DE2412541C3

DE2412541C3 - Strahlerzeugersystem für Farbbildröhren

Info

Publication number: DE2412541C3
Application number: DE19742412541
Authority: DE
Inventors: Masaaki Mobara Yamauchi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1973-10-15
Filing date: 1974-03-15
Publication date: 1981-04-16
Also published as: GB1459823A; FR2247810A1; DE2412541A1; FR2247810B1; DE2412541B2; JPS5067549A

Description

Die Erfindung betriff] ein Sirahlerzeugersystem für Farbbildröhren mit im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Merkmalen.

Ein Strahlerzeugersystem dieser Art, das wie meist drei Elektronenstrahlerzeuger mit in einer gemeinsamen Ebene liegenden Achsen besitzt, ist in der DE-OS 23 818 beschrieben. Dieses bekannte Strahlerzeugersystem, bei dem die einzelnen Elektroden als für alle drei Elektronenstrahlerzeuger gemeinsame Becher ausgebildet sind und den verschiedenen Elektronenstrahlen je ein eigenes Durchtrittsloch in diesen Bechern zugeordnet ist, vermeidet zwar Fehler in der gegenseitigen Einstellung der den verschiedenen Elektronenstrahlerzeugern zugeordneten Elektrodenfolgen, wie sie bei getrenntem Aufbau dieser Elektrodenfolgen beispielsweise gemäß der DE-OS 22 49 675 auftreten können, es läßt jedoch hinsichtlich der Fokuss'erung der Elektronenstrahlen noch Wünsche offen, weil der Leuchtfleck auf dem Leuchtschirm infolge der Ungleichförniigkeit der durch die für die Ausbildung der Hauptelektronenlinsen verwendeten becherförmigen Elektroden erzeugten elektrischen Felder Abweichungen von der angestrebten vollkommenen Kreisform zeigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Strahlerzeugersystem der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem die für die Fokussierung der einzelnen Elektronenstrahlen in der Hauptelektronenlinse wirksa

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<>o men elektrischen Felder möglichst rotationssymmetrisch sind und damit jeglicher Astigmatismus vermieden bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgefnäß gelöst durch ein Strahlerzeugersystem, wie es im Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäß ausgebildete Strahlerzeugersystem zeichnet sich zum einen durch eine hohe Farbreinheit in dem auf dem Bildschirm der entsprechenden Farbbildröhre entstehenden Farbbild aus, und es läßt außerdem bei seiner Herstellung erheblich größere Fertigungstoleranzen zu, als sie bisher eingehalten werden müssen, was vor allem unter dem Gesichtspunkt der für solche Systeme üblichen Massenfertigung eine sehr wesentliche Erleichterung und Verbilligung mit sich bringt.

Die mit der Erfindung erzielte Wirkung beruht vor allem auf der Verwendung der hohlzylindrischen Hilfselektroden, die dazu dienen, den unerwünschten Einfluß einer Asymmetrie im elektrischen Feld, wie sie sich infolge der Seitenwände der becherförmigen Elektroden der Hauptfokussierungslinse ergibt, zu beseitigen.

Für die weitere Erläuterung der Erfindung und ihrer Vorteile wird auf die Zeichnung Bezug genommen; dabei zeig)

F i g. 1 ein bisher übliches Strahlerzeugersystem in einer Seitenansicht,

F i g. 2 einen Teil der fokussierenden Elektrode des Strahlerzeugersystems von F i g. 1 in perspektivischer Darstellung,

F i g. 3 eine teilweise geschnittene Darstellung des Strahlerzeugersystems von Fig. 1,

Fig.4a und 4b ein Strahlerzeugersystem mit den Merkmalen nach der Erfindung in in-Iine-Ausführung in einer Aufsicht bzw. in einem Teilschnitt und

Fig. 5 ein Beispiel für eine zylindrische Hilfselektrode in perspektivischer Darstellung.

Zunächst soll unter Bezugnahme auf die Darstellungen in F i g. 1 bis 3 ein Strahlerzcugersystem bisher üblicher Art beschrieben werden. Das in Fig. 1 dargestellte .Strahlerzeugersystem enthält eine erste Gitterelektrode I, die auf eine Ebene ausgerichtet ist, die drei Kathoden und drei Heizer enthält. Anschließend an diese erste Gitterelektrode 1 ist eine zweite Gitterelektrode 2 angeordnet. Diese beiden Gitterelektroden 1 und 2 haben den gleichen Aufbau, wie er bei der üblichen integralen Ausführung der in-line-Bauart verwendet wird. Eine dritte Gitterelektrode 34 besteht aus einem ersten Becher 3 und einem zweiten Becher 4, der in seinem Boden g drei in einer Linie liegende durchgehende Löcher 4Λ enthält und an seinem offenen Ende mit einem Flansch 7 versehen ist, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist. Eine vierte Gitterelektrode 5 weist fast den gleichen Aufbau auf wie die becherförmige Elektrode 4 von Fig. 2, sie unterscheidet sich davon lediglich dadurch, daß der Durchmesser jedes der Löcher Sh in ihrem Boden und der Abstand zwischen zwei benachbarten dieser Löcher 5Λ etwas größer sind als die entsprechenden Werte für den oberen oder zweiten Becher 4 der dritten Gitterelektrode 34, damit die drei Elektronenstrahlen von drei Elektronenstrahlerzeugern auf dem Leuchtschirm der Farbbildröhre miteinander konvergieren.

Beide becherförmigen Elektroden 4 und 5 sind unter Gegenüberstellung ihrer gelochten Böden miteinander

gekoppelt, wobei das zentrale Loch 5h in der vierten Gitterelektrode 5 so liegt, daß es etwa koaxial zu dem entsprechenden zentralen Loch 4Λ im zweiten Becher 4 der dritten Gitterelektrode 34 liegt Auf diese Weise wird der Abstand zwischen den Achsen der entsprechenden seitlichen Löcher 5Λ und 4ft beispielsweise gleich 0,2 bis 0,3 mm. Durch diese Anordnung entstehen zwischen den Löchern 4Λ und den ihnen zugeordneten Löchern 5Λ Hauptelektronenlinsen. An den Flanschen 7 der Gitterelektroden 34 und 5 sind Träger 6 aus Bleiglas Mi befestigt, αλ; zur Abstützung des gesamten Strahlerzeugersystems dienen. Die Ränder dieser Löcher 4Λ und 5Λ weisen jeweils einen nach innen umgelegten Ansatz χ auf, der mit einer Höhe 1 in den Innenraum der jeweiligen Elektrode hineinragt. Diese Ansätze χ bilden dabei jeweils einen Zylinder, der zur Ausbildung eines gleichförmigen elektrischen Feldes in dem jeweiligen Loch dient und so angeordnet ist, daß die Durchlässe für die Elektronenstrahlen in etwa koaxial zu den Achsen der zugehörigen Löcher 4Λ und 5h verlaufen. _·<>

Nun wird jedoch bei einem in dieser Weise aufgebauten Strahlerzeugersystem das in und in der Umgebung der Löcher 4Λ und 5Λ für die Ausbildung der Hauptelektronenlinsen zu erzeugende elektrische Feld in seiner Feldverteilung stark durch die Wandungen der becherförmigen Elektroden 4 und 5 beeinflußt. Der Grund dafür liegt darin, daß es wegen der integralen Ausbildung jeder dieser becherförmigen Elektroden 4 und 5 schwierig ist, eine ausreichende Höhe 1 für die Ansätze ATzu erhallen. jo

Außerdem liegen die Löcher 4Λ und 5Λ mit AusnahTie der jeweils zentralen Löcher hinsichtlich ihres Abstandes von den Seitenwänden der becherförmigen Elektroden 4 und 5 asymmetrisch. Entsprechend wird die Verteilung des elektrischen Feldes, das zur η Ausbildung der Hauptelektronenlinsen beiträgt, ungleichförmig und exzentrisch mit dem Ergebnis, daß die Hauptelektronenlinsen Astigmatismus zeigen und sich damit die Fokussierungseigenschaften verschlechtern.

Zur Behebung dieses Mangels ist bei dem in Fig.4a au und 4b dargestellten Strahlerzeugersystem bei jedem der Löcher in mindestens einer der becherförmigen Elektroden 4 und 5 eine zylindrische Hilfselektrode 8 so vorgesehen, daß der Ansatz χ jedes dieser Löcher in elektrischem Kontakt mit der Wandung der jeweiligen Hilfselektrode steht, um den Einfluß der Wsndung der becherförmigen Elektroden selbst auf das die Hauptelektronenlinse bildende elektrische Feld zu beseitigen und damit eine astigmatismusfreie Hauptelektronenlinse zu erhalten.

Wie die Darstellung in Fig. 5 zeigt, können Hilfselektroden 8 aus einem zylindrischen Abschnitt 81, der sich teleskopartig auf den Ansatz χ eines der Löcher 4Λ oder 5Λ (Fig.4b) einpassen läßt, und au> einem Montageabschnitt 82 bestehen, der an einem Ende an den zylindrischen Abschnitt 81 anschließt. Der zylindrische Abschnitt 81 kann dabei insbesondere so konstruiert sein, daß er einen Innendurchmesser aufweist, der eine Aufnahme des Ansatzes χ des jeweiligen Loches 4/' bzw. 5Λ in der Höhlung des fao zylindrischen Abschnitts 8' _t·.·. attet, während der Montageabschnitt 82 ein Paar L-förmiger Ansätze aufweisen kann, die von einem Ende des zylindrischen Abschnitts 81 zunächst senkrecht und sodann parallel zu dessen Achse ausgehen.

Als Träger für die Ansätze im Montageabschnitt 82 kann ein radial und senkrecht zur Achse des zylindrischen Abschniits 81 verlaufender Flansch vorgesehen sein. In den Darstellungen in F i g. 4a und 4b ist jede der Hilfselektroden 8 so befestigt, daß sich ihr Montageabschnitt 82 in federnder Anlage an der Innenwandung der entsprechenden becherförmigen Elektrode wie beispielsweise dem zweiten Becher 4 der dritten Gitterelektrode 34 oder der vierten Gitterelektrode 5 befindet, während das andere Ende des zylindrischen Abschnitts 81 teleskopartig in den zylindrischen Ansatz χ eines der Löcher 4Λ bzw. 5h eingepaßt ist.

Auf diese Weise können die Ansätze Ar der Löcher 4Λ und 5Λ als in axialer Längsrichtung erheblich verlängert angesehen werden, so daß das elektrische Feld in und nabe dem Raum, wo die Löcher 4Λ und 5Λ einander gegenüberstehen, durch die Wandungen der becherförmigen Elektroden selbst nicht berührt wird, ein Astigmatismus in der Hauptlinsenanordnung also ausgeschaltet und die entsprechende Verschlechterung im Fokussierungsverhaiten vermieden wird.

Es hat sich experimentell bestätigen lassen, daß die Länge m des zylindrischen Abschnitts 81 der Hilfselektroden 8 größer oder gleich 60% des Durchmessers für die Löcher 4Λ und 5Λ gewählt werden muß, um einen Einfluß der Wandung der becherförmigen Elektroden auf das fokussierende elektrische Feld vollständig zu eliminieren.

Einen experimentell betätigten Grenzwert gib! es auch für die Höhe / des Ansatzes x. Diese Höhe / ist größer zu wählen als 23% des Innendurchmessers des jeweiligen Loches 4Λ bzw. 5Λ, da bei kleineren Werten eine für die Praxis unbequem genaue Ausrichtung der Mitten der Löcher 4h und 5Λ in bezug auf die Achse des zylindrischen Abschnitts 81 der Hilfselektrode 8 erforderlich wird.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel, bei dem die Höhe /des Ansatzes χ 1,6 mm und der Innendurchmesser der Löcher 4h und 5h 5,5 mm bzw. 5,9 mm betrug, wurde eine relativ große Toleranz von 0,15 mm erhalten, was dem Betrag der zulässigen Verschiebung hinsichtlich der Ausrichtung der Achse des zylindrischen Abschnitts 81 der Hilfselektrode 8 gegenüber der Achse der Löcher 4Λ und 5Λ entspricht.

Es ist für den Montageabschnitt 82 eine federnde Anlage an der Innenwandung der zugehörigen becherförmigen Elektrode beschreiben worden; es sei jedoch angemerkt, daß der Montageabschnitt im Rahmen der Erfindung keinesfalls auf eine solche Bauweise beschränkt ist, sondern jegliche Form annehmen kann, die eine Festlegung des zylindrischen Abschnitts 81 der Hilfselektrode 8 an seinem Platz ermöglicht. Die mit dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel erzielbare Wirkung läßt sich auch in dem Falle erhalten, daß die Hilfselektrode 8 auf dem umgelegten zylindrischen Ende des ihr zugeordneten Loches in genauer Fluchtung aufsitzt, wobei die Hilfselektrode und die Löcher den gleichen Innendurchmesser aufweisen. Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind sowohl die dritte Gitterelektrode 34 als auch die vierte Gitterelektrode 5 jeweils mit Hilfselektroden 8 versehen, es kann jedoch auch nur eine dieser beiden Gitterelektroden 34 und 5 mit Hilfselektroden 8 versehen sein, obwohl dann die Leistung des Strahlerzeugersystems im Vergleich zu der oben beschriebenen Ausbildung etwas geringe ausfällt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Strahlerzeugersystem für Farbbildröhren mit mehreren in einer Ebene angeordneten Elektronen-Strahlerzeugern und mit mehreren Elektroden, von denen zwei Elektroden eine Hauptelektronenlinse bilden und als einander mit ihren Böden gegenüberliegend angeordnete Becher ausgebildet sind, die in ihren Böden eine der Anzahl der Elektronenstrahlerzeuger entsprechende Anzahl von Löchern enthai- in ten, an deren Rändern jeweils ein ein Stück in den Innenraum des betreffenden Bechers hineinragender rohrförmiger Ansatz angeformt ist, dessen Höhe größer ist als 23% des Lochdurchmessers, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens H einer der beiden becherförmigen Elektroden (4, 5) bei jedem der Löcher (4Λ, 5h) je eine hohlzylindrische Hilfselektrode (8) derart angeordnet ist, daß sie teilweise mit dem Ansatz (x) überlappt, koaxial zu dem ihr zugeordneten Loch ausgerichtet und mit der -¹» becherförmigen Elektrode elektrisch leitend verbunden ist, und dadurch, daß die Länge (m) der Hilfselektroden mindestens 60% des Durchmessers des betreffenden Loches beträgt.

2. Strahlerzeugersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Loch (4Λ, Sh) in beiden becherförmigen Elektroden (4, 5) eine hohlzylindrische Hilfselektrode (8) angeordnet ist.

3. Strahlerzeugersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß insgesamt drei Elek- !» tronenstrahlerzeuger vorgesehen sind.

4. Strahlerzeugersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der hohlzylindrischen Hilfselektroden (8) mit je einem Paar von Ansätzen (82) für eine federnde Anlage an is der Innenwandung der entsprechenden becherförmigen Elektroden (4,5) versehen ist.