NL8902374A - IMAGE DISPLAY DEVICE AND CATHODE BEAM. - Google Patents
IMAGE DISPLAY DEVICE AND CATHODE BEAM. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8902374A NL8902374A NL8902374A NL8902374A NL8902374A NL 8902374 A NL8902374 A NL 8902374A NL 8902374 A NL8902374 A NL 8902374A NL 8902374 A NL8902374 A NL 8902374A NL 8902374 A NL8902374 A NL 8902374A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- electron beams
- image display
- display device
- electrodes
- emitting means
- Prior art date
Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 166
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
- H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
- H01J31/123—Flat display tubes
- H01J31/124—Flat display tubes using electron beam scanning
Landscapes
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
Description
T.n.v. N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Beeldweergave-inrichting en kathodestraalbuis."T.n.v. N.V. Philips' Incandescent lamp factories in Eindhoven "Image display device and cathode ray tube."
De uitvinding heeft betrekking op een beeldweergave-inrichting bevattende een kathodestraalbuis die een beeldscherm, terzijde van het beeldscherm emitteermiddelen voor het opwekken van een rij van elektronenbundels, waarbij iedere elektronenbundel een kolom beeldelementen van het beeldscherm aftast, en afbuigmiddelen om de elektronenbundels naar het beeldscherm af te buigen bevat.The invention relates to an image display device comprising a cathode ray tube which emits a screen, aside from the screen, means for generating a row of electron beams, each electron beam scanning a column of picture elements from the screen, and deflection means for scanning the electron beams to the screen to bend.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een kathodestraalbuis geschikt voor gebruik in een beeldweergave-inrichting.The invention also relates to a cathode ray tube suitable for use in an image display device.
Een beeldweergave-inrichting van de in de eerste alinea vermelde soort is bekend uit de Europese octrooiaanvrage 0 288 095.An image display device of the type mentioned in the first paragraph is known from European patent application 0 288 095.
Daarin wordt een kleurenbeeldweergave-inrichting getoond waarin terzijde van het scherm emitteermiddelen opgesteld zijn voor het opwekken van een rij elektronenbundels. De emitteermiddelen bevatten voor iedere elektronenbundel één (halfgeleider)kathode. De elektronenbundels worden in bedrijf althans nagenoeg parallel aan het beeldscherm geëmitteerd. Vóór het beeldscherm is een kleurselektie-elektrode geplaatst. Op een wand parallel aan de kleurselektie-elektrode is een reeks afbuigstrippen geplaatst. De elektronenbundels bevinden zich in bedrijf tussen de afbuigstrippen en de kleurselektie-elektrode. Door aan de afbuigstrippen potentialen toe te voeren is het mogelijk de elektronenbundels selektief naar het beeldscherm af te buigen zodat de elektronenbundels het beeldscherm in een richting dwars op de rij elektronenbundels aftasten.A color image display device is shown therein, in which emitting means are arranged to the side of the screen for generating a row of electron beams. The emitting means contain one (semiconductor) cathode for each electron beam. In operation, the electron beams are emitted at least substantially parallel to the screen. A color selection electrode is placed in front of the screen. A series of deflection strips is placed on a wall parallel to the color selection electrode. The electron beams are in operation between the deflection strips and the color selection electrode. By applying potentials to the deflection strips, it is possible to selectively deflect the electron beams to the screen so that the electron beams scan the screen in a direction transverse to the row of electron beams.
Een probleem dat bij dergelijke buizen optreedt is dat de banen van de elektronenbundels door magneetvelden kunnen worden beïnvloed. In de hierboven vermelde Europese octrooiaanvrage is de ruimte tussen de afbuigstrippen en de kleurselektie-elektrode door een magnetisch scherm, waarvan de kleurselektie-elektrode deel uitmaakt, omgeven.A problem that occurs with such tubes is that the paths of the electron beams can be influenced by magnetic fields. In the above-mentioned European patent application, the space between the deflection strips and the color selection electrode is surrounded by a magnetic screen, of which the color selection electrode forms part.
Het is onder meer een doel van de uitvinding een beeldweergave-inrichting van de in de eerste alinea vermelde soort te verschaffen waarvoor de invloed van magnetische velden op de banen van de elektronenbundels verminderd is. Dit maakt het mogelijk het magnetische scherm weg te laten of te verkleinen of eenvoudiger of lichter uit te voeren.It is inter alia an object of the invention to provide an image display device of the type mentioned in the first paragraph for which the influence of magnetic fields on the paths of the electron beams is reduced. This makes it possible to omit or reduce the magnetic screen or to make it simpler or lighter.
Hiertoe is de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de afbuigmiddelen een eerste en een tweede elektrode bevatten die althans nagenoeg parallel aan elkaar zijn opges'teld en waartussen zich een afbuigruimte bevindt, de beeldweergave-inrichting middelen om aan deze elektroden een potentiaalverschil toe te voeren bevat en de emitteermiddelen geschikt zijn om de elektronenbundels onder een scherpe hoek met de parallele elektroden de afbuigruimte te doen binnentreden.To this end, the image display device according to the invention is characterized in that the deflection means comprise a first and a second electrode which are disposed at least substantially parallel to each other and between which there is a deflection space, the image display device means for adding a potential difference to these electrodes. and the emitting means are adapted to cause the electron beams to enter the deflection space at an acute angle to the parallel electrodes.
Zoals hieronder zal worden duidelijk gemaakt is door de symmetrie van de parabolische banen die de elektronenbundels in de afbuigruimte afleggen de invloed van magnetische velden op de banen van de elektronenbundels sterk verminderd en in sommige gevallen eenvoudig te compenseren.As will be made clear below, due to the symmetry of the parabolic paths that the electron beams travel in the deflection space, the influence of magnetic fields on the paths of the electron beams is greatly reduced and in some cases easy to compensate.
Een uitvoeringsvorm van beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding waarbij de beeldweergave-inrichting van een zich voor het beeldscherm uitstrekkende kleurselektie-elektrode voorzien is, wordt gekenmerkt doordat één van de genoemde elektroden de kleurselektie-elektrode bevat en de emitteermiddelen geschikt zijn voor het emitteren van een rij van waaiers van elektronenbundels en de genoemde hoek ongeveer 45° is.An embodiment of an image display device according to the invention, wherein the image display device is provided with a color selection electrode extending in front of the screen, is characterized in that one of said electrodes contains the color selection electrode and the emitting means are suitable for emitting a row of electron beam impellers and said angle is about 45 °.
Voor een hoek van ongeveer 45° kruisen elektronenbundels die eenzelfde kinetische energie bezitten en onderworpen zijn aan eenzelfde elektrisch veld in de afbuigruimte elkaar na de afbuigruimte doorlopen te hebben in eerste orde benadering ter plekke van de kleurselektie-elektrode. Tweede orde afwijkingen hierop zijn op eenvoudige wijze te corrigeren, hetzij door een klein verschil in de kinetische energieën van de elektronenbundels, hetzij door een klein verschil in de elektrische velden waaraan de elektronenbundels onderworpen worden, of door een combinatie van deze maatregelen. Dit maakt een vereenvoudiging van de beeldweergave-inrichting mogelijk en vermindert de invloed van magnetische velden.At an angle of about 45 °, electron beams having the same kinetic energy and subject to the same electric field in the deflection space cross each other after traversing the deflection space in a first order approximation at the color selection electrode. Second order deviations from this can be easily corrected, either by a small difference in the kinetic energies of the electron beams, or by a small difference in the electric fields to which the electron beams are subjected, or by a combination of these measures. This allows a simplification of the image display device and reduces the influence of magnetic fields.
Een verdere uitvoeringsvorm van de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de emitteermiddelen zodanig zijn uitgevoerd dat de hoeken waaronder de elektronenbundels in de waaiers de afbuigruimte binnentreden symmetrisch ten opzichte van een hoek van 45° gelegen zijn.A further embodiment of the image display device according to the invention is characterized in that the emitting means are designed in such a way that the angles at which the electron beams enter the deflection space in the fans are symmetrical with respect to an angle of 45 °.
Hierdoor is een verdere vereenvoudiging van de beeldweergave-inrichting mogelijk.This makes it possible to further simplify the image display device.
Een verdere uitvoeringsvorm van de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de emitteermiddelen geschikt zijn voor het gelijktijdig opwekken van tenminste twee van de een waaier vormende elektronenbundels.A further embodiment of the image display device according to the invention is characterized in that the emitting means are suitable for simultaneously generating at least two of the fan-forming electron beams.
Een kleurenbeeld kan worden opgebouwd uit opeenvolgende beelden in de primaire kleuren of uit gelijktijdige beelden. De elektronenbundels die de waaier vormen kunnen hiertoe opeenvolgend worden opgewekt of gelijktijdig. Gelijktijdig weergeven van beelden in de primaire kleuren heeft het voordeel dat lagere frequenties voor het aansturen van de emitteermiddelen en/of voor het toevoeren van het potentiaalverschil aan de elektroden gebruikt kunnen worden. Omdat slechts kleine verschillen in de kinetische energieën hoeven te worden aangebracht is de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding hiervoor bijzonder geschikt. Bij voorkeur zijn de emitteermiddelen geschikt voor het gelijktijdig uitzenden van al de een waaier vormende elektronenbundels.A color image can be constructed from successive images in the primary colors or from simultaneous images. For this purpose, the electron beams that form the impeller can be generated sequentially or simultaneously. Simultaneous display of images in the primary colors has the advantage that lower frequencies can be used to drive the emitting means and / or to supply the potential difference to the electrodes. Since only small differences have to be made in the kinetic energies, the image display device according to the invention is particularly suitable for this. Preferably, the emitting means are suitable for simultaneously emitting all the fan-shaped electron beams.
Een nog verdere uitvoeringsvorm van de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de emitteermiddelen geschikt zijn voor het opwekken van elektronenbundels waarbij de energieën van de elektronenbundels zoveel van elkaar verschillen dat de elektronenbundels elkaar bij een gegeven potentiaalverschil tussen de genoemde elektroden in het vlak van de kleurselektie-elektrode kruisen.A still further embodiment of the image display device according to the invention is characterized in that the emitting means are suitable for generating electron beams, the energies of the electron beams differing so much from one another that the electron beams mutually differ at a given potential difference between said electrodes in the plane of cross the color selection electrode.
Een nog weer verdere uitvoeringsvorm van de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de emitteermiddelen voorzien zijn van deflektie-elektroden.Yet a further embodiment of the image display device according to the invention is characterized in that the emitting means are provided with deflection electrodes.
Door middel van deflektie-elektroden is op eenvoudige wijze zowel de hoek waaronder een elektronenbundel in de afbuigruimte treedt als de energie van de elektronenbundel te beïnvloeden.The angle at which an electron beam enters the deflection space and the energy of the electron beam can easily be influenced by means of deflection electrodes.
Een verdere uitvoeringsvorm van de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de elektroden ongeveer rechthoekig zijn en de afstand tussen de elektroden meer dan 1/4de maal de lengte van de elektroden gezien in de voortbewegingsrichting van de elektronenbundels is.A further embodiment of the image display device according to the invention is characterized in that the electrodes are approximately rectangular and the distance between the electrodes is more than 1/4 the length of the electrodes when viewed in the direction of travel of the electron beams.
Als de hier boven genoemde lengteverhouding kleiner dan 1/4de is, dan is het niet mogelijk ten volle gebruik te maken van de zich tussen de elektroden uitstrekkende afbuigruimte, zonder dat een elektronenbundel een elektrode raakt.If the length ratio mentioned above is less than 1 / 4th, then it is not possible to make full use of the deflection space extending between the electrodes without an electron beam hitting an electrode.
Bij voorkeur is de afstand tussen de elektroden minder dan 0,40 maal de lengte van de elektroden gezien in de voortbewegingsrichting van de elektronenbundels.Preferably, the distance between the electrodes is less than 0.40 times the length of the electrodes viewed in the direction of advancement of the electron beams.
Een verdere vergroting van deze afstand heeft tot gevolg dat een groter potentiaalverschil tussen de elektroden moet worden aangebracht.A further increase in this distance means that a larger potential difference must be applied between the electrodes.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding is de lengte van de elektroden gezien in de voortbewegingsrichting van de elektronenbundels kleiner dan de lengte gezien in een richting dwars op de genoemde richting.In a preferred embodiment of the image display device according to the invention, the length of the electrodes viewed in the direction of travel of the electron beams is smaller than the length viewed in a direction transverse to said direction.
Hierdoor is het mogelijk de beeldweergave-inrichting relatief ondiep uit te voeren en vermindert de invloed van magnetische velden.This makes it possible to make the image display device relatively shallow and reduces the influence of magnetic fields.
Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat het quotiënt van de lengte van de elektroden in de voortbewegingsrichting van de elektronenbundels en de lengte van de elektroden in een richting dwars op de genoemde richting kleiner dan 3:4 is.A further preferred embodiment of the image display device according to the invention is characterized in that the quotient of the length of the electrodes in the direction of advancement of the electron beams and the length of the electrodes in a direction transverse to said direction is less than 3: 4.
Een nog weer verdere uitvoeringsvorm van de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding is gekenmerkt doordat het genoemde quotient ongeveer 9:16 is.Yet a further embodiment of the image display device according to the invention is characterized in that the said quotient is approximately 9:16.
Enige uitvoeringsvormen van de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding worden nu bij wijze van voorbeeld beschreven aan de hand van een tekening.Some embodiments of the image display device according to the invention are now described by way of example with reference to a drawing.
Hierin toontHerein shows
Figuur 1 toont in doorsnede de bekende kleurenbeeldweergave-inrichting;Figure 1 shows the known color image display device in cross section;
Figuur 2 in doorsnede een kleurenbeeldweergave-inrichting volgens de uitvinding;Figure 2 shows in section a color image display device according to the invention;
Figuur 3 een detail van de kleurenbeeldweergave-inrichting getoond in figuur 2;Figure 3 shows a detail of the color image display device shown in figure 2;
Figuren 4a en 4b een verder detail van de kleurenbeeldweergave-inrichting getoond in figuur 2;Figures 4a and 4b show a further detail of the color image display device shown in Figure 2;
Figuur 5 een verder detail van de kleurenbeeldweergave-inrichting volgens de uitvinding;Figure 5 shows a further detail of the color image display device according to the invention;
Figuur 6 een afbuigruimte.Figure 6 a deflection space.
De figuren zijn schematisch en niet op schaal getekend waarbij in de verschillende uitvoeringsvormen overeenkomstige delen ..als regel met dezelfde verwijzingscijfers zijn aangeduid.The figures are schematic and not drawn to scale, with corresponding parts being generally designated with the same reference numerals in the various embodiments.
Figuur 1 toont in doorsnede de bekende beeldweergave-inrichting. Kleurenbeeldweergave-inrichting 1 bevat in een kathodestraalbuis 2 een emitteermiddel 3 waarmee een rij elektronenbundels 4 in de afbuigruimte 5 tussen de afbuigstrippen 6 en de kleurselektie-elektrode 7 geëmitteerd worden. Voor iedere kolom beeldelementen wordt tenminste één elektronenbundel geëmitteerd.Figure 1 shows the known image display device in section. Color image display device 1 comprises in an cathode ray tube 2 an emitting means 3 with which a row of electron beams 4 is emitted in the deflection space 5 between the deflection strips 6 and the color selection electrode 7. At least one electron beam is emitted for each column of picture elements.
In bedrijf worden aan de afbuigstrippen 6 spanningen toegevoerd en wel zo dat de elektronenbundels aanvankelijk na het binnentreden van de afbuigruimte 5 een rechte baan evenwijdig aan de afbuigstrippen 6 en de kleurselektie-elektrode 7 beschrijven. Door aan één of meerdere van de afbuigstrippen een hoge spanning toe te voeren worden de elektronenbundels gedwongen over een hoek van 90° naar de kleurselektie-elektrode af te buigen.In operation, voltages are applied to the deflection strips 6, such that the electron beams initially describe a straight path parallel to the deflection strips 6 and the color selection electrode 7 after entering the deflection space 5. By applying a high voltage to one or more of the deflection strips, the electron beams are forced to deflect through an angle of 90 ° to the color selection electrode.
Magnetische velden veroorzaken afwijkingen in de banen van de elektronenbundels. Deze afwijkingen zijn althans gedeeltelijk te verminderen door de afbuigruimte te bevatten in een magnetisch scherm.Magnetic fields cause deviations in the paths of the electron beams. These deviations can be at least partially reduced by containing the deflection space in a magnetic screen.
De kleurselektie-elektrode in figuur 1 is een onderdeel van het magnetische scherm. Vermindering van de invloed van de magnetische velden op de banen van de elektronenbundels kan tot gevolg hebben dat het magnetische scherm eenvoudiger of lichter kan worden uitgevoerd of zelfs kan worden weggelaten. De huidige uitvinding verschaft een beeldweergave-inrichting waarin de invloed van magnetische velden op de banen van de elektronenbundels verminderd is.The color selection electrode in Figure 1 is part of the magnetic screen. Reducing the influence of the magnetic fields on the trajectories of the electron beams can make the magnetic screen simpler or lighter in design, or even omitted. The present invention provides an image display device in which the influence of magnetic fields on the paths of the electron beams is reduced.
Figuur 2 toont in doorsnede een beeldweergave-inrichting, in dit voorbeeld een kleurenbeeldweergave-inrichting 20, volgens de uitvinding. Kleurenbeeldweergave-inrichting 20 bevat in een geëvacueerde omhulling 22 emitteermiddelen 23, voor het opwekken van een rij van waaiers van, in dit voorbeeld drie, elektronenbundels 24, 25 en 26. Er wordt opgemerkt dat deze emitteermiddelen 23 drie verschillende bronnen voor de drie elektronenbundels kunnen bevatten of één gemeenschappelijk bron voor de drie elektronenbundels. De kleurenbeeldweergave-inrichting 20 bevat verder een afbuigruimte 27 tussen een kleurselektie-elektrode 28 en een vlakke elektrode 29. In de afbuigruimte 27 wordt in bedrijf een elektrisch veld E aangelegd door een potentiaalverschil tussen de kleurselektie-elektrode 28 en de vlakke elektrode 29. De elektronenbundels 24, 25 en 26 treden de afbuigruimte 27 binnen onder een hoek met het vlak van de kleurselektie-elektrode dat wil zeggen onder een hoek α met de veldlijnen van het elektrische veld E. In de afbuigruimte doorlopen de elektronenbundels parabolische banen. Na de afbuigruimte doorlopen te hebben, treden de elektronenbundels 24, 25 en 26 door openingen in de kleurselektie-elektrode 28, divergeren in de ruimte tussen de kleurselektie-elektrode 28 en een beeldscherm 30 en treffen het beeldscherm 30.Figure 2 shows a cross section of an image display device, in this example a color image display device 20 according to the invention. Color image display device 20 contains in an evacuated envelope 22 emitting means 23 for generating a row of impellers of, in this example three, electron beams 24, 25 and 26. It is noted that these emitting means 23 can be three different sources for the three electron beams or one common source for the three electron beams. The color image display device 20 further includes a deflection space 27 between a color selection electrode 28 and a flat electrode 29. In operation, an electric field E is applied in the deflection space 27 by a potential difference between the color selection electrode 28 and the flat electrode 29. The electron beams 24, 25 and 26 enter the deflection space 27 at an angle to the plane of the color selection electrode, i.e. at an angle α with the field lines of the electric field E. In the deflection space, the electron beams pass through parabolic paths. After traversing the deflection space, the electron beams 24, 25 and 26 pass through openings in the color selection electrode 28, diverge in the space between the color selection electrode 28 and a display 30 and strike the display 30.
De invloed van de magnetische velden op de banen van de elektronenbundels is gegeven door de kracht Fg die de magnetische velden op de elektronen in de elektronenbundels uitoefenen. Deze kracht is gegeven doorThe influence of the magnetic fields on the trajectories of the electron beams is given by the force Fg that the magnetic fields exert on the electrons in the electron beams. This power is given by
Fg= BXv, waarbij B het magnetische veld is en v de snelheid van de elektronen en X voor het vectorprodukt van B en v staat.Fg = BXv, where B is the magnetic field and v is the velocity of the electrons and X is the vector product of B and v.
De elektronen bewegen zich in het vlak van tekening. De z-component van de snelheid van de elektronen, waarbij z de richting is loodrecht op het vlak van tekening, is derhalve 0. De x-component van de snelheid van de elektronen, waarbij x de horizontale richting is, is een constante νχ. De y-component van de snelheid van de elektronen varieert tussen een beginwaarde VyQ bij het binnentreden van de afbuigruimte en een eindwaarde -VyQ. Het magnetisch veld in de afbuigruimte heeft componenten Βχ, By en Bz in de x, y en z-richting respectievelijk. De resulterende krachten op de elektronen in de x-,y-en z-richting Fx, Fy en Fz zijn:The electrons move in the plane of the drawing. The z-component of the velocity of the electrons, where z is the direction perpendicular to the plane of the drawing, is therefore 0. The x-component of the velocity of the electrons, where x is the horizontal direction, is a constant νχ. The y component of the velocity of the electrons varies between an initial value VyQ when entering the deflection space and a final value -VyQ. The magnetic field in the deflection space has components Βχ, By and Bz in the x, y and z directions, respectively. The resulting forces on the electrons in the x, y and z directions Fx, Fy and Fz are:
Fx = -vy®z Fy = -vxBz Fz = Bxvy-vxByFx = -vy®z Fy = -vxBz Fz = Bxvy-vxBy
De invloed van krachten of componenten van krachten gerelateerd aan de snelheid in de y-richting (Fx en Bxvy) op de plaats waar de elektronenbundels de kleurselektie-elektrode treffen en op de hoek waarmee de elektronenbundels de kleurselektie-elektrode treffen is nul, daar ieder effect van een dergelijke kracht op het eerste gedeelte van de elektronenbaan, dat wil zeggen tot aan het extremum van de elektronenbaan, gecompenseerd wordt door een tegengesteld effect op het tweede gedeelte van de elektronenbanen.The influence of forces or components of forces related to the velocity in the y direction (Fx and Bxvy) on the location where the electron beams strike the color selection electrode and on the angle at which the electron beams strike the color selection electrode is zero, since each effect of such a force on the first part of the electron orbit, i.e. up to the extremity of the electron orbit, is compensated by an opposite effect on the second part of the electron orbits.
FyI de kracht in de y-richting, is een constante en eenvoudig te compenseren door een extra constant potentiaal verschil tussen de elektroden 28 en 29. Omdat het effect van Fv nul is en F,, te compenseren, waardoor het effect van Fy nul is, wordt de hoek waaronder de elektronenbundels de kleurselektie-elektrode treffen hierdoor niet beïnvloed. Slechts één component van de kracht in de z-richting Fz is dus van belang en ook deze component heeft een constante waarde en is derhalve relatief eenvoudig te compenseren. Een eventueel aanwezig magnetisch scherm hoeft derhalve indien gewenst slechts één component van het magnetisch veld af te schermen.FyI, the force in the y direction, is a constant and easily compensated by an extra constant potential difference between electrodes 28 and 29. Because the effect of Fv is zero and F ,, compensate, making the effect of Fy zero , the angle at which the electron beams strike the color selection electrode is not affected. Thus, only one component of the force in the z-direction Fz is important and this component also has a constant value and is therefore relatively easy to compensate. A magnetic screen, if present, therefore has to shield only one component of the magnetic field if desired.
In de bekende beeldweergave-inrichting is de invloed van Fx en Βχν^ niet nul daar in de afbuigruimte Vy varieert van nul tot een maximale waarde, en νχ niet constant is maar varieert daar waar de elektronenbundels naar het scherm worden afgebogen. Fv en F„ beïnvloeden derhalve wel de hoek waarmee de elektronenbundels de kleurselektie-elektrode treffen. Dit heeft kleurfouten tot gevolg.In the known image display device, the influence of Fx and Βχν ^ is not zero since in the deflection space Vy varies from zero to a maximum value, and νχ is not constant but varies where the electron beams are deflected to the screen. Fv and F en therefore influence the angle with which the electron beams strike the color selection electrode. This results in color errors.
Verder is het belangrijk dat in de bekende beeldweergave-inrichting de elektronenbundel in een zeer klein gebied, waarin grote gradiënten in het afbuigveld optreden, naar het beeldscherm wordt afgebogen. Berekeningen hebben getoond dat kleine afwijkingen, als gevolg van de invloed van het magnetische veld, op de plaats waar de elektronenbundel het gebied waar de elektronenbundel naar het beeldscherm wordt afgebogen binnentreedt, grote afwijkingen op de plaats waar de elektronenbundel het beeldscherm treft tot gevolg hebben. De beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding is, daar het afbuigveld geen gradiënten vertoont voor dit effect veel minder gevoelig. Er wordt opgemerkt dat een onderdeel van de huidige uitvinding is dat de afbuigruimte gebruikt wordt in combinatie met emitteermiddelen die een rij van elektronenbundels uitzenden. De elektronenbundels treden nagenoeg direct uit de emitteermiddelen de afbuigruimte binnen. Zij doorlopen niet eerst een andere afbuigruimte om in een dwarsrichting (de z-richting) te worden afgebogen. Een dergelijke opstelling zou grotendeels het beoogde effect te niet doen.Furthermore, it is important that in the known image display device the electron beam is deflected towards the screen in a very small area in which large gradients occur in the deflection field. Calculations have shown that small deviations, due to the influence of the magnetic field, at the place where the electron beam enters the area where the electron beam is deflected to the screen, result in large deviations at the place where the electron beam hits the screen. Since the deflection field does not show gradients, the image display device according to the invention is much less sensitive to this effect. It is noted that part of the present invention is that the deflection space is used in combination with emitting means that emit a row of electron beams. The electron beams enter the deflection space almost directly from the emitting means. They do not first go through another deflection space to be deflected in a transverse direction (the z direction). Such an arrangement would largely nullify the intended effect.
In de figuur 2, die een voorkeursuitvoeringsvorm van de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding toont, is dejioek waarmee de elektronenbundels de afbuigruimte binnentreden ongeveer 45°. Deze hoek α is voor elektronenbundel 5 45°. Voor de elektronenbundels 4 en 6 is de hoek 45° - δ respectievelijk 45° + δ. Na parabolische banen doorlopen te hebben treden de elektronenbundels door de kleurselektie-elektrode 8 en treffen een beeldscherm 10. δ, de hoek die elektronenbundels 4 en 6 maken met elektronenbundel 5 is in het algemeen klein, in de orde van grootte van enige tienden tot enige graden.In Figure 2, which shows a preferred embodiment of the image display device according to the invention, the angle with which the electron beams enter the deflection space is approximately 45 °. This angle α is 45 ° for electron beam 5. For the electron beams 4 and 6, the angle is 45 ° - δ and 45 ° + δ, respectively. After traversing parabolic orbits, the electron beams pass through the color selection electrode 8 and strike a display screen 10. δ, the angle that electron beams 4 and 6 make with electron beam 5 is generally small, on the order of a few tenths to a few degrees.
Figuur 3 toont een detail van de kleurenbeeldweergave-inrichting getoond in figuur 2. Van de elektronenbundels 24, 25 en 26 is in figuur 3 alleen elektronenbundel 25 getoond. Elektronenbundel 25 heeft een snelheid Vq, waarbij Vq evenredig is met de kinetische energie Ε^η van de elektronen. De snelheid in een richting loodrecht op het vlak van de kleurselektie-elektrode is Vyg = VQCOs(of); de snelheid in een richting parallel aan het vlak van de kleurselektie-elektrode is vxq - VQsin(a). De elektronenbundels ondervinden in de afbuigruimte een versnelling a gericht van de vlakke elektrode 29 naar de kleurselektie-elektrode 28. Deze versnelling is recht evenredig met de veldsterkte van het elektrische veld E.Figure 3 shows a detail of the color image display device shown in figure 2. Of the electron beams 24, 25 and 26, in figure 3 only electron beam 25 is shown. Electron beam 25 has a speed Vq, where Vq is proportional to the kinetic energy Ε ^ η of the electrons. The velocity in a direction perpendicular to the plane of the color selection electrode is Vyg = VQCOs (or); the velocity in a direction parallel to the plane of the color selection electrode is vxq - VQsin (a). In the deflection space, the electron beams experience an acceleration a directed from the flat electrode 29 to the color selection electrode 28. This acceleration is directly proportional to the field strength of the electric field E.
De afstand in de richting parallel aan het vlak van de kleurselektie Sx die een elektronenbundel aflegt in de afbuigruimte 27 is:The distance in the direction parallel to the plane of the color selection Sx that an electron beam travels in the deflection space 27 is:
Sx = 2*VQ/a*sin(a)cos(a) = constante*sin(2a)Sx = 2 * VQ / a * sin (a) cos (a) = constant * sin (2a)
Sy, de afstand die de elektronenbundel aflegt in een richting dwars op de elektroden is gegeven door:Sy, the distance the electron beam travels in a direction transverse to the electrodes is given by:
Sy = 1/2*VQ/a*sin2(a)Sy = 1/2 * VQ / a * sin2 (a)
Ontwikkeling van sin(2tr) om 45° (=π/4 radialen) geeft (a uitgedrukt in radialen): 9 sin(2cr) = 1- 2*(π/4 - or) + hogere orde termenDevelopment of sin (2tr) to 45 ° (= π / 4 radians) gives (a expressed in radians): 9 sin (2cr) = 1 - 2 * (π / 4 - or) + higher order terms
Deze formule toont dat voor een hoek van 45° in eerste orde benadering de afstand Sx voor alle drie de elektronenbundels 24, 25 en-26 gelijk is als de elektronenbundels 24, 25 en 26 eenzelfde energie bezitten en aan eenzelfde elektrisch veld in de afbuigruimte onderworpen zijn.This formula shows that for an angle of 45 ° in the first order approximation, the distance Sx for all three electron beams 24, 25 and 26 is equal if the electron beams 24, 25 and 26 have the same energy and are subject to the same electric field in the deflection space to be.
In tweede orde benadering is er een klein verschil Δ tussen de plaats waar bundel 25 door de kleurselektie-elektrode treedt en de plaats waar de bundels 24 en 26 door de kleurselektie-elektrode treden. Voor bundel 25 geldt: sx25 ~ constanteIn second order approximation, there is a small difference Δ between the place where beam 25 passes through the color selection electrode and the place where beams 24 and 26 pass through the color selection electrode. For bundle 25: sx25 ~ constant
Voor bundels 24 en 26 geldt:For bundles 24 and 26:
OO
Sx24 26 = constante* ( 1 - 25 ),Sx24 26 = constant * (1 - 25),
Hieruit volgt: Δ = Sx25 " Sx24,26 = δχ25*2*δ2It follows: Δ = Sx25 "Sx24.26 = δχ25 * 2 * δ2
Een schatting van δ en daarmee van Δ kan voor een bepaald type buis aan de hand van figuur 4a worden gemaakt. De elektronenbundels 24, 25 en 26 kruisen elkaar ter plekke van de kleurselektie-elektrode 28. Vervolgens divergeren de elektronenbundels, in dit voorbeeld langs rechte lijnen.An estimate of δ and thus of Δ can be made for a certain type of pipe using figure 4a. The electron beams 24, 25 and 26 intersect at the location of the color selection electrode 28. Then the electron beams diverge, in this example along straight lines.
De afstand D tussen de trefvlekken van de elektronenbundels op het beeldscherm is D = 2*0^5 waarbij D^ de afstand tussen de kleurselektie-elektrode en het beeldscherm is.The distance D between the spots of the electron beams on the display is D = 2 * 0 ^ 5 where D ^ is the distance between the color selection electrode and the display.
Indien bijvoorbeeld D^ 1 centimeter is en de afstand D gelijk is aan de afstand tussen fosforen op het beeldscherm (=250 pm) is, dan is δ 1/80 radial (= 0.7°) en Δ is dan Sxg* 3.124 * 10-^. Δ is klein en in figuur 4a niet getoond, doch in sommige omstandigheden verdient het aanbeveling dit verschil te corrigeren. Voor een kleurenbeeldweergave-inrichting waarbij het beeldscherm een dimensie van ongeveer 50 cm heeft variert Δ van ongeveer 0 pm aan een rand van het beeldscherm tot ongeveer 156 pm aan een er tegenover gelegen rand, hetgeen ongeveer gelijk is aan de helft van de afstand tussen fosforen op het beeldscherm. Naarmate het beeldscherm groter wordt neemt Δ toe.For example, if D ^ is 1 centimeter and the distance D is equal to the distance between phosphors on the screen (= 250 pm), then δ is 1/80 radial (= 0.7 °) and Δ is then Sxg * 3.124 * 10- ^. Δ is small and not shown in Figure 4a, but in some circumstances it is recommended to correct this difference. For a color image display device in which the display has a dimension of about 50 cm, Δ ranges from about 0 µm at one edge of the display to about 156 µm at an opposite edge, which is approximately equal to half the distance between phosphors on the screen. As the screen gets bigger, Δ increases.
Het verschil Δ is kleiner indien bijvoorbeeld de elektronenbundels op het punt waar de elektronenbundels de afbuigruimte binnentreden op een afstand van elkaar gelegen zijn. Als in het bovenvermelde voorbeeld de elektronenbundels 24 en 26 bij het binnentreden van de afbuigruimte 78 pm van de elektronenbundel 25 gelegen zijn dan varieert Δ over het beeldscherm tussen ongeveer -78 pm en +78 pm, hetgeen een verbeterde beeldweergave tot gevolg heeft.The difference Δ is smaller if, for example, the electron beams are located at a distance from each other at the point where the electron beams enter the deflection space. In the above example, when the electron beams 24 and 26 enter the deflection space 78 µm from the electron beam 25, Δ across the display varies between about -78 µm and +78 µm, resulting in improved image display.
Het verschil Δ is kleiner, en zelfs geheel te compenseren, als de hierboven gegeven constante voor de elektronenbundels 24 en 26 een factor 1 + 25 groter is dan de constante voor de elektronenbundel 25, bijvoorbeeld als voor de elektronenbundels 24 en 26 de kinetischeThe difference Δ is smaller, and can even be fully compensated, if the constant given above for the electron beams 24 and 26 is a factor of 1 + 25 greater than the constant for the electron beam 25, for example if the electron beams 24 and 26 have the kinetic
OO
energie Ε^η een factor 1 + 25 groter of de elektrische veldsterkte een factor 1 + 25 zwakker is dan voor elektronenbundel 25.energy Ε ^ η a factor of 1 + 25 greater or the electric field strength is a factor of 1 + 25 weaker than for electron beam 25.
Figuur 4a toont een opstelling waarin de elektronen tussen elektrode 28 en het beeldscherm 30 een rechte baan volgen. Het is ook mogelijk dat tussen de elektrode en het beeldscherm een potentiaalverschil wordt aangelegd zodat de elektronen nadat zij door de kleurselektie-elektrode 28 getreden zijn naversneld worden. Een zogeheten naversnellingsbuis heeft als voordelen dat een relatief lage spanning tussen de elektroden 28 en 29 behoeft te worden aangelegd en dat de warmtetoevoer door de elektronen aan de kleurselektie-elektrode kleiner is. Vervormingen van de kleurselektie-elektrode als gevolg van temperatuurverschillen treden dan minder op. Figuur 4b toont een detail van een dergelijke kleurenbeeldweergave-inrichting. Omdat de elektronenbundels versneld worden divergeren zij in de ruimte tussen de kleurselektie-elektrode 28 en het beeldscherm 30 minder voor een gegeven hoek 5. De afstand tussen de elektronenbundels op het beeldscherm dient echter gelijk te zijn aan D, de afstand tussen de fosforen. Daarom is de hoek 5 tussen de elektronenbundels groter, ongeveer een factor 3 tot 5. Dit heeft tot gevolg dat Δ ongeveer met een factor 10 tot 20 toeneemt. Deze factoren en de waarden voor D^, D, 5 en Δ zijn hier slechts als voorbeeld gegeven en dienen niet als beperkend te worden beschouwd.Figure 4a shows an arrangement in which the electrons follow a straight path between electrode 28 and the screen 30. It is also possible that a potential difference is applied between the electrode and the display so that the electrons are accelerated after they have passed through the color selection electrode 28. A so-called accelerator tube has the advantages that a relatively low voltage has to be applied between the electrodes 28 and 29 and that the heat supply by the electrons to the color selection electrode is smaller. Distortions of the color selection electrode as a result of temperature differences then occur less. Figure 4b shows a detail of such a color image display device. Because the electron beams are accelerated, they diverge less in the space between the color selection electrode 28 and the display 30 for a given angle 5. However, the distance between the electron beams on the display should be equal to D, the distance between the phosphors. Therefore, the angle 5 between the electron beams is larger, approximately a factor of 3 to 5. As a result, Δ increases approximately by a factor of 10 to 20. These factors and the values for D ^, D, 5 and Δ are only given here as an example and should not be considered limiting.
Figuur 5 toont een opstelling waarmee op eenvoudige wijze de energie van de elektronenbundels 24 en 26 te vergroten is en de hoek waarmee elektronenbundels de afbuigruimte binnentreden te beïnvloeden is. Het elektronenkanon 40 bevat een elektronenemitterend element 41, bijvoorbeeld een p-n emitter, een stelsel elektroden 42, 43,‘ 44, 45 en 46, die een door het element 41 uitgezonden elektronenbundel 47 versnellen, afbuigen en focusseren. Een elektronenbundel 47 heeft bij het verlaten van opening 48 een snelheid v0, dat wil zeggen een energie Eq. Achter opening 48 bevinden zich afbuigelektroden 49 en 50, die zich gedurende een periode op dezelfde spanning als opening 48 bevinden. De elektronenbundel wordt dan niet afgebogen door de afbuigelektroden. Na het verlaten van het elektronenkanon 40 treedt de elektronenbundel 47 de afbuigruimte, welke afbuigruimte in figuur 5 niet getoond is, binnen. Gedurende een daarop volgende periode wordt tussen de elektroden 49 en 50 een potentiaalverschil aangelegd. Het hierdoor opgewekte elektrische veld versnelt de elektroden in een richting dwars op voortbewegingsrichting van de elektronenbundel. De over een hoek δ afgebogen elektronen van elektronenbundel 47a bezitten een kinetische 2 energie Eq*(1 + δ ), indien de elektronen tussen opening 48 en elektroden 49,50 niet versneld worden. Door verder een klein potentiaal verschil van ongeveer Eq*(1 + δ ) tussen de opening 48 en de elektroden 49,50 aan te leggen is de kinetische energie eenvoudig met o nog eens een factor 1 + δ te verhogen. Het volgende voorbeeld toont aan dat hiervoor geringe potentialverschillen tussen de elektroden voldoen:Figure 5 shows an arrangement with which the energy of the electron beams 24 and 26 can be increased in a simple manner and the angle with which the electron beams enter the deflection space can be influenced. The electron gun 40 contains an electron-emitting element 41, for example a p-n emitter, a set of electrodes 42, 43, 44, 45 and 46, which accelerate, deflect and focus an electron beam 47 emitted by the element 41. An electron beam 47 has a velocity v0, i.e. an energy Eq, when it leaves aperture 48. Behind aperture 48 are deflection electrodes 49 and 50, which are at the same voltage as aperture 48 for a period of time. The electron beam is then not deflected by the deflection electrodes. After leaving the electron gun 40, the electron beam 47 enters the deflection space, which deflection space is not shown in Figure 5. A potential difference is applied between electrodes 49 and 50 for a subsequent period. The electric field generated by this accelerates the electrodes in a direction transverse to the direction of travel of the electron beam. The electrons of electron beam 47a deflected at an angle δ have a kinetic 2 energy Eq * (1 + δ), if the electrons between aperture 48 and electrodes 49.50 are not accelerated. Furthermore, by applying a small potential difference of approximately Eq * (1 + δ) between the opening 48 and the electrodes 49.50, the kinetic energy can easily be increased by a further factor of 1 + δ. The following example shows that small potential differences between the electrodes suffice for this:
De versnelling a van de elektronen in een richting dwars op de bewegingsrichting tussen de elektroden 49 en 50 is: a = F/m = eE/m = eV/md (1) waarbij F de kracht op de elektronen is, E de veldsterkte tussen de elektroden, d de afstand tussen de elektroden, m de massa van een elektron en V het potentiaalverschil tussen de elektroden 49 en 50 is;The acceleration a of the electrons in a direction transverse to the direction of movement between the electrodes 49 and 50 is: a = F / m = eE / m = eV / md (1) where F is the force on the electrons, E is the field strength between the electrodes, d is the distance between the electrodes, m is the mass of an electron and V is the potential difference between the electrodes 49 and 50;
De snelheid dwars op de bewegingsrichting (hier als de TThe speed transverse to the direction of movement (here as the T
(transversale) richting gedefinieerd) Vij. bij het verlaten van de elektroden 49 en 50 is: vT = at = al/vQ (2) waarbij t de tijd is die de elektronen tussen de elektroden 49 en 50 doorbrengen, 1 de lengte van de elektroden 49 en 50 in de richting van de elektronenbundel 47 en Vq de snelheid van de elektronen in de richting van de elektronenbundel 47.(transversal) direction defined) Vij. on leaving electrodes 49 and 50: vT = at = al / vQ (2) where t is the time the electrons spend between electrodes 49 and 50, 1 is the length of electrodes 49 and 50 in the direction of the electron beam 47 and Vq the speed of the electrons in the direction of the electron beam 47.
Verder geldt: vT = δν0 (3) en 1/2irvq = eVele]ctron (4) waarbij velektron is aan potentiaal verschil tussen de bron waaruit de elektronen gekomen zijn, in dit voorbeeld het element 41, en de gemiddelde potentiaal van elektroden 49 en 50.Furthermore holds: vT = δν0 (3) and 1 / 2irvq = eVele] ctron (4) where velelectron is the potential difference between the source from which the electrons came, in this example the element 41, and the average potential of electrodes 49 and 50.
Combinatie van formules 1, 2, 3 en 4 geeft:Combination of formulas 1, 2, 3 and 4 gives:
'^elektron * “A'^ electron * “A
Voor een Vgj^tron van ongeveer 2 KeV en een δ van ongeveer 1/80 radiaal (0.7 graden) en een d:l verhouding van ongeveer 1:1 blijkt derhalve een potentiaal verschil tussen de elektroden 49 en 50 van ongeveer 25 Volt te voldoen. Voor een naversnellingsbuis waarvoor δ ongeveer 3 tot 5 graden kan zijn is een potentiaalverschil in de orde van grootte van 100 tot 200 Volt toereikend.Therefore, for a Vgj ^ tron of about 2 KeV and a δ of about 1/80 radial (0.7 degrees) and a d: 1 ratio of about 1: 1, a potential difference between electrodes 49 and 50 of about 25 Volt appears to suffice . For an accelerator tube for which δ can be about 3 to 5 degrees, a potential difference of the order of 100 to 200 volts is sufficient.
Tussen de opening 48 en de elektroden 49 en 50 kan verder voor de afgebogen elektronenbundel 47a een potentiaal verschil van ongeveer 0.3 V (of voor een naversnellinsbuis enige Volts) aangelegd worden.Furthermore, a potential difference of about 0.3 V (or a few Volts for an accelerator tube) can be applied between the opening 48 and the electrodes 49 and 50 for the deflected electron beam 47a.
De energie van de elektronen in de afgebogen elektronenbundels is dan nog eens een factor 1 + δ groter dan de energie van de niet afgebogen elektronenbundel. De elektronenbundels kruisen elkaar dan ter plekke van de kleurselektie-elektrode.The energy of the electrons in the deflected electron beams is then a factor of 1 + δ greater than the energy of the non-deflected electron beam. The electron beams then intersect at the location of the color selection electrode.
Het is ook mogelijk de voor de afgebogen elektronenbundels waarvoor deIt is also possible for the deflected electron beams for which the
, O, O
energie een factor 1 + δ vermeerderd is in de afbuigruimte een iets zwakker elektrisch veld (verzwakt met een factor 1 + δ ) aan te leggen. Indien bijvoorbeeld voor de elektronenbundel 47 het potentiaal verschil tussen de vlakke elektrode en de kleurselektie-elektrode 1 KV is dan is voor de afgebogen elektronenbundel 47a het potentiaalverschil ongeveer 0.15 V (en ongeveer 3 tot 9 Volt voor een naversnellingsbuis) lager. Er wordt opgemerkt dat in alle hierboven gegeven gevallen de snelheid van de elektronen in de x-richting voor de elektronenbundels 47 en 47a gelijk of vrijwel gelijk is. Als gevolg hiervan is de invloed van magnetische velden op de elektronenbundels althans nagenoeg gelijk.energy increased by a factor of 1 + δ, a slightly weaker electric field (weakened by a factor of 1 + δ) is applied in the deflection space. For example, if for the electron beam 47 the potential difference between the flat electrode and the color selection electrode is 1 KV, then for the diffracted electron beam 47a, the potential difference is about 0.15 V (and about 3 to 9 volts for an accelerator tube). It is noted that in all the above cases, the speed of the electrons in the x direction for the electron beams 47 and 47a is equal or nearly equal. As a result, the influence of magnetic fields on the electron beams is at least virtually the same.
In dit voorbeeld worden de elektronenbundels 47 en 47a achtereenvolgens opgewekt. De beelden in de verschillende primaire kleuren worden derhalve achtereenvolgens weergegeven. In een uitvoeringsvorm van de beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding zijn de emitteermiddelen geschikt voor het gelijktijdig opwekken van tenminste twee van de elektronenbundels van de waaier. De emitteermiddelen kunnen bijvoorbeeld drie bronnen bevatten voor een waaier van drie elektronenbundels, waarbij bijvoorbeeld elektronenbundels 24 en 26 uit figuur 2 gelijktijdig worden opgewekt. Deze elektronenbundels kruisen elkaar ter plekke van de kleurselektie-elektrode 28. Het is dan mogelijk in ieder geval twee van de beelden in de primaire kleuren gelijktijdig weer te geven zonder dat een verschil in energieën van de elektronenbundels 24 en 26 nodig is. Hierdoor wordt of worden de frequentie(s) waarmee de emitteermiddelen of de elektroden 28 en 29 worden aangestuurd verlaagd. Bij voorkeur worden alle elektronenbundels gelijktijdig opgewekt. Zij doorlopen alle dan gelijktijdig de afbuigruimte. Een verdere vereenvoudiging van de kleurenbeeldweergave-inrichting is dan mogelijk. Correcties op de plaats waar de elektronenbundels door de kleurselektie-elektrode treden kunnen bewerkstelligd worden door bijvoorbeeld elektronbundel 25 ten opzichte van elektronenbundels 24 en 26 een iets lagere energie te geven of de plaats waar elektronenbundel 25 de afbuigruimte binnentreed ten opzichte van de plaats waar elektronenbundels 24 en 26 de afbuigruimte binnentreden te verschuiven. Het hierboven gegeven voorbeeld kan worden vergeleken met een beeldweergave-inrichting volgens de uitvinding waarin de hoek α 20° is.In this example, the electron beams 47 and 47a are generated successively. The images in the different primary colors are therefore displayed successively. In an embodiment of the image display device according to the invention, the emitting means are suitable for simultaneously generating at least two of the electron beams of the fan. For example, the emitting means may contain three sources for a range of three electron beams, for example, electron beams 24 and 26 of Figure 2 are generated simultaneously. These electron beams intersect at the location of the color selection electrode 28. It is then possible to display at least two of the images in the primary colors simultaneously without the need for a difference in energies of the electron beams 24 and 26. As a result, the frequency (s) with which the emitting means or the electrodes 28 and 29 are driven is reduced. Preferably, all electron beams are generated simultaneously. They then all pass simultaneously through the deflection space. A further simplification of the color image display device is then possible. Corrections at the place where the electron beams pass through the color selection electrode can be effected by, for example, giving electron beam 25 a slightly lower energy compared to electron beams 24 and 26 or the place where electron beam 25 enters the deflection space relative to the place where electron beams 24 and 26 to enter the deflection space. The example given above can be compared with an image display device according to the invention in which the angle α is 20 °.
De afgelegde afstand Sx voor elektronbundel 25 is dan:The distance traveled Sx for electron beam 25 is then:
Sx = constante*sin(2*20°)= constante*sin(40°) voor elektronenbundel 24:Sx = constant * sin (2 * 20 °) = constant * sin (40 °) for electron beam 24:
Sx = constante*sin(40° + 26) -constante*(sin(40°) + 2*cos(40°)*5) en voor elektronenbundel 26:Sx = constant * sin (40 ° + 26) constant * (sin (40 °) + 2 * cos (40 °) * 5) and for electron beam 26:
Sx = constante*(sin(40°) - 2*cos(40°)*5)Sx = constant * (sin (40 °) - 2 * cos (40 °) * 5)
De elektronenbundels, mits de elektronenbundels dezelfde energie hebben en aan eenzelfde elektrisch veld onderworpen worden in de afbuigruimte, zullen elkaar niet kruisen ter plekke van de kleurselektie-elektrode, de afstand tussen de buitenste elektronenbundels 24 en 26 is ongeveer 2*2*cot(40°)*ö*Sx. Indien Sx als in het hierboven gegeven rekenvoorbeeld 50 cm is en δ ongeveer 1/80 radiaal, dan is deze afstand ongeveer 2 cm. Dit is ongeveer een factor 100 meer dan 156 pm zoals uit het hierboven gegeven voorbeeld volgde. Wil men deze afwijkingen corrigeren dan dient derhalve hetzij een ongeveer 100 maal groter potentiaal verschil tussen de opening 48 en de elektroden 49 en 50 te worden aangelegd, hetzij een ongeveer 100 maal grotere variatie op het potentiaalverschil tussen de vlakke elektrode 29 en de kleurselektie-elektrode 28 te worden aangelegd dan hierboven weergegeven. Dergelijke grote potentiaalverschillen hebben echter een aantal nadelen. Een groot potentiaalverschil tussen de opening 48 en elektroden 49 en 50 zal tot gevolg hebben dat er zich tussen deze elektroden een variërend lensveld vormt, hierdoor ontstaan verschillen in de vorm van de elektronenbundels, en dat is ongewenst. Bovendien is er een relatief groot verschil in de energieën van de elektronenbundels die de afbuigruimte binnentreden. Afwijkingen die optreden als gevolg van magnetische velden zijn afhankelijk van de snelheid van de elektronenbundels. Als de hoek 45° is dan zijn deze afwijkingen voor alle elektronenbundels ongeveer gelijk daar de snelheden slechts weinig verschillen. Vergroot men de energieverschillen dan treden verschillen in de afwijkingen ten gevolge van magnetische velden voor de verschillende bundels op. Het zal duidelijk zijn dat ook dit ongewenst is.The electron beams, provided that the electron beams have the same energy and are subject to the same electric field in the deflection space, will not intersect at the location of the color selection electrode, the distance between the outer electron beams 24 and 26 is approximately 2 * 2 * cot (40 °) * ö * Sx. If Sx as in the above calculation example is 50 cm and δ is about 1/80 radial, then this distance is about 2 cm. This is approximately a factor of 100 more than 156 µm as followed from the example given above. Therefore, if one wants to correct these deviations, either an approximately 100 times greater potential difference between the opening 48 and the electrodes 49 and 50 must be applied, or an approximately 100 times greater variation of the potential difference between the flat electrode 29 and the color selection electrode. 28 than shown above. However, such large potential differences have a number of drawbacks. A large potential difference between the opening 48 and electrodes 49 and 50 will cause a varying lens field to form between these electrodes, causing differences in the shape of the electron beams, which is undesirable. Moreover, there is a relatively large difference in the energies of the electron beams entering the deflection space. Deviations due to magnetic fields depend on the speed of the electron beams. If the angle is 45 ° then these deviations are approximately the same for all electron beams, because the speeds differ only slightly. If the energy differences are increased, differences in the deviations due to magnetic fields for the different beams occur. It will be clear that this is also undesirable.
Er wordt opgemerkt dat de idee om de waaiers van elektronenbundels onder een hoek van 45° de afbuigruimte te doen binnentreden en de"hieruit voortvloeiende voordelen op zich niet afhankelijk zijn van de wijze waarop de elektronenbundels opgewekt zijn of de vorm van de emitteermiddelen en derhalve in het algemeen voor beeldweergave-inrichtingen waarin een waaier van elektronenbundels in een afbuigruimte tussen twee vlakke elektroden wordt afgebogen van toepassing zijn.It is noted that the idea of allowing the impellers of electron beams to enter the deflection space at an angle of 45 ° and the resulting advantages do not in themselves depend on the way the electron beams are generated or the shape of the emitting means and therefore in generally apply to image display devices in which a range of electron beams is deflected in a deflection space between two planar electrodes.
Evenzo is de idee om de energieën van de elektronenbundels die de waaier vormen dusdanig te beïnvloeden dat zij elkaar ter plekke van de kleurselektie-elektrode kruisen en de daaruit voortvloeiende voordelen op zich niet afhankelijk van de wijze waarop de elektronenbundels opgewekt zijn of de vorm van de emitteermiddelen en derhalve in het algemeen voor beeldweergave-inrichtingen waarin een waaier van elektronenbundels onder een hoek de afbuigruimte binnentreedt en hierin wordt afgebogen van toepassing zijn.Likewise, the idea of influencing the energies of the electron beams forming the impeller to intersect at the location of the color selection electrode and the resulting benefits per se does not depend on the way the electron beams are generated or the shape of the electron beam. emitting means and therefore generally for image display devices in which a variety of electron beams enter and deflect at an angle into the deflection space.
Figuur 6 toont schematisch de afbuigruimte. Deze is een bij benadering doosvormige ruimte 60 bepaald door ribben a, b en c. De ribben a en b komen ongeveer overeen met de zijden van de elektroden 28 en 29 (figuur 2), de ribbe c komt overeen met de afstand tussen de elektroden 28 en 29. In bedrijf treden elektronenbundels 61 ongeveer aan de ribbe b althans nagenoeg parallel aan ribbe a de afbuigruimte binnen. De lengtes van de ribben a en c verhouden zich als 1:x waarbij x zo gekozen is dat de lengte van ribbe c iets groter is dan de maximale afstand tussen het grondvlak 62 van de doosvormige ruimte 60 en het extremum 63 van een elektronenbaan (in figuur 6 met Sy aangeduid).Figure 6 schematically shows the deflection space. This is an approximately box-shaped space 60 defined by ribs a, b and c. The ribs a and b approximately correspond to the sides of the electrodes 28 and 29 (Figure 2), the rib c corresponds to the distance between the electrodes 28 and 29. In operation, electron beams 61 run approximately parallel to the rib b on the rib a enter the deflection space. The lengths of the ribs a and c are proportional to 1: x where x is chosen such that the length of the rib c is slightly greater than the maximum distance between the base surface 62 of the box-shaped space 60 and the extremum 63 of an electron path (in Figure 6 indicated by Sy).
Voor een intreehoek α gelijk aan 45 graden is de hierboven genoemde afstand Sy ongeveer gelijk aan 1/4 maal de parallel aan het grondvlak 62 afgelegde afstand (in figuur 6 met Sx aangeduid). Indien x kleiner is dan 1/4de dan is het niet mogelijk ten volle gebruik te maken van de afbuigruimte. De maximale waarde voor Sx dient dan kleiner te zijn dan de lengte van ribbe a. Bij voorkeur is x niet groter dan 0.40. Een grotere waarde voor x betekent dat de beeldweergave-inrichting groter wordt en dat een groter potentiaalverschil over de elektroden 28 en 29 moet worden aangelegd. Teneinde de beeldweergave-inrichting zo plat mogelijk te maken is de lengte van de ribbe a bij voorkeur kleiner dan de lengte van de ribbe b. In een uitvoeringsvorm is de verhouding van de lengten van de ribben a en b kleiner dan 1: 1.333 bijvoorbeeld 9:16.For an entrance angle α equal to 45 degrees, the distance Sy mentioned above is approximately equal to 1/4 times the distance traveled parallel to the ground plane 62 (denoted by Sx in Figure 6). If x is less than 1 / 4th it is not possible to make full use of the deflection space. The maximum value for Sx should then be less than the length of rib a. Preferably x does not exceed 0.40. A larger value for x means that the image display device becomes larger and that a larger potential difference must be applied across electrodes 28 and 29. In order to make the image display device as flat as possible, the length of the rib a is preferably less than the length of the rib b. In one embodiment, the ratio of the lengths of the ribs a and b is less than 1: 1,333, for example, 9:16.
Voor een beeldweergave-inrichting met een beeldoppervlak van bijvoorbeeld 45 bij 80 cm (en derhalve een diagonaal van ongeveer 1 meter) is de lengte van ribbe c ongeveer 12 cm is. De "diepte" van de beeldweergave-inrichting kan dan tot ongeveer 15 tot 20 cm beperkt zijn. Een verder voordeel is dat de invloed van storende magnetische velden klein is. Des te korter de afgelegde weg in de afbuigruimte is, des te minder invloed hebben magnetische velden op de banen van de elektronenbundels.For an image display device with an image area of, for example, 45 by 80 cm (and therefore a diagonal of about 1 meter), the length of rib c is about 12 cm. The "depth" of the image display device may then be limited to about 15 to 20 cm. A further advantage is that the influence of disturbing magnetic fields is small. The shorter the distance traveled in the deflection space, the less influence magnetic fields have on the trajectories of the electron beams.
Er wordt opgemerkt dat de ideeën aangaande de dimensies van de afbuigruimte en de daaruit voortvloeiende voordelen op zich niet afhankelijk zijn van de wijze waarop de elektronenbundels gevormd zijn of het aantal elektronenbundels of de vorm van de emitteermiddelen en derhalve ook voor andere typen beeldweergave-inrichtingen waarin een elektronenbundel onder een hoek van ongeveer 45° de afbuigruimte binnentreedt en hierin wordt afgebogen van toepassing zijn.It is noted that the ideas regarding the dimensions of the deflection space and the resulting advantages do not per se depend on the manner in which the electron beams are formed or the number of electron beams or the shape of the emitting means and therefore also for other types of image display devices in which an electron beam entering the deflection space at an angle of about 45 ° and diffracting therein may apply.
Het zal duidelijk zijn dat binnen het raam van de uitvinding voor de vakman vele variaties mogelijk zijn. Zo is bij voorbeeld de uitvinding niet beperkt door de hier getoonde vorm van de omhulling, niet beperkt door het aantal elektronenbundels, niet beperkt door een bepaalde uitvoering van de emitteermiddelen, anders dan hierdoor dat de emitteermiddelen geschikt zijn voor het uitzenden van een rij elektronenbundels, waarbij nog vermeld wordt dat aan sommige van de uitvoeringsvormen ideeën ten grondslag liggen waarvan zoals hierboven vermeld ingezien wordt dat deze op zich ook voor andere typen beeldweergave-inrichtingen toepasbaar zijn, niet beperkt tot een intreehoek van 45° tenzij anders vermeld, en voor die uitvoeringen waarin de intreehoek ongeveer 45° is niet beperkt tot een uitvoering waarin de intreehoeken symmetrisch ten opzichte van een hoek van 45° gelegen zijn. Het aantal elektronenbundels kan bij voorbeeld twee zijn, één elektronenbundel die een hoek van 45° - 5, en één elektronenbundel die een hoek van 45° + δ met het vlak van de kleurselektie-elektrode maakt. Indien er drie elektronenbundels geëmitteerd worden dan kunnen de hoeken die de elektronenbundels met het vlak van de kleurselektie-elektrode maken 45° - δ, 45° + δ, en 45° + 3δ zijn. Er kunnen vier elektronenbundels geëmitteerd worden onder hoeken van 45° -25, 45° -5, 45° + 5, en 45° +25. De elektronenbundels kunnen zoals hierboven reeds vermeld op een kleine afstand van elkaar de afbuigruimte binnentreden, of op hetzelfde punt. De emitteermiddelen kunnen voor iedere elektronenbundel één-bron bevatten, of een gemeenschappelijke bron voor een waaier van elektronenbundels.It will be clear that many variations are possible for the skilled person within the scope of the invention. For example, the invention is not limited by the shape of the envelope shown here, not limited by the number of electron beams, not limited by any particular embodiment of the emitting means, other than that the emitting means are suitable for emitting a row of electron beams, noting that some of the embodiments underlie ideas which, as noted above, are understood to be applicable per se to other types of image display devices, not limited to an entrance angle of 45 ° unless otherwise stated, and for those embodiments in which the entrance angle is approximately 45 ° is not limited to an embodiment in which the entrance angles are located symmetrically with respect to an angle of 45 °. For example, the number of electron beams can be two, one electron beam making an angle of 45 ° - 5, and one electron beam making an angle of 45 ° + δ with the plane of the color selection electrode. If three electron beams are emitted, the angles that the electron beams make with the plane of the color selection electrode can be 45 ° - δ, 45 ° + δ, and 45 ° + 3δ. Four electron beams can be emitted at angles of 45 ° -25, 45 ° -5, 45 ° + 5, and 45 ° +25. As mentioned above, the electron beams can enter the deflection space at a small distance from each other, or at the same point. The emitting means may contain one source for each electron beam, or a common source for a variety of electron beams.
In de hier gegeven voorbeelden bevat de beeldweergave-inrichting een kleurselektie-elektrode. In andere uitvoeringen kan de kleurselektie-elektrode afwezig zijn. Het beeldscherm kan dan voorzien zijn van een geleidende laag en de afbuigruimte gevormd zijn tussen deze geleidende laag en de vlakke elektrode 29.In the examples given here, the image display device includes a color selection electrode. In other embodiments, the color selection electrode may be absent. The display may then be provided with a conductive layer and the deflection space formed between this conductive layer and the flat electrode 29.
Claims (13)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8902374A NL8902374A (en) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | IMAGE DISPLAY DEVICE AND CATHODE BEAM. |
| EP90202446A EP0418962A1 (en) | 1989-09-22 | 1990-09-17 | Display device and cathode-ray tube |
| JP25207590A JPH03133035A (en) | 1989-09-22 | 1990-09-25 | Display device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8902374A NL8902374A (en) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | IMAGE DISPLAY DEVICE AND CATHODE BEAM. |
| NL8902374 | 1989-09-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8902374A true NL8902374A (en) | 1991-04-16 |
Family
ID=19855348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8902374A NL8902374A (en) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | IMAGE DISPLAY DEVICE AND CATHODE BEAM. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0418962A1 (en) |
| JP (1) | JPH03133035A (en) |
| NL (1) | NL8902374A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6541902B1 (en) * | 1999-04-30 | 2003-04-01 | Sarnoff Corporation | Space-saving cathode ray tube |
| KR20020013853A (en) * | 1999-04-30 | 2002-02-21 | 윌리암 제이. 버크 | Space-saving cathode ray tube employing electrostatically amplified deflection |
| US6476545B1 (en) | 1999-04-30 | 2002-11-05 | Sarnoff Corporation | Asymmetric, gradient-potential, space-savings cathode ray tube |
| US6586870B1 (en) | 1999-04-30 | 2003-07-01 | Sarnoff Corporation | Space-saving cathode ray tube employing magnetically amplified deflection |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2059144B (en) * | 1979-09-21 | 1983-05-11 | Philips Electronic Associated | Colour display crt |
| NL8700486A (en) * | 1987-02-27 | 1988-09-16 | Philips Nv | DISPLAY DEVICE. |
-
1989
- 1989-09-22 NL NL8902374A patent/NL8902374A/en not_active Application Discontinuation
-
1990
- 1990-09-17 EP EP90202446A patent/EP0418962A1/en not_active Withdrawn
- 1990-09-25 JP JP25207590A patent/JPH03133035A/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03133035A (en) | 1991-06-06 |
| EP0418962A1 (en) | 1991-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4352985A (en) | Scanning ion microscope | |
| US4236073A (en) | Scanning ion microscope | |
| US3626184A (en) | Detector system for a scanning electron microscope | |
| US3474245A (en) | Scanning electron microscope | |
| US4955681A (en) | Image display apparatus having sheet like vertical and horizontal deflection electrodes | |
| JPH11132975A (en) | Inspection method and apparatus using electron beam | |
| US6614151B2 (en) | Method and apparatus for deflecting and focusing a charged particle stream | |
| US2288402A (en) | Television transmitting tube | |
| JPS5958749A (en) | Composite objective and radiation lens | |
| US3171056A (en) | Flat display tube utilizing unique collimator | |
| NL8902374A (en) | IMAGE DISPLAY DEVICE AND CATHODE BEAM. | |
| US3657593A (en) | Electron microscopy | |
| US2237671A (en) | Electron discharge device | |
| US6633034B1 (en) | Method and apparatus for imaging a specimen using low profile electron detector for charged particle beam imaging apparatus including electrostatic mirrors | |
| US3678267A (en) | Ion source comprising a concave-shaped repeller | |
| US5180908A (en) | Device for deriving a change of time-dependent information by converting the information to positional-dependent information | |
| US4902927A (en) | Streak tube | |
| JPS5835854A (en) | Secondary electron detection unit | |
| US3990038A (en) | Electron beam source of narrow energy distribution | |
| US4152599A (en) | Method for positioning a workpiece relative to a scanning field or a mask in a charged-particle beam apparatus | |
| US4677341A (en) | Synchronous scan streaking device | |
| US6677581B1 (en) | High energy electron diffraction apparatus | |
| JPH0479466B2 (en) | ||
| JPH07153410A (en) | Charged particle beam device | |
| JPH03295141A (en) | Detector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| BV | The patent application has lapsed |