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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 9. Dezember 1954 Bekanntgemacht am 27. Oktober 1955Registration date: December 9, 1954. Advertised on October 27, 1955

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Wiedergeben von Farbfernsehbildern und auf eine Elektronenstrahlröhre zur Verwendung bei einer solchen Vorrichtung.The invention relates to an apparatus for displaying color television pictures and to a cathode ray tube for use in such an apparatus.

Zum Wiedergeben von farbigen Fernsehbildern hat man mannigfache Systeme und Vorrichtungen vorgeschlagen, u. a. halbelektronisch, halbmechanisch und weiter ausschließlich elektronisch wirkende. Letztere besitzen durchweg eine Elektronenstrahlröhre mit einem Leuchtschirm, der aus regelmäßig angeordneten einzelnen Flächen besteht, die mit bei Beaufschlagung mit Elektronen verschiedenfarbiges Licht aussendenden Stoffen bedeckt sind. Die bei solchen Systemen verwendete Elektronenstrahlröhre enthält mindestens eine Elektrode, die den Elektronenstrahl auf eine bestimmte, die gewünschte Farbe ausstrahlende Oberfläche zu richten vermag. Indem das Potential dieser Farbwechselelektrode geändert wird, läßt sich das Farbbild aufbauen. Man hat bereits verschiedene Arten von Farbwechselelektroden vorgeschlagen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ausschließlich auf Vorrichtungen, bei denen in der Elektronenstrahlröhre der Farbwechsel mittels zweier Gitter erfolgt, die im folgenden somit als Farbwechselgitter bezeichnet werden, die an ihren wirksamen Oberflächen ausschließlich parallele Drähte besitzen. Damit ist gemeint, daß die DrähteThere are various systems and devices for displaying color television pictures proposed, inter alia. semi-electronic, semi-mechanical and, furthermore, exclusively electronic ones. The latter have a cathode ray tube with a fluorescent screen, which is made regularly arranged individual surfaces, which are colored differently when exposed to electrons Light-emitting substances are covered. The cathode ray tube used in such systems contains at least one Electrode that directs the electron beam onto a specific surface that emits the desired color able to judge. By changing the potential of this color changing electrode, you can build up the color image. Various types of color change electrodes have been proposed. The present invention relates only to devices in which in the Cathode ray tube the color change takes place by means of two grids, which in the following are thus called Color changing grids are designated which are exclusively parallel on their effective surfaces Own wires. By this it is meant that the wires

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eines jeden (utters parallel und weiter die Drähte (Kt beiden Cutter parallel verlaufen. Diese Gitter wirken derart, dal,! auf dem bei Beaufschlagung mit Kiektronen Lieht aussendenden Faiigschirm eine Brennlinic auftritt, deren Stelle durch das Potential der Farbweehselgitter bedingt ist.of each (utters parallel and further the wires (Kt both cutters run parallel. These grids act like that, dal! a Brennlinic occurs whose place by the potential the color changing grid is conditional.

Kiiie richtige Breimlinie und hinreichende Intensität des vom Fangschi rui ausgesandten Lichtes erfordert ein Feld, das die Elektronen beschleunigt, ίο nachdem sie die Farbwechselgitter passiert haben. Dieses Feld wird mit einer sogenannten Feldelektrode erzeugt, die sich, von der Kathode her gesehen, hinter den Farbwechselgittern befindet. Diese Feldelektrode kann z.H. aus einem Cutter, einer auf den Fangschirtn aufgetragenen, für Elektronen durchlässigen, leitenden, z. B. metallenen Schicht, einem mit dem Leuchtstoff gemischten leitenden Stoff oder einem an sich leitenden Stoff auf dem Fangschirm bestehen. In den letzten drei au Fällen, die einer gesonderten Feldelektrode vorzuziehen sind, ist also die Fcldelcktrode mit dem Faugschirm zu einem Ganzen vereinigt. In der folgenden Beschreibung wird eine solche Konstruktion als Beispiel gewählt.Kiiie the right pulp line and sufficient intensity of the light emitted by the Fangschi rui requires a field that accelerates the electrons, ίο after you have passed the color changing grids. This field is made with a so-called field electrode generated, which, seen from the cathode, is located behind the color changing grids. This field electrode can z.H. from a cutter, one applied to the harness, for electrons permeable, conductive, e.g. B. metallic layer, one mixed with the phosphor conductive material or a conductive material on the catch screen. In the last three au cases that are preferable to a separate field electrode are, so the filter electrode is combined with the parachute into a whole. In the The following description takes such a construction as an example.

Wie üblich, hat der Fangschirm ein hohes Potential, meistens das höchste Potential in einer Elektronenstrahlröhre. Um eine fokussierende Wirkung zwischen den Farbwechselgittern und dem Fangschirni zu erhalten, soll das Verhältnis des mittleren l'otentials der Farbwechselgitter und des l'olentials des Fangschirmes gleich ι : 4 sein. Dann liegt nämlich der Brennpunkt gerade auf dem Fangschirm. Da für ein lichtstarkes Bild der Fangschirm eine sehr hohe Spannung haben soll, im allgemeinen 10 bis 25 kV, ist das mittlere Potential der Farbwechselgitter hiermit auch auf einige Kilovolt festgelegt. Eine richtige Steuerung ist dann mit diesen Farbwechselgittern nur möglich, wenn auch die zuzuführenden Steuerspannungen groß sind. In dieser Weise kommt man zu Farbwechselspamumgen ■/.. B. von 300 bis 500 V. Dem haftet ein sehr großer Nachteil an. Die beiden Farbwechselgitler haben nämlich eine beträchtliche ()berlläche und mithin eine große Kapazität gegeneinander, wodurch die je Zeiteinheit zuzuführende Ladung, die bekanntlich durch das Produkt der Winkel frequenz, der Kapazität und des Potentials bedingt ist, bei Systemen mit hoher Farbwechselfrcquenz sehr groß wird. Hierdurch werden naturgemäß an die Zuleitungen, die Stromdurchführungen und an die Vorrichtungen, in denen diese Farbwechselsteuerspannungen erzeugt werden, sehr hohe Anforderungen gestellt. Die Erfindung schafft eine Vorrichtung, bei der mit geringen Farbwechselspaniningen ausgekommen werden kann.As usual, the catch screen has a high potential, usually the highest potential in a cathode ray tube. In order to obtain a focusing effect between the color changing grids and the safety shield, the ratio of the mean potential of the color changing grids and the olential of the safety shield should be equal to ι: 4. Then the focal point lies precisely on the catch screen. Since the protective screen should have a very high voltage for a bright image, generally 10 to 25 kV, the mean potential of the color changing grids is hereby also set to a few kilovolts. Correct control is then only possible with these color changing grids if the control voltages to be supplied are also high. In this way one arrives at color change spam amounts ■ / .. from 300 to 500 V. This has a very big disadvantage. The two color change gels namely have a considerable () surface and therefore a large capacity against each other, whereby the charge to be added per unit of time, which is known to be caused by the product of the angular frequency, the capacity and the potential, is very large in systems with high color change frequency. This naturally places very high demands on the supply lines, the current feedthroughs and the devices in which these color change control voltages are generated. The invention creates a device in which it is possible to manage with little color change chipinings.

Fine Vorrichtung nach der Erfindung zum Wiedergeben von Farbfernsehbildern besitzt eine !Elektronenstrahlröhre sowie Mittel zur Zeilen- und Bildablenkung des Elektronenstrahls, die ein Ablenkfeld in der Elektronenstrahlröhre erzeugen. |)ie Elektronenstrahlröhre enthält eine Elektronenspritze, einen bei Beaufschlagung mit Elektronen Licht aussendenden Fangschirni, zwei zwischen dem Fangschirm und der Elektronenspritzc angeordnete Farbwechselgitter, deren wirksame Flächen ausschließlich parallele Drähte tragen, und eine an der von der Kathode abgewandten Seite der Farbwechselgitter angeordnete Feldelcktrode und weist das Merkmal auf, daß das mittlere Potential der Farbwechselgitter nicht höher als ein Zehntel des Potentials der Feldelektrode und zwischen den Farbwechselgittern und der Feldelektrodc ein feinmaschiges Gitter angeordnet ist, dessen Maschenweite höchstens einem Zehntel des Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drähten eines Farbwechselgitters entspricht und das ein Potential hat, das höchstens dem mittleren Potential der Farbwechselgitter entspricht und das niedrigste Potential eines Farbwechselgitters nicht um mehr als 10 V unterschreitet, wobei sich zwischen dem Ablenkfeld und den Farbwechselgittern eine Fokussierelektrode befindet, deren Potential das Mittelpotential dieser Gitter übersteigt und das Potential der Feldelektrode unterschreitet.An apparatus for displaying color television pictures according to the invention has one ! Cathode ray tube as well as means for line and image deflection of the electron beam, which a deflection field generate in the cathode ray tube. |) he cathode ray tube contains an electron syringe, a protective shield that emits light when electrons are applied, two between the protective screen and the electron spray arranged color changing grids, their effective surfaces Carry only parallel wires, and one on the side of the color changing grid facing away from the cathode arranged Feldelcktrode and has the feature that the mean potential of the Color changing grid not higher than a tenth of the potential of the field electrode and between the Color changing grids and the field electrode a fine-meshed grid is arranged, the mesh size of which is at most a tenth of the distance between two consecutive wires of a color changing grid and that corresponds to a potential which corresponds at most to the mean potential of the color changing grid and the lowest Does not fall below the potential of a color changing grid by more than 10 V, with a difference between the Deflection field and the color changing grids is a focusing electrode, the potential of which is the The mean potential of this grid exceeds and falls below the potential of the field electrode.

Die Mittel zur Zeilen- und Bildablenkung des Elektronenstrahls können bekanntlich elektromagnetisch oder elektrostatisch wirken. In beiden Fällen wird an einer bestimmten Stelle in der Elektronenstrahlröhre ein Ablenkfeld erzeugt. Dieses Ablenkfeld beeinflußt den von der Elektronenspritze erzeugten Elektronenstrahl. Unter der Bezeichnung »Elektronenspritze« ist im vorliegenden Fall das einen konzentrierten Elektronenstrom bewirkende Elektrodengebilde zu verstehen. As is known, the means for line and image deflection of the electron beam can be electromagnetic or act electrostatically. In both cases, at a specific point in the Cathode ray tube generates a deflection field. This deflection field influences that of the electron syringe generated electron beam. Under the designation "electron syringe" is in the present Case to understand the electrode structure causing a concentrated flow of electrons.

Der Fangschirm kann mit einzelnen, regelmäßig verteilten, mit Leuchtstoffen bedeckten Flächen versehen sein, die bei Anregung vom Elektronenstrahl verschiedenfarbig aufleuchten. Es ist aber auch recht gut möglich, einen Schirm zu verwenden, der über seine ganze Oberfläche nur einfarbiges Licht ausstrahlt, das auf ein Filter mit regelmäßig angeordneten Einzelflächen von verschiedener spektraler Durchlässigkeit oder Reflexionsvermögen fällt. Der Fangschirm kann in diesem Fall ebenfalls mit einem Leuchtstoff bedeckt sein oder z. B. aus einem sogenannten Glühschirm bestehen, d. h. eine Fläche, die infolge der Energie der auftreffenden Elektronen so hoch erhitzt wird, daß sie Licht ausstrahlt.The catch screen can have individual, regularly distributed surfaces covered with fluorescent materials which light up in different colors when excited by the electron beam. But it is also quite possible to use a screen that has only one color over its entire surface Light emits, which on a filter with regularly arranged individual surfaces of different spectral transmittance or reflectivity drops. The catch screen can be in in this case also be covered with a phosphor or z. B. from a so-called glow screen exist, d. H. an area that heats up so much as a result of the energy of the hitting electrons becomes that it radiates light.

Da die I'arbwechselgittcr ausschließlich parallele Drähte besitzen, entstehen am Fangschirm leuchtende Streifen parallel zur Richtung der Gitterdrähte. Durch das Anlegen von Steuerspannungen an die Farbwechselgitter verschiebt sich die Stelle dieser leuchtenden Streifen in eine Richtung senkrecht zur Richtung der Gitterdrähte. Die verschiedenen Leuchtstoffe bzw. die Filterflächcn befinden sich in Streifen parallel zu den Drähten der Farbwechselgitter.Since the color changing grids are exclusively parallel If you have wires, luminous stripes appear on the catch screen parallel to the direction of the grid wires. The position is shifted by applying control voltages to the color changing grids these luminous stripes in a direction perpendicular to the direction of the grid wires. The different Phosphors or the filter surfaces are located in strips parallel to the wires of the Color changing grid.

Wie oben erwähnt, ist die Stelle der leuchtenden Linien am Fangschirm durch die Potentiale der Farbwechselgitter bedingt. Zu dem Zweck werden den Gittern geeignete Steuerspannungen, und zwar vorzugsweise gegenphasig zugeführt, so daß die ganze Wirkung symmetrisch ist. Naturgemäß istAs mentioned above, the location of the glowing lines on the catch screen is due to the potentials of the Color changing grid conditional. For this purpose, suitable control voltages are applied to the grids, namely preferably fed out of phase so that the whole effect is symmetrical. Is natural

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die geometrische Anordnung der beiden Farbwechselgitter auch wichtig, um eine richtige Wirkung zu erreichen. Wie bekannt, ist es am einfachsten, die beiden Gitter in einer einzigen Ebene anzuordnen, und zwar derart, daß die Drähte des einen Gitters zwischen denen des anderen Gitters liegen. Um die Erläuterung der Erfindung zu vereinfachen, wird eine solche Konfiguration der Farbwechselgitter als Beispiel gewählt, obgleich ίο die Erfindung darauf nicht -beschränkt ist. Die beiden Gitter können nämlich auch in zwei verschiedenen Ebenen angeordnet werden.The geometric arrangement of the two color changing grids is also important to get a correct effect to reach. As is known, the easiest way to arrange the two grids in a single plane is in such a way that the wires of one grid between those of the other grid lie. In order to simplify the explanation of the invention, such a configuration is shown in FIG Color changing grid chosen as an example, although the invention is not limited to it. The two Grids can be arranged in two different levels.

Da nach der Erfindung das mittlere Potential der Farbwechselgitter nicht höher als ein Zehntel des Potentials des Fangschirmes gewählt wird, kann mit geringen Farbwechselspannungen ausgekommen werden. Sollten keine besonderen Maßnahmen getroffen werden, so würde dieses geringe Potential keine richtige Fokussierung des Elektronenbündels zwischen den Farbwechselgittern und dem Fangschirm bewirken, denn das Potentialverhältnis der Farbwechselgitter und des Fangschirmes ist nun viel größer als 1:4.Since, according to the invention, the mean potential of the color changing grid is not higher than a tenth of the potential of the catch screen is selected, low color change voltages can be used will. If no special measures are taken, this would be minor Potential no correct focusing of the electron beam between the color changing gratings and the catch screen, because the potential ratio of the color changing grid and the catch screen is now much larger than 1: 4.

Zur Wiederherstellung der Fokussierung könnte zwischen den Farbwechselgittern und dem Fangschirm ein feinmaschiges Gitter mit einem Potential angeordnet werden, das dem Dreifachen des Mittelpotentials der Farbwechselgitter annähernd entspricht. Wenn die Maschen dieses Gitters hinreichend klein gewählt werden, erfolgt daran keine nennenswerte Konzentration. Durch die Wahl des genannten Potentialverhältnisses von 3 : 1 wird das Elektronenbündel annähernd auf das feinmaschige Gitter konzentriert. Zwischen dem feinmaschigen Gitter und dem Fangschirm findet dann die endgültige Konzentration derart statt, daß die Brennlinien gerade auf den Fangschirm fallen. Diesem Verfahren haftet aber ein großer Nachteil an. An den Farbwechselgittern und am feinmaschigen Gitter wird nämlich unvermeidlich eine große Anzahl Sekundärelektronen ausgelöst. Alle diese Elektronen werden in Richtung des Fang- _α Schirmes beschleunigt und bewirken daselbst eine störende allgemeine Aufhellung. Diese Lösung, um die Fokussierung wieder herzustellen, wird man also nicht wählen, und sie bildet deshalb keinen Teil der Erfindung.To restore the focus, a fine-meshed grid with a potential that approximately corresponds to three times the mean potential of the color-changing grid could be arranged between the color changing grids and the protective screen. If the meshes of this grid are chosen to be sufficiently small, there will be no significant concentration. By choosing the aforementioned potential ratio of 3: 1, the electron beam is approximately concentrated on the fine-meshed grid. The final concentration then takes place between the fine-meshed grid and the catch screen in such a way that the focal lines fall straight onto the catch screen. However, this method has a major disadvantage. A large number of secondary electrons is inevitably triggered on the color changing grids and on the fine-meshed grid. All of these electrons are accelerated _α screen in the direction of the catch and cause a disturbing general there whitening. This solution, in order to restore the focus, will therefore not be chosen, and it therefore does not form part of the invention.

Ein anderer, dem niedrigen Potential der Farbwechselgitter anhaftender Nachteil besteht darin, daß die Elektronen in einem großen Teil der Röhre eine niedrige Geschwindigkeit haben. Um diesem Ubelstand abzuhelfen, wird zwischen dem Ablenkfeld und den Farbwechselgittern ein verzögerndes Feld erzeugt. Von dem Ablenkfeld bis zu diesem verzögernden Feld behalten die Elektronen also ihre hohe Geschwindigkeit bei, und trotzdem haben sie im Augenblick, in dem sie die Farbwechselgitter erreichen, eine solche Verzögerung erlitten, daß sie mit den geringen Potentialänderungen dieser Gitter steuerbar sind. Dieses verzögernde Feld bewirkt außerdem die Fokussierung, wenn zwischen den Farbwechselgrttern und dem Fangschirm ein feinmaschiges Gitter angeordnet wird, dessen Potential höchstens dem mittleren Potential der Farbwechselgitter entspricht und das niedrigste Potential eines Farbwechselgitters um nicht mehr als 10 V unterschreitet. Es ist vorteilhaft, das Potential dieses feinmaschigen Gitters ein wenig niedriger als das Potential der Farbwechselgitter zu wählen, da dann die an den Farbwechselgittern ausgelösten Sekundärelektronen gesperrt werden und den Fangschirm nicht erreichen können.Another disadvantage associated with the low potential of the color changing gratings is that that the electrons in a large part of the tube have a slow speed. To this To remedy the bad situation, between the deflection field and the color changing grids becomes a retarding one Field generated. The electrons keep from the deflection field to this retarding field their high speed at, and yet they have the moment they see the color changing grid achieve such a delay that they suffered with the small changes in potential these grids are controllable. This retarding field also causes focusing when between the color changing garden and the catch screen a fine-meshed grid is arranged, the potential of which is at most the mean potential the color changing grid and the lowest potential of a color changing grid by no more than 10 V. It is beneficial to use the potential of this fine meshed grid a little to choose lower than the potential of the color changing grids, since then those on the color changing grids triggered secondary electrons are blocked and cannot reach the protective screen.

Versuche haben dargetan, daß die Maschenweite, d. h. der Abstand zwischen den Mittellinien von zwei nebeneinanderliegenden Drähten des feinmaschigen Gitters, höchstens gleich einem Zehntel des Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drähten eines Farbwechselgitters sein darf. Zweckmäßig wird ein normal geflochtenes Gitter verwendet, das also zwei Drahtsätze in zueinander senkrechten Richtungen besitzt; gegebenenfalls könnte mit Drähten parallel zu denen der Farbwechselgitter ausgekommen werden. Da das Gitter aber sehr feinmaschig ist, bereitet dies meistens große bauliche Schwierigkeiten. Da das feinmaschige Gitter unvermeidlich Elektronen auffängt, empfiehlt es sich, ein Gitter mit sehr kleinem Schattenverhältnis zu verwenden. Der Abstand des feinmaschigen Gitters von dem nächstgelegenen Farbwechselgitter, zusammen mit dem mittleren Potential der Farbwechselgitter, bedingt die erforderliche Stärke des vorgenannten verzögernden Feldes. Bei einer hohen Feldstärke soll der erwähnte Abstand klein, jedoch nicht kleiner sein als es im Zusammenhang mit der Kapazität zwisehen dem feinmaschigen Gitter und den Farbwechselgittern zulässig ist.Tests have shown that the mesh size, i.e. H. the distance between the center lines of two adjacent wires of the fine-meshed grid, at most equal to a tenth the distance between two consecutive wires of a color changing grid may be. Appropriate a normal braided grid is used, which means two sets of wire in each other has perpendicular directions; possibly could with wires parallel to those of the color changing grids get along. Since the grid is very fine-meshed, this usually prepares great structural difficulties. Since the fine-meshed grid inevitably traps electrons, it is advisable to use a grid with a very small shadow ratio. The distance of the fine-meshed grid from the closest color-changing grid, along with the middle one The potential of the color changing grids determines the required strength of the aforementioned retarding Field. With a high field strength, the mentioned distance should be small, but not smaller than it is in connection with the capacity between the fine-meshed grid and the color-changing grids is permissible.

Das verzögernde Feld zwischen dem Ablenkfeld und den Farbwechselgittern wird von einer zwischen den Farbwechselgittern und dem Ablenkfeld angeordneten Elektrode erzeugt, deren Potential das Mittelpotential der Farbwechselgitter übersteigt und das Potential der Feldelektrode unterschreitet. Diese als Fokussierelektrode bezeichnete Elektrode kann z. B. aus einem zweiten feinmaschigen Gitter bestehen. Aber es ist auch eine ringförmige Elektrode verwendbar, die einen Teil des Raumes für die Farbwechselgitter umschließt. Gegebenenfalls können diese beiden Möglichkeiten kombiniert werden.The retarding field between the deflection field and the color changing gratings is controlled by one between the color-changing grids and the deflection field generated electrode, their potential exceeds the mean potential of the color changing grid and falls below the potential of the field electrode. This electrode, referred to as a focusing electrode, can e.g. B. from a second fine mesh Grid exist. But it is also possible to use a ring-shaped electrode that forms a part of the space for the color changing grids. If necessary, you can use these two options be combined.

Eine weitere Verbesserung ist dadurch erreichbar, daß die ringförmige Elektrode geteilt und zwischen diesen beiden Teilen eine Spannung angelegt wird. Die an der Kathodenseite liegende ringförmige Elektrode soll dann ein Potential haben, das das Potential der ersten ringförmigen Elektrode übersteigt, aber höchstens dem Potential des Fangschirmes gleich ist. Auch für das gegebenenfalls an der Kathodenseite der Farbwechselgitter befindliche feinmaschige Gitter gilt, daß die Maschenweite höchstens einem Zehntel des Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drähten eines Farbwechselgitters gleich sein darf und daß es ein kleines Schattenverhältnis haben soll.A further improvement can be achieved in that the annular electrode is divided and a voltage is applied between these two parts. The one on the cathode side ring-shaped electrode should then have a potential that is the potential of the first ring-shaped Electrode exceeds, but is at most equal to the potential of the protective screen. Also for that if necessary Fine-meshed grid located on the cathode side of the color changing grid applies that the Mesh size no more than one tenth of the distance between two consecutive wires of a color changing grid may be the same and that it should have a small shadow ratio.

Durch die Anordnung der verschiedenen Elektroden wird naturgemäß das Feld in der Elek-Due to the arrangement of the various electrodes, the field in the elec-

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tronenstrahliöhie in der Nähe der Farbwechselgittcr si a rk beoinlhil.it. Um die Form dieses Feldes zu verbessern, können verschiedene Maßnahmen getroffen werden, die im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.electron beam near the color changing grids si a rk beoinlhil.it. To the shape of this field To improve, various measures can be taken, which are based on the following Drawing will be explained in more detail.

In der Zeichnung stellt Fig. ι schematisch diejenigen Teile einer einfachen Vorrichtung nach der 1''.I^-Ii)I(ItHIg dar, an denen die Erfindung erläutert wird.In the drawing, FIG. 1 shows schematically those parts of a simple device according to FIG. 1 ″. I ^- Ii) I (ItHIg, on which the invention is explained.

ίο I )ie Fig. - bis y sind besondere Einzeldarstellungen des (!ebildes der Farbwechselgitter, des Faugscliirmes, des feinmaschigen (litters und der zwischen den Farbwechsclgittern und dem Ablenkfeld befindlichen Fokussierelektrode.ίο I) ie Fig. - to y are special individual representations of the (! image of the color changing grids, the Faugscliirmes, the fine-meshed (litter and the focussing electrode located between the color changing grids and the deflection field.

In Fig. 1 besteht die Elektronenstrahlröhre aus einen) Hals 1 und einem daran befestigten konischen Teil .'.. I >er I IaIs enthält die den Elektronenstrahl erzeugende Flektronenspritze 3. Dieser Elektronenstrahl wird vor seinem Fintritt in den konischen Teil 2 von den Spulensätzen 4 und 5 ^;d>~ gelenkt, die in der Röhre ein Ablenkfeld erzeugen. I )er konische Teil 2 der Röhre enthält den Leuchtschirm 7 und die vor ihm angeordneten Farbwechselgitter S und 9 mit parallelen Drähten senkrecht zur Zeichnungsebene. Durch das Anlegen geeigneter Steuerspaimungen an diese ("litter S und 9, vorzugsweise in Gegenphase," wird das F.loktroiienbüudel auf eine bestimmte Stelle des Leuohtsehinnes 7 gerichtet.In FIG. 1, the cathode ray tube consists of a neck 1 and a conical part attached to it . It contains the electron syringe 3 that generates the electron beam and 5 ^; d> ~ steered, which generate a deflection field in the tube. I) the conical part 2 of the tube contains the luminescent screen 7 and the color changing grids S and 9 arranged in front of it with parallel wires perpendicular to the plane of the drawing. By applying suitable control combinations to these ("litter S and 9, preferably in opposite phase," the F.loktroiienbüudel is directed to a certain point of the Leuohtsehinnes 7).

Der Schirm 7 ist mit der Feldelektrode vereinigt; diese besteht aus einer kathodenseitig aufgebrachten, für Elektronen durchlässigen leitenden, /.. Ii. metallenen Schicht 6. Die Leuchtstoffe, für welche z. Ii. rot, blau bzw. grün aufleuchtende Stoffe gewählt werden, sind in Streifen parallel zu den (iitterdrähten der (litter S und 9 angebracht.The screen 7 is united with the field electrode; this consists of a cathode-side, for electrons permeable conductive, / .. ii. metallic layer 6. The phosphors, for which z. Ii. red, blue or green light-up substances are selected, are in strips parallel to the (litter wires of (litter S and 9 attached.

Wie bei einem solchen System üblich, wechseln sich diese Streifen in regelmäßiger Reihenfolge ab.As is usual with such a system, these strips alternate in a regular sequence.

An den Fangschirm wird eine hohe Spannung in bezug auf die Kathode angelegt, und die Farbwechselgitter S, 9 werden mit einem solchen Tunkt der Spannuugs(|uelle verbunden, daß das mittlere Potential nicht mehr als ein Zehntel <h-> Potentials des Fangsehirnics 7 beträgt.A high voltage reference is applied to the cathode to the capture screen, and the color change lattice S, 9 of the Spannuugs (are with such a Dunk | uelle connected such that the average potential is not more than one tenth <h> potential of Fangsehirnics 7 .

Vor (U¹H Farbwecliselgittern S und 9 befindet sich eine ringförmige Elektrode 11, die einen Teil des Raumes zwischen dem Ablenkfeld und den Gittern umschliel.it. I unter den Farbwechselgittern liegt das feinmaschige Gitter 10, dessen .Maschenweite höchstens einem Zehntel des Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drähten des (litters 8 oder des (litters 9, d. h. also einem Zehntel des Abslandes 11 entspricht. Dieses feinmaschige Gitter 10 wird mit einem Punkt einer Spainiungsquelle verblinden, derart, daß er ein Potential erhält, das höchstens dem mittleren Potential der Farbwechselgitter entspricht und das niedrigste Potential von einem dieser Gitter nicht um mehr als 10 V unterschreitet. In front of (U ¹ H Farbwecliselgrattern S and 9 is a ring-shaped electrode 11, which encloses part of the space between the deflection field and the grids. I under the color-changing grids is the fine-meshed grid 10, whose mesh size is at most a tenth of the distance between two consecutive wires des (litter 8 or des (litter 9, i.e. one tenth of absland 11) . This fine-meshed grid 10 is blinded to a point of a Spainiungsquelle in such a way that it receives a potential that corresponds at most to the mean potential of the color changing grid and does not fall below the lowest potential of any of these grids by more than 10 volts.

Die Elektroden 11, 8, 9 und 10 erzeugen zusammen ein derartiges Feld, daß jeder Elektronenstrahl auf dem Fangschirm eine Brennlinie bildet; zwischen der Elektroden und den Gittern 8, 9 entsteht nämlich eine verzögernde Linse, die diese Fokussierung größtenteils bewirkt. Da sie vcrzögernd ist, erreichen die Elektronen die Gitter 8 und 9 mit geringer Geschwindigkeit und können daselbst also mit den geringen Spannungsänderungen gesteuert werden.The electrodes 11, 8, 9 and 10 generate together a field such that each electron beam forms a focal line on the shield; between the electrodes and the grids 8, 9 a retarding lens is created which these Focusing largely effected. Since it is retarded, the electrons reach the grids 8 and 9 with low speed and can therefore with the small voltage changes being controlled.

Selbstverständlich wird mit einer ringförmigen Elektrode 11 entsprechend Fig. 1, gerade den Gittern 8, 9 gegenüber angeordnet, namentlich wenn diese eine große Oberfläche haben, kein regelmäßiges Feld erzeugt. Bei einer besonderen Ausbildung der Erfindung, in Fig. 2 dargestellt, wird deshalb die ringförmige Elektrode 11 au der Seite der Farbwcchselgitter mit einem feinmaschigen Gitter 12 abgeschlossen. Die übrigen Elektroden sind in dieser Figur mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. Um die Linsen- wirkung der Maschen des Gitters 12 derart herabzusetzen, daß hierdurch keine merkliche Erweiterung der Brennlinie auf dem Fangschirm 7 auftritt, soll die Maschenweite dieses Gitters höchstens einem Zehntel des Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drähten eines Farbwechselgitters entsprechen.Of course, with an annular electrode 11 according to FIG. 1, the grids are straight 8, 9 arranged opposite, especially if they have a large surface, not a regular one Field generated. In a special embodiment of the invention, shown in Fig. 2, is therefore the ring-shaped electrode 11 on the side of the color changing grid with a fine mesh Grid 12 completed. The other electrodes are provided with the same reference numerals as in FIG. 1 in this figure. To the lens Reduce the effect of the mesh of the grid 12 in such a way that this does not result in any noticeable expansion the focal line occurs on the catch screen 7, the mesh size of this grid should be at most one tenth of the distance between two consecutive wires of a color changing grid correspond.

Da der Elektronenstrahl von den Zeilen und Bildablenkungsmitteln abgelenkt wird, fällt der Strahl an den Rändern der Farbwcchselgitter schräg in bezug auf die Ebene dieser Gitter ein. Hierdurch entstehen Verzeichnungen und außerdem unscharfe Ränder. Diese Fehler lassen sich bei einer Vorrichtung nach der Erfindung dadurch beseitigen, daß zwischen der verzögernden Linse vor den Farbwechselgittern und diesen Gittern eine ringförmige Elektrode angeordnet wird, die sich an die Ränder der !"lachen der Farlnvechsclgittcr anschließt, jedoch nicht elektrisch mit ihnen verbunden ist. Dieser Elektrode wird eine derartige Spannung zugeführt, daß ihr Potential dem Mittclpotential der Farbwechselgitter entspricht. Eine solche Bauart ist in Fig. 3 dargestellt, in der die Elektroden, die auch in den Ausbildungen nach ,den Fig. 1 und 2 vorkommen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen werden. Zwischen der ringförmigen Elektrode 11 und den Farbwcchsclgittern 8, 9 ist die ringförmige Elektrode 13 angeordnet. Zwischen den Elektroden 11 und 13 bildet sich eine derartige Linse, daß ein schräg cinfallendes Elektronenbündel 14 derart abgelenkt Avird, daß es im wesentlichen senkrecht auf die Libelle der Gitter 8 und 9 auftrifft.Since the electron beam is deflected by the line and image deflection means, the beam is incident at the edges of the color changing grids obliquely with respect to the plane of these grids. This creates distortions and also blurred edges. These errors can be eliminated in a device according to the invention in that an annular electrode is arranged between the retarding lens in front of the color changing grids and these grids, which electrode adjoins the edges of the pools of the fern changing grids, but is not electrically connected to them This electrode is supplied with a voltage such that its potential corresponds to the mean potential of the color changing grids.This type of construction is shown in FIG The ring-shaped electrode 13 is arranged between the ring-shaped electrode 11 and the color changing grids 8, 9. A lens is formed between the electrodes 11 and 13 such that an obliquely incident electron beam 14 is deflected in such a way that it is essentially perpendicular meets the spirit level of the grids 8 and 9.

Eine weitere Verbesserung der Konstruktion nach Fig. 3 ist mit der Konstruktion nach Fig. 4 erreichbar. Bei dieser Konstruktion ist die Elektrode 11 an der von der Kathode, abgewandten Seite mit einem feinmaschigen Gitter bedeckt, das dem Gitter 12 nach Fig. 2 entspricht. Diese Konstruktion hat gegenüber der nach Fig. 3 den Vorteil, daß die zwischen den Elektroden 11 und 13 gebildete Linse keine Teile mit negativer Linsenwirkung hat, in der eine Divergenz erfolgt. Dies trifft hingegen bei der Bauart nach Fig. 3 zu, da das Feld etwa die gestrichelt angedeutete Form hat. Bei der Bauart nach Fig. 4 ist das Feld cben-A further improvement of the construction according to FIG. 3 is with the construction according to FIG. 4 available. In this construction, the electrode 11 is on the opposite from the cathode Side covered with a fine-meshed grid, which corresponds to the grid 12 of FIG. This construction has the advantage over that of FIG. 3 that the one formed between the electrodes 11 and 13 Lens does not have any negative lens-effect parts where divergence occurs. this on the other hand, applies to the design according to FIG. 3, since the field roughly has the shape indicated by dashed lines has. In the design according to Fig. 4, the field is cben-

577/67577/67

N 9879 VIIIal21a'N 9879 VIIIal21a '

fall's gestrichelt angedeutet, und es stellt sich also heraus, daß durch Einführung des Gitters nur die Hälfte der Linse der Bauart nach Fig. 3 verbleibt. Diese Hälfte übt aber gerade die gewünschte Richtwirkung auf den Elektronenstrahl aus.if it's indicated by dashed lines, and it turns out that by introducing the grid only the Half of the lens of the type of FIG. 3 remains. But this half is just practicing the desired one Directivity on the electron beam.

Fig. 5 zeigt eine Konstruktion, bei der die Verzögerung des Elektronenbündels in zwei Stufen erfolgt. Vor der Elektrode 11 ist noch eine ringförmige Elektrode 15 angeordnet, deren Potential das der ringförmigen Elektrode 11 übersteigt und höchstens dem des Schirmes 7 entspricht. Diese Konstruktion hat den Vorteil einer größeren Freiheit in der Wahl der Feldstärke an der Kathodenseite der Farbwechselgitter. Diese bedingt ja die Fokussierung des Elektronenbündels, wobei das Elektronengebilde außerdem die Aufgabe hat, das abgelenkte Bündel wieder parallel zur Achse zu biegen.Fig. 5 shows a construction in which the retardation of the electron beam is in two stages he follows. In front of the electrode 11 there is another ring-shaped one Electrode 15 arranged, the potential of which exceeds that of the annular electrode 11 and corresponds at most to that of the screen 7. This construction has the advantage of greater freedom in the choice of the field strength on the cathode side of the color changing grid. This requires that Focusing the electron bundle, the electron structure also having the task of to bend deflected bundles again parallel to the axis.

Statt der in den Konstruktionen nach den Fig. 1 bis 5 dargestellten ringförmigen Elektroden, kann man vor den Farbwechselgittern ein einfaches feinmaschiges Gitter anbringen. Diese ist die in Fig. 6 dargestellte Konstruktion. Das feinmaschige Gitter 16 hat in diesem Fall ein Potential, das höher als das mittlere Potential der Farbwechselgitter 8, 9 und niedriger als das Potential des Fangschirmes 7 ist. Der Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, daß die Feldstärke an der Kathodenseite der Farbwechselgitter allenthalben den gleichen Wert hat, was für eine richtige Fokussierung über das ganze Bild wichtig ist. Bei dieser Konstruktion wird namentlich an den Rändern des Gitters 16 eine Ablenkung des Elektronenstrahls von der Mitte des Gitters her stattfinden. Dies ist gerade dem vorzugsweise erwünschten entgegengesetzt, namentlich daß der Elektronenstrahl auch in der abgelenkten Lage senkrecht auf die Farbwechselgitter fällt. In diesem Fall ist es deshalb günstig, vor dem Gitter 16 eine ringförmige Elektrode anzuordnen, die an einen Punkt einer Spannungsquelle angelegt wird, derart, daß das Potential niedriger als dasjenige des Gitters 16 wird. Eine solche Konstruktion ist in Fig. 7 dargestellt. In dieser Figur sind die entsprechenden Elektroden wieder mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Vor dem feinmaschigen Gitter 16, dessen Maschenweite wieder kleiner als ein Zehntel des Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drähten eines Farbwechselgitters gewählt wird, befindet sich dieInstead of the ring-shaped electrodes shown in the constructions according to FIGS. 1 to 5, you can attach a simple fine-meshed grid in front of the color changing grids. This is the construction shown in FIG. In this case, the fine-meshed grid 16 has a potential that is higher than the mean potential of the color changing gratings 8, 9 and lower than the potential of the catch screen 7 is. The advantage of this construction is that the field strength at the The cathode side of the color changing grid has the same value everywhere, what a correct focus is important about the whole picture. In this construction, it is named on the edges of the Grid 16 a deflection of the electron beam take place from the center of the grid. This is exactly the opposite of what is preferred, namely that the electron beam too in the deflected position falls vertically on the color changing grid. In this case it is therefore favorable, in front of the grid 16, an annular electrode to arrange, which is applied to a point of a voltage source, such that the potential becomes lower than that of the grid 16. Such a construction is shown in FIG. In this figure, the corresponding electrodes are again provided with the same reference numerals. In front of the fine-meshed grid 16, the mesh size of which is again less than a tenth of the distance is chosen between two consecutive wires of a color changing grid, the

.50 ringförmige Elektrode 17, deren Potential niedriger als dasjenige des Gitters 16 ist. Zwischen der Elektrode 17 und der Gaze 16 entsteht nun eine positive beschleunigte Linse, die das abgelenkte Bündel wieder parallel zur Achse biegt..50 ring-shaped electrode 17, the potential of which is lower than that of the grid 16. Between the electrode 17 and the gauze 16 is now created positive accelerated lens that bends the deflected bundle again parallel to the axis.

Claims

Patent claims:

1. Device for reproducing color television images, which contains a cathode ray tube and means for line and image deflection of the electron beam, which generate a deflection field in the cathode ray tube, which tube an electron syringe, a protective screen which emits light when exposed to electrons, two between the protective screen and the electron syringe arranged color changing grids, the effective surfaces of which exclusively carry parallel wires, as well as a field electrode arranged on the side of the color changing grids facing away from the cathode, characterized in that the mean potential of the color changing grids is not higher than a tenth of the potential of the field electrode and between the Color changing grids and the field electrode a fine-meshed grid is arranged, the mesh size of which corresponds at most to a tenth of the distance between two consecutive wires of a color changing grid, and which has a potential that is the highest s corresponds to the mean potential of the color changing grids and does not fall below the lowest potential of a color changing grid by more than 10 V, with a focusing electrode located between the deflection field and the color changing grids, the potential of which exceeds the mean potential of this grid and falls below the potential of the field electrode.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the field electrode and the Form a whole umbrella.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the focusing electrode is an annular electrode that encloses the space for the color changing grids.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the annular electrode on the side of the color changing grid is completed with a fine-meshed grid, whose Mesh size no more than one tenth of the distance between two consecutive ones Corresponds to wires of a color changing grid.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that between the annular Electrode and the color changing grids a second ring-shaped electrode is located, the potential of which is essentially the mean potential the color changing grid corresponds.

6. Apparatus according to claim 3, 4 or 5, characterized in that between the deflection field and a second ring-shaped electrode is arranged on the ring-shaped electrode, whose potential exceeds the potential of the first ring-shaped electrode and the potential is at most equal to the field electrode.

7. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the focusing electrode is a grid whose mesh size is at most one tenth of the distance between corresponds to two consecutive wires of a color changing grid.

8. Device according to. Claim 7, characterized in that between the focusing grid and the deflection area an annular one

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N 9879 VIII a/21a'N 9879 VIII a / 21a '

Klektrode is arranged, which encloses the space for the Foktissiergitter and its potential is lower than the potential of this grid.

(j. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the protective screen has fluorescent strips which extend parallel to the wires of the color changing grids, and always two adjacent strips light up in different colors when exposed to electrons.

ok Cathode ray tube for use in a device according to one or more of the preceding claims.

For this purpose ι sheet of drawings