DE2018943A1

DE2018943A1 - Kathodenstrahlroehre

Info

Publication number: DE2018943A1
Application number: DE2018943A
Authority: DE
Inventors: Senri Miyaoka
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1969-04-23
Filing date: 1970-04-20
Publication date: 1970-11-12
Also published as: NL7005490A; NL170198B; FR2039395A1; US3651359A; DE2018943B2; GB1281750A; NL170198C

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Kathodenstrahl- bzw, Farbbildröhren vom Typ mit einem einzigen Kathodenetrahlerzeuger und mehreren Kathodenstrahlen und insbesondere Röhren von der Bauart, bei welcher die mehreren Strahlen im wesentlichen durch die optische Mitte einer gemeinsamen Elektronenlinse geleitet werden, durch welche die Strahlen auf den Farbschirm fokussiert werden.

Bei Farbbildröhren mit einem einzigen Strahlerzeuger und mehreren Strahlen von der Bauart, auf welche sich die Erfindung bezieht, beispielsweise von der in dem USA-Patent 3.448.316 beschriebenen Art, werden mehrer· Elektronenstrahlen emittiert oder erzeugt durch «ine strahlerzeugende Kathodenanordnung und konvergiert„ ao daß sie einander an einer Stelle zwischen der Kathodenanordnung und de» Farbtohirm kreuzen oder überachneiden, auf den die Strahlen auftreffen, und eine einzig· Elektronenfokus β ierlinsezii» Fokussieren aller Strahlen auf den Schirm

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ist so angeordnet, daß «ich die optische Mitte im wesentlichen an der Stall· befindet, an welcher sich die Strahlen Oberschneiden, wodurch die Koma und sphärische Aberrationen, die den Strahlen durch die Fokus*ierlinse mitgeteilt werden, wesentlich verringert werden. Wenn die Strahlen so konvergiert werden, daß sie einander im wesentlichen an der optischen Mitte der Fokuseierlinse Oberschneiden, treten zumindest bestimmte der Strahlen aus der Linse längs divergierender Bahnen aus und Paare von Konvergenz-Ablenkplatten kunnen längs dieser divergierenden Bahnen angeordnet werden, an die Spannungen angelegt werden, um die divergierenden Strahlen in solche Richtungen abzulenken, daß alle Strahlen an einem gemeinsamen Punkt auf dem Strahlwählgitter bzw. auf der Maske, das bzw· die dem Farbschirm zugeordnet ist, konvergieren oder man läßt die divergierenden Strahlen auf dem Strahlwählgitter bzw. auf der Maske an in Abstand voneinander befindlichen Stellen auftreffen, wobei den Farbsignalen geeignete Verzögerungen mitgeteilt werden, durch welche die Strahlen so moduliert werden, daß eine Obereinstimmung der auf dem Schirm erzeugten Bilder erhalten wird. In jedem Falle wirken auf die Strahlen die Magnetfelder ein, die aus der Zufuhr von Horizontal- und Vertikalablenksignale zu den entsprechenden Spulen eines Ablenkjoches resultieren, wodurch die Strahlen veranlaßt werden, den Schirm mit dem gewünschten Haster abzutasten.

Bei einer Farbbildröhre mit einem einzigen Strahlerzeuger und mehreren fcfchodenstrahlen der vorangehend beschriebenen Art muß die einzige Elektronenfokussierlinse ein ausreichend hohes Vermögen haben, die Strahlen auf den Schirm zu fokuesieren_f und sie muß daher einer optisch äquivalenten Linse «it starken Krümmungen, d.h. kleinen Krümmungsradien an ihren Fliehen entsprechen» weshalb den Strahlen» selbst wenn sie durch den Mittelteil der einzigen Elektronenfokussierlinse von hohem Brechungsvermögen hindurchtreten, ge-

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wisse optische Aberrationen mitgeteilt werden. Ferner werden, wenn die Strahlen konvergiert werden, so daß sie einander im wesentlichen an der optischen Mitte der Elektronenfolcussier linse kreuzen oder überschneiden, welches Konvergieren mittels einer Hilfslinee geschieht, die zwischen dem Strahlerzeuger und der Fokussierlinse angeordnet ist, den Strahlen, die durch die Hilfelinse in beträchtlichen Abständen von der Mitte der letzteren hindurchtreten, gewisse optische Aberrationen durch die Hilfslinee mitgeteilt, welche von geringem Brechungsvermögen sein kann, um diese Aberrationen so gering wie möglich zu halten.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Kathodenstrahl- bzw. Bildröhre der beschriebenen Art, bei welcher optische Aberrationen der Strahlen beim Fokussieren auf den Farbschirm noch weiter verringert werden.

Ferner soll durch die Erfindung eine Farbbildröhre der beschriebenen Art geschaffen werden, bei welcher den Strahlen dadurch Mitgeteilt« optische Aberrationen, daß sie zur Oberschneidung an einer Stelle zwischen dem Strahlerzeuger und ds« Schirm konvergiert werden, beim Fokussieren der Strahlen auf den Schirm voll kompensiert oder korrigiert werden.

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Desgleichen soll durch die Erfindung eine Farbbildröhre der beschriebenen Art geschaffen werden, bei welcher die diametrale Grosse der Strahlen an der Stelle ihrer Oberschneidung miteinander so begrenzt ist, daß die Strahlen den Schirm an scharf begrenzten Stellen beaufschlagen.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung werden die mehreren Strahlen einer Farbbildröhre mit einem einzigen Kathodenstrahlerzeuger und mehreren Kathodenstrahlen auf den Schirm durch eine Elektronenfokuseierlinse fokussiert,

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die durch mehrere Linsenelemente gebildet wird, welche in axialer Folge angeordnet sind und eine optische Mitte bestimmen, die sich innerhalb der Fokussierlinse befindet und im wesentlichen an der Stelle angeordnet sind, an weicher sich die Strahlen überschneiden. Wenn die Fokussierlinse durch mehrere Linsenelemente gebildet wird, wie evähnt, kann jedes der Linsenelemente verhältnismässig flach sein oder ein geringes Brechungsvermögen haben, um ein kombiniertes Brechungsvermögen zu erhalten, das ausreicht, die Strahlen auf den Schirm zu fokussieren. Ferner können die Linsenelemente, welche vor oder nachfolgend der Stelle angeordnet sind, an welcher die Strahlen einander überschneiden, den Strahlen optische Aberrationen mitteilen, welche einander aufheben oder die Strahlen von optischen Aberrationen am Schirm völlig befreien, selbst wenn die Strahlen durch eine Hilfslinse zur Oberschneidung gebracht werden«

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein Elektronenlinsenfeld für jedes der Linsenelemente der Fokussierlinse mit Hilfe von mehreren Elektroden von verschiedenen elektrischen Potentialen erzeugt, wobei eine der Elektroden an der optischen Mitte der Fokuseierlinse angeordnet ist und eine Begrenzungsöffnung aufweist,durch welche alle Strahlen hihdurchtreten, um eine Blende zur Begrenzung der diametralen Grosse der Strahlen zu bilden.

Die vorstehenden und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben eich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung beispielsweiser Aueführungsformen derselben in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen und zwar zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht im Schnitt nach einer

waagrechten Ebene durch die Achse einer Farbbild*-

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röhre mit einem einzigen Strahlerzeuger und mehreren Strahlen gemäß einer Auaführungβform der Erfindung;

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, welche jedoch

eine Abänderungsform der erfindungsgemässen Farbbildröhre zeigt;

Fig. 3 eine Teilansicht in schematischer Darstellung und im Schnitt, welche eine weitere Abänderung der Ausführungeform nach Fig. 1 zeigtj

Fig. H eine der Fig· 1 ähnliche Ansicht, jedoch wieder einer weiteren Ausführungfform der Erfindung und

Fig. 5, 6 und 7 schematische Ansichten von weiteren Ausführungsformen der Erfindung»

Die in Fig. 1 dargestellte Farbbildröhre mit einem einzigen Strahlerzeuger undmehreren Strahlen» auf welche die Erfindung angewendet ist, kann einen Glaskolben (nicht gezeigt,) mit einem.Hals und einem Trichter auf- λ weisen, welch letzterer sich vom Hals zu einem Farbschirm S erstreckt, welcher mit den üblichen Anordnungen von Farbphosphoren und mit einem Strahlwählgitter AG versehen ist. Innerhalb des Halses ist ein einziger Elektronenstrahlerzeuger mit Kathoden Kj,, Kq und Kg angeordnet, von denen jede durch eine Strahlerzeugungequelle gebildet wird, deren Strahlerzeugungsfläohen in der gezeigten Weise angeordnet sind, so dft die jeweiligen Strahlen B_R, B_Q und B_ß, die von ihnen imittiert werden, in einer im wesentlichen waagrechten Eben« gerichtet werden, welche die Achse des Strahlerzeuger« enthält, , wobei der Mittelstrahl B_Q mit dieser Achs· zusammenfällt und die Seitenstrahlen B_R und B_ß zur Achs· konvergieren.

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Eine erste Gitteranordnung G₁ aus ersten Gittern G_1R, G_1Q und G_1B befindet sich von den Strahlerzeugungsflächen der Kathoden K_R, K_Q und K_ß in Abstand und ist mit öffnungen gi_Ri gjg und g_1B ausgebildet, die sich mit den jeweiligen KathodenstrahlerZeugungsflächen in Ausfluchtung befinden. Ein gemeinsames Gitter G» befindet sich von den ersten Gittern in Abstand und ist mit öffnungen g_2R» g_2G und g_2ß geformt, die sich mit den jeweiligen öffnungen des ersten Gitters in Ausfluchtung befinden. Aufeinanderfolgend sind in der axialen Richtung von dem gemeinsamen Gitter G₂ weg offenendige rohrförmige Gitter oder Elektroden G₃, G^, G₅, Gg bzw« G₇ angeordnet, wobei die Kathoden K_R, K_Q und K_ß, die Gitter G₁ und G₂ und die Elektroden G₃, G^, G_g, G_g und G₇ in den dargestellten zusammengebauten Stellungen durch geeignete nicht dargestellte Stützen aus Isoliermaterial gehalten werden.

Für den Betrieb des in Fig. 1 dargestellten Elektronenstrahlerzeuger« werden geeignete Spannungen an die Gitter G₁ und G₂ und an die Elektroden G₃, G₁^, G₅, Gg und G₇ gelegt. So wird beispielsweise eine Spannung von 0 bis minus 200 V an das Gitter G₁ gelegt, eine Spannung von 100 bis 500 Volt an das Gitter G₂, eine Spannung von 10 bis 25 kV an die Elektroden G₃, Gg und G₇ und eine Spannung von 0 bis U kV an die Elektroden G^ und G₆, wobei alle diese Spannungen auf der Kathodenspannung als Bezugsspannung beruhen.

Bei der vorangehend beschriebenen Verteilung der angelegten Spannungen wird ein Elektronenlinsenfeld um die Achse dar Elektrode G^ durch die Elektroden G₃, G₁^ und G₅ erzeugt, um ein erstes Linsenelement Lm₁ zu bilden, welches mit gestrichelten Linien durch sein optisches Äquivalent angegeben ist, und ein Elektronenlinsenfeld wird um die Achse der Elektrode Gg herum durch die Elektroden G₅₁ Gg

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und G₇ erzeugt, um ein zweites Linsenelement Lm₂ zu bilden, das ebenfalls mit gestrichelten Linien durch sein optisches Äquivalent angegeben ist. Daher wirken erfindungsgemäß die Linsenelemente Lm. und Lm₂ zusammen, um eine Hauptfokussierlinse Lm mit einer optischen Mitte 0 zwischen den Linsenelementen Lm^ und Lm₂ zu bilden. Ferner sind die die Hauptfokussierlinse Lm bildenden Elektroden G₃, G₁₄, G₅, Gg und G₇ so angeordnet, daß die optische Mitte der Hauptfokussierlinse im wesentlichen an der Stelle angeordnet ist, an welcher die Strahlen B₁, B₂ und B₃ einander überschneiden. |

Ferner umfaßt der in Fig. 1 dargestellte Elektronenstrahlerzeuger eine Elektronenstrahl-Konvergenzablenkeinrichtung F, die Abschirmplatten P undP¹, welche in dem dargestellten Abstandsverhältnis auf entgegengesetzten Seiten der Strahlerzeugerachse angeordnet sind, und sich axÄL erstreckende Ablenkplatten Q und Q¹ besitzt, die, wie gezeigt, im Abstand nach aussen gegenüberliegend den Abschirmplatten P und P¹ angeordnet sind· Obwohl im wesentlichen gerade dargestellt, können die Ablenkplatten Q und Q* gegebenenfalls in an sich bekannter Weise etwas gekrümmt oder nach auswärts gebogen sein.

Die Abschirmplatten P und P' sind gleich geladen und so angeordnet, daß der mittler« Elektronenstrahl B_Q im wesentlichen ohne Ablenkung zwischen den Abschirmplatten P und P¹ hindurchtritt, während die Ablenkplatten Q und Q¹ negative Ladungen mit bezug auf die Platten P und P* haben, so daß die Elektronenstrahlen B_ß und B_R konvergierend abgelenkt werden, wie durch den jeweiligen Verlauf derselben zwischen den Platten P und Q sowie P¹ und Q¹ gezeigt· Im besonderen kann eine Spannung, die gleich der an die Elektroden G₃, G₅ und G₇ gelegten Spannung ist, an beide Abschirmplatten P und P' gelegt werden und eine

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Spannung, die etwa 200 bis 300 Volt niedriger ale die an die Platten P und P¹ gelegte Spannung ist, an die jeweiligen Ablenkplatten Q und Q¹ gelegt werden, um das gleiche Potential an den Abschirmplatten P und P' zu erhalten und das Anlegen einer Ablenkspannungedifferenz oder von Konvergenzablenkspannungen zwischen den Platten P* und Q¹ bzw. P und Q zu erzielen. Durch diese Konvergenzablenkspannung V^ wird natürlich den Elektronenetrahlen B_ß und B_R die erforderliche Konvergenzablenkung mitgeteilt.

Im Betrieb treten die Elektronenstrahlen B_R, Bg und B_ß, die von den Strahlerzeugungeflächen der Kathoden K_R, K„ und K_ß auegehen, durch die Gitteröffnungen g_1R, g_1G und g_lß hindurch, um durch Signale hellgesteuert zu werden, die als "rote", "grüne" und "blaue" Helligkeitssteuerungssignale bezeichnet werden können, welche zwischen den erwähnten Kathoden und der ersten Gitteranordnung G^ angelegt werden. Die jeweiligen Elektronenstrahlen werden dann durch die dargestellte Anordnung der Kathoden so konvergiert, daß sie einander im wesentlichen an der optischen Mitte 0 der Hauptlinse L kreuzen und aus der letzteren so austreten, daß die Strahlen B_R und Bq von dem Strahl Bg divergieren. Der mittLge Elektronenstrahl Bg tritt dann im wesentlichen ohne Ablenkung zwischen den Abschirmplatten P und P* hindurch, da die letzteren das gleiche Potential .haben» Der Durchgang des Elektronenstrahls Bg zwischen den Platten P* und Q* und des Elektronenstrahls Bp zwischen den Platten P und Q führt jedoch zu Konvergenzablenkungen derselben wegen der aischen ihnen angelegten Konvergenzablenkspannungen und das System der Fig. 1 ist so angeordnet, daß die Elektronenstrahlen Bg, B_g und B_R in der gewünschten Weise konvergieren oder einander an einer gemeinsamen Stelle kreuzen, die in einer öffnung g des Strahlwählgitters bzw. der Maske A„ so zentriert ist^ daß die Strahlen von dieser divergieren, um die jeweiligen Farbphosphore einer entsprechenden Anordnung derselben auf dem Schirm S

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zu beaufschlagen. Im besonderen ist zu erwähnen, daß der Farbphosphorschirm S aus einer grossen Vielzahl von Sätzen oder Anordnungen von sich vertikal erstreckenden "roten¹¹, "grünen" und "blauen" Phosphorstreifen oder -Punkten S_R, S_Q und Sg zusammengesetzt ist, wobei jede der Anordnungen bzw.. jede der Sätze von Farbphosphoren ein Farbbildelement bilden. Hieraus ergibt sich, daß der gemeinsame Punkt der Strahlkonvergenz einem der auf diese Weise gebildeten Farbbildelemente entspricht.

Die Elektronenstrahlabtastung der Fläche des Farbphosphor- * schirms geschieht durch ein nicht gezeigtes Horizontal- und Vertikalablenkjoch, dem Horizontal- und Vertikalablenksignale zugeführt werden, so daß auf dem Farbschirm ein Farbbild erhalten wird.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Bauform wird die Konvergenz der Strahlen B_R, B_Q und B_ß zur Oberschneidung miteinander im wesentlichen an der optischen Mitte 0 durch die Anordnung der jeweiligen Strahlerzeuger bewirkt, so daß diese Konvergenz erzielt wird, ohne irgendeinem der Strahlen optische Aberrationen mitzuteilen» In diesem Falle kann, wie gezeigt, die Hauptfokussierlinse Lm um die optische |

Mitte 0 herum symmetrisch sein, d.h. die Linsenelemente Lm. und Lm₂ sind gleich und die Mitte 0 befindet sich in der Mitte zwischen ihnen. Da die Hauptfokussierlinse durch die beiden Linsenelemente LH₁ und Lm₂ gebildet wird, kann jedes dieser Linsenelemente ein verhältnismässig geringes Brechungsvermögen und dennoch eine kombinierte Wirkung haben, die ausreicht, die Strahlen scharf auf den Schirm S zu fokussieren. Der mittig· Strahl B_Q tritt durch die verhältnismässig flachen Linsenelemente Lm^ und Lm₂ längs ihrer gemeinsamen optischen Achse hindurch, so daß ihm keine optischen Aberrationen mitgeteilt werden. Die Seitenstrahlen B_R undBg treten jedoch durch Teile des Lineenel·-

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meivts Lm^ hindurch, die eich von der optischen Achse in Abstand befinden, sowie durch Teile des Linsenelements Lm₂* die sich von der optischen Achse in Abstand befinden. Da die Strahlen B_R und B„ einander an der optischen Mitte in der Mitte zwischen den Linsenelementen Lm. und Lm₂ kreuzen oder überschneiden, befinden eich natürlich diejenigen Teile der Linsenelemente Lm₁ und Lm₂, durch die der Strahl B_R hindurchtritt, auf entgegengesetzten Seiten der qtischen Achse und in ähnlicher Weise befinden sich die Teile der Linsenelemente Lm^ und Lm₂, durch die der Strahl B_ß hindurchtritt, auf entgegengesetzten Seiten der optischen Achse. Daher werden, obwohl das Linsenelement Lm. den Strahlen B_R und Β« optische Aberrationen mitteilt, durch das Linsenelement Lm₂ diesen Strahlen gleiche und entgegengesetzte optische Aberrationen mitgeteilt, so daß alle drei Strahlen an ihren Auftreffpunkten auf dem Schirm S frei von optischen Aberrationen sind»

Die in Fig. 2 dargestellte erfindungsgemässe Farbbildröhre ist der in Verbindung mit Fig· I beschriebenen im wesentlichen ähnlich und weicht von dieser nur dadurch ab, daß die Mittelelektrode G"g ihrer Hauptlinse L'in einen plattenförmigen Teil in der Ebene der optischen Mitte 0 aufweist und mit einer Mittelöffnung A versehen ist, durch welche alle Strahlen an der Stelle ihrer Oberschneidung hindurchtreten, so daß die Öffnung A in der Elektrode 6'₅ als Begrenzungsblende wirkt, um die diametrale Grosse jedes der Strahlen B^, Bq und B₃ so zu begrenzen, daß die Strahlen auf den Schirm S mit einem scharf begrenzten Fleck auftreffen. Bei der Röhre nach Fig. 2 werden daher die drei Strahlen alle durch eine gemeinsame Blende abgeblendet oder diametral begrenzt, welche durch eine Elektrode der Hauptfokussierlinse gebildet wird. Jedoch können, wie in Fig. 3 gezeigt, bei einer Röhre wie vorangehend in Verbindung mit Fig® X beschrieben* die Elektronen-

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strahlen B_R, B_G und B„ begrenzt oder abgeblendet werden, beispielsweise dadurch, daß die Elektrode G₃ mit Begrenzungsöffnungen gop» g_3G und g_3B versehen wird, durch welche die jeweiligen Strahlen in die Elektrode G₃ der Hauptfokuseierlinse eintreten.

Natürlich kann erfindungsgemäß die Zahl der Linsenelemente für die Hauptfokussierlinse grosser als 2 sein. So kann,

2 wie in Fig. H gezeigt, die Hauptfokussierlinse L m einer Farbbildröhre durch aufeinanderfolgende, axial angeordnete Elektroden G₃, G₁,, Gr, Gg, G-, Gg und Gg gebildet werden, die abwechselnd mit hohen und niedrigen Potentialen verbunden sind, um Elektronenlinsenfeider zu erzeugen, welche Linsenelemente Lm₁ und Lm₂ um die Achsen der Elektroden G₁. und Gg hrum bilden und ein drittes Linsenelement Lm₃ um die Achse der Elektrode Gg herum. Das dritte Linsenelement Lm₃ ist in der Mitte zwischen den Linsenelementen Lm₁ und Lm₂ gezeigt und, wenn die letzteren gleich sind, enthält die Mittelebene des Linsenelements Lm, die optische Mitte 0

der Hauptfokussierlinse Lm, an welcher sich die Überschneidung der Strahlen B_R, B-, und B_ß im wesentlichen befindet. Daher werden wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 optische Aberrationen, die den durch das Linsenelement Lm₁ hindurchtretenden Strahlen B_R und Bg mitgeteilt werden, voll korrigiert oder kompensiert durch die entgegengesetzten und gleichen Aberrationen, die durch das Linsenelement Lm₂ erzeugt werden. Ferner kann, da drei Linsenelemente in der Haupt-

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fokussierlinse L m vorhanden sind, das erforderliche Fokussiervermögen mit Linsenelementen erzielt werden, die je ein weiter herabgesetztes Brechungsvermögen haben, wodurch die optischen Aberrationen stark verringert werden, die den Strahlen und insbesondere den Strahlen B_ und B„ mitgeteilt werden, wenn sie durch das mittlere Linsenelement Lm₃ längs Bahnen mit Winkeln zur optischen Achse hindurchtreten. Natürlich kann die vorangehend in Verbindung mit

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Fig. 3 beschriebene Anordnung in der Farbbildröhre nach Fig. H verwendet werden, um die diametralen Grossen der auf den Schirm fokussierten Strahlen zu begrenzen.

Natürlich kann die Hauptfokussierlinse einer erfindungsgemässen Farbbildröhre mehr als die drei in Fig. M- gezeigten Linsenelemente umfassen. So kann z.B,, wie in Fig. 5 schematisch dargestellt, die Hauptfokussierlinse L m aus vier Linsenelementen Lm₁, Lm ¹^, Lm¹ ₂ und Lm₂ bestehen, wobei die Linsenelemente Lm₁ und Lm¹., vor der optischen Mitte oder der Lage der Strahlüberschneidung 0 angeordnet sind, während die Linsenelemente Lm'₂ und Lm₂ nachfolgend der Mitte 0, gesehen in der Richtung der Strahlen von den Kathoden K_, Κ« und Kg zum Schirm (nicht gezeigt) angeordnet sind. So lange die den Strahlen B₁₃ und B„ durch die Linsenelemente Lm₁ und

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Lm'^ mitgeteilten optischen Aberrationen eine Gegenwirkung oder Korrektur durch die gleichen und entgegengesetzten optischen Aberrationen erfahren, die durch die Linsenelemente Lm*2 und Lm₂ mitgeteilt werden, sind diese Strahlen frei von optischen Aberrationen an ihren Auftreffpunkten auf dem Schirm.

Bei jeder der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung war die Hauptfokussierlinse symmetrisch, d.h., identische Linsene-lemente waren vor und hinteööer optischen Mitte oder der Lage der Überschneidung der Strahlen angeordnet. Wie in Fig. 6 gezeigt, kann jedoch eine erfindungsgemässe Farbbildröhre eine asymmetrische Hauptfokussirlinse L m haben, welche durch ein Linsenelement Lm₁ vor der Überschneidung O der Strahlen B₀, B_n und B_D und zwei Linsenelemente Im₂ und lm'₂ gebildet wird, die nachfolgend der Oberschneidung O angeordnet sind und so zusammenwirken, daß den Strahlen B_R und B„ optische Aberrationen mitgeteilt werden, die entgegengesetzt und gleich den Aberrationen sind, die den Strahlen dureh das Linsenelement Lm₁ mitge-

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teilt wird, so daß die Strahlen wiederum frei von Aberrationen an ihren Auftreffpunkten auf dem Schirm (nicht gezeigt) sind,

Ferner wurden bei den vorangehenden Ausführungsformen die Strahlen B_R, B_ß und Bg zur Oberschneidung an der optischen Mitte 0 der Hauptfokussierlinse dadurch konvergiert, daß die Strahlerzeugungselemente so angeordnet wurden, daß* die Strahlen B_R und B„ längs Bahnen imitiert werden, die mit bezug auf die Bahn des.mittigen Strahls B„ konvergieren. Jedoch kann, wie in Fig. 7 gezeigt, die Erfindung auch ι auf Farbbildröhren angewendet werden, bei welchen die Strahlerzeugungsflächen der Kathoden K-, K_Q und K_ in einer Ebene angeordnet sind, die zu der Achse der Röhre im wesentlichen senkrecht ist, so daß der mittige Strahl Bg zusammenfallend mit der Röhrenachse imitiert wird und die Seitenstrahlen B_R und Β» parallel zur Röhrenachse und auf entgegengesetzten Seiten der letzteren imitiert werden· Ferner hat bei dieser Ausführungsform die Elektrode G'₃ einen Teil von verringertem Durchmesser, der sich in das becherförmige Gitter G₂ erstreckt, wie gezeigt, so daß, wenn die in Verbindung mit Fig. 1 beschriebene Spannungsverteilung besteht, ein Elektronenlinsenfeld zwischen dem Gitter G₂ und der Elektrode G'₃ erzeugt wird, um eine Hilfslinse L₈ zu bilden, wie mit I gestrichelten Linien angegeben, durch welche die Strahlen B_R und Bg konvergiert werden, so daß sie einander und den mittigen Strahl Bg im wesentlichen an der optischen Mitte 0 der Hauptfokussierlinse L m kreuzen oder schneiden, welche durch die Linsenelemente L m^ und L m₂ gebildet wird. In diesem Falle kann die Hauptfokussierlinse L m asymmetrisch sein, d.h., das Linsenelement L m₂» das nachfolgend der Oberschneidung 0 angeordnet ist, kann so vorgesehen werden, daß optische Aberrationen den Seitenstrahlen Bg und Bg mitgeteilt werden, die gleich und entgegengesetzt der Summe der optischen Aberrationen sind» welche den Strahlen

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durch die Hilfslinse L₈ und das Linsenelement L m. mitgeteilt wird, welches vor der Oberschneidung O angeordnet ist. Ferner kann bei dieser Ausführungsform die Fokussier-

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linse L m symmetrisch sein, d.h., die Linsenelemente L m.

und L m« können gleich sein, in welchem Falle die Linse L m mit ihrer optischen Mitte im wesentlichen an der Stelle der Überschneidung der drei Strahlen, jedoch in einem kleinen Abstand von dieser angeordnet werden kann, wodurch die Aberrationen der Strahlen B_R und B_ß korrigiert werden, die durch die Hilfs- bzw. Konvergenzlxnse Lg hereingebracht werden.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die beispielsweise beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren.

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Claims

Ansprüche

Ii Kathodenstrahlröhre, gekennzeichnet durch einen Strahlerzeuger zur Erzeugung mehrerer Elektronenstrahlen, einen Empfangsschirm, der so angeordnet ist, daß er von den erwähnten Strahlen beaufschlagt wird, Mittel, f

durch welche die Strahlen zur Oberschneidung an einer Stelle in der Röhre zwischen dem Strahlerzeuger und dem Schirm gebracht werden, eine Fokussierlinsenanordnung, die so vorgesehen ist, daß die Strahlen auf den Schirm fokussiert werden, welche Fokussierlinsenanordnung durch mehrere Linsenelemente gebildet wird, die in axialer Aufeinanderfolge angeordnet sind und eine optische Mitte der Fokussierlinsenanordnung bestimmen, welche Mitte sich innerhalb der letzteren befindet, und die Fokussierlinsenanordnung so vorgesehen ist, daß ihre optische Kitte sich im wesentlichen an der Stelle befindet, an welcher die Strahlen einander überschneiden, wodurch g

die Wirkungen bestimmter optischer Aberrationen verringert ' werden.

2, Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierlinsenanordnung mehrere Elektroden von verschiedenen elektrischen Potentialen umfaßt, um ein Elektronenlinsenfeld für jedes der erwähnten LinFenelemente zu erzeugen.

3. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich-

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net, daß eine der erwähnten Elektroden an der optischen Mitte angeordnet ist und eine Begrenzungsöffnung aufweist, durch welche alle erwähnten Strahlen hindurchtreten, um eine Blende zur Begrenzung der diametralen Grosse der Strahlen zu bilden, so daß die Strahlen den Schirm mit scharf begrenzten Flecken auf dem letzteren beaufschlagen.

Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,· daß die Blende zur Begrenzung der diametralen Grosse der Strahlen innerhalb der Fokussierlinsenanordnung an der Stelle angeordnet ist, an der sich die Strahlen Überschneiden, so daß die Strahlen den Schirm mit scharf begrenzten Flecken auf dem letzteren beaufschlagen.

Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierlinsenanordnung eine symmetrische Anordnung ihrer Linsenelemente ist.

Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der vor der optischen Mitte angeordneten Linsenelemente und jedes der nachfolgend der optischen Mitte angeordneten Linsenelemente, gesehen in der Richtung vom Strahlerzeuger zum Schirm, gleiche und entgegengesetzte optische Aberrationen bestimmten Strahlen mitteilen, so daß diese bestimmten Strahlen beim Auftreffen auf den Schirm im wesentlichen frei von den erwähnten optischen Aberrationen sind.

7. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich-

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net, daß unterschiedliche Zahlen von Linsenelementen vor und nachfolgend der optischen Mitte vorgesehen sind.

8. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlerzeuger gesonderte Strahlquellen aufweist, und die Mittel, durch welche die Strahlenfeur Überschneidung miteinander an der erwähnten Stelle gebracht werden, die gesonderten Strahlquellen so tragen, daß die von ihnen austretenden Strahlen an der erwähnten Stelle konvergieren·

9. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Strahlen aus dem Strahlerzeuger in Abstand voneinander austreten, die Mittel, durch welche die Strahlen zur Oberschneidung an der erwähnten Stelle gebracht werden, durch eine Hilfslinsenanordnung gebildet werden, die zwischen dem Strahlerzeuger und der Fokussierlinsenanordnung angeordnet sind und eine Konvergenz der Strahlen zu der erwähnten Stelle bewirken, wobei zumindest bestimmte dieser Strahlen durch die Hilfslinsenanordnung an Bereichen der letzteren hindurchtreten, die sich von ihrer Hilfte in Abstand befinden, so daß optische Aberra-

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tioneh*diesen bestimmten Strahlen durch die Hilfslinsenanordnung mitgeteilt werden, und die Fokuseierlinsenanordnung Linsenelemente aufweist, die vor bzw. nachfolgend der erwähnten Stelle angeordnet sind, an welcher die Strah len einander überschneiden, um den erwähnten bestimmten Strahlen entgegengesetzte optische Aberrationen mitzuteilen, wobei die optischen Aberrationen, die durch die Linsenelemente und durch die Hilfslinsenanordnung mitge-

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teilt werden, einander aufheben, so daß die Strahlen bei ihrem Auftreffen auf den Schirm frei von den erwähnten optischen Aberrationen sind.

Der Patentanwalt

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