NL8702631A

NL8702631A - Kleurenbeeldbuis, afbuigsysteem en elektronenkanon.

Info

Publication number: NL8702631A
Application number: NL8702631A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1987-11-04
Filing date: 1987-11-04
Publication date: 1989-06-01
Also published as: US5017843A; JPH01149342A; EP0315269A1; JP2711553B2; CN1034287A; KR890008897A

Description

t 4 PHN 12.323 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Kleurenbeeldbuis, afbuigsysteem en elektronenkanon.

De uitvinding heeft betrekking op een kleurenbeeldbuis bevattende a) een uit een hals, een conus en een beeldvenster bestaande geevacueerde omhulling, 5 b) in de hals een elektronenkanon voor het opwekken van een centrale en twee buitenste met hun assen in één vlak gelegen elektronenbundels, dat een eerste en een tweede elektrodesysteem, die samen in bedrijf een hoofdlens vormen, en middelen voor het toevoeren van een focusspanning en een hoogspanning aan respectievelijk het eerste 10 en het tweede elektrodesysteem bevat, c) een astigmatisch element voor het astigmatisch beïnvloeden van de elektronenhundels, en d) een afbuigsysteem voor het opwekken van afbuigvelden voor het afbuigen van de elektronenbundels.

15 Een kleurenbeeldbuis van de in de eerste alinea omschreven soort is bekend uit de Europese octrooiaanvrage EP-A-0231964.

In EP-A-0231964 is de kleurenbeeldbuis voorzien van een afbuigsysteem, dat in bedrijf zulke horizontale en vertikale magnetische afbuigvelden opwekt dat de drie door het elektronenkanon opgewekte en 20 door de hoofdlens op het beeldscherm gefocusseerde elektronenbundels over het gehele beeldvenster convergeren, Hierdoor treedt tevens een vertikale overfocussering van de elektronenbundels op het beeldvenster op. Dit kan gedeeltelijk door middel van een statisch astigmatisch element worden gecompenseerd, voor toepassingen waarin steeds hogere 25 eisen aan de scherpte wordt gesteld bijvoorbeeld voor high resolution kleurenbeeldbuizen is dit soms niet voldoende. In EP-A-0231964 wordt een constructie voor een elektronenkanon beschreven waardoor, door het dynamisch koppelen van de sterkte van het astigmatisch element aan de sterkte van de afbuigvelden een nagenoeg volledige correctie van de 30 vertikale overfocussering mogelijk is,

De horizontale spotgroote neemt bij afbuiging echter ook met een bepaalde spotvergrotingsfactor toe, die voor 110° •«702631 f ♦· PHN 12.323 2 kleurenbeeldbuizen meer dan twee bedraagt. De spot blijft wel in horizontale richting over het hele beeldscherm in focus of nagenoeg in focus. Deze horizontale spotvergrotingsfactor wordt in de bekende constructie niet of slechts in geringe mate verminderd. Door de steeds 5 hogere eisen die aan de scherpte van de afbeelding worden gesteld, met name bij high resolution kleurenbeeldbuizen of bij gebruik van kleurenbeeldbuizen voor high definition televisie is het ook van belang de horizontale spotvergrotingsfactor te verminderen. Het is een doel van de uitvinding een kleurenbeeldbuis van de in de eerste alinea vermelde 10 soort te verschaffen, waarbij de horizontale spotvergrotingsfactor bij afbuiging verminderd is.

Hiertoe is een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding gekenmerkt doordat in het elektronenkanon in bedrijf een convergentie beïnvloedend element gevormd is waarin op elke buitenste 15 elektronenbundel een kracht uitgeoefend wordt die een component in het vlak van de elektronenbundels, dwars op de as van de betreffende buitenste elektronenbundel en van de centrale electronenbundel af gericht bezit en dat het afbuigsysteem in bedrijf zodanige afbuigvelden opwekt dat de kleurenbeeldbuis zelf-convergerend is.

20 Onder een zelfconvergerend kleurenbeeldbuis wordt hier een kleurenbeeldbuis verstaan waarvoor in bedrijf de drie elektronenbundels over het hele beeldvenster convergeren.

De uitvinding berust op het volgende:

In het convergentie beïnvloedend element in het eerste elektrodesysteem 25 ondervinden in bedrijf de buitenste elektronenbundels een kracht die deze elektronenbundels van de centrale elektronenbundel af afbuigt. Tevens is het afbuigsysteem zodanig ten opzichte van de stand van de techniek verandert dat de kleurenbeeldbuis zelfconvergerend is. Zonder verandering van het afbuigsysteem treedt namelijk onderconvergentie van 30 de elektronenbundels op het beeldvenster op. Deze verandering van het afbuigsysteem heeft tot gevolg dat de magnetische afbuigvelden minder astigmatisch karakter bezitten. Bij een vermindering van het astigmatisch karakter van de afbuigvelden worden de buitenste elektronenbundels door de afbuigvelden meer naar de centrale 35 elektronenbundel bundel toegebogen. De beide door de uitvinding geïntroduceerde effecten op de convergentie van de elektronenbundels compenseren elkaar. Het doel van de uitvinding wordt bereikt doordat het .8702631 * * PHN 12.323 3

Binder sterke astigmatische karakter van de afbuigvelden een verkleining van de horizontale spotvergrotingsfactor tot gevolg heeft. Een bijkomend voordeel is dat een afbuigsysteem voor een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding eenvoudiger te construeren is, daar een afbuigsysteem 5 complexer is, naarmate de afbuigvelden meer astigmatisch karakter bezitten.

Bij voorkeur is dit convergentie beïnvloedend element het astigmatisch element zodat door middel van één element zowel de vertikale overfocussering als de convergentie van de elektronenbundels 10 geregeld wordt, waarbij bij voorkeur de kleurenbeeldbuis voorzien is van middelen voor het koppelen van de sterkte van het convergentie beïnvloedend element aan de sterkte van de afbuigvelden.

Een uitvoeringsvorm van een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding waarin het eerste elektrodesysteem zo gevormd is dat in het 15 astigmatisch element in bedrijf voor ieder van de elektronenbundels een 4-poolveld wordt opgewekt, wordt gekenmerkt doordat de centra van de 4-poolvelden voor de buitenste elektronenbundels verder verwijderd zijn van de as van de centrale elektronenbundel dan de as van de betreffende elektronenbundel.

20 Doordat de centra van de 4-poolvelden voor de buitenste elektronenbundels op de vermelde wijze niet samen vallen met de bundelassen van deze elektronenbundels ondervinden de buitenste elektronenbundels een van de centrale bundel afgerichte kracht. De door het astigmatische element op de elektronenbundels uitgeoefend 25 astigmatisch effect verandert niet of slechts in geringe mate.

Het beoogde effect kan ook op alternatieve wijze bereikt worden in een uitvoeringsvorm van een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding waarin de symmetrieassen van de 4-poolvelden voor de buitenste elektronenbundels in het vlak van de elektronenbundels liggen 30 en een van de centrale elektronenbundel afgerichte hoek maken met de as van de centrale elektronenbundel.

Een uitvoeringsvorm waarin beide hiervoor vermelde uitvoeringsvormen gecombineerd zijn is eveneens mogelijk.

In een uitvoeringsvorm van de uitvinding waarin het 35 eerste elektrodesysteem een eerste-, een hulp en een tweede elektrode bevat waarvan de tweede elektrode aan het tweede elektrodesysteem grenst, de hulpelektrode zich tussen de eerste en de tweede elektrode .8702631 PHN 12.323 4 bevindt, voorzien is van openingen voor de passage van de elektronenbundels geschikt voor het opwekken van de 4-pool velden en in bedrijf gekoppeld is met middelen voor het toevoeren van een hulpelektrode spanning en tenminste de tweede elektrode gekoppeld is 5 middelen voor het toevoeren van een regelspanning kan het beoogde effect op constructief eenvoudige wijze verkregen worden indien de zwaartepunten van de openingen waardoor de buitenste elektronenbundels trden verder van de as van de centrale elektronenbundel verwijderd zijn dan de as van de door de betreffende opening tredende elektronenbundel. 10 Ook kunnen de openingen waardoor de buitenste elektronenbundels treden een hoek maken met de centrale opening en zich meer van het beeldvenster af gericht uitstrekken.

De openingen in de hulpelektrode kunnen iedere vorm hebben die leidt tot het produceren van 4-poolvelden, bijvoorbeeld 15 rechthoekig, langwerpig of ruitvormig en zijn in het algemeen vertikale openingen. Onder vertikale openingen worden hier openingen verstaan waarvan de dimensie in het vlak van de elektronenbundels kleiner is dan de dimensie in een vlak dwars op het vlak van de elektronenbundels.

Bij voorkeur bevatten de middellen voor het dynamisch 20 koppelen van de sterkte van het astigmatisch element aan de afbuigvelden middelen voor het toevoeren van een dynamische variërende regelspanning op de tweede elektrode die een component, bijvoorbeeld een paraboolvormige component, bevat die synchroon met het horizontale en/of het vertikale magnetische afbuigveld verloopt. Dan veranderen de in het 25 eerste elektrodesysteem op de elektronenbundels werkende krachten zo, dat de buitenbundels in het elektronenkanon synchroon met het horizontale en/of vertikale afbuigveld verlopende afbuigingen ondervinden. Hierdoor verlopen de in het elektronenkanon opgewekte onderconvergentie en de door het afbuigsysteem gegeven compenserende 30 overconvergentie synchroon.

Een gunstige uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de hulpelektrode voorzien is van vertikale openingen en het eerste elektrodesysteem een zich tussen de hulpelektrode en de tweede elektrode bevindende tussenelektrode, voorzien van een tegenover 35 de openingen in de hulpelektrode gelegen horizontale opening of van tegenover de openingen in de hulpelektrode gelegen horizontale openingen, bevat. Dit maakt het mogelijk om het relatieve verschil .8702631 PHN 12.323 5 fc tussen de vertikale en horizontale dimensie van de openingen van de hulpelektrode te verkleinen zodat de horizontale dimensie van de openingen vergroot kan worden en de openingen in de hulpelektrode verder van de centrale elektronenbundel verschoven kunnen worden zonder dat de 5 door deze openingen tredende elektronenbundels de randen van de openingen in de hulpelektrode treffen. Door deze verschuiving wordt een sterker effect op de convergentie van de elektronenbundels in het eerste elektrodesysteem geïnduceerd, hetgeen het gebruik van homogener aagnetische afbuigvelden mogelijk maakt, met de hiervoor vermelde 10 voordelen. Het in het eerste elektrodesysteem ter plaatse van de hulpelektrode opgewekte veld verliest in deze uitvoeringsvorm gedeeltelijk zijn astigmatisch karakter. In een uiterst geval kunnen de openingen zelfs zo worden dat het astigmatische karakter van het in de openingen verwekte veld nagenoeg geheel verdwijnt.

15 Enige uitvoeringsvormen van de uitvinding worden nu bij wijze van voorbeeld nader toegelicht aan de hand van een tekening waarin:

Figuur 1 een langsdoorsnede van een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding weergeeft;

Figuur 2 een langsdoorsnede van een elektronenkanon met 20 hulpelektrode zoals bekend uit de stand van de techniek laat zien;

Figuren 3, 4, 5 en 6 aan de hand van schematische doorsneden van kleurenbeeldbuizen enige inzichten die aan de uitvinding ten grondslag liggenillustreren;

Figuur 7 een langsdoorsnede van een elektronenkanon 25 geschikt voor een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding laat zien;

Figuur 8 een vooraanzicht van een hulpelektrode voor een elektronenkanon bekend uit de stand van de techniek laat zien;

Figuur 9 een vooraanzicht van een hulpelektrode geschikt voor een elektronenkanon voor een kleurenbeeldbuis-30 afbuigsysteemcombinatie volgens de uitvinding laat zien;

Figuur 10 een langsdoorsnede van een elektronenkanon geschikt voor een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding toont;

Figuur 11 een andere uitvoeringsvorm van een elektronenkanon geschikt voor een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding 35 in doorsnede toont;

Figuur 12 een gunstige uitvoeringsvorm voor een elektronenkanon geschikt voor een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding .8702631 ( PHN 12.323 6 in doorsnede toont;

Figuur 13 een gedeeltelijk perspectivisch aanzicht van hulpelektrode GAST en tussenelektrode 48, zoals weergegeven in figuur 12, toont; 5 Figuur 14 een gedeeltelijk perspectivisch aanzicht van een andere uitvoeringvorm van de hulpelektrode GAST en de tussenelektrode toont;

Figuur 15 een gedeeltelijk perspectivisch aanzicht van weer een andere uitvoeringsvorm van de hulpelektrode G^^ en de 10 tussenelektrode toont;

Figuur 16 een gedeeltelijk perspectivisch aan zicht van een detail van een andere uitvoeringsvorm van een elektronenkanon geschikt voor een kleurenbeeldbuis volgens de afbeelding toont.

De figuren zijn schematisch, en niet op schaal getekend, 15 waarbij in de verschillende uitvoeringsvormen overeenkomstige delen als regel met dezelfde verwijzingscijfers zijn aangeduid.

Figuur 1 toont een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding in doorsnede. In een glazen omhulling 1, welke is samengesteld uit een beeldvenster 2, een konus 3 en een hals 4, is in 20 deze hals een elektronenkanon 5 aangebracht, dat drie elektronenbundels 6, 7 en 8 opwekt die met hun assen in het vlak van tekening zijn gelegen. De as van de middelste elektronenbundel 7 valt in onaf gebogen toestand samen met de buisas 9. Het beeldvenster 2 is aan de binnenzijde van een groot aantal trio's van fosforelementen voorzien. De elementen 25 kunnen bijvoorbeeld uit lijnen of dots bestaan. In het onderhavige voorbeeld worden lijnvormige elementen getoond. Elk trio bevat een lijn bestaande uit een groen oplichtende fosfor, een lijn bestaande uit een blauw oplichtende fosfor en een lijn bestaande uit een rood oplichtende fosfor. De fosforlijnen staan loodrecht op het vlak van tekening. Voor 30 het beeldscherm is een schaduwmasker 11 gepositioneerd, waarin een groot aantal langwerpige openingen 12 is aangebracht, waardoor de elektronenbundels 6, 7 en 8 treden, die ieder slechts fosforlijnen van een kleur treffen. De drie in één vlak liggende elektronenbundels worden afgebogen door het afbuigspoelenstelsel 13.

35 In figuur 2 is een langsdoorsnede weergegeven van een elektronensysteem zoals bekend uit EP-A-0231964. Het elektronenkanon bevat een gemeenschappelijke bekervormige elektrode 20, waarin drie .8702631 PHN 12.323 7 kathodes 21, 22 en 23 zijn bevestigd, en een gemeenschappelijk plaatvormig schermrooster 24. De drie met hun assen in één vlak gelegen elektronenbundels worden gefocusseerd met behulp van de voor de drie elektronenbundels gemeenschappelijke elektrodensystemen 25 (S3) en 5 26 (G4). Elektrodesysteem 25 bestaat uit twee bekervormige delen die met hun open uiteinden naar elkaar gekeerd zijn, een eerste elektrode 27 en een tweede elektrode 28, De hoofdlens wordt gevormd door het eerste elektrodesysteem G3 en het tweede elektrodesysteem, of anode, G4 en kan van een conventioneel of van bijvoorbeeld het polygoon type zijn.

10 Elektrode 26 bevat één bekervormig deel 29 en een centreerbus 30, waarvan de bodem van openingen 31 is voorzien waardoor de elektronenbundels treden. Elektrode 25 is voorzien van een zich naar elektrode 26 uitstrekkende rand buitenste rand 32 en elektrode 26 van een zich naar elektrode 25 uitstrekkende buitenste rand 33. In het 15 verdiept gedeelte 34, dat zich loodrecht op de assen 35, 36 en 37 van de elektronenbundels 6, 7 en 8 uitstrekt, zijn openingen 38, 39 en 40 aangebracht. In het verdiept gedeelte 41, dat zich in hoofdzaak loodrecht op de as 36 van de middelste elektronenbundel uitstrekt zijn openingen 42, 43 en 44 aangebracht . De verdiepte gedeelten 34 en 41 20 vormen één geheel met respektievelijk de delen 28 en 29.

Afhankelijk van het kanonontwerp kunnen de elektronenbundels óf in de hoofdlens naar elkaar toe worden gebogen, óf in het lensveld tussen elektrodes 24 en 27. In dit voorbeeld worden de elektronenbundëls 6, 7 en 8 in de focusseerlens naar elkaar 25 toegebogen.

Een astigmatisch element is in deze uitvoeringsvorm in het eerste elektrodesysteem gevormd met behulp van een hulpelektrode GAST, die als een vlakke plaat met langwerpige openingen 45, 46 en 47 geïsoleerd is aangebracht op enige afstand van de hoofdlens. De 30 openingen kunnen iedere vorm hebben die leidt tot het vormen van een 4-pool veld voor de door de openingen tredende elektronenbundels, b.v. een rechthoekige, een ovale vorm, of een ruitvorm.

De hulpelektrode welke in dit voorbeeld elektrisch gekoppeld is aan elektrode 27 is voorzien van middelen, welke middelen 35 in deze figuur niet getekend zijn, voor het toevoeren van een constante spanning Vjoc. G3 is in dit voorbeeld tevens voorzien van middelen voor het toevoeren van een regelspanning Vfoc + Vc aan elektrode 28.

.8702631 » PHN 12.323 8

Voor een uitgebreidere verhandeling over de werking en de eigenschappen van het elektronenkanon getoond in figuur 2 wordt verwezen naar EP-A-0213964.

Aan de hand van figuren 3 tot en met 6 waarin 5 schematische doorsneden van kleurenbeeldbuizen getoond worden wordt het inzicht dat ten grondslag ligt aan de uitvinding verduidelijkd. Figuur 3 toont een kleurenbeeldbuis bekend uit de stand van de techniek met een elektronenkanon 5 en afbuigsysteem 13. De elektronenbundels convergeren overal op het beeldvenster. In figuur 4 is slechts het elektronenkanon 5 10 vervangen door een elektronenkanon geschikt voor een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding 5'. Bij afbuiging treedt nu onderconvergentie op dat wil zeggen dat de elektronenbundels elkaar snijden voorbij het beeldvenster in vlak C, dat met stippellijnen in figuur 4 is aangegeven. In figuur 5 is ten opzichte van figuur 3 slechts het 15 afbuigsysteem 13 veranderd tot het afbuigsysteem 13', dat magneetvelden met een minder sterk astigmatisch karakter opwekt. Bij afbuiging treedt nu overconvergentie op, de elektronenbundels snijden elkaar voor het beeldvenster in vlak D. Beide effecten, zowel onderconvergentie als overconvergentie, hebben op zichzelf beschouwd een negatief effect op de 20 afbeelding en worden dan ook doorgaans zoveel mogelijk vermeden en/of geminimaliseerd. Figuur 6 ten slotte toont een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding met elektronenkanon 5' en afbuigsysteem 13'. De door het elektronenkanon 5' geïnduceerde onderconvergentie en de door het afbuigsysteem 13' geïnduceerde overconvergentie compenseren elkaar zodat 25 de kleurenbeeldbuis zelfconvergerend is. Beide maatregelen oefenen derhalve in combinatie geen invloed uit op de convergentie van de elektronenbundels. Het voordeel van de uitvinding is gelegen in het feit dat de afbuigvelden een minder sterk astigmatisch karakter bezitten zodat de horizontale spotvergrotingsfactor bij afbuiging verminderd is. 30 Het effect van de uitvinding is groter naarmate de in het elektronenkanon geïnduceerde onderconvergentie groter is. In een extreem geval kan een afbuigsysteem met minimaal astigmatisch karakter en dus een astigmatisch element met minimale sterkte gebruikt worden.

Figuur 7 toont in langsdoorsnede een elektronenkanon 35 geschikt voor een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding. Dit elektronenkanon verschilt van het elektronenkanon getoond in figuur 2, doordat de openingen 45 en 47 in de hulpelektrode GAST waardoor de .8702631 PHN 12.323 9 elektronenbundels 6 en 8 treden, ten opzichte van de centrale elektronenbundel 7 meer naar buiten gelegen zijn dan de assen van de bundels 8 en 6 respektievelijk. Hierdoor ondervinden de elektronenbundels 6 en 8 een van de centrale elektronenbundel af 5 gerichte kracht. De maximale spotvergrotingsfactor dat wil zeggen de ratio van de spotdiameter aan de randen van het beeldvenster en de spotdiameter in het centrum van het beeldvenster is voor de bekende 110° kleurenbeeldbuis ongeveer 2,2. Voor de kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding is deze factor bij voorkeur tot ten minste 2,0 10 verminderd. In dit voorbeeld bevat het afbuigsysteem een vertikaal en horizontaal afbuigspoelenstelsel, die ieder twee diametraal ten opzichte van elkaar opgestelde spoelen bevatten. Naast het voordeel van de verminderde maximale spotvergrotingsfactor heeft de uitvinding als voordeel dat het wikkelschema voor de spoelenstelsels vereenvoudigt 15 zodat de spoelen op eenvoudigere wijze gewikkeld kunnen worden. Ook indien het afbuigsysteem voorzien is van hulpmiddelen voor het beïnvloeden van de magnetische afbuigvelden, bijvoorbeeld voorzien van plaatjes uit zacht magnetisch materiaal dan zijn in het algemeen minder van deze middelen nodig naarmate het op te wekken veld homogener is. Een 20 verder voordeel dat uit het minder sterke astigmatisch karakter van de afbuigvelden volgt is gelegen in het feit dat de spotvorm cirkelvormiger wordt. In de bekende stand van de techniek is de horizontale dimensie van de spot aan de randen van het beeldscherm beduidend groter dan de vertikale dimensie. In het bijzonder voor data displays is een meer 25 uniforme spotvorm gewenst. Een te kleine vertikale dimensie kan tevens Moiré effecten ten gevolge hebben.

Figuur 8 toont een vooraanzicht van de hulpelektrode van het bekende elektroden systeem van figuur 2. De assen van de elektronenbundels 6, 7 en 8 zijn op deze figuur aangegeven door kruisjes 30 en vallen nagenoeg samen met de zwaartepunten van de openingen 45, 45 en 47. De centra van de in de openingen gevormde 4-polen vallen nagenoeg samen met de bundelassen.

Figuur 9 toont een vooraanzicht van een hulpelektrode geschikt voor een elektronenkanon voor een kleurenbeeldbuis volgens de 35 uitvinding. De zwaartepunten van de openingen 45 en 47 zijn in deze figuur aangegeven door stippen. Zoals uit de figuur blijkt zijn deze zwaartepunten, die nagenoeg samenvallen met de centra van de in de .8702631 » PHN 12.323 10 openingen gevormde 4-polen, ten opzichte van de centrale elektronenbundel meer naar buiten gelegen dan de assen van de bundels 6 en 8. Hierdoor ondervinden in bedrijf elektronenbundels 6 en 8 elk een van de centrale bundel af gerichte kracht zodat zij naar buiten 5 afgebogen worden.

De hier getoonde uitvoeringsvorm van de uitvinding dient niet als beperkend beschouwd te worden. De hulpelektrode GAST kan op alternatieve wijze los staan van elektrode 27, en de regelspanning VfOC + Vc kan dan tevens aan elektrode 27 toegevoerd worden.

10 Figuur 10 toont een volgend voorbeeld van een elektronenkanon geschikt voor een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding in doorsnede. In dit voorbeeld worden de elektronenbundels tussen elektroden 24 en 27 naar elkaar toegebogen.

Figuur 11 toont een andere uitvoeringsvorm van een 15 elektronenkanon geschikt voor een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding in doorsnede. Deze figuur verschilt ten opzichte van het bekende elektronenkanon zoals getoond in figuur 2 doordat openingen 45, 46 en 47 zich niet in een vlak bevinden maar openingen 45 en 47 zich onder een kleine van het beeldvenster af gerichte hoek ten opzichte van opening 46 20 uitstrekken. Deze hoek is hier voor de duidelijkheid vergroot weergegeven.

Een gunstige uitvoeringsvorm voor een elektronenkanon geschikt voor een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding is weergegeven in figuur 12.Deze figuur verschilt van figuur 10 doordat de tweede 25 elektrode 28 voorzien is van een naar de hulpelektrode gekeerd tussenelektrode 48, voorzien van horizontale openingen 49, 50 en 51.

Deze openingen bevinden zich tegenover de vertikale openingen in de hulpelektrode GAST. De horizontale openingen in tussenelektrode 48 maken het mogelijk om het relatieve verschil tussen de horizontale en de 30 vertikale grootte van de openingen in de hulpelektrode te verminderen en daardoor de openingen in de hulpelektrode GAST verder naar buiten te schuiven zonder dat de door deze openingen tredende elektronenbundels de randen van de openingen in de hulpelektrode treffen. Hierdoor wordt een sterker effect op de convergentie van de elektronenbundels in de eerste 35 focusseerelektrode geïnduceerd, hetgeen het gebruik van homogener magnetische afbuigvelden ter compensitie mogelijk maakt, met de hiervoor vermelde voordelen.

.8702631 PHN 12.323 11

Figuur 13 toont een gedeeltelijk perspectivisch aanzicht van hulpelektrode GAST en tussenelektrode 48, zoals weergegeven in figuur 12. De afstand tussen hulpelektrode GAST en tussenelektrode 48 is in deze figuur vergroot teneinde beide elektroden duidelijk te kunnen 5 weergeven.

Figuur 14 toont een gedeeltelijk perspectivisch aanzicht van een alternatieve uitvoeringvorm van een elektronenkanon zoals weergegeven in figuur 8. Hierin is tussenelektrode 48 niet voorzien van drie verschillende tegenover de drie vertikale openingen gelegen 10 openingen 49, 50 en 51, waar van één langgerekte opening 52.

In figuren 13 en 14 is tussenelektrode 48 gekoppeld aan elektrode 28, in figuur 15 is een uitvoering getoond waarin tussenelektrode 48 los van elektrode 28 staat.

De openingen zowel in de hulpelektrode GAST als in de 15 tussenelektrode 48 zijn hier als ovalen weergegeven. Dit dient echter niet als beperkend te worden beschouwd. De openingen kunnen ook bijvoorbeeld een rechthoekige, of ruitvormige doorsnede hebben. Ook is het mogelijk dat de openingen in de tussenelektrode 48 rechthoekig zijn terwijl de openingen in hulpelektrode GAST ovaal zijn of omgekeerd.

20 Figuur 16 toont in gedeeltelijk perspectivisch aan zicht een detail van een andere uitvoeringsvorm van een elektronenkanon geschikt voor een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding. In deze uitvoering zijn de openingen in GAST voorzien van vertikale vanen 53 en de openingen van tussenelektrode 48 van vanen 54. Elektrode 27 is 25 voorzien van een naar de hulpelektrode gekeerd vlak 56 voorzien van openingen met horizontale vanen 57. In bedrijf wordt door de hulpelektrode met behulp van de vanen 53, 54 en 57 het astigmatisch element gevormd.

Aan de hand van de figuren zal tenslotte als voorbeeld 30 een mogelijke, en gebruikte, methode om een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding te ontwerpen worden vermeld. Een 110° kleurenbeeldbuis zoals getoont in figuur 5 wordt voorzien van een afbuigsysteem 13' dat afbuigvelden opwekt met een zodanig astigmatisch karakter dat aan de / randen van het beeldvenster een overconvergentie 0, dat wil zeggen een 35 afstand tussen de buitenste elektronenbundels, optreedt voor een elektronenkanon 5 bekend uit de stand van de techniek. In een experimentele opstelling was o 6.8 mm. Dit elektronenkanon 5 is .8702631 · PHN 12.323 12 bijvoorbeeld een elektronenkanon van het algemene type zoals getoond in figuur 2 en wordt zo ontworpen, dat in gebruik de drie elektronenbundels zowel horizontaal als vertikaal in vlak D gefocusseerd zijn. In de experimentele opstelling was de zwaai Z van de regelspanning Vf0C + 5 Vc is ongeveer 1150 Volt. Het is gebleken dat de zwaai van de regelspanning in het algemeeen kleiner is voor een kleurenbeeldbuis volgens de uitvinding dan voor een kleurenbeeldbuis uit de bekende stand van de techniek, hetgeen een voordeel is, daar de kans op doorslag en andere met hoge spanningen samenhangende problemen verminderd zijn.

10 Experimenteel wordt vervolgens of is reeds voor dit elektronenkanon vastgesteld dat een verschuiving naar buiten van 1 mm van de openingen 45, of 47 en daardoor van de met deze openingen geassocieerde 4-pool velden een verplaatsing P van de door deze opening(en) tredende elektronenbundel(s) ten opzichte van de centrale elektronenbundel, per 15 1000 Volt regelspanning, in het centrum van het beeldvenster ten gevolge heeft. De verplaatsing aan de randen van het beeldvenster is eenvoudig uit te rekenen als Pran(j = P*Xh met Xh de horizontale spotvergrotingsfactor. In de experimentele opstelling was P 2.8 mm en prand 5·^ ^xh 1 ·3) 20 De verschuiving van de openingen 45 en 47 die nodig is om de door het afbuigsysteem gegeven overconvergentie te compenseren is als volgt uit te rekenen: a. De overconvergentie aan de rand van het beeldvenster gegeven door het afbuigsysteem is 6.8 mm.

25 b. Hieruit volgt dat de afstand tussen een buitenste en de centrale elektronenbundel aan de rand 0/2 = 3.4 mm is.

c. Een verschuiving van 1 mm van opening 45 of 47 naar buiten geeft een compenserende afstand tussen een buitenste en de centrale elektronenbundel van 30 Prand*(Z/1000)= 6.12 mm d. Hieruit volgt een verschuiving van 3.4/6.12 = 0.55 mm.

Naarmate de door het afbuigsysteem geïnduceerde overconvergentie 0 toeneemt verschuiven derhalve de openingen 45 en 47 meer naar buiten. In dit voorbeeld is deze verschuiving 0.55 mm. Bij 35 voorkeur is de verschuiving ten minste 0.10 mm. Bij kleinere verschuivingen is het effect van de uitvinding slechts gering.

ê

Het zal duidelijk zijn dat binnen het raam van de uitvinding voor de vakman vele variaties mogelijk zijn.

.8702631

Claims

1. Kleurenbeeldbuis bevattende a) een uit een hals, een conus en een beeldvenster bestaande geevacueerde omhulling, b) in de hals een elektronenkanon voor het opwekken van een centrale en 5 twee buitenste met hun assen in één vlak gelegen elektronenbundels, dat een eerste en een tweede elektrodesysteem, die samen in bedrijf een hoofdlens vormen, en middelen voor het toevoeren van een focusspanning en een hoogspanning aan respectievelijk het eerste en het tweede elektrodesysteem bevat, 10 c) in het elektronenkanon een astigmatisch element voor het astigmatisch beïnvloeden van de elektronenbundels, en d) een afbuigsysteem voor opwekken van afbuigvelden voor het afbuigen van de elektronenbundels, met het kenmerk, dat in het elektronenkanon in bedrijf een convergentie beïnvloedend element gevormd is waarin op 15 elke buitenste elektronenbundels een kracht uitgeoefend wordt die een component in het vlak van de elektronenbundels, dwars op de as van de betreffende buitenste elektronenbundel en van de centrale electronenbundel af gericht bezit en dat het afbuigsysteem in bedrijf zodanige afbuigvelden opwekt dat de kleurenbeeldbuis zelf-convergerend 20 is.

2. Kleurenbeeldbuis volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het convergentie beïnvloedend element het astigmatisch element is.

3. Kleurenbeeldbuis volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de kleurenbeeldbuis voorzien is van middelen voor het 25 koppelen van de sterkte van het convergentie beïnvloedend element aan de sterkte van de afbuigvelden.

4. Kleurenbeeldbuis volgens conclusie 2, waarin in het astigmatisch element in bedrijf voor ieder van de elektronenbundels een 4-poolveld wordt opgewekt, met het kenmerk dat de centra van de 4- 30 poolvelden voor de buitenste elektronenbundels verder verwijderd zijn van de as van de centrale elektronenbundel dan de as van de betreffende elektronenbundel.

5. Kleurenbeeldbuis volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de centra van de 4-pool velden voor de buitenste elektronenbundels 35 en de as van de betreffende elektronenbundel een afstand van tenminste % 0.10 mm van elkaar verwijderd zijn.

6. Kleurenbeeldbuis volgens conclusie 2, waarin in het .8702631 * « 4 PHN 12.323 14 astigmatisch element in bedrijf voor ieder van de elektronenbundels een 4-poolveld wordt opgewekt, met het kenmerk, dat de symmetrieassen van de 4-poolvelden voor de buitenste elektronenbundels in het vlak van de elektronenbundels liggen en een van de centrale elektronenbundel 5 afgerichte hoek maken met de as van de centrale elektronenbundel.

7. Kleurenbeeldbuis volgens conclusie 4 of 5, waarin het eerste elektrodesysteem een eerste-, een hulp en een tweede elektrode bevat waarvan de tweede elektrode aan het tweede elektrodesysteem grenst, de hulpelektrode zich tussen de eerste en de tweede elektrode 10 bevindt, voorzien is van openingen voor de passage van van de elektronenbundels geschikt voor het opwekken van de 4-pool velden en in bedrijf gekoppeld is met middelen voor het toevoeren van een hulpelektrode spanning en tenminste de tweede elektrode gekoppeld is middelen voor het toevoeren van een regelspanning, met het kenmerk, dat 15 de zwaartepunten van de openingen waardoor de buitenste elektronenbundels treden verder van de as van de centrale elektronenbundel verwijderd zijn dan de as van de door de betreffende opening tredende elektronenbundel.

8. Kleurenbeeldbuis volgens conclusie 6, waarin het eerste 20 elektrodesysteem een eerste-, een hulp en een tweede elektrode bevat waarvan de tweede elektrode aan het tweede elektrodesysteem grenst, de hulpelektrode zich tussen de eerste en de tweede elektrode bevindt, voorzien is van openingen voor de passage van van de elektronenbundels geschikt voor het opwekken van de 4-pool velden en in bedrijf gekoppeld 25 is met middelen voor het toevoeren van een hulpelektrode spanning en tenminste de tweede elektrode gekoppeld is middelen voor het toevoeren van een regelspanning, met het kenmerk, dat de openingen waardoor de buitenste elektronenbundels treden een hoek maken met de centrale opening en zich meer van het beeldvenster af gericht uitstrekken.

9. Kleurenbeeldbuis volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat de openingen langwerpig en vertikaal zijn.

10. Kleurenbeeldbuis volgens conclusie 7, 8 of 9 met het kenmerk, dat de hulpelectrode aan de eerste elektrode gekoppeld is.

11. Kleurenbeeldbuis volgens conclusie 7, 8, 9 of 10, met het 35 kenmerk, dat de middellen voor het koppelen van de sterkte van het convergentie beïnvloedend element aan de sterkte van de afbuigvelden middelen voor het toevoeren van een dynamische variërende . 870263 1 PHN 12.323 15 regelspanning op de tweede elektrode die een component bevat die synchroon met het horizontale en/of het vertikale magnetische afbuigveld verloopt, bevatten.

12. Kleurenbeeldbuis volgens conclusie 11, met het kenmerk, 5 dat de component paraboolvormig is.

13. Kleurenbeeldbuis volgens conclusie 9 of 10, met het kenmerk, dat het eerste elektrodesysteem voorzien is van een tussenelektrode die zich bevindt tussen de hulpelektrode en de tweede elektrode en die voorzien is van een tegenover de openingen in de 10 hulpelektrode gelegen horizontale opening of van tegenover de openingen in de hulpelektrode gelegen horizontale openingen.

14. Kleurenbeeldbuis volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de tussenelektrode gekoppeld is aan de tweede elektrode. *

15. Kleurenbeeldbuis volgens één der voorgaande 15 conclusies waarbij de maximale afbuighoek voor de elektronen 55° is, met het kenmerk, dat de maximale horizontale spotvergrotingsfactor minder dan 2.0 is.

16. Afbuigsysteem geschikt voor een kleurenbeeldbuis volgens conclusie 1.

17. Elektronenkanon geschikt voor een kleurenbeeldbuis volgens conclusie 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, of 14. .8701631