

- einer Elektrodenstruktur (26) mit wenigstens ersten und zweiten Elektroden (G3, G4, G5, G8), wobei die zweite Elektrode weiter längs der Strahlbahn als die erste Elektrode liegt und von denen jede drei Elektronenstrahllöcher (29R, 29G, 29B, 30R, 30G, 30B, 40R, 40G, 40B, 43R, 43G, 43B), die in jeder gegenüberliegenden Fläche der ersten und zweiten Elektroden (G3, G4, G5, G8) ausgebildet sind, einschließlich eines Mittenstrahl-Durchgangsloches (29G, 30G, 40G, 43G) und zweier Seitenstrahldurchgangslöcher (29B, 29R, 30B, 30R, 40R, 40B, 43R, 43B), die in einer Linie in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen (25R, 25G, 25B) angeordnet sind, aufweist, wobei:

dadurch gekennzeichnet, daß

- jedes der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher (30B, 30R, 43R, 43B) der zweiten Elektrode (G4, G8) so gebildet ist, daß es eine längliche Gestalt in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen (25R, 25G, 25B) aufweist, in welcher die inneren und äußeren Seiten hiervon kreisbogenartige Formen derart aufweisen, daß die Länge der inneren kreisbogenartigen Form kleiner als die Länge der äußeren kreisbogenartigen Form ist, um so zwischen den ersten und zweiten Elektroden (G3, G4, G5, G8) eine Elektronenlinse mit einer Quadrupollinsenkomponente zum vertikalen Fokussieren der beiden Seitenstrahlen (25R, 25G, 25B) zu bilden.

3. Farbkathodenstrahlröhrengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- jedes der beiden Seitenstrahldurchgangslöcher (30B, 30R, 43R, 43B) der zweiten Elektrode (G4, G8) mit einer horizontal länglichen Gestalt bzw. Form ausgebildet ist, bei welcher die Seiten in der Anordnungsrichtung der drei Elektronenstrahlen (25R, 25G, 25B) innere und äußere kreisbogenartige Formen derart aufweisen, daß die Länge der inneren kreisbogenartigen Form kleiner ist als die Länge der äußeren kreisbogenartigen Form, um so zwischen den ersten und zweiten Elektroden (G3, G4, G5, G8) eine Elektronenlinse mit einer Quadrupollinsenkomponente zum vertikalen Fokussieren der beiden Seitenstrahlen (25R, 25G, 25B) zu bilden.