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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung mit einer
Elektronenkanonenanordnung des Inline-Typs, die drei auf einer Ebene in
einer Linie angeordnete Elektronenstrahlen emittiert, und
insbesondere eine Farbkathodens trahl röhrenvorrichtung mit
einer Elektronenkanonenanordnung der (des) dynamischen
Fokus(sier)methode bzw. -typs, mit welcher eine gute
Konvergenz über die Gesamtfläche eines Bildschirms hinweg
erreicht wird.
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Im allgemeinen weist eine
Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung einen solchen Aufbau auf, daß sie einen
Fluoreszenz-, d.h. Leuchtstoffschirm aus drei
Farb-Fluoreszenz- bzw. -Leuchtstoffschichten, die jeweils in blauer,
grüner und roter Farbe emittieren, aufweist und die drei
von der Elektronenkanonenanordnung emittierten
Elektronenstrahlen durch ein mittels einer Ablenkvorrichtung
erzeugtes Ablenkmagnetfeld so abgelenkt werden, daß der
Leuchtstoffschirm in den Horizontal- und
Vertikalrichtungen abgetastet und dadurch ein Farbbild wiedergegeben
wird. Bei dieser Art einer
Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung nutzt diese typischerweise drei von einer
Elektronenkanonenanordnung emittierte Elektronenstrahlen,
bestehend aus einem eine horizontale Ebene passierenden
zentralen Strahl oder Mittelstrahl und zwei auf einer
Ebene in einer Linie liegenden seitlichen Strahlen bzw.
Seitenstrahlen.
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Zudem verwendet die
Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung dieses (sog.) Inline-Typs eine
Elektronenkanonenanordnung mit drei in einer Horizontalrichtung in einer
Linie liegenden Kathoden, jeweils neben den Kathoden in
der Richtung zum Leuchtstoffschirm hin angeordneten
Elektronenstrahlerzeugungsabschnitten bzw. -teilen und einer
Anzahl von Elektroden, die eine integrale bzw.
integrierte Struktur aufweisen und einen Hauptlinsenabschnitt
bzw. -teil bilden. Letzterer besitzt eine statische
Konvergenzfunktion; aufgrund dieser Funktion des
Hauptlinsenteils wird jeder der drei Elektronenstrahlen so
fokussiert, daß er einen kleinen Strahlfleck auf dem
Leuchtstoffschirm erzeugt. Gleichzeitig werden die beiden
Seitenstrahlen so verschoben, daß sie dicht an den
Mittelstrahl herangeführt sind, und auf einem Punkt auf dem
Leuchtstoffschirm konvergiert.
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Bei einer Elektronenkanonenanordnung der
Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung mit dieser Art eines
Hauptlinsenteils besteht daher ein Problem, daß sich die
statische Konvergenz (static convergence) bei Einstellung
einer Fokussierspannung in unerwünschter Weise ändert.
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Als Technik zum Einstellen der Fokus(sier)spannung
und Lösen des Problems der Änderungen der statischen
Konvergenz offenbart die veröffentlichte JP-Patentanmeldung
KOKAI Nr. 1-42109 Mittel zur Durchführung einer ersten
Bahnkorrektur zum Ablenken von zwei Seitenstrahlen in
einer Richtung, in welcher die Strahlen dicht neben einem
Mittelstrahl nahe Elektronenstrahl-Durchtrittslöchern,
die in der Kathodenseite von Fokussierelektroden geformt
sind, verlaufen, und zum Durchführen einer zweiten
Bahnkorrektur zum Ablenken der beiden Seitenstrahlen in der
Richtung, in welcher die Strahlen dicht neben dem
Mittelstrahl verlaufen, um damit die erste Bahnkorrektur in der
Kathodenseite der Fokussierelektroden und die zweite
Bahnkorrektur im Hauptlinsenabschnitt komplementär zu
beeinflussen, und zwar mittels der zweistufigen
Bahnkorrekturen, die beim Einstellen der Fokussierspannung an
den beiden Seitenstrahlen vorgenommen werden.
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Derzeit besteht ein großer Bedarf nach einer
Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung, die einen großen
Bildschirm aufweist und ein hochaufgelöstes Bild einer hohen
Güte wiedergibt. Als Elektronenkanonenanordnung für diese
Art einer Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung sind
verschiedene neue Elektronenkanonenanordnungen entwickelt
worden. Bei einer diese Anordnungen handelt es sich z.B.
um eine Elektronenkanonenanordnung entsprechend einer
Widerstandsteilungsmethode, wie sie in der veröffentlich
ten JP-Patentanmeldung KOKAI 2-223136 offenbart ist.
Diese Elektronenkanonenanordnung ist mit einer
Ausgestaltung ausgebildet, bei welcher eine Elektrodenspannung
durch einen in einer Röhre vorgesehenen Widerstand
geteilt und einer eine Hauptlinse bildenden Elektrode
zugespeist wird. Damit kann ein hochaufgelöstes Bild
einer hohen Güte wiedergegeben werden; zudem wird eine
hohe Zuverlässigkeit gegen eine Röhrenentladung
gewährleistet.
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Bei dieser Elektronenkanonenanordnung der (des)
Widerstandsteilungsmethode bzw. -typs sind ferner
Entwicklungen in Richtung auf eine
Elektronenkanonenanordnung der (des) dynamischen Fokusmethode bzw. -typs
erfolgt, bei welcher eine Fokussierspannung synchron mit
einer Ablenkung eines Elektronenstrahls geändert wird.
Wenn bei dieser Elektronenkanonenanordnung des
dynamischen Fokustyps (dynamic focus method) ein Umfangs- oder
Randbereich eines Leuchtstoffschirms mit einem
Elektronenstrahl abgetastet wird, ist die Fokussierspannung um
etwa 1000 V höher als beim Abtasten eines zentralen oder
Mittelbereichs des Schirms. Bei einer derart hohen
Fokussierspannung
ist die Konvergenz an einem Randbereich des
Leuchtstoffschirms um etwa 1,0 mm versetzt.
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Bei Anwendung der technischen Mittel gemäß der
genannten veröffentlichten JP-Patentanmeldung KOKAI
1-42109 zur Verringerung der Konvergenz in einem
Randbereich des Leuchtstoffschirms wird ein Konvergenzversatz
nicht wesentlich reduziert.
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Da im allgemeinen eine Toleranz des
Konvergenzversatzes im Randbereich eines Leuchtstoffschirms 0,3 mm
oder weniger beträgt, liegt ein Konvergenzversatz der
Elektronenkanonenanordnung des genannten dynamischen
Fokus(sier)typs außerhalb der Toleranz, so daß die
Bildgüte stark verschlechtert ist.
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Wie oben angegeben, weist der Hauptlinsenteil der
Elektronenkanonenanordnung einer
Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung eine Fokussierfunktion zum Fokussieren
von drei von einer Elektronenkanonenanordnung emittierten
Elektronenstrahlen und eine statische Konvergenzfunktion
zum Konvergieren der drei Elektronenstrahlen auf.
Letztere werden so fokussiert, daß sie auf einem
Leuchtstoffschirm (jeweils) einen kleinen Strahlfleck bilden;
gleichzeitig werden zwei Seitenstrahlen in einer Richtung
zu einem Mittelstrahl hin abgelenkt. Die
Elektronenkanonenanordnung der Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung ist
daher mit einem Problem behaftet, daß sich bei
Einstellung des Fokus(sier)spannung die statische Konvergenz
(ver)ändert.
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Insbesondere bei einer Elektronenkanonenanordnung
des Widerstandsteilungstyps, die in neuerer Zeit als eine
Elektronenkanonenanordnung einer
Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung entwickelt wurde, die ein hochaufgelöstes
Bild einer hohen Güte wiedergibt, liegt ein
Konvergenzversatz
in einem Randbereich eines Leuchtstoffschirms
unter starker Beeinträchtigung der Bildgüte außerhalb
einer Toleranz.
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Eine solche Elektronenkanonenanordnung ist in der
EP-A-O 334 197 offenbart. Dabei ist ein Widerstand
zwischen die Beschleunigungselektrode und Erde (Masse) über
einen variablen bzw. Regelwiderstand geschaltet, und
Zwischenpunkte (Anzapfungen) des Widerstands sind mit den
Zwischenelektroden verbunden. Dadurch sind konvergierende
und divergierende Elektroden zwischen der
Fokussierelektrode und der Zwischenelektrode sowie zwischen der
Beschleunigungselektrode und der Zwischenelektrode
gebildet. Die Linsenwirkungen der konvergierenden und
divergierenden Linsen werden entsprechend der Einstellung des
Regelwiderstands variiert.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung
einer Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung mit einer
Elektronenkanonenanordnung der (des) dynamischen
Fokus(sier)methode bzw. -typs zum Ändern einer
Fokussierspannung synchron mit der Ablenkung von
Elektronenstrahlen, wobei ein Konvergenzversatz in einem Randbereich
eines Leuchtstoffschirms verringert ist und ein Bild
hoher Güte über die Gesamtfläche des Schirms hinweg
wiedergegeben wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine im
Anspruch 1 definierte Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung
gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in
den Unteransprüchen angegeben.
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Mit anderen Worten: eine
Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung ist so ausgebildet, daß drei
Elektronenstrahlen, d.h. ein Mittelstrahl und zwei
Seiten-Elektronenstrahlen, die von einer Farbkathodenstrahlröhrenanordnung
mit Kathoden und mehreren Elektroden, die der Reihe nach
in einer Richtung von den Kathoden zu einem
Leuchtstoffschirm hin angeordnet sind, durch eine Ablenkvorrichtung
abgelenkt werden, um den Leuchtstoffschirm abzutasten.
Von diesen Elektroden werden die erste Elektrode und die
ihr benachbarte Elektrode benutzt, um erste exzentrische
Linsen zum Ablenken der beiden Seitenstrahlen in eine
Richtung zum Mittelstrahl hin zu bilden, während die
zweite Elektrode und die ihr benachbarte Elektrode dazu
dienen, zweite exzentrische Linsen zum Ablenken der
beiden Seitenstrahlen in einer Richtung vom Mittelstrahl
hinweg zu bilden, und die dritte Elektrode sowie die ihr
benachbarte Elektrode dazu dienen, dritte exzentrische
Linsen zum Ablenken der beiden Seitenstrahlen in einer
Richtung zum Mittelstrahl hin zu bilden. Zwischen den
zweiten und dritten exzentrischen Linsen ist eine den
drei Elektronenstrahlen gemeinsame Elektronenlinse
geformt.
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Bei einer Elektronenkanonenanordnung mit der oben
angegebenen Ausgestaltung bilden jeweils die erste
Elektrode und die ihr benachbarte Elektrode die ersten
exzentrischen Linsen, die zweite Elektrode und die ihr
benachbarte Elektrode die zweiten exzentrischen Linsen und die
dritte Elektrode sowie die ihr benachbarte Elektrode die
dritten exzentrischen Linsen. Wenn die Elektronenstrahlen
nicht abgelenkt werden oder sind, werden die beiden
Seitenstrahlen durch die ersten exzentrischen Linsen in
einer Richtung abgelenkt, in welcher die Seitenstrahlen
zum Mittelstrahl hin verlaufen, sodann durch die zweiten
exzentrischen Linsen in einer Richtung abgelenkt, in
welcher die Seitenstrahlen vom Mittelstrahl hinweg
verlaufen, weiterhin durch die den drei Elektronenstrahlen
gemeinsame, zwischen den zweiten und dritten
exzentrischen Linsen geformte Elektronenlinse in einer Richtung
abgelenkt, in welcher die Seitenstrahlen zum Mittelstrahl
hin verlaufen, und hierauf durch die dritten
exzentrischen Linsen in einer Richtung abgelenkt, in welcher die
Seitenstrahlen dicht neben dem Mittelstrahl verlaufen.
Der Mittelstrahl und die beiden Seitenstrahlen können
somit auf einen Punkt im Zentrum des Leuchtstoffschirms
konzentriert werden.
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Wenn andererseits die Elektronenstrahlen auf einen
Umfangs- oder Randbereich des Schirms abgelenkt werden,
ist es möglich, die ersten exzentrischen Linsen zu
verstärken (strengthen), die zweiten exzentrischen Linsen zu
schwächen, die den drei Elektronenstrahlen gemeinsame
Linse zu schwächen und gleichzeitig die dritten
exzentrischen Linsen unverändert zu lassen, indem die
Fokussierspannung erhöht wird. Mittels dieser ersten, zweiten und
dritten exzentrischen Linsen und der den drei
Elektronenstrahlen gemeinsamen Linse werden insbesondere zwei
Seitenstrahlen durch die ersten exzentrischen Linsen in
einer Richtung zum Mittelstrahl hin abgelenkt und dann
durch die zweiten exzentrischen Linsen in einer Richtung
vom Mittelstrahl hinweg abgelenkt. Da jedoch die zweiten
exzentrischen Linsen die beiden Seitenstrahlen weniger
stark ablenken als in dem Fall, in welchem die
Elektronenstrahlen nicht abgelenkt werden, verlaufen die beiden
Seitenstrahlen nach dem Passieren der zweiten
Ablenklinsen weiterhin in einer Richtung zum Mittelstrahl hin.
Da ferner die den drei Elektronenstrahlen gemeinsame
Linse geschwächt ist oder wird, können die Bahnen der
beiden Seitenstrahlen durch diese, den drei
Elektronenstrahlen gemeinsame Linse nicht wesentlich geändert
werden. Sodann werden die beiden Seitenstrahlen durch die
dritten exzentrischen Linsen in einer Richtung zum
Mittelstrahl hin abgelenkt. Der Mittelstrahl und die beiden
Seitenstrahlen können mithin an einem Punkt auf einem
Randbereich des Leuchtstoffschirms konzentriert werden.
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Insbesondere dann, wenn die Elektronenstrahlen zu
einem Randbereich des Schirms abgelenkt werden,
kompensieren sich die Funktionen der ersten und zweiten
exzentrischen Linsen sowie die Funktion der den drei
Elektronenstrahlen gemeinsamen Linse gegenseitig. Es ist somit
möglich, einen Mittelstrahl und zwei Seitenstrahlen an
einem Punkt auf einem Randbereich des Leuchtstoffschirms
zu konzentrieren, wie im obigen Fall (vermutlich: im
Gegensatz zu dem Fall), wenn die Elektronenstrahlen nicht
abgelenkt werden.
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Ein besseres Verständnis dieser Erfindung ergibt
sich aus der folgenden genauen Beschreibung anhand der
beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
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Fig. 1 die Ausgestaltung einer
Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung einer Ausführungsform gemäß
dieser Erfindung,
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Fig. 2 die Ausgestaltung einer
Elektronenkanonenanordnung einer Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung
gemäß dieser Erfindung,
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Fig. 3A und 3B Darstellungen einer an einem
Hauptlinsenabschnitt der Elektronenkanonenanordnung
gemäß Fig. 2 gebildeten Hauptelektronenlinse
und
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Fig. 4 eine Darstellung zur Veranschaulichung einer
Funktion der am Hauptlinsenteil gemäß Fig. 3
geformten Hauptelektronenlinse.
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Im folgenden ist die erfindungsgemäße
Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung auf der Grundlage einer
Ausführungsform anhand der Zeichnungen erläutert.
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Fig. 1 veranschaulicht eine
Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser
Erfindung. Diese Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung
weist einen Kolben aus einer Frontscheibe 1 und einem
materialeinheitlich mit dieser verbundenen Trichter 2
auf, wobei ein aus Dreifarb-Leuchtstoffschichten, die
jeweils in blauer, grüner und roter Farbe emittieren,
bestehender Leuchtstoffschirm (fluorescent screen) 3 auf
einer Innenfläche der Frontscheibe geformt ist. Eine
Schattenmaske 4 ist dem Leuchtstoffschirm 3
gegenüberstehend angeordnet, und zahlreiche Elektronenstrahl-
Durchtrittsöffnungen oder -löcher sind in der Innenseite
ausgebildet. In einem Halsteil 6 des Trichters 2 ist eine
Elektronenkanonenanordnung 8 zum Emittieren von drei in
einer Linie bzw. Reihe angeordneten
Elektronenstrahlen 7B, 7G und 7R angeordnet, welche drei
Elektronenstrahlen 7B, 7G und 7R einen zentralen bzw.
Mittelstrahl 7G und zwei seitliche oder Seitenstrahlen 7B und
7R bilden, welche durch eine horizontale Ebene (oder eine
x-z-Ebene) laufen. Längs der Elektronenkanonenanordnung 8
ist an deren Seite ein noch näher zu beschreibender
Widerstand 9 angeordnet. Die drei von der
Elektronenkanonenanordnung 8 emittierten Elektronenstrahlen 7B, 7G und
7R werden durch ein von einem Ablenkjoch 10 generiertes
Magnetfeld abgelenkt, um dadurch den Leuchtstoffschirm 3
in den Horizontal- und Vertikalrichtungen abzutasten und
ein Farbbild wiederzugeben.
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In Fig. 1 stehen eine Bezugsziffer 12 für einen an
einer Seitenwand eines einen großen Durchmesser
besitzenden bzw. weiteren Abschnitts des Trichters 2 vorgesehenen
Anodenanschluß und die Bezugsziffer 13 für einen
leitfähigen Innenflächenfilm, der auf eine(r) Innenfläche
eines dem weiteren Abschnitt des Trichters 2 benachbarten
Kontaktabschnitts bis zum Halsteil 6 aufgetragen und
erzeugt ist. Die Bezugsziffer 14 bezeichnet einen
Röhrenfuß
(stem), der einen Endabschnitt des Halsteils 6
einbzw. abschließt, während mit der Bezugsziffer 15 ein
Röhrenfußstift bezeichnet ist, welcher den Röhrenfuß 14
luftdicht durchsetzt.
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Gemäß Fig. 2 weist die Elektronenkanonenanordnung 8
drei in einer Horizontalrichtung angeordnete Kathoden K,
drei (nicht dargestellte) Heizelemente zum jeweiligen
Beheizen der Kathoden K sowie erste bis zehnte
Gitter G1 - G10 auf, die in vorbestimmten Abständen in einer
Richtung von den Kathoden K zum Leuchtstoffschirm hin
angeordnet sind. Die Anordnung 8 ist so ausgebildet, daß
die Kathoden K, die Heizelemente und die ersten bis
zehnten Gitter G1 - G10 mit Hilfe von zwei (nicht
dargestellten) isolierenden Trag- oder Halteelementen einheitlich
(gegeneinander) befestigt sind.
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Gemäß Fig. 2 sind die ersten und zweiten Gitter G1
bzw. G2 jeweils aus Plattenelektroden einer
vergleichsweise geringen Dicke geformt. Die dritten und vierten
Gitter G3 bzw. G4 sowie die fünften und sechsten Gitter
sind jeweils aus einer zylindrischen Elektrode gebildet,
die aus zwei miteinander verbundenen napfförmigen
Elektroden besteht. (Das fünfte Gitter G5 bildet eine erste
Elektrode.) Ein siebtes Gitter G7 (oder eine zweite
Elektrode) ist aus vier napfförmigen Elektroden geformt, die
zu zwei Paaren zylindrischer Elektroden gekoppelt sind.
Die achten und neunten Gitter G8 bzw. G9 bestehen jeweils
aus vergleichsweise dicken plattenförmigen Elektroden.
(Das neunte Gitter G9 bildet eine dritte Elektrode.) Ein
zehntes Gitter G10 ist aus einer zylindrischen Elektrode
geformt, die aus zwei miteinander verbundenen
napfförmigen Elektroden besteht.
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Drei kreisrunde
Elektronenstrahl-Durchtrittsöffnungen bzw. -löcher zur Ermöglichung eines Durchtritts der
Elektronenstrahlen sind in Entsprechung zu den drei
Kathoden K in jedem dieser Gitter G1 - G10 so geformt,
daß sie in der Horizontalrichtung auf einer Linie liegen.
Die Elektronenstrahl-Durchtrittslöcher von erstem und
zweitem Gitter G1 bzw. G2 sind vergleichsweise klein
geformt. Die Elektronenstrahl-Durchtrittslöcher in der
dem zweiten Gitter G2 zugewandten Seite des dritten
Gitters G3 sind größer ausgebildet als die Elektronenstrahl-
Durchtrittslöcher des zweiten Gitters G2.
Elektronenstrahl-Durchtrittslöcher, die im wesentlichen gleich groß
und größer sind als die
Elektronenstrahl-Durchtrittslöcher in der dem zweiten Gitter G2 zugewandten Seite des
dritten Gitters G3, sind in der dem vierten Gitter G1
bzw. G4 zugewandten Seite des dritten Gitters G3 sowie in
den vierten bis zehnten Gittern G4 - G10 ausgebildet. Von
diesen Elektronenstrahl-Durchtrittslöchern sind
diejenigen des aus einer zylindrischen Elektrode geformten
fünften Gitüers G5 und diejenigen in der dem sechsten
Gitter G4 zugewandten Seite des siebten Gitters G7 und in
Mittelbereichen des siebten Gitters G7 geformten (Löcher)
Elektronenstrahl-Durchtrittslöcher mit Seitenwänden bzw.
Flanken. Die in der Seite des siebten Gitters G7, welche
dem achten Gitter G8 zugewandt ist, geformten
Elektronenstrahl-Durchtrittslöcher sind
Elektronenstrahl-Durchtrittslöcher ohne solche Seitenwände.
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Von den drei in jedem der Gitter G1 - G10
vorgesehenen Elektronenstrahl-Durchtrittslöchern ist das
Mittelstrahl-Durchtrittsloch auf einer Achse zc, welche der
Röhrenachse z entspricht, angeordnet, während die
Seitenstrahl-Durchtrittslöcher 17 in der dem vierten Gitter G4
zugewandten Seite des fünften Gitters G5, die
Seitenstrahl-Durchtrittslöcher 18 in der dem sechsten Gitter G6
zugewandten Seite des siebten Gitters G7, die
Seitenstrahl-Durchtrittslöcher
19 des neunten Gitters G9 und
die Seitenstrahl-Durchtrittslöcher 20 in der dem neunten
Gitter G9 zugewandten Seite des zehnten Gitters G10 zur
Außenseite hin in der Richtung (d.h. der
Horizontalrichtung), in welcher die drei
Elektronenstrahl-Durchtrittslöcher angeordnet sind, gegenüber durch der die Zentren
der anderen Seitenstrahl-Durchtrittslöcher verlaufenden
Achse versetzt (deviated) sind.
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Bei diesem spezifischen Beispiel einer
Elektronenkanonenanordnung beträgt der Abstand zwischen der
Achse zc der Mittelstrahl-Durchtrittslöcher und der
Achse zs der Seitenstrahl-Durchtrittslöcher 6,6 mm. Eine
Exzentrizitätsgröße d1 der Seitenstrahl-Durchtrittslöcher
in der dem vierten Gitter G4 zugewandten Seite des
fünften Gitters G5 beträgt 0,06 mm, und eine
Exzentrizitätsgröße d2 der Seitenstrahl-Durchtrittslöcher in der dem
sechsten Gitter G6 zugewandten Seite des siebten
Gitters G7 beträgt ebenfalls 0,06 mm. Die Seitenstrahl-
Durchtrittslöcher im neunten Gitter G9 und diejenigen in
der Seite des zehnten Gitters G10, welche dem neunten
Gitter G9 zugewandt ist, besitzen eine
Exzentrizitätsgröße d3 von 0,33 mm, die (Somit) größer ist als die
Exzentrizitätsgröße dl der Seitenstrahl-Durchtrittslöcher
in der dem vierten Gitter G4 zugewandten Seite des
fünften Gitters G5 und die Exzentrizitätsgröße d2 der
Seitenstrahl-Durchtrittslöcher in der dem sechsten Gitter G6
zugewandten Seite des fünften Gitters G5. Außerdem sind
die jeweiligen Elektronenstrahl-Durchtrittslöcher in der
dem vierten Gitter G4 zugewandten Seite des dritten
Gitters G3 sowie der vierten bis zehnten Gitter G4 - G10 mit
einem Durchmesser von 5,5 bis 6,2 mm ausgebildet.
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Ein Widerstand 9 ist mit einem Endabschnitt 22 mit
dem zehnten Gitter G10 der Elektronenkanonenanordnung 8
verbunden und an einem anderen Endabschnitt 23 über einen
Röhrenfußstift 15-3 außerhalb der Röhre geerdet bzw. an
Masse gelegt. Dieser Widerstand teilt eine dem zehnten
Gitter G10 zugespeiste Anodenspannung Eb in vorbestimmte
Spannungen auf 1 die jeweils über Zwischenanschlüsse
(Anzapfungen) 24 und 25 an die sechsten, achten und
neunten Gitter G6, G8 bzw. G9 der
Elektronenkanonenanordnung 8 angelegt werden.
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Bei der Elektronenkanonenanordnung 8 wird das zehnte
Gitter G10 mit einer Anodenspannung Eb über einen
Anodenanschluß 12, einen Innenflächen-Leiterfilm 13 und einen
(nicht dargestellten) Röhrenabstandhalter (valve spacer)
gespeist, der am zehnten Gitter G10 angebracht und in
Kontakt mit dem Innenflächen-Leiterfilm 13 gepreßt ist.
Eine Spannung von etwa 65 % der durch den Widerstand 9
geteilten Anodenspannung Eb wird über den
Zwischenanschluß (die Anzapfung) 25 des Widerstands 9 an das
neunte Gitter G9 angelegt. Achtes Gitter G8 und sechstes
Gitter G6 sind in der Röhre miteinander verbunden bzw.
zusammengeschaltet, wobei über den Zwischenanschluß (die
Anzapfung) 24 eine Spannung von etwa 40 % der durch den
Widerstand 9 geteilten Anodenspannung Eb an diese
Elektroden angelegt wird. Siebtes Gitter G7, fünftes
Gitter G5 und drittes Gitter G3 sind in der Röhre
miteinander verbunden; diese Elektroden werden mit einer Spannung
von etwa 28 % der Anodenspannung Eb über einen
Röhrenfußstift 15-1, welcher den Röhrenfuß des Endabschnitts des
Halsteils 6 luftdicht durchsetzt, und einer dynamischen
Fokus- bzw. Fokussierspannung, die sich synchron mit der
Ablenkung der Elektronenstrahlen ändert, von einer
regelbaren Spannungsquelle 30 her gespeist. Viertes Gitter G4
und zweites Gitter G2 sind in der Röhre miteinander
verbunden, wobei an diese Elektroden über einen
Röhrenfußstift 15-2 eine Spannung von etwa 800 V angelegt wird.
Weiterhin ist das erste Gitter G1 geerdet bzw. an Masse
gelegt; die Kathoden K werden mit einer Spannung
gespeist, die durch Überlagerung von Videosignalen zu
einer Einsatzspannung von etwa 100 V erhalten wird.
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Aufgrund dieser Spannungsanlegung bilden die
Kathoden K sowie die ihnen benachbart angeordneten ersten und
zweiten Gitter G1 bzw. G2 einen
Elektronenstrahlerzeugungsteil, und die dritten bis zehnten Gitter G3 - G10
bilden einen Hauptlinsenteil, welcher drei
Elektronenstrahlen vom Elektronenstrahlerzeugungsteil auf einen
Leuchtstoffschirm fokussiert und darauf konzentriert.
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Die Fig. 3A und 3B veranschaulichen eine in diesem
Hauptlinsenteil geformte Hauptelektronenlinse. Die
Fig. 3A und 3B veranschaulichen Fälle, in denen
Elektronenstrahlen 7B, 7G und 7R zu einem zentralen Bereich
eines Schirms abgelenkt bzw. die Strahlen zu einem
Umfangs- oder Randbereich des Schirms abgelenkt werden.
In diesen Figuren ist nur der Seitenstrahl 7B
dargestellt. Da in der dem vierten Gitter G4 zugewandten Seite
des fünften Gitters G5 Elektronenstrahl-Durchtrittslöcher
mit Seitenwänden bzw. Flanken geformt sind, sind zwischen
dem vierten und dem fünften Gitter G4 bzw. G5 drei
unabhängige Elektronenlinsen so vorgesehen, daß sie einem
Mittelstrahl 7G sowie zwei Seitenstrahlen 7G und 7R
entsprechen. Da weiterhin die Seitenstrahl-Durchtrittslöcher
in der dem vierten Gitter G4 zugewandten Seite des
fünften Gitters G5 in der Richtung, in welcher die drei
Elektronenstrahl-Durchtrittslöcher angeordnet sind, zur
Außenseite hin gegenüber den Seitenstrahl-Durchtritts
löchern in der dem fünften Gitter G5 zugewandten Seite
des vierten Gitters G4 versetzt sind, werden erste
exzentrische Linsen L1 für zwei Seitenstrahlen 78 und 7R
gebildet.
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Da Elektronenstrahl-Durchtrittslöcher mit
Seitenwänden in der dem sechsten Gitter G6 zugewandten Seite des
siebten Gitters G7 geformt sind, sind ebenso drei
unabhängige Elektronenlinsen in Entsprechung zum
Mittelstrahl 7G und zu zwei Seitenstrahlen 7B und 7R zwischen
dem sechsten und dem siebten Gitter G6 bzw. G7 gebildet.
Da ferner die Seitenstrahl-Durchtrittslöcher in der dem
siebten Gitter G7 zugewandten Seite des sechsten
Gitters GG in der Richtung, in welcher drei Elektronenstrah
len angeordnet sind bzw. liegen, zur Außenseite hin
versetzt sind, werden zweite exzentrische Linsen L2 fur zwei
Seitenstrahlen 7B und 7R gebildet.
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Da weiterhin die achten und neunten Gitter G8 bzw.
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G9 aus vergleichsweise dicken Elektroden geformt sind,
sind zwischen dem achten und dem neunten Gitter G8 bzw.
G9 drei unabhängige Elektronenlinsen in Entsprechung zu
einem Mittelstrahl 7G und zwei Seitenstrahlen 7B und 7R
gebildet. Da darüber hinaus die
Seitenstrahl-Durchtrittslöcher des neunten Gitters G9 in bezug auf die
Seitenstrahl-Durchtrittslöcher des achten Gitters G8 in der
Richtung, in welcher die drei
Elektronenstrahl-Durchtrittslöcher angeordnet sind, versetzt sind, sind dritte
exzentrische Linsen L3 in Entsprechung zu den beiden
Seitenstrahlen 7B und 7R gebildet.
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Da ferner in der dem achten Gitter G8 zugewandten
Seite des siebten Gitters G7
Elektronenstrahl-Durchtrittslöcher ohne Seitenwände vorgesehen sind, sind
zwischen siebtem und achtem Gitter G7 bzw. G8
Elektronenlinsen L4 gebildet, welche dem Mittelstrahl 7G und den
beiden Seitenstrahlen 7B und 7R gemeinsam zugeordnet
sind.
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Obgleich (auch) andere Elektronenlinsen als die
ersten, zweiten und dritten exzentrischen Linsen L1, L2
bzw. L3 sowie die den drei Elektronenstrahlen gemeinsamen
Elektronenlinsen L4 in diesem Hauptlinsenteil gebildet
sind, sind diese Linsen in den Fig. 3A und 3B
weggelassen.
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Wenn gemäß Fig. 3A, die einen Seitenstrahl 7B zeigt,
Elektronenstrahlen nicht abgelenkt sind oder werden und
dabei der Hauptlinsenteil der Elektronenkanonenanordnung
zur Bildung von Elektronenlinsen L1, L2, L3 und L4
ausgebildet ist, wie oben erläutert, wird ein von einem
Elektronenstrahlerzeugungsteil längs der Achse zs eines
Seitenstrahl-Durchtrittslochs abgenommener (extracted)
Seitenstrahl 78 durch die ersten exzentrischen Linsen L1 in
einer Richtung abgelenkt, die zu dem auf der Achse zc des
Mittelstrahl-Durchtrittslochs hindurchlaufenden
Mittelstrahl hin verläuft, wie dies in Fig. 4 durch eine
ausgezogene Linie angegeben ist. Danach wird der
Seitenstrahl 7B durch die zweite exzentrische Linse in einer
Richtung vom Mittelstrahl hinweg abgelenkt. Weiterhin
wird der Seitenstrahl 7B durch die den drei
Elektronenstrahlen gemeinsame Elektronenlinse L4 in einer Richtung
zum Mittelstrahl hin abgelenkt. Danach wird der
Seitenstrahl 7B durch die dritten exzentrischen Linsen L3 in
einer Richtung zum Mittelstrahl hin abgelenkt, um ein
Zentrum O an den dritten exzentrischen Linsen zu
erreichen. Auf diese Weise werden ein Mittelstrahl und zwei
Seitenstrahlen an einem Punkt auf einem Mittelbereich des
Leuchtstoffschirms 3 konzentriert.
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Wenn dabei an die dritten, fünften und siebten
Gitter G3, G5 bzw. G7 angelegte Fokussierspannungen synchron
mit der Ablenkung der Elektronenstrahlen erhöht werden,
werden die ersten exzentrischen Linsen L1 verstärkt
(strengthened), die zweiten exzentrischen Linsen L2
geschwächt und (auch) die den drei Elektronenstrahlen
gemeinsamen Elektronenlinsen L4 (vermutlich: geschwächt),
während die dritten exzentrischen Linsen L3 nicht
geändert oder verändert werden. Infolgedessen wird ein
von einem Elektronenstrahlerzeugungsteil längs der
Achse zs eines Seitenstrahl-Durchtrittslochs abgenommener
Seitenstrahl 7B durch die ersten exzentrischen Linsen L1,
wie durch eine gestrichelte Linie in Fig. 4 angedeutet,
stärker als in dem Fall, in welchem der Elektronenstrahl
nicht abgelenkt wird, in einer Richtung zum Mittelstrahl
hin abgelenkt. Der Seitenstrahl wird sodann durch die
zweite exzentrische Linse L2 in einer Richtung vom
Mittelstrahl hinweg abgelenkt, während der Seitenstrahl
weiterhin in der Richtung zum Mittelstrahl hin verläuft.
Der Seitenstrahl läuft weiter ohne wesentliche Ablenkung
durch die den drei Elektronenstrahlen gemeinsame
Elektronenlinse L4 und wird durch die dritte exzentrische
Linse L3 in einer Richtung zum Mittelstrahl hin
abgelenkt. Der Seitenstrahl erreicht einen Randbereich
des Leuchtstoffschirms 3, so daß ein Mittelstrahl und
zwei Seitenstrahlen an einem Punkt auf dem Randbereich
des Leuchtstoffschirms 3 konzentriert werden.
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Weiterhin gibt eine gepunktete Linie 27 in Fig. 4
eine Bahn eines Seitenstrahls für den Fall an, daß die
ersten und zweiten exzentrischen Linsen L1 und L2 nicht
ausgebildet sind. Fig. 4 zeigt der Einfachheit halber,
daß Elektronenstrahlen die gleichen Positionen auf einem
Leuchtstoffschirm 3 erreichen, die sie in dem Fall errei
chen, wenn die Elektronenstrahlen abgelenkt werden.
Obgleich ein von der Elektronenkanonenanordnung
emittierter Elektronenstrahl durch ein von einer
Ablenkvorrichtung generiertes Magnetfeld so abgelenkt wird, daß eine
Kurve gezogen wird, veranschaulicht Fig. 4 den
Elektronenstrahl der Einfachheit oder Zweckmäßigkeit halber als
gerade Linie.
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Tabelle 1 gibt den Abstand (oder die Intervalle)
zwischen zwei Seitenstrahlen in einem Randbereich des
Schirms an, wenn die Fokussierspannung um 1000 V erhöht
wird, und enthält einen Vergleich einer
Elektronenkanonenanordnung gemäß der obigen Ausführungsform mit
einer anderen Elektronenkanonenanordnung, welche die
gleiche Konstruktion wie diese Ausführungsform aufweist,
wobei mindestens eine der ersten und zweiten
exzentrischen Linsen L1 bzw. L2 nicht ausgebildet ist, und zwar
für eine 32 Zoll-Farbbildempfängerröhre. Tabelle 1
enthält auch einen Vergleich der jeweiligen Abstände unter
verschiedenen Bedingungen, d.h. wenn drei
Elektronenstrahlen nicht abgelenkt werden, wenn drei
Elektronenstrahlen so eingestellt oder justiert werden, daß sie
sich an einem Mittelpunkt des Leuchtstoffschirms
konzentrieren, und wenn die drei Elektronenstrahlen zu einem
Randbereich des Schirms abgelenkt werden.
Tabelle 1
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Aus dieser Tabelle 1 geht folgendes hervor: Wenn
mindestens eine der ersten und zweiten exzentrischen
Linsen L1 bzw. L2 nicht ausgebildet bzw. vorhanden ist,
tritt in jedem Fall eine Abweichung bzw. ein Versatz von
0,6 mm oder mehr auf. Bei der Elektronenkanonenanordnung
gemäß diesem Beispiel können die Versatze zweier
Seitenstrahlen zu Null reduziert werden. Die Referenz B in
Tabelle 1 bezieht sich dabei auf die gleiche
Konstruktion,
wie bei einer herkömmlichen
Elektronenkanonenanordnung gemäß der veröffentlichten JP-Patentanmeldung KOKOKU
Nr. 1-42109.
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Eine Elektronenkanonenanordnung, die drei
Elektronenstrahlen emittiert, d.h. einen Mittelstrahl und zwei
Seitenstrahlen, welche in einer Linie angeordnet sind,
ist mit einer Struktur ausgebildet, die zumindest erste,
zweite und dritte Elektroden umfaßt, die mit einer
Spannung gespeist werden, welche sich synchron mit der
Ablenkung der Elektronenstrahlen ändert. Von diesen Elektronen
werden die erste Elektrode und die ihr benachbarte
Elektrode zur Bildung erster exzentrischer Linsen zum
Ablenken der beiden Seitenstrahlen in einer Richtung (nahe)
zum Mittelstrahl hin benutzt, während die zweite
Elektrode und die ihr benachbarte Elektrode zur Bildung
zweiter exzentrischer Linsen zum Ablenken der beiden
Seitenstrahlen in einer Richtung vom Mittelstrahl hinweg
eingesetzt werden und die dritte Elektrode sowie die ihr
benachbarte Elektrode dazu dienen, dritte exzentrische
Linsen zum Ablenken der beiden Seitenstrahlen in einer
Richtung zum Mittelstrahl hin zu bilden. Zwischen zweiter
und dritter exzentrischer Linse ist eine den drei
Elektronenstrahlen gemeinsame (gemeinsam zugeordnete)
Elektronenlinse geformt. Wenn bei dieser Konstruktion die
Elektronenstrahlen nicht abgelenkt werden, werden zwei
Seitenstrahlen durch die ersten exzentrischen Linsen in
einer Richtung zu einem Mittelstrahl hin abgelenkt,
sodann in einer Richtung vom Mittelstrahl hinweg
abgelenkt, weiterhin durch die zwischen den zweiten und
dritten exzentrischen Linsen geformte, den drei
Elektronenstrahlen gemeinsame Elektronenlinse in einer Richtung zum
Mittelstrahl hin abgelenkt und sodann in einer Richtung
zum Mittelstrahl hin abgelenkt. Auf diese Weise können
ein Mittelstrahl und zwei Seitenstrahlen auf einem Punkt
im Zentrum eines Leuchtstoffschirms konzentriert werden.
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Wenn andererseits Elektronenstrahlen zu einem
Randbereich des Schirms abgelenkt werden, ist es möglich, die
ersten exzentrischen Linsen zu verstärken, die zweiten
exzentrischen Linsen zu schwächen, die den drei
Elektronenstrahlen gemeinsame Elektronenlinse zu schwächen und
gleichzeitig die dritten exzentrischen Linsen unverändert
zu lassen, indem die Fokussierspannung erhöht wird.
Mittels dieser ersten, zweiten und dritten exzentrischen
Linsen sowie (insbesondere) der den drei
Elektronenstrahlen gemeinsamen Elektronenlinse werden zwei
Seitenstrahlen durch die ersten exzentrischen Linsen in einer
Richtung zum Mittelstrahl hin abgelenkt und sodann durch die
zweiten exzentrischen Linsen in einer Richtung vom
Mittelstrahl hinweg abgelenkt. Da jedoch die zweiten
exzentrischen Linsen die beiden Seitenstrahlen weniger stark
als in dem Fall ablenken, in welchem die
Elektronenstrahlen nicht abgelenkt werden, laufen die beiden
Seitenstrahlen weiterhin in einer Richtung zum Mittelstrahl
hin, nachdem sie die zweiten Ablenklinsen passiert haben.
Da ferner die den drei Elektronenstrahlen gemeinsam
zugeordnete Elektronenlinse geschwächt ist oder wird, können
die Bahnen der beiden Seitenstrahlen durch diese, den
drei Elektronenstrahlen gemeinsame Linse nicht wesentlich
verändert werden. Sodann werden die beiden Seitenstrahlen
durch die dritten exzentrischen Linsen in einer Richtung
zum Mittelstrahl hin abgelenkt. Der Mittelstrahl und die
beiden Seitenstrahlen können somit an einem Punkt auf
einem Randbereich des Leuchtstoffschirms konzentriert
werden.
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Genauer gesagt: wenn die Elektronenstrahlen zu einem
Randbereich des Schirms abgelenkt werden, kompensieren
sich die Funktionen der ersten und zweiten exzentrischen
Linsen sowie die Funktion der den drei Elektronenstrahlen
gemeinsamen Elektronenlinse gegenseitig. Es ist somit
möglich, eine Farbkathodenstrahlröhre zu erhalten, in
welcher ein Mittelstrahl und zwei Seitenstrahlen wie in
dem Fall (vermutlich: im Gegensatz zu dem Fall), in
welchem die Elektronenstrahlen nicht abgelenkt werden, an
einem Punkt auf einem Leuchtstoffschirm konzentriert
werden, so daß eine ausgezeichnete Konvergenz über die
Gesamtfläche des Leuchtstoffschirms hinweg erzielt und
ein Bild hoher Güte über die Gesamtfläche des Schirms
hinweg wiedergegeben werden kann.