專利名稱：具有多個靜電四極透鏡的彩色陰極射線管的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及陰極射線管(以下稱作CRT)，更具體地講是涉及具有一字型電子槍的彩色CRT，所述電子槍用多級聚焦透鏡將多束電子束聚焦在熒光屏上。
蔭罩型彩色CRT是最通用的電視(TV)顯象管和信息終端監(jiān)視顯象管。蔭罩型彩色CRT在抽真空的外殼的一端內(nèi)安裝有發(fā)射多束(通常是三束)電子束的電子槍，在其另一端安裝有在抽真空的外殼內(nèi)表面上涂覆熒光粉形成的熒光屏，用于發(fā)射多種顏色(通常是三色)的光，并且安裝有一個蔭罩，蔭罩用作選色電極并與熒光屏近距離隔開。安裝在抽真空的外殼外邊的偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場使電子槍發(fā)射的電子束偏轉(zhuǎn)，以按兩個方向掃描熒光屏并在熒光屏上顯示所需圖象。
圖8是蔭罩型彩色CRT的橫截面圖，用于說明其結(jié)構(gòu)的例子，數(shù)字81表示形成視屏的面板部分，82是用于內(nèi)裝電子槍的頸部，83是用于連接面板部分81和頸部82的錐部，84是熒光屏，85是用作選色電極的蔭罩，86是用于支撐蔭罩85的蔭罩支架，87是用于屏蔽例如地球磁場之類的外部磁場的磁屏蔽罩，88是蔭罩凸出機(jī)構(gòu)，89是一字型電子槍。參考符號DY表示偏轉(zhuǎn)線圈，參考數(shù)字83a表示內(nèi)導(dǎo)電涂層，82a是管腳，參考符號GA是吸氣劑。
在該彩色CRT中，抽真空的外殼由面板81、頸部82和錐部83構(gòu)成，裝在頸部82中的電子槍89發(fā)射的電子束B(一束中心電子束和兩束側(cè)邊電子束，圖中只畫了其中的一束電子束)受偏轉(zhuǎn)線圈DY產(chǎn)生的水平和垂直偏轉(zhuǎn)磁場的作用而按兩個方向掃描熒光屏84。
偏轉(zhuǎn)線圈DY是自會聚型的，它產(chǎn)生枕形水平偏轉(zhuǎn)磁場和桶形垂直偏轉(zhuǎn)磁場，從而在整個熒光屏上會聚多個電子束。
電子束B用通過管腳82a供給的諸如視頻信號等調(diào)制信號進(jìn)行大小調(diào)制，用緊靠面板84前部設(shè)置的蔭罩85選色，并且撞擊相應(yīng)顏色的熒光粉，從而重現(xiàn)規(guī)定的圖象。
這種CRT在電子槍中設(shè)有多極聚焦透鏡，并且廣泛采用一種所謂的動態(tài)聚焦系統(tǒng)，在該動態(tài)聚焦系統(tǒng)中，構(gòu)成多級聚焦透鏡的至少一個電極被供給動態(tài)變化的電壓，以便在整個熒光屏上得到很小的電子束點(diǎn)。
圖9是彩色CRT中用的一字型電子槍的電極結(jié)構(gòu)的一個例子的橫截面圖，它是沿垂直于三個一字型排列的電子束的一字排列方向截取的。
在圖9中，參考數(shù)91表示三個陰極，每個陰極內(nèi)都裝有加熱器，92是控制電極，93是加速電極，95是第一組聚焦電極，94和96是第二組聚焦電極，941、951和952以及961是分別連接到聚焦電極94、95和96的凸出的校正極板，96b是校正極板，97是陰極，97a是陽極側(cè)校正電極，98是屏蔽杯。
第一組聚焦電極95加固定聚焦電壓Vf1；第二組聚焦電極94、96加固定電壓Vf2并疊加隨電子束偏轉(zhuǎn)量改變的動態(tài)電壓，陽極97加陽極電壓Eb。
在該結(jié)構(gòu)的電子槍中，在分別連接到第一組聚焦電極95和第二組聚焦電極96的凸出的校正極板952和凸出的校正極板961之間形成第二級靜電四極透鏡LB，在分別連接到第二組聚焦電極94和第一組聚焦電極95的凸出的校正極板941和凸出的校正極板951之間形成對電子束整形的第一級靜電四極透鏡LA。第一級靜電四極透鏡LA和第二級靜電四極透鏡LB構(gòu)形為使第一級靜電四級透鏡LA按水平和垂直方向中的一個方向聚焦電子束，并且按水平和垂直方向中的另一方向散射電子束，另一方面，第二級靜電四極透鏡LB接水平和垂直方向中的一個方向散射電子束，而按水平和垂直方向中的另一個方向聚焦電子束。在第二組聚焦電極96和陽極97之間形成主透鏡LM。
通過加速電極93的電位，從被加熱的陰極91發(fā)射的熱電子向控制電極92加速，以形成三束電子束。通過控制電極92中的電子束孔92a、加速電極93中的電子束孔93a和聚焦電極94-96之后，用在第二組聚焦電極96和陽極97之間形成的主透鏡LM使三束電子束聚焦在熒光屏上，形成電子束點(diǎn)。
諸如TV顯象管和顯示器監(jiān)視顯象管之類的彩色CRT中用的電子槍需要在整個熒光屏面積上提供好的聚焦和高的圖象分辨率。因此，電子槍需要按電子束偏轉(zhuǎn)量適當(dāng)控制電子束的橫截面形狀。
用上述的電子槍，通過聚焦電極95和96之間形成的象散校正靜電四極透鏡LB，進(jìn)入主透鏡的電子束的橫截面形狀隨電子束偏轉(zhuǎn)量增大而垂直伸長。另一方面，偏轉(zhuǎn)線圈中出現(xiàn)的偏轉(zhuǎn)散焦對電子束有很大影響，它壓縮電子束的橫截面的垂直直徑，擴(kuò)大了電子束橫截面的水平直徑，由此，在水平方向延長了電子束的橫截面。這樣，電子束點(diǎn)在視屏周邊是水平方向伸長的。
當(dāng)熒光屏上的電子束點(diǎn)變成水平伸長時(shí)，由于電子束掃描線和蔭罩中電子束孔的排列之間的干擾很容易出現(xiàn)莫爾斯條紋。如果莫爾斯條紋出現(xiàn)在視屏上，在整個熒光屏面積上就很難得到好的一致的聚焦，很難識別在視屏上顯示的字符和圖象，因此降低了圖象分辨率。
因此，除上述靜電四極透鏡LB之外，還需要在比靜電四極透鏡LB更接近陰極91的位置在聚焦電極94和95之間形成其它的靜電四極透鏡LA作為電子束整形透鏡，以隨電子束偏轉(zhuǎn)量控制電子束點(diǎn)的形狀。
如上所述，電子束整形靜電四極透鏡LA能隨電子束偏轉(zhuǎn)量對電子束點(diǎn)增形，因而，能消除象散校正靜電四極透鏡LB在熒光屏周邊產(chǎn)生的電子束的伸長。抑制了莫爾斯條紋的產(chǎn)生，在整個熒光屏上能得到好的一致的聚焦。例如日本特許公開平8-31332(1996年2月2日公開)中公開了用上述靜電四極透鏡的電子槍。
發(fā)明概述在上述的一字型電子槍中，偏轉(zhuǎn)線圈的自會聚磁場產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)散焦，使電心電子槍發(fā)射的綠色電子束(以下稱作G電子束)、兩個側(cè)邊電子槍中的一個電子槍發(fā)射的紅色電子束(以下稱作R電子束)和兩個側(cè)邊電子槍中的另一個電子槍發(fā)射的蘭色電子束(以下稱作B電子束)中橫截面的形狀有不同的變化。
現(xiàn)在考慮從熒光屏看紅色電子槍在右側(cè)，綠色電子槍在管軸上，而蘭色電子槍在左側(cè)的情況。當(dāng)R電子束偏轉(zhuǎn)到熒光屏的左側(cè)，或者，B電子束偏轉(zhuǎn)到熒光屏的右側(cè)時(shí)，偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)散焦對R電子束或B電子束的影響比對G電子束的影響弱，因而，R電子束或B電子束的束點(diǎn)的水平方向伸長小于G電子束的束點(diǎn)在水平方向的伸長，因此，在熒光屏左側(cè)的R電子束的垂直直徑和在熒光屏右側(cè)的B電子束的垂直直徑比G電子束的垂直直徑大。
在視屏上顯示白色景象時(shí)，R電子束的電流是G電子束的電流的1.0至1.3倍。因而，當(dāng)調(diào)節(jié)監(jiān)視器的色溫時(shí)，R電子束的束點(diǎn)直徑變得比G電子束的束點(diǎn)直徑大，以至于R電子束的束點(diǎn)直徑在熒光屏左側(cè)進(jìn)一步增大。結(jié)果，在熒光屏左側(cè)的R電子束和在熒光屏右側(cè)的B電子束由整形靜電四極透鏡LA過度補(bǔ)償，從而形成垂直方向伸長的束點(diǎn)，垂直分辨率降低，這使得在整個熒光屏面積上很難獲得良好的一致的特性，這就是要解決的問題之一。
本發(fā)明的有代表性的一個目的是，通過把電子束點(diǎn)整形成在整個視屏的寬的面積上有良好形狀并且由此抑制莫爾斯條紋的產(chǎn)生，來提供高分辨率的彩色CRT。
為達(dá)到上述目的，在本發(fā)明的有代表性的一個方案中，在一字型電子槍中按相互隔開的關(guān)系設(shè)多個靜電四極透鏡，把其中最接近陰極的一個靜電四極透鏡構(gòu)形為對三束電子束中的兩個側(cè)邊電子束產(chǎn)生的透鏡作用弱于對中心電子束產(chǎn)生的透鏡作用。
按本發(fā)明的一個實(shí)施例，提供了一種彩色CRT，它包括抽真空外殼，外殼包括面板部分、頸部和連接面板部分和頸部的錐部；在面板內(nèi)表面上形成的熒光屏；安裝在頸部內(nèi)的一字型電子槍；和圍繞在頸部和錐部之間的過渡區(qū)附近安裝的電子束偏轉(zhuǎn)線圈，一字型電子槍包括它具有三個一字型排列的陰極、依次設(shè)置的用作電子束控制電極的第一電極和用作加速電極的第二電極，用于將大致相互平行地設(shè)在一個水平面中的三束電子束射向熒光屏；第一組聚焦電極，加有固定電壓值的第一聚焦電壓；第二組聚焦電極，加有第二聚焦電壓，第二聚焦電壓由一個固定電壓和一個隨三束電子束的偏轉(zhuǎn)同步變化的動態(tài)電壓構(gòu)成；陽極，它和第二組聚焦電極中的一個相鄰電極一起形成主透鏡；和多個軸向隔開的靜電四極透鏡，它們形成在第一組和第二組聚焦電極中的相對電極之間，以便多個靜電四極透鏡中的每個透鏡，隨第一聚焦電壓和所述第二聚焦電壓之間的聚焦電壓差的增大，按水平方向和垂直方向中的一個方向增大其聚焦三束電子束的透鏡強(qiáng)度，并按水平方向和垂直方向中的另一個方向增大其散射三束電子束的透鏡強(qiáng)度，其中，多個靜電四極透鏡中最接近三個一字型排列的陰極設(shè)置的第一透鏡構(gòu)形為對三束電子束中的兩個側(cè)邊電子束產(chǎn)生的透鏡作用比對三束電子束中的中心電子束產(chǎn)生的透鏡作用弱。
本發(fā)明不限于上述的結(jié)構(gòu)或隨后說明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，在不脫離所附權(quán)利要求書限定的發(fā)明范圍的情況下，還會有多種變化和改進(jìn)。
附圖簡述在附圖中，全部圖中相同的元件用相同的參考數(shù)字表示，其中


圖1是說明按本發(fā)明一個實(shí)施例的彩色CRT的電子槍的橫截面圖；圖2A和2B分別是圖1所示電子槍在箭頭IIA-IIA和IIB-IIB方向截取的平面圖。
圖3是用于說明按本發(fā)明另一實(shí)施例的彩色CRT的電子槍的橫截面圖；圖4是圖3所示的聚焦電極的主要部分的透視圖；圖5是用于說明按本發(fā)明再一實(shí)施例的彩色CRT的電子槍的橫截面圖；圖6是與圖4相似的透視圖，顯示出用于說明按本發(fā)明再一實(shí)施例的彩色CRT的聚焦電極的主要部分；圖7是與圖4相似的透視圖，顯示出用于說明按本發(fā)明又一實(shí)施例的彩色CRT的聚焦電極的主要部分；圖8是蔭罩型彩色CRT的一個例子的橫截面圖；圖9是彩色CRT中用的一字型電子槍的電極結(jié)構(gòu)的一個例子的橫截面圖；優(yōu)選實(shí)施例詳述以下將參見附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是按垂直于三束一字型排列電子束的一字排列方向的方向看到的電子槍的橫截面圖，用于說明按本發(fā)明的彩色CRT的第一實(shí)施例。圖1和圖9中有相同功能的部分用同樣的參考數(shù)字表示。
在該實(shí)施例中，電子束產(chǎn)生部分包括陰極1、控制電極2和加速電極3；電子束聚焦部分包括構(gòu)成第三電極4的第一組聚焦電極的第三電極41和第二組聚焦電極的第三電極、第四電極5、構(gòu)成第五電極6的第一組聚焦電極的第五電極61和第二組聚焦電極的第五電極62、陽極7、屏蔽杯8、位于第二組聚焦電極的第五電極62內(nèi)的校正極板63以及位于陽極7內(nèi)的校正極板71。參考數(shù)字2a、3a、41a、42a和42b分別表示電極中的電子束孔。
在上述電極結(jié)構(gòu)中，加速電極3和第四電極5加上400V至1000V的固定電壓Ec2，第三電極41和第一組聚焦電極的第五電極61加上固定電壓值為Vf1的第一聚焦電壓。第三電極42和第二組聚焦電極的第五電極62加上第二聚焦電壓(Vf2+dVf)，它是固定電壓Vf2與隨掃描視屏的電子束的偏轉(zhuǎn)角變化的動態(tài)電壓dVf疊加形成的。第一聚焦電壓是在例如5KV-10KV范圍內(nèi)的固定電壓Vf1，第二聚焦電壓是例如5KV至10KV的固定電壓Vf2與隨掃描視屏的電子束的偏轉(zhuǎn)角變化的300V至1000V的動態(tài)電壓dVf疊加形成的。
在第一組聚焦電極的第三電極41和第二組聚焦電極的第三電極42之間形成電子束整形靜電四極透鏡LA，用于隨動態(tài)電壓dVf的增加改變電子束的橫截面形狀。在第一組聚焦電極的第五電極61和第二組聚焦電極的第五電極62之間形成產(chǎn)生象散的靜電四極透鏡LB，用于隨動態(tài)電壓dVf的增加以垂直增大方式伸長電子束的橫截面形狀。也就是說，在該電子槍中，更靠近陰極1的第一級靜電四極透鏡LA和更靠近陽極7的第二級靜電四極透鏡LB相互隔開規(guī)定的距離。
在靜電四極透鏡LA中，第一組聚焦電極的第三電極41和第二組聚焦電極的第三電極42的相對表面分別形成水平伸長的匙孔形電子束孔41a和垂直伸長的匙孔形電子束孔42a，這在下面將結(jié)合附圖2A和2B詳細(xì)說明。第一組聚焦電極的第三電極41和第二組聚焦電極的第三電極42之間形成電子束整形靜電四極透鏡LA，它用于隨動態(tài)電壓dVf的增大水平伸長電子束的橫截面形狀。而且，第一組聚焦電極的第三電極41中形成的水平伸長的匙孔形電子束孔的形狀，使中心電子束孔的矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比小于各側(cè)邊電子束孔的矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比，第二組聚焦電極的第三電極42中形成的垂直伸長的匙孔形電子束孔的形狀，使中心束孔的矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比大于各個側(cè)邊電子束孔的矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比，因此，對于各側(cè)邊電子束的透鏡(作用)強(qiáng)度比對中心電子束的透鏡(作用)強(qiáng)度弱。
圖2A和2B分別是圖1所示第一組聚焦電極的第三電極41的主要部分和第二組聚焦電極的第三電極42的主要部分的平面圖。圖2A顯示出在第一組聚焦電極的第三電極41的面向第二組聚焦電極的第三電極42的一端中形成的電子束孔41a，圖2B顯示出在第二組聚焦電極的第三電極42的面向第一組聚焦電極的第三電極41的一端中形成的電子束孔42a。
在圖2A中，第一組聚焦電極的第三電極41中的三個電子束孔41a構(gòu)成為其垂直直徑為H的水平伸長的匙孔。三個電子束孔41a的中心電子束孔41ac的矩形部分的水平直徑C1大于側(cè)邊電子束孔41as的矩形部分的水平直徑S1，所以，中心電子束孔41ac的矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比H/C1小于測邊電子束孔41as的矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比H/S1，由此，使靜電四極透鏡對側(cè)邊電子束的透鏡強(qiáng)度比靜電四極透鏡對中心電子束的透鏡強(qiáng)度弱。
在圖2B中，第二組聚焦電極的第三電極42中的三個電子束孔42a構(gòu)成其水平直徑為W的垂直伸長的匙孔。三個電子束孔42a的中心電子束孔42ac的矩形部分的垂直直徑C2大于側(cè)邊電子束孔42as的矩形部分的垂直直徑S2，所以中心電子束孔42ac的矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比C2/W大小于側(cè)邊電子束孔42as的矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比S2/W。由此，在該第三電極42中，靜電四極透鏡對側(cè)邊電子束的透鏡強(qiáng)度也比對中心電子束的透鏡強(qiáng)度弱。
在上述實(shí)施例中，用以下兩種構(gòu)形(1)在第一組聚焦電極的第三電極41中，中心電子束孔41ac的矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比H/C1小于側(cè)邊電子束孔41as的矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比H/S1，和(2)在第二組聚焦電極的第三電極42中，中心電子束孔42ac的矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比C2/W大于側(cè)邊電子束孔42as的矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比S2/W。
不過，即使僅僅采用上述兩種構(gòu)形之一，也可以提供與上述實(shí)施例相似的優(yōu)點(diǎn)。
連接到第一組聚焦電極的第五電極61的四個凸出的垂直校正極板611和連接到第二組聚焦電極的第五電極62的兩個凸出的水平校正極板621組合形成第二級靜電四極透鏡LB。四個垂直校正極板611從第五電極61朝第二組聚焦電極的第五電極62軸向凸出，并在三束電子束一字型排列的方向上按相等間距設(shè)置，因此，使三束相鄰的電子束相互屏蔽。兩個凸出的水平校正極板62從第五電極62朝第五電極61軸向凸出，并按與三束電子束的運(yùn)動方向大致平行地設(shè)置，從而在垂直方向上夾置三束電子束。
在本實(shí)施例中，電子束整形靜電四極透鏡LA，減小了偏轉(zhuǎn)到視屏左側(cè)的兩束側(cè)邊電子束之一R電子束的校正量，并且減小了偏轉(zhuǎn)到視屏右側(cè)的兩束側(cè)邊電子束中的另一束B電子束的校正量，因而，能抑制由于電子束點(diǎn)的垂直直徑的過度增大引起的分辨率變差。
另一方面，偏轉(zhuǎn)到視屏右側(cè)的R電子束形成的束點(diǎn)直徑和偏轉(zhuǎn)到視屏左側(cè)的B電子束形成的束點(diǎn)直徑水平伸長的程度大于作為中心電子束的G電子束形成的束點(diǎn)的水平伸長程度，也大于轉(zhuǎn)偏到視屏左側(cè)的R電子束和偏轉(zhuǎn)到視屏右側(cè)的B電子束形成的束點(diǎn)的水平伸長程度，因?yàn)?，偏轉(zhuǎn)線圈的自會聚磁場對偏轉(zhuǎn)到視屏右側(cè)的R電子束和偏轉(zhuǎn)到視屏左側(cè)的B電子束有很強(qiáng)的影響。而且，上述結(jié)構(gòu)的電子束整形靜電四極透鏡LA對R和B電子束的透鏡作用比對G電子束的透鏡作用弱，因而，R和B電子束沒有象G電子束那樣大的程度的整形，結(jié)果，用電子束整形靜電四極透鏡LA整形后，偏轉(zhuǎn)到視屏右側(cè)的R電子束的束點(diǎn)和偏轉(zhuǎn)到視屏左側(cè)的B電子束的束點(diǎn)是水平伸長的。
通常認(rèn)為，在白色景象中，G電子束產(chǎn)生的亮度比例占70％至80％。在莫爾斯條紋的產(chǎn)生中G電子束占主導(dǎo)地位，因此，即使偏轉(zhuǎn)線圈的自會聚磁場對R和B電子束的束點(diǎn)的伸長的校正量小于對G電子束的束點(diǎn)的伸長校正量，也基本上不會出現(xiàn)由莫爾斯條紋引起的分辨率變差。
在彩色CRT的特性中，由R電子束或B電子束引起的單色分辨率很重要。垂直分辨率對視屏顯示特性特別重要。因此，由于電子束整形靜電四極透鏡LA對R和B電子束的透鏡作用強(qiáng)度比對G電子束的透鏡作用強(qiáng)度弱造成的在視屏右側(cè)的R電子束的束點(diǎn)的水平伸長和在視屏左側(cè)的B電子束的束點(diǎn)的水平伸長，不會損壞彩色CRT的特性。
如上所述，使電子束整形靜電四極透鏡LA對兩個側(cè)邊電子束R和B電子束的透鏡強(qiáng)度比對中心電子束G電子束的透鏡強(qiáng)度弱，能抑制由于偏轉(zhuǎn)線圈的自會聚磁場造成的R和B電子束的分辨率變差，因此，實(shí)現(xiàn)了在整個熒光屏面積上的G電子束束點(diǎn)的一致性，減少了莫爾斯條紋，提高了R和B電子束的分辨率。
圖3是從三束電子束的一字型排列方向看到的電子槍的橫截面圖，用于說明按本發(fā)明另一實(shí)施例的彩色CRT。圖3中功能相同的部分用與圖1、2、8和9中相同的參考數(shù)字表示。
在圖3所示實(shí)施例中，第五電極6是由第一組聚焦電極的第五電極65以及第二組聚焦電極的第五電極62和64形成的，第五電極65設(shè)置在第五電極62和64之間。
連接到第二組聚焦電極的第五電極64的四個凸出的垂直校正極板641和連接到第一組聚焦電極的第五電極65的兩個凸出的水平校正極板651形成用于電子束整形的第一級靜電四極透鏡LA。四個凸出的垂直校正極板641從第五電極64朝向第一組聚焦電極的第五電極65軸向凸出，并按三束電子束的一字型排列方向按規(guī)定間距設(shè)置，因此，使三束相鄰的電子束相互屏蔽。兩個凸出的水平校正極板651從第五電極65朝第五電極64軸向凸出，并按大致平行于電子束運(yùn)動方向的方向設(shè)置，從而在垂直方向上夾置三束電子束。凸出的垂直校正極板641和凸出的水平校正極板651的結(jié)構(gòu)示于下面要說明的圖4中。
連接到第一組聚焦電極的第五電板65的四個凸出的垂直校正極板652和連接到第二組聚焦電極的第五電極62的兩個水平凸出的校正極板621構(gòu)成第二組靜電四極透鏡LB。四個凸出的垂直校正極板652從第五電極65朝第二組聚焦電極的第五電極62軸向凸出，并按三束電子束的一字型排列方向按規(guī)定間距設(shè)置，所以相鄰的三束電子束相互屏蔽。兩個凸出的水平校正極板621從第五電極62朝第五電極65軸向凸出，并按大致平行于三束電子束的運(yùn)動方向的方向設(shè)置，從而在垂直方向上夾置三束電子束。凸出的垂直校正極板641和凸出的水平校正極板651的結(jié)構(gòu)示于以下要說明的圖4中。
加速電極3和第四電極5加上大約400V至大約1000V的固定電壓Ec2，第一組聚焦電極的第三電極43和第五電極65加上固定的第一聚焦電壓Vf1。第二組聚焦電極的第五電極64和第五電極62加上第二聚焦電壓(Vf2+dVf)，它是固定電壓Vf2與隨掃描視屏的電子束的偏轉(zhuǎn)角變化的動態(tài)電壓dVf疊加形成的。第一聚焦電壓是例如5KV至10KV的固定電壓Vf1，第二聚焦電壓是例如5KV至10KV的固定電壓Vf2與300V至1000V的隨掃描視屏的電子束的偏轉(zhuǎn)角變化的動態(tài)電壓dVf疊加形成的。
圖4是由圖3所示的第一組聚焦電極的第五電極65和第二組聚焦電極的第五電極64形成的第一級靜電四極透鏡LA的主要部分的透視圖。在圖4中，連接到第五電極64的四個凸出的垂直校正極板641包括一對內(nèi)側(cè)的凸出的水平夾置中心電子束通路的垂直校正極板641c和一對外側(cè)的凸出的垂直校正極板641s，垂直校正極板641s位于各個側(cè)邊電子束通路外邊，并與內(nèi)側(cè)的凸出的垂直校正極板641c平行。外側(cè)的凸出的垂直校正極板641s和相鄰的內(nèi)側(cè)的凸出的垂直校正極板641c之間的間距WS1選擇為大于兩個內(nèi)側(cè)的凸示的垂直校正極板641c之間的間距WC1。在本實(shí)施例中，四個凸出的垂直校正極板641的軸向長度L1和高度H1選擇為完全相同。面向第五電極64的第一組聚焦電極的第五電極65設(shè)有兩個凸出的水平校正極板651，它們朝第五電極64凸出并且在垂直方向上夾置三束電子束。兩個凸出的水平校正極板651的軸向長度L2和兩個凸出的水平校正極板651之間的間距H2選擇成分別大小四個凸出的垂直校正極板641的軸向長度L1和間距H1，凸出的水平校正極板651的寬度W2選擇成要足以能夠與四個凸出的垂直校正極板641共同包圍三束電子束的通路。
另一方面，連接第五電極65的四個凸出的垂直校正極板652和連接到面對第五電極65的第五電極62的兩個凸出的水平校正極板621，構(gòu)成第二級靜電四極透鏡LB。四個凸出的垂直校正極板652有相同軸向長度和高度并且按相等間距設(shè)置，兩個凸出的水平校正極板621有相同軸向長度和相同寬度。
在本實(shí)施例中，用于使電子束整形的第一級靜電四極透鏡LA能夠使其對側(cè)邊電子束的透鏡強(qiáng)度比其對中心電子束的透鏡強(qiáng)度弱，并且象上述的第一實(shí)施例的情況一樣，能在整個視屏面積上提供良好的一致的聚焦。
在結(jié)合圖4說明的實(shí)施例中，四個凸出的垂直校正極板有相同的軸向長度L1和高度H1，但是若選擇外側(cè)的凸出的垂直校正極板641s的高度和軸向長度分別小于內(nèi)側(cè)的凸出的垂直校正極板641c的高度和軸向長度，同時(shí)，象圖4所示實(shí)施例那樣選擇間距WS1大于間距WC1，那么靜電四極透鏡對側(cè)邊電子束的透鏡強(qiáng)度比對中心電子束的透鏡強(qiáng)度更弱。
圖5是從三束電子束的一字型排列方向看到的電子槍的橫截面圖，用于說明按本發(fā)明的另一實(shí)施例的彩色CRT。圖5中功能相同的部分用與圖1-4、8和9中同樣的參考數(shù)字表示。
在圖5所示實(shí)施例中，用于給電子束整形的第一級靜電四極透鏡LA，是用連接到第一組聚焦電極的第三電極44的四個凸出的垂直校正極板441和連接到面對第三電極44的第二組聚焦電極的第三電極45的兩個凸出的水平校正極板451構(gòu)成的。四個凸出的垂直校正極板441從第三電極44朝第二組聚焦電極的第三電極45軸向凸出，并按規(guī)定間距在三束電子束的一字型排列方向上設(shè)置，使相鄰的電子束相互屏蔽。兩個凸出的水平校正極板451從第三電極45朝第三電極44軸向凸出，并按大致平行于電子束運(yùn)動方向的方向設(shè)置，從而在垂直方向上夾置三束電子束。在側(cè)邊電子束通路兩側(cè)兩個相鄰的凸出的垂直校正極板441之間的間距選擇成大于在中心電子束兩側(cè)兩個相鄰的凸出的垂直校正極板441之間的間距，以使靜電四極透鏡對測邊電子束的透鏡強(qiáng)度比對中心電子束的透鏡強(qiáng)度弱。
第二級靜電四極透鏡LB由連接到第二組聚焦電極的第五電極67的四個凸出的垂直校正極板671和連接到面對第五電極67的第一組聚焦電極的第五電極66的兩個凸出的水平校正極板661構(gòu)成。四個凸出的垂直校正極板671從第五電極67朝第一組聚焦電極的第五電極66軸向凸出，并按相等間距在三束電子束的一字型排列方向上設(shè)置，使相鄰的三束電子束相互屏蔽。兩個凸出的水平校正極板661從第五電極66朝第五電極67軸向凸出，并按大致平行于電子束運(yùn)動方向的方向設(shè)置，從而在垂直方向上夾置三束電子束。參考數(shù)字67a表示設(shè)在第五電極67內(nèi)的校正極板。
加速電極3和第四電極5加上大約400V至1000V的固定電壓Ec2，第一組聚焦電極的第三電極44和第五電極66加上固定電壓值Vf1的第一聚焦電壓。第二組聚焦電極的第三電極45和第五電極67加上第二聚焦電壓(Vf2+dVf)，它是固定電壓Vf2與隨掃描視屏的電子束的偏轉(zhuǎn)角變化的動態(tài)電壓dVf疊加形成的。第一聚焦電壓是例如5kV至10kV的固定電壓Vf1，第二聚焦電壓是例如5kV至10kV的固定電壓Vf2與300V至1000V的隨掃描視屏的電子束的偏轉(zhuǎn)角變化的動態(tài)電壓dVf疊加形成的。
圖6是與圖4相同的的透視圖，顯示出聚焦電極的主要部分，用于說明按本發(fā)明另一實(shí)施例的彩色CRT。
在圖6所示實(shí)施例中，用于對電子束整形的第一級靜電四極透鏡LA是由平板形聚焦電極68和由個U形電極構(gòu)成的聚焦電極69形成的。聚焦電極69是由與中心電子束相關(guān)的大致U形的電極69c和與兩個側(cè)邊電子束相關(guān)的兩個大致U形的電極69s形成的，并滿足以下關(guān)系Wc2＜Ws2，H3c＞H3s，L3c＞L3s其中，Wc2是與中心電子束相關(guān)的電極69c的兩個凸出的垂直校正極板691c之間的間距；H3c是凸出的垂直校正極板691c的高度；L3c是凸出的垂直校正極板691c的軸向長度；Ws2是與兩個側(cè)邊電子束相關(guān)的電極69s的兩個凸出的垂直校正極板691s之間的間距；
H3s是凸出的垂直校正極板691s的高度；L3s是凸出的垂直校正極板691s的軸向長度。
圖7是與圖4相同的透視圖，顯示出聚焦電極的主要部分，用于說明按本發(fā)明又一實(shí)施例的彩色CRT。
在圖7所示實(shí)施例中，用于給電子束整形的第一級靜電四極透鏡LA是由平板形聚焦電極70和大致U形的聚焦電極71形成的。聚焦電極70形成有垂直伸長的匙孔形電子束孔70c和70s，中心電子束孔70c的垂直直徑c3選擇成大于側(cè)邊電子束孔70s的垂直直徑s3。面向聚焦電極70的大致U形的聚焦電極71形成有直徑相同的三個圓形電子束孔71c、71s。
在本實(shí)施例中，通過使中心電子束孔70c的垂直直徑c3大于側(cè)邊電子束孔70s的垂直直徑s3，靜電四極透鏡對側(cè)邊電子束的透鏡強(qiáng)度比對中心電子束的的透鏡強(qiáng)度弱。如上所述，用本發(fā)明的各種代表性結(jié)構(gòu)，通過使電子槍的電子束整形靜電四極透鏡對側(cè)邊電子束的透鏡強(qiáng)度比對中心電子束的透鏡強(qiáng)度弱，提供了有優(yōu)異分辨率特性的CRT，它抑制了由于偏轉(zhuǎn)線圈的自會聚磁場引起的側(cè)邊電子束的分辨率變差，由此在視屏的大面積中提供了優(yōu)良的聚焦并且抑制了莫爾斯條紋產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1.一種彩色陰極射線管，包括抽真空的外殼，所述外殼包括面板部分、頸部和用于連接所述面板部分和頸部的錐部；在所述面板部分內(nèi)表面上形成的熒光屏；安裝在所述頸部中的一字型電子槍；和圍繞在所述頸部與所述錐部之間的過渡部分附近安裝的電子束偏轉(zhuǎn)線圈，所述一字型電子槍包括電子束產(chǎn)生部分，它具有三個一字型排列的陰極、依次設(shè)置的用作電子束控制電極的第一電極和用作加速電極的第二電極，用于將大致相互平行地設(shè)在一個水平面中的三束電子束射向所述熒光屏；第一組聚焦電極，加有固定電壓值的第一聚焦電壓；第二組聚焦電極，加有第二聚焦電壓，所述第二聚焦電壓由一個固定電壓和一個隨所述三束電子束的偏轉(zhuǎn)同步變化的動態(tài)電壓構(gòu)成；陽極，它和所述第二組聚焦電極中的一個相鄰電極一起形成主透鏡；和多個軸向隔開的靜電四極透鏡，它們形成在所述第一組和第二組聚焦電極中的相對電極之間，以便所述多個靜電四極透鏡中的每個透鏡，隨所述第一聚焦電壓和所述第二聚焦電壓之間的聚焦電壓差的增大，按水平方向和垂直方向中的一個方向增大其聚焦所述三束電子束的透鏡強(qiáng)度，并按水平方向和垂直方向中的另一個方向增大其散射所述三束電子束的透鏡強(qiáng)度，其中，所述多個靜電四極透鏡中最接近所述三個一字型排列的陰極設(shè)置的第一透鏡構(gòu)形為對所述三束電子束中的兩個側(cè)邊電子束產(chǎn)生的透鏡作用比對所述三束電子束中的中心電子束產(chǎn)生的透鏡作用弱。
2.按權(quán)利要求1的彩色陰極射線管，其中所述多個靜電四極透鏡的第一個靜電四極透鏡，隨所述第一聚焦電壓和所述第二聚焦電壓之間的聚焦電壓差的增大，按水平和垂直方向中的一個方向，增大其聚焦所述三束電子束的透鏡強(qiáng)度，而按水平和垂直方向中的另一方向，增大其散射所述三束電子束的透鏡作用，并且所述多個靜電四極透鏡中位于所述第一靜電四極透鏡下游的第二靜電四極透鏡，隨所述聚焦電壓差的增大，按所述水平和垂直方向中的所述另一方向，增大其聚焦所述三束電子束的透鏡強(qiáng)度，而按水平和垂直方向中的所述的一個方向，增大其散射三束電子束的透鏡強(qiáng)度。
3.按權(quán)利要求1的彩色陰極射線管，其中所述多個靜電四極透鏡中的所述第一靜電四極透鏡包括用于所述中心電子束的中心透鏡和用于所述兩個側(cè)邊電子束的兩個側(cè)邊透鏡，所述中心透鏡和所述的兩個側(cè)邊透鏡中的每一個，是在所述第一組和第二組聚焦電極的所述面對的電極中的一個電極中形成的三個垂直伸長的電子束孔中的相應(yīng)束孔與所述第一和第二組聚焦電極的所述面對的電極中的另一個電極中形成的三個水平伸長的電子束孔中的相應(yīng)束孔之間形成的；并且用于所述中心電子束的所述垂直和水平伸長的電子束孔的大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比滿足以下的至少一個條件(i)用于所述中心電子束的所述垂直伸長的束孔的大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比大于用于所述兩個側(cè)邊電子束的所述垂直伸長的束孔的各大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比，和(ii)用于所述中心電子束的所述水平伸長的束孔的大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比小于用于所述兩個側(cè)邊電子束的所述水平伸長的束孔的各大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比。
4.按權(quán)利要求1的彩色陰極射線管，其中所述多個靜電四極透鏡中的所述第一靜電四極透鏡包括用于所述中心電子束的中心透鏡和用于所述兩個側(cè)邊電子束的兩個側(cè)邊透鏡，形成所述多個靜電四極透鏡中的所述第一靜電四極透鏡的所述第一和第二組聚焦電極的所述面對的電極中的至少一個電極被形成有下列一種束孔(i)三個垂直伸長的束孔和(ii)三個水平伸長的束孔，并且所述中心電子束孔的大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比滿足下述條件之一(iii)當(dāng)形成所述多個靜電四極透鏡的所述第一靜電四極透鏡的所述第一和第二組聚焦電極的所述面對的電極中的所述至少一個電極形成有所述的三個垂直伸長的孔時(shí)，用于中心電子束的所述垂直伸長的孔的大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比大于用于所述兩個側(cè)邊電子束的所述垂直伸長的孔的各大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比，和(iv)當(dāng)形成所述多個靜電四極透鏡的所述第一靜電四極透鏡的所述第一和第二組聚焦電極的所述面對的電極中的所述至少一個電極形成有所述的三個水平伸長的孔時(shí)，用于所述中心電子束的所述水平伸長的孔的大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比小于用于所述兩個側(cè)邊電子束的水平伸長的孔的各大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比。
5.按權(quán)利要求1的彩色陰極射線管，其中所述多個靜電四極透鏡的所述第一靜電四極透鏡包括用于所述中心電子束的中心透鏡和用于所述兩個側(cè)邊電子束的兩個側(cè)邊透鏡，所述中心透鏡和所述兩個側(cè)邊透鏡中的每個透鏡是由連接到所述第一組和第二組聚焦電極的所述面對的電極中的至少一個電極的板構(gòu)成的，使所述三束電子束中的相應(yīng)電子束夾置在其間，并且在水平和垂直方向中的至少一個方向上，形成所述兩個側(cè)邊透鏡中的每個透鏡的所述板之間的間距大于形成所述中心透鏡的所述板之間的間距。
6.按權(quán)利要求2的彩色陰極射線管，其中所述多個靜電四極透鏡中的所述第一靜電四極透鏡包括用于所述中心電子束的中心透鏡和用于所述兩個側(cè)邊電子束的兩個側(cè)邊透鏡，所述中心透鏡和所述的兩個側(cè)邊透鏡中的每一個，是在所述第一組和第二組聚焦電極的所述面對的電極中的一個電極中形成的三個垂直伸長的電子束孔中的相應(yīng)束孔與所述第一和第二組聚焦電極的所述面對的電極中的另一個電極中形成的三個水平伸長的電子束孔中的相應(yīng)束孔之間形成的；并且用于所述中心電子束的所述垂直和水平伸長的電子束孔的大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比滿足以下的至少一個條件(i)用于所述中心電子束的所述垂直伸長的束孔的大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比大于用于所述兩個側(cè)邊電子束的所述垂直伸長的束孔的各大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比，和(ii)用于所述中心電子束的所述水平伸長的束孔的大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比小于用于所述兩個側(cè)邊電子束的所述水平伸長的束孔的各大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比。
7.按權(quán)利要求2的彩色陰極射線管，其中所述多個靜電四極透鏡中的所述第一靜電四極透鏡包括用于所述中心電子束的中心透鏡和用于所述兩個側(cè)邊電子束的兩個側(cè)邊透鏡，形成所述多個靜電四極透鏡中的所述第一靜電四極透鏡的所述第一和第二組聚焦電極的所述面對的電極中的至少一個電極形成有下列一種束孔(i)三個垂直伸長的束孔和(ii)三個水平伸長的束孔，并且所述中心電子束孔的大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比滿足下述條件之一(iii)當(dāng)形成所述多個靜電四極透鏡的所述第一靜電四極透鏡的所述第一和第二組聚焦電極的所述面對的電極中的所述至少一個電極形成有所述的三個垂直伸長的孔時(shí)，用于中心電子束的所述垂直伸長的孔的大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比大于用于所述兩個側(cè)邊電子束的所述垂直伸長的孔的各大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比，和(iv)當(dāng)形成所述多個靜電四極透鏡的所述第一靜電四極透鏡的所述第一和第二組聚焦電極的所述面對的電極中的所述至少一個電極形成有所述的三個水平伸長的孔時(shí)，用于所述中心電子束的所述水平伸長的孔的大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比小于用于所述兩個側(cè)邊電子束的水平伸長的孔的各大致矩形部分的垂直直徑與水平直徑之比。
8.按權(quán)利要求2的彩色陰極射線管，其中所述多個靜電四極透鏡的所述第一靜電四極透鏡包括用于所述中心電子束的中心透鏡和用于所述兩個側(cè)邊電子束的兩個側(cè)邊透鏡，所述中心透鏡和所述兩個側(cè)邊透鏡中的每個透鏡是由連接到所述第一組和第二組聚焦電極的所述面對的電極中至少一個電極的板構(gòu)成的，使所述三束電子束中的相應(yīng)電子束夾置在其間，并且在水平和垂直方向中的至少一個方向上，形成所述兩個側(cè)邊透鏡中的每個透鏡的所述板之間的間距大于形成所述中心透鏡的所述板之間的間距。
全文摘要
一種彩色陰極射線管具有三個一字型排列電子束的電子槍。電子槍包括加有第一固定聚焦電壓的第一組聚焦電極和加有第二聚焦電壓的第二組聚焦電極,第二聚焦電壓由固定電壓和隨電子束偏轉(zhuǎn)同步變化的動態(tài)電壓組成。第一和第二組聚焦電極的面對的電極之間形成多個軸向隔開的靜電四極透鏡。多個靜電四極透鏡中最接近陰極的靜電四極透鏡構(gòu)形為能使透鏡對兩個側(cè)邊電子束的透鏡作用比對中心電子束的透鏡作用弱。
文檔編號H01J29/48GK1344008SQ0113319
公開日2002年4月10日 申請日期2001年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月8日
發(fā)明者宮川晃一, 加藤真一, 野口一成, 內(nèi)田剛 申請人:株式會社日立制作所