SE447772B

SE447772B - FERGBILDPRESENTATIONSANORDNING

Info

Publication number: SE447772B
Application number: SE8204107A
Authority: SE
Inventors: A M Morrell; R H Hughes; W H Barkow
Original assignee: Rca Corp
Priority date: 1981-07-10
Filing date: 1982-07-02
Publication date: 1986-12-08
Also published as: FI822370L; FR2509527A1; DK172523B1; FR2563047A1; IT9020167A1; IT8221964A0; FI73337B; NL191194C; DE3249810C2; PL237387A1; GB2164490A; KR840000971A; PT75085B; FR2563047B1; GB2101397B; DE3225633C2; GB2101397A; ATA268082A; DD202220A5; NZ201226A

Description

447 772 att utnyttja fokuseringselektrodöppningar med större diameter. 447 772 to utilize larger diameter focusing electrode apertures.

Härigenom förbättrades punktdistorsionsproblemet, men detta skedde på bekostnad av att man ökade svårigheten att uppnå konvergens.This improved the point distortion problem, but this was done at the expense of increasing the difficulty of achieving convergence.

Vid en senare utveckling av självkonvergerande presenta- tionssystem, exempelvis av typen som är beskriven i en artikel av E. Hamano et al med titeln “Mini-Neck Color Picture Tube", som förekom i upplagan för mars-april 1980 i Toshiba Review (sid 23-26), utnyttjas en kombination av rör och ok där ett förhållandevis kompakt avböjningsok är tilldelat ett färgbildrör med en yttre halsdiameter (22,5 mm) som är betydligt mindre än de yttre halsdiametrarna (29,ll mm och 36,5 mm) som dittills konventionellt hade använts. I nämnda artikel av Hamano et al anges att betydande besparingar i den reaktiva effekten för horisontalavböjningen kan erhållas med en minskad halsdiameter, och det påstås att avböjningskänsligheter på mellan 20% och 30% kan nås (1 förhållande till konventionella system med halsen 29,1 mm). I nämnda artikel har man emellertid dessutom klart för sig att denna minskning av halsdiametern medför dimensioner hos halspartiet vilka gör det svårare att uppnå tillfredsstäl- lande fokuseringsprestanda och högspänningsstabilitet (dvs. tillförlitlighet mot ljusbågbildning). _ Föreliggande uppfinning avser ett färgbildpresentations- system där man utnyttjar en kombination av rör och ok där man kan uppnå besparingar i avböjningseffekt, man vidare kan förbättra avböjningskänsligheten och man kan uppnå okkompakthet, vilka samtliga är jämförbara med vad som kan uppnås med det ovan be- skrivna "minihalssystemet", varvid dock i det nuvarande fallet halsdiametern inte behöver minskas. I systemet enligt förelig- gande uppfinning använder man sig av en ringa S-avståndsdimension (mindre än 5,08 mm) på samma sätt som 1 det ovan beskrivna "mini- halssystemet". I motsats till det sistnämnda systemet, därden effektiva fokuseringslinsdiametern är begränsad till en dimension som är mindre än avståndet från mitt till mitt hos angränsande strålar som inträder i linsen, utnyttjas emellertid en fokuse- ringselektrodutformning som ger en ﬁsymmetrísk huvudfokuserings- lins med en tvärgående huvuddimension som är betydligt mer än tre gånger större än nämnda strålavstånd från mitt till mitt.In a later development of self-converging presentation systems, for example of the type described in an article by E. Hamano et al entitled "Mini-Neck Color Picture Tube", which appeared in the March-April 1980 edition of the Toshiba Review (p. 23-26), a combination of tubes and yokes is used where a relatively compact deflection yoke is assigned to a color picture tube with an outer neck diameter (22.5 mm) which is significantly smaller than the outer neck diameters (29, 11 mm and 36.5 mm). The said article by Hamano et al states that significant savings in the reactive effect of the horizontal deflection can be obtained with a reduced neck diameter, and it is claimed that deflection sensitivities of between 20% and 30% can be achieved (1 compared to conventional systems with the neck 29.1 mm) .In the said article, however, it is also clear that this reduction in the neck diameter entails dimensions of the neck portion which make it more difficult to achieve a satisfactory focus. performance and high voltage stability (ie reliability against arcing). The present invention relates to a color image display system which utilizes a combination of tubes and yokes where one can achieve deflection effect savings, one can further improve the deflection sensitivity and one can achieve incompatibility, all of which are comparable to what can be achieved with the above. written "mini-neck system", in which case, however, in the present case the neck diameter does not need to be reduced. In the system according to the present invention, a small S-distance dimension (less than 5.08 mm) is used in the same way as in the "mini-neck system" described above. In contrast to the latter system, in which the effective focusing lens diameter is limited to a dimension smaller than the center-to-center distance of adjacent beams entering the lens, however, a focusing electrode design is used which provides a symmetrical main focusing lens with a transverse major dimension. is significantly more than three times greater than said beam distance from center to center.

Tack vare att man i ett system som utgör en utföringsform av 447 772 3 föreliggande uppfinning undviker halsdiameterminskningen enligt "minihalssystemet" kan man tillåta fokalspänningsnivåer som är jämförbara med de nivåer som konventionellt har utnyttjats utan att man behöver göra någon kompromiss ifråga om högspän- ningsstabilitet, eftersom det finns tillräcklig plats för lämp- liga avstånd mellan fokuseringselektrodorganet ooh innerväggarna.Thanks to the fact that in a system which is an embodiment of the present invention the reduction of the neck diameter according to the "mini-neck system" is avoided, focal voltage levels comparable to the levels conventionally used can be allowed without having to compromise on high voltage stability. since there is sufficient space for suitable distances between the focusing electrode means and the inner walls.

Vid sådana spänningsnivåer uppnås lätt fokuseringsprestanda som är betydligt förbättrade i förhållande till vad som kan uppnås medelst det ovan beskrivna "minihalssystemet". Alternativt kan man frivilligt förlora en del av förbättringen i fokuserings- prestanda för att istället få lägre krav med avseende på foku- seringsspänningskällan genom att man arbetar vid lägre spännings- nivåer.At such voltage levels, focusing performance is easily achieved which is significantly improved over what can be achieved by the "mini neck system" described above. Alternatively, you can voluntarily lose some of the improvement in focus performance to instead have lower requirements with respect to the focus voltage source by working at lower voltage levels.

I såsom exempel tjänande utföringsformer enligt föreliggande uppfinning arbetar man vid kombinationen mellan rör och ok med ett rör med den konventionella yttre halsdiametern 29,11 mm.In exemplary embodiments of the present invention, the combination of tube and yoke is operated with a tube having the conventional outer neck diameter of 29.11 mm.

Hanteringsproblem som uppträder med den större skörheten hos en hals med diametern 22,5 mm undviks både vid tillverkning av röret och vid montering av bildpresentationssystemet. Dessutom undviks en förlängning av evakueringstiden som behövs då ett minihalsrör skall evakueras.Handling problems that occur with the greater brittleness of a 22.5 mm diameter neck are avoided both in the manufacture of the tube and in the assembly of the image display system. In addition, an extension of the evacuation time required when a mini-neck tube is to be evacuated is avoided.

Enlíßﬁ en såsom ett exempel tjänande utföringsform av föreliggande uppfinning, där man arbetar med avböjningsvinkeln 90°, erhåller man en självkonvergerad 19-voltsbildpresentation medelst ett rör med halsen 29,11 mm och med en S-avståndsdimen- sion som är mindre än 5,08 mm i samverkan med ett kompakt av- böjningsok av halvtoroidtyp (dvs. med toroidformiga vertikal- avböjningslindningar och sadelformiga horisontalavböjningslind- ningar), varvid okets innerdiameter vid strålutgångsänden hos horisontalavböjningslindningarnas fönster är lika med ca 67 mm (dvs. mindre än 0,76 mm per grad avböjningsvinkel). Kraven på lagrad energi för horisontalavböjningslindningarna hos det kompakta 90°-oket är så små som l,85 mJ då röret arbetar med ultorpotentialen 25 kw.According to an exemplary embodiment of the present invention, in which the deflection angle of 90 ° is used, a self-converged 19-volt image display is obtained by means of a tube with a neck of 29.11 mm and an S-distance dimension of less than 5.08. mm in conjunction with a compact deflection yoke of the semi-toroidal type (ie with toroidal vertical deflection windings and saddle-shaped horizontal deflection windings), the inner diameter of the yoke at the beam exit end of the horizontal deflection windings being less than about 67 mm degree of deflection angle). The stored energy requirements for the horizontal deflection windings of the compact 90 ° yoke are as small as 1.85 mJ when the tube operates with the ultra potential 25 kw.

I enlighet med en annan såsom ett exempel tjänande ut- föringsform av föreliggande uppfinning, där man använder sig av en avböjningsvinkel på llO°, erhålls en självkonvergerad 19-voltbildpresentation medelst ett rör med de ovannämnda hals- och S-avståndsdimensionerna i samverkan med ett kompakt halvtoroid- 447 772 :o än U 1 formigt ok med en innerdiameter vid strålutgångsänden hos fönstren lika med ca 81,5 mm (också nu mindre än 0,76 mm per grad avböjningsvinkel). Kraven på lagrad energi för horisontal- avböjningslindningarna hos det kompakta 110°-oket är så ringa som 3,5 mJ då röret arbetar med ultorpotentialen 25 kw.In accordance with another exemplary embodiment of the present invention, which utilizes a deflection angle of 10 °, a self-converged 19-volt image display is obtained by means of a tube having the above-mentioned neck and S-distance dimensions in cooperation with a compact semi-toroidal 444 772: o than U 1 shaped ok with an inner diameter at the beam exit end of the windows equal to about 81.5 mm (also now less than 0.76 mm per degree deflection angle). The stored energy requirements for the horizontal deflection windings of the compact 110 ° yoke are as low as 3.5 mJ when the tube operates with the ultra potential of 25 kw.

För att man skall kunna få en uppfattning om den relativa kompaktheten hos oken i de ovan beskrivna utföringsformerna skall nämnas att ett såsom exempel tjänande värde hos den Jäm- förbara innerdiametern hos ett 900-avböjningsok som i stor omfattning använts tidigare med rör av den ovannämnda typen med brett S-avstånd uppgår till 78,2 mm, medan ett såsom exempel tjänande värde på innerdiametern hos ett 1100-avböjningsok som använts i stor omfattning med rör med brett S-avstånd uppgår till 108,7 mm (varvid båda dessa diametervärden är betydligt större än 0,76 mm per grad avböjningsvinkel).In order to get an idea of the relative compactness of the yoke in the embodiments described above, it should be mentioned that an exemplary value of the comparable inner diameter of a 900 deflection yoke which has been widely used previously with pipes of the above-mentioned type with a wide S-distance amounts to 78.2 mm, while an exemplary value of the inner diameter of a 1100 deflection yoke used extensively with wide S-distance pipes amounts to 108.7 mm (both of these diameter values being significant greater than 0.76 mm per degree deflection angle).

I båda de ovan beskrivna, såsom exempel tjänande utförings- formerna säkerställs en hög nivå ifråga om fokuseringsprestanda genom att man inom halsen med diametern 29,11 mm utnyttjar en fokuseringselektrodanordning av den generella typen som är be- skriven i den amerikanska patentansökningen 201 692. Med en utformning av detta slag inkluderar huvudfokuseringselektroderna vid elektronkanonaggregatets strålutgångsände vardera en del som är anordnad i tvärriktningen i förhållande till rörhalsens längd- axel och som är genomträngd av en tregrupp av cirkulära öppningar, genom var och en av vilka olika elektronstrålar passerar. Var och en av nämnda huvudfokuseringselektroder inkluderar också en an- gränsande del som sträcker sig i längdriktningen från nämnda tvärgående del och som bildar en gemensam omslutning för banorna hos alla strålarna. De respektive sig i längdriktningen sträckan- de delarna hos nämnda huvudfokuseringselektroder är anbragta omedelbart intill varandra så att de mellan sig bildar en gemen- sam fokuseringslins för strålarna. Den tvärgående inre huvud- dimensionen hos den gemensamma omslutningen för den sista fokuse- ringselektroden kan såsom ett exempel uppgå till 17,65 mm, medan den tvärgående inre huvuddimensionen hos den gemensamma omslut- ningen för den näst sista fokuseringselektroden såsom ett exempel kan uppgå till 18,16 mm. Med dessa dimensioner drar man fördel av det större inre utrymmet hos en hals med diametern 29,11 mm (i förhållande till den ovannämnda "minihalsen") för att - 447 772 52. .. . .. åstadkomma en fokuseringslins med en tvärriktningshuvuddimension som är åtminstone 3,5 gånger större än öppningsavståndsdimensio- nen från mitt till mitt. Skillnaden mellan de respektive tvär- dimensionerna styr en önskad konvergeringseffekt för strålarna som utträder ur elektronkanonaggregatet.In both of the exemplary embodiments described above, a high level of focusing performance is ensured by utilizing within the neck with a diameter of 29.11 mm a focusing electrode device of the general type described in U.S. Patent Application 201,692. a design of this kind includes the main focusing electrodes at the beam output end of the electron gun assembly each part arranged in the transverse direction relative to the longitudinal axis of the tube neck and penetrated by a group of three circular apertures, through each of which different electron beams pass. Each of said main focusing electrodes also includes an adjacent portion extending longitudinally from said transverse portion and forming a common enclosure for the paths of all the beams. The respective longitudinally extending portions of said main focusing electrodes are arranged immediately next to each other so that they form a common focusing lens for the beams. The transverse inner main dimension of the common enclosure of the last focusing electrode may as an example amount to 17.65 mm, while the transverse inner dimension of the common enclosure of the penultimate focusing electrode may as an example amount to 18 , 16 mm. With these dimensions one takes advantage of the larger internal space of a neck with a diameter of 29.11 mm (relative to the above-mentioned "mini-neck") in order to - 447 772 52. ... .. provide a focusing lens with a transverse directional dimension that is at least 3.5 times larger than the aperture distance dimension from center to center. The difference between the respective transverse dimensions controls a desired convergence effect for the beams emanating from the electron gun assembly.

I en såsom exempel tjänande form av elektronkanonaggre- gatet i ett system som utgör en utföringsform av uppfinningen är konfigurationen hos den inre omkretsen för den gemensamma omslutningen hos den näst sista fokuseringselektroden av "löparbaneform", såsom t.ex. är åskådliggjort i den ovannämnda amerikanska patentansökningen 201 692, medan konfigurationen hos den inre periferin för den gemensamma omslutningen hos den sista fokuseringselektroden är av modifierad "hundbenform", såsom t.ex. är visat i den amerikanska patentansökningen 282 228.In an exemplary form of the electron gun assembly in a system embodying the invention, the configuration of the inner circumference of the common enclosure of the penultimate focusing electrode is of "orbital shape", such as e.g. is illustrated in the aforementioned U.S. patent application 201,692, while the configuration of the inner periphery of the common enclosure of the last focusing electrode is of modified "dog bone shape", such as e.g. is disclosed in U.S. Patent Application 282,228.

Dessutom ingår i elektronkanonaggregatets strålformande parti en linsasymmetri av en typ som reducerar den vertikala dimen- sionen hos varje stråles tvärsektion vid ingången till huvud- fokuseringslinsen i förhållande till horisontaldimensionen hos strålens tvärsektion. Såsom ett exempel införs denna asymmetri genom att en vertikalt förlöpande rektangulär slits tilldelas varje cirkulär öppning hos det första gallret (Gl) i elektron- kanonaggregatet.In addition, the beam-forming portion of the electron gun assembly includes a lens symmetry of a type which reduces the vertical dimension of the cross-section of each beam at the entrance to the main focusing lens relative to the horizontal dimension of the cross-section of the beam. As an example, this asymmetry is introduced by assigning a vertically extending rectangular slot to each circular opening of the first grid (G1) in the electron gun assembly.

Genom ett lämpligt val av dimensionerna hos "löparbane- omslutningen", "hundbenomslutningen" och Gl-slitsarna kan man uppnå en godtagbar punktform vid både presentationsrastrets mitt och dess kanter genom en optimerad balansering av astigma- tismerna som hör samman med dessa element.By a suitable choice of the dimensions of the "tread enclosure", the "dog bone enclosure" and the G1 slots, an acceptable point shape can be achieved at both the center and its edges of the presentation grid by optimizing the balancing of the astigmatisms associated with these elements.

Uppfinningen kommer att beskrivas i detalj i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l är en planvy av en kombination av ett bildrör och ett ok i enlighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning, fig. 2 är en framifrån tagen ändvy av okaggregatet i anordningen enligt fig. 1, fig. 3 är en delvis sektionerad sidovy av ett elektron- kanonaggregat som är avsett att användas 1 halsdelen hos bild- röret i anordningen enligt fig. 1, fig. 4, 5, 6 och 7 visar ändvyer av skilda element hos elektronkanonaggregatet enligt fig. 3, fig. 7a är en längs linjen A-A' i fig. 7 tagen tvär- sektionsvy av elektronkanonelementet enligt fig. 7, fig. 7b är en längs linjen B-B' i fig. 7 tagen tvärsektionsvy av elektron- I-Wåtlfçg _ 447 772 . ös. .. . .. kanonelementet enligt fig. 7; fig; 8 är en längs linjen C-C' i fig. 4 tagen tvärsektionsvy av elektronkanonelementet enligt . fig. 4, fig. 9 är en längs linjen D-D' i fig. 5 tagen tvär- sektionsvy av elektronkanonelementet enligt fig. 5, fig. 101 är en längs linjen E-E' i fig. 6 tagen tvärsektionsvy av elektron- kanonelementet enligt fig. 6, fig. ll visar en bildrörtrattkontur som är lämplig för användning i en utföringsform enligt förelig- gande uppfinning med utnyttjande av avböjningsvinkeln 90°, fig. 12 visar en bildrörtrattkontur som är lämplig för användning i en utföringsform av föreliggande uppfinning med utnyttjande av avböjningsvinkeln ll0°, fig. 13 visar schematiskt en modifika- tion av elektronkanonaggregatet enligt fig. 5, och fig. l4a, lßb åskådliggör i kurvform olikformighetsfunktioner som gärna kan vara tilldelade en utföringsform av okaggregatet enligt fig. 2.The invention will be described in detail in the following with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a plan view of a combination of a picture tube and a yoke in accordance with an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a front view taken from the eyelet assembly in the device according to Fig. 1, Fig. 3 is a partially sectioned side view of an electron gun assembly intended for use in the neck part of the picture tube in the device according to Fig. 1, Figs. 4, 5, 6 and 7 show end views of different elements of the electron gun assembly according to Fig. 3, Fig. 7a is a cross-sectional view of the electron gun element according to Fig. 7 taken along the line AA 'in Fig. 7, Fig. 7b is a cross-sectional view taken along the line BB' in Fig. 7 of electron- I-Wåtlfçg _ 447 772. ös. ... .. the cannon element according to Fig. 7; fig; 8 is a cross-sectional view taken along the line C-C 'in FIG. 4 of the electron gun element according to FIG. Fig. 4, Fig. 9 is a cross-sectional view of the electron gun element according to Fig. 5 taken along the line DD 'in Fig. 5, Fig. 101 is a cross-sectional view of the electron gun element according to Fig. 5 taken along the line EE' in Fig. 6. Fig. 11 shows a tubular funnel contour suitable for use in an embodiment of the present invention utilizing the 90 ° deflection angle; Fig. 12 shows a tubular funnel contour suitable for use in an embodiment of the present invention utilizing the deflection angle 110 Fig. 13 schematically shows a modification of the electron gun assembly according to Fig. 5, and Figs. 14a, 1bb illustrate in curve form non-uniform functions which may be assigned to an embodiment of the unassembly according to Fig. 2.

Fig 1 visar en planvy över kombinationen av bildrör och ok i ett färgbildpresentationssystem innefattande principerna enligt föreliggande uppfinning. Ett färgbildrör 10 inkluderar ett evakuerat hölje med en trattdel llF (som är delvis visad) som sammanlänkar en eylindrisk halsdel llN (i vilken ett elektron- kanonaggregat av in-line-typ är beläget) med en väsentligen rek- tangulär bildskärmdel som innesluter en bildskärm (inte visad med hänsyn till ritningsstorlek). Ett okfäste 17 i ett avböj- ningsokaggregat 13 omsluter angränsande segment hos rörets hals- (llN) och trattdelar (llF).Fig. 1 shows a plan view of the combination of picture tubes and yokes in a color picture presentation system embodying the principles of the present invention. A color display tube 10 includes an evacuated housing having a funnel portion 11F (which is partially shown) that interconnects a cylindrical neck portion 11N (in which an in-line type electron gun assembly is located) with a substantially rectangular display portion enclosing a display. (not shown with regard to drawing size). A yoke bracket 17 in a deflection caliper assembly 13 encloses adjacent segments of the neck (11N) and funnel portions (11F) of the tube.

I okaggregatet ingår vertikalavböjningslindningar l3V som är lindade toroidformigt kring en kärna 15 av magnetiserbart material, varvid nämnda kärna cirkelformigt omsluter okfästet l7 (som är framställt av isolerande material). Okaggregatet inkluderar vidare horisontalavböjningslindningar l3H vilka är dolda i fig. l. Man ser emellertid i en framifrån tagen ändvy ' av det losstagna okaggregatet 13 i fig. 2 att horisontalavböjf ningslindningarna l3H är lindade i sadelform med aktiva, sig 1 längdriktningen sträckande ledare liggande såsom ett foder på insidan av okfästets 17 hals. De främre ändvarven hos lindningar- na 13H är uppåtvända och är införda i den främre kantdelen l7F hos fästet 17 såsom i ett näste, varjämte lindningsvarven vid den bakre änden (ej synliga i fig. 1 eller 2) är anordnade på likartat sätt i den bakre kantdelen l7R hos fästet 17. v- 447 772 7 Markeringar med avseende på dimensionssamband som är lämpliga vid en utföringsform av föreliggande uppfinning kan återfinnas i fig. 1. Kompaktheten hos avböjningsoket som är bildat av lindningarna l3H, l3V är antydd medelst en främre inre diameter "i" som totalt sett är mindre än 0,76 mm per grad (av okets avböjningsvinkel). Såsom är visat i fig. 2 mäts denna diameter vid den främre änden hos de aktiva ledarna i sadellindningarna l3H (dvs. vid strålutloppsänden för fönstren eller luckorna som är bildade av dessa lindningar). Ytterdia- metern "o" hos färgbildrörets ll halsdel llN är visad med det konventionella måttet 29,11 mm. En elektronstrålfokuseringslins 18, som är bildad mellan elektroderna hos elektronkanonaggregatet som är inhyst i halsen 13 (och som är markerad medelst en lins- symbol som är ritad med streckade linjer) är visad med tvärdimen- sionen "f" i horisontell riktning (dvs. i horisontalplanet som upptas av de tre strålaxlarna R, G och B), vilken är mer än 3,5 gånger avståndet "g" mellan angränsande strålaxlar vid ingången till linsen, varvid den sistnämnda dimensionen såsom ett exempel utgör 5,08 mm.The yoke assembly includes vertical deflection windings 13V which are wound toroidally around a core 15 of magnetizable material, said core circularly enclosing the yoke mount 17 (which is made of insulating material). The yoke assembly further includes horizontal deflection windings 13H which are hidden in Fig. 1. However, in a front end view of the detached yoke assembly 13 in Fig. 2, it is seen that the horizontal deflection windings 13H are wound in saddle form with active, longitudinally extending joints lining on the inside of the yoke bracket 17 neck. The front end turns of the windings 13H are turned upwards and are inserted into the front edge portion 17F of the bracket 17 as in a nest, and the winding turns at the rear end (not visible in Figs. 1 or 2) are arranged similarly in the rear end. edge portion 17R of the bracket 17. V - 447 772 7 Markings with respect to dimensional connections suitable in an embodiment of the present invention can be found in Fig. 1. The compactness of the deflection yoke formed by the windings 13H, 13V is indicated by a front inner diameter. "i" which in total is less than 0.76 mm per degree (of the deflection angle of the yoke). As shown in Fig. 2, this diameter is measured at the front end of the active conductors in the saddle windings 13H (ie at the beam outlet end of the windows or shutters formed by these windings). The outer diameter "o" of the neck portion 11N of the color picture tube 11 is shown with the conventional dimension of 29.11 mm. An electron beam focusing lens 18, which is formed between the electrodes of the electron gun assembly housed in the neck 13 (and which is marked by a lens symbol drawn in dashed lines) is shown with the transverse dimension "f" in the horizontal direction (ie in the horizontal plane occupied by the three beam axes R, G and B), which is more than 3.5 times the distance "g" between adjacent beam shafts at the entrance to the lens, the latter dimension being 5.08 mm as an example.

Fig. 5 visar en delvis sektionerad sidovy av ett såsom exempel tjänande elektronkanonaggregat som lämpligen kan användas i halsdelen llN hos färgbildröret ll enligt fig. 1. Elektroderna 1 elektronkanonaggregatet i fig. 3 inkluderar en tregrupp katoder 21 (av vilka en är synlig i sidovyn enligt fig. 3), ett styrgaller 23 (Gl), ett skärmgaller 25 (G2), en första acoelererings- och fokuseringselektrod 27 (G3) och en andra acoelererings- och fokuseringselektrod 29 (G4). Ett fäste för elektronkanonelementen är bildat medelst ett par hållarstänger 33a, ñjb av glas, vilka är anordnade parallellt med varandra och mellan vilka de skilda elektroderna är upphängda.Fig. 5 shows a partially sectioned side view of an exemplary electron gun assembly which may be suitably used in the neck portion 11N of the color picture tube 11 of Fig. 1. The electrodes 1 of the electron gun assembly of Fig. 3 include a three group of cathodes 21 (one of which is visible in the side view of Figs. Fig. 3), a control grating 23 (G1), a screen grating 25 (G2), a first acolation and focusing electrode 27 (G3) and a second acolation and focusing electrode 29 (G4). A bracket for the electron gun elements is formed by means of a pair of holding rods 33a, ñjb of glass, which are arranged parallel to each other and between which the different electrodes are suspended.

Alla katoderna 21 ligger i linje med var sin öppning i Gl-, G2-, G3- och G4-elektroderna så att elektroner som emitteras av katoden skall få passera till rörets bildskärm. Elektronerna som emitteras av katoderna formas till en tregrupp elektronstrålar genom att respektive elektrostatiska strålformningslinser upp- rättas mellan mittemot varandra belägna hålförsedda partier hos Gl- och G2-elektroderna 23, 25 vilka hålls vid olika potentialer i en enda riktning (t.ex. 0 volt resp.+llOO volt). Fokusering av strålarna vid bildskärmens yta utförs i första hand av en roon otrnnmï 447 772 8 elektrostatisk huvudfokuseringslins (18 i fig. l) som är bildad mellan angränsande partier (27a, 29a) hos G3- och G4-elektroderna.All the cathodes 21 are in line with their respective apertures in the G1, G2, G3 and G4 electrodes so that electrons emitted by the cathode are allowed to pass to the tube display. The electrons emitted by the cathodes are formed into a group of three electron beams by establishing respective electrostatic beamforming lenses between opposite perforated portions of the G1 and G2 electrodes 23, which are held at different potentials in a single direction (eg 0 volts resp. + llOO volt). Focusing of the beams at the surface of the display is primarily performed by a roon otrnnmï 447 772 8 electrostatic main focusing lens (18 in Fig. 1) formed between adjacent portions (27a, 29a) of the G3 and G4 electrodes.

Såsom ett exempel hålls G5-elektroden vid en potential (t.ex. +65OO volt) som utgör 26% av den på G4-elektroden pålagda poten- tialen (t.ex. +25 kV). , G3-elektroden 27 omfattar ett aggregat av två skålformade element 27a, 2Tb, vilkas flänsförsedda öppna ändar anligger mot varandra. En framifrån tagen ändvy av det främre elementet 27a kan återfinnas i fig. 4, och en (längs linjen C-C'i fig. 4 tagen) tvärsektionsvy av detsamma är visad i fig. 8. En bakifrån tagen ändvy av det bakre elementet 27b är visad i fig. 6, och en (längs linjen E-E' i fig. 6 tagen) tvärsektionsvy av detta element är visad i fig. 10.As an example, the G5 electrode is maintained at a potential (eg + 6500 volts) which constitutes 26% of the potential applied to the G4 electrode (eg +25 kV). The G3 electrode 27 comprises an assembly of two cup-shaped elements 27a, 2Tb, the flanged open ends of which abut against each other. A front end view of the front member 27a can be found in Fig. 4, and a (taken along line C-C 'in Fig. 4) cross-sectional view thereof is shown in Fig. 8. A rear end view of the rear member 27b is shown in Fig. 6, and a (taken along line EE 'in Fig. 6) cross-sectional view of this element is shown in Fig. 10.

G4-elektroden 29 omfattar ett skålformat element 29a med en flänsförsedd öppen ände som anligger mot den hålförsedda slutna änden hos en elektrostatisk skärmkåpa 29b. En bakifrån tagen vy av elementet 29a kan återfinnas i fig. 5, och en (längs linjen D-D' i fig. 5 tagen) tvärsektionsvy av detsamma kan åter- finnas i fig. 9.The G4 electrode 29 comprises a cup-shaped element 29a with a flanged open end which abuts against the perforated closed end of an electrostatic shield cover 29b. A rear view of the element 29a can be found in Fig. 5, and a (taken along the line D-D 'in Fig. 5) cross-sectional view thereof can be found in Fig. 9.

En tregrupp in-line-öppningar 44 är bildad i en tvärgående del 40 hos G3-elementet 2Ta, vilken del är belägen vid botten på en urtagning i elementets slutna främre ände. Väggarna 42 hos urtagningen, vilka bildar en gemensam omslutning för tregruppen strålar som utträder ur de respektive öppningarna 44, harhalv- cirkelformig kontur vid vardera sidan, medan de däremellan sträcker sig rakt och parallellt, varigenom en ändvy av fig. 4 får utseendet av en "löparbana". Den maximala horisontella inre dimensionen hos G3-omslutningen ligger i planet för strålaxlarna och är markerad "fl" i fig. 4. Den maximala vertikala inre dimen- sionen hos G5-omslutningen bestäms av avståndet mellan de raka, parallella väggdelarna och är markerad "f2" i fig. 4. Den verti- kala dimensionen är lika med fa vid vartdera strålaxelläget.A group of three in-line openings 44 is formed in a transverse portion 40 of the G3 element 2Ta, which part is located at the bottom of a recess in the closed front end of the element. The walls 42 of the recess, which form a common enclosure for the group of three beams projecting from the respective openings 44, have a semicircular contour at each side, while they extend straight and parallel therebetween, whereby an end view of Fig. 4 has the appearance of a " running track ". The maximum horizontal internal dimension of the G3 enclosure lies in the plane of the beam axes and is marked "f1" in Fig. 4. The maximum vertical internal dimension of the G5 enclosure is determined by the distance between the straight, parallel wall sections and is marked "f2 "in Fig. 4. The vertical dimension is equal to fa at each beam axis position.

En tregrupp in-line-öppningar 54 är också bildad i en tvärgående del 50 hos G4-elementet 29a, varvid nämnda del är belägen vid botten på en urtagning i elementets slutna bakre ände. Urtagningens väggar 52, som bildar en gemensam omslutning för tregruppen strålar som inträder i G4-elektroden, är anordnade rakt och inbördes parallellt i ett centralt parti. Konturen vid vardera sidan följer emellertid en mer-än-halvcirkelformig båge ,. 447 172 è med en diameter som är större än avståndet mellan parallella väggar i det centrala partiet, vilket resulterar 1 det i ändvy i fig. 5 visade utseendet av typen "hundben". Såsom en följd av denna utformning blir den vertikala inre dimensionen (f5) hos G4-omslutningen vid mittöppningsaxelläget mindre än de vertikala inre dimensionerna hos G4-cmslutningen vid de respektive yttre öppningsaxellägena. Den maximala horisontella inre dimensionen hos G4-omslutningen ligger 1 planet för strålaxlarna och är markerad "r " 1 rig. 5. Den maximala vertikala inre aimeneienen för G4-omslutningen svarar mot diametern som är tilldelad änd- partibågarna och är betecknad "fu" 1 fig. 5.A group of three in-line openings 54 is also formed in a transverse portion 50 of the G4 member 29a, said portion being located at the bottom of a recess in the closed rear end of the member. The walls 52 of the recess, which form a common enclosure for the group of three beams entering the G4 electrode, are arranged straight and mutually parallel in a central portion. However, the contour on each side follows a more than semicircular arc,. 447 172 è with a diameter which is larger than the distance between parallel walls in the central portion, which results in the end view shown in Fig. 5 of the type "dog bone". As a result of this design, the vertical inner dimension (f5) of the G4 enclosure at the center aperture axis position becomes smaller than the vertical inner dimensions of the G4 enclosure at the respective outer aperture axis positions. The maximum horizontal internal dimension of the G4 enclosure is 1 plane of the beam axes and is marked "r" 1 rig. 5. The maximum vertical internal dimension of the G4 enclosure corresponds to the diameter assigned to the end portion arches and is denoted "fu" in Fig. 5.

De maximala yttre bredderna hos G5- och G4-elektroderna 1 de respektive "löparbane“- och "hundben"-partierna är desamma, och de är betecknade "f6" i fig. 8 och 9. Diametrarna hos öpp- ningarna 44 och 54 är också desamma, och de är markerade "d" i fiå- 8 Och 9- Urtﬂßningarnas djup (r 1 fig. 8 och 9) för G5- och G4-elektroderna är också lika. G5-öppningsdjupet (al i fig. 8) och G4-öppningsdjupet (aa i fig. 9) är olika. Såsom exempel på dimensioneringsvärden för d, fl, fa, fâ, f4, f5, f6, r, al och az kan ges följande: d = 4,064 mm, fl = 18,16 mm, fa = 8,00 mm, fj = 17,65 mm, f4 = 7,240 mm, f5 = 6,86 mm, f6 = 22,22 mm, r = 2,92 mm, al = 0,86 mm och az = 1,14 mm. Såsom har diskute- rats 1 samband med fig. 1 är en såsom exempel tjänande dimension för avståndet (g) från mitt till mitt mellan angränsande öpp- ningar i de enskilda fokuseringselektroderna lika med 5,08 mm.The maximum outer widths of the G5 and G4 electrodes 1 of the respective "running track" and "dog bone" portions are the same, and they are designated "f6" in Figs. 8 and 9. The diameters of the apertures 44 and 54 are also the same, and they are marked "d" in the depths (r 1 Figs. 8 and 9) of the G5 and G4 electrodes are also equal. The G5 aperture depth (al in Fig. 8) and The G4 aperture depth (aa in Fig. 9) is different, as examples of dimensioning values for d, fl, fa, fâ, f4, f5, f6, r, a1 and az can be given the following: d = 4.064 mm, fl = 18, 16 mm, fa = 8.00 mm, fj = 17.65 mm, f4 = 7.240 mm, f5 = 6.86 mm, f6 = 22.22 mm, r = 2.92 mm, al = 0.86 mm and az = 1.14 mm As has been discussed in connection with Fig. 1, an exemplary dimension for the distance (g) from the center to the middle between adjacent apertures in the individual focusing electrodes is equal to 5.08 mm.

Såsom exempel tjänande axiella längder hos elementen_27a och 29a är 12,45 mm resp. 5,05 mm, medan ett såsom exempel tjänande avstånd mellan G5 och G4 1 aggregatet aﬂigt fig. 5 är 1,27 mm.Exemplary axial lengths of the elements_27a and 29a are 12.45 mm and 5.05 mm, while an exemplary distance between G5 and G4 in the assembly of Fig. 5 is 1.27 mm.

Den mellan elementen 27a och 29a bildade huvudfokuserings- linsen uppträder i första hand såsom en enkel, stor lins som genomskärs av alla tre elektronstrålbanor, varvid ekvipotential- linjer med förhållandevis rund krökning i partier med skärande strålbanor sträcker sig kontinuerligt mellan motsatta med ur- tagningar utförda väggar. I motsats till detta åstadkoms i tidigare kända elektronkanoner där särdraget med urtagning sakna- des den förhärskande fokuseringseffekten medelst kraftiga ekvi- potentiallinjer med förhållandevis skarp krökning koncentrerade vid var och en av de icke-försänkta öppningspartierna hos foku- seringselektroderna. Med särdraget med urtagningar som förekommer .ÅQQR QXIA1,;';<*,A 447 772 i det visade arrangemanget av elementen 27a, 29a har ekvipoten- tiallinjer med förhållandevis skarp krökning vid öppningsparti- erna endast en ringa roll att spela då det gäller bestämningen av kvaliteten hos fokuseringsprestanda (som i första hand bestäms av storleken hos den stora linsen som hör samman med de med ur- tagningar utförda väggarna).The main focusing lens formed between the elements 27a and 29a appears primarily as a simple, large lens intersected by all three electron beam paths, with equipotential lines of relatively round curvature in portions of intersecting beam paths extending continuously between opposite recesses. walls. In contrast, in previously known electron guns where the feature of recessing was lacking, the predominant focusing effect by means of strong equipotential lines with relatively sharp curvature was concentrated at each of the non-recessed opening portions of the focusing electrodes. With the feature of recesses appearing in the arrangement shown by the elements 27a, 29a, equipotential lines with relatively sharp curvature at the opening portions have only a small role to play in determining of the quality of focusing performance (which is primarily determined by the size of the large lens associated with the recessed walls).

Följaktligen kan man arbeta med en kort strålavstånds- dimension (såsom det ovan nämnda värdet 5,08 mm) trots den resulterande begränsningen då det gäller öppningsdiameter och ändå vara säker på att nivån för icke önskvärda sfäriska aberra- tionsverkningar kommer att bli förhållandevis oberoende av öpp- ningens diametervärde och i första hand kommer att regleras av dimensionerna hos den stora linsen som är begränsad av de med urtagningar utförda väggarna. Under dessa förhållanden blir halsdiametern en begränsande faktor då det gäller fokuserings- prestanda. Vid användning av den ovan såsom ett exempel givna dimensionen för fokuseringssystemet enligt föreliggande uppfin- ning uppnås utmärkt fokuseringskvalitet med sådana yttre dimen- sioner hos fokuseringselektroden (se t.ex. f6) som lätt kan inhysas i halsen med den nämnda konventionella diameterdimensionen (dvs. 29,11 mm) med toleranser för avstånd från de inre väggarna hos höljet i förenlighet med goda högspänningsstabilitetsprestanda (även under de ogynnsamaste glastoleransbetingelserna). I mot- sats till detta skulle halsen hos "minihalsröret" som är beskrivet i den inledningsvis nämnda artikeln av Hamano et al inte kunna ge plats åt en fokuseringselektrod med de ovan tåsom ett exempel givna dimensionerna.Consequently, one can work with a short beam distance dimension (such as the above-mentioned value 5.08 mm) despite the resulting limitation in terms of aperture diameter and still be sure that the level of undesirable spherical aberration effects will be relatively independent of aperture. diameter diameter and will primarily be controlled by the dimensions of the large lens which is limited by the recessed walls. Under these conditions, the neck diameter becomes a limiting factor when it comes to focusing performance. By using the above-mentioned dimension of the focusing system according to the present invention, excellent focusing quality is achieved with such external dimensions of the focusing electrode (see for example f6) which can be easily housed in the neck with the said conventional diameter dimension (i.e. 29.11 mm) with tolerances for distance from the inner walls of the housing in accordance with good high voltage stability performance (even under the most unfavorable glass tolerance conditions). In contrast, the neck of the "mini neck tube" described in the introductory article by Hamano et al. Could not accommodate a focusing electrode with the dimensions given above as an example.

Konvergeringssidan hos den elektrostatiska huvudfokuse- ringslinsen 18 för strålen samverkar med elementurtagningen, vilken såsom har nämnts ovan har en omkrets med'löparbanekontur.The converging side of the main electrostatic focusing lens 18 for the beam cooperates with the element recess, which, as mentioned above, has a circumference with a tread contour.

Horisontal-/vertikalasymmetrin hos en sådan konfiguration resul- terar i en astigmatisk effekt, nämligen en större konvergerings- effekt på strålar som ligger på avstånd från varandra i verti- kalled hos en elektronstråle som genomlöper G5-elektrodurtagningen än då det gäller på horisontellt avstånd från varandra belägna strålar hos densamma. Om den intilliggande urtagningen hos G4- elektroden förses med en likartad "löparbanekontur" företer diverßtringssidan hos huvudfokuseringslinsen 18 också en astigma- tisk effekt men 1 kompenserande riktning. En sådan kompenserande 447 772 ll W- ~ effekt skulle inte ha tillräcklig storlek för att förhindra förekomsten av en resulterande astigmatism. Detta skulle kunna förhindra att man uppnår en önskvärd punktform på presentations- skärmen. ' En lösning då det gäller att uppnå den ytterligare, önskvärda kompenseringen för astigmatism är beskriven i den ovannämnda amerikanska patentansökningen 201 692 och innebär att man anordnar ett slitsbildande par horisontella remsor med öppningarna hos en tvärgående platta vid gränsytan mellan ele- menten 29a, 29b. Såsom exempel användbara dimensionsval för en sådan lösning är omnämnda i den amerikanska patentansökningen.The horizontal / vertical asymmetry of such a configuration results in an astigmatic effect, namely a greater convergence effect on beams spaced apart in the vertical direction of an electron beam passing through the G5 electrode recess than in the case of horizontal spacing from adjacent rays of the same. If the adjacent recess of the G4 electrode is provided with a similar "tread contour", the diverting side of the main focusing lens 18 also exhibits an astigmatic effect but in a compensating direction. Such a compensating 447 772 ll W effect would not be of sufficient magnitude to prevent the occurrence of a resulting astigmatism. This could prevent you from achieving the desired dot shape on the presentation screen. A solution for achieving the additional, desirable compensation for astigmatism is described in the aforementioned U.S. patent application 201,692 and involves arranging a slit-forming pair of horizontal strips with the openings of a transverse plate at the interface between the elements 29a, 29b. Exemplary dimensional choices for such a solution are mentioned in the U.S. patent application.

En annan lösning då det gäller att åstadkomma ytterli- gare kompensering av astigmatismen är att man modifierar kon- turen hos väggurtagningarna i G4-elektroden till “hundben"- form, såsom är beskrivet i den ovannämnda amerikanska patent- ansökningen 282 228. För detta ändamål skall graden av vertikal dimensionsminskning som hör samman med det centrala partiet hos "hundbenet" antingen väljas så, att man erhåller väsentligen fullständig kompensering av astigmatismen i den divergerande delen hos själva huvudfokuseringslinsen, eller så, att man er- håller en komplettering av den kompenserande effekten hos en GÅ-slits av den ovan beskrivna typen. Såsom exempel tjänande dimensionsval för en lösning av detta slag är angivna i den nämnda amerikanska patentansökningen 282 228.Another solution for further compensating for the astigmatism is to modify the contour of the wall recesses in the G4 electrode to a "dog bone" shape, as described in the aforementioned U.S. Patent Application 282,228. the degree of vertical dimensional reduction associated with the central portion of the "dog bone" should be chosen either to obtain substantially complete compensation of the astigmatism in the diverging part of the main focusing lens itself, or to obtain a supplementation of the compensating effect. As an example, dimensional choices for a solution of this kind are set forth in the aforementioned U.S. Patent Application 282,228.

En annan lösning på kompensering för problemet med astigmatism utnyttjas enligt föreliggande uppfinning, där den kompenserande effekten med "hundben"-formning av konturen hos G4-urtagningsväggarna kombineras med en kompenserande effekt som erhålls genom att man inför en lämplig asymmetri hos strål- formningslinserna som är definierade av Gl- och G2-elektroderna (23, 25). För att man skall kunna förstå sättet på vilket den sistnämnda kompenserande effekten verkar är det lämpligt att nu betrakta utformningen av Gl-elektroden 23 vilken är bäst visad i den bakifrån tagna ändvyn som är áskådliggjord i fig. 7 resp. i de korresponderande tvärsektionsvyerna enligt fig. 7a och b.Another solution to compensate for the problem of astigmatism is utilized according to the present invention, where the compensating effect of "dog bone" shaping of the contour of the G4 recess walls is combined with a compensating effect obtained by introducing a suitable asymmetry of the beam forming lenses which are defined by the G1 and G2 electrodes (23, 25). In order to be able to understand the manner in which the latter compensating effect acts, it is appropriate to now consider the design of the G1 electrode 23 which is best shown in the rear view taken from the rear which is illustrated in Figs. in the corresponding cross-sectional views of Figs. 7a and b.

Mittpartiet hos Gl-elektroden 23 är genomträngd av en tregrupp oirkulära öppningar 64 (med diametern dl), varvid f hÖ-Ükmàii d 447 772 - ia vardera öppningen kommunicerar med en urtagning 66 i elektrodens 25 bakre yta, jämte en urtagning 68 i elektrodens 25 främre yta.The central portion of the G1 electrode 23 is penetrated by a group of three non-circular apertures 64 (with the diameter d1), each opening communicating with a recess 66 in the rear surface of the electrode 25, and a recess 68 in the electrode 25 of the electrode 25. front surface.

Varje urtagning 66 i den bakre ytan har väggar med cirkulär kon- tur, varvid urtagningens diameter k är tillräckligt stor för att mottaga den främre änden hos en katod 21 (som är markerad med streckade linjer i fig. 7b) med lämpligt avstånd från ur- tagningsväggarna. Väggarna hos varje urtagning 68 i den främre ytan har en kontur som bildar en raktangulär slits, varvid den vertikala slitsdimensionen v är betydligt större än den horison- tella slitsdimensionen h. Avståndet g från mittpunkt till mitt- punkt hos angränsande öppningar 64 är detsamma som gäller för de ovan beskrivna G3- och G4-elektrodöppningarna. Såsom exempel tjänande värden för de andra dimensionerna hos Gl-elektroden 23 är följande: dl = 0,615 mm, k = 3,075 mm, h = 0,7ll mm, v = 2,154 mm, djup (a ) hos öppningen 64 = 0,102 mm, djup (an) hos slitsen 68 = 0,203 mm, djup (a5) hos urtagningen 66 = 0,457 mm. Vid hopsättning med katoden 21 och G2-elektroden 25 utgör ett såsom exempel tjä- nande värde på avståndet mellan katoden 21 och basen hos urtag- ningen 66 0,152 mm, medan ett såsom exempel tjänande värde för Gl-G2-avståndet utgör 0,178 mm.Each recess 66 in the rear surface has walls with a circular contour, the diameter k of the recess being large enough to receive the front end of a cathode 21 (which is marked with dashed lines in Fig. 7b) at a suitable distance from the recess. the shooting walls. The walls of each recess 68 in the front surface have a contour which forms a rectangular slit, the vertical slit dimension v being considerably larger than the horizontal slit dimension h. The distance g from the center to the center of adjacent openings 64 is the same as for the G3 and G4 electrode openings described above. Exemplary values for the other dimensions of the G1 electrode 23 are as follows: dl = 0.615 mm, k = 3.075 mm, h = 0.71 mm, v = 2.154 mm, depth (a) of the aperture 64 = 0.102 mm, depth (an) of slot 68 = 0.203 mm, depth (a5) of recess 66 = 0.457 mm. When assembled with the cathode 21 and the G2 electrode 25, an exemplary value of the distance between the cathode 21 and the base of the recess 66 is 0.152 mm, while an exemplary value of the G1-G2 distance is 0.178 mm.

I det i fig. 5 visade hopsatta tillståndet ligger var och en av tre cirkulära öppningar 26 i G2-elektroden 25 mittför en av öppningarna 64 i Gl-elektroden. Närvaron av varje interfolierad slits 68 inför en asymmetri i konvergenssidan hos var och en av Gl-G2-stràlformningslinserna. Följden blir att man erhåller en genomgång av på vertikalt avstånd från varandra belägna strålar för varje stråle som ligger längre framåt utefter strålbanan än genomgångsstället för på horisontellt avstånd från varandra belägna strålar. Följaktligen får tvärsektionen hos varje stråle som inträder i huvudfokuseringslinsen en horisontell dimension som är större än dess vertikala dimension. Denna "förförvrängning" av strålens tvärsektionsform har sådan riktning att den strävar att kompensera för punktdistorsionsverkningarna hos astigma- tismen i huvudfokuseringslinsen. ° En av fördelarna som erhålls genom att man använder sig av den ovan beskrivna “fördistorsionen" hos strålarna som in- träder i huvudfokuseringslinsen är en ökad utjämning av fokuse- ringskvaliteten i vertikal- och horisontaldimensionerna. Asymmetrin hos huvudfokuseringslinsen är sådan, att dess vertikaldimensioner 447 772 (13 i linsområden som är genomskurna av strålbanorna, trots att de är betydligt större än diametern hos fokuseringselektrodöpp- ningarna (vilka har begränsat fokuseringslinsernas storlek i de ovan beskrivna tidigare kända elektronkanonerna) icke desto mindre är mindre än dess horisontaldimensioner i dessa områden.In the assembled state shown in Fig. 5, each of three circular openings 26 in the G2 electrode 25 is opposite one of the openings 64 in the G1 electrode. The presence of each interleaved slit 68 faces an asymmetry in the convergence side of each of the G1-G2 beamforming lenses. The result is that a passage is obtained of vertically spaced beams for each beam which is further forward along the beam path than the passage point for horizontally spaced beams. Consequently, the cross section of each beam entering the main focusing lens acquires a horizontal dimension which is larger than its vertical dimension. This "pre-distortion" of the cross-sectional shape of the beam has such a direction that it seeks to compensate for the point distortion effects of astigmatism in the main focusing lens. ° One of the advantages obtained by using the above-described "pre-distortion" of the rays entering the main focusing lens is an increased equalization of the focusing quality in the vertical and horizontal dimensions.The asymmetry of the main focusing lens is such that its vertical dimensions 447 772 (13 in lens areas intersected by the beam paths, although significantly larger than the diameter of the focusing electrode apertures (which have limited the size of the focusing lenses in the previously known electron guns described above) is nevertheless smaller than its horizontal dimensions in these areas.

På vertikalt avstånd från varandra belägna strålar hos varje stråle ser således en mindre lins än den lins som de på hori- sontellt avstånd från varandra belägna strålarna ser. Den ovan beskrivna "fördistorsionen" begränsar den vertikala spridningen hos varje stråle under genomloppet av huvudfokuseringslinsen så att separationen av vertikala gränser hos en på avsett sätt centrerad stråle som genomlöper den mindre, vertikala linsen, som har lägre kvalitet, är mindre än separationen av de hori- sontella gränserna hos en stråle som genomlöper den större, horisontella linsen, som har högre kvalitet.Thus, at vertically spaced beams of each beam, a smaller lens than the lens seen by the horizontally spaced beams sees. The "predistortion" described above limits the vertical scattering of each beam during the passage of the main focusing lens so that the separation of vertical boundaries of a suitably centered beam passing through the smaller vertical lens having lower quality is less than the separation of the hori. the horizontal boundaries of a beam passing through the larger, higher quality horizontal lens.

En annan av fördelarna som uppstår då man använder sig av den ovan beskrivna "fördistorsionen" av strålarna som inträder i huvudfokuseringslinsen är att man undviker eller minskar trapp- strålningsproblem vid rastrets övre och nedre del, vilka problem hör samman med icke önskvärd vertikalavböjning av strålarnas inträdespunkter i huvudfokuseringslinsen såsom gensvar på ett kantfält hos de toroidformiga vertikalavböjningslindningarna l5V, vilket kantfält uppträder vid den bakre delen av okaggrega- tet 15. Ehuru, såsom kommer att beskrivas nedan, ett försök görs att åstadkomma en viss magnetisk avskärmning av strålarna från detta kantfält, särskilt 1 områden med låg hastighet i banorna, är efterföljande områden hos dessa banor väsentligen oskärmade från kantfältet. Den ovan beskrivna inneslutningen av den vertikala spridningen hos varje stråle under genomloppet av huvudfokuseringslinsen minskar sannolikheten att avböjning av ingångspunkten medelst kantfältet kommer att skjuta gräns- strålar ut ur linsområden som har förhållandevis liten aberration.Another of the advantages that arise when using the above-described "pre-distortion" of the rays entering the main focusing lens is that one avoids or reduces stair radiation problems at the upper and lower parts of the grid, which problems are associated with undesirable vertical deflection of the beams' entry points. in the main focusing lens in response to an edge field of the toroidal vertical deflection windings 15V, which edge field appears at the rear part of the ocagregate 15. Although, as will be described below, an attempt is made to provide some magnetic shielding of the beams from this edge field, in particular In low speed areas of the tracks, subsequent areas of these tracks are substantially unshielded from the edge field. The above-described inclusion of the vertical scattering of each beam during the passage of the main focusing lens reduces the likelihood that deflection of the entry point by the edge field will push boundary beams out of lens areas that have relatively little aberration.

En annan fördel som uppstår då man använder sig av den ovan beskrivna "fördistorsionen" hos strålarna som inträder i huvudfokuseringslinsen är att man minskar ogynnsamma verkningar hos horisontalavböjningshuvudfältet som åstadkommas av sadel- lindningarna l3H på punktformer vid rastersidorna. För att alstra de önskade självkonvergerande verkningarna som krävs hos okaggregatet 13 görs horisontalavböjningsfältet kraftigt kuddformat över en betydande del av den axiella längden hos strålavböjningsområdet. En olycklig konsekvens av sådana olik- »POOR ovan-ry 447 772 nr- formigheter hos horisontalavböjningsfältet blir en tendens att förorsaka överfokusering av de på vertikalt avstånd från varandra belägna strålarna vid rastersidorna. Med den ovan beskrivna användningen med "fördistorsion" blir den vertikala dimensionen hos varje stråle tillräckligt sammanpressad under strålens väg genom avböjpingsområdet för att de överfokuserande verkningarna vid rastrets sidor skall reduceras till en till- låtlig nivå.Another advantage which arises when using the above-described "pre-distortion" of the beams entering the main focusing lens is that the adverse effects of the horizontal deflection main field caused by the saddle windings 13H on dot shapes at the raster sides are reduced. In order to produce the desired self-converging effects required of the yoke assembly 13, the horizontal deflection field is strongly cushioned over a significant portion of the axial length of the beam deflection region. An unfortunate consequence of such differences in the horizontal deflection field becomes a tendency to cause over-focusing of the vertically spaced beams at the raster sides. With the "pre-distortion" use described above, the vertical dimension of each beam is sufficiently compressed along the path of the beam through the deflection area to reduce the overfocusing effects at the sides of the grating to a permissible level.

För en beskrivning av ett alternativt tillvägagångssätt för att uppnå den ovan beskrivna "fördistorsionen" av elektron- strålarna hänvisas till den amerikanska patentskriften 4 234 814.For a description of an alternative approach to achieving the above-described "pre-distortion" of the electron beams, reference is made to U.S. Patent No. 4,234,814.

I anordningen enligt denna patentskrift finns en i horisontell riktning långsträckt'urtagning"i"form av"ëñ'rektangulär slits i den bakre ytan hos G2-elektroden i linje med och i förbindelse med varje cirkulär öppning i G2-elektroden. I anordningen enligt nämnda patentskrift uppnås således en komprimering av den verti- kala dimensionen hos varje stråle som genomlöper huvudfokuse- ringslinsen i förhållande till strålens horisontella dimension genom att man inför asymmetri i den divergerande delen hos varje strålformande lins. En fördel med den ovan beskrivna samverkan mellan asymmetrin och Gl-elektroden i det beskrivna elektron- kanonsystemet har iakttagits vara att man uppnår en fördelaktig förbättring i fokuseringsdjupet i vertikal led. Det uppnådda fokuseringsdjupet är sådant, att den normalt i presentations- systemet förekommande potentiometern för inreglering av fokuse- ringsspänningen kan användas för att variera det exakta värdet hos fokuseringsspänningen (som påläggs G3-elektroden 27) inom ett lämpligt intervall för optimering av fokuseringen i hori- sontell riktning utan att man behöver ta hänsyn till några betydande störningar av fokuseringen i vertikal riktning.In the device according to this patent there is in the horizontal direction an elongate recess "in" the form of a rectangular slot in the rear surface of the G2 electrode in line with and in connection with each circular opening in the G2 electrode. Thus, a compression of the vertical dimension of each beam passing through the main focusing lens relative to the horizontal dimension of the beam is achieved by introducing asymmetry into the diverging portion of each beam-forming lens.An advantage of the above-described interaction between the asymmetry and G1 The electrode in the described electron-gun system has been observed to achieve a favorable improvement in the focusing depth in the vertical direction. The achieved focusing depth is such that the potentiometer normally present in the presentation system for adjusting the focusing voltage can be used to vary it. exact value of the focusing voltage (applied to G3 electrode n 27) within a suitable interval for optimizing the focus in the horizontal direction without having to take into account any significant disturbances of the focus in the vertical direction.

Såsom har nämnts ovan är det önskvärt att skärma de respektive strålbanornas områden med låg hastighet från bakåt- riktade kantfält hos avböjningsoket. För detta ändamål är ett i form av en kåpa utformat magnetiskt avskärmningselement 31 inpassat i det bakre elementet 27b hos G3-elektroden 27 och fäst vid detta(t.ex. medelst svetsning) med sin slutna ände i anliggning mot den slutna änden hos elementet 27b (såsom är visat i sammanställningsritningen i fig. 5). Såsom framgår av 447 772 15 fig. 6 och 10 är den slutna änden hos det kåpformade elementet 27b genomträngt av en tregrupp in-line-öppningar 28 med väggar med cirkulär kontur. Den slutna änden hos den magnetiska av- skärmningsinsatsen 3l är på likartat sätt genomträngd av en tregrupp omfattande in-line-öppningar 32 med väggar med cirkulär kontur, vilka ligger i linje med och samverkar med öppningarna 28 när insatsen 31 har passats in i läge.As mentioned above, it is desirable to shield the areas of the respective beam paths at low speed from rearwardly directed edge fields of the deflection yoke. For this purpose, a magnetic shielding element 31 formed in the form of a housing is fitted in the rear element 27b of the G3 electrode 27 and attached thereto (eg by welding) with its closed end abutting against the closed end of the element 27b (as shown in the assembly drawing in Fig. 5). As shown in Figs. 6 and 10, the closed end of the housing-shaped element 27b is penetrated by a group of three in-line openings 28 with walls with a circular contour. The closed end of the magnetic shielding insert 31 is similarly penetrated by a group of three comprising in-line openings 32 with walls with circular contour, which are aligned with and cooperate with the openings 28 when the insert 31 has been fitted in position.

I aggregatet enligt fig. 3 ligger öppningarna 28 i linje men på axiellt avstånd från öppningarna 26 hos G2-elektroden 25. Bland såsom exempel tjänande dimensioner hos detta segment av aggregatet kan nämnas öppningens 26 diameter = 0,615 mm, öppningens 26 djup = 0,508 mm, öppningens 28 diameter 1,524 mm, öppningens 28 djup = 0,254 mm, öppningens 32 diameter 2,54 mm och öppningens 32 djup = 0,254 mm. Det axiella avståndet mellan de i linje med varandra liggande öppningarna 26 och 28 uppgår till 0,838 mm och avståndet från mitt till mitt hos angränsande öppningar i tregruppen är lika med det ovannämnda g-värdet 5,08 mm.In the assembly according to Fig. 3, the openings 28 are in line but at an axial distance from the openings 26 of the G2 electrode 25. Examples of exemplary dimensions of this segment of the assembly include the diameter 26 of the opening 26 = 0.615 mm, the depth of the opening 26 = 0.508 mm. the diameter 28 of the opening 1.524 mm, the depth of the opening 28 = 0.254 mm, the diameter of the opening 32 2.54 mm and the depth of the opening 32 = 0.254 mm. The axial distance between the aligned openings 26 and 28 amounts to 0.838 mm and the distance from the center to the center of adjacent openings in the three group is equal to the above-mentioned g-value 5.08 mm.

En exemplifierande axiell längd för den magnetiska avskärmnings- insatsen 31 är 5,38 mm, vilket kan jämföras med exemplifierande axiella längder för G3-elementen 27b och 27a = 13,335 mm och 12,45 mm. En sådan avskärmningslängd (mindre än l/4 av total- längden hos G3-elektroden) representerar en godtagbar kompromiss mellan kolliderande önskemål att skärma av strålbanorna i för- fokuseringsområdet och att undvika fältdistorsionstörande hörn- konvergens. Såsom ett exempel kan skärmen 31 vara framställd av ett magnetiserbart material (t.ex. en nickel-järnlegering med 52% nickel och 48% järn) med stor permeabilitet i förhål- lande till permeabiliteten hos materialet (t.ex. rostfritt stål) som används för fokuseringselektrodelementen.An exemplary axial length of the magnetic shield insert 31 is 5.38 mm, which can be compared with exemplary axial lengths of the G3 elements 27b and 27a = 13.335 mm and 12.45 mm. Such a shielding length (less than 1/4 of the total length of the G3 electrode) represents an acceptable compromise between colliding desires to shield the beam paths in the pre-focus area and to avoid field distortion-disrupting corner convergence. As an example, the shield 31 may be made of a magnetizable material (eg a nickel-iron alloy with 52% nickel and 48% iron) with high permeability relative to the permeability of the material (eg stainless steel) which is used for the focusing electrode elements.

Det främre elementet 29b hos G4-elektroden 29 inkluderar ett flertal kontaktfjädrar 30 på sin främre periferi för att göra kontakt med den konventionella inre akvadagbeläggningen hos bildröret för att åstadkomma avgivning av ultorpotentialen (t.ex. 25 kV) till G4-elektroden. Den slutna änden hos det kåpformade elementet 29b inkluderar en tregrupp in-line-öpp- ningar (inte visade) i det såsom exempel valda mitt-till-mitt- avståndet 5,08 mm för genomsläppning av de respektive strålarna som utträder ur huvudfokuseringslinsen. Magnetorgan med hög Qu1fï._;“r xt J", 447 772 '16 permeabilitet och fastsatta vid insidan hos den slutna änden av elementet 29b 1 närheten av öppningarna kan lämpligen anord- nas för komakorrigeringsändamål, såsom t.ex. är beskrivet 1 den amerikanska patentskriften 3 772 554.The front member 29b of the G4 electrode 29 includes a plurality of contact springs 30 on its front periphery for contacting the conventional inner aqua day coating of the picture tube to provide delivery of the ultrapotential (eg 25 kV) to the G4 electrode. The closed end of the housing-shaped element 29b includes a three group of in-line apertures (not shown) in the exemplary center-to-center distance 5.08 mm for transmitting the respective beams emanating from the main focusing lens. Magnetic means with high permeability and attached to the inside of the closed end of the element 29b in the vicinity of the openings can be suitably arranged for coma correction purposes, as described, for example, in the U.S. Patent 3,772,554.

Avgivning av arbetspotentialer till de andra elektroderna (katoden, Gl, G2 och G3) 1 aggregatet enligt fig. 3 åstadkommas genom basen 1 bildröret via konventionella ledarorgan (inte visade).Delivery of working potentials to the other electrodes (cathode, G1, G2 and G3) in the assembly according to Fig. 3 is effected through the base 1 of the picture tube via conventional conductor means (not shown).

Huvudfokuseringslinsen som är bildad mellan G3- och G4- elektroderna (27, 29) i aggregatet enligt fig. 3 har en resulte- rande konvergerande effekt på tregruppen strålar som genomlöper linsen, varigenom strålarna avgår från linsen under konvergering.The main focusing lens formed between the G3 and G4 electrodes (27, 29) in the assembly of Fig. 3 has a resulting converging effect on the three groups of rays passing through the lens, whereby the rays emanate from the lens during convergence.

De relativa storlekarna hos horisontaldimensionerna hos de intill varandra belägna omslutningarna av elementen 27a, 29a påverkar storleken hos konvergeringsverkan. En ökning av konvergerings- verkan medför att man erhåller en dimensionskvot som är gynnsam för G4-omslutningens bredd, och en minskning av konvergerings- verkan hör samman med en dimensionskvot som gynnar bredden hos G3-omslutningen. I det utföringsexempel för vilket dimensioner har angivits ovan önskades minskning av konvergeringsverkan, varvid G3-G4-omslutningsbreddförhållandet 715/695 visade sig vara lämpligt.The relative magnitudes of the horizontal dimensions of the adjacent enclosures of the elements 27a, 29a affect the magnitude of the converging effect. An increase in the convergence effect results in a dimension ratio that is favorable for the width of the G4 enclosure, and a decrease in the convergence effect is associated with a dimension ratio that favors the width of the G3 enclosure. In the exemplary embodiment for which the dimensions have been stated above, a reduction in the convergence effect was desired, whereby the G3-G4 enclosure width ratio 715/695 proved to be suitable.

Då presentationssystemet enligt fig. l används kan ytter- ligare halsomslutande anordningar (inte visade) användas på kon- ventionellt sätt för inreglering av strålarnas konvergens vid rastermitten (dvs. statisk konvergens) till ett optimalt läge.When the presentation system according to Fig. 1 is used, additional neck enclosing devices (not shown) can be used in a conventional manner for adjusting the convergence of the beams at the raster center (ie static convergence) to an optimal position.

En sådan anordning kan vara av typen med reglerbar magnetisk ring, vilken är generellt beskriven 1 den amerikanska patent- skriften 3 725 831, såsom ett exempel, eller av hylstypen som är generellt beskriven 1 den amerikanska patentskriften Ä 162 470, såsom ett annat exempel.Such a device may be of the adjustable magnetic ring type generally described in U.S. Pat. No. 3,725,831, as an example, or of the sleeve type generally described in U.S. Pat. No. 162,470, as another example.

Fig. 13 visar sohematiskt en modifikation av elektron- kanonaggregatet enligt fig. 3, vilken modifikation kan användas alternativt i anordningen enligt fig. 1. I enlighet med denna modifikation är ett par hjälpfokuseringselektroder (27", 29") inkopplade mellan skärmgallret (25') och huvudaccelererings- och fokuseringselektroderna (27', 29'). Huvudfokuseringslinsen är anbragt mellan dessa slutelektroder (27', 29'), vilka 1 _ .ff _ . ..~;.~'»~ *' 1 - . . ' ' 447 772 17 detta fall bildar G5- och G6-elektroderna. Den ursprungligen genomlöpta elektroden (G3-elektroden 27") bland hjälpfokuse- ringselektroderna aktiveras av samma potential (t.ex. +8000 V) som G5-elektroden 27, medan den andra hjälpfokuseringselektro- den (G4-elektroden 29") aktiveras av samma potential (t.ex. +25 kV) som G6-elektroden 29. Liksom i utföringsformen enligt fig. 5 är de enskilda strålarna bildade (av elektroner som emitteras från de respektive katoderna 2l') medelst de respek- tive stràlformande linserna som är upprättade mellan styr- gallret (G1-elektroden 23') och skärmgallret (G2-elektroden 25').Fig. 13 sohematically shows a modification of the electron gun assembly according to Fig. 3, which modification can be used alternatively in the device according to Fig. 1. In accordance with this modification, a pair of auxiliary focusing electrodes (27 ", 29") are connected between the screen grid (25 ' ) and the main acceleration and focusing electrodes (27 ', 29'). The main focusing lens is arranged between these end electrodes (27 ', 29'), which 1 _ .ff _. .. ~;. ~ '»~ *' 1 -. . 447 772 17 in this case form the G5 and G6 electrodes. The originally passed electrode (G3 electrode 27 ") among the auxiliary focusing electrodes is activated by the same potential (eg +8000 V) as the G5 electrode 27, while the other auxiliary focusing electrode (G4 electrode 29") is activated by the same potential (eg +25 kV) as the G6 electrode 29. As in the embodiment of Fig. 5, the individual beams are formed (by electrons emitted from the respective cathodes 21 ') by means of the respective beam-forming lenses which are established. between the control grid (G1 electrode 23 ') and the screen grid (G2 electrode 25').

Då denna alternativa utföringsform förverkligas kan G5- och G6-elektroderna (27" och 29") exempelvis vara av den gene- rella formen som antas av G3- och G4-elektroderna (27, 29) i aggregatet enligt fig. 3 med intill varandra liggande omslut- ningar av "löparbane"- och "hundben"-form och med storleksord- ning hos sina dimensioner i enlighet med vad som är beskrivet ovan, varvid bottning sker i försänkta öppningar med avstånd från mitt till mitt med det ovan diskuterade värdet 5,08 mm.When this alternative embodiment is realized, the G5 and G6 electrodes (27 "and 29") may, for example, be of the general shape assumed by the G3 and G4 electrodes (27, 29) in the assembly of Fig. 3 with adjacent horizontal enclosures of "treadmill" and "dog bone" shape and of the order of their dimensions in accordance with what is described above, bottoming being made in recessed openings spaced from center to center with the value discussed above. , 08 mm.

"Fördistorsion" hos strålarna av den ovan beskrivna typen införs genom en asymmetri hos de respektive strálformande linserna."Pre-distortion" of the beams of the type described above is introduced by an asymmetry of the respective beam-forming lenses.

Detta åstadkommes t.ex. genom att man strukturellt utformar G1-och G2-elektroderna (23', 25') så att de blir av typen som är beskriven i den ovannämnda amerikanska patentskriften 4 254 8lÄ, varvid horisontellt orienterade rektangulära slitsar är tillde- lade den bakre ytan hos G2-elektroden (23') för att ingripa mellan G2-elektrodens och Gl-elektrodens tregrupper med cirkulär öppning med avstånd från mitt till mitt med det ovannämnda värdet 5,08 mm. De mellankopplade hjälpfokuseringselektroderna (27", 29"), vilka såsom exempel är framställda av kàpformade element med bottnar genomträngda av ytterligare in-line-tre- grupper med cirkulär öppning (ooh med den ovannämnda mitt-till- mitt-avstàndsdimensionen) inför symmetriska G3-G4- och G4-G5- linser, varvid man erhåller en resulterande verkan i form av en symmetrisk reduktion i tvärsektionsdimensionerna hos strålen som genomlöper huvudfokuseringslinsen och det efterföljande avböjningsområdet. Denna dimensionsminskning kan vara önskvärd för att reducera överfokuseringseffekter hos horisontalavböj- ningsfältet på punktformen vid rastersidorna, men denna minskning uppnås pà bekostnad av att man tillhandahåller en större centrum- jFÖEBR Qá¿¿,¿ ¿ ¿ 'jaga 1"; 447 772 u .... '.-' .2-18 punktstorlek än vad som kan uppnås med det enklare två- potentialiga foknseringssystemet enligt fig. 3. Vid användning av arrangemanget enligt fig. 13 motsvaras den avskärmnings- effekt för strålbaneområdet med låg hastighet som beskrivits ovan i samband med insatsen 31 såsom ett exempel genom att G3-elektroden (27“) framställs av material med stor permea- bilitet.This is achieved e.g. by structurally designing the G1 and G2 electrodes (23 ', 25') to be of the type described in the aforementioned U.S. Pat. No. 4,254,811, horizontally oriented rectangular slits being assigned to the rear surface of G2. the electrode (23 ') for engaging between the three groups of the G2 electrode and the G1 electrode with circular opening spaced from center to center with the above-mentioned value 5.08 mm. The interconnected auxiliary focusing electrodes (27 ", 29"), which are for example made of housing-shaped elements with bottoms penetrated by further in-line three groups with circular aperture (ooh with the above-mentioned center-to-center-distance dimension) in front of symmetrical G3 G4 and G4-G5 lenses, thereby obtaining a resultant effect in the form of a symmetrical reduction in the cross-sectional dimensions of the beam passing through the main focusing lens and the subsequent deflection range. This reduction in dimension may be desirable in order to reduce the over-focusing effects of the horizontal deflection field on the dot shape at the raster sides, but this reduction is achieved at the expense of providing a larger center- jFÖEBR Qá¿¿, ¿¿¿'jaga 1 "; .. '.-' .2-18 point size than can be achieved with the simpler two-potential focusing system according to Fig. 3. When using the arrangement according to Fig. 13, the shielding effect for the low-speed beam path area is described above in in connection with the insert 31 as an example in that the G3 electrode (27 ") is made of material with high permeability.

För att öka känsligheten hos avböjningsoket i systemet enligt fig. 1 är det önskvärt att man väljer konturen hos ett koniskt segment i rörhöljets trattdel (llF) i avböjnings- området på så sätt att de aktiva strömledarna hos avböjnings- lindningarna l3H för det kompakta oket kommer att ligga så nära den yttersta strálbanan (1 riktning mot ett rasterhörn) som möjligt samtidigt som man undviker halsskuggning (dvs. att den avböjda strålen slår an mot trattens insida). Fig. ll åskådliggör en trattkontur som har visat sig vara lämplig för en utföringsform i systemet enligt fig. l, varvid en avböjningsvinkel på 90° används. En matematisk formel som uttrycker den åskådliggjorda konturen är följande: x = co + cl (2) + c2 (22) + c; (23) + 01+ (24) + cs (25) + c6 (26) + c7 (27), där x är knnraaien nätt från röretš längdaxel (A) till höljets utsida, uttryckt i millimeter, 2 är avståndet i millimeter längs axeln A i riktning mot presentationsskärmen från ett Z = O-plan som skär axeln vid en punkt l,27 mm framför hals/trattsplitsningslinjen, där CO l5,lO490590, Cl = -O,l5822ä02lO, C2 = 0,0ll62553080, 03 8,88o52299o x lcfn, 04 = -1877228960 x lo"5, c5 = 7,24922652o x lo'?, c6 = -6,72385l42o x lc'9 och C7 = 2,482776l6O X 10-11, varvid uttrycket gäller för Z- värden från 9,35 till 52,0 mm.In order to increase the sensitivity of the deflection yoke in the system according to Fig. 1, it is desirable to select the contour of a conical segment in the funnel part of the tube housing (11F) in the deflection area so that the active current conductors of the deflection windings 13H for the compact yoke to lie as close to the outermost beam path (1 direction towards a grid corner) as possible while avoiding neck shading (ie the deflected beam strikes the inside of the funnel). Fig. 11 illustrates a funnel contour which has been found to be suitable for an embodiment of the system according to Fig. 1, using a deflection angle of 90 °. A mathematical formula that expresses the illustrated contour is as follows: x = co + cl (2) + c2 (22) + c; (23) + 01+ (24) + cs (25) + c6 (26) + c7 (27), where x is the knnraaien just from the longitudinal axis of the tube (A) to the outside of the housing, expressed in millimeters, 2 is the distance in millimeters along axis A in the direction of the display screen from a Z = O plane intersecting the axis at a point l, 27 mm in front of the neck / funnel splitting line, where CO l5, l0490590, Cl = -O, l5822ä0210, C2 = 0,0ll62553080, 03 8, 88o52299o x lcfn, 04 = -1877228960 x lo "5, c5 = 7,24922652o x lo '?, c6 = -6,72385l42o x lc'9 and C7 = 2,482776l6O X 10-11, where the expression applies to Z- values from 9.35 to 52.0 mm.

Fig. l2 åskådliggör en trattkontur som har visat sig vara lämplig för en utföringsform av systemet enligt fig. l där en avböjningsvinkel av ll0° används. En mate- matisk formel som uttrycker den åskådliggjorda konturen är följande: 447 772 19 x = co + ei (z) + ce (zz) + e; (zﬁ) + en (24) + c5 m5), där X utgör konradien mätt från längdaxeln A' till höljets utsida uttryckt i millimeter, Z är avståndet i millimeter längs axeln A' i riktning mot bildskärmen från ett plan där Z är = 0, vilket skär axeln vid en punkt som ligger 1,27 mm framför hals/trattsplitsningslinjen, där CO = 14,5840702, Cl = 0,5l2554l74, G2 = 0,0242187585, C3 = -6,99740898 X 10' , ca .-. mnozzmz x 1o'5 och cs = 1.178o26o6 X 10'7, varvid uttrycket gäller för Z-värden från 1,53 till 50,0 mm.Fig. 12 illustrates a funnel contour which has been found to be suitable for an embodiment of the system according to Fig. 1 where a deflection angle of 110 ° is used. A mathematical formula that expresses the illustrated contour is as follows: 447 772 19 x = co + ei (z) + ce (zz) + e; (z ﬁ) + en (24) + c5 m5), where X is the con radius measured from the longitudinal axis A 'to the outside of the housing expressed in millimeters, Z is the distance in millimeters along the axis A' towards the monitor from a plane where Z is = 0 , which intersects the axis at a point 1.27 mm in front of the neck / funnel splitting line, where CO = 14.5840702, Cl = 0.5l2554l74, G2 = 0.0242187585, C3 = -6.99740898 X 10 ', approx. . mnozzmz x 1o'5 and cs = 1.178o26o6 X 10'7, where the expression applies to Z-values from 1.53 to 50.0 mm.

Exempelvis är i en utföringsform av systemet enligt fig. 1 med avböjningsvinkeln 1l0° och diagonalen 19V halsen hos okfästet 17 utformad med sådan kontur att de aktiva strömledarna hos lindningarna l3H tätt kan slå an mot utsidorna hos höljets avsnitt 1lF och llN mellan tvär- planen y och y' i fig. 12 när okaggregatet 15 befinner sig i sitt mest framàtliggande läge. Trattkonturen i fig. 12 medger såsom ett exempel att oket med den nämnda y-y'- längden kan vara tillbakadragen 5-6 mm (för inställning av renhet) från sitt mest framàtliggande läge utan att stràlen bringas att slå an mot ett hörn i höljet.For example, in one embodiment of the system of Fig. 1 with the deflection angle 110 ° and the diagonal 19V, the neck of the yoke mount 17 is formed with such a contour that the active current conductors of the windings 13H can abut tightly against the outsides of the housing section 11F and 11N between the transverse planes y and y 'in Fig. 12 when the yoke assembly 15 is in its most forward position. The funnel contour in Fig. 12 allows as an example that the yoke with the said y-y 'length can be retracted 5-6 mm (for setting purity) from its most forward position without the beam being made to strike a corner of the housing. .

I fig. läa är den generella formen hos H2-olik- formighetsfunktionen som krävs av horisontalavböjnings- fältet som erfordras av oket i fig. 2 för att man skall kunna uppnå självkonvergerande resultat i en såsom exempel vald utföringsform med vinkeln 1l0° i systemet 1 fig. l visad medëst den heldragna linjekurvan HH2, varvid abskissan representerar läget utefter det längs- gående rörets axel (där läget hos planet Z = 0 enligt fig. 12 är visat såsom lägesreferens) medan ordinatan representerar graden av avvikelse från fältlikformighet. lEOÖR QUALITY 447 772 __ ,. . ...go . ..In Fig. 1a, the general shape of the H 2 non-uniformity function required by the horizontal deflection field required by the yoke in Fig. 2 is to be able to achieve self-converging results in an exemplary embodiment with the angle 10 ° in the system 1. 1 shows the solid line curve HH2, the abscissa representing the position along the axis of the longitudinal tube (where the position of the plane Z = 0 according to Fig. 12 is shown as a position reference) while the ordinate represents the degree of deviation from field uniformity. lEOÖR QUALITY 447 772 __,. . ... go. ..

I fig. läa representerar en uppåtriktad förskjutning av kurvan HH2 från O-axeln (i pilens P riktning) fältolikformighet av kuddtyp, medan en nedåtriktad förskjutning av kurvan HH2 från O-axeln (i pilens B riktning) representerar fältolikformig- het av tunntypen. Den streckade kurvan HHO, som är avsatt mot en abskissa med samma läge, visar Ho-funktionen hos horisontal- avböjningsfältet för att ange den relativa fältintensitetsför- delningen längs röraxeln. Den positiva loben hos kurvan HH2 anger läget hos det kraftigt kuddformade fältområdet som har beskrivits ovan såsom en orsak till punktformproblem vid rastersidorna.In Fig. 1a, an upward displacement of the curve HH2 from the O-axis (in the direction of the arrow P) represents field-type field uniformity, while a downward displacement of the curve HH2 from the O-axis (in the direction of the arrow B) represents field uniformity of the thin type. The dashed curve HHO, which is plotted against an abscissa with the same position, shows the Ho function of the horizontal deflection field to indicate the relative field intensity distribution along the tube axis. The positive lobe of curve HH2 indicates the position of the strongly cushion-shaped field area described above as a cause of dot-shape problems at the raster sides.

I fig. läb visar kurvan VH2 med abskissa och ordinata enligt fig. l4a den generella formen hos H2-olikformighets- funktionen som erfordras av ett vertikalavböjningsfält motsva- rande horisontalavböjningsfältet enligt fig. l4a för att själv- konvergerande resultat skall erhållas. Den åtföljande, med streckad linje inritade kurvan VHO, som avslöjar HO-funktionen hos vertikalavböjningsfältet, ger en indikering av den relativa fältintensitetsfördelningen längs rörets axel. Den långt till vänster belägna delen av kurvan VHO utgör bevis för den betydande onyttiga överföringen av vertikalavböjningsfältet till den bakre delen av toroidlindningarna l3V på sätt som har beskrivits ovan i samband med fördelarna hos strålens "fördistorsion".In Fig. 1b, the curve VH2 with abscissa and ordinate according to Fig. 14a shows the general shape of the H2 non-uniformity function required by a vertical deflection field corresponding to the horizontal deflection field according to Fig. 14a in order to obtain self-converging results. The accompanying dashed line VHO, which reveals the HO function of the vertical deflection field, gives an indication of the relative field intensity distribution along the axis of the tube. The far left part of the curve VHO is evidence of the significant useless transfer of the vertical deflection field to the rear part of the toroidal windings 13V in the manner described above in connection with the advantages of the "pre-distortion" of the beam.

Såsom är antytt exempelvis av kurvorna enlgt fig. l4b med referens tagen till konturen enligt fig. 12 inträffar huvudavböjningsverkan i systemet enligt fig. 1 i ett område där korrekt trattkonturformning gör det möjligt för okledare att föras nära till de yttersta strålbanorna. Avsaknaden av halsstorlekminskning, som utnyttjades i "minihalssystemet", förefaller således att ha ringa betydelse vid förverkligande av avböjningens effektivitet. Å andra sidan möjliggör avsaknaden av sådan minskning att man lätt kan få fram sådana fokuserings- linsdimensioner som skulle vara opraktiska i ett "minihals"-rör men som säkerställer hög fokuseringskvalitet utan någon kompro- miss då det gäller högspänningens stabilitetsprestanda.As indicated, for example, by the curves according to Fig. 14b with reference to the contour according to Fig. 12, the main deflection effect in the system according to Fig. 1 occurs in an area where correct funnel contour shaping enables unleaders to be moved close to the outermost beam paths. The lack of neck size reduction, which was utilized in the "mini neck system", thus appears to be of little importance in realizing the effectiveness of the deflection. On the other hand, the lack of such a reduction makes it possible to easily obtain such focusing lens dimensions which would be impractical in a "mini neck" tube but which ensure high focusing quality without any compromise when it comes to the high voltage stability performance.

I fig. 12 anger de tvärgående planen C och C' läget för de främre resp. bakre ändarna hos kärnan 15 i den ovan beskrivna utföringsformen med systemet enligt fig. l för llO° och l9V. 'u- 447 772 . 21 .In Fig. 12, the transverse planes C and C 'indicate the position of the front and the rear ends of the core 15 in the above-described embodiment with the system according to Fig. 1 for 110 ° and 19V. 'u- 447 772. 21.

Såsom är visat är det axiella avståndet (Y-Y') mellan de främre och bakre ändarna hos horisontallindningarnas l3H aktiva ström- ledare betydligt större (exempelvis 1,4 gånger Större) än axial- avstàndet (C-C') mellan kärnans 15 främre och bakre ändar, varvid mer än hälften (såsom ett exempel 62,5%) av den extra strömledarlängden är anbragt bakom kärnan 15. Såsom exempel på dimensioner för avstånden mellan planen C-Y, Y-Y' och Y¿C' kan nämnas de ungefärliga värdena 7,6 mm, 50,8 mm resp. 12,7 mm.As shown, the axial distance (Y-Y ') between the front and rear ends of the active current conductors of the horizontal windings 13H is considerably larger (for example 1.4 times Larger) than the axial distance (C-C') between the front of the core 15 and rear ends, more than half (as an example 62.5%) of the additional conductor length being located behind the core 15. As examples of dimensions for the distances between the planes CY, YY 'and Y¿C', the approximate values 7 can be mentioned. , 6 mm, 50.8 mm resp. 12.7 mm.

Genom att man utnyttjar särdraget att åstadkomma en betydande förlängning i riktning bakåt av horisontallindningens aktiva strömledare förbi kärnans bakre ände erhåller man hjälp till att minska systemets krav på lagrad energi (särskilt 1/2 IHLH2), varjämte en bakåtriktad rörelse av horisontalav- böjningsmitten till väsentlig koincidens i läge med vertikal- avböjningsmitten underlättas. Begränsningar av att horisontal- lindningarna förs bakåt på detta sätt uppstår med hänsyn till halsspel under önskade oktillbakadragningstillstànd samt svårig- heten att uppnå tillfredsställande strålkonvergens 1 rasterhörn.By utilizing the feature of achieving a significant extension in the rearward direction of the active current conductor of the horizontal winding past the rear end of the core, help is obtained to reduce the system's requirements for stored energy (especially 1/2 IHLH2), and a rearward movement of the horizontal deflection center to coincidence in position with the vertical deflection center is facilitated. Limitations on the horizontal windings being moved backwards in this way arise with regard to neck play during the desired octet retraction conditions and the difficulty of achieving satisfactory beam convergence in the raster corner.

Den relativa iägesinställningen och axiallängdproportioneringen som är antydd i fig. 12 för ledningarna l3H och kärnan 15 repre- senterar en godtagbar kompromiss mellan motstridiga krav som uppställs av önskemål att öka avböjningseffektiviteten á ena sidan och åstadkommandet av godtagbar hörnkonvergensprestanda och ett tïﬂräckligt omfattande intervall för oktillbakadragningen å andra sidan. Såsom man ser genom att Jämföra HHC- och VHO- kurvorna i fig. läa resp. lßb resulterar de i fig. 12 angivna relativa lägena för lindningarna l3H och kärnan 15 på ett önskvärt sätt i väsentlig koincidens mellan axiellt läge för de respektive topparna hos HHO- och VH--intensitetsfördelnings- O funktionerna. këjåíëlàr Q 1312* Ifjy'The relative position and axial length proportioning indicated in Fig. 12 for wires 13H and the core 15 represent an acceptable compromise between conflicting requirements set by the desire to increase deflection efficiency on the one hand and the achievement of acceptable angular convergence interval performance and other side. As can be seen by comparing the HHC and VHO curves in Figs. lßb, the relative positions of the windings 13H and the core 15 indicated in Fig. 12 result in a desired manner in a substantial coincidence between the axial position of the respective peaks of the HHO and VH intensity distribution functions. këjåíëlàr Q 1312 * Ifjy '

Claims

447 772 __ 3.22: .. -Patentkrav

1. A color image display device comprising a color image tube including an evacuated housing comprising a display member enclosing a display screen, a cylindrical neck portion and a funnel portion connecting the display portion to the neck portion, and an electron gun assembly mounted within the neck portion for production. -line electron beams, which device is characterized in that a compact deflection yoke assembly (13) encircles adjacent segments of the neck (llN) and funnel (11F) parts for generating deflection fields which enable the recording of presentation screens on the screen with significant convergence of the beams throughout the presentation and which establishes a given deflection angle between beam paths terminating at diagonally opposite raster corners, that the yoke assembly includes horizontal deflection windings (13H) with saddle configuration defining respective windows and vertical deflection configuration. form respective deflection centers for the beams within the recirculated area of the housing, that said cannon assembly includes two main focusing electrodes (27. 29) at the beam output end of the gun assembly, which electrodes are held at different potentials, that each of said main focusing electrodes includes a part (40, 50) which is arranged in the transverse direction with respect to the longitudinal axis of the neck and which has a group of three in-line openings (44, 54 ), through each of which each of said beams passes, and an adjacent part (42, 52) extending in the longitudinal direction therefrom and forming a common enclosure for the paths of all said beams, that the respective adjacent parts of the electrodes are located next to each other and thereby between them form a common main focusing lens (18) for the beams, from which said beam paths deviate in a converging manner, that the distance (g) from the middle to the middle between adjacent openings of each of said three groups is such that the distance from the center to the center of adjacent beams among said beams is limited to less than 5.08 mm in the transverse plane occupied by said deflection c entra, that the configurations of the adjacent parts (27a, 29a) establish a main transverse dimension (f) of the main focusing lens with significantly more than three times the distance from the center 447 772 23 to the center between adjacent apertures, and that the diameter (0 ) of the neck portion (lln) are sufficiently large for the inside of the neck portion to be spaced from the outside of the adjacent enclosures and the inner diameter (i) of the compact yoke assembly (13) at the jet outlet end of said window is less than 0 in total , 76 mm per degree at said deflection angle.

Device according to claim 1, characterized in that the maximum transverse dimension (fe) of the main focusing lens (18) in the direction perpendicular to said main transverse dimension (f1) is smaller than said main transverse dimension but greater than said distance from the center to midway between adjacent openings.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that said electron gun assembly includes beamforming means (23, 25) for causing the cross section of each beam at the entrance to said main focusing lens to present in the direction of said main transverse dimension of the main focusing lens a maximum dimension greater than its maximum dimension in a direction perpendicular to the main transverse direction.

Device according to claim 3, characterized in that said beamforming means comprises a three group of in-line cathodes (21), a first grid (23) arranged next to said in-line cathodes and having a three group of circuits learning apertures (64) each assigned to a different cathode among said cathodes, a second grid (25) disposed between the first grid and the main focusing lens and provided with a group of three circular apertures, which are aligned with each its different aperture among the apertures of the first grid, the grids being held at different potentials (0, 10OV) and between them forming beam-forming lenses for electrons emitted by said cathodes, and a slotted member (68) assigned to one of said grids so that a substantially rectangular slot is inserted between each circular opening of the second grid and the respective aligned opening of the first grid. : åóoil dimtrrïrp 447 772 24 '

Device according to claim 4, characterized in that the slotted means (68) is assigned to said first grid (23) and includes three substantially rectangular slits, which slits are aligned with and communicate with each different opening among the circular the apertures (64) of the first grating and in a direction perpendicular to the direction of the main transverse dimension of the focusing lens have a dimension significantly larger than its dimension in the direction of the main transverse dimension.

Device according to claim 4, characterized in that the common enclosure formed by the (27) of the two main focusing electrodes which is more distant from the beam outlet end of the electron gun assembly than the other has a direction perpendicular to said main transverse direction (fl) of the main focusing lens, an inner transverse dimension (fa) which is the same at the center of the central path among said beam paths as at the center of the outer paths among said beam paths.

Device according to claim 6, characterized in that the common enclosure formed by the second (29) of the two main focusing electrodes has a direction perpendicular to said main transverse direction (f) of the main focusing lens an inner transverse dimension (f¿). ) which is smaller at the center of the central path among said beam paths than it is at the center of the outer paths among said beam paths:

8. A device according to claim 7, characterized in that said adjacent enclosures of the two main focusing electrodes each have their own inner maximum value dimension (fl and fö, respectively), which differ from each other.

Device according to claim 8, characterized in that the maximum internal cross-dimension of the enclosure of said one of the two main focusing electrodes is larger than the maximum internal cross-dimension of the enclosure of the other of the two main focusing electrodes. 447 772 25-

Device according to claim 9, characterized in that said one (27) of the two main focusing electrodes is held at a potential (6500 V) equal to approximately 26% of the potential (25 kV) at which it other of the two main focusing electrodes is held.

11. ll. Device according to claim 9, characterized in that said one (27) of the two main focusing electrodes also includes a hollow, substantially cylindrical part of current-conducting material surrounding all said beams and extending from said apertured, transversely arranged part of said one electrode to the vicinity of the second grid and that said device also includes an enclosure of magnetizable material (31) with relatively high permeability which is fitted in a segment of said cylindrical part which adjoins the second grid and which protects enclosed parts of the paths of the rays from magnetic fields generated by the yoke assembly.

Device according to claim 11, characterized in that the magnetizable enclosure (31) extends along less than 1/4 of the axial length of said one electrode (27b).

Device according to claim 6, characterized in that two auxiliary focusing electrodes (27 ", 29") enclose successive parts of the paths of the beams and are connected between the second grid (25 ') and said one electrode among the two main focusing electrodes.

Device according to claim 13, characterized in that one (27 ") of the two auxiliary focusing electrodes connecting to the second grid is kept at the same potential as one (27) of the two main focusing electrodes and that the other (29 ') of the two auxiliary focusing electrodes is held at the same potential as the other (29') of the two main focusing electrodes.

Device according to claim 14, characterized in that said one (27 ") of the two auxiliary focusing electrodes comprises an enclosure of magnetizable material with relatively high permeability which encircles parts of the paths PooR rubber 447 772" Q6 of said rays and which shield the recirculated beam bands from magnetic fields generated by said non-aggregate.

Device according to claim 1 or 6, characterized in that the minimum distance between the inside of the neck part and the outsides of the adjacent enclosures is greater than 0.76 mm.

17. Device according to claim 16, characterized in that the outer diameter of the neck part is about 29.11 mm.

Device according to claim 1 or 6, characterized in that the compact deflection core assembly includes a substantially toroidal core (15) of magnetizable material, around which said vertical deflection windings (IBV) are toroidally wound, and that the position adjustment of the horizontal deflection windings (13H) relative to the core locate the radiation input end of the windows more distant from the display screen than the radiation input end of the core, the axial distance between the radiation input ends being equal to a significant proportion of the axial end distance between said windows.

19. A device according to claim 18, characterized in that the axial distance between the radiation input ends is equal to more than 1/6 of the axial distance between opposite ends of said window.

Device according to claim 1 or 6, characterized in that the compact yoke assembly includes a hollow core (15) of magnetizable material arranged around a part of the uncirculated area of the housing, that said vertical deflection windings are toroidally wound around the core and that the position adjustment of the horizontal deflection windings along the longitudinal axis of the tube in relation to the position adjustment of the core along said axis displaces the windows in relation to the position of the core in the direction away from the screen.