NL9201581A

NL9201581A - IN-LINE ELECTRON CANNON WITH IMPROVED CONVERGENCE.

Info

Publication number: NL9201581A
Application number: NL9201581A
Authority: NL
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-09-24
Filing date: 1992-09-11
Publication date: 1993-04-16
Also published as: JP2962893B2; KR930006802A; DE4232588A1; TW198763B; KR960000917B1; NL194286B; NL194286C; JPH0582048A

Description

Korte aanduiding: In— Lijn elektronenkanon met verbeterde convergentie.Short designation: In-line electron gun with improved convergence.

Deze uitvinding heeft betrekking op een in-lijn elektronenkanon voor een kleurenelektronenstraaIbuis, zoals de beeldbuis van een kleurentelevisietoestel.This invention relates to an in-line electron gun for a color electron tube, such as the picture tube of a color television.

Figuur 9 is een figuur die de configuratie van het triodedeel van een elektronenstraalbuis illustreert, die een in-lijn elektronenkanon volgens de stand van de techniek heeft, die drie elektronenbundels in een horizontaal vlak uitzendt, waarbij elektronenbundelbanen zijn getoond. Slechts een zodanig deel dat betrekking heeft op een van de drie elek-tronenbundels is geïllustreerd. Een kathode 101 heeft een cirkelvormig uiteinde, een eerste rooster 102 heeft een cirkelvormige elektronenbundel-opening, en de cirkelvormige elektronenbundelopening van een tweede rooster 103 heeft de vorm van een cirkel 103a aan de zijde die is gericht naar het eerste rooster en een sleuf 103b aan de zijde die is gericht naar de hoofdlens. Verwijzingsgetal 105v geeft een verticaal buitenste elektronenbundelbaan aan, terwijl 105h een horizontaal buitenste elektronenbundelbaan aangeeft.Figure 9 is a figure illustrating the configuration of the triode portion of an electron beam tube having an in-line electron gun of the prior art that emits three electron beams in a horizontal plane, showing electron beam paths. Only such part relating to one of the three electron beams has been illustrated. A cathode 101 has a circular end, a first grid 102 has a circular electron beam opening, and the circular electron beam opening of a second grid 103 has the shape of a circle 103a on the side facing the first grid and a slot 103b on the the side that faces the main lens. Reference numeral 105v indicates a vertical outer electron beam trajectory, while 105h indicates a horizontal outer electron beam trajectory.

Het elektronenbundelafbuigsysteem dat in het algemeen in een elektronenstraalbuis wordt gebruikt, die een in-lijn elektronenkanon volgens de stand van de techniek heeft, convergeert de drie elektronenbundels automatisch op het weergeefscherm, waarbij aldus geen dynamische convergentieschakeling is vereist. Daardoor wordt een niet-uniform automatisch convergentiesysteem aangenomen dat het horizontale magnetische afbuigveld op speLdenkussenwijze vervormt en het verticale magnetische afbuigveld op een tonwijze vervormt. Met vele voordelen, zoals lage kosten, gemakkelijke instelling, en weinig verandering in convergentie in de tijd, wordt dit systeem thans wijd verbreid gebruikt.The electron beam deflection system generally used in an electron beam tube having an in-line electron gun of the prior art automatically converges the three electron beams on the display screen, thus requiring no dynamic convergence circuit. Therefore, a non-uniform automatic convergence system is adopted that deforms the horizontal deflection magnetic field in spindle cushion and deforms the vertical deflection magnetic field in a barrel manner. With many advantages, such as low cost, easy setup, and little change in convergence over time, this system is now widely used.

De vierpolige component die het gevolg is van het door het hierboven genoemde automatisch convergerende afbuigjuk voortgebrachte niet-uniforme magnetische veld veroorzaakt echter astigmatisme in de afgebogen elektronenbundels. De elektronenbundels zijn daardoor onderhevig aan een convergentie-effect, namelijk een afbuigaberratie, in de verticale richting, als een resultaat waarvan de afgebogen elektronenbundelstip in de verticale richting is overgefocusseerd, hetgeen aanleiding geeft tot een bijzonder lange halo aan de kanten van het scherm en verticale resolutie verslechtert.However, the four-pole component resulting from the non-uniform magnetic field produced by the above-mentioned automatically converging deflection yoke causes astigmatism in the diffracted electron beams. The electron beams are therefore subject to a convergence effect, namely a deflection aberration, in the vertical direction, as a result of which the deflected electron beam spot is over-focused, giving rise to a particularly long halo on the sides of the screen and vertical resolution deteriorates.

Een probleem is echter dat optimale focussering in de horizontale richting altijd wordt gehandhaafd, zodat indien deze optimaal zou zijn gecorrigeerd in de verticale richting, er onderfocussering in de horizontale richting zou zijn, hetgeen zou resulteren in verslechtering van horizontale resolutie.One problem, however, is that optimum focusing in the horizontal direction is always maintained, so that if it were optimally corrected in the vertical direction, there would be under-focusing in the horizontal direction, resulting in deterioration of horizontal resolution.

De werkwijze die is aangenomen om dit probleem in in-Lijn elektronenkanonnen volgens de stand van de techniek op te lossen, is de elektronenbundels te diafragmeren door het versterken van de voor-focusseringslensfunctie, zodat de elektronenbundeldiameter in het magnetische afbuigveld kleiner wordt gehouden, waarbij gevoeligheid voor magnetische afbuigaberratie-effecten wordt gereduceerd. Om in het bijzonder afbuigvervorming in de verticale richting te reduceren, wordt de elektronenbundeldiameter in de hoofdlens vaak horizontaal verlengd, zoals in figuur 10 is getoond. Een in de praktijk gebruikte methode is om de elektronenbundelopening in het tweede rooster 103 te vormen in de vorm van een horizontaal verlengde sleuf 103b, waarbij daardoor wordt voorzien in een vierpotig lenseffect tussen het tweede en derde rooster.The method adopted to solve this problem in prior art in-line electron guns is to stop the electron beams by amplifying the pre-focusing lens function, so that the electron beam diameter in the magnetic deflection field is kept smaller, with sensitivity for magnetic deflection aberration effects is reduced. In particular, to reduce deflection distortion in the vertical direction, the electron beam diameter in the main lens is often extended horizontally, as shown in Figure 10. A method used in practice is to form the electron beam opening in the second grid 103 in the form of a horizontally elongated slot 103b, thereby providing a four-legged lens effect between the second and third grids.

Het diafragmeren van de elektronenbundel door het versterken van de voorfocusseringslensfunctie doet echter de vergroting van de voor-focusseringslens toenemen en vergroot het virtuele objectpunt, hetgeen leidt tot een toeneming in de diameter van de elektronenbundelstip, zodat zelfs indien afbuigvervorming aan de kanten van het scherm wordt gereduceerd, de elektronenbundelstipdiameter toeneemt in het midden van het scherm, zoals in figuur 11 is getoond, hetgeen leidt tot verlaagde resolutie over het totale scherm. Dat wil zeggen dat, wanneer de verticale diameter DSMv van de doorsnede van de elektronenbundel bij de hoofdlens groot is, de bundel gevoelig is voor afbuigaberratie, en wanneer de verticale diameter DSv van de stip op het scherm groot is, de resolutie in het midden van het scherm slecht is.However, stopping the electron beam by amplifying the pre-focusing lens function increases the magnification of the pre-focusing lens and increases the virtual object point, leading to an increase in the diameter of the electron beam spot, so that even if deflection distortion occurs on the sides of the screen reduced, the electron beam diameter increases in the center of the screen, as shown in Figure 11, leading to reduced resolution over the entire screen. That is, when the vertical diameter DSMv of the cross section of the electron beam at the main lens is large, the beam is sensitive to deflection aberration, and when the vertical diameter DSv of the dot on the screen is large, the resolution in the center of the screen is bad.

Het is onmogelijk resolutie over het totale scherm te verbeteren, door enkel het horizontaal verlengen van de elektronenbundel bij het afbuigmidden, omdat, zoals in figuur 11 is getoond, optimale focussering niet bij het midden van het scherm wordt verkregen, en het moeilijk is om een cirkelvormige elektronenbundelstip te verkrijgen.It is impossible to improve resolution across the entire screen simply by extending the electron beam horizontally at the deflection center, because, as shown in Figure 11, optimal focusing is not achieved at the center of the screen, and it is difficult to obtain a circular electron beam spot.

De methode die is aangenomen, is daarom het sluiten van een compromisfocussering tussen het midden en de kanten van het scherm en het binnen de grenzen van het mogelijke over het totale scherm uniform maken van de resolutie geweest.Therefore, the method adopted has been to compromise focus between the center and sides of the screen and to make the resolution uniform across the boundaries of what is possible across the screen.

De specifieke methode, die voor het vormen van de elektronen-bundelopening in het tweede rooster 103 in de vorm van een horizontaal langwerpige sleuf, zoals in figuur 9 is getoond, wordt toegepast, heeft een beperkte mogelijkheid om de elektronenbundel horizontaal te verlengen, omdat de vanaf de kathode 101 uitgezonden elektronenbundel cirkelvormig is en alleen wordt verlengd door de daaropvolgende vierpolige lensfunctie van bijvoorbeeld de voorfocusseringslens. Noch wordt het hierboven geschetste probleem alleen door het horizontaal verlengen van de elektronenbundelopening van het eerste rooster 102 opgelost.The specific method used to form the electron beam opening in the second lattice 103 in the form of a horizontally elongated slot, as shown in Figure 9, has a limited possibility of extending the electron beam horizontally because the electron beam emitted from cathode 101 is circular and is only extended by the subsequent four-pole lens function of, for example, the pre-focusing lens. Nor is the problem outlined above solved only by horizontally extending the electron beam opening of the first grid 102.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding om in alle gebieden van het scherm te voorzien in hoge resolutie.It is an object of the present invention to provide high resolution in all areas of the screen.

Een ander doel van de uitvinding is om een scherp gefocusseerde stip bij zowel het midden als aan de kanten van het scherm te verkrijgen.Another object of the invention is to obtain a sharply focused dot at both the center and sides of the screen.

Nog een ander doel van de uitvinding is om een in.hoofdzaak ronde gefocusseerde stip te verkrijgen.Yet another object of the invention is to obtain a substantially round focused dot.

Weer een ander doel van de uitvinding is om de diameter van de gefocusseerde stip te reduceren.Yet another object of the invention is to reduce the diameter of the focused spot.

Het uitgevonden in-lijn elektronenkanon omvat een triodesectie voor het opwekken van drie elektronenbundels, en een hoofdlens voor het in responsie op een aangelegde focusseringspotentiaal convergeren van deze elektronenbundels. De triodesectie is zo ontworpen, dat het horizontale objectpunt verder weg ligt van de hoofdlens dan het verticale objectpunt, en de verticale emitttantie kleiner is dan de horizontale emittantie. De verticale brandpuntsafstand van de hoofdlens is korter dan de horizontale brandpuntsafstand van de hoofdlens.The invented in-line electron gun comprises a triode section for generating three electron beams, and a main lens for converging these electron beams in response to an applied focusing potential. The triode section is designed so that the horizontal object point is farther away from the main lens than the vertical object point, and the vertical emittance is less than the horizontal emittance. The vertical focal length of the main lens is shorter than the horizontal focal length of the main lens.

De uitvinding zal nu gedetailleerder worden beschreven aan de hand van de aangehechte tekening, waarin: figuur 1 een aanzicht in doorsnede zoals gezien van bovenaf van een elektronenstraalbuis met een in-lijn elektronenkanon is; figuur 2 een aanzicht in doorsnede zoals gezien van bovenaf van een in-lijn elektronenkanon in overeenstemming met de uitvinding is; i figuur 3 een schematisch aanzicht in perspectief van het uitgevonden elektronenkanon is, dat elektronenbanen van een bundel laat zien; figuur 4 een stralendiagram is, dat de elektronenoptische configuratie van de hoofdlens illustreert; figuur 5 een aanzicht in perspectief van een elektronenbundel tussen de hoofdlens en het scherm is; figuur 6A tot en met figuur 6D de structuur van het eerste rooster laten zien; figuur 7 een aanzicht in perspectief van een elektronenbundel tussen het eerste rooster en de hoofdlens is; figuur 8A en figuur 8B de structuur van één rooster in de hoofdlens laten zien; figuur 9 een figuur is, die de algemene structuur van een in-lijn elektronenkanon volgens de stand van de techniek illustreert, die elektronenbundelbanen laat zien; figuur 10 een figuur is, die bundeldoorsneden gebruikt om de basisstructuur van het in-lijn elektronenkanon volgens de stand van de techniek te illustreren; en figuur 11 een figuur is, die een bundelbaan in het voorbeeld volgens de stand van de techniek illustreert.The invention will now be described in more detail with reference to the appended drawing, in which: Figure 1 is a sectional view as viewed from above of an electron beam tube with an in-line electron gun; Figure 2 is a cross-sectional view as viewed from above of an in-line electron gun in accordance with the invention; Figure 3 is a schematic perspective view of the invented electron gun showing electron beams of a beam; Figure 4 is a beam diagram illustrating the electron-optical configuration of the main lens; Figure 5 is a perspective view of an electron beam between the main lens and the screen; Figures 6A to 6D show the structure of the first grid; Figure 7 is a perspective view of an electron beam between the first grating and the main lens; Figure 8A and Figure 8B show the structure of one grating in the main lens; Figure 9 is a figure illustrating the general structure of an in-line electron gun of the prior art showing electron beam trajectories; Figure 10 is a figure using beam cross-sections to illustrate the basic structure of the in-line electron gun of the prior art; and Figure 11 is a figure illustrating a beam path in the prior art example.

Deze figuren worden verschaft voor illustratieve doeleinden en beperken de strekking van de uitvinding niet, die uitsluitend dient te worden bepaald door de aangehechte conclusies.These figures are provided for illustrative purposes and do not limit the scope of the invention which is to be defined solely by the appended claims.

Verwijzend naar figuur 1 en figuur 2 is het elektronenkanon EG typisch in de hals 3 van een elektronenstraalbuis 4 gemonteerd, die eveneens een trechter 5 en voorpaneel 6 heeft. Het elektronenkanon EG omvat een triodesectie 1 en een hoofdlens 2. De triodesectie 1 wekt drie elektronenbundels 7 op, die door de hoofdlens 2 zo worden gefocusseerd, dat ze bij een schaduwmasker 9 convergeren om drie stippen 8 te vormen op rode, blauwe en groene fosforstroken (die niet specifiek als zodanig zijn geïllustreerd) die zijn bekleed op de binnenzijde van het voorpaneel 6. Afgetast over het voorpaneel 6 in een rasterpatroon door een afbuigsysteem DS brengen de bundels 7 een beeld tot stand door uitzending van licht vanaf de rode, blauwe en groene fosforstroken. In de volgende beschrijving zal naar het voorpaneel 6 met het schaduwmasker 9 als het scherm worden verwezen.Referring to Figure 1 and Figure 2, the electron gun EG is typically mounted in the neck 3 of an electron beam tube 4, which also has a funnel 5 and front panel 6. The electron gun EG comprises a triode section 1 and a main lens 2. The triode section 1 generates three electron beams 7 which are focused by the main lens 2 so that they converge at a shadow mask 9 to form three dots 8 on red, blue and green phosphor strips (not specifically illustrated as such) coated on the inside of the front panel 6. Scanned across the front panel 6 in a grid pattern by a deflection system DS, the beams 7 create an image by emitting light from the red, blue and green phosphor strips. In the following description, the front panel 6 with the shadow mask 9 will be referred to as the screen.

De triodesectie 1 omvat drie kathodes 10, een eerste rooster 12 met drie openingen 14, en een tweede rooster 16 met drie openingen 18. De kathodes 10 Liggen horizontaal in lijn; figuur 2 toont ze bijvoorbeeld zoals van bovenaf gezien. De openingen 14 en 18 Liggen in lijn met de kathodes 10.The triode section 1 includes three cathodes 10, a first grating 12 with three openings 14, and a second grating 16 with three openings 18. The cathodes 10 are horizontally aligned; for example, Figure 2 shows them as seen from above. Openings 14 and 18 align with cathodes 10.

De kathodes 2ijn goed bekende inrichtingen met interne ver-warmingsspoelen, die in de tekening niet zijn getoond, die thermionische emissie van elektronen veroorzaken. Vanaf elke kathode 10 uitgezonden elektroden lopen door overeenkomstige openingen 14 en 18 in het eerste rooster 12 en tweede rooster 16. Ofschoon elektronen vanaf de kathodes in alle richtingen worden uitgezonden, begrenst een elektrische potentiaal die aan het eerste rooster 12 wordt aangelegd en lager is dan de elektrische potentiaal van de kathodes 10 de elektronen vanaf elke kathode tot een tamelijk krappe bundel die convergeert naar een overgangspunt dat bijvoorbeeld tussen het eerste rooster 12 en tweede rooster 16 is geplaatst. Een potentiaal die aan het tweede rooster 16 wordt aangelegd en hoger is dan de potentiaal van de kathodes versnelt dan de elektronen naar de hoofdlens 2.The cathodes are well known devices with internal heating coils, not shown in the drawing, which cause thermionic emission of electrons. Electrodes emitted from each cathode 10 pass through corresponding openings 14 and 18 in the first grid 12 and second grid 16. Although electrons are emitted from the cathodes in all directions, an electric potential applied to the first grid 12 is less than the electrical potential of the cathodes 10 the electrons from each cathode into a fairly narrow beam that converges to a transition point placed, for example, between the first grid 12 and second grid 16. A potential applied to the second grid 16 and higher than the potential of the cathodes then accelerates the electrons to the main lens 2.

Het eerste rooster 12 is zo ingericht, dat overgang optreedt op verschillende punten in afhankelijkheid van of de elektronenbundel 7 verticaal of horizontaal wordt bekeken. Dit zal later gedetailleerder worden getoond.The first grid 12 is arranged such that transition occurs at different points depending on whether the electron beam 7 is viewed vertically or horizontally. This will be shown in more detail later.

De hoofdlens 2 is een tweepotentialenelektronenlens die elke elektronenbundel 7 focusseert om een beeld van het overgangspunt op bij benadering de plaats van de stip 8 te vormen. De hoofdlens 2 omvat een derde rooster 20 met een middenopening 21 en twee zij-openingen 22, en een vierde rooster 24 met een middenopening 25 en twee zij-openingen 26. Een positieve focusseringspotentiaal wordt aan het derde rooster 20 aangelegd. Een hogere positieve anodepotentiaal wordt aan het vierde rooster 24 aangelegd.The main lens 2 is a two-potential electron lens that focuses each electron beam 7 to form an image of the transition point at the approximate location of the dot 8. The main lens 2 includes a third grating 20 with a center aperture 21 and two side apertures 22, and a fourth grating 24 with a center aperture 25 and two side apertures 26. A positive focusing potential is applied to the third grating 20. A higher positive anode potential is applied to the fourth grid 24.

Bovendien worden voorfocusseringslenzen tussen het tweede rooster 16 en het derde rooster 20 gevormd dankzij het potentiaalverschil daartussen, in het bijzonder door de openingen 18 van het tweede rooster 16 en openingen 71 en 72 van het derde rooster 20.In addition, pre-focusing lenses are formed between the second grid 16 and the third grid 20 due to the potential difference between them, in particular through the openings 18 of the second grid 16 and openings 71 and 72 of the third grid 20.

Zoals een optische lens heeft de hoofdlens 2 een brandpuntsafstand die kan worden ingesteld door het veranderen van de focusserings-potentiaal. De hoofdlens 2 is bovendien ontworpen om astigmatisch te zijn; dat wil zeggen dat deze verschi llende verticale en horizontale brandpuntsafstanden heeft, waarbij de verticale brandpuntsafstand in dit geval korter is dan de horizontale brandpuntsafstand. De mate van astigmatisme kan worden uitgedrukt door een grootheid die het astigma wordt genoemd, dat als volgt is gedefinieerd. Laat Ερ^ de focusseringspotentiaal zijn, die is vereist voor optimale focussering in de verticale richting, en laat de focusseringspotentiaal zijn, die is vereist voor optimale focussering in de horizontale richting. Het astigma is het verschil tussen deze potentialen: astigma: = EfH - EpyLike an optical lens, the main lens 2 has a focal length that can be adjusted by changing the focusing potential. The main lens 2 is additionally designed to be astigmatic; that is, it has different vertical and horizontal focal lengths, the vertical focal length in this case being shorter than the horizontal focal length. The degree of astigmatism can be expressed by a quantity called the astigma, which is defined as follows. Let Ερ ^ be the focus potential required for optimal focusing in the vertical direction, and let be the focus potential required for optimal focusing in the horizontal direction. Astigma is the difference between these potentials: Astigma: = EfH - Epy

In het uitgevonden elektronenkanon is het astigma van de hoofdlens bij voorkeur -150 volt tot en met -300 volt.In the invented electron gun, the main lens astigma is preferably -150 volts to -300 volts.

Figuur 3 is een aanzicht in perspectief dat de drie kathodes 10, een deel van het eerste rooster 12 met zijn drie openingen 14, een deel van het tweede rooster 16 met zijn drie openingen 18, het derde rooster 20 met zijn centrale opening 21 en twee zij-openingen 22, en het vierde rooster 24 met zijn centrale opening 25 en twee zij-openingen 26 laat zien. Elektronenbanen voor een van de drie elektronenbundels zijn eveneens getoond. Baan 28 is voor een elektron aan de verticale omtrek van de bundel; baan 29 is voor een elektron aan de horizontale omtrek. In figuur 3 geven de referentiesymbolen "H" en "V" respectievelijk "horizontale richting" en "verticale richting" aan.Figure 3 is a perspective view showing the three cathodes 10, part of the first grating 12 with its three openings 14, part of the second grating 16 with its three openings 18, the third grating 20 with its central opening 21 and two side openings 22, and the fourth grid 24 with its central opening 25 and two side openings 26 shows. Electron paths for one of the three electron beams are also shown. Lane 28 is for an electron at the vertical periphery of the beam; orbit 29 is for an electron at the horizontal circumference. In Figure 3, the reference symbols "H" and "V" indicate "horizontal direction" and "vertical direction", respectively.

Zoals in de tekening kan worden gezien, zijn de openingen 14 in het eerste rooster 12 zo ontworpen, dat horizontale overgang voor verticale overgang optreedt, d.w.z. op een positie die verder weg ligt van de hoofdlens dan de verticale overgang. Bovendien is de emittantie (een maat voor de neiging van de bundel om te divergeren) groter in de horizontale richting dan in de verticale richting, zodat de bundel een elliptische doorsnede heeft, die langwerpig in de horizontale richting is.As can be seen in the drawing, the apertures 14 in the first grating 12 are designed such that horizontal transition for vertical transition occurs, i.e. at a position further away from the main lens than the vertical transition. In addition, the emittance (a measure of the beam's tendency to diverge) is greater in the horizontal direction than in the vertical direction, so that the beam has an elliptical cross section that is elongated in the horizontal direction.

Na door het derde rooster 20 en het vierde rooster 24 in de hoofdlens 2 te zijn gefocusseerd, wordt de elektronenbundel door het afbuigsysteem DS afgebogen. Ofschoon afbuiging feitelijk na de hoofdlens 2 plaatsvindt, d.w.z. op een positie die dichter bij het voorpaneel 6 ligt, kan voor doeleinden van wiskundige analyse het worden beschouwd dat afbuiging abrupt op een vlak plaatsvindt, waarnaar wordt verwezen als het afbuigmidden, dat binnen de hoofdlens 2 is geplaatst.After being focused in the main lens 2 by the third grating 20 and the fourth grating 24, the electron beam is deflected by the deflection system DS. Although deflection actually takes place after the main lens 2, ie at a position closer to the front panel 6, for mathematical analysis purposes it can be considered that deflection occurs abruptly on a face, referred to as the deflection center, which is within the main lens 2 is placed.

Afgebogen banen zijn voor twee gevallen getoond: een geval van nulafbuiging, waarin de bundel bij het midden van het scherm landt, en een geval van maximale afbuiging, waarin de bundel aan de kant van het scherm landt. De hierboven genoemde verschillende brandpuntsafstanden kunnen worden gezien in de banen voor het maximale afbuigingsgeval. In dit geval is het brandpunt in de horizontale richting in het vlak van het scherm geplaatst. In de verticale richting is de bundel overgefocusseerd, waarbij het brandpunt voor het scherm optreedt, d.w.z. voordat de elektronenbundel het scherm bereikt, maar aangezien de bundel om te beginnen een afgeplatte elliptische doorsnede had, is het resultaat een in hoofdzaak ronde stip op het scherm.Deflected runways have been shown for two cases: a zero-deflection case, in which the beam lands at the center of the screen, and a maximum deflection case, in which the beam lands at the screen side. The different focal lengths mentioned above can be seen in the lanes for the maximum deflection case. In this case, the focal point is placed horizontally in the plane of the screen. In the vertical direction, the beam is over-focused, with the focal point in front of the screen, i.e. before the electron beam reaches the screen, but since the beam initially had a flattened elliptical cross section, the result is a substantially round dot on the screen.

De elektronenoptica van de hoofdlens 2 is in de vorm van een stralendiagram in figuur 4 geillustreerd. De stip 8 op het scherm kan aan de rechterzijde van dit diagram worden gezien. De doorsnede 30 van de elektronenbundel in de hoofdlens kan bovenaan het diagram worden gezien.The electron optics of the main lens 2 is illustrated in the form of a beam chart in Figure 4. The dot 8 on the screen can be seen on the right side of this diagram. The cross section of the electron beam in the main lens can be seen at the top of the diagram.

De symbolen fv en fh geven de verticale en horizontale brandpuntsafstanden van de hoofdlens aan. Deze zijn de afstanden waarop een invallende bundel van evenwijdige stralen (elektronen) zou worden gefocusseerd in de verticale en horizontale richtingen. Zoals hierboven is gezegd, is fv korter dan fh.The symbols fv and fh indicate the vertical and horizontal focal lengths of the main lens. These are the distances at which an incident beam of parallel rays (electrons) would be focused in the vertical and horizontal directions. As said above, fv is shorter than fh.

De invallende bundel van stralen in kwestie is niet evenwijdig, maar omvat elektronen die vanaf de feitelijke overgangspunten divergeren. In werkelijkheid volgen de elektronen geen rechte banen vanaf de feitelijke overgangspunten naar de hoofdlens. Het is echter mogelijk om de elektronen te beschouwen als lopende in rechte banen vanaf de virtuele overgangspunten die de virtuele objectpunten vormen (d.w.z. objectpunt zoals gezien vanaf de hoofdlens). Ten gevolge van de configuratie van het eerste rooster is het feitelijke verticale objectpunt dichter bij de hoofdlens geplaatst dan het feitelijke horizontale objectpunt, en is daardoor het virtuele verticale objectpunt 32 in figuur 4 dichter bij de hoofdlens geplaatst dan het virtuele horizontale objectpunt 34. De virtuele verticale en horizontale objectpunten 32 en 34 liggen verder weg van de hoofdlens dan de feitelijke verticale en horizontale overgangs- punten, en kunnen achter de oppervlakken van de kathodes zijn aangebracht, zoals in figuur 3 is getoond.The incident beam of rays in question is not parallel, but includes electrons that diverge from the actual transition points. In reality, the electrons do not follow straight orbits from the actual transition points to the main lens. However, it is possible to consider the electrons as going in straight orbits from the virtual transition points that make up the virtual object points (i.e. object point as viewed from the main lens). Due to the configuration of the first grating, the actual vertical object point is placed closer to the main lens than the actual horizontal object point, and therefore the virtual vertical object point 32 in Figure 4 is located closer to the main lens than the virtual horizontal object point 34. The virtual vertical and horizontal object points 32 and 34 are farther away from the main lens than the actual vertical and horizontal transition points, and may be located behind the surfaces of the cathodes, as shown in Figure 3.

De objecten of het beeld bij de virtuele overgangspunten hebben zekere afmetingen in hun respectieve richtingen, zoals door korte lijnsegmenten is vertegenwoordigd, zoals in de tekening is aangegeven. Het object op het virtuele verticale overgangspunt 32 is korter dan het object op het virtuele horizontale overgangspunt 34; dit is een gevolg van de kleinere verticale emittantie.The objects or image at the virtual transition points have certain dimensions in their respective directions, as represented by short line segments, as shown in the drawing. The object on the virtual vertical transition point 32 is shorter than the object on the virtual horizontal transition point 34; this is due to the smaller vertical emission.

Figuur 4 laat stralen 36 zien, die de banen van drie elektronen vertegenwoordigen, die vanaf een buitenste uiteinde van het object op het virtuele verticale overgangspunt 32 divergeren, en stralen 38 die de banen van drie elektronen vertegenwoordigen, die vanaf een buitenste uiteinde van het object op het virtuele horizontale overgangspunt 34 divergeren. Omdat het virtuele verticale objectpunt 32 dichter bij de hoofdlens ligt, dienen de drie stralen 36 te neigen op een grotere afstand te focusseren dan de drie stralen 38. Aangezien echter fv korter dan fh is, wordt deze tendens tegengewerkt en worden de stralen 36 en de stralen 38 beide in het vlak van het scherm gefocusseerd. Bovendien worden ze, ofschoon de stralen 36 en 38 hun oorsprong op verschillende afstanden van de elektronen-optische as 39 vinden, op in hoofdzaak identieke afstanden van de as gefocusseerd, zodat de stip 8 op het scherm in hoofdzaak cirkelvormig is.Figure 4 shows rays 36 representing the orbits of three electrons diverging from an outer end of the object at the virtual vertical transition point 32 and rays 38 representing the orbits of three electrons emanating from an outer end of the object diverge at the virtual horizontal transition point 34. Since the virtual vertical object point 32 is closer to the main lens, the three rays 36 should tend to focus at a greater distance than the three rays 38. However, since fv is shorter than fh, this tendency is counteracted and the rays 36 and the rays 38 are both focused in the plane of the screen. Moreover, although the rays 36 and 38 originate at different distances from the electron-optical axis 39, they are focused at substantially identical distances from the axis, so that the dot 8 on the screen is substantially circular.

Figuur 5 is een aanzicht in perspectief dat de doorsnede 30 van een elektronenbundel 7 in de hoofdlens, banen 28 en 29 van elektronen aan de verticale en horizontale kanten van de bundel, en de op het scherm gevormde stip 8 illustreert. De betrekkelijk kleine verticale diameter DSMv van de doorsnede 30 in de hoofdlens blokkeert afbuigings-defocusseringseffecten, waardoor ongewenste zweemstaarten worden onderdrukt. De kleine verticale diameter DSv van de stip 8 op het scherm resulteert in verbeterde verticale resolutie.Figure 5 is a perspective view illustrating the cross section 30 of an electron beam 7 in the main lens, orbits 28 and 29 of electrons on the vertical and horizontal sides of the beam, and the dot 8 formed on the screen. The relatively small vertical diameter DSMv of the section 30 in the main lens blocks deflection defocusing effects, thereby suppressing unwanted tails. The small vertical diameter DSv of the dot 8 on the screen results in improved vertical resolution.

Specifieker wordt de diameter DSM (diametergrootte in hoofdlens) van de elektronenbundel op het afbuigingsmidden gereduceerd in de verticale richting (DSMv), waardoor deze minder vatbaar voor afbuigings-aberratie-effecten wordt gemaakt, en wordt de diameter DS (diametergrootte) van de elektronenbundelstip op het scherm gereduceerd in de verticale richting (DSv), waardoor de resolutie in het midden van het scherm wordt vergroot, waardoor goede resolutie in alle gebieden van het scherm wordt verkregen.More specifically, the diameter DSM (diameter size in main lens) of the electron beam on the deflection center is reduced in the vertical direction (DSMv), making it less susceptible to deflection aberration effects, and the diameter DS (diameter size) of the electron beam spot at the screen is reduced in the vertical direction (DSv), increasing the resolution in the center of the screen, providing good resolution in all areas of the screen.

Figuur 6A tot en met figuur 6D Laten de structuur van een de voorkeur hebbende uitvoeringsvorm van het eerste rooster 12 zien.Figures 6A through 6D show the structure of a preferred embodiment of the first grid 12.

Figuur 6A Laat een aanzicht in doorsnede zoaLs gezien vanaf de zijkant zien. Het eerste rooster 12 omvat een voorste eLektrodepLaat 40 die is gericht naar het tweede rooster 16, en een achterste eLektrodepLaat 42 die is gericht naar de kathodes 10. De voorste eLektrodepLaat 40 is voorzien van drie verticaaL Langwerpige openingen 44. De achterste eLektrodepLaat 42 is voorzien van drie horizontaaL Langwerpige openingen 46. Een opening 44 in de voorste eLektrodepLaat 40 en een opening 46 in de achterste eLektrodepLaat 42 combineren om een van de openingen 14 te vormen, die in figuur 2 en figuur 3 zijn aangegeven.Figure 6A Shows a sectional view as seen from the side. The first grid 12 includes a front electrode plate 40 facing the second grid 16, and a rear electrode plate 42 facing the cathodes 10. The front electrode plate 40 has three vertical elongated openings 44. The rear electrode plate 42 is provided of three horizontal Elongated openings 46. An opening 44 in the front electrode plate 40 and an opening 46 in the rear electrode plate 42 combine to form one of the openings 14 shown in Figure 2 and Figure 3.

Figuur 6B Laat het eerste rooster 12 zoaLs gezien vanaf de voorzijde zien, d.w.z. zoaLs gezien vanaf de zijde van de hoofdLens. De opening 44 in de voorste eLektrodepLaat 46 heeft de vorm van een verticaLe sLeuf met afgeronde einden, met een verticaLe afmeting die voLdoende groter is dan die van de opening 46 in de achterste eLektrodepLaat. ALs een resuLtaat wordt een vierpoLige Lens gevormd, die voorziet in primair horizontaLe breking tussen het eerste rooster 12 en het tweede rooster.Figure 6B Show the first grid 12 as viewed from the front, i.e. as viewed from the side of the main lens. The opening 44 in the front electrode plate 46 is in the form of a vertical slit with rounded ends, with a vertical dimension sufficiently larger than that of the opening 46 in the rear electrode plate. As a result, a four-pole lens is formed, which provides primary horizontal refraction between the first grating 12 and the second grating.

Het is deze configuratie van de opening 44 in de voorste eLektrodepLaat 40 die het horizontaLe objectpunt verder terugpLaatst dan het verticaaL objectpunt, zoaLs gezien vanaf de hoofdLens.It is this configuration of the aperture 44 in the front electrode plate 40 that positions the horizontal object point further back than the vertical object point as viewed from the main lens.

Figuur 6C Laat het eerste rooster 12 zoaLs gezien van de achterkant zien, d.w.z. vanaf de zijde van de kathodes. De opening 46 in de achterste eLektrodepLaat 42 heeft de vorm van een rechthoekige sLeuf met een horizontaLe afmeting die geLijk is aan die van de opening 44 in de voorste eLektrodepLaat. ALs een resuLtaat van de sLeufvorm wordt een vierpoLige Lens gevormd die voorziet primair in verticaLe breking tussen het eerste rooster 12 en de kathode. Dat de verticaLe emittantie van de eLektronenbundeL kLeiner is dan de horizontaLe emittantie is een gevoLg van de vorm van deze opening 46.Figure 6C Show the first grid 12 as seen from the rear, i.e. from the side of the cathodes. The opening 46 in the rear electrode plate 42 is in the form of a rectangular slit with a horizontal dimension similar to that of the opening 44 in the front electrode plate. As a result of the slit shape, a four-pole lens is formed which primarily provides vertical refraction between the first grid 12 and the cathode. That the vertical emittance of the electron beam is smaller than the horizontal emittance is a consequence of the shape of this opening 46.

Figuur 6D Laat het eerste rooster 12 en een van zijn drie openingen met betrekking tot een van de kathodes 10 zien.Figure 6D Show the first grid 12 and one of its three openings with respect to one of the cathodes 10.

De verticaLe en horizontaLe emittanties en de pLaatsen van de virtueLe verticaLe en horizontaLe overgangspunten kunnen worden ingesteLd door geschikte seLectie van de hoogte-, breedte- en diepte-afmetingen van de openingen 44 en 46 in figuur 6A tot en met figuur 6D. De uitvinding is natuurlijk niet beperkt tot de specifieke in figuur 6A tot en met figuur 6d getoonde structuur; andere structuren die hetzelfde resultaat geven, kunnen in plaats daarvan worden gebruikt.The vertical and horizontal emissions and the locations of the virtual vertical and horizontal transition points can be set by suitable selection of the height, width and depth dimensions of openings 44 and 46 in Figures 6A through 6D. The invention is of course not limited to the specific structure shown in Figure 6A through Figure 6d; other structures that give the same result can be used instead.

Figuur 7 is een aanzicht in perspectief van het eerste rooster 12 dat een bundelopening en de banen 28 en 29 van de elektronen laat zien, die de verticale en horizontale begrenzingen van de bundel bepalen. Deze figuur illustreert dat de positie van de horizontale overgang dichter bij het eerste rooster 12 ligt dan de positie van de verticale overgang. De elliptische doorsnede van de bundel kan intuïtief worden toegeschreven aan het feit dat de breedte van de bundel bij het verticale overgangspunt groter is dan de hoogte van de bundel bij het horizontale overgangspunt. Dit kan op zijn beurt worden toegeschreven aan de gecombineerde afmetingen van de openingen 44 en 46.Figure 7 is a perspective view of the first grid 12 showing a beam opening and the orbits 28 and 29 of the electrons defining the vertical and horizontal boundaries of the beam. This figure illustrates that the position of the horizontal transition is closer to the first grid 12 than the position of the vertical transition. The elliptical cross-section of the beam can be intuitively attributed to the fact that the width of the beam at the vertical transition point is greater than the height of the beam at the horizontal transition point. This in turn can be attributed to the combined dimensions of openings 44 and 46.

Figuur 8A en figuur 8B zijn vereenvoudigde schema's die de structuur van een deel van een voorbeeld van het derde rooster 20 zoals gezien van de zijde van het vierde rooster 24 laten zien.Figure 8A and Figure 8B are simplified diagrams showing the structure of part of an example of the third grid 20 as viewed from the side of the fourth grid 24.

Verwijzend naar figuur 8A omvat het derde rooster 20 een buisvormig gedeelte 50 met een horizontaal langwerpige doorsnede, een platte plaat 52, en een ringvormige kap 54, eveneens met een horizontaal langwerpige doorsnede. De platte plaat 52 is verbonden met een voorste einde van het buisvormig gedeelte 50, d.w.z. dat einde dat verder weg ligt van de kathodes, en is voorzien van de centrale opening 21 en zij-openingen 22. De ringvormige kap 54 strekt zich vanaf het voorste einde van het buisvormig gedeelte 50 naar het vierde rooster 24 uit. Deze kan een deel omvatten, dat is gevormd van een verlenging van het buisvormig gedeelte 50, of kan zijn vergroot, zodat de breedte en hoogte ervan groter zijn dan die van het buisvormig gedeelte 50. Zoals in figuur 2 is te zien, heeft de kap 54 een naar binnen gebogen einde 54a. Dergelijke details zijn niet in figuur 8A getoond. De afmetingen van de ringvormige kap 54 kunnen worden ingesteld om het astigma van de hoofdlens te sturen.Referring to Figure 8A, the third grating 20 includes a tubular portion 50 of a horizontally elongated section, a flat plate 52, and an annular cap 54, also of a horizontally elongated section. The flat plate 52 is connected to a front end of the tubular portion 50, ie that end further away from the cathodes, and includes the central opening 21 and side openings 22. The annular cap 54 extends from the front end of the tubular portion 50 to the fourth grid 24. It may comprise a portion formed from an extension of the tubular portion 50, or may be enlarged so that its width and height are greater than that of the tubular portion 50. As shown in Figure 2, the cap has 54 an inwardly bent end 54a. Such details are not shown in Figure 8A. The dimensions of the annular cap 54 can be adjusted to control the astigma of the main lens.

Verwijzend naar figuur 8B heeft de middenopening 21 de vorm van een verticaal langwerpig ellips, waarbij de verticale diameter Cv de horizontale diameter Ch overschrijdt. De omtrek van de zij-openingen 22 is halfcirkelvormig aan de zijde die weg vanaf het midden is gericht met straal Sr. Aan de zijde die tegenover het midden ligt, heeft de omtrek van de zij-openingen 22 de vorm van een verticaal Langwerpig ellips zoals de tegenoverliggende omtrek van de centrale opening 21. Dat wil zeggen dat de omtrek een semi-grote as Sr heeft, die zich verticaal uitstrekt, en een semi-kleine Sh die zich horizontaal uitstrekt.Referring to Figure 8B, the center opening 21 is in the form of a vertical elongated ellipse, the vertical diameter Cv exceeding the horizontal diameter Ch. The circumference of the side openings 22 is semicircular on the side facing away from the center with radius Sr. On the side opposite the center, the circumference of the side apertures 22 is in the form of a vertical Elongated ellipse like the opposing circumference of the central aperture 21. That is, the circumference has a semi-major axis Sr, which extends vertically, and a semi-small Sh that extends horizontally.

De openingen 21 en 22 in de platte plaat 52 van het derde rooster 20 zijn bij voorkeur zo groot als ze kunnen worden gemaakt zonder interferentie tussen de door deze openingen gevormde elektronenlenzen te veroorzaken. Dit is de reden voor de elliptische vorm van de centrale opening 21 en de naar binnen gerichte helften van de zij-openingen 22.The openings 21 and 22 in the flat plate 52 of the third grid 20 are preferably as large as they can be made without causing interference between the electron lenses formed by these openings. This is the reason for the elliptical shape of the central opening 21 and the inwardly facing halves of the side openings 22.

Zoals te zien in figuur 2 heeft het derde rooster 20 eveneens een tweede platte plaat 53 die is verbonden met een achterste einde van het buisvormige gedeelte 50, d.w.z. dat einde dat dichter bij de kathodes ligt, en is voorzien van openingen 71 en 72 die in lijn liggen met de openingen 21 en 22. De openingen 71 en 72 zijn cirkelvormig, zodat ze in combinatie met de cirkelvormige openingen 18 van het tweede rooster 16 voorfocusseringslenzen vormen, die geen vierpolige karakteristieken hebben en identieke breking in de horizontale en verticale richtingen geven.As seen in Figure 2, the third grating 20 also has a second flat plate 53 connected to a rear end of the tubular portion 50, ie, that end which is closer to the cathodes, and includes openings 71 and 72 which aligned with the apertures 21 and 22. The apertures 71 and 72 are circular so that, in combination with the circular apertures 18 of the second grid 16, they form pre-focusing lenses which do not have four-pole characteristics and give identical refraction in the horizontal and vertical directions.

Het vierde rooster 24 omvat gelijksoortigerwijze een buisvormig gedeelte 80 met een horizontaal langwerpige doorsnede die gelijksoortig is aan de platte plaat 52 en een ringvormige kap 84, eveneens met een horizontale langwerpige doorsnede die gelijksoortig is aan die van de ringvormige kap 54. De platte plaat 82 is verbonden met het. achterste einde van het buisvormig gedeelte 80 en is voorzien van de centrale opening 25 en zij-openingen 26 die vormen hebben die gelijksoortig zijn aan de overeenkomstige openingen 21 en 22 in de platte plaat 52 in het derde rooster 20. De ringvormige kap 84 strekt zich vanaf het achterste einde van het buisvormige gedeelte 80 uit naar het derde rooster 20, zodat de kappen 84 en 24 naar elkaar toe zijn gericht. De kap 80 kan een deel omvatten, dat is gevormd van een verlenging van het buisvormig gedeelte 80, of kan zijn vergroot, zodat de breedte en hoogte ervan groter zijn dan die van het buisvormige gedeelte 80. Zoals in figuur 2 is te zien, heeft de kap 84 een naar binnen gebogen einde 84a. De afmetingen van de ringvormige kap 84 kunnen worden ingesteld om het astigma van de hoofdlens te sturen.The fourth grid 24 similarly comprises a tubular portion 80 with a horizontally elongated cross section similar to the flat plate 52 and an annular cap 84, also with a horizontal elongated cross section similar to that of the annular cap 54. The flat plate 82 is connected to it. rear end of the tubular portion 80 and includes the central aperture 25 and side apertures 26 which have shapes similar to the corresponding apertures 21 and 22 in the flat plate 52 in the third grating 20. The annular cap 84 extends from the rear end of the tubular portion 80 to the third grating 20 so that the caps 84 and 24 face each other. The cap 80 may include a portion formed from an extension of the tubular portion 80, or may be enlarged so that its width and height are greater than that of the tubular portion 80. As shown in Figure 2, the cap 84 has an inwardly bent end 84a. The dimensions of the annular cap 84 can be adjusted to control the astigma of the main lens.

De platte plaat 82, de kap 84, en een deel van het buisvormig gedeelte 80 naburig aan deze onderdelen hebben een configuratie die in hoofdzaak een spiegelbeeld van de platte plaat 52 en de kap 54 en een deel van het buisvormig onderdeel 50 naburig aan deze onderdelen is.The flat plate 82, the cap 84, and a part of the tubular portion 80 adjacent to these parts have a configuration that is substantially a mirror image of the flat plate 52 and the cap 54 and a part of the tubular part 50 adjacent to these parts is.

Het vierde rooster 24 heeft eveneens een tweede platte plaat 83 die op een positie die ligt tussen het achterste einde en het voorste einde van het buisvormig gedeelte 80 met het buisvormig gedeelte 80 is verbonden. De tweede platte plaat 83 is voorzien van openingen 85 en 86 die overeenkomen met de openingen 25 en 26.The fourth grid 24 also has a second flat plate 83 which is connected to the tubular portion 80 at a position located between the rear end and the front end of the tubular portion 80. The second flat plate 83 is provided with openings 85 and 86 corresponding to openings 25 and 26.

Op zichzelf kunnen noch het eerste rooster 12 dat in figuur 6A tot en met figuur 6D is geïllustreerd, noch de hoofdlens 2 die in figuur 3 en figuur 7 is geïllustreerd bevredigende convergentie verschaffen, maar wanneer ze worden gecombineerd, is het resultaat een kleine, in hoofdzaak ronde stip die scherp in alle gebieden van het scherm is gefocusseerd en voorziet in hogere totale resolutie, in het bijzonder verticale resolutie, dan bestaande elektronenbundelontwerpen doen.On their own, neither the first grating 12 illustrated in Figure 6A through Figure 6D nor the main lens 2 illustrated in Figure 3 and Figure 7 can provide satisfactory convergence, but when combined the result is a small, in essentially round dot that is sharply focused in all areas of the screen and provides higher overall resolution, especially vertical resolution, than existing electron beam designs do.

Het zal aan vaklui op dit gebied van de techniek duidelijk zijn dat het in de tekening getoonde elektronenkanon op verschillende manieren kan worden gemodificeerd zonder buiten de geest en strekking van de onderhavige uitvinding te komen. Verdere roosters kunnen bijvoorbeeld aan de hoofdlens worden toegevoegd om een driepotentialenlens-, vierpotentialen-lens- of hogere orde lensconfiguratie te verkrijgen, vooropgesteld dat de verticale brandpuntsafstand korter blijft dan de horizontale brandpuntsafstand.It will be apparent to those skilled in the art that the electron gun shown in the drawing can be modified in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention. For example, further grids can be added to the main lens to obtain a three potential lens, four potential lens, or higher order lens configuration, provided the vertical focal length remains shorter than the horizontal focal length.

In overeenstemming met de onderhavige uitvinding, zoals zij hierboven is beschreven, is de afbuigvervorming van het automatische convergentiesysteem van een in-lijn elektronenkanon zodanig ingericht, dat de vorm van de elektronenbundels bij het afbuigingsmidden horizontaal is verlengd en de brandpuntsafstand in de verticale richting korter is dan de brandpuntsafstand in de horizontale richting. Een effect is een in-lijn elektronenkanon te verkrijgen, waarin de verticale convergentiefunctie van het magnetische speldenkussenveld is gereduceerd, vatbaarheid voor afbuigingsaberratie is gereduceerd, optimale focussering kan worden verwezenlijkt in alle gebieden van het scherm en hoge resolutie kan worden verwezenlij kt.In accordance with the present invention, as described above, the deflection distortion of the automatic convergence system of an in-line electron gun is arranged such that the shape of the electron beams at the center of deflection is extended horizontally and the focal length in the vertical direction is shorter than the focal length in the horizontal direction. One effect is to obtain an in-line electron gun in which the vertical convergence function of the magnetic pincushion field is reduced, susceptibility to deflection aberration is reduced, optimal focusing can be achieved in all areas of the screen and high resolution can be achieved.

Claims

An in-line electron gun for a color electron beam tube, comprising a triode section for generating three electron beams each having a vertical object point, a horizontal object point, a vertical emittance and a horizontal emittance, and a main lens having a vertical focal length and a horizontal focal length for converging the three electron beams in response to an applied focusing potential, for each of the three electron beams the horizontal object point is farther from the main lens than the vertical object point, for each of the three electron beams the vertical emittance is less than the horizontal emittance , and the vertical focal length is shorter than the horizontal focal length.

The electron gun according to claim 1, wherein the triode section comprises three cathodes for emitting electrons, a first grid having three openings for passage of electrons from respective cathodes, and a second grid having three openings for passage of electrons from respective cathodes, the first grid being disposed between the second grid and the three cathodes.

The electron gun of claim 2, wherein the apertures in the first grating are configured to form first four-pole lenses providing primary vertical refraction between the first grating and the cathodes and second four-pole lenses primarily providing horizontal refraction between the first grid and the second grid.

The electron gun of claim 3, wherein each of the apertures in the first grid comprises a horizontally elongated portion facing one of the cathodes and a vertically elongated portion facing the second grid, the vertically elongated portion exceeds the horizontal elongated portion in height.

The electron gun of claim 1, wherein the main lens has an astigma of from -150 volts to -300 volts.

The electron gun according to claim 1, wherein the main lens comprises a third grating to which the focusing potential is applied, and a fourth grating to which a potential exceeding the focusing potential is applied, the third grating being disposed between the second grating and the fourth grating the third grating having a tubular section having a horizontally elongated section, a flat plate connected to a front end of the tubular section opposite the fourth grating and having one central opening and two side openings for passage of electrons from respective cathodes, and an annular cap with a horizontally elongated section extending from the front end of the tubular section to the fourth lattice, and the fourth lattice having a tubular section with a horizontally elongated section, a flat plate which is connected to a posterior end of it tubular section that faces the third grid and includes one central aperture and two side apertures for electron passage from respective cathodes, and an annular cap with a horizontally elongated section extending from the posterior end of the tubular section to the fourth grid, and wherein the annular cap of the third grid and the annular cap of the fourth grid face each other.

The electron gun of claim 6, wherein in both the third grating and the fourth grating, the central aperture is a vertically elongated ellipse, and the side apertures have outlines comprising elliptical arcs facing the center aperture and semicircular arcs facing away from the central opening. Eindhoven, September 1992.