DE69020478T2

DE69020478T2 - Farbbildröhrensystem mit reduziertem Fleckwachstum.

Info

Publication number: DE69020478T2
Application number: DE69020478T
Authority: DE
Inventors: Albertus Aemillius Sluyterman; Lambert Johannes Stil; Marinus Ludovicus Adri Vrinten
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1989-10-02
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1996-02-22
Anticipated expiration: 2010-09-29
Also published as: EP0421523A1; JPH03201347A; CN1023046C; EP0421523B1; DE69020478D1; USRE35548E; CN1050791A; JP3198106B2; US5027042A

Description

Die Erfindung betrifft ein Farbbildröhrensystem mit
a) einem evakuierten Kolben mit einem Hals, einem Konus und einem Wiedergabefenster,
b) einen Elektronenstrahlerzeugungssystem im Hals, das zum Erzeugen eines mittleren Elektronenbündels und zwei äußeren Elektronenbündel ein Bündelformungsteil enthält, wobei die Bündelachsen koplanar sind, und ein erstes und ein zweites Elektrodensystem enthält, die im Betrieb zusammen eine Hauptlinse bilden und mit Mitteln zum Erzeugen einer Erregerspannung verbindbar sind, und
c) einer Ablenkeinheit zum Erzeugen von Ablenkfeldern zum Ablenken der Elektronenbündel in den horizontalen und vertikalen Richtungen und zum Abtasten des Wiedergabefensters mit Hilfe konvergierender Bündel.
Farbbildröhrensysteme eingangs erwähnter Art sind vom herkömmlichen 3-in-line-Typ. Sie enthalten im allgemeinen selbstkonvergierende Ablenkeinheiten, die im Betrieb nicht einheitliche Magnetfelder für Horizontal- und Vertikalablenkung erzeugen (insbesondere ein tonnenförmiges Feld für die Vertikalablenkung und ein kissenförmiges Feld für die Horizontalablenkung), so daß im Elektronenstrahlerzeugungssystem erzeugten Elektronenbündel, die am Wiedergabeschirm von der Hauptlinse fokussiert werden, über das ganze Wiedergabefenster konvergieren.
Jedoch bewirken diese selbstkonvergierende Felder, daß das horizontale Fleckwachstum um einen vorgegebenen Faktor bei Ablenkung zunimmt, und dieser Faktor kann in 110º-Farbbildröhrensystemen um mehr als zwei sein kann. Dies bedeutet insbesondere, daß in einem üblichen selbstkonvergierenden System, in dem die drei Elektronenstrahlerzeuger sich in einer horizontalen Ebene befinden, ein kreisförmiger mittlerer Fleck in der vertikalen Richtung flach wird und besonders länglich in der horizontalen Richtung, insbesondere bei Verwendung eines DAF-Elektronenstrahlerzeugers und beim Abtasten des Schirms. Hierdurch gibt es ein Auflösungsverlust in der horizontalen Richtung und gibt es die Gefahr von Moiré-Problemen durch Abflachen des Flecks und durch das Vorhandensein horizontaler Wehren in der Lochmaske. Die an der Bildauflösung gestellten immer strenger werdenden Anforderungen, insbesondere in Hochauflösungs-Farbbildröhren oder bei Verwendung von Farbbildröhren für Hochauflösungsfernsehen, geben an, daß der Fleck an den Enden der horizontalen Achse in der horizontalen Richtung kleiner sein soll.
Der Erfindung liegt u.a. die Aufgabe zugrunde, eine Farbbildröhre der eingangs erwähnten Art zu schaffen, in der der Fleck an den Enden der horizontalen Wiedergabeschirmachse in der horizontalen Richtung reduziert wird (und in der die vertikale Fleckabmessung vorzugsweise vergrößert wird).
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine erfindungsgemäße Farbbildröhre dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes die Konvergenz beeinflussendes Element zwischen dem Bündelformungsteil des Elektronenstrahlerzeugungssystems und der dem Wiedergabefenster zugewandten Seite der Ablenkeinheit angeordnet ist, und dieses Element ein Magnetfeld erzeugt, das eine Kraft auf jedes äußere Elektronenbündel mit einer Komponente in der Ebene der Elektronenbündel ausübt, die auf das mittlere Elektronenbündel gerichtet ist, und daß ein zweites die Konvergens beeinflussendes Element zwischen dem ersten die Konvergenz beeinflussenden Element und dem Bündelformungsteil des Elektronenstrahlerzeugungssystems angeordnet ist, und dieses Element ein Magnetfeld erzeugt, das eine Kraft auf jedes äußere Elektronenbündel mit einer Komponente in der Ebene der Elektronenbündel ausübt, die von dem mittleren Elektronenbündel weggerichtet ist.
Der ERfindung liegt folgende Erkenntnis zugrunde. Durch die zwei die Konvergenz beeinflussenden Elemente erfahren die äußeren Elektronenbündel im Betrieb eine Kraft, die zunächst diese Elektronenbündel auseinander treibt (Unterkonvergenz) und sie darauf nacheinander hin biegt (Überkonvergenz). Die zwei mit der Erfindung eingeführten Effekte bei Ablenkung auf die Konvergenz des Elektronenbündels gleichen einander im wesentlichen aus. Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Bündelbreite jedes äußeren Elektronenbündels in der horizontalen Richtung getrennt vergrößert wird (d.h. in einer Richtung parallel zur Ebene der nichtabgelenkten Bündel), wodurch eine Fleckreduktion in der horizontalen Richtung erhalten wird. Unter Bündelbreite sei der Winkel zwischen den äußeren Elektronenwegen eines Bündels verstanden.
Die zu erzeugenden Magnetfelder für die gewünschten Effekte auf die Konvergenz können örtliche Dipolfelder an der Stelle jedes der zwei äußeren Bündel enthalten.
Für eine bessere Fokussiermöglichkeit der Elektronenbündel ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß jedes die Konvergenz beeinflussende Element zum Erzeugen eines 45º-Magnet-4-Pol-Feldes entwickelt wird. Die Größe der Unterkonvergenz und der Überkonvergenz durch die Wirkung der zwei die Konvergenz beeinflussenden Elemente kann derart eingestellt werden, daß eine gewünschte reduzierte Fleckabmessung in der horizontalen Richtung an den Enden der horizontalen Wiedergabeschirmachse verwirklicht wird. Der Fleck in der Mitte wird daher auch reduziert. Da der Effekt des Fleckwachstums in der horizontalen Richtung, dem die Verwendung selbstkonvergierender Felder innewohnt, nicht wesentlich reduziert wird, ist der Fleck in der Mitte kleiner als der Fleck an den Enden der horizontalen Wiedergabeschirmachse. Der Erfindung liegt u.a. die Erkenntnis zugrunde, daß dies kein Nachteil ist: Der Fleck kann niemals in der horizontalen Richtung zu klein werden, weil dann die Bandbreite des Videoverstärkers der beschränkende Faktor wird.
Die betreffenden Magnetfelder können im wesentlichen zeitlich konstant sein. In diesem Fall können sie beispielsweise mittels einer Anordnung von Dauermagneten oder mittels einer Konfiguration elektrischer Spulen erzeugt werden, die mit einem (im wesentlichen konstanten) Gleichstrom erregt werden. Auf andere Weise ist es möglich, die Konfiguration elektrischer Spulen mit einem Gleichspannungssignal zu erregen, dessen Wert nur von der Amplitude des Horizontalablenksisgnals abhängig ist. Nur ein einfacher Kreis ist in den zwei letztgenannten Fällen erforderlich und es ist gar kein Kreis im erstgenannten Fall erforderlich.
Im besonderen Fall der Verwendung von 45º-4-Pol-Feldern vergrößern sich die Bündelbreiten der Außenbündel in der horizontalen Richtung, wobei der oben beschriebene Effekt der Reduktion des horizontalen Fleckwachstumsfaktors entsteht, aber gleichzeitig werden die Bündelbreiten der äußeren Bündel in der vertikalen Richtung reduziert, so daß die vertikale Fleckabmessung größer wird. Unter Verwendung von 4-Pol-Feldern, die zeitlich konstant sind, kann eine zu große vertikale Abmessung des Flecks in der Mitte ergeben.
Eine Weise zum Verhindern dieser Gefahr ist dynamische Steuerung der Konfigurationen von Spulen, die die 4-Pol-Felder derart erzeugen, daß die vertikale Abmessung des Flecks in der Mitte ausreichend klein ist. Um dies zu erhalten, können die Mittel zum Erzeugen der 45º-4-Pol-Felder im Betrieb beispielsweise mit Strömen gespeist werden, die etwa proportional dem Quadratwert des Horizontalablenkstroms sind (d.h. die Mittel zum Erzeugen der 45º-4-Pol-Felder können mit einer Horizontalparabolspannung erzeugt werden). Dies ist mit einem einfachen Kreis verwirklichbar, wie weiter unten näher erläutert wird. Die Ströme können derart angelegt werden, daß die erzeugten 4-Pol-Felder eine entgegengesetzte Orientierung besitzen.
Mit Hilfe der oben beschriebenen Mittel kann gewährleistet werden, daß der Fleck in der horizontalen Richtung an den Enden der horizontalen Wiedergabeschirmachse in einer Farbbildröhre unter Verwendung selbstkonvergierender Ablenkfelder sehr klein ist.
Jedoch ist ein zweiter Nachteil der Verwendung selbstkonvergierender Felder, daß es vertikale Überfokussierung beim Ablenken der Elektronenbündel über den Wiedergabeschirm gibt. Dies ist nicht immer für Anwendungen zulässig, in denen immer strengere Anforderungen an die Definition beispielsweise in Hochauflösungs- Farbmonitoren auferlegt werden. In diesen Fällen ist es vorteilhaft, die erfindungsgemäßen Elemente zu kombinieren, wodurch Unterkonvergenz und Überkonvergenz mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem bewirkt werden, das mit einer (magnetischen oder elektrischen) Quadrupolfeldlinse versehen ist, die mit einer statischen oder dynamischen Spannung zum Ausgleichen der astigmatischen Defokussierung gesteuert wird.
Wenn die benutzten Magnetfelder zum Beeinflussen der Konvergenz mit zwei Konfigurationen elektrischer Spulen erzeugte werden, kann jede Spule auf einem Ringkern aufgewickelt werden, der den Hals der Röhre koaxial umgibt. Dies erfordert einen verhältnismäßig langen Röhrenhals. Der Röhrenhals kann kürzer sein, wenn die schrimseitige Konfiguration elektrischer Spulen auf dem Ringkern der Ablenkeinheit selbst angeordnet ist.
In der europäischen Patentanmeldung EP-A-415 125 A1, die als Bestandteil des Standes der Technik unter dem Artikel 54(3) EPC angesehen wird, sofern dieselben Vertragsstaaten DE, FR und GB bezeichnet sind, ist eine Kathodenstrahlröhre mit einem in-lin-Elektronenstrahlerzeugungssystem und mit einer Ablenkeinheit beschrieben. Zwei Gruppen von Dauermagnetstücken sind in einer vertikalen Richtung zwischen dem bündelformenden Teil des Elektronenstrahlerzeugungssystems und der dem Wiedergabefenster zugewandten Seite der Ablenkeinheit angeordnet. Sie beeinflussen die Konvergenz. Das nächst zum bündelformenden Teil befindliche Paar von Magnetelementen steuert jedoch die äußeren Elektronenbündel nacheinander hin.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1A einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Farbbildröhrensystem mit einem System mit zwei die Konvergenz beeinflussenden Elementen 14 und 14',
Fig. 1B eine Draufsicht auf einen Wiedergabeschirm,
Fig. 2A eine Draufsicht auf ein die Konvergenz der Elektronenbündel beeinflussendes Element 14, vom Blickpunkt des bündelformenden Teils des Elektronenstrahlerzeugungssystems aus gesehen, wobei das Element die äußeren Bündel in der Ebene der Elektronenbündel und in Form eines 45º 4-Pol-Elements der Farbbildröhre nach Fig. 1 auseinander steuert,
Fig. 2B eine Draufsicht auf ein die Konvergenz der Elektronenbündel beeinflussendes Element 14', vom Blickpunkt des bündelformenden Teils der Elektronenbundel aus gesehen, wobei das Element die äußeren Bündel zueinander hin steuert und als 45º 4-Pol-Element der Farbbildröhre nach Fig. 1 implementiert ist,
Fig. 3 und 4 schematische Querschnitte durch Farbbildröhrensysteme zur Veranschaulichung einiger Merkmale der Erfindung,
Fig. 5 ein Beispiel der Verbindung der Elemente 14 und 14' in einem elektrischen Kreis,
Fig. 6 und 7 Draufsichten auf andere Ausführungsbeispiele von 45ºMagnet-4-Pol-Elementen,
Fig. 8 einen Längsschnitt durch ein Elektronenstrahlerzeugungssystem vom DAF-Typ, das sich für ein erfindungsgemäßes Farbbildröhrensystem eignet,
Fig. 9 und 10 Vorderansichten von zwei Hilfselektroden im Elektronenstrahlerzeugungssystem nach Fig. 8,
Fig. 10 ein Beispiel einer abgewandelten Schaltung zum Verbinden der die Konvergenz beeinflussenden Elemente 14 und 14'.
Fig. 11 einen Längsschnitt durch ein Farbbildröhrensystem mit den die Konvergenz beeinflussenden Elementen 54 und 54',
Fig. 12A eine Vorderansicht des Elements 43, und
Fig. 12B eine perspektivische seitliche Darstellung des Elements 54'.
An den geeigneten Stellen werden gleiche Bauteile mit den selben Bezugsziffern bezeichnet.
In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Farbbildröhrensystem dargestellt. Ein Glaskolben 1, der aus einem Wiedergabefenster 2, einem Konus 3 und einem Hals 4 besteht, enthält ein Elektronenstrahlsystem 5 in diesem Hals, das drei Elektronenbündel 6, 7 und 8 erzeugt, deren Achsen in der Zeichenebene liegen. Im nichtabgelenkten Zustand fallt die Achse des mittleren Elektronenbündels 7 mit der Röhrenachse 9 zusammen. Das Wiedergabefenster 2 hat eine Vielzahl von Tripeln von Leuchtstoffelementen an seiner Innenseite. Die Elemente können beispielsweise aus Zeilen oder Punkten bestehen. Das betreffende Ausführungsbeispiel zeigt zeilenförmige Elemente. Jedes Tripel enthält eine Zeile eines grünleuchtenden Leuchtstoffs, eine Zeile eines blauleuchtenden Leuchtstoffs und eine Zeile eines rotleuchtenden Leuchtstoffs. Die Leuchtstoffzeilen verlaufen senkrecht zur Zeichenebene. Eine Lochmaske 11 ist vor dem Wiedergabeschirm angeordnet und enthält eine Vielzahl länglicher Aperturen 12, durch die die Elektronenbündel 6, 7 und 8 gehen und auf je eine der Leuchtstoffzeilen nur einer Farbe landen. Die drei koplanaren Elektronenbündel werden sowohl von einer Ablenkeinheit 20 mit einem System 13 von Horizontalablenkspulen und einem System 13' von zwei diametralen Feldablenkspulen als auch von einem Ringkern 21 abgelenkt, der koaxial wenigstens das System 13 der Horizontalablenkspulen umgibt.
Das Kennzeichen der Erfindung ist die Erzeugung einer ersten strahlerzeugungssystemseitigen Magnetfeldkonfiguration, die die Elektronenbündel 6 und 8 in der Ebene der Elektronenbündel auseinander treibt, und einer zweiten schirmseitigen Magnetfeldkonfiguration, die die Elektronenbündel 6 und 8 in der Ebene der Elektronenbündel zueinander hin führt, und zwar auf derartige Weise, daß der Fleck in der horizontalen Richtung an den Enden der horizontalen Wiedergabeschirmachse X' klein genug ist (siehe Fig. 1B), während die Konvergenz aufrechterhalten wird.
Die zu verwendenden Magnetfeldkonfigurationen können örtliche Dipolfelder enthalten, die mittels Dauermagneten oder durch Spulenkonfigurationen an der Stelle der äußeren Bündel 6 und 8 erzeugt werden. Nicht dargestellte Magnetpolschuhe können im Röhrenhals 4 zum Führen der Dipolfelder nach den richtigen Stellen angeordnet werden. Ein Nachteil der Verwendung (metallischer) Polschuhe ist jedoch, daß Eddy-Ströme darin auftreten können bei Verwendung von Hochfrequenz-Horizontalablenkfeldern.
Die Verwendung von Polschuhen kann unterbleiben, wenn jede zu verwendende Magnetfeldkonfiguration ein 45º 4-Pol-Feld enthält. Diese 4-Pol-Felder können beispielsweise mittels Systeme von Dauermagneten erzeugt werden. Auf andere Weise ist es möglich, diese Felder mit den Elementen 14 und 14' zu erzeugen (siehe auch Fig. 2A und 2B), die geeignete Konfigurationen elektrischer Spulen enthalten.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel enthält das Element 14 (Fig. 2A) einen Ringkern 15 aus einem magnetisierbaren Werkstoff, der den Röhrenhals (4) koaxial umgibt, und auf den vier Spulen 16, 17, 18 und 19 derart aufgewickelt sind, daß ein 45º 4-Pol-Feld mit der dargestellten Orientierung in bezug auf die drei Bündel 6, 7 und 8 beim Erregen erzeugt wird. (Ein 45º 4-Pol-Feld kann auf eine abgewandelte Weise mit Hilfe von zwei gewickelten C-Spulen nach Fig. 6 erzeugt werden oder mit Hilfe einer Ständerkonstruktion nach Fig. 7). Das Element 14' (Fig. 2B) hat einen Aufbau mit einem Ringkern 15' und den Spulen 16', 17', 18' und 19', der dem Aufbau des Elements 14 vergleichbar ist. Die Spulen werden jedoch derart gewickelt, und die Flußrichtung eines Stromes durch die Spulen im Betrieb ist derart, daß ein 45º 4-Pol- Feld mit einer Orientierung erzeugt wird, das dem des 45º 4-Pol-Feld in Fig. 2A entgegengesetzt ist. Das in Fig. 1 und in Fig. 2A und 2B dargestellte Ausführungsbeispiel enthält eine (selbstkonvergierende) Hauptablenkeinheit und eine Hilfsablenkeinheit 60 mit zwei Spulenkonfigurationen, die je ein 4-Pol-Feld erzeugen, und die Einheit ist vor der Hauptablenkeinheit angeordnet. Ein Kreis zum Steuern der Spulenkonfigurationen zum Erzeugen von 4-Pol-Feldern kann auf der Ablenkeinheit 20 angeordnet werden.
Zum Erzeugen der Spulenkonfigurationen der Elemente 14 und 14' ist es möglich, Gleichströme zu verwenden, die auf keiner Weise mit dem Horizontalablenksignal gekoppelt sind, oder Gleichströme, deren Amplitude mit der Amplitude des Horizontalablenksignals gekoppelt ist. Eine Schaltung zum Verwirklichen der letztgenannten Möglichkeit ist in Fig. 6 dargestellt, in der die Horizontalablenkspulen 13, die Spulen des Elements 14, die Spulen des Elements 14', die vier Dioden von D&sub1;, D&sub2;, D&sub3; bzw. D&sub4; und ein Kondensator C schematisch dargestellt sind.
Die Verwendung des erfindungsgemäßen Farbbildröhrensystems eignet sich insbesondere in Hochauflösungsmonitoren und in künftigen HDTV-Geräten, insbesondere in solchen Fällen, in denen das Geometrieverhältnis des Wiedergabeschirms größer als 4 : 3, und insbesondere 16 : 9 ist.
Die Erkenntnis, die der Erfindung zugrunde liegt, wird weiter unten anhand der Fig. 3 und 4 mit schematischen Querschnitten durch Farbbildröhren näher erläutert. In Fig. 3 ist eine Farbbildröhre mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem 52 und einem selbstkonvergierenden System 53 von Ablenkspulen nach dem Stand der Technik dargestellt. Die Elektronenbündel konvergieren auf dem ganzen Wiedergabefenster.
In Fig. 4 ist das Prinzip einer erfindungsgemäßen Farbbildröhrensystem mit einem System 13 von Horizontalablenkspulen dargestellt. Die von einem die Konvergenz beeinflussenden und die Außenbündel auseinander treibenden Element 14 induzierte Unterkonvergenz und die von einem folgenden die Konvergenz beeinflussenden Element 14' induzierte Überkonvergenz gleichen sich aus, so daß die Selbstkonvergenz aufrechterhalten wird. Hierdurch wird die Fleckabmessung in der horizontalen Richtung an den Enden der horizontalen Wiedergabeschirmachse in bezug auf die im System nach Fig. 3 reduziert. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Fleckform homogener sein kann (bessere Kreisform). Im bekannten Stand der Technik ist die Horizontalabmessung des Flecks an den Rändern des Wiedergabeschirms wesentlich größer als die Vertikalabmessung. Eine homogenere Fleckform ist erwünscht, insbesondere für Datenanzeigen.
Eine Art und Weise um dies zu erreichen ist dynamische Steuerung der Konfigurationen der 4-Pol-Felder erzeugenden Spulen derart, daß die Vertikalabmessung des Flecks in der Mitte klein genug ist. Dazu können die Mittel zum Erzeugen der 45º 4-Pol-Felder im Betrieb beispielsweise mit Strömen gespeist werden, die eine im wesentlichen quadratische Funktion des Horizontalablenkstroms sind (d.h. die Mittel zum Erzeugen der 45º 4-Pol-Felder können mit einer horizontal parabolischen Spannung erregt werden). Dies ist mit dem Kreis nach Fig. 5 verwirklichbar, die weiter unten näher erläutert wird. Die Ströme sind auf derartige Weise anzulegen, daß die erzeugten 4-Pol-Felder eine entgegengesetzte Orientierung haben. Die Funktion, die die obenerwähnte Horizontalparabol darstellt, kann ihren Mindestwert auf der Nullinie haben. In derartigen Fällen, in denen die Fleckabmessung in der x-Richtung an den Enden der horizontalen Achse klein genug ist, aber nicht in der y-Richtung, kann die Abmessung in der y-Richtung ausreichend durch Einstellen des Mindestwerts der obigen Funktion unter der Nullinie verwirklicht werden.
Es kann mit Hilfe der oben beschriebenen Mittel gewährleistet werden, daß der Fleck in einer Farbbildröhre unter Verwendung selbstkonvergierender Ablenkfelder sehr klein ist. Für Hochauflösungsanwendungen muß der Fleck nicht nur klein sein, sondern auch möglichst fokussiert bleiben, wenn er über den Schirm abgelenkt wird. Um dies zu verwirklichen, können die erfindungsgemäßen Mittel mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem mit einer statischen oder insbesondere dynamischen astigamtischen Fokussiereigenschaft kombiniert werden. Ein Beispiel eines derartigen Elektronenstrahlerzeugungssystems ist ein sog. DAF-Strahlerzeugungssystem.
Das Prinzip eines Strahlerzeugungssystems unter Verwendung von D (dynamisch) A (astigmatisch) F (Fokus) wird mit weiteren Einzelheiten anhand der Fig. 6 beschrieben.
Zur Veranschaulichung ist in Fig. 8 ein Längsschnitt durch ein geeignetes Elektronenstrahlerzeugungssystem zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Farbbildröhrensystem dargestellt. Dieses Elektronenstrahlerzeugungssystem enthält eine gemeinsame tellerförmige Elektrode 20, in der drei Kathoden 21, 22 und 23 befestigt sind, und ein gemeinsames plattenförmiges Schirmgitter 24. Die drei Elektronenbündel, deren Achsen koplanar verlaufen, werden mit den Elektrodensystemen (G3) und (G4) fokussiert, die für die drei Elektronenbündel gemeinsam sind. Das Elektrodensystem G3 enthält zwei tellerförmige Teile 27 und 28, deren Enden einander zugewandt sind. Eine Hauptlinse wird durch Anlegen geeigneter Spannungen an das erste Elektrodensystem G3 und das zweite Elektrodensystem oder die Anode G4 gebildet.
Das Elektrodensystem G4 hat einen tellerförmigen Teil 29, der an G3 grenzt, und eine Zentrierbuchse 30, dessen Boden Aperturen 31 aufweist, durch die die Elektronenbündel gehen. Der Elektrodenteil 28 hat einen Außenrand 32, der sich nach dem Elektrodenteil 29 erstreckt, und der Elektrodenteil 29 hat einen Außenrand 33, der sich nach dem Elektrodenteil 28 erstreckt. Ein eingelassener Anteil 34, der sich quer zur Ebene durch die Achsen 35, 36 und 37 der Elektronenbündel 6, 7 und 8 erstreckt, weist Aperturen 38, 39 und 40 auf. Ein eingelassener Anteil 41, der sich parallel zum eingelassenen Anteil 34 erstreckt, weist Aperturen 42, 43 und 44 auf. Die eingelassenen Anteile 34 und 41 bilden eine Einheit mit den Elektrodenteilen 28 bzw. 29. Zum Erhalten der gewünschten Fokussierfelder können die Aperturen in den eingelassenen Anteilen beispielsweise kreisförmig sein oder mit Kragen versehen, oder sie können vieleckig und ohne Kragen sein. Im letzten Fall betrifft es ein vieleckiges Strahlerzeugungssystem.
In diesem Ausführungsbeispiel wird ein astigmatisches Element im Elektrodensystem G3 durch Ausrüsten der offenen Enden der Teile 27 und 28 mit Hilfselektroden 25 und 26 in Form flacher Platten mit länglichen (vertikalen) Aperturen 45, 46 und 47 bzw. länglichen (horizontalen) Aperturen 48, 49 und 50 gebildet. Die Aperturen können jede Form haben, die zur Bildung eines 4-Pol-Feldes für die Elektronenbündel durch die Aperturen haben, beispielsweise eine Rechteckform, eine Eiform oder eine Diamantform.
Im Betrieb kann die Elektrode 27 mit Mitteln gekoppelt werden, die in dieser Figur nicht dargestellt sind, zum Anlegen einer konstanten Fokussierspannung Vfoc. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Elektrode 28 mit Mitteln zum Anlegen einer Steuerspannung Vfoc + VC gekoppelt werden.
In Fig. 9 sind die Hilfselektroden 25 und 26 des Elektrodensystems nach Fig. 8 in einer Vorderansicht dargestellt. Die Achsen der Elektronenbündel 6, 7 und 8 sind in dieser Figur mit Kreuzen dargestellt und fallen im wesentlichen mit den Schwerpunkten der (vertikalen) Aperturen 45, 46 und 47 zusammen. Die Mitten der in den Aperturen gebildeten 4-Pole fallen im wesentlichen mit den BUncelachsen zusammen. Die Hilfselektroden können auf andere Weise zwei parallele Elektrodenplatten enthalten, von denen eine drei im wesentlichen vertikale Aperturen und die andere eine im wesentlichen horizontale längliche Apertur aufweisen.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel soll als nicht einschränkend betrachtet werden. Beispielsweise kann nur eine Hilfselektrode, in der Steuerung von Vfoc, zwischen den Elektrodenteilen 27 und 28 mit einer Steuerspannung Vfoc + VC an die zwei Elektroden 27 und 28 angeordnet werden. Allgemeiner kann jeder Typ von Elektronenstrahlerzeugungssystem mit einem statischen oder dynamischen astigmatischen Fokus im Rahmen der Erfindung verwendet werden.
In Fig. 11 ist eine abgewandelte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Farbbildröhrensystem dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel enthält die Röhre ein die Konvergenz beeinflussendes elektronenstrahlerzeugungsseitiges Element 54 zum Auseinandertreiben der äußeren Elektronenbündel vom Typ mit seinem eigenen Ringkern, der in Fig. 12A dargestellt ist. In diesem Ausführungsbeispiel enthält das die Konvergenz beeinflussende schirmseitige Element 54' zum Steuern der Außenbündel nacheinander hin eine Spulenkonfiguration, die auf dem Ringkern 51 der Ablenkeinheit angeordnet ist. In Fig. 12B ist der Ringkern 51 der Ablenkeinheit mit der Spulenkonfiguration 56, 57, 58 und 59 dargestellt, die mit einer Spannungsquelle derart verbindbar ist, daß ein 4-Pol-Feld mit einer Orientation zum Steuern der Außenbündel nacheinander hin erzeugt wird. In diesem Fall kann der Hals 4' des Farbbildröhrensystems 1' kürzer sein als der Hals 4 des Systems 1 in Fig. 1A.

Claims

1. Farbbildröhrensystem mit

a) einem evakuierten Kolben mit einem Hals (4), einem Konus (3) und einem Wiedergabefenster (2),

b) einem Elektronenstrahlerzeugungssystem im Hals, das einen Bündelformungsteil zum Erzeugen eines mittleren Elektronenbündels (7) und zwei äußeren Elektronenbündel (6, 8), deren Achsen koplanar verlaufen, und ein erstes (G3) und ein zweites (G4) Elektrodensystem enthält, das im Betrieb zusammen eine Hauptlinse bilden und mit Mitteln zum Anlegen einer Erregerspannung verbindbar sind, und

c) einer Ablenkeinheit (20) zum Erzeugen von Ablenkfeldern zum Ablenken der Elektronenbündel in den horizontalen und vertikalen Richtungen und zum Abtasten des Wiedergabefensters mit Hilfe der konvergierenden Bündel, worin ein die Konvergenz beeinflussendes erstes Element (14') zwischen dem Bündelformungsteil des Elektronenstrahlerzeugungssystems und der das Wiedergabefenster zugewandten Seite der Ablenkeinheit angeordnet ist, wobei das Element ein Magnetfeld erzeugt, das eine Kraft auf jedes äußere Elektronenbündel mit einer Komponente in der Ebene der Elektronenbündel ausübt, die auf das mittlere Elektronenbündel gerichtet ist, und daß ein die Konvergenz beeinflussendes zweites Element (14) zwiwchen dem ersten die Konvergenz beeinflussenden Element und dem bündelformenden Teil des Elektronenstrahlerzeugungssystems angeordnet ist, wobei das Element ein Magnetfeld erzeugt, das eine Kraft auf jedes äußere Elektronenbündel mit einer Komponente in der Ebene der Elektronenbündel ausübt, die vom mittleren Elektronenbündel weggerichtet sind.

2. Farbbildröhrensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes die Konvergenz beeinflussende Element zum Erzeugen eines 45º Magnet-4-Pol- Feld entwickelt ist.

3. Farbbildröhrensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleichstrom zum Erzeugen der Magnetfelder verwendet wird.

4. Farbbildröhrensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es Mittel zum dynamischen Koppeln der Stärke der die Konvergenz beeinflussenden Elemente mit der Stärke des Horizontalablenkfeldes enthält.

5. Farbbildröhrensystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum dynamischen Koppeln der Stärke der die Konvergenz beeinflussenden Elemente mit der Stärke des Horizontalablenkfelds Mittel zum Anlegen einer sich dynamisch ändernden Steuerspannung mit einer Komponente enthält, die sich synchron mit dem Horizontalablenkfeld ändert.

6. Farbbildröhrensystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente parabolisch ist.

7. Farbbildröhrensystem nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektronenstrahlerzeugungssystem eine Quadrupolfeldlinse enthält, die statisch oder dynamisch erregbar ist zum Ausgleichen der astigmatischen Defokussierung.

8. Farbbildröhrensystem nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedergaberöhre ein Fenster mit einem Geometrieverhältnis von eta 9 : 16 enthält.