NL194352C - Elektronenstraalbuis met lenssystemen vormende convergentiejukken. - Google Patents

Description

1 194352

Elektronenstraalbuis met lenssystemen vormende convergentiejukken

De uitvinding heeft betrekking op een elektronenstraalbuis met een luminescentiescherm, een afbuigingsjuk en een elektronenkanon, welk elektronenkanon met tussenschakeling van het afbuigingsjuk tegenover het 5 scherm is geplaatst, waarbij het elektronenkanon de volgende onderdelen omvat: - middelen voor het emitteren van drie elektronenbundels: - een hoofdlens voor het doorlaten van de drie elektronenbundels, welke hoofdlens een quadrupolair lenssysteem inhoudt, dat reageert op elektrische focusseerspanningen en dient voor het opheffen van een astigmatisch effect, dat aan de omtreksrand van het scherm op de elektronenbundels optreedt, wanneer de 10 drie elektronenbundels door het afbuigingsjuk worden afgebogen; - een, een eerste lenssysteem vormend, quadrupolair convergentiejuk, geplaatst tussen de hoofdlens en het afbuigingsjuk en dienend voor het opwekken van een astigmatisch effect dat tegengesteld is aan het astigmatische effect dat bij het afbuigen van de elektronenbundels op die bundels wordt uitgeoefend; - en een een tweede lenssysteem vormend quadrupolair convergentiejuk, geplaatst tussen de emitterings-15 middelen en de hoofdlens en dienend voor het opwekken van een astigmatisch effect dat in dezelfde richting werkt als het astigmatische effect van het,het eerste lenssysteem vormende, quadrupolair convergentiejuk.

Een dergelijke elektronenstraalbuis is bekend uit EP-A-0.059.004, waarbij doorgangen voor alle van de lichtbundels (RGB) in serie zijn opgesteld en rondom de omtrek hiervan multipolaire elementen vormende 20 magneten zijn aangebracht.

De bekende techniek heeft als nadeel, dat astigmatisme, in het bijzonder in het randgebied van het te vormen beeld en derhalve langs de rand van het beeldscherm, in onvoldoende mate wordt tegengegaan, hetgeen in het bijzonder bij afbeelding van bijvoorbeeld letters en cijfers hinderlijk is, doordat de leesbaarheid hiervan als gevolg van een gebrekkige focussering wordt belemmerd.

25 Met de uitvinding wordt beoogd het bovengenoemde nadeel op te heffen en hiertoe is een elektronenstraalbuis van de in de aanhef genoemde soort hierdoor gekenmerkt, dat het, het eerste lenssysteem vormende, quadrupolaire convergentiejuk een convergentiebeker omvat met daarin een groep van drie afzonderlijke doorlaatopeningen voor het doorlaten van de elektronenbundels, alsmede drie paren plaatvormige magneten, waarbij de magneten van elk paar aan tegenoverliggende randen van één der 30 doorlaatopeningen zijn opgesteld.

Opgemerkt wordt dat uit WO-A-9.102.373 een elektronenstraalbuis bekend is met een elektrostatische quadrupolaire lensfunctie, waarbij veranderlijke, dynamische spanningen worden toegepast voor correctie van enig astigmatisme, doch met een gebrekkige correctie van de convergentie.

Met een elektronenstraalbuis volgens de onderhavige uitvinding wordt astigmatisme en andere aberraties 35 in het randgebied van het beeldscherm althans verminderd en veelal verholpen.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de hierna volgende beschrijving in samenhang met de tekening, die enkele uitvoeringsvormen weergeeft. Voor gelijke of soortgelijke onderdelen zijn gelijke referentlenummers gebruikt. In de tekening toont, c.q. tonen: 40 figuur 1 schematisch de magnetische velden die door een afbuigingsjuk van een gebruikelijke elektronenstraalbuis worden gevormd; figuur 2 de vervorming van de lichtvlekken van elektronenbundels bij een gebruikelijke elektronenstraai- buis; ————---- figuur 3 welke krachten op een elektronenbundel werken aan het einde van de X-as van het 45 luminescentiescherm van een gebruikelijke elektronenstraalbuis; figuren 4A en 4B het lenseffect van het afbuigingsjuk in het midden, resp. het einde van de X-as van het luminescentiescherm van een gebruikelijke elektronenstraalbuis; figuren 5A en 5B geven het verband aan tussen de vorm van de lichtvlek en de focusseerspanning, in het midden resp. het einde van de X-as van het luminescentiescherm van een gebruikelijke elektronen-50 straalbuis; figuur 6 een horizontale dwarsdoorsnede door een elektronenstraalbuis volgens de uitvinding, van bovenaf gezien; figuur 7 een dwarsdoorsnede van een vierde rooster, gezien van boven, in de elektronenstraalbuis van figuur 6; 55 figuren 8A, 8B en 8C vooraanzichten van resp. een eerste, een tweede en een derde elektrode van het vierde rooster, gezien vanaf het luminescentiescherm (figuren ΘΑ en 8B), resp. vanaf de kathode (figuur 8C) figuur 9 een vooraanzicht van een vijfde rooster in de elektronenstraalbuis van figuur 6, gezien vanaf de 194352 2 kathode; figuren 10A, 10B en 10C vooraanzichten van resp. een eerste, een tweede en een derde elektrode uit het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem in de elektronenstraalbuis van figuur 6, gezien vanaf het luminescentiescherm; 5 figuren 11A en 11B vooraanzichten van resp. een derde rooster en een hulpelektrode uit het tweede quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem van de elektronenstraalbuis van figuur 6, gezien vanaf de kathode, resp. het luminescentiescherm; figuren 12A en 12B zijn vooraanzichten van resp. een derde rooster en een hulpelektrode in het tweede quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem volgens een andere uitvoeringsvorm, resp. gezien vanaf de 10 kathode en vanaf het luminescentiescherm; figuur 13 schematisch het lenseffect van het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem; figuren 14A en 14B het verband tussen de vorm vande lichtvlek en de focusseerspanning in het midden, resp. het einde van de X-as van het luminescentiescherm, verkregen door inwerking van het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem; 15 figuur 15 de werking van het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem, met betrekking tot de banen van de elektronenbundels en de lensdioptrie; figuur 16 de werking van het eerste en het tweede quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem; figuren 17A en 17B het verband tussen de vorm van de lichtvlek en de focusseerspanning in het midden resp. het einde van de X-as van het luminescentiescherm, verkregen door inwerking van het eerste en het 20 tweede quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem; figuur 18 de werking van het tweede quadrupolair convergentiejuk-lenssysteem, met betrekking tot de banen van de elektronenbundel en de lensdioptrie; figuur 19 een horizontale dwarsdoorsnede van een eerste quadrupolair convergentiejuk lenssysteem, I gezien van bovenaf, in een elektronenstraalbuis volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding; 25 figuren 20A en 20B resp. een vooraanzicht én een bovenaanzicht van een eerste elekkrode uik hek lenssysteem van figuur 19, gezien vanaf het luminescentiescherm; figuren 20C en 20D resp. een vooraanzicht en een bovenaanzicht van een tweede elektrode uit het lenssysteem van figuur 19, gezien vanaf de kathode; figuren 21A en 21B resp. een perspectivisch aanzicht gedeeltelijk weggebroken) en een vooraarizicht van 30 een eerste quadrupolair convergentiejuk lenssysteem volgens nog een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding; figuren 22 A en 22B resp. een perspectivisch aanzicht (gedeeltelijk weggebroken) en een vooraanzicht van een eerste quadrupolair convergentiejuk lenssysteem volgens een volgende uitvoeringsvorm van de uitvinding.

35

Zoals blijkt uit figuur 1 van de tekening levert een zelfconvergerend afbuigingsjuk een magnetisch veld voor horizontale afbuiging met speldekussenachtige vervorming en een magnetisch veld voor verticale afbuiging met tonvormige vervorming, terwille van het afbuigen en automatisch convergeren van drie elektronenbundels (rood, geel en blauw) op een luminescentiescherm.

40 Aangezien de magnetische velden voor horizontale en verticale afbuiging echter speldekussenachtig resp. tonvormig worden vervormd, zal de door de elektronenbundels op het luminescentiescherm gevormde lichtvlek een neiging tot defocussering en vervorming aan de buitenranden van het scherm vertonen, zoals weergegeven in figuur 2. De lichtvlek van de elektronenbundel wordt vervormd omdat elke elektronenbundel die een eindige ruimtelijke afmeting heeft, op verschillende plaatsen van het luminescentiescherm aan 45 verschillende krachten blootstaat.

De vervorming van de lichtvlek van de elektronenbundel aan het einde van de X-as van het luminescentiescherm, als gevolg van een magnetisch veld voor horizontale afbuiging dat speldekussenachtig vervormd Is, zal aan de hand van figuur 3 meer gedetailleerd worden beschreven. In figuur 3 gaat een elektronenbundel e door het vlak van de tekening in een richting die van de waarnemer is afgekeerd. Langs 50 de omtreksrand van de bundel, gezien in het vlak van de tekening, zijn vier punten A, B, C en D met een onderlinge afstand van 90° aangegeven. Aangezien het magnetische veld in het punt B sterker dan in het punt A is, ondergaat de elektronenbundel e aan weerszijden laterale trekkrachten. Tegelijkertijd worden op de punten C en D krachten uitgeoefend die naar het midden van de elektronenbundel e zijn gericht De lichtvlek van de elektronenbundel op het luminescentiescherm wordt daardoor in horizontale richting 55 lichtelijk ondergefocusseerd, hetgeen wil zeggen dat het brandpunt voorbij het scherm ligt, en in de verticale richting sterk overgefocusseerd, hetgeen wil zeggen dat het brandpunt niet tot het scherm reikt en de bundel tot een kring divergeert. De figuren 4A en 4B laten onder gebruikmaking van een optisch lens- 3 194352 systeem voor het simuleren van het elektronenkanon schematisch zien hoe de elektronenbundel resp. in het midden van het luminescentiescherm en aan het einde van de X-as daarvan wordt gefocusseerd, waarbij het optische lenssysteem een hoofdlens 31 en een afbuigingsjuk 32 omvat. In de figuren 4A en 4B wordt de elektronenbundel door een puntvormig object a op de kathode afgegeven en in een puntvormig brandpunt f 5 gefocusseerd. Het verticale lenseffect van het optische lenssysteem is aan de bovenzijde van de Z-as weergegeven, terwijl het horizontale lenseffect van het optische lenssysteem asin de onderzijde van Z-as verschijnt. De onderfocussering in horizontale richting en de overfocussering in vertikale richting van de lichtvlek voor de elektronenbundel is in figuur 4B weergegeven.

Het verband tussen de vorm van de lichtvlek voor de elektronenbundel en de op het afbuigingsjuk 10 aangelegde focusseerspanning is in figuren 5A en 5B van de tekening weergegeven.

In het midden van het luminescentiescherm (figuur 5A) zijn de focusseerspanningen Vfv en Vfh die aangelegd moeten worden om de lichtvlek verticaal en horizontaal scherp te krijgen, aan elkaar gelijk. Ook de minimale afmetingen van de lichtvlek in verticale en horizontale richting zijn aan elkaar gelijk. Daarom is de lichtvlek van de elektronenbundel in het midden van het luminescentiescherm nagenoeg rond van vorm. 15 Aan het einde van de X-as is de benodigde focusseerspanning Vfv voor het verticaal focusseren van de lichtvlek echter groter dan de benodigde focusseerspanning Vfv voor het horizontaal focusseren van de lichtvlek. Het verschil bedraagt AVfo (in figuur 5B ongeveer 1,3 kV). Verder zijn de minimale afmetingen van de lichtvlek in verticale en horizontale richting niet gelijk want de minimale afmeting in horizontale richting is ca. 2,5 maal zo groot als de minimale afmeting in verticale richting. Het spanningsverschil AVfo wordt 20 aangeduid als een astigmatisch verschil. De correctiespanning die aangelegd wordt in een later te beschrijven systeem met een dynamische quadrupolaire structuur en een dynamische focusseerwerking is evenredig aan dit astigmatische verschil AVfo.

Aangezien de lichtvlek van de elektronenbundel daar ter plaatse, zoals eerder beschreven, in verticale richting met het brandpunt f niet tot het luminescentiescherm reikt, wordt aan de omtreksrand van het 25 scherm boven en onder de lichtvlek van de elektronenbundel een kring gevormd, zoals weergegeven in figuur 2 en figuur 4B. De lichtvlek van de elektronenbundel wordt dan aan de omtreksrand van het scherm vervormd, als gevolg van astigmatisme.

Elektronenstraalbuizen met niet-zelfconvergerende afbuigingsjukken hebben gewoonlijk een quadrupolair convergentiejuk dat achter het afbuigingsjuk is geplaatst. Het quadrupolaire convergentiejuk wordt gevoed 30 met elektrische stroom van een voorafbepaalde stroomsterkte, synchroon met de afbuiging van de elektronenbundel door het afbuigingsjuk. Gewoonlijk wordt de lichtvlek van de elektronenbundel in dergelijke elektronenstraalbuizen aan de omtreksrand van het luminescentiescherm eveneens vervormd, op dezelfde wijze als bij gebruik van zelfconvergerende afbuigingsjukken.

Een oplossing voor het genoemde probleem, vooral gebruikt voor goedkope elektronenstraalbuizen, is 35 dat men een deel van het elektronenkanon in de draaiingsrichting asymmetrisch maakt zodat de eiektronen-bundel een astigmatisch effect verkrijgt dat tegengesteld is aan het astigmatisme veroorzaakt door het afbuigende magnetische veld, waardoor de lichtvlek van de elektronenbundel aan de omtreksrand van het luminescentiescherm wordt verbeterd. Voor zover het zo opgewekte omgekeerde astigmatische effect vastligt zal de lichtvlek van de elektronenbundel in het midden van het luminescentiescherm noodzakelijker-40 wijs onscherp worden.

Anderzijds zijn kostbare elektronenstraalbuizen vaak voorzien van een quadrupolair elektromagnetisch of elektrostatisch element nabij de hoofdlens van het elektronenkanon. De intensiteit van het convergerende effect van hët quadrijpölaifë'ëlemerireh de intérisitéirvan het'focüsseereffect van’de'hoofdlens'worden synchroon met de afbuigingswerking gevarieerd, zodat op het luminescentiescherm een goed gefocus-45 seerde lichtvlek van de elektronenbundel ontstaat. Een dergelijk systeem is gebaseerd op een combinatie van een dynamische quadrupolaire structuur en een dynamische focusseerwerking. Meer in het bijzonder worden de intensiteit van het convergerende effect van het quadrupolaire dynamische element en de intensiteit van het focusseereffect van de hoofdlens door een speciale schakeling op dynamische wijze ingesteld, zodat de lichtvlek van de elektronenbundel aan de omtreksrand van het scherm scherper is en de 50 lichtvlek van de elektronenbundel in het midden van het scherm scherp blijft

In feite wordt het genoemde systeem gevoed met een wisselspanning waarvan de golfvorm quasi parabolisch is teneinde de lichtvlek van de elektronenbundel aan de omtreksrand van het scherm scherper te maken. Aangezien het astigmatische verschil AVfo groot is, zoals eerder beschreven, is het gebruikelijk om aan de focusseerspanning die gewoonlijk in het gebied van 5 tot 10 kV ligt nog een wisselspanning van 55 ca. 1 kV toe te voegen. Door het vereiste van een hoog voltage wordt de speciale schakeling relatief zwaar belast

Bij onlangs ontwikkelde elektronenstraalbuizen voor toepassing in EDTV-ontvangers, HDTV-ontvangers 194352 4 en bij computerschermen worden hogere afbuigingsfequenties gebruikt. Aangezien de correctiespanning groot is, is het moeilijk om zonder een gecompliceerde schakeling en hoge kosten aan de wisselspanning een geschikte golfvorm voor de hogere afbuigingsfrequenties te geven.

De uitvinding verschaft een elektronenstraalbuis waarmee het astigmatische verschil oftewel het verschil 5 in focusseerspanningen in verticale en horizontale richting aan de omtreksrand van het scherm kan worden verminderd zonder een aanmerkelijke wijziging in de vorm van de lichtvlek van de elektronenbundel op het scherm te veroorzaken, zodat een dynamische correckie nauwelijks nodig is en de belasting op de speciale schakeling minder kan zijn.

De elektronenstraalbuis volgens de uitvinding heeft een luminescentiescherm, een afbuigingsjuk en een 10 elektronenkanon, welk elektronenkanon met tussenschakeling van het afbuigingsjuk tegenover het scherm is geplaatst. Dit elektronenkanon omvat hier de volgende onderdelen: middelen voor het emitteren van drie elektronenbundels: een hoofdlens voor het doorlaten van de elektronenbundels, welke hoofdlens een quadrupolair lenssysteem inhoudt dat reageert op elektrische focusseerspanningen en dient voor het opheffen van een astigmatisch effect dat aan de omtreksrand van het scherm op de elektronenbundels 15 wordt uitgeoefend als zij door het afbuigingsjuk worden afgebogen; een eerste lenssysteem voor een quadrupolair convergentiejuk, geplaatst tussen de hoofdlens en het afbuigingsjuk en dienend voor het opwekken van een astigmatisch effect dat tegengesteld is aan het astigmatische effect dat bij het afbuigen van de elektronen bundels op die bundels wordt uitgeoefend; en een tweede lenssysteem voor een quadrupolair convergentiejuk, geplaatst tussen de emitteringsmiddelen en de hoofdlens en dienend voor het 20 opwekken van een astigmatisch effect dat in dezelfde richting werkt als het astigmatische effect van het eerste lenssysteem voor een quadrupolair convergentiejuk.

Elk van de beide quadrupolaire lenssystemen omvat een concave lens in een richting loodrecht op, en een convexe lens in een richting evenwijdig aan, de richting waarin de elektronenbundels door het afbuigingsjuk worden afgebogen.

25 Het quadrupolaire lenssysteem van de hoofdlens omvat een convexe lens in een eerste richting loodrecht op, en een convexe lens in een tweede richting evenwijdig aan, de richting waarin de elektronen* bundels door het afbuigingsjuk worden afgebogen, waarbij elke convexe lens een grotere lensintensiteit in de eerste richting en een geringere lensintensiteit in de tweede richting heeft

Het tweede quadrupolaire convergentiejuk lenssysteèm omvat een elektrode die nagenoeg loodrecht op 30 een as van de elektronenstraalbuis staat, welke elektrode een groep doorlaatopeningen voor het doorlaten van de afzonderlijke elektronenbundels heeft.

Het eerste quadrupolaire convergentiejuk lenssysteem kan drie platte elektroden omvatten die nagenoeg loodrecht op een as van de elektronenstraalbuis staan, waarbij de eerste elektrode dichter bij de hoofdlens en de derde elektrode dichter bij het luminescentiescherm is geplaatst, de eerste en de derde elektrode elk 35 een langwerpig-rechthoekige doorlaatopening voor het doorlaten van de elektronenbundels hebben, en de tweede elektrode tussen de beide andere elektroden is geplaatst en drie afzonderlijke langwerpig-rechthoekige doorlaatopeningen voor het doorlaten van de elektronenbundels heeft.

Het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem kan een convergentiebeker omvatten met daarin een groep van drie afzonderlijke doorlaatopeningen voor het doorlaten van de elektronenbundels, alsmede 40 drie paren plaatvormige magneten, waarbij de magneten van elk paar aan tegenoverliggende randen van één der doorlaatopeningen zijn opgesteld.

Het eerste quadrupolaire convergentiejuk lenssysteem kan ook een aantal zijwanden omvatten waarin zich doorlaatopeningen voor het doorlaten van de elektronenbundels bevinden, met een aantal plaatvormige magneten die op deze zijwanden zijn aangebracht.

45 Het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem, dat aan de elektronenbundel een astigmatisch effect meegeeft dat tegengesteld is aan het astigmatische effect van het magnetische veld uit het afbuigingsjuk, wordt tussen de hoofdiens en het afbuigingsjuk geplaatst teneinde de verhouding van de verticale tot de horizontale beeldvergroting groter dan 1 te maken, zodat het verschil tussen de dynamische focusseerspanningen op de hoofdlens (het astigmatische verschil) wordt verminderd.

50 Het tweede quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem, dat een astigmatisch effect opwekt in dezelfde richting als het astigmatische effect van het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem, wordt tussen de emitteermiddelen en de hoofdlens geplaatst. Terwijl het verschil tussen de dynamische focusseerspanningen op de hoofdlens verminderd blijft, zorgt dit tweede quadrupolaire convergentiejuk-ienssysteem ervoor dat de vergrotingsverhouding een waarde 1 nadert, zodat een nagenoeg ronde lichtvlek van de 55 elektronenbundel op het midden van het luminescentiescherm wordt geworpen.

De elektronenstraalbuis volgens de uitvinding kan zodoende het astigmatische verschil oftewel het verschil tussen de focusseerspanningen in verticale en horizontale richting, aan de omtreksrand van het 5 194352 luminescentiescherm verminderen zonder wijziging van de vorm van de lichtvlek van de elektronenbundel In het midden van het luminescentiescherm. Daardoor kan de dynamische correctie worden verminderd en kan ook de belasting op de speciale schakeling voor het opwekken en aanleggen van correctiespanningen minder worden.

5 De elektronenstraalbuis van figuur 6 heeft een elektronenkanon A dat afdichtend in een hals 1 (bijv. van glas) van de buis is ondergebracht. Het elektronenkanon A omvat een kathodensamenstel, beskaande uit kathoden KR, Kq en Kb voor het respectievelijk opwekken van de elektronenbundels R, G en B, alsmede een elektronenlenssysteem, bestaande uit een eerste rooster Q1t een tweede roosker G2> een hulpelektrode Gm, een derde rooster G3, een vierde rooster G4, een vijfde rooster Gs en een stel elektrostatische 10 afbuigingsplaten 2. De afbuigingsplaten 2 dienen voor het convergeren van de drie elektronenbundels R, G en B en het afbeelden daarvan als een enkele vlek op het luminescentiescherm van de elektronenstraalbuis.

Het kathodesamenstel K bevindt zich in het achterste deel van de hals 1 en heeft toevoerdraden 3 die vanuit dat halsgedeelte naar achteren uitsteken. Het eerste rooster G1( het tweede rooster Gz, de hulp-15 elektrode GM, het derde rooster G3, het vierde rooster G4, het vijfde rooster G5 en de elektrostatische afbuigingsplaten 2 zijn in de genoemde volgorde achterelkaar in de hals 1 geplaatst, gezien vanaf het kathodesamenstel in de richting van het luminescentiescherm.

De elektronenstraalbuis heeft verder een verwijding 4 die zich vanaf de hals 1 naar het luminescentiescherm uitstrekt. Een afbuigingsjuk DY voor het opwekken van magnetische afbuigingsvelden is zodanig om 20 de buis aangebracht dat hij de overgang tussen de hals 1 en de verwijding 4 bestrijkt. Het derde rooster G3, het vierde rooster G4 en het vijfde rooster Gs vormen tezamen een hoofdlens ML ter plaatse van het vierde rooster G4. Het gebied waarin de hoofdlens ML zich bevindt wordt aangeduid als het hoofdlensgebied 5.

Het vierde rooster G4 heeft een bekende structuur voor een ingebouwd quadrupolair convergentiejuk. Zoals blijkt uit figuur7 omvat dit rooster G4 drie elektroden G4A, G4B, G^. De eerste en de derde elektrode 25 (G4A en G^) die aan weerszijden van de tweede elektrode G4B zijn geplaatst, zijn cilindrisch van vorm, terwijl de tweede elektrode G4B de vorm van een vlakke schijf heeft (zie ook figuur 8C).

Zoals mede blijkt uit de figuren 8A en 8B zijn vlakke schijven 7 met in horizontale zin langwerpige doorgangsopeningen 6 voor elektronenbundels door middel van lassen of op andere wijze aan de naar elkaar toe gekeerde einden van de eerste en de derde elektrode G4A en G^ bevestigd. De tweede 30 elektrode G4B heeft een dooriaatopening 8, die in verticale zin langgerekt is (figuurBC). Verder blijkt uit figuur9 dat het vijfde rooster G5 aan één einde, dat naar het vierde rooster G4 is gekeerd, eveneens een dooriaatopening 9 voor elektronenbundels heeft die in verticale zin langgerekt is.

Tijdens het bedrijf wordt op de tweede elektrode G4B een vaste spanning Fc aangelegd, terwijl op de eerste en de derde elektrode en G4C een focusseerspanning wordt aangelegd, synchroon met de 35 cyclische periode van de spanning op de afbuigplaten 2. Dit levert een elektrostatisch quadrupolair convergentiejuk in het gebied 5 van de hoofdlens. De focusseerspanning FV wordt gecorrigeerd ter instelling van de intensiteit van het convergerende effect van het elektrostatische quadrupolaire convergentiejuk en ook ter instelling van de intensiteit van het focusseereffect van de hoofdlens ML, zodat de scherpstelling van de lichtvlekken van de elektronenbundels aan de omtreksrand van het luminescentie-40 scherm wordt verbeterd terwijl de lichtvlekken van de elektronenbundels in het midden van het scherm scherp blijven.

Zoals eerder beschreven aan de hand van figuur SB, is het in werkelijkheid nodig om, voor zover het astigmatische verschiFAVfo grootis, een wissëlspannirigl/an'carrkV'töe'te voegen^aan'de'focusseer-spanning, die gewoonlijk in het gebied tussen 5 en 10 kV ligt. Deze eis voor een hoge spanning legt een 45 betrekkelijk zware last op de vereiste extra schakeling.

Tussen het vijfde rooster Gs en de elektrostatische afbuigingsplaten 2, dat wil zeggen het afbuigingsjuk DY, is een eerste lenssysteem SM1 voor een quadrupolair convergentiejuk geplaatst, dat dient voor het opwekken van een astigmatisch effect in de elektronenbundels, tegengesteld aan het astigmatische effect van de ingebouwde structuur van het quadrupolaire convergentiejuk in het gebied 5 van de hoofdlens.

50 Verder is tussen het kathodesamenstel K en het gebied 5 van de hoofdlens een tweede lenssysteem SM2 voor een quadrupolair convergentiejuk aangebracht, dat dient voor het opwekken van een soortgelijk astigmatisch effect op de elektronenbundels, dat ook tegengesteld is aan het astigmatische effect van de ingebouwde structuur van het quadrupolaire convergentiejuk in het hoofdlensgebied 5.

Zoals in figuur 6 op grotere schaal is getekend, omvat het eerste lenssysteem SM1 van het quadrupo-55 laire convergentiejuk drie platte elektroden 10A, 10B en 10C die dwars op de as van de elektronenstraalbuis staan en die tussen het vijfde rooster Gs en de elektrostatische afbuigingsplaten 2 zijn geplaatsL Figuur 10A tot 10C laten zien dat de elektroden 10A, 10B en 10C uit platte metalen schijven bestaan. De 194352 6 eerste elektrode 10A en de derde elektrode 10C, die aan weerszijden van de tweede elektrode IOB zijn opgesteld, zijn voorzien van rechthoekige doorgangsopeningen 11 voor een elektronenbundel, welke openingen horizontaal langwerpig zijn, dat wil zeggen een lange as in horizontale richting hebben. De tweede elektrode 10B heeft drie afzonderlijke doorgangsopeningen 12R, 12G en 12B voor het doorlaten van 5 de elektronenbundels R, G en B die door de kathoden worden uitgezonden.

De doorgangsopeningen 12R, 12G en 12B zijn naast elkaar geplaatst in horizontale richting. Elk van de doorgangsopeningen 12R, 12G en 12B is rechthoekig met een lange as in verticale richting. Bij de doorgangsopeningen 12R en 12B is de breedte dl in horizontale richting iets groter dan de breedte d2 in horizontale richting van de centrale dooriaatopening 12G. De drie platte elektroden 10A, 10B en 10C zorgen 10 tezamen met de doorgangsopeningen 12R, 12G en 12B voor een lens voor een quadrupolair convergentie-juk, welke lens de elektronenbundels in verticale zin divergeert en in horizontale zin convergeert.

Zoals in het detail op grotere schaal van figuur 6 is weergegeven, wordt een hoge anodespanning Hv op de eerste elektrode 10A en de derde elektrode 10C aangelegd (en ook op het vijfde rooster Gg) terwijl een betrekkelijk lage convergentiespanning Hc op de tweede elektrode 10B (en op de elektrostatische 15 afbuigingsplaten 2) wordt aangelegd. De anodespanning Hv en de convergentiespanning Hc worden geleverd door een weerstand 13 die eveneens afdichtend in de hals 1 van de buis is aangebracht

Zoals verder op grotere schaal in figuur 6 is weergegeven, omvat het tweede lenssysteem SM2 van het quadrupolaire convergentiejuk drie afzonderlijke doorgangsopeningen 14R, 14G en 14B die aangebracht zijn in het einde van het derde rooster G3 dat tegenover de kathoden K staat en die dienen voor het doorlaten 20 van de elektronenbundels R, G en B die door de kathoden worden uitgezonden. De doorlaatopeningen 14R, 14G en 14B zijn naast elkaar geplaatst in horizontale richting (figuur 11A). Elk van de doorgangsopeningen 14R, 14G en 14B is rechthoekig van vorm, met een lange as in horizontale richting (horizontaal gerekt). Het tweede lenssysteem SM2 omvat ook de hulpelektrode GM, die van een bekende structuur voor het I verbeteren van de gecombineerde aberratie van een prefocusseeriens is, en verder de hoofdlens ML, die | 25 tussen het tweede rooster G2 en het derde rooster G3 is geplaatst. De hulpelektrode GM heeft drie afzonderlijke doorlaatopeningen 15R, 15G en 15B voor het doorlaten van de elektronenbundêls R, G en B welke door de kathoden K worden uitgezonden. Deze doorlaatopeningen 15R, 15G en 15B bevinden zich naast elkaar in horizontale richting (figuur 11B). Elk van de doorlaatopeningen 15R, 15G en 15B is rond van vorm. Het rooster G3 met de doorlaatopeningen 14R, 14G en 14B en de hulpelektrode GM met de 30 doorlaatopeningen 15R, 15G en 15B vormen tezamen een lens voor een qquauadrupolair convergentiejuk, die dient voor het divergeren van de elektronenbundels in verticale richting en het convergeren van de elektronenbundels in horizontale richting.

Zoals blijkt uit de figuren 12A en 12B kan het derde rooster G3 ronde doorlaatopeningen 14R, 14G en 14B hebben terwijl de hulpelektrode GM rechthoekige doorlaatopeningen 15R, 15G, 15B kan hebben die 35 verticaal gerekt zijn.

Thans zal het lenseffect van het eerste lenssysteem SM1 voor het quadrupolaire convergentiejuk worden beschreven, onder gebruikmaking van een optisch lenssysteem dat ter simulatie .van het elektronenkanon dient. In figuur 13 is de hoofdlens ML getekend als een combinatie van convexe lenzen in verticale en horizontale richting. De convexe lens in verticale richting heeft een sterker lenseffect terwijl de convexe lens 40 in horizontale richting een zwakker lenseffect heeft, als gevolg van de ingebouwde quadrupolaire lens DQL van het vierde rooster G4.

Het eerste lenssysteem SM1 voor het quapolaire convergentiejuk is getekend als een combinatie van een concave lens in verticale richting en een convexe lens in horizontale richting, welke combinatie is opgesteld tussen de hoofdlens ML en het centrum d van het door het afbuigingsjuk DY opgewekte 45 magnetische veld. Deze concave en convexe lenzen leveren tezamen een quadrupolaire lens Qpl die de elektronenbundels in verticale richting divergeert en in horizontale richting convergeert.

De quadrupolaire lens Qp1 heeft een vast astigmatisme waarbij het astigmatische effect tegengesteld is aan dat van de hoofdlens ML. In figuur 13 worden de elektronenbundels geëmitteerd vanaf een puntvormig object a op het kathodesamenstel en gefocusseerd in een brandpunt f op het luminescentiescherm. De 50 elektronenbundels lopen langs banen die voor de verticale en de horizontale richting door ononderbroken lijnen zijn weergegeven.

Zoals blijkt uit figuren 14A en 14B zijn de focusseerspanningen Vfv en Vfh, die aangelegd worden om elke lichtvlek van een elektronenbundel in het midden van het luminescentiescherm In verticale en horizontale richting scherp te krijgen, aan elkaar gelijk. Daarom kunnen de elektronenbundels in het midden 55 van het luminescentiescherm door middel van het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem SM1 exact scherp in verticale en horizontale richting worden gesteld.

Aan het einde van de X-as van het luminescentiescherm is de focusseerspanning Vfv voor het scherp- 7 194352 stellen van de lichtvlek van de elektronenbundel in verticale richting groter dan de fócusseerspannlng Vfh voor het scherpstellen van de lichtvlek van de elektronenbundel in horizontale richting. Het verschil hiertussen is het astigmatische verschil ..Vfm, dat in figuur 14B ca. 0,7 kV bedraagt. Dit astigmatische verschil AVfm is echter veel kleiner dan het gebruikelijke astigmatische verschil AVfo van figuur 5B, dat ca.

5 1,3 kV bedraagt. De minimale afmetingen van de lichtvlek van de elektronenbundel in verticale en horizontale richting komen dicht bij elkaar, zodat het verschil AS tussen de minimale afmetingen gering is.

Het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem SM1 zorgt dan ook voor een vermindering van de absolute waarde van het astigmatische verschil AVfm aan de omtreksrand van het lumlnescentiescherm.

Door de vermindering van het astigmatïche verschil AVfm wordt ook de daarmee evenredige dynamische 10 correctiespanning minder, die op de dynamische quadrupolaire structuur en bij de dynamische focusseer-werking wordt aangelegd.

De wijze waarop de dynamische correctiespanning door het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem SM1 wordt verminderd zal thans aan de hand van figuur 15 worden beschreven. In figuur 15 geeft het punt x een hypothetisch brandpunt weer, dat door het eerste quadrupolaire convergentiejuk- 15 lenssysteem SM1 in de richting van het midden van het scherm wordt gevormd, terwijl het punt y een hypothetisch puntvormig voorwerp weergeeft dat door het lenssysteem SM1 in de richting van het einde van de X-as wordt gevormd, en het punt w een hypothetisch puntvormig object weergeeft dat in de richting van het einde van de X-as wordt gevormd als het genoemde lenssysteem SM1 niet aanwezig is.

Bij aanwezigheid van het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem SM1 loopt de elektronen- 20 bundel vanaf de hoofdlens ML naar het midden van het scherm en ook vanaf de hoofdlens ML naar het einde van de X-as langs banen die door streep-stippellijnen zijn aangegeven. Zonder het genoemde lenssysteem SM1 lopen de elektronenbundels vanaf de hoofdlens ML naar het midden van het scherm en ook vanaf de hoofdlens ML naar het einde van de X-as langs banen die met dikke ononderbroken lijnen zijn aangegeven.

25 De hoofdlens ML heeft een lens-dioptrie D bij afwezigheid van het lenssysteem SM1, en een lensdioptrie Da bij aanwezigheid van het lenssysteem SM1. Verder heeft het genoemde lenssysteem SM1 een lensdioptrie DSM en het afbuigingsjuk DY een lensdioptrie Ddy.

Ter vermindering van de dynamische correctiespanning dienen de lensdioptrieên D en Da te voldoen aan het verband D > Da, terwijl de lensdioptriën DA en DAa, weergegeven door de volgende vergelijkingen, 30 dienen te voldoen aan het verband DA > DAa.

DA = TT- - J-

Aa Ay (1) 35

De letters en cijfers in deze vergelijkingen zijn alle positief.

De lensdioptrie DSM van het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem SM1 wordt door de volgende vergelijkingen gegeven: n - 1 1 40 Dsm - Ag + La Ay + L, [d°y = spn+b^t] <2) - _ — 45 Daarom kunnen de lensdioptrieên DA en DAa worden vervangen door de volgende vergelijkingen: DA Dsm^ + A/

Al + Dsw^AiAa + Lj p,_ Dsm(Bc-L.)2 50 K Bg + DgyLgB^Bg - Lg)

Als La « Bc en La « Aa is (in werkelijkheid is La ongeveer gelijk aan Bc/5) kan de term van La2 worden verwaarloosd. De vergelijkingen (3) kunnen dan bij benadering worden voorgesteld door de volgende vergelijkingen:

55 ΡΛ - °m (1 I

DA (i+twl1 + aJ

194352 8 DAa = d + ο1υ · (1 “ Έτ) (4)

Uit de vergelijkingen (4) blijkt dat voldaan is aan het verband DA > DAg. Is La = O (met de eerste 5 quadrupolaire lens op de hoofdlens) dan is DA = DAa.

Uit het voorgaande volgt dat de correctiewaarde die bij de hoofdlens ML moet worden ingevoerd voor het corrigeren van een verschuiving van het brandpunt, veroorzaakt door de plaatsing van het lenssysteem SM1 (met vast astigmatisme DSM) tussen de hoofdlens ML en het afbuigingsjuk DY, zodanig is dat de lens* dioptrie DA aan de zijde van het einde van de X-as groter is dan de lensdioptrie DAa (beide lensdioptrieèn 10 passen bij een convexe lens). Daarom wordt het verschil (de dynamische correctiewaarde) tussen het midden van het scherm en het einde van de X-as van het scherm verminderd door het vaste astigmatisme Dsm tussen de hoofdlens ML en het afbuigingsjuk DY, zodat de dynamische correctiewaarde minder wordt.

Een probleem dat nog moet worden opgelost is dat de lichtvlek van de elektronenbundel in het midden van het scherm langgerekt in verticale zin is (zie figuur 14A). Deze uitrekking van de lichtvlek doet zich voor 15 omdat de quadrupolaire lens Qp1 (zie figuur 13) voor een onderling verschil tussen de verticale beeld-vergroting Mv (sby/a*) en de horizontale beeldvergroting MH ^bn/an) zorgt. De verticale uitrekking van de lichtvlek van de elektronenbundel volgt ook uit het feit dat het centrum LV van een samengestelde lens in verticale richting en het centrum LH van een samengestelde lens in horizontale richting van elkaar verschillen.

20 Tussen het kathodesamenstel K en het hoofdlensgebied 5 is een tweede quadrupolare convergentiejuk-lenssysteem SM2 opgesteld.

De werking van de elektronenstraalbuis met een eerste en een tweede quadrupolair convergentiejuk-lenssysteem SM1 en SM2 zal thans worden beschreven onder gebruikmaking van een optisch lenssysteem dat ter simulatie van het elektronenkanon dient. In figuur 16 is het lenssysteem SM2 weergegeven door een 25 combinatie van een concave lens in verticale richting en een convexe lens in horizontale richting, welke combinatie tussen de kathoden K en de hoofdlens ML is opgesteld. Deze concave en convexe lenzen zorgen tezamen voor een quadrupolaire lens Qp2 die de elektronenbundels in verticale zin divergeert en in horizontale zin convergeert.

Evenals de quadrupolaire lens Qpl heeft de quadrupolaire lens Qp2 een vast astigmatisme, waarbij het 30 astigmatische effect tegengesteld is aan dat van de hoofdlens ML. Deze hoofdlens ML en het lenssysteem SM1 hebben een astigmatisch effect dat reeds aan de hand van figuur 13 is beschreven.

Zoals blijkt uit figuren 17A en 17B zijn de focusseerspanningen Vfv en Vfh, die worden aangelegd om elke lichtvlek van een elektronenbundel in het midden van het luminescentiescherm in verticale en horizontale zin scherp te krijgen, aan elkaar gelijk. Daarom kunnen de elektronenbundels in het midden van 35 het luminescentiescherm exact scherp in verticale en horizontale zin worden gekregen met behulp van het eerste lenssysteem SM1 en het tweede lenssysteem SM2. De minimale afmetingen van de lichtvlek van de elektronenbundel in verticale en horizontale richting zijn gelijk, zodat de lichtvlek in het midden van het scherm een ronde vorm heeft. Het astigmatische verschil Afn aan het einde van de X-as van het scherm is vrijwel gelijk aan het astigmatische verschil Afm van figuur 14B, en daardoor kleiner dan het gebruikelijke 40 astigmatische verschil Afo. Uit de figuren 14A, 14B, 17A en 17B kan worden afgeleid dat de benodigde dynamische correctiespanning AVf, die evenredig aan de dynamische correctiewaarde voor het focusseren is, door het lenssysteem SM1 wordt verminderd en zelfs bij toevoeging van het tweede lenssysteem SM2 verminderd blijft (AVfn = AVfm <AVfo.

Anders gezegd, hangt het verschil AVf tussen de focusseerspanningen in verticale en horizontale richting 45 als gevolg van het astigmatisme aan het einde van de X-as van het scherm alleen af van het eerste lenssysteem SM1, dat wil zeggen de intensiteit en de stand van het astigmatisme, en wordt het in wezen onafhankelijk van het tweede lenssysteem SM2 bepaald.

De werking van het tweede lenssysteem SM2 zal thans aan de hand van figuur 18 worden beschreven.

In figuur 18 heeft de hoofdlens ML een lensdioptrie D terwijl het afbuigingsjuk DY een lensdioptrie D0Y 50 heeft. Een punt u geeft een hypothetisch puntvormig voorwerp voor het tweede lenssysteem SM2 in de richting van het midden van het scherm aan. Andere aanduidingen van figuur 18, die gelijk aan die van figuur 15 zijn, geven dezelfde grootheden aan.

De lensdioptrie Ddy wordt weergegeven door de volgende vergelijking: 55 + ^-constant ® waarbij Bx, Aa en L vaste waarden hebben die worden bepaald door het ontwerp van de elektronen- 9 194352 straaibuis. De lensdioptrie Ddy is derhalve constant.

Verder wordt de lensdioptrie D door de volgende vergelijking gegeven: D = - ^ + g-j = constant (6) 5 waarin Bc eveneens een vaste waarde heeft die bij het ontwerpen van de elektronenstraalbuis wordt bepaald. De lensdioptrie D is derhalve constant en hangt niet af van de hoogte h van het ingangspunt waar de elektronenbundel de hoofdlens ML treft en van de afstand Au tussen de hoofdlens ML en een hypothe-tisch puntvormig object u voor het tweede lenssysteem SM2.

De benodigde correctiewaarde voor de hoofdlens ML hangt derhalve alleen af van de toestand van de 10 elementen aan de zijde van de hoofdlens ML die naar het afbuigingsjuk DY is gekeerd en houdt geen verband met de toestand van de elementen aan de zijde van de hoofdlens ML die naar de kathoden K is gekeerd. Door de toevoeging van het tweede lenssysteem SM2 kan dan een vermindering van de dynamische focusseerspanning worden bereikt terwijl de ronde lichtvlek van de elektronenbundel in het midden van het scherm wordt gehandhaafd.

15 Aangezien voor en achter de hoofdlens ML concave lenzen in verticale richting en convexe lenzen in horizontale richting zijn toegevoegd, zouden de brandvlakken in het midden van het scherm in verticale en horizontale richting van elkaar kunnen verschillen. Ter compensatie van een dergelijk verschil is het nodig dat de hoofdlens ML verschillende lensintensiteiten in verti Ie en horizontale richting heeft, dat wil zeggen een sterker focusseereffect in verticale richting. Een dergelijk verschil in lensintensiteit kan worden 20 verkregen als de opening van de hoofdlens ML rotatie-asymmetrisch van vorm is. In de getekende uitvoeringsvorm wordt het verschil in lensintensiteit verkregen door de ingebouwde quaudrupolaire convergentiejuk-structuur in het hoofdlensgebied 5.

In de opstelling van de onderhavige uitvinding is het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem MS1 dat op de elektronenbundel een astigmatisch effect, tegengesteld aan het asb'gmatisme ten gevolge 25 van het magnetische afbuigingsveld opwekt, tussen het hoofdlensgebied 5 en het afbuigingsjuk DY opgesteld, teneinde de verhouding Mv/MH van de verticale en horizontale beeldvergrotingen Mv en MH groter dan 1 te maken en zodoende het verschil (astigmatisch verschil) AVf tussen de op het hoofdlensgebied 5 aangelegde dynamische focusseerspanningen te verkleinen.

Het tweede convergentiejuk-lenssysteem SM2, dat een astigmatisch effect in dezelfde richting als het 30 astigmatische effect van het eerste lenssysteem SM1 veroorzaakt, is tussen de kathoden K en het hoofdlensgebied 5 opgesteld. Terwijl het verschil AVf tussen de op het hoofdlensgebied 5 aangelegde dynamische focusseerspanningen verminderd blijft, zorgt het tweede lenssysteem SM2 ervoor dat de vergrotingsverhouding Mv/MH een waarde 1 nadert, zodat een nagenoeg ronde lichtvlek van de elektronenbundel op het midden van het luminescentiescherm wordt geworpen.

35 De elektronenstraalbuis volgens de uitvinding kan dan ook het astigmatische verschil AVf oftewel het verschil tussen de focusseerspanningen in verticale en horizontale richting aan de omtreksrand van het luminescentiescherm verminderen zonder dat de vorm van de lichtvlek van de elektronenbundel in het midden van het luminescentiescherm verandert. De dynamische correctiewaarde kan daardoor kleiner zijn terwijl ook de belasting op de speciale schakeling voor het opwekken en aanleggen van correctie-40 spanningen minder kan zijn.

Het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem SM1 kan de vorm hebben van een plaatvormige of ringvormige magneet die om de hals 1 van de elektronenstraalbuis is geplaatst In een stand dichter bij -het-afbuigingsjuk-DY-kan-een-dergelijkeplaatvormigeotringvormigemagneet-een-astigmatischeffect-opde---— drie elektronenbundels R, G en B uitoefenen, welk effect echter niet gelijk verdeeld is.

45 In de uitvoeringsvorm van figuur 6 bestaat het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem SM1 uit drie vlakke en ronde metalen platen, dat wil zeggen de drie elektroden 10A, 10B en 10C, die tussen het vijfde rooster Gs en de elektrostatische afbuigingsplaten 2 zijn geplaatst en loodrecht op de as van de elektronenstraalbuis staan. De eerste en de derde elektrode 10A en 10C hebben elk een enkele, horizontaal gerekte, rechthoekige doorgangsopening 11 voor het doorlaten van de elektronenbundels R, G en B die 50 door de kathoden K zijn uitgezonden, terwijl de tweede elektrode 10B, die zich tussen de beide andere elektroden bevindt, drie afzonderlijke, verticaal gerekte, rechthoekige doorgahgsopeningen 12R, 12G en 12B heeft voor het doorlaten van de betreffende elektronenbundels R, G en B. De anodespanning Hv wordt op de eerste elektrode 10A en de derde elektrode 10C aangelegd, terwijl de convergentiespanning Hc op de tweede elektrode 10B wordt aangelegd. Het astigmatische effect wordt zodoende in gelijke mate op de drie 55 elektronenbundels R, G en B uitgeoefend. Dit astigmatische effect is gelijkmatig en stabiel aangezien het langs elektrostatische weg door het eerste lenssysteem SM1 wordt opgewekt

Een andere uitvoeringsvorm van de elektronenstraalbuis volgens de uitvinding zal worden beschreven 194352 10 aan de hand van de figuren 19 en 20A tot 20D.

Zoals blijkt uit figuur 19 omvat de elektronenstraalbuis een eerste quadrupolair convergentiejuk-lenssysteem SM1 dat tussen een vijfde rooster Gs en een stel elektrostatische afbuigingsplaten 2 is opgesteld. Dit lenssysteem SM1 omvat twee elektroden 16A en 16B in de vorm van platte metalen schijven 5 die loodrecht op de as van de elektronenstraalbuis staan.

De eerste elektrode 16A, die dichter bij het vijfde rooster Gs ligt, heeft drie afzonderlijke doorlaat* openingen 17R, 17G en 17B voor het doorlaten van de elektronenbundels R, G en B. De doorlaatopeningen liggen in horizontale richting naast elkaar en zijn rechthoekig van vorm met een lange as in verticale richting (verticaal gerekt). Verder heeft de elektrode 16A in totaal zes flenzen 18 die onder een rechte hoek van de 10 verticale zijranden van de doorlaatopeningen 17R, 17G en 17B afstaan en naar de tweede elektrode zijn gekeerd. De flenzen 18 kunnen zijn omgezet of vastgelast.

De tweede elektrode 16B, die dichterbij de afbuigingsplaten 2 ligt, heeft een enkele doorgangsopening 19 voor het doorlaten van alle elektronenbundels R, G en B. Deze doorlaatopenlng Is rechthoekig van vorm met een lange as in horizontale richting (horizontaal gerekt). Verder heeft deze elektrode 16B een paar 15 flenzen 20 die onder een rechte hoek van de boven- en onderrand van de doorlaatopening 19 afstaan en naar de eerste elektrode 16A zijn gekeerd. De flenzen 20 kunnen zijn omgezet of vastgelast

De beide elektroden 16A en 16B zijn zodanig geplaatst dat de flenzen 18 en de flenzen 20 naar elkaar toe zijn gekeerd. Op de eerste elektrode 16A wordt de convergentiespanning Hc, en op de tweede elektrode 16B de anodespanning Hv aangelegd.

20 Het lenssysteem SM1 van de figuren 19 en 20A tot 20D zorgt ook voor het leveren van een astigmatisch effect dat gelijk is voor de drie elektronenbundels R, G en B. Dit astigmatische effect is gelijkmatig en stabiel, aangezien hef langs elektrostatische weg door het lenssysteem SM1 wordt opgewekt.

De figuren 21A en 21B tonen nog een andere uitvoeringsvorm van het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem van de uitvinding. Dit lenssysteem levert een astigmatisch effecect op de 25 elektronenbundels langs magnetische weg.

In de figuren 21A en 21B is het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem opgenomen in een elektronenstraalbuis met drie bundels en drie elektronenkanonnen. Het quadrupolaire lenssysteem heeft telkens twee diametraal tegenover elkaar liggende plaatvormige magneten 23a en 23b die bevestigd zijn aan de omtreksranden van ronde doorlaatopeningen 22R, 22G en 22B voor elektronenbundels in de bodem 30 van een convergentiebeker 21. De plaatvormige magneten 23a en 23b die rondom elk der doorlaatopeningen 22R, 22G en 22B liggen zijn zodanig gerangschikt dat, als het vlak waarin zij liggen in vier kwadranten wordt verdeeld, hun N-polen (gearseerd) in het eerste en het derde kwadrant en hun Z-polen in het tweede en het vierde kwadrant liggen. Daardoor leveren de plaatvormige magneten 23a en 23b een magneetveld in de door de pijlen aangegeven richting.

35 De figuren 22A en 22B tonen nog een andere uitvoeringsvorm van het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem volgens de uitvinding. Dit lenssysteem zorgt langs magnetische weg voor een astigmatisch effec op de elektronenbundels.

In figuren 22A en 22B is het eerste quadrupolaire convergentiejuk-lenssysteem opgenomen in een elektronenstraalbuis met drie bundels en één elektronenkanon. Het lenssysteem omvat dunne rechthoekige 40 plaatvormige magneten 25 die elk aan een zijwand van de elektrostatische afbuigingsplaten 2 (met doorlaatopeningen 24R, 24G, 24B) nabij het vijfde rooster G5 zijn bevestigd. Meer in het bijzonder ziet men hier drie afbuigingsplaten 2B, 2G en 2R, waarvan de eerste plaat 2B en de derde plaat 2R trogvormig en de tweede plaat 2G rechthoekig in dwarsdoorsnede zijn. In figuur 22B (gezien van het luminescentiescherm) is één plaatvormige magneet 25 aan het verticale buitenoppervlak van de eerste afbuigingsplaat 2B bevestigd, 45 terwijl twee plaatvormige magneten 25 aan de verticale buitenoppervlakken van de tweede afbuigingsplaat 2G, en één plaatvormige magneet 25 aan het verticale buitenoppervlak van de derde afbuigingsplaat 2R zijn bevestigd. Elk van de plaatvormige magneten 25 heeft een H-pool (gearceerd) in het linkerbovendeel en het rechter benedendeel, alsmede een Z-pool in het rechter bovendeel en het linker benedendeel.

In elk der uitvoeringsvormen van figuren 21A, 21B, 22A en 22B zorgt het eerste quadrupolaire 50 convergentiejuk-lenssysteem voor een astigmatisch effect, dat voor alle elektronenbundels R, G en B gelijk is. Ofschoon de elektronenbundels R, G en B ook gedeeltelijk worden beïnvloedt door het magnetische veld afkomstig van het afbuigingsjuk DY, is de invloed daarvan op de convergentie bijzonder gering en zullen geen praktische problemen optreden aangezien het astigmatische effect in gelijke mate op de drie elektronenbundels R, G en B wordt uitgeoefend.

Claims (5)

11 194352

1. Elektronenstraalbuis met een luminescentiescherm, een afbuigingsjuk en een elektronenkanon, welk elektronenkanon met tussenschakeling van het afbuigingsjuk tegenover het scherm is geplaatst, waarbij het 5 elektronenkanon de volgende onderdelen omvat; - middelen voor het emitteren van drie elektronenbundels; - een hoofdlens voor het doorlaten van de drie elektronenbundels, welke hoofdlens een quadrupolair lenssysteem inhoudt, dat reageert op elektrische focusseerspanningen en dient voor het opheffen van een astigmatisch effect, dat aan de omtreksrand van het scherm op de elektronenbundels optreedt, 10 wanneer de drie elektronenbundels door het afbuigingsjuk worden afgebogen; - een, een eerste lenssysteem vormend,quadrupolair convergentiejuk, geplaatst tussen de hoofdlens en het afbuigingsjuk en dienend voor het opwekken van een astigmatisch effect dat tegengesteld is aan het astigmatische effect dat bij het afbuigen van de elektronenbundels op die bundels wordt uitgeoefend; - en een een tweede lenssysteem vormend quadrupolair convergentiejuk, geplaatst tussen de 15 emitteringsmiddelen en de hoofdlens en dienend voor het opwekken van een astigmatisch effect dat in dezelfde richting werkt als het astigmatische effect van het, het eerste lenssysteem vormende, quadrupolair convergentiejuk, met het kenmerk, dat het, het eerste lenssysteem vormende, quadrupolaire convergentiejuk een convergentiebeker omvat met daarin een groep van drie afzonderlijke doortaat-openingen voor het doorlaten van de elektronenbundels, alsmede drie paren plaatvormige magneten, 20 waarbij de magneten van elk paar aan tegenoverliggende randen van één der dooriaatopeningen zijn opgesteld.

2. Elektronenstraalbuis volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elk van de beide lenssystemen vormende quadrupolaire convergentiejukken omvat: een concave lens in een richting loodrecht op, en een convexe lens in een richting evenwijdig aan de richting waarin de elektronenbundels door het afbuigingsjuk 25 worden afgebogen.

3. Elektronenstraatibuis volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het quadrupolaire lenssysteem van de hoofdlens een convexe lens omvat in een eerste richting loodrecht op, en een convexe lens in een tweede richting evenwijdig aan de richting waarin de elektronenbundels door het afbuigingsjuk worden afgebogen, waarbij elke convexe lens een grotere lensintensiteit in de eerste richting en een geringere 30 lensintensiteit in de tweede richting heeft.

4. Elektronenstraalbuis volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het het tweede lenssysteem vormende quadrupolaire convergentiejuk een elektrode omvat die nagenoeg loodrecht op een as van de elektronenstraalbuis staat, welke elektrode een groep dooriaatopeningen voor het doorlaten van de afzonderlijke elektronenbundels heeft.

5. Elektronenstraalbuis volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de dooriaatopeningen cirkelvormig zijn, waarbij de plaatvormige magneten diametraal tegenover elkaar zijn gepositioneerd aan de randen om de omtrek van de dooriaatopeningen, welke in de bodem van de convergentiebeker zijn gevormd. Hierbij 18 bladen tekening