專利名稱：彩色顯像管裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色顯像管裝置，特別是涉及將單電子束實際上時分為多電子束而顯示圖像的彩色顯像管裝置。
通常，彩色顯像管裝置內(nèi)裝有發(fā)射三條電子束的電子槍部件。從該電子槍部件發(fā)射出來的三條電子束在偏轉(zhuǎn)裝置產(chǎn)生的磁場的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，三條電子束通過蔭罩后沿水平及垂直方向掃描與蔭罩相對的熒光屏，在屏上顯示出彩色圖像。
對于這樣的彩色顯像管裝置，特開昭61-263030號公報登載了從陰極發(fā)射單電子束，并將該單電子束實際上時分為三條電子束顯示圖像的彩色顯像管裝置。
即，如圖1所示，該彩色顯像管裝置具有由發(fā)射單電子束1的1個陰極K、位于該陰極K與熒光屏2之間的對從陰極K發(fā)射出來的電子束或電子束的一部分進行控制、加速、聚焦的第1、第2、第3、第4、第5柵極(在圖1中，只示出了第4柵極G4)和會聚電極C構(gòu)成的電子槍。在該裝置中，第4柵極G4作為第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置，它由兩個相對的電極構(gòu)成，利用該第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置，從陰極K發(fā)射出來的單電子束1沿偏離管軸Z的方向分3個階段進行靜電偏轉(zhuǎn);分離為3條電子束段。會聚電極C由作為第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置的1對中央電極C1和位于該中央電極C1兩側(cè)的1對兩側(cè)電極C2構(gòu)成，用以使利用第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置偏轉(zhuǎn)到偏離管軸方向的各電子束段向接近管軸的方向發(fā)生靜電偏轉(zhuǎn)。
在圖1中，5是使三條電子束偏轉(zhuǎn)的主偏轉(zhuǎn)裝置，6是其偏轉(zhuǎn)中心面，7是蔭罩，8是用于切換紅、綠、藍圖像信號的三色圖像信號切換器。
按照這樣的彩色顯像管裝置，由于可以減小入射到偏轉(zhuǎn)裝置的偏轉(zhuǎn)中心面的電子束的間隔，所以，可以顯示高分辨率、高會聚品位的彩色圖像。
但是，這種彩色顯像管裝置存在如下問題。即，需要2個對從陰極K發(fā)射出來的單電子束進行輔助偏轉(zhuǎn)的輔助偏轉(zhuǎn)裝置，這樣，便使顯像管的總長度增長，并且必須增大用于輔助偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)功率。另外，制造成本也提高。
如上所述，將單電子束實際上時分為3個電子束而動作的彩色顯像管裝置是以往所熟知的。但是，由于這種彩色顯像管裝置必須設(shè)置2個對單電子束進行輔助偏轉(zhuǎn)的輔助偏轉(zhuǎn)裝置，所以，必然使顯像管的總長度增長，并且必須增大用于輔助偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)功率。另外，制造成本也提高。
本發(fā)明的目的是提供這樣一種彩色顯像管裝置，即在利用2個輔助偏轉(zhuǎn)裝置將單電子束實際上分裂為3個電子束的彩色顯像管裝置中，可以縮短顯像管的總長度，減小用于輔助偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)功率和降低制造成本。
本發(fā)明的彩色顯像管裝置具有電子槍、主偏轉(zhuǎn)裝置、第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置和第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置。電子槍具有發(fā)生電子束的陰極和從該陰極開始至熒光屏的方向順序設(shè)置的對從陰極發(fā)射出來的電子束進行控制、加速和聚焦的多個電極，用以向熒光屏發(fā)射聚焦的電子束;主偏轉(zhuǎn)裝置使從該電子槍發(fā)射出來的電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)，用以使電子束沿水平和垂直方向掃描熒光屏;第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置用以與輸給電子槍的多個顏色的圖像信號的切換同步地使從陰極發(fā)射出來的單電子束向偏離管軸的方向偏轉(zhuǎn)、實際上分裂為多條電子束;第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置位于上述第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置與主偏轉(zhuǎn)裝置之間，用以使多條電子束向靠近管軸的方向偏轉(zhuǎn)。而且，在該彩色顯像管裝置中，將第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置作為設(shè)在電子槍的控制電極與聚焦電極之間的加速電極系統(tǒng)中的靜電偏轉(zhuǎn)透鏡，將第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置作為最終將電子束聚焦到熒光屏上的電子槍的主電子透鏡。
如上所述，如果具有第1、第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置，并利用主電子透鏡作為第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置，就不必另外設(shè)置第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置，從而可以縮短顯像管的總長度，減小輔助偏轉(zhuǎn)功率和降低制造成本。
另外，如果將第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置作為設(shè)在控制電極與聚焦電極之間的加速電極系統(tǒng)中的靜電偏轉(zhuǎn)透鏡，由于在電子束速度低的區(qū)域進行輔助偏轉(zhuǎn)，所以，可以減小輔助偏轉(zhuǎn)功率，并且，由于在電子束的交叉點附近進行第1輔助偏轉(zhuǎn)，所以，將第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置作為主電子透鏡，可以同時進行被分割的多條電子束的聚焦和會聚。
圖1是用于說明現(xiàn)有的彩色顯像管裝置的動作的圖;
圖2是本發(fā)明的一個實施例的彩色顯像管裝置的結(jié)構(gòu)簡略剖面圖;
圖3是本發(fā)明的一個實施例的電子槍的結(jié)構(gòu)簡略剖面圖;
圖4是用于說明上述彩色顯像管裝置的動作的圖;
圖5A和圖5B是分別用于說明彩色顯像管裝置的電子透鏡對三條電子束進行的聚焦和會聚。
下面，參照


本發(fā)明的彩色顯像管裝置的一個實施例。
圖2是本發(fā)明的一個實施例的彩色顯像管裝置的結(jié)構(gòu)。該彩色顯像管裝置具有由屏板10和與該屏板10焊接成一體的漏斗狀的錐體11構(gòu)成的外殼，在上述屏板10的內(nèi)表面上形成由發(fā)藍、綠、紅光的帶狀三色熒光層構(gòu)成的熒光屏12，與該熒光屏12相對地在其內(nèi)側(cè)設(shè)有形成大量的電子束通孔的蔭罩13。另一方面，電子槍15封裝在錐體11的管頸14內(nèi)部。從錐體11的大直徑部分16的內(nèi)表面到與管頸14的接合部分的內(nèi)表面設(shè)有內(nèi)表面導電膜17，該內(nèi)表面導電膜17與設(shè)在錐體11的大直徑部分16的側(cè)面上的陽極端子18連接。另外，主偏轉(zhuǎn)裝置19裝配在錐體11的大直徑部分16與管頸14的接合部的外側(cè)。
如圖3所示電子槍15具有發(fā)生單電子束的陰極K、對該陰極K加熱的燈絲H和設(shè)在陰極K與熒光屏12之間的對從陰極K發(fā)射出來的電子束或電子束的一部分進行控制、加速、聚焦的第1-第6柵極G1-G6，這些陰極K、燈絲H和第1-第6柵極G1-G6由1對絕緣支持體(圖中未示出)固定為一個整體。
第1、第2柵極G1、G2由相互靠近設(shè)置的平板狀電極構(gòu)成，在其板面上形成能通過電子束的比較小的圓形孔。第3柵極G3也由平板狀的電極構(gòu)成，在該第3柵極G3上形成比能通過電子束的第2柵極G2上的孔大的圓形孔。第4、第5、第6柵極G4、G5、G6由按指定間隔設(shè)置的能通過電子束的圓筒狀電極構(gòu)成。
另外，在該彩色顯像管裝置中，在第2柵極G2與第3柵極G3之間的加速電極系統(tǒng)中，設(shè)有由1對偏轉(zhuǎn)電極GD1、GD2構(gòu)成的輔助偏轉(zhuǎn)裝置，即第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置。這1對偏轉(zhuǎn)電極GD1、GD2將與電子槍的軸一致的管軸Z夾在中間兩者相對地設(shè)置在沿水平方向即X軸方向相對設(shè)置，且靠近第3柵極G3一側(cè)的間隔比靠近第2柵極G2一側(cè)的間隔大，并且與電子槍的各電極一起固定在1對絕緣支持體上。
在電子槍的各電極上加上如下電壓。即，陰極K保持為約150V的截止電壓，通過三色圖像信號切換器20，按指定的周期順序?qū)⑷珗D像信號輸給陰極K。第1柵極G1上加的電壓為接地電位，第2和第3柵極G2、G3上加的電壓約為700V，第4柵極G4上加的電壓約為15KV，第5柵極G5上加的電壓為接地電壓，第6柵極G6上加的電壓與第4柵極G4相同，約為15KV。另外，在第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置上加上平均約為700V的電壓，以使在1對偏轉(zhuǎn)電極GD1、GD2之間產(chǎn)生數(shù)十-數(shù)百伏的電位差。
通過加上這樣的電壓，就可以由第1、第2柵極G1、G2控制從陰極K產(chǎn)生單電子束，發(fā)射出來的電子束在第2柵極G2的附近形成交叉點CO，入射到由第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置的1對偏轉(zhuǎn)電極GD1、GD2形成的靜電偏轉(zhuǎn)透鏡后分裂為三條電子束。然后，這三條電子束通過第3柵極G3后入射到由第4、第5、第6柵極G4、G5、G6形成的主電子透鏡ML內(nèi)，由該主電子透鏡ML最后聚焦到熒光屏上。
這時，與輸給陰極K的三色圖像信號同步地分三個階段改變加到第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置的1對偏轉(zhuǎn)電極GD1、GD2上的電壓，第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置便可使經(jīng)過上述交叉點CO入射的從陰極K發(fā)射出來的單電子束分三個階段向偏離管軸的水平方向偏轉(zhuǎn)，從而實際上分裂為由三色圖像信號調(diào)制過的三條電子束21B、21G、21R。在這三條電子束21B、21G、21R中，未受到偏轉(zhuǎn)的中心電子束21G入射到由上述第4、第5、第6柵極G4、G5、G6形成的主電子透鏡ML的中央，并且通過該主電子透鏡ML的中央后到達熒光屏的中央。另一方面，由第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置偏轉(zhuǎn)過的兩側(cè)的電子束21B、21R入射到主電子透鏡ML的周邊部分，通過該主電子透鏡ML的聚焦作用，各電子束21B、21R的中心軸沿水平方向向靠近管軸Z的方向偏轉(zhuǎn)。
也就是說，在電子槍中，由第4、第5、第6柵極G4、G5、G6形成的主電子透鏡ML具有將電子束最后聚焦到熒光屏中央的作用和使利用第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置分三個階段的偏轉(zhuǎn)而得到的三個電子束21B、21G、21R會聚到熒光屏上的作為第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置的作用。利用該主電子透鏡ML的作用，由第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置偏轉(zhuǎn)到偏離管軸方向的三條電子束21B、21G、21R最終便可聚焦并會聚到熒光屏的中央。
第3柵極G3位于第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置的1對偏轉(zhuǎn)電極GD1、GD2與高電位的第4柵極G4之間，用以防止形成使電子束畸變的4極透鏡。
因此，如果像上述那樣在電子槍中設(shè)置第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置，就可以如圖4所示的那樣，從陰極K發(fā)射出來的單電子束21通過由第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置形成的靜電偏轉(zhuǎn)透鏡ED向偏離管軸Z的水平方向偏轉(zhuǎn)，實際上分裂為由三色圖像信號調(diào)制的三條電子束21B、21G、21R，這三條電子束21B、21G、21R分別通過主電子透鏡ML而聚焦，并且向靠近管軸Z的水平方向偏轉(zhuǎn)。然后，這三條電子束21B、21G、21R在主偏轉(zhuǎn)裝置19產(chǎn)生的磁場的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由這三條電子束21B、21G、21R通過蔭罩后沿水平和垂直方向掃描熒光屏12。
在上述結(jié)構(gòu)的電子槍中，除了第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置外，不必另外設(shè)置使向偏離管軸方向偏轉(zhuǎn)的三條電子束21B、21G、21R向靠近管軸的方向偏轉(zhuǎn)用的第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置，從而不需要用以設(shè)置第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置的空間，所以，可以縮短彩色顯像管裝置的總長度。另外，與圖1所示的另外設(shè)置第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置的彩色顯像管裝置相比，在圖4所示的裝置中，可以不必增大偏轉(zhuǎn)功率，另外，可以降低彩色顯像管裝置的制造成本。
這里，如上述那樣利用電子槍的主電子透鏡ML作為第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置時，有時難以使三條電子束21B、21G、21R的聚焦和會聚同時達到最佳狀態(tài)。即，如圖5A所示，從陰極K發(fā)射出來的單電子束在形成交叉點CO后，通過第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置形成的靜電偏轉(zhuǎn)透鏡ED的偏離管軸Z的方向偏轉(zhuǎn)后，實際上分裂為三條電子束21B、21G、21R，這三條電子束21B、21G、21R在由主電子透鏡ML進行聚焦和會聚的結(jié)構(gòu)中，從主電子透鏡ML角度看，與各電子束21B、21G、21R的聚焦對應的物點A是交叉點CO的位置，另一方面，與會聚對應的物點B是第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置形成的靜電偏轉(zhuǎn)透鏡ED的位置，與聚焦對應的物點和與會聚對應的物點不一致，不能同時進行聚焦和會聚。例如，設(shè)主電子透鏡ML的強度為適合于三條電子束21B、21G、21R的會聚的強度時，則三條電子束21B、21G、21R成為過聚焦狀態(tài);相反，如果使主電子透鏡ML的強度為適合于三條電子束21B、21G、21R的聚焦的強度時，則三條電子束21B、21G、21R成為會聚不足的狀態(tài)。
但是，如果像這一彩色顯像管裝置那樣，將第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置設(shè)在作為加速電極的第2柵極G2的附近，即位于作為控制電極的第1柵極G1與作為聚焦電極的第4柵極G4之間的加速電極系統(tǒng)中，則如圖5B所示，從主電子透鏡ML角度看，由于與三條電子束21B、21G、21R的聚焦對應的物點A即交叉點CO的位置和與會聚對應的物點B即第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置形成的靜電偏轉(zhuǎn)透鏡ED的位置十分接近，所以，可以使三條電子束21B、21G、21R的聚焦和會聚同時達到最佳狀態(tài)。
另外，即使聚焦和會聚的物點不完全一致，由于其誤差范圍很小，所以，可以利用現(xiàn)有彩色顯像管裝置中使用的電子束軌道調(diào)整用磁鐵進行調(diào)整。
另外，關(guān)于三條電子束21B、21G、21R的會聚，特開昭61-265989號公報發(fā)表的技術(shù)是將電子槍設(shè)計為平行地發(fā)射三條電子束的電子槍，通過控制三色圖像信號的位相，調(diào)整熒光屏上會聚的偏差，與該技術(shù)進行組合，也可以獲得具有同樣效果的彩色顯像管裝置。這時，三條電子束可以不完全會聚到熒光屏上，至少在受到主電子透鏡的會聚作用后，三條電子束可以平行或者向接近電子槍軸的方向偏轉(zhuǎn)。
如上所述，如果在位于電子槍15的控制電極與聚焦電極之間的加速電極系統(tǒng)中，設(shè)置將從陰極K發(fā)射出來的單電子束分三個階段向偏離管軸的方向偏轉(zhuǎn)、實際上分裂為三條電子束的第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置，則即使使用電子槍15的主電子透鏡ML作為使向偏離上述管軸方向偏轉(zhuǎn)的三條電子束向接近管軸方向偏轉(zhuǎn)的第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置，也可以使三條電子束的聚焦和會聚同時達到最佳狀態(tài)，并且，即使加速電極系統(tǒng)的電位較高，由于是約為1KV的比較低的電位，所以，可以減小電子束的輔助偏轉(zhuǎn)所需要的功率。
在上述實施例中，對主電子透鏡形成單電位型電子透鏡的電子槍作了說明，但是本發(fā)明也可以適用于其他形式的電子槍。
在上述實施例中，對由第1、第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置得到的三條電子束排成一列的情況進行了說明，但是，也可以適用于由這些輔助偏轉(zhuǎn)裝置得到的三條電子束排成三角形的情況。
在上述實施例，對利用第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置分三個階段偏轉(zhuǎn)、實際上得到三條電子束的情況進行了說明，但是，由該第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置進行的偏轉(zhuǎn)不限于分三個階段，也可以適用于分為多個階段、實際上得到多條電子束的情況。
在本實施例中，對相對于1個熒光屏具有1個電子槍的彩色顯像管裝置進行了說明，但是，像實開昭47-9349號公報、實公昭39-25641號公報、特公昭42-9349號公報等所記載的那樣，對于利用從多個電子槍發(fā)射出來的電子束將1個熒光屏分割為多個區(qū)域進行掃描的彩色顯像管裝置，本發(fā)明也可以適用上述各個電子槍。
在具有與輸給電子槍的多種顏色的圖像信號的切換同步地使從陰極發(fā)射出來的單電子束向偏離管軸的方向偏轉(zhuǎn)、實際上分裂為多條電子束的第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置和位于該第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置與主偏轉(zhuǎn)裝置之間的使多條電子束向靠近管軸的方向偏轉(zhuǎn)的第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置的彩色顯像管裝置中，如果將第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置作為設(shè)置在電子槍的控制電極與聚焦電極之間的加速電極系統(tǒng)中的靜電偏轉(zhuǎn)透鏡，將第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置作為最終將電子束聚焦到熒光屏上的電子槍的主電子透鏡，就不必另外設(shè)置第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置，從而可以縮短顯像管的總長度，減小輔助偏轉(zhuǎn)功率和降低制造成本。另外，將第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置作為設(shè)置在控制電極與聚焦電極之間的加速電極系統(tǒng)中的靜電偏轉(zhuǎn)透鏡，由于在電子束的速度低的區(qū)域內(nèi)進行輔助偏轉(zhuǎn)，所以，可以減小輔助偏轉(zhuǎn)功率。并且，由于在電子束的交叉點附近進行第1輔助偏轉(zhuǎn)，所以，將第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置作為主電子透鏡，也可以使多條電子束同時進行聚焦和會聚。
權(quán)利要求
1.彩色顯像管裝置的特征在于具有如下裝置發(fā)生第1、第2和第3圖像信號的裝置；發(fā)生單電子束的裝置；將第1、第2和第3圖像信號連續(xù)交替地輸給發(fā)生單電子束的裝置、對單電子束進行調(diào)制的切換裝置；控制單電子束形成交叉點的控制裝置；對從交叉點過來的單電子束進行加速、并與第1、第2和第3圖像信號加到發(fā)生單電子束的裝置上同步地使該加速的單電子束發(fā)生靜電偏轉(zhuǎn)從而分裂為與第1圖像信號對應的第1電子束、與第2圖像信號對應的第2電子束和與第3圖像信號對應的第3電子束的第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置；第1、第2和第3電子束投射到其上后發(fā)出光線的裝置；將通過第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置的第1、第2和第3電子束聚焦到發(fā)生上述光線的裝置上的主電子透鏡；使第1、第2和第3電子束偏轉(zhuǎn)、用電子束對發(fā)生上述光線的裝置沿水平和垂直方向進行掃描的主偏轉(zhuǎn)裝置。
2.按權(quán)利要求1所述的彩色顯像管裝置的特征在于控制裝置包括分別具有使單電子束通過的通孔的平板狀第1、第2和第3柵電極。
3.按權(quán)利要求2所述的彩色顯像管裝置的特征在于第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置包括位于第2和第3柵電極之間的1對偏轉(zhuǎn)電極，這1對偏轉(zhuǎn)電極設(shè)置得使它們之間的間隔沿電子束的前進方向逐漸變寬。
4.按權(quán)利要求1所述的彩色顯像管裝置的特征在于主電子透鏡包括通過第1、第2和第3電子束的第4、第5和第6圓筒狀柵電極。
全文摘要
在具有與輸給電子槍的多種顏色的圖像信號的切換同步地使從陰極發(fā)射出來的單電子束向偏離管軸Z的方向偏轉(zhuǎn)、實際上分裂為多條電子束的第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置和位于第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置與主偏轉(zhuǎn)裝置之間的使多條電子束向靠近管軸的方向偏轉(zhuǎn)的第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置的彩色顯像管中，將第1輔助偏轉(zhuǎn)裝置作為設(shè)在電子槍的控制電極G1與聚焦電極G4之間的加速電極系統(tǒng)中的靜電偏轉(zhuǎn)透鏡，將第2輔助偏轉(zhuǎn)裝置作為最后將電子束聚焦到熒光屏上的電子槍的主電子透鏡。
文檔編號H04N9/26GK1105150SQ94115158
公開日1995年7月12日 申請日期1994年9月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月9日
發(fā)明者下河邊慈郎, 蒲原英治, 西村孝司 申請人:株式會社東芝