DE68928273T2

DE68928273T2 - Vorrichtung für eine Farbkathodenstrahlröhre

Info

Publication number: DE68928273T2
Application number: DE68928273T
Authority: DE
Inventors: Eiji Intellectual Pro Kamohara; Jiro Intellectual Pr Shimokobe; Taketoshi Intellectual Shimoma; Shigeru Intellectual Sugawara
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-09-28
Filing date: 1989-09-27
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2009-09-28
Also published as: EP0361455B1; KR910007057A; CN1040925C; US5091673A; EP0361455A2; KR920007182B1; EP0361455A3; CN1041478A; DE68928273D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung, insbesondere eine Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung mit einer Elektronenkanonen anordnung, bei welcher drei in einer Linie (oder Reihe) angeordnete Elektronenstrahlen mittels einer eine große Apertur aufweisenden, den Strahlen gemeinsam zugeordneten Elektronenlinse fokussiert und konvergiert werden.
Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung 1 mit einem Röhren-Kolben 11, der eine Frontplattensektion 2, eine mit letzterer verbundene Trichtersektion 8 und einen fortlaufend in die Trichtersektion übergehende Halssektion 10 aufweist. Die Frontplattensektion 2 weist einen im wesentlichen rechteckigen Schirmträger 4 und ein von dessen Umfangskante abgehendes Randteil 6 auf. Das Innere der Farbkathodenstrahlröhre wird durch die Sektionen 2, 8 und 10 auf einem Vakuum (vakuumdicht) gehalten. Eine Elektronenkanonenanordnung 12 dient zum Emittieren von drei Elektronenstrahlen BR, BG und BB und ist im Inneren der Halssektion untergebracht. An den Außenumfangsflächen von Trichter- und Halssektion 8 bzw. 10 ist eine Ablenkvorrichtung 14 montiert, die zum Generieren von Magnetfeldern dient, um die Elektronenstrahlen BR, BG und BB horizontal und vertikal abzulenken. Auf der Innenfläche des Schirmträgers 4 der Frontplattensektion 2 ist ein Leuchtstoffschirm 16 geformt. Im Inneren der Röhre ist eine Schattenmaske 18 dem Schirm 16 so gegenüberstehend angeordnet, daß zwischen der im wesentlichen rechteckigen Schattenmaske 18 und dem Schirmträger 4 ein vorbestimmter Zwischenraum eingehalten wird. Die aus einem Metallblech geformte (Schatten-)Maske 18 weist eine Vielzahl von Perforationen 20 auf. Auf die Innenwandfläche eines Grenzbereichs zwischen Trichterund Haissektion 8 bzw. 10 ist ein innerer Leiterfilm 22 aufgebracht, während auf die Außenwandfläche der Trichtersektion 8 ein äußerer Leiterfilm 24 aufgebracht ist.
Drei von den jeweiligen Elektronenkanonen der Elektronenkanonenanordnung 12 emittierte Elektronenstrahlen BR, BG und BB werden durch die Ablenkvorrichtung 14 abgelenkt. Die abgelenkten Strahlen werden in der Nähe bzw. im Bereich der Perforationen 20 der Schattenmaske 18 konvergiert. Die derart konvergierten Elektronenstrahlen BR, BG und BB treffen auf spezifische Bereiche des Leuchtstoffschirms 16 auf, die dann mit Licht in den drei Farben Rot, Grün bzw. Blau aufleuchten. Die Strahlen BR, BC und BB von der Anordnung 12 lassen somit den Schirm 16 mit roten, grünem bzw. blauem Licht aufleuchten (to glow).
Die Elektronenkanonenanordnung 12 enthält eine Elektronenstrahlformungseinheit GE zum Erzeugen, Beschleunigen und Steuern der in einer Linie zu emittierenden Elektronenstrahlen BR, BC und BB sowie eine Hauptelektronenlinseneinheit ML zum Fokussieren und Konvergieren der Elektronenstrahlen. Die Elektronenstrahlen BR, BG und BB werden durch die Ablenkvorrichtung 14 abgelenkt, um zum Abtasten des Leuchtstoffschirms 16 und damit zur Bildung eines Rasters benutzt zu werden.
Es gibt einige herkömmliche Methoden zum Konvergieren von drei Elektronenstrahlen. Eine dieser Methoden ist in der US-A-2 957 106 offenbart, nach welcher ein von einer Kathode emittierter Elektronenstrahl vor dem Konvergieren desselben zunächst schiefgestellt (skewed) wird. Nach einer anderen, in der uS-A-3 772 554 offenbarten Methode werden Elektronenstrahlen in einer solchen Anordnung konvergiert, daß zwei außenseitige Öffnungen von drei Öffnungen in einer Elektrode einer Elektronenkanone gegenüber der Mittelachse der Elektronenkanone geringfügig auswärts exzentrisch bzw. außermittig versetzt sind.
Die Ablenkvorrichtung enthält eine Horizontalablenkspule zum horizontalen Ablenken der Elektronenstrahlen und eine Vertikalablenkspule zum vertikalen Ablenken derselben. Wenn die drei Elektronenstrahlen bei der herkömmlichen Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung durch die Ablenkvorrichtung abgelenkt werden, können sie nicht genau auf dem Leuchtstoffschirm konvergiert werden. Aus diesem Grund sind Maßnahmen zum genauen Konvergieren der Elektronenstrahlen getroffen worden. Diese Maßnahmen umfassen u.a. eine als konvergenzfreies System bezeichnete Methode, nach welcher die Horizontal- und Vertikalablenkmagnetfelder mit einer Kissen- bzw. einer Tonnenform generiert werden, wodurch die drei Elektronenstrahlen konvergiert werden.
Bei diesem konvergenzfreien System kranken die Elektronenstrahlen an Ablenk-Aberration (deflective aberration), die durch das kissenförmige Horizontalablenkmagnetfeld hervorgerufen wird. In einem horizontalen Endbereich des Schirms sind daher Flecke der Elektronenstrahlen mit Lichthöfen behaftet, wodurch die Bildgüte beträchtlich herabgesetzt wird.
Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtungen großer Abmessungen und hoher Güte sind in letzter Zeit verbreitet eingeführt worden. Diese Vorrichtungen sind jedoch mit den folgenden Problemen behaftet:
(1) Durchmesser von Strahlflecken auf dem Leucht stoffschirm.
(2) Durch Ablenkung der Elektronenstrahlen verursachte Verzeichnung der Strahlflecke im Umfangs- oder Randbereich des Leuchtstoffschirms.
(3) Konvergenz der Elektronenstrahlen auf der Gesamtoberfläche des Leuchtstoffschirms.
Bei einer Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung großer Abmessungen ist die Strecke von der Elektronenkanone zum Leuchtstoffschirm lang, so daß die elektrooptische Vergrößerung einer Elektronenlinse groß ist. Infolgedessen ist der Durchmesser der Strahlflecke auf dem Leuchtstoffschirm so groß, daß die Auflösung gering ist. Zur Verkleinerung des Fleckdurchmessers muß daher die Leistung der Elektronenkanone verbessert werden.
Im allgemeinen ist die Hauptelektronenlinseneinheit so angeordnet (ausgelegt), daß mehrere Elektroden mit jeweiligen Aperturen koaxial (zueinander) angeordnet sind und eine vorbestimmte Spannung an jede der Elektroden angelegt wird. Elektrostatische Linsen, wie die Hauptelektronenlinseneinheit, können je nach der Elektrodenkonfiguration in mehrere Typen unterteilt werden. Grundsätzlich kann die Linsenleistung durch Formen einer Großapertur-Linse mit großen Elektrodenaperturen oder durch Vergrößerung des Abstands zwischen den Elektroden, um das Potential langsam zu ändern und dadurch eine langbrennweitige Linse zu formen, verbessert werden.
Bei den Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtungen ist jedoch die Elektronenkanone innerhalb eines durch einen schlanken Glaszylinder geformten Halsteus untergebracht, so daß der Durchmesser der Elektrodenapertur, d.h. der Linsenapertur, physikalisch begrenzt ist. Ebenso ist oder wird der Abstand zwischen den Elektroden begrenzt, um zu verhindern, daß zwischen den Elektroden gebildete elektrische Konvergierfelder durch andere elektrische Felder innerhalb des Halsteils beeinflußt werden.
Insbesondere bei den Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtungen eines Schattenmaskentyps sind drei Elektronenkanonen in einer Delta- oder (sog.) Inline-Konfiguration angeordnet. Wenn ein Abstand Sg zwischen Elektronenstrahlen von den Elektronenkanonen klein ist, können die drei Strahlen einfach oder leicht auf dem Leuchtstoffschirm konvergiert werden, so daß die Energie- bzw. Stromzufuhr zur Ablenkvorrichtung verringert sein kann. Daher werden drei auf der gleichen Ebene angeordnete herkömmliche Elektronenlinsen zur perfekten Überlappung miteinander gebracht, wodurch eine Elektronenlinse einer großen Apertur geformt wird. Die beste Elektronenlinsenleistung kann mit der Elektronenlinse einer großen Apertur erzielt werden. Fig. 2 zeigt ein Beispiel der Elektronenlinse einer großen Apertur. Obgleich bei diesem Beispiel der Kern jedes Elektronenstrahls klein ist, ist der gesamte Elektronenstrahl nicht klein (small) genug. Wenn die drei in Abständen Sg angeordneten Elektronenstrahlen ER, BG und BB eine gemeinsame Elektronenlinse LEL großer Apertur durchlaufen, werden die Außenstrahlen BR und BB übermäßig konvergiert und fokussiert, wenn der Mittenstrahl BG einwandfrei konvergiert wird. Zudem sind die Außenstrahlen BR und BB in beträchtlichem Maße mit Koma behaftet, so daß Flecke SPR, SPG und SPB der drei Elektronenstrahlen nicht (einander) überlagert werden können und die außenseitigen Flecke SPR und SPB verzeichnet sind. Durch eine gewisse Verkürzung des Strahlabstands Sg, abhängig von der Linsenapertur D der Elektronenlinse LEL, können die drei Elektronenstrahlen unter Reduzierung der Koma einwandfrei konvergiert werden. Zum genauen Konvergieren der drei Elektronenstrahlen auf dem Leuchtstoffschirn muß jedoch der Abstand (space) Sg sehr kurz bzw. klein einge stellt werden. In der mechanischen Anordnung einer Elektronenstrahlerzeugungssektion kann der Abstand Sg nur geringfügig verkleinert werden.
Fig. 3 zeigt eine in der US-A-3 448 316 oder US-A- 4 528 476 als Möglichkeit zur Lösung des geschilderten Problems offenbarte Elektronenkanone, bei welcher der äußere Elektronenstrahl von drei Elektronenstrahlen unter einem Winkel 6 zu einem zentralen oder Mittenstrahl schräggestellt ist, wenn die Strahlen auf eine Elektronenlinse LEL fallen. Die drei Elektronenstrahlen schneiden einander in der Weise, daß sie den zentralen Bereich der Linse LEL passieren, wodurch die Konvergenz der Strahlen zweckmäßig eingestellt oder justiert wird. Sodann werden die streuenden äußeren Elektronenstrahlen durch eine zweite Linse LEL2 unter einem Winkel 4) in entgegengesetzter Richtung abgelenkt, so daß die drei Elektronenstrahlen auf dem Leuchtstoffschirm konvergiert werden. Die Verläßlichkeit des Konvergierens und Fokussierens der Elektronenstrahlen ist oder wird damit verbessert. Dennoch wird dabei das Problem, daß die außenseitigen Elektronenstrahlen mit der Ablenk-Aberration und mit Koma behaftet sind, noch nicht gelöst.
Eine Methode zur Verhinderung von Überkonzentration von Elektronenstrahlen ist in der JP-Patentanmeldung 62-186528 offenbart. Zum Konvergieren der Elektronenstrahlen gemäß Fig. 4A ist ein in Fig. 4B gezeigtes Plattenelement an der Seite einer Elektronenstrahlerzeugungssektion im Bereich einer Großapertur-Elektronenlinse einer Elektronenkanone angeordnet. Das Plattenelement weist eine den drei Elektronenstrahlen gemeinsame, nichtkreisförmige Öffnung bzw. Apertur auf. Nach dieser Methode werden die drei Elektronenstrahlen zum Einfallen in die Großapertur-Elektronenlinse gebracht, ohne einander zu schneiden.
Da das Plattenelement gemäß der obigen Methode jedoch die gemeinsame Apertur für den Durchtritt der drei Elektronenstrahlen aufweist, können die Elektronenstrahlen nicht einwandfrei fokussiert werden, wenn die durch die Großapertur-Elektronenlinse gewährleistete Konvergenzcharakteristik korrigiert wird. Folglich leiden die Flecke der Elektronenstrahlen beträchtlich an Koma. Es ist somit sehr schwierig, die drei Elektronenstrahlen mittels der gemeinsamen Großapertur-Elektronenlinse, welche die Elektronenstrahlen passieren, zu steuern.
Die Vorveröffentlichung US-A-3 875 446 offenbart eine Farbbildröhre, bei welcher mehrere Strahlen in zueinander beabstandeter Beziehung ausgehen und längs konvergenter Strecken zum Empfangsschirm gerichtet werden, um auf dem Schirm aufzutreffen, nachdem sie einander an einer Stelle in der Röhre zwischen der Strahlerzeugungseinheit und dem Schirm geschnitten haben. Einzelne Vorfokussier-Elektronenlinsen sind für die Strahlen in Positionen zwischen der Strahlerzeugungseinheit und der Stelle, an welcher die Strahlen einander schneiden, vorgesehen, und sie vermögen wirksam die jeweiligen Strahlen teilweise auf dem Schirm zu fokussieren. Eine allen Strahlen gemeinsame Hauptfokussierelektronenlinse dient zum vollständigen Fokussieren der Strahlen auf dem Schirm; diese Hauptfokussierlinse weist ein optisches Zentrum auf und ist so angeordnet, daß ihr optisches Zentrum praktisch an der Stelle liegt, an welcher die Strahlen einander schneiden, um (damit) die Auswirkungen gewisser optischer Aberrationen zu mildern.
Ein ähnliches Linsensystem ist in der früheren EP-A- 338 570 offenbart.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung, bei welcher drei Elektronenstrahlen mittels einer Elektronenkanone mit einer gemeinsamen, eine große Apertur aufweisenden Elektronenlinse, durch welche die Elektronenstrahlen hindurchlaufen, so daß damit die Funktion der Elektronenlinse erfüllt werden kann, einwandfrei auf einem Schirm fokussiert und konvergiert werden.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung, wie sie im Anspruch 1 spezifiziert ist.
Die abhängigen Ansprüche beschreiben spezielle Ausführungsformen der Erfindung.
Bei der erfindungsgemäßen Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung werden die Elektronenstrahlen einwandfrei auf den Schirm geworfen (landed), so daß die Bildgüte erheblich verbessert ist.
Ein besseres Verständnis dieser Erfindung ergibt sich aus der folgenden genauen Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung,
Fig. 2 eine Aufsicht zur Darstellung des Zustands von Elektronenstrahlen bei einem Beispiel der herkömmlichen Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung,
Fig. 3 eine Aufsicht zur Darstellung des Zustands von Elektronenstrahlen bei einem anderen Beispiel der herkömmlichen Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung,
Fig. 4A eine Aufsicht zur Darstellung des Zustands eines Magnetfelds im Inneren einer bisherigen Elektronenkanone,
Fig. 4B eine Aufsicht auf ein Bauteil (bzw. eine Hilfselektrode) nach dem Stand der Technik,
Fig. 5 eine Schnittansicht eines Teils einer Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 6 eine Draufsicht zur Darstellung der Konfiguration eines Gitters G3, G4 oder G5,
Fig. 7 eine Draufsicht zur Darstellung der Konfiguration einer Hilfselektrode G5D,
Fig. 8 eine schematische optische Darstellung auf einer Y-Z-Ebene zur Veranschaulichung des Zustands eines Elektronenstrahls im Inneren einer erfindungsgemäßen Elektronenkanone,
Fig. 9 eine schematische optische Darstellung auf einer X-Z-Ebene zur Veranschaulichung des Zustands von Elektronenstrahlen im Inneren der erfindungsgemäßen Elektronenkanone,
Fig. 10 eine Draufsicht zur Darstellung einer Abwandlung der Konfiguration der Hilfselektrode G5D,
Fig. 11 eine Schnittansicht eines Teils einer Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung,
Fig. 12 eine Draufsicht zur Darstellung der Konfiguration eines Gitters G'3, G'4 oder
Fig. 13A eine Draufsicht zur Darstellung der Konfiguration einer Hilfselektrode G'5D,
Fig. 13B eine Seitenansicht der Konfiguration der Hilfselektrode G'5D,
Fig. 14 eine Schnittansicht eines Teils einer Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung,
Fig. 15 eine Draufsicht zur Darstellung der Konfiguration eines Gitters G&sub3;5, G&sub3;6, G&sub3;7 oder G&sub4;4,
Fig. 16 eine Draufsicht zur Darstellung der Konfiguration einer Hilfselektrode G&sub3;7D,
Fig. 17 eine Draufsicht auf eine Abwandlung der Konfiguration der Hilfselektrode G&sub3;7D,
Fig. 18 eine Schnittansicht eines Teils einer Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung und
Fig. 19 eine Draufsicht zur Darstellung der Konfiguration eines Gitters G&sub4;3 oder G&sub4;5.
In folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben.
Fig. 5 zeigt ein Teil einer Farbkathodenstrahlröh renvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung. Die Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung umfaßt einen Röhren-Kolben 61 mit einer Frontplattensektion 52, einer mit letzterer verbundenen Trichtersektion 58 und einer in die Trichtersektion 58 übergehenden Halssektion 60. Die Frontplattensektion 52 weist einen im wesentlichen rechteckigen Schirmträger 54 und einen von der Umfangskante des Schirnträgers 54 abgehenden (nicht dargestellten) Randteil auf. Das Innere der Farbkathodenstrahlröhre wird durch die Sektionen 52, 58 und 60 unter einem Vakuum (bzw. vakuumdicht) gehalten. Eine Elektronenkanonenanordnung 62 dient zum Emittieren von drei Elektronenstrahlen BR, BG und BB und ist innerhalb der Haissektion 60 untergebracht. Eine Ablenkvorrichtung 64 mit Horizontal- und Vertikalablenkspulen ist an den Außenumfangsflächen von Trichter- und Halsteil 58 bzw. 60 montiert. Die Horizontal- und Vertikalablenkspulen dienen zum Erzeugen von Magnetfeldern für das horizontale bzw. vertikale Ablenken der Elektronenstrahlen BR, BG und BB. An der Halssektion 60 ist ein mehrpoliger Magnet 65 zum Einstellen oder Justieren der Bahnen der Elektronenstrahlen montiert. Auf der Innenfläche des Schirmträgers 54 der Frontplattensektion 52 ist ein Leuchtstoffschirm 66 geformt. Innerhalb der Rohre ist eine im wesentlichen rechteckige (nicht dargestellte) Schattenmaske dem Schirm 66 so gegenüberstehend angeordnet, daß zwischen der Maske und dem Schirmträger 54 ein vorbestimmter Zwischenraum erhalten bleibt. Die aus einem Metallbiech geformte (Schatten-)Maske weist eine Vielzahl von Perforationen auf. An der Innenwandfläche eines Teils des Kolbens 61 zwischen Trichter- und Halssektion 58 bzw. 60 ist ein innerer Leiterfilm 72 angebracht. Am Endabschnitt der Halssektion 60 sind mehrere Röhren-Fußstifte 74 befestigt.
Die Elektronenkanonenanordnung 62 innerhalb der Halssektion 60 umfaßt drei Kathoden K1 zum Erzeugen von Elektronen, ein erstes planares bzw. planes Gitter G1, ein zweites planares bzw. planes Gitter G2 sowie dritte, vierte, fünfte und sechste Gitter G3, G4, G5 bzw. G6. Das sechste Gitter G6 ist mit einem Röhrenabstandhalter 76 zur Halterung der Anordnung 62 versehen. Die Elektronenkanonenanordnung 62 ist mit den Fußstiften 74 verbunden (die Verbindung ist in Fig. 5 nicht dargestellt).
Jede Kathode K1 enthält darin ein (nicht dargestelltes) Heizelement. Erstes und zweites Gitter G1 bzw. G2 sind jeweils mit drei kleinen Strahlaperturen entsprechend den Kathoden K1 versehen. Dieser Abschnitt bildet eine Elektronenstrahlformungseinheit GE1. Drittes, viertes und fünftes Gitter G3, G4 bzw. G5 sind jeweils mit drei vergleichsweise großen Strahlaperturen 78 versehen (vgl. Fig. 6). Fig. 6 veranschaulicht Strahlaperturen 78 des vierten Gitters G4 oder von drittem oder fünftem Gitter G3 bzw. G5, von der Seite des vierten Gitters her gesehen. Jede Apertur 78 liegt im wesentlichen in Form einer Ellipse vor, deren Durchmesser in der Vertikalrichtung (Y-Richtung) kleiner ist als ihr Durchmesser in der Horizontalrichtung (X-Richtung). Eine Hilfselektrode G5D zur Verwendung als Mittel zum Korrigieren der Konvergenz und des Fokussierens der drei Elektronenstrahlen ist innerhalb des an der Seite des sechsten Gitters liegenden Abschnitts des fünften Gitters G5 angeordnet. Gemäß Fig. 7 weist die Elektrode G5D drei rechteckige Elektronenstrahlaperturen 80 auf. Die Hilfselektrode ist in einem vorbestimmten Abstand a von dem an der Seite des sechsten Gitters liegenden Ende des fünften Gitters G5 angeordnet. Das sechste Gitter G6 ist eine im wesentlichen zylindrische Elektrode, welche das fünfte Gitter G5 in Form einer zylindrischen Elektrode teilweise abdeckt und umgibt. Zwischen dem sechsten Gitter G6 und den großen Strahlaperturen des fünften Gitters G5 ist praktisch eine eine große Apertur besitzende zylindrische Elektronenlinse geformt. Der am Außenumfang des distalen Endabschnitts des sechsten Gitters G6 angebrachte Röhrenabstandhalter 76 steht mit dem Leiterfilm 72 in Kontakt, der auf die Innenflächen von Trichter- und Halssektion 58 bzw. 60 aufgebracht ist. Bei dieser Anordnung wird von einem an der Trichtersektion 58 angebrachten Anodenanschluß aus eine hohe Spannung zugespeist.
Alle Elektroden der Elektronenkanonenanordnung 62, mit Ausnahme des sechsten Gitters G6, werden von den Röhren-Fußstiften 74 her mit Spannung gespeist. Eine ein Videosignal enthaltende (involving) Einsatzspannung von etwa 150 V wird an die Kathoden K1 angelegt. Das erste Gitter G1 liegt auf einem Erd- bzw. Massepotential. Spannungen von 500V bis 1 kV, 5 kV bis 10 kV, 500V bis 10 kV, 5 kV bis 10 kV und 25 kV bis 35 kV (hohe Anodenspannung) werden an zweites, drittes, viertes, fünftes bzw. sechstes Gitter G2, G3, G4, G5 bzw. G6 angelegt.
Die Fig. 8 und 9 zeigen in optisch äquivalenter Weise bzw. optischer Ersatzdarstellung einen Zustand der Elektronenstrahlen. in diesem Zustand oder Status werden von den Kathoden K1 nach Maßgabe eines Modulationssignals drei Elektronenstrahlen ER, BG und BB erzeugt. Jeder dieser Elektronenstrahlen wird durch erstes und zweites Gitter G1 bzw. G2 zu einem Bündelknoten CO geformt. Sodann wird jeder Elektronenstrahl durch eine Vorfokussierlinse PL, die aus zweitem und dritten Gitter G2 bzw. G3 geformt ist, leicht bzw. geringfügig zu einem imaginären Bündelknoten fokussiert. Die Elektronenstrahlen BR, BG und EB werden zer- bzw. gestreut, während sie zum Einfallen auf das dritte Gitter G3 gebracht werden. Die auf das dritte Gitter G3 einfallenden Elektronenstrahlen werden mittels einer Hauptelektronenlinseneinheit ML1 fokussiert, die durch drittes bis sechstes Gitter G3 bis G6 geformt ist. Außenseitige Strahlen (bzw. Seitenstrahlen) BR und BB werden durch die Linseneinheit ML1 auch konvergiert. Auf diese Weise werden die Elektronenstrahlen BR, BG und BB auf den Leuchtstoffschirm 66 geworfen.
Die Linsenwirkung der Hauptelektronenlinseneinheit ML1 ist nachstehend im einzelnen beschrieben. Die jeweils zum imaginären Bündelknoten geformten Elektronenstrahlen BR, BG und BB werden durch einzelne schwache Äquipoten tiallinsen EL2 (zweite Elektronenlinsen), die aus drittem, vierten und fünftem Gitter G3, G4 bzw. G5 geformt sind, schwach oder leicht fokussiert. Da das vierte Gitter G4, wie erwähnt, im wesentlichen elliptische Aperturen aufweist, sind die Linsen EL2 als sogenannte astigma tische Linsen ausgebildet, deren Fokussierkraft oder -leistung in der Vertikalrichtung größer ist als in der Horizontalrichtung. Infolgedessen werden die Elektronenstrahlen BR, BG und BB in der Vertikalrichtung stärker fokussiert als in der Horizontalrichtung. Sodann werden die Elektronenstrahlen zum Einfallen bzw. Auftreffen in die bzw. auf die eine große Apertur besitzende Elektronenlinse LEL gebracht.
Die eine große Apertur besitzende bzw. Großapertur Elektronenlinse LEL ist aus fünftem und sechstem Gitter G5 bzw. G6 geformt. Da jedoch die Anlegung der hohen Spannung von der Seite des sechsten Gitters G6 durch die Elektrode G5D gesteuert oder geregelt wird, stellen der distale Endabschnitt G5T (gemeinsame Apertur für die drei Strahlen) und der Zylinder (gemeinsame Apertur für die drei Strahlen) des sechsten Gitters G6 eine (einzige) große Elektronenlinse LL dar. Innerhalb des Bereichs dieser Linse sind außerdem drei astigmatische Linsen AL1, AL2 und AL3 an der Niederspannungsseite geformt.
In der Elektronenkanonenanordnung 62 wird die Stärke oder Wirkung (power) der Elektronenlinse LL zunächst so eingestellt, daß die drei Elektronenstrahlen auf den Leuchtstoffschirm 66 genau konvergiert werden. Sodann werden die jeweiligen Wirkungen der drei astigmatischen Linsen AL1, AL2 und AL3 eingestellt, damit die drei Strahlen auf dem Schirm 66 genau fokussiert werden. In diesem Fall sind die außenseitigen Aperturen 80 der Elektrode G5D gemäß Fig. 7 weiter oder breiter ausgebildet als die zentrale Apertur, so daß die Linsen AL1 und AL3 weniger wirksam (powerful) sind als die Linse AL2. Auf diese Weise werden durch die Elektronenlinse LL hervorgerufene Fokussierdifferenzen zwischen den beiden Seitenstrahlen und einem zentralen bzw. Mittenstrahl korrigiert. Eine Position 0 des Zentrums jeder außenseitigen Apertur der Elektrode G5D ist außenseitig oder außerhalb der Mittelachse M ihrer entsprechenden außenseitigen Aperturen der Gitter G1, G2, G3 und G4 angeordnet, ohne damit ausgefluchtet zu sein. In einer horizontalen Ebene (X-Z-Ebene) laufen daher die außenseitigen Strahlen nahe der jeweiligen Mittenachsen ihrer betreffenden astigmatischen Linsen AL1 und AL3 hindurch, so daß jeweils Koma entsteht. Da die außenseitigen Strahlen einer durch die Elektronenlinse LL hervorgerufenen Koma unterworfen sind, wird jedoch die jeweilige Koma der außenseitigen Strahlen durch die Linsen gelöscht oder aufgehoben. Auf dem Leuchtstoffschirm geformte Flecke der außenseitigen Strahlen können daher eine zufriedenstellende Konfiguration bzw. Form aufweisen.
Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß der Fokussierzustand der durch die Großapertur-Elektronenlinse in der Vertikalrichtung (Y-Z-Richtung) fokussierten Elektronenstrahlen von dem Fokussierzustand in der Horizontalrichtung (X-Z-Richtung) verschieden ist. Diese Differenz tritt deshalb auf, weil die Fokussierkraft oder -wirkung der astigmatischen Linsen in der Vertikalrichtung schwächer ist als diejenige in der Horizontalrichtung, weil die Aperturen der Elektrode G5D vertikal langgestreckt sind. Dabei ist der vertikale Durchmesser jedes durch die Großapertur-Elektronenlinse laufenden Elektronenstrahls kleiner als sein horizontaler Durchmesser. In dem Bereich, in welchem durch die Ablenkvorrichtung Magnetfelder generiert werden, ist daher der vertikale Strahldurchmesser kleiner als der horizontale Durchmesser. In diesem Zustand treffen die Elektronenstrahlen auf dem Leuchtstoffschirm auf. Da die Änderung des vertikalen Durchmessers der Elektronenstrahlen, durch die Ablenkvorrichtung beeinflußt, größer ist als die Änderung ihres horizontalen Durchmessers, können die Elektronenstrahlen durch die von der Ablenkvorrichtung generierten Ablenkmagnetfelder nicht einfach oder nicht ohne weiteres beeinflußt werden. Infolgedessen zeigen Flecke der auf dem Leuchtstoffschirm auftreffenden Elektronenstrahlen eine zufriedenstellende Konfiguration, so daß die Farbkathodenstrahlröhre Bilder einer sehr hohen Güte erzeugen (wiedergeben) kann.
Bei der oben beschriebenen Anordnung weist das fünfte Gitter G5 drei rechteckige Aperturen auf. Wahlweise kann jedoch das Gitter G5 gemäß Fig. 10 auch mit drei im wesentlichen elliptischen Aperturen ausgebildet sein. Außerdem kann am distalen Endabschnitt des sechsten Gitters G6 ein Magnetfeldkorrektionselement zum Korrigieren der durch die Ablenkvorrichtung generierten Magnetfelder angebracht sein.
Nachfolgend ist ein Beispiel spezifischer, gemäß der ersten Ausführungsform angewandter Maße beschrieben.
Kathodenabstand: Sg = 4,92 mm
Aperturdurchmesser:
1. Gitter G1: 0,62 mm
2. Gitter G2: 0,62 mm
3. Gitter G3: 4,52 mm
4. Gitter G4: 4,52 mm
Elektrode G5D des 5. Gitters G5: 4,52 mm
Elektrode G5T des 5. Gitters G5: 25,0 mm
6. Gitter G6: 28,0 mm
Elektrodenlänge:
3. Gitter G3: 6,2 mm
4. Gitter G4: 2,0 mm
5. Gitter G5: 55,0 mm
6. Gitter G6: 40,0 mm
Elektrodenabstand
Zwischen Gittern G1 und G2: 0,35 mm
Zwischen Gittern G3 und G3: 1,2 mm
Zwischen Gittern G3 und G4: 0,6 mm
Zwischen Gittern G4 und G5: 0,6 mm
Abstand zwischen G5D und G5T: a = 12 - 17 mm
Fig. 11 zeigt ein Teil einer Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung. Die Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung 100 umfaßt einen Röhren-Kolben 111 mit einer Frontplattensektion 102, einer mit letzterer verbundenen Trichtersektion 108 und einer in die Trichtersektion 108 übergehenden Halssektion 110. Die Frontplattensektion 102 weist einen im wesentlichen rechteckigen Schirmträger 104 und einen von dessen Umfangskante abgehenden (nicht dargestellten) Randteil auf. Das Innere der Farbkathodenstrahlröhre wird durch die Sektionen 102, 108 und 110 unter einem Vakuum gehalten. Eine Elektronenkanonenanordnung 112 dient zum Emittieren von drei Elektronenstrahlen BR, BG und BB und ist innerhalb der Halssektion 110 untergebracht. Eine Ablenkvorrichtung 115 mit Horizontal- und Vertikalablenkspulen ist an den Außenumfangsflächen von Trichter- und Halssektion 108 bzw. 110 montiert. Die Horizontal- und Vertikalablenkspulen dienen zum Generieren von Magnetfeldem zum horizontalen bzw. vertikalen Ablenken der Elektronenstrahlen BR, BC und BB. An der Halssektion 110 ist ein mehrpoliger Magnet 115 zum Einstellen oder Justieren der Bahnen der Elektronenstrahlen montiert. Auf der Innenfläche des Schirmträgers 104 der Frontplattensektion 102 ist ein Leuchtstoffschirm 116 geformt. Innerhalb der Röhre ist eine im wesentlichen rechteckige (nicht dargestellte) Schattenmaske dem Schirm 116 so gegenüberstehend angeordnet, daß zwischen der Maske und dem Schirmträger 104 ein vorbestimmter Zwischenraum erhalten bleibt. Die aus einem Metallblech geformte Maske weist eine Vielzahl von Perforationen auf. An der Innenwandfläche eines Teils des Kolbens 111 zwischen Trichter- und Halssektion 108 bzw. 110 ist ein innerer Leiterfilm 122 aufgebracht. Am Endabschnitt der Halssektion 110 sind mehrere Röhren-Fußstifte 124 angebracht.
Die Elektronenkanonenanordnung 112 innerhalb der Halssektion 110 umfaßt drei Kathoden K'1 zum Erzeugen von Elektronen, ein planares bzw. planes erstes Gitter G'1, ein planares bzw. planes zweites Gitter G'2 sowie dritte, vierte, fünfte und sechste Gitter G'3, G'4, G'5 bzw. G'6. Das sechste Gitter G6 ist mit einem Röhrenabstandhalter 126 zur Halterung der Anordnung 112 versehen. Die Elektronenkanonenanordnung 112 ist mit den Fußstiften 124 verbunden (die Verbindung ist in Fig. 11 nicht dargestellt)
Jede Kathode K'1 weist ein (nicht dargestelltes) Heizelement darin auf. Erstes und zweites Gitter G'1 und G'2 sind jeweils mit drei kleinen Strahlaperturen entsprechend den Kathoden K'1 versehen. Dieser Abschnitt bildet eine Elektronenstrahlformungseinheit GE'1. Drittes, viertes und fünftes Gitter G3, G'4 bzw. G'5 sind jeweils gemäß Fig. 12 mit drei vergleichsweise großen Strahlaperturen 128 versehen, die von denen der ersten Ausführungsform verschieden sind. Fig. 12 zeigt Strahlaperturen 128 des vierten Gitters G4 oder des dritten oder fünften Gitters G'3 bzw. G'5, von der Seite des vierten Gitters her gesehen. Jede Apertur 128 liegt im wesentlichen in Form eines Kreises vor, dessen Durchmesser in Vertikalrichtung (Y-Richtung) seinem Durchmesser in der Horizontalrichtung (X-Richtung) äquivalent ist. Eine in den Fig. 13A und 13B gezeigte Hilfselektrode G'5D als Mittel zum Korrigieren der Konvergenz (des Konvergierens) und des Fokussierens der drei Elektronenstrahlen ist innerhalb des der Seite des sechsten Gitters G'6 am nächsten gelegenen Abschnitts des fünften Gitters G'5 angeordnet. Wie ebenfalls aus den Fig. 13A und 13B hervorgeht, weist die Elektrode G'5D drei rechteckige Elektronenstrahlaperturen 130 auf. Zwei ein elektrisches Feld kontrollierende oder steuernde Elektroden G'5H sind jeweils einzeln über oder unter den Aperturen 130 der Hilfselektrode G'5D angeordnet. Jede Elektrode G'5H steht über eine Länge b vor. Die Hilfselektrode G'5D ist in einem vorbestimmten Abstand a von den Ende des fünften Gitters G'5 an der dem sechsten Gitter G'6 nächstgelegenen Seite angeordnet. Das sechste Gitter G'6 ist im wesentlichen eine zylindrische Elektrode, welche das fünfte Gitter G'5 in Form einer Zylinderelektrode teilweise abdeckt und umgibt. Zwischen dem sechsten Gitter G'6 und den großen Strahlaperturen des fünften Gitters G'5 ist praktisch eine eine große Apertur besitzende zylindrische Elektronenlinse geformt. Der am Außenumfang des distalen Endabschnitts des sechsten Gitters G'6 angebrachte Röhrenabstandhalter 126 steht in Kontakt mit den Leiterfilm 122, der auf die Innenflächen von Trichter- und Halssektion 108 bzw. 110 aufgebracht ist. Bei dieser Anordnung wird eine hohe Spannung von einem an der Trichtersektion 108 angebrachten Anodenanschluß her zugespeist.
Alle Elektroden der Elektronenkanonenanordnung 112, mit Ausnahme des sechsten Gitters G'6, werden mit einer Spannung von den Fußstiften 124 her gespeist. Eine ein Videosignal enthaltende Einsatzspannung von etwa 150 V wird an die Kathoden K'1 angelegt. Das erste Gitter G'1 liegt an einem Massepotential. Spannungen von 500 V bis 1 kV, 5 bis 10 kV, 500 V bis 10 kV, 5 bis 10 kV und 25 bis 35 kV (hohe Anodenspannung) werden an zweites, drittes, viertes, fünftes bzw. sechstes Gitter G'2, G'3, G'4, G'5 bzw. G6 angelegt.
Die Fig. 8 und 9 veranschaulichen eine derartigen Zustand der Elektronenstrahlen. Von den Kathoden K'1 (Fig. 11) werden gemäß einem Modulationssignal drei Elektronenstrahlen BR, BG und BB generiert. Wie im Fall der ersten Ausführungsform, wird jeder dieser Elektronenstrahlen durch erstes und zweites Gitter zu einem Bündel knoten CO geformt. Sodann wird jeder Elektronenstrahl durch eine Vorfokussierlinse PL, die aus zweitem und drittem Gitter geformt ist, schwach oder leicht zu einem imaginären Bündelknoten fokussiert. Die Elektronenstrahlen BR, BG und BB werden zer- bzw. gestreut, während sie zum Auffallen auf das dritte Gitter G'3 gebracht werden. Die auf das dritte Gitter auf treffenden Elektronenstrahlen werden durch eine Hauptelektronenlinseneinheit ML1 fokussiert, die durch drittes bis fünftes Gitter geformt ist. Die Elektronenstrahlen BR, BG und BB werden zum Auftreffen auf die Großapertur-Elektronenlinse LEL gebracht bzw. auf diese geworfen.
Gemäß den Fig. 8, 9, 11, 13A und 13B ist die Großapertur-Elektronenlinse LEL aus fünften und sechstem Gitter G'5 bzw. G'6 geformt. Da die Anlegung einer hohen Spannung von der Seite des sechsten Gitters G'6 durch die Elektrode G'5D gesteuert wird, bilden jedoch der distale Endabschnitt G'5T (gemeinsame Apertur für die drei Strahlen) und der Zylinder (gemeinsame Apertur für die drei Strahlen) des sechsten Gitters G'6 eine große Elektronenlinse LL. Innerhalb des Bereichs dieser Linse sind darüber hinaus an der Niederspannungsseite drei astigmatische Linsen AL1, AL2 und AL3 geformt.
In der Elektronenkanonenanordnung 112 wird die Wirkung der Elektronenlinse LL zunächst so eingestellt, daß die drei Elektronenstrahlen auf dem Leuchtstoffschirm 116 genau konvergiert werden. Sodann werden die jeweiligen Wirkungen der drei astigmatischen Linsen AL1, AL2 und AL3 eingestellt, damit die drei Strahlen auf dem Schirm 116 genau fokussiert werden. In diesem Fall sind die außenseitigen Aperturen 130 der Elektrode G'5D gemäß Fig. 13A weiter oder breiter ausgebildet als die zentrale Apertur, so daß die Linsen AL1 und AL3 wirkungsmäßig schwächer sind als die Linse AL2. Damit werden durch die Elektronenlinse LL hervorgerufene Fokus- bzw. Fokussierdifferenzen zwischen den beiden außenseitigen Strahlen und einem zentralen Strahl korrigiert. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform sind zwei ein elektrisches Feld kontrollierende oder steuernde Elektroden G'5H jeweils einzeln über oder unter den drei Elektronenstrahlaperturen der Hilfselektrode G'5D innerhalb des fünften Gitters G5 angeordnet. Die Elektroden G'5H dienen zum Kontrollieren oder Steuern fokussierender elektrischer Felder an der Niederspannungsseite der Großapertur-Elektronenlinse LEL, die aus fünften und sechsten Gitter G'5 und G'6 geformt ist. Die drei Elektronenstrahlen werden daher in der Vertikal-10 richtung stark fokussiert. Eine Position O' des Zentrums jeder außenseitigen Apertur der Elektrode G'5D ist außenseitig bzw. auswärts von der Mittelachse M' ihrer entsprechenden außenseitigen Aperturen der Gitter G'1, G'2, G'3 und G'4 angeordnet, ohne mit diesen ausgefluchtet zu sein. In der Horizontalebene (X-Z-Ebene) laufen daher die außenseitigen Strahlen bzw. Seitenstrahlen nahe der jeweiligen Mittelachsen ihrer entsprechenden astigmatischen Linsen AL1 und AL2 so hindurch, daß jeweils Koma entsteht. Da jedoch die Seitenstrahlen einer durch die Elektronenlinse LL erzeugten bzw. hervorgerufenen Koma unterworfen sind, wird die jeweilige Koma der Seitenstrahlen durch die Linsen gelöscht bzw. aufgehoben. Infolgedessen weisen auf dem Leuchtstoffschirm erzeugte Flecke der Seitenstrahlen eine zufriedenstellende Konfiguration auf. Bei der ersten Ausführungsform ist der Grad oder das Ausmaß der vertikalen Fokussierung der Elektronenstrahlen durch die Großapertur-Elektronenlinse LEL von Grad oder Ausmaß der horizontalen Fokussierung verschieden. Wenn die Strahlen in der Vertikairichtung fokussiert werden, können die Charakteristika bzw. Eigenschaften der Linse LEL' nicht voll genutzt werden, und der vertikale Durchmesser der Flecke der auf den Leuchtstoffschirm auftreffenden Elektronenstrahlen kann nicht sehr stark verkleinert werden. Bei dieser zweiten Ausführungsform werden daher die fokussierenden elektrischen Felder an der Niederspannungsseite der Linse LEL, die durch fünftes und sechstes Gitter G'5 bzw. G'6 gebildet ist, durch die Elektroden G'5H kontrolliert oder gesteuert. Infolgedessen werden die drei Elektronenstrahlen in der Vertikalrichtung stark fokussiert. Da die außenseitigen Elektronenstrahlen durch die aus fünftem und sechstem Gitter G'5 bzw. G'6 gebildete Großapertur-Elektronenlinse stark fokussiert werden, werden die Strahlen sowohl in der Vertikalrichtung als auch in der Horizontalrichtung einwandfrei fokussiert.
Bei der zweiten Ausführungsform sind, wie oben beschrieben, ein elektrisches Feld steuernde Elektroden G'5H an der Hilfselektrode G'5D innerhalb des fünften Gitters G'5 montiert; die Vertikalfokussierfähigkeit für die Elektronenstrahlen ist (daher) größer als bei der ersten Ausführungsform Infolgedessen ist die vertikale Auflösung eines auf den Leuchtstoffschirm projizierten Bilds verbessert.
Fig. 14 zeigt ein Teil einer Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung. Die Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung 150 umfaßt einen Röhren-Kolben 161 mit einer Frontplattensektion 152, einer mit letzterer verbundenen Trichtersektion 158 und einer in letztere übergehenden Halssektion 160. die Frontplattensektion 152 umfaßt einen im wesentlichen rechteckigen Schirmträger 154 und einen von dessen Umfangskante abgehenden (nicht dargestellten) Randteil. Das Innere der Farbkathodenstrahlröhre wird durch die Sektionen 152, 158 und 160 unter einem Vakuum gehalten. Eine Elektronenkanonenanordnung 162 dient zum Emittieren von drei Elektronenstrahlen BR, BG und BB und ist innerhalb der Halssektion 160 untergebracht. Eine Ablenkvorrichtung 164 mit Horizontal- und Vertikalablenkspulen ist an den Außenumfangsflächen von Trichter- und Halssektion 158 bzw. 160 montiert. Die Horizontal- und Vertikal-Ablenkspulen dienen zum Generieren von Magnetfeldern für das horizontale bzw. vertikale Ablenken der Elektronenstrahlen BR, BG und BB. An der Halssektion 160 ist ein mehrpoliger Magnet 165 zum Einstellen bzw. Justieren der Bahnen der Elektronenstrahlen angebracht. Auf der Innenfläche des Schirmträgers 154 der Frontplattensektion 152 ist ein Leuchtstoffschirm 166 geformt. Innerhalb der Röhre ist eine im wesentlichen rechteckige (nicht dargestellte) Schattenmaske dem Schirm 166 so gegenüberstehend angeordnet, daß zwischen der Maske und dem Schirmträger 154 ein vorbestimmter Zwischenraum erhalten bleibt. Die aus einem Metallblech geformte Maske weist eine Vielzahl von Perforationen auf. Auf die Innenwandfläche eines Teils des Kolbens 161 zwischen Trichter- und Halssektion 158 bzw. 160 ist ein innerer Leiterfilm 172 aufgetragen. Am Endabschnitt der Halssektion 160 sind mehrere Röhren-Fußstifte 174 angebracht.
Die Elektronenkanonenanordnung 162 innerhalb der Halssektion 160 umfaßt drei Kathoden K&sub3;1 zum Erzeugen von Elektronen, ein planares bzw. planes erstes Gitter G&sub3;1, ein planares zweites Gitter G&sub3;2 sowie dritte, vierte, fünfte, sechste, siebte und achte Gitter G&sub3;3, G&sub3;4, G&sub3;5, G&sub3;6, G&sub3;7 bzw. G&sub3;8. Das achte Gitter G&sub3;8 ist mit einem Röhrenabstandhalter 176 zur Halterung der Anordnung 162 versehen. Die Elektronenkanonenanordnung 162 ist mit den Fußstiften 174 verbunden (die Verbindung ist in Fig. 16 bzw. 14 nicht dargestellt). Ferner ist mit dem sechsten Gitter G&sub3;6 über die Fußstifte 174 eine Korrektionsschaltung 177 verbunden, die eine Spannung liefert, welche sich mit einer parabolischen Konfiguration bzw. Form synchron mit einem der Ablenkvorrichtung zugespeisten Strom ändert.
Jede Kathode K&sub3;1 weist ein (nicht dargestelltes) Heizelement auf. Erstes und zweites Gitter G&sub3;1 bzw. G&sub3;2 sind jeweils mit drei kleinen Strahlaperturen entsprechend den Kathoden K&sub3;1 versehen. Dieser Abschnitt bildet eine Elektronenstrahlformungseinheit GE&sub3;1. Drittes, viertes und fünftes Gitter G&sub3;3, G&sub3;4 bzw. G&sub3;5 sind jeweils mit drei vergleichsweise großen Strahlaperturen 128 versehen. Wie bei der zweiten Ausführungsform, sind die Aperturen 128 von zweitem Gitter G&sub3;3, viertem Gitter G&sub3;4 oder fünftem Gitter G&sub3;5, von der Seite des vierten Gitters her gesehen, in Fig. 12 dargestellt. Jede Apertur 128 besitzt in wesentlichen die Form eines Kreises, dessen Durchmesser in der Vertikalrichtung (Y-Richtung) seinem Durchmesser in der Horizontalrichtung (X-Richtung) gleich ist. Äquipotentiallinsen, die aus drittem, vierten und fünftem Gitter G&sub3;3, G&sub3;4 bzw. G&sub2;5 geformt sind, besitzen gleiche Fokussierwirkungen in den Vertikal- und Horizontalrichtungen. Fig. 15 zeigt die Strahlapertur 178 des sechsten Gitters G&sub3;6 oder des fünften oder siebten Gitters G&sub3;5 bzw. G&sub3;7, von der Seite des sechsten Gitters her gesehen. Die Apertur 178 ist eine gemeinsame Apertur für die drei Elektronenstrahlen; ihr horizontaler Durchmesser ist mindestens etwa fünfmal so lang wie ihr vertikaler Durchmesser. Aus fünftem, sechstem und siebten Gitter G&sub3;5, G&sub3;6 bzw. G&sub3;7 gebildete Äquipotentiallinsen sind sogenannte Parallelplattenlinsen, welche die Elektronenstrahlen nur in der Vertikalrichtung fokussieren, ohne sie wesentlich in der Horizontalrichtung zu fokussieren. Die auf eine durch siebtes und achtes Gitter G&sub3;7 bzw. G&sub3;8 gebildete zylindrische Großapertur-Elektronenlinse auftreffenden Elektronenstrahlen werden daher in der Horizontalrichtung stärker gestreut als in der Vertikalrichtung. Eine im wesentlichen zylindrische Elektrode mit einer großen Strahlapertur G&sub3;7T ist an der dem achten Gitter benachbarten Seite des siebten Gitters G&sub3;7 vorgesehen. Innerhalb des siebten Gitters G&sub3;7 ist eine Hilfselektrode G&sub3;7D mit drei vertikal langgestreckten Elektronenstrahlaperturen in einem Abstand a von dem Ende des siebten Gitters G&sub3;7 an der Seite des achten Gitters angeordnet. Die in Fig. 16 gezeigte Elektrode G&sub3;7D enthält zwei Paare von ein elektrisches Feld kontrollierenden oder steuernden Elektroden G&sub3;7H, die über eine Länge b von den Bereichen über und unter den außenseitigen Strahlaperturen in Richtung auf das achte Gitter G&sub3;8 abstehen. Das achte Gitter G&sub3;8 ist eine im wesentlichen zylindrische Elektrode, welche in Form einer Zylinderelektrode das siebte Gitter G&sub3;7 teilweise abdeckt und umgibt. Die zylindrische, eine große Apertur besitzende bzw. Großapertur-Elektronenlinse ist praktisch zwischen dem achten Gitter G&sub3;8 und den großen Strahlaperturen des siebten Gitters G&sub3;7 geformt. Der am Außenumfang des distalen Endabschnitts des achten Gitters G&sub3;8 angebrachte Röhrenabstandhalter 176 steht mit einem Leiterfilm 172 in Kontakt, der auf die Innenflächen von Trichter- und Halssektion 158 bzw. 160 aufgebracht ist. Bei dieser Ausführungsform wird von einem an der Trichtersektion 158 angebrachten Anodenanschluß eine hohe Spannung zugespeist.
Alle Elektroden der Elektronenkanonenanordnung 162, mit Ausnahme des achten Gitters G&sub3;8, werden von den Fußstiften 174 her mit einer Spannung gespeist. Eine ein Videosignal enthaltende Einsatzspannung von etwa 150 V wird an die Kathoden K&sub3;1 angelegt. Das erste Gitter G&sub3;1 liegt an einem Massepotential. Spannungen von 500 V bis 1 kV, 5 bis 10 kV, 500 V bis 3 kV, 5 bis 10 kV, 3 kV bis 9 kV, 5 kV bis 10 kV und 25 bis 35 kV (hohe Anodenspannung) werden an zweites, drittes, viertes, fünftes, sechstes, siebtes und achtes Gitter G&sub3;2, G&sub3;3, G&sub3;4, G&sub3;5, G&sub3;6, G&sub3;7 bzw. G&sub3;8 angelegt.
In diesem Zustand (unter diesen Bedingungen) werden von den Kathoden K&sub3;1 nach Maßgabe eines Modulationssignals drei Elektronenstrahlen BR, BG und BB erzeugt. Die Elektronenlinse gemäß der dritten Ausführungsform ist ähnlich derjenigen bei der ersten Ausführungsform nach den Fig. 8 und 9. Jeder dieser Elektronenstrahlen wird durch erstes und zweites Gitter zu einem Bündelknoten CO geformt. Sodann wird jeder Elektronenstrahl mittels einer Vorfokussierlinse PL, die aus zweitem und drittem Gitter geformt ist, schwach zu einem imaginären Bündelknoten fokussiert. Gemäß Fig. 16 werden die Elektronenstrahlen BR, BG und BB zer- oder gestreut, während sie auf das dritte Gitter G&sub3;3 geworfen werden. Die auf das dritte Gitter G&sub3;3 einfallenden oder auftreffenden Elektronenstrahlen werden durch die einzelnen schwachen Äquipotentiallinsen, die aus drittem, viertem und fünftem Gitter G&sub3;3, G&sub3;4 bzw. G&sub3;5 geformt sind, leicht oder schwach fokussiert. Danach werden die auf die Parallelplattenlinsen, die aus fünften, sechstem und siebten Gitter G&sub3;5, G&sub3;6 bzw. G&sub3;7 gebildet sind, auftreffenden Elektronenstrahlen BR, BC und BB nur in der Vertikalrichtung fokussiert. Die Elektronenstrahlen werden somit in der Vertikalrichtung stärker fokussiert als in der Horizontalrichtung. Sodann werden die Elektronenstrahlen auf die aus siebten und achtem Gitter G&sub3;7 bzw. G&sub3;8 gebildete Großapertur-Elektronenlinse geworfen (rendered incident). Hierauf werden die Elektronenstrahlen durch die Großapertur-Elektronenlinse einwandfrei bzw. zweckmäßig konvergiert und fokussiert. Die Elektronenstrahlen BR, BG und BB treffen somit mit einer zweckmäßigen Strahlfleckkonfiguration auf den Leuchtstoffschirm auf.
Bei dieser dritten Ausführungsform ist die Länge b von zwei Paaren der ein elektrisches Feld steuernden Elektroden G&sub3;7H der Hilfselektrode G&sub3;7D kleiner als die der elektrischen Feldsteuerelektroden der zweiten Ausführungsform. Demzufolge ist die Differenz zwischen den Graden der Fokussierung der Elektronenstrahlen in der Vertikal- und Horizontalrichtung bei dieser Ausführungsform kleiner als bei der ersten Ausführungsform. Die Elektronenstrahlen BR, BG und BB können somit einwandfrei auf den Leuchtstoffschirm geworfen (landed) werden. Die Position des Zentrums jeder außenseitigen Apertur der Elektrode G&sub3;7D ist auswärts der Mittelachse ihrer entsprechenden außenseitigen Aperturen der Gitter G&sub3;1, G&sub3;2, G&sub3;3 und G&sub3;4 angeordnet, ohne damit zu fluchten. In der Horizontalebene (X-Z-Ebene) laufen daher die außenseitigen Elektronenstrahlen nahe der jeweiligen Mittelachsen ihrer betreffenden astigmatischen Linsen, wie bei der ersten Ausführungsform, hindurch, so daß jeweils Koma entsteht. Da die außenseitigen Strahlen bzw. Seitenstrahlen einer durch die zwischen siebten und achtem Gitter G&sub3;7 bzw. G&sub3;8 geformten Elektronenlinse hervorgerufenen Koma unterworfen sind, werden die Komas der außenseitigen Strahlen jedoch durch die Linsen aufgehoben oder gelöscht. Infolgedessen bilden auf den Leuchtstoffschirm erzeugte Flecke der außenseitigen Strahlen eine zufriedenstellende Konfiguration. Wie im Fall der zweiten Ausführungsform, werden die Elektronenstrahlen in der Vertikalrichtung stark fokussiert, so daß die vertikale Fokussierleistung für die Elektronenstrahlen verbessert ist. Der Durchmesser der Strahlflecke kann daher verkleinert sein. Wie bei der ersten Ausführungsform ist ferner der vertikale Durchmesser jedes Elektronenstrahls kleiner als sein horizontaler Durchmesser in dem Bereich, in welchem die Elektronenstrahlen abgelenkt werden, so daß die Strahlen nicht ohne weiteres einer Ablenk-Aberration unterworfen sind. Infolgedessen ist die Form der Strahlflecke im Umfangs- bzw. Randbereich des Schirms verbessert.
Bei der zweiten Ausführungsform sind die Elektroden zur Steuerung des elektrischen Felds einzeln über und unter den drei Elektronenstrahlaperturen der Hilfselektrode angeordnet. Bei dieser dritten Ausführungsform sind andererseits diese genannten Elektroden über und unter nur der außenseitigen Elektronenstrahlaperturen der Hilfselektrode vorgesehen. Mit dieser Anordnung kann die Differenz in den Fokussiergraden zwischen den Seitenelektronenstrahlen und den Mittenelektronenstrahl verkleinert sein oder werden. Die Seiten- und Mittenstrahlen können daher eine höhere Fokussiergenauigkeit als bei der zweiten Ausführungsform aufweisen.
Wenn ein starkes kissenförmiges Horizontalablenkmagnetfeld mittels der Ablenkvorrichtung an die Elektronenstrahlen angelegt wird, werden die Strahlen in allgemeinen am Umfangsbereich des Schirms überfokussiert. Bei der vorliegenden Ausführungsform ändert jedoch die mit dem sechsten Gitter G36 verbundene Korrektionsschaltung 177 die Leistung oder Wirkung der Elektronenlinse synchron mit der Änderung des Ablenkzustands. Damit wird die Ablenkverzeichnung der Elektronenstrahlen korrigiert, so daß eine geeignete Strahlfleckform erhalten wird.
Die Konfiguration der Hilfselektrode ist nicht auf die gemäß Fig. 16 beschränkt, vielmehr kann die Hilfselektrode wahlweise die in Fig. 17 gezeigte Form aufweisen. Die Parallelplattenlinsen können anstelle von Äquipotentiallinsen auch Bipotentiallinsen sein.
Fig. 18 zeigt ein Teil einer Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung. Die Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung 200 umfaßt einen Röhren-Kolben 211, der eine Frontplattensektion 202, eine mit letzterer verbundene Trichtersektion 208 und eine fortlaufend in die Trichtersektion 208 übergehende Halssektion 210 aufweist. Die Frontplattensektion 202 weist einen im wesentlichen rechteckigen Schirmträger 204 und ein (nicht dargestelltes) Randteil auf, das von der Umfangskante des Schirmträgers 204 abgeht. Das Innere der Farbkathodenstrahlröhre wird durch die Sektionen 202, 208 und 210 auf einem Vakuum gehalten. Innerhalb der Halssektion 210 ist eine Elektronenkanonenanordnung 212 zum Emittieren von drei Elektronenstrahlen BR, BC und BB untergebracht. Eine Ablenkvorrichtung 214 mit Horizontalund Vertikalablenkspulen ist an den Außenumfangsflächen von Trichter- und Halssektion 208 bzw. 210 montiert. Die Horizontal- und Vertikalablenkspulen dienen zum Erzeugen von Magnetfeldern zum horizontalen und vertikalen Ablenken der Elektronenstrahlen BR, BG und BB. An der Halssektion 210 ist ein mehrpoliger Magnet 215 zum Einstellen oder Justieren der Bahnen der Elektronenstrahlen montiert. Auf der Innenfläche des Schirmträgers 204 der Frontplattensektion 202 ist ein Leuchtstoffschirm 216 geformt. Innerhalb der Rohre ist eine im wesentlichen rechteckige (nicht dargestellte) Schattenmaske dem Schirm 216 so gegenüberstehend angeordnet, daß zwischen der Maske und dem Schirmträger 204 ein vorbestimmter Zwischenraum eingehalten ist. Die aus einem Metallblech geformte Maske weist eine Vielzahl von Perforationen auf. Auf die Innenwandfläche eines Teils des Kolbens 211 zwischen Trichter- und Halssektion 208 bzw. 210 ist ein innerer Leiterfilm 222 aufgetragen. Am Endabschnitt der Halssektion 210 sind mehrere Röhren-Fußstifte 2124 angebracht.
Eine Elektronenkanonenanordnung 212 innerhalb der Halssektion 210 umfaßt Kathoden K&sub4;1, ein erstes planares bzw. planes Gitter G&sub4;1, ein zweites planares bzw. planes Gitter G&sub4;2 sowie dritte, vierte, fünfte und sechste Gitter G&sub4;3, G&sub4;4, G&sub4;5 und G&sub4;6. Das sechste Gitter G&sub4;6 ist mit einem Röhrenabstandhalter 226 zur Halterung der Anordnung 212 versehen. Die Elektronenkanonenanordnung 212 ist mit den Fußstiften 224 verbunden. Ferner ist eine Korrektionsschaltung 227 über die Fußstifte 224 mit dem vierten Gitter G&sub4;4 verbunden. Die Schaltung 227 liefert eine Spannung, die sich mit einer parabolischen Konfiguration bzw. Form synchron mit einem der Ablenkvorrichtung zugespeisten Strom ändert.
Jede Kathode K&sub4;1 enthält ein (nicht dargestelltes) Heizelement. Erstes und zweites Gitter G&sub4;1 bzw. G&sub4;2 sind jeweils mit drei kleinen Strahlaperturen entsprechend den Kathoden K&sub4;1 versehen. Dieser Abschnitt bildet eine Elektronenstrahlformungseinheit GE&sub4;1. Die Konfiguration der Elektronenstrahlaperturen des dritten Gitters G&sub4;3 oder des fünften Gitters G&sub4;5, von der Seite des vierten Gitters her gesehen, ist in Fig. 19 dargestellt. Diese Aperturen sind lotrecht längliche Öffnungen, von denen jeweils drei in jedem Satz angeordnet sind. Eine Elektronenstrahlapertur des vierten Gitters G&sub4;4, das in Fig. 15 gezeigt ist, ist ein einziger langer Schlitz von der einen Seite zur anderen, wie bei der dritten Ausführungsform. Daher sind Äquipotentiallinsen, die aus drittem, viertem und fünftem Gitter G&sub4;3, G&sub4;4 bzw. G&sub4;5 geformt sind, sogenannte Vierpollinsen, welche die Elektronenstrahlen in der Vertikalrichtung fokussieren und sie in der Horizontalrichtung streuen. Fünftes und sechstes Gitter G&sub4;5 bzw. G&sub4;6 sind auf die gleiche Weise ausgebildet wie ihre Gegenstücke bei der ersten Ausführungsform.
Alle Elektroden der Elektronenkanonenanordnung 212, mit Ausnahme des sechsten Gitters G&sub4;6, werden mit einer Spannung von den Fußstiften 224 her gespeist. Eine ein Videosignal enthaltende Einsatzspannung von etwa 150 V wird an die Kathoden K&sub4;1 angelegt. Das erste Gitter G&sub4;1 liegt an einem Massepotential. Spannungen von 500 V bis 1 kV, 5 bis 10 kV, 500 V bis 10 kV, 5 bis 10 kV und 25 bis 35 kV (hohe Anodenspannung) werden an zweites, drittes, viertes, fünftes bzw. sechstes Gitter G&sub4;2, G&sub4;3, G&sub4;4, G&sub4;5 bzw. G&sub4;6 angelegt.
In diesem Zustand bzw. unter diesen Bedingungen werden von den Kathoden K&sub4;1 entsprechend einem Modulationssignal drei Elektronenstrahlen BR, BC und BB erzeugt. Die Elektronenlinse bei der vierten Ausführungsform ist ähnlich derjenigen bei der ersten Ausführungsform gemäß den Fig. 8 und 9. Jeder dieser Elektronenstrahlen wird durch erstes und zweites Gitter zu einem Bündelknoten CO geformt. Sodann wird jeder Elektronenstrahl durch eine Vorfokussierlinse PL, die aus zweitem und drittem Gitter geformt ist, leicht bzw. schwach zu einem imaginären Bündelknoten fokussiert. Gemäß Fig. 20 (bzw. 18) werden die Elektronenstrahlen BR, BG und BB zer- bzw. gestreut, während sie zum Einfallen auf das dritte Gitter G&sub4;3 gebracht werden. Die auf das dritte Gitter G&sub4;3 einfallenden Elektronenstrahlen werden durch die einzelnen, aus drittem, vierten und fünftem Gitter G&sub4;3, G&sub4;4 bzw. G&sub4;5 geformten Vierpollinsen getrennt in der Vertikalrichtung fokussiert und in der Horizontalrichtung zer- bzw. gestreut. Danach werden die Elektronenstrahlen BR, BC und BB auf eine eine große Apertur besitzende bzw. Großapertur-Elektronenlinse geworfen, die aus fünftem und sechstem Gitter G&sub4;5 bzw. G&sub4;6 gebildet ist. Hierauf werden die Elektronenstrahlen, wie bei der ersten Ausführungsform, durch die Großapertur-Elektronenlinse konvergiert und auf dem Leuchtstoffschirm fokussiert.
Wenn mittels der Ablenkvorrichtung ein starkes kissenförmiges Horizontalablenkmagnetfeld an die Elektronenstrahlen angelegt wird, werden die Strahlen im allgemeinen am Umfangsbereich des Schirms überfokussiert. Bei dieser Ausführungsform ändert jedoch die mit dem sechsten Gitter G&sub4;6 verbundene Korrektionsschaltung 227 die Leistung oder Wirkung der Elektronenlinse synchron mit der Änderung des Ablenkzustands. Dadurch wird die Ablenkverzeichnung der Elektronenstrahlen korrigiert, so daß die Strahlfleckform einwandfrei ist.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform weist die Hilfselektrode G&sub4;5D im fünften Gitter G&sub4;5 die drei rechteckigen Aperturen auf. Gemäß Fig. 10 kann das fünfte Gitter jedoch von drei im wesentlichen kreisförmigen Aperturen durchsetzt sein. Obgleich die Vierpollinsen bei der obigen Ausführungsform Äquipotentiallinsen sind, können sie wahlweise aus Bipotentiallinsen geformt sein.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung ermöglicht die Großapertur-Elektronenlinse das Konvergieren und Fokussieren der drei Elektronenstrahlen in zweckmäßigster Weise auf dem Leuchtstoffschirm. Folglich können die Strahlflecke sehr klein eingestellt werden oder sein, so daß dadurch die Leistung der Farbkathodenstrahlröhren vorrichtung verbessert sein kann.

Claims

1. Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung, umfassend:

einen Vakuumkolben (111, 161) mit einer Frontplattensektion (102, 152), einer Trichtersektion (108, 158) und einer Haissektion (110, 160), wobei die Frontplattensektion (102, 152) eine Achse und einen Schirmträger (104, 154), dessen Form, in Vorderansicht, im wesentlichen rechteckig ist und der eine Innenfläche aufweist, sowie ein von der Umfangskante des Schirmträgers (104, 154) abgehendes Randteil aufweist, die Halssektion (110, 160) im wesentlichen zylindrisch geformt ist und die Trichtersektion (108, 158) (kontinuierlich) in die Haissektion (110, 160) übergeht,

einen auf der Innenfläche des Schirmträgers (104; 154) geformten Leuchtstoffschirm (116, 166), eine innerhalb der Frontplattensektion (102, 152) dem Leuchtstoffschirm (116, 166) am Schirmträger (104, 154) zugewandt angeordnete Schattenmaske, eine in der Halssektion (110, 160) untergebrachte Inline-Elektronenkanonenanordnung (112, 162) mit einer Elektronenstrahlformungseinheit zum Erzeugen, Steuern und Beschleunigen von drei Elektronenstrahlen, umfassend einen Mittenelektronenstrahl und zwei Seitenelektronenstrahlen, sowie einer Hauptlinseneinheit (ML2) zum Konvergieren und Fokussieren der drei Elektronenstrahlen und

eine Ablenkvorrichtung (114, 164) zum vertikalen und horizontalen Ablenken der von der Elektronenkanonenanordnung emittierten Elektronenstrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß

die Hauptelektronenlinseneinheit (ML2) eine eine große Apertur besitzende Elektronenlinse, die für die drei Elektronenstrahlen gemeinsam vorgesehen ist, und einzelne, jeweils getrennt für die drei Elektronenstrahlen vorgesehene Elektronenlinsen (G'3, G'4, G'5), so daß die Seitenelektronenstrahlen eine(r) Aberration in einer solchen Richtung erzeugen bzw. unterliegen, daß die Komponente einer durch die eine große Apertur besitzende bzw. Großapertur-Elektronenlinse hervorgerufenen Aberration im Bereich der Großapertur-Elektronenlinse aufgehoben wird, ein im Bereich der Großapertur-Elektronenlinse angeordnetes Fokussierkraft-Korrigiermittel (G'5D), welches die Vertikalfokussierkraft an mindestens einem der Elektronenstrahlen zu verstärken vermag, und ein Mittel (LEL') zum einzelnen bzw. jeweiligen Formen von Elektronenstrahlen aufweist, die in der Horizontalrichtung vergleichsweise stärker streuen als in der Vertikalrichtung, so daß sich die jeweiligen Mittelachsen der auf die Großapertur-Elektronenlinse einfallenden Seitenelektronenstrahlen nicht verändern, aber die Größe und/oder Form der Seitenelektronenstrahlen sich konstant oder ständig ändert, wobei das Strahlformungsmittel in bezug auf die Großapertur-Elektronenlinse an der Seite der Elektronenstrahlformungseinheit vorgesehen ist.

2. Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Hauptelektronenlinseneinheit (ML2) die Großapertur-Elektronenlinse mit mindestens einer zylindrischen Elektrode, durch welche die drei Elektronenstrahlen gemeinsam geführt werden, einer die erste zylindrische Elektrode überlappenden zweiten zylindrischen Elektrode und einer Plattenelektrode umfaßt, die senkrecht zu den Strahlachsen innerhalb der ersten zylindrischen Elektrode angeordnet ist und drei Strahlaperturen, durch welche die drei Elektronenstrahlen (jeweils) einzeln hindurchlaufen, aufweist.

3. Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Hauptelektronenlinseneinheit (ML2) eine Großapertur-Elektronenlinse mit mindestens einer ersten zylindrischen Elektrode, durch welche die drei Elektronenstrahlen gemeinsam geführt werden, einer die erste zylindrische Elektrode überlappenden zweiten zylindrischen Elektrode, einer senkrecht zu den Strahlachsen innerhalb der ersten zylindrischen Elektrode angeordneten Plattenelektrode mit drei Strahlaperturen, durch welche die drei Elektronenstrahlen (jeweils) einzeln hindurchlaufen, und zwei parallel zur Laufrichtung der Elektronenstrahlen vorstehenden Elektroden zum Steuern eines elektrischen Felds umfaßt, welche (Elektroden) horizontal an jeder Seite mindestens einer zentralen Elektronenstrahlapertur oder von außenseitigen Elektronenstrahlaperturen unter den drei Strahlaperturen der Hilfselektrode angeordnet sind.

4. Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß von den drei Strahlaperturen der Plattenelektrode die Aperturen für die Seitenelektronenstrahlen größer sind als die für den Mittenelektronenstrahl.

5. Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Formen der einzelnen Elektronenstrahlen, die in der Horizontalrichtung vergleichsweise stärker streuen als in der Vertikalrichtung, eine eine große Apertur besitzende bzw. Großapertur-Elektronenlinse (LEL') ist, bei welcher die Apertur in einer ersten Ebene (plate) (x, z) parallel zur Röhrenachse größer ist als in einer zweiten, parallel zur Röhrenachse und senkrecht zur ersten Ebene liegenden Ebene (y, z), so daß eine asymmetrische Linse gebildet ist.

6. Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Formen der einzelnen Elektronenstrahlen, die in der Horizontalrichtung vergleichsweise stärker streuen als in der Vertikalrichtung, aus Quadrupollinsen besteht.

7. Farbkathodenstrahlröhrenvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die drei auf die Großapertur-Elektronenlinse (LEL') einfallenden und im wesentlichen parallele Mittelachsen aufweisenden Elektronenstrahlen so angeordnet sind, daß die Elektronenstrahlachsen in einer Ebene liegen, wobei die Kathodenachsen und Aperturen um die in der einen Ebene parallel liegenden Strahlachsen zentriert sind.