專利名稱：有低動(dòng)態(tài)調(diào)整電壓的陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陰極射線管，它裝有控制偏轉(zhuǎn)到熒光屏周界部分的電子束光點(diǎn)形式作用的主透鏡的電子槍，以改進(jìn)用于直視彩色電視接收機(jī)或彩色顯示屏的陰極射線管的熒光屏周界部分的分辨率。
用在直視式或投影式電視接收機(jī)的彩色顯示器、顯示終端裝置和類似物中的陰極射線管由圖象屏的板部分、裝電子槍的頸部和用于連接板部分和頸部分的收縮部分組成，附于收縮部分的偏轉(zhuǎn)線圈用于偏轉(zhuǎn)電子束，自電子槍發(fā)射的電子束在板部分內(nèi)面形成的熒光屏上進(jìn)行掃描。
裝于頸部的電子槍裝有電子束產(chǎn)生裝置，它具有產(chǎn)生電子束的陰極和用于控制該電子束的控制極，還裝有用于聚焦、加速和會(huì)聚控制電子束的由各種電極組成的主透鏡單元。
從陰極發(fā)射的電子束由加于控制極或陰極的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，并借主透鏡電極形成為要求的截面形狀和具有所要求的能量之后射向熒光屏。
圖5是用于說明彩色陰極射線管結(jié)構(gòu)一例的示意剖視圖，其中為便于說明，電子槍部分的形狀是放大了的。
在圖5中，裝于頸部的電子槍包括電子束產(chǎn)生裝置和加速并聚焦從電子束產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生電子束的主透鏡單元，并使電子束射到熒光屏3，該熒光屏包括涂有并形成在組成玻璃殼1的面板2內(nèi)壁上的三種熒光物質(zhì)。
電子束產(chǎn)生裝置包括陰極7、8和9、第一柵極(G1)10和第二柵極(G2)3。從陰極7、8和9發(fā)射的電子束沿一共有面(水平方向)上彼此大致平行的中心軸35、36、和37射出，且在通過第一柵極10和第二柵極30之后射到主透鏡單元。
該主透鏡單元包括呈一主透鏡電極的第三柵極(G3)31、第四柵極(G4)32和屏蔽罩電極33。在第三柵極(G3)31和屏蔽罩電極33中形成的電子束通孔70、71、72、76、77和78的中心軸分別處在中心軸35、36和37上。
另外，呈另一主透鏡電極的第四柵極32的中心電子束通孔74的中心軸處在中心軸36上。但兩側(cè)電子束通孔73和75的中心軸38和39不在中心軸35和37上，而分別從中心軸35和37稍朝外偏開。
工作時(shí)，第三柵極31的電位設(shè)置成低于第四柵極32的電位。具有高電位的第四柵極32和屏蔽罩電極33接至導(dǎo)電膜5，使其電位與通過導(dǎo)電簧或類似物(未示出)而覆在收縮部分內(nèi)面上的導(dǎo)電膜5的電位相等。
由于在第三柵極31和第四柵極32的中心電子束通孔是同軸的，因此在這兩個(gè)電極中心部位形成軸對(duì)稱的主透鏡，且中心電子束由該主透鏡聚焦并沿軸線軌道直線前進(jìn)。
另一方面，由于兩電極的兩側(cè)的電子束通孔的軸線彼此偏離，在側(cè)面形成非軸對(duì)稱的主透鏡。于是，外側(cè)電子束通過偏離透鏡中心軸的部位而朝向形成在主透鏡區(qū)域的、第四柵極32側(cè)面的發(fā)散透鏡區(qū)域中的中心電子束，并承受主透鏡的聚焦作用，同時(shí)承受朝向中心電子束的會(huì)聚力。
按這種方式，三個(gè)電子束被聚焦且同時(shí)會(huì)合在蔭罩板4上。這種會(huì)聚作用稱為靜會(huì)聚。
電子束在蔭罩板的定色孔上接受顏色選擇，僅使其中一部分通過定色孔，以激發(fā)對(duì)應(yīng)于各電子束的彩色熒光。
另外，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)6偏轉(zhuǎn)電子束，使之在熒光屏上作水平和垂直方向掃描，從而在熒光屏上形成二維圖象。
目前，已提出了帶有所謂靜電四極透鏡的彩色顯象管的電子槍，以改進(jìn)熒光屏周界部分的分辨率。
在這種型式的電子槍中，陰極、第一柵極和第二柵極組成電子束產(chǎn)生裝置，由該電子束產(chǎn)生裝置發(fā)出的一組電子束沿一水平面上彼此大致平行的初始路徑前進(jìn)，并射到由聚焦電極、加速電極和屏蔽罩電極組成的主透鏡單元上。
構(gòu)成主透鏡單元的聚焦電極由第一部件和第二部件組成，并通過使設(shè)在第一部件上的孔眼電極和設(shè)在第二部件上的平面校正電極相對(duì)放置而構(gòu)成靜電四極透鏡。
以極限加速電壓20KV一直到最高的35KV加于加速電極。另外，將通常是5-10KV的恒定電壓的第一聚焦電壓加到聚焦電極上。
另一方面，第二聚焦電壓加到聚焦電極的第二部件上。第二聚焦電壓包括一個(gè)與隨電子束偏移量同步變化的動(dòng)態(tài)校正電壓疊加的恒定電壓。
彩色陰極射線管熒光屏周界部分的分辨率通過使用上述電子槍而得到了顯著改善。也就是說，完成了校正工作，這時(shí)，由于自會(huì)聚偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用而偏向熒光屏周界部分的電子束的光斑在水平方向被拉長所呈現(xiàn)的象散性，和在垂直方向由靜電四極透鏡形成的電子束的延伸而造成的象散性，得以互相抵消。
從主透鏡到熒光屏中心的距離和從主透鏡到熒光屏周界部分的距離是不一樣的。當(dāng)電子束在最佳狀況下在象平面中心聚焦時(shí)，該聚焦?fàn)顩r在屏周界部分就偏離了最佳狀況，于是須要校正造成分辨率變壞的象場(chǎng)彎曲畸變(curvature-of-field aberration)。也就是說，當(dāng)加上動(dòng)態(tài)校正電壓時(shí)，形成在加速電極與上述聚焦電極的第二元件之間的末級(jí)透鏡的主透鏡強(qiáng)度降低了，于是偏離的電子束在屏周界部分得到最佳地聚焦，象場(chǎng)彎曲畸變和象散性得以校正。
但是在用有靜電四極透鏡的電子槍時(shí)，須有產(chǎn)生動(dòng)態(tài)校正電壓的電路，特別是在有高的動(dòng)態(tài)校正電壓時(shí)，這就增加了產(chǎn)品的成本。因此，在偏轉(zhuǎn)象差(deflection aberration)中提高校正靈敏度是必要的。
當(dāng)增加靜電四極透鏡強(qiáng)度時(shí)，在偏轉(zhuǎn)象差中象散性的校正靈敏度易于得到改進(jìn)。但涉及到象場(chǎng)彎曲畸變，其校正靈敏度的改進(jìn)是不容易的，因?yàn)橄髨?chǎng)彎曲畸變是由主透鏡加以校正的。以增加主透鏡強(qiáng)度來改進(jìn)對(duì)象場(chǎng)彎曲畸變的校正靈敏度時(shí)，即使電子束不偏轉(zhuǎn)，也不可能在屏幕上使電子束聚焦。
即使僅對(duì)象散性的校正靈敏度進(jìn)行改進(jìn)，其與象場(chǎng)彎曲校正的不平衡，也不會(huì)導(dǎo)致動(dòng)態(tài)校正電壓的降低。
于是，已提出用于降低動(dòng)態(tài)校正電壓和降低產(chǎn)品成本的電子槍結(jié)構(gòu)。
圖6是用于說明無須降低場(chǎng)曲校正靈敏度以低成本改進(jìn)象散調(diào)整靈敏度的電子槍結(jié)構(gòu)的示意圖，其中標(biāo)號(hào)8表示陰極，標(biāo)號(hào)10表示第一柵極，標(biāo)號(hào)30表示第二柵極，標(biāo)號(hào)31表示包括第三柵極的聚焦電極組，標(biāo)號(hào)32表示包括加速電極的第四柵極，標(biāo)號(hào)33表示屏蔽罩電極。
如圖6所示，聚焦電極31分成為若干電極件31-1，31-2，31-3，31-4，31-5和31-6。在這些聚焦電極組件中，除靜電四極透鏡外，至少還設(shè)置有起場(chǎng)曲校正透鏡作用的一軸對(duì)稱透鏡。另外，主透鏡具有使電子束的截面形狀變形為垂直拉長形式的強(qiáng)象散性。這個(gè)時(shí)候，在上述慣用電子槍中必須改變二聚焦電壓的直流電壓分量，但施加動(dòng)態(tài)調(diào)整電壓的方式保持一樣。
也就是說，在慣用的電子槍中，二直流聚焦電壓近似有相同值，而動(dòng)態(tài)校正電壓隨電子束偏轉(zhuǎn)量的增加而增加。反之，在圖6所示的電子槍中，二直流聚焦電壓之一顯著大于另一個(gè)，且其電壓之差至少要大于動(dòng)態(tài)調(diào)整電壓的最大值。按這種方式，當(dāng)電子束的偏轉(zhuǎn)量增加且因此動(dòng)態(tài)調(diào)整電壓也增加時(shí)，在軸對(duì)稱透鏡中的電位差減小了，透鏡強(qiáng)度亦降低了。
于是在使電子束偏轉(zhuǎn)時(shí)，使電子束聚焦的力減弱了，從而校正了象場(chǎng)彎曲畸變。
以這種方式，至少有一個(gè)場(chǎng)曲校正透鏡加在通常僅設(shè)有主透鏡的慣用場(chǎng)曲校正透鏡中。因此降低動(dòng)態(tài)調(diào)整電壓是可能的。
另外，通過增加靜電四極透鏡強(qiáng)度或增加其數(shù)量，可以降低用于校正所需要的電壓，這也涉及對(duì)象散的校正。
以這種方式，在采用圖6所示型式的電子槍的彩色陰極射線管中，動(dòng)態(tài)調(diào)整電壓得以降低，而電路成本的增加得以抑制。
采用上述靜電四極透鏡的電子槍已公開于日本專利文獻(xiàn)No.43532/1992上。
但是，在采用公開于日本專利文獻(xiàn)No.43532/1992中的電子槍的彩色陰極射線管中，由于該電子槍的電極結(jié)構(gòu)而存在下面的問題。
比起借主透鏡的作用來看，借上述軸對(duì)稱透鏡使場(chǎng)曲校正的作用減弱了。于是聚焦電極應(yīng)分成若干個(gè)電極，以及應(yīng)形成若干個(gè)(實(shí)際上為4或5個(gè))軸對(duì)稱透鏡，以顯著地降低動(dòng)態(tài)校正電壓。
這就使得電子槍的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且制造中的精度要求也非常嚴(yán)格。
本發(fā)明目的在于解決傳統(tǒng)工藝的上述問題并提供這樣一種陰極射線管，其以簡單的結(jié)構(gòu)利用靜電四極透鏡降低了電子槍的動(dòng)態(tài)校正電壓，由此減少由于電子束光點(diǎn)在熒光屏周界部分的偏移象差造成的圖象惡化，并改善了分辨率。上述目的可借本發(fā)明來實(shí)現(xiàn)，其中不用軸對(duì)稱透鏡，而是采用在水平方向有強(qiáng)聚焦作用的縫隙透鏡，以便在聚焦電極中構(gòu)成場(chǎng)曲校正透鏡。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所提供的陰極射線管至少具有一電子槍，該電子槍有用于產(chǎn)生若干電子束的電子束產(chǎn)生裝置，電子束以水平方向排列并受到控制，還有使電子束產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的若干電子束在熒光屏上聚焦的主透鏡單元;以及還提供有使這些電子束在熒光屏上掃描的偏轉(zhuǎn)線圈;所說電子槍的主透鏡單元包括加有極限加速電壓的加速電極;和加有至少第一聚焦電壓和第二聚焦電壓兩種不同聚焦電壓的第一種聚焦電極組和第二種聚焦電極組;
其中至少有第一電子透鏡和第二電子透鏡的兩個(gè)非軸對(duì)稱電子透鏡形成在構(gòu)成第一種聚集電極組的第一電極件和構(gòu)成第二種聚焦電極組的第二電極件之間。第一電子透鏡中用于在水平方向聚焦若干電子束的第一聚焦力總是強(qiáng)于在垂直方向聚焦若干電子束的第二聚焦力。第二電子透鏡中，根據(jù)加到第一種聚焦電極組的第一聚焦電壓和加到第二種聚焦電極組的第二聚焦電壓哪一個(gè)更高，使在水平和垂直方向之一上聚焦若干電子束的聚焦強(qiáng)度要大于另一個(gè)方向的聚焦強(qiáng)度;
其中第一聚焦電壓和第二聚焦電壓的任一個(gè)隨若干電子束的偏轉(zhuǎn)量而同步變化。
在這種場(chǎng)合下，該第一和第二聚焦電壓的一個(gè)直流電壓分量要顯著大于另一個(gè)，其電壓之差至少要大于動(dòng)態(tài)校正的最大值。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，按上述情況提供的陰極射線管，其在包括第一非軸對(duì)稱電子透鏡的第一種電極組和第二種電極組中相互對(duì)置的電極的兩個(gè)相對(duì)面上形成一些孔，其中在垂直方向上的直徑大于在水平方向上的直徑。
第二非軸對(duì)稱電子透鏡通常為靜電四極透鏡，而第一非軸對(duì)稱電極透鏡起場(chǎng)曲校正透鏡作用。
另外，本發(fā)明目的可借使場(chǎng)曲校正透鏡為軸對(duì)稱透鏡(不必是非軸對(duì)稱透鏡)并把該場(chǎng)曲校正透鏡安排在靜電四極透鏡與加有最后加速電壓的加速電極之間而實(shí)現(xiàn)。這時(shí)，若使場(chǎng)曲校正透鏡為非軸對(duì)稱透鏡，本發(fā)明的效果可進(jìn)一步增加。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所提供的陰極射線管具有用于產(chǎn)生若干電子束的電子束產(chǎn)生裝置，電子束以水平方向排列并受到控制，該陰極射線管的電子槍至少有由若干電極組成的主透鏡單元，所述電極包括將電子束產(chǎn)生裝置發(fā)出的若干電子束聚焦到熒光屏上的聚焦電極和加速電極;
其中聚焦電極與施以最高電壓的加速電極并置，處在組成主透鏡的多個(gè)電極中，并包括一組分開的電極件;
其中加有與若干電子束的偏轉(zhuǎn)同步變化的第一電壓和有恒定值的以使若干電子束在水平方向和垂直方向任一方向上有力聚焦的第二電壓的第二電子透鏡，根據(jù)該第一電壓和第二電壓的哪一個(gè)較另一個(gè)更高，而設(shè)置在構(gòu)成聚焦電極的若干分開件之中;
當(dāng)?shù)谝浑妷汉偷诙妷杭拥降谝浑娮油哥R上時(shí)，其中用以聚焦若干電子束的第一聚焦力和第二聚焦力二者在水平方向和垂直方向隨第一電壓和第二電壓間的電壓差而增加，這樣的第一軸對(duì)稱或非軸對(duì)稱電子透鏡的至少一個(gè)設(shè)置在構(gòu)成聚焦電極的若干分開的電極件之中;
其中第一軸對(duì)稱或非軸對(duì)稱電子透鏡的至少一個(gè)設(shè)置在第二電子透鏡與主透鏡之間。
在這種情況下，第一和第二聚焦電壓之一是一恒定電壓和依電子束偏轉(zhuǎn)量而變化的動(dòng)態(tài)校正電壓的疊加，且第一和第二聚焦電壓的直流電壓分量之一顯著大于另一個(gè)，而電壓之差至少要大于動(dòng)態(tài)校正電壓的最大值。


圖1是用于說明設(shè)置在本發(fā)明陰極射線管中電子槍的第一實(shí)施例的主透鏡單元主要部分的縱向剖視圖;
圖2是沿圖1A-A線的剖視圖;
圖3是沿圖1B-B線的剖視圖;
圖4是本發(fā)明電子槍工作方式的示意圖;
圖5是用于說明陰極射線管結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的示意剖面圖;
圖6是用于說明以低成本但不降低場(chǎng)曲校正作用而能改善象散校正靈敏度的電子槍結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖7是用于說明本發(fā)明陰極射線管中電子槍的第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖;
圖8a和8b是形成圖7中象散透鏡的平面電極結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的示意圖;
圖9a和9b是用于說明分別裝在包括聚焦電極和加速電極的第二電極件里面的內(nèi)電極的形狀的一個(gè)例子的前視圖;
圖10是用于說明本發(fā)明陰極射線管中電子槍的第三實(shí)施例結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖;
圖11a、11b和11c是包括場(chǎng)曲校正透鏡的電極件的兩個(gè)相對(duì)電子束通孔形狀的例子的示意圖。
在圖6所示的傳統(tǒng)工藝中，在屏周界部分，動(dòng)態(tài)校正電壓增加了，在水平方向，象散校正通過靜電四極透鏡有增強(qiáng)電子束聚焦力的作用，而場(chǎng)曲校正通過主透鏡和所加的軸對(duì)稱透鏡則有削弱聚焦力的作用。另一方面，在垂直方向，二者都有削弱電子束聚焦力的作用。
于是，兩種透鏡在水平方向上有相互削弱作用，而在垂直方向上有相互增強(qiáng)作用。
在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，場(chǎng)曲校正透鏡是非軸對(duì)稱透鏡，通過該非軸對(duì)稱透鏡，聚焦力在水平方向增強(qiáng)而在垂直方向削弱，因此進(jìn)一步補(bǔ)償了在垂直方向上的象散，改進(jìn)了場(chǎng)曲校正在水平方向上的靈敏度，并補(bǔ)償了校正作用被靜電四極透鏡減小了的部分。
用這種方式，象散校正和場(chǎng)曲校正兩種調(diào)整都能有效地完成。因此，沒有必要設(shè)置許多級(jí)場(chǎng)曲校正透鏡，并且借助簡化電子槍結(jié)構(gòu)從而能以低成本得到有高分辨率的彩色陰極射線管。
本發(fā)明的實(shí)施例可參考附圖詳細(xì)說明如下。
圖1是主透鏡單元主要部分的縱剖視圖，用于說明根據(jù)本發(fā)明設(shè)在陰極射線管中的電子槍的第一個(gè)實(shí)施例。圖2是沿圖1A-A線的剖視圖。圖3是沿圖1B-B線的剖視圖。
在各圖中，標(biāo)號(hào)31表示包括聚焦電極的第三柵極，標(biāo)號(hào)32表示包括加速電極的第四柵極，標(biāo)號(hào)33表示屏蔽罩電極。聚焦電極31由包括第一電極件311、第二電極件312、第三電極件313和第四電極件314的電極組構(gòu)成。
恒定的第一聚焦電壓Vf1加于第一電極件311和第三電極件313上，形成第一種聚焦電極組。
組合恒定電壓Vf2和與電子束偏轉(zhuǎn)同步變化的動(dòng)態(tài)電壓dVf的第二聚焦電壓加于第二電極件312和第四電極件314上，形成第二種聚焦電極組。
另外，20-30KV的極限加速電壓Eb加在加速電極32和屏蔽罩電極33上。
主透鏡形成在加速電極32與第四電極件314之間。如日本專利文獻(xiàn)No.103752/1983的公開，主透鏡是由電極對(duì)置面上有大直徑單孔和設(shè)置在該電極內(nèi)并具有橢圓狀電子束通孔的電極板321和3140所構(gòu)成的。根據(jù)主透鏡的結(jié)構(gòu)，與通常的柱形透鏡相比，該透鏡的象差減小了，并且通過明顯增大透鏡直徑，屏幕上電子束的光斑尺寸可以減小。
另外，在圖1的實(shí)施例中，主透鏡有強(qiáng)的象散，其中在水平方向上的聚焦力強(qiáng)于在垂直方向上的聚焦力。在日本專利文獻(xiàn)No.103752/1983已揭示的結(jié)構(gòu)中，象散能借改變電極板321和3140的位置以及電子束通孔的形狀而自由加以控制。
如圖3所示，靜電四極透鏡形成在包括聚焦電極31的第三電極件313與第四電極件314中，其中用到水平校正板314和垂直校正板3131。該靜電四極透鏡的結(jié)構(gòu)和日本專利文獻(xiàn)No.250939/1986所公開的一樣。在這種結(jié)構(gòu)中，象散調(diào)整靈敏度借類似地延伸水平和垂直校正板可很容易地增加。
非軸對(duì)稱透鏡形成在第一電極件311和第二電極件312之間，以及在第二電極件312和第三電極件313之間。在這個(gè)例子中，借助如圖2所示的在第三電極件313上形成的垂直縫隙313-1，313-2和313-3并使它們相互對(duì)置，可使透鏡在水平方向上有很強(qiáng)的聚焦力。
其中由第一電極件311和第二電極件312所組成的第一縫隙透鏡以及由第二電極件312和第三電極件312所組成的第二縫隙透鏡的各電極件的電位的任一個(gè)是高的情況下，其水平方向上的聚焦力總是增強(qiáng)。
另一方面，在靜電四極透鏡中，如果其中第三電極件313的電位高于相對(duì)的第四電極件314的電位，則在垂直方向上的聚焦力更強(qiáng)。反之，如果第三電極件313的電位低于其相對(duì)電極的電位，則在水平方向上的聚焦力更強(qiáng)。
圖1和圖4是具有如上述結(jié)構(gòu)的電子槍的結(jié)構(gòu)和工作方式的示意圖。
在圖1中，約7-10KV的第一聚焦電壓Vf1加到構(gòu)成聚焦電極31的第一種電極組的第一電極件311和第三電極件313上。
如圖4所示，第二聚焦電壓是6-9KV的恒定電壓Vf2，低于第一聚焦電壓的直流分量約1KV，其與動(dòng)態(tài)電壓dVf相疊加，加到組成第二種電極組的第二電極件312和第四電極件314上。
動(dòng)態(tài)校正電壓dVf具有電子束水平偏轉(zhuǎn)周期為1H的周期的拋物線波形和垂直偏轉(zhuǎn)周期為1V的周期的另一拋物線波形的組合波形。動(dòng)態(tài)校正電壓dVf的峰間值小于Vf1和Vf2之差。于是第一種電極組的電位總是高于第二種電極組的電位。
當(dāng)電子束沒偏轉(zhuǎn)而在屏中心部位時(shí)，該動(dòng)態(tài)校正電壓為零，而在第一種電極組和第二種電極組間的電位差為最大。于是靜電四極透鏡和縫隙透鏡的透鏡作用最強(qiáng)。在這個(gè)瞬間，由在水平方向上對(duì)電子束強(qiáng)聚焦的主透鏡和縫隙透鏡造成的象散，與由在垂直方向上對(duì)電子束強(qiáng)聚焦的靜電四極透鏡造成的象散相抵消。
在電子束偏轉(zhuǎn)到屏角落部位時(shí)，動(dòng)態(tài)校正電壓最大，而第一種電極組和第二種電極組之間的電位差近于零。于是在屏角落部位時(shí)，靜電四極透鏡和縫隙透鏡二者的透鏡作用近于零。
在這個(gè)瞬間，由在垂直方向上對(duì)電子束強(qiáng)聚焦的電子束的偏轉(zhuǎn)造成的象散，與由在水平方向上對(duì)電子束強(qiáng)聚焦的主透鏡造成的象散相抵消。
另外，在屏角落部位的象場(chǎng)彎曲畸變可由弱化主透鏡強(qiáng)度來校正，因?yàn)樵诖怪狈较蛏蠈?duì)電子束強(qiáng)聚焦的靜電四極透鏡的作用在垂直方向上被抵消，還可通過弱化透鏡在垂直方向上的強(qiáng)度來進(jìn)一步校正。
還有，沒有在水平方向上對(duì)電子束強(qiáng)聚焦的縫隙透鏡的作用，并且透鏡強(qiáng)度被弱化了，于是象場(chǎng)彎曲畸變還在水平方向上得到校正。
用這種方式，如在上述慣用的軸對(duì)稱場(chǎng)曲校正透鏡中那樣，本實(shí)施例中的縫隙透鏡對(duì)校正由靜電四極透鏡造成的偏轉(zhuǎn)象差起到補(bǔ)充作用，且在垂直方向稍有抑制靜電四極透鏡作用的效果，因此校正效果得以改善。
與傳統(tǒng)工藝相比，本發(fā)明利用較簡單的電子槍結(jié)構(gòu)使偏轉(zhuǎn)畸變減小了，從而提高了屏周界部分的分辨率。
另外，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例已說明的彩色陰極射線管，顯然還可用于單色陰極射線管，如投影式陰極射線管或其它陰極射線管。
圖7是用于說明本發(fā)明陰極射線管中電子槍的第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖，其中標(biāo)號(hào)7表示陰極，標(biāo)號(hào)10表示第一柵極，標(biāo)號(hào)30表示第二柵極，標(biāo)號(hào)46表示聚焦電極，標(biāo)號(hào)47表示加速電極，標(biāo)號(hào)33表示屏蔽罩。
在圖7中，聚焦電極46由若干電極件461、462、463和464組成。標(biāo)號(hào)461b和464a表示形成靜電四極透鏡的象散校正電極。在第二電極件462內(nèi)設(shè)有內(nèi)電極462a，其在與水平面平行的方向和在與水平面正交的方向上有直徑相同的三個(gè)電子束通孔，且其電連接至第二電極件462。在加速電極47內(nèi)設(shè)置有中心電子束通孔，其有在垂直方向上的直徑大于水平方向上的直徑的孔或開口，且其在水平方向上對(duì)稱;以及還有側(cè)電子束通孔，其有在垂直方向上的直徑大于水平方向上的直徑的開口，且其在水平方向上不對(duì)稱。
由陰極7、第一柵極10和第二柵極30組成“三極管(troide)”，而在加有高電壓的加速電極10和聚焦電極46間形成主透鏡。
與加速電極47并置的聚焦電極46分為第一電極件461、第二電極件462、第三電極件463和第四電極件464。形成象散校正透鏡的校正電極464a和461b配置在第一電極件461和第四電極件464之間，場(chǎng)曲校正透鏡配置在第一電極件461和第二電極件462之間，以及在第三電極件463和第四電極件464之間。另外，由第二電極件462和第三電極件461所形成的場(chǎng)曲校正透鏡與主透鏡并置。
恒定電壓Vf1加到一電極件461和第三電極件463上，隨著在屏上掃描的一組電子束偏轉(zhuǎn)角的變化而同步變化的動(dòng)態(tài)校正電壓Vf2+dVf加到第二聚焦電極件462和第四電極件464上。
圖8a和8b是形成象散透鏡的平面電極的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的說明示意圖，其置于組成聚焦電極的第一電極件461和第四電極件464的相對(duì)位置處，其中圖8a是第四極件的透視圖，圖8b是第一電極件的透視圖。
用于使三個(gè)電子束通過的小孔464-1、464-2和464-3形成在第一電極件461側(cè)的第四電極件464的端面上。一對(duì)平面電極464a立放在第一電極件461側(cè)的端面上，使它們夾在電子束通孔464-1、464-2、464-3處。
另外，用于分別使三個(gè)電子束通過的三電子束通孔461-1、461-2和461-3形成在第四電極件464側(cè)第一電極件461的端面上。一組平面電極461b立放在第四電極件464側(cè)的端面上，使它們各自沿水平方向處在電子束通孔461-1、461-2和461-3處。
當(dāng)?shù)谝浑姌O件461和第四電極件464的二端面相互對(duì)置時(shí)，平面電極464a和461b構(gòu)成如圖7所示的用于校正象散的靜電四極透鏡的電極結(jié)構(gòu)。
圖9a和9b是面內(nèi)電極形狀例子的前視圖，它們分別置于第二電極件和包括聚焦電極的加速電極內(nèi)，其中圖9a示出裝于第二電極件中的內(nèi)電極462a，圖9b示出裝于加速電極中的內(nèi)電極47a。
如這些圖中所示，分別裝于第二電極件462和加速電極47中的內(nèi)電極462a和47a分別有中心電子束通孔462-2和47-2，其開口在垂直方向上的直徑大于在水平方向上的直徑，且在水平方向上對(duì)稱，以及側(cè)電子束通孔462-1、462-3、47-1和47-3，其開口在垂直方向上的直徑大于在水平方向上的直徑，而在水平方向上不對(duì)稱。
通常，在用于聚焦從三個(gè)電極部分射出的電子束的電子透鏡中，電子透鏡設(shè)置成從三個(gè)電極部分到發(fā)光屏側(cè)越遠(yuǎn)其透鏡作用越強(qiáng)。于是，靠近三個(gè)電極部分設(shè)置的彎曲圖象平面校正透鏡的作用被降低了。
但在本實(shí)施例中，構(gòu)成第一電子透鏡的彎曲圖象平面校正透鏡鄰近主透鏡位置設(shè)置，其中象散校正透鏡(靜電四極透鏡)設(shè)置為第二電子透鏡，于是加強(qiáng)了校正作用。另一方面，象散校正透鏡的校正作用可通過改善結(jié)構(gòu)，如增加平面電極長度而加強(qiáng)，于是即使其配置在接近該三個(gè)電極部分的區(qū)域，校正作用也可以保持。因此，比起彎曲圖象平面校正透鏡來，象散校正透鏡布置在更遠(yuǎn)離主透鏡而靠近三個(gè)孔的部分。
圖10是說明本發(fā)明陰極射線管中電子槍的第三個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖，其中相應(yīng)于圖7中的部分用相同標(biāo)號(hào)表示。
在圖10中，聚焦電極46分為第一電極件461，第二電極件462，第三電極件463和第四電極件464。形成象散透鏡的校正電極463a和464b設(shè)置在第三電極件463和第四電極件464間。由第四電極件464和第一電極件461組成的兩個(gè)彎曲圖象平面校正透鏡，以及第一電極件461和第二電極件462都設(shè)置在主透鏡附近。
另外，置于第二聚焦電極462中的內(nèi)電極462a和置于加速電極47中的內(nèi)電極47a都與前述實(shí)施例相同。
由上述結(jié)構(gòu)，也增進(jìn)了彎曲圖象平面的校正作用，于是通過總是在屏的圖象面整個(gè)區(qū)域很好地聚焦電子束得到了高分辨率的圖象，而不會(huì)使象散校正作用變差，且動(dòng)態(tài)聚焦電壓可以降低。
另外，即使構(gòu)成彎曲圖象平面校正透鏡的電極件的相對(duì)的兩個(gè)電子束通孔具有軸對(duì)稱形式，本發(fā)明的效果仍可在各實(shí)施例中得到。還有，下述形狀也是適當(dāng)?shù)摹?br> 圖11a-11c是說明構(gòu)成彎曲圖象平面校正透鏡的電極件的相對(duì)的兩個(gè)電子束通孔形狀例子的示意圖，其中圖11a示出橢圓形狀的垂直方向有長軸的電子束通孔，圖11b示出的電子束通孔具有矩形開口但沿垂直方向疊加有圓的或橢圓的開口的形狀，而圖11c示出的電子束通孔為在垂直方向有長軸的矩形形狀。
這時(shí)，彎曲圖象平面校正透鏡為在垂直方向有長軸的矩形形式。
當(dāng)彎曲圖象平面校正透鏡是軸對(duì)稱的時(shí)，靜電四極透鏡在水平方向的象散校正有加強(qiáng)電子束聚焦力的作用，以及主透鏡和附加透鏡的彎曲圖象平面校正有削弱聚焦力的作用。
另一方面，在垂直方向，象散校正和彎曲圖象平面校正的任一個(gè)都在該方向上有使電子束聚焦力減弱的作用。
因此，上述兩種透鏡在水平方向有相互削弱的作用，而在垂直方向上有相互加強(qiáng)的作用。
于是，通過使彎曲圖象平面校正透鏡為非軸對(duì)稱透鏡并使之有上述開口形狀，就加強(qiáng)了水平方向的聚焦力而削弱了在垂直方向的聚焦力，使兩種偏轉(zhuǎn)象差可被有效地校正，于是提高了在水平方向上的彎曲圖象平面校正靈敏度，且補(bǔ)償了被靜電四極透鏡降低了校正作用的部分。
另外，在示于圖11a-11c的電子束通孔的開口形狀中，整體使用情況以圖11b中的形狀為最方便，它具有按照慣例使已經(jīng)采用的裝配架可照原樣加以利用的優(yōu)點(diǎn)。
在上述各實(shí)施例中，彎曲圖象平面校正的靈敏度是不同的。于是彎曲圖象平面校正的靈敏度應(yīng)與通過平面電極461b和464a(圖7)或平面電極464a和461b(圖8a和8b)的象散校正靈敏度取得平衡。使用的聚焦電壓都與圖7中的一樣。
用這樣的結(jié)構(gòu)，改善了彎曲圖象平面校正的不足，且在屏圖象平面整個(gè)區(qū)域用以聚焦電子束的動(dòng)態(tài)調(diào)整電壓可降低。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明提供了一種陰極射線管，借助較簡單的電子槍結(jié)構(gòu)就可提高偏轉(zhuǎn)象差的校正靈敏度，使電子槍的制造步驟得以簡化，且可降低用于校正偏轉(zhuǎn)象差的動(dòng)態(tài)電壓形成電路的成本。
權(quán)利要求
1.一種陰極射線管，具有至少一個(gè)電子槍，該電子槍有用于產(chǎn)生若干電子束的電子束產(chǎn)生裝置，電子束以水平方向排列并受到控制，還有用于使由電子束產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的若干電子束在熒光屏上聚焦的主透鏡單元，以及具有用于使該若干電子束在熒光屏上掃描的偏轉(zhuǎn)線圈，所說電子槍的主透鏡單元包括加有一加速電壓的電極；和加有第一聚焦電壓和第二聚焦電壓至少兩種不同聚焦電壓的第一種聚焦電極組和第二種聚焦電極組；其中至少有第一電子透鏡和第二電子透鏡的兩個(gè)非軸對(duì)稱電子透鏡形成在構(gòu)成第一種聚焦電極組的第一電極件和構(gòu)成第二種聚焦電極組的第二電極件之間，所述第一電子透鏡中用于在水平方向聚焦若干電子束的第一聚焦力總是強(qiáng)于在垂直方向聚焦若干電子束的第二聚焦力，而所述第二電子透鏡中，根據(jù)加到第一種聚焦電極組的第一聚焦電壓和加到第二種聚焦電極組的第二聚電壓的相對(duì)大小，使聚焦若干電子束的第一聚焦力和第二聚焦力的任一個(gè)在水平方向和垂直方向的任一方向要更強(qiáng)些；其中隨該若干電子束偏轉(zhuǎn)量而變化的動(dòng)態(tài)電壓疊加在第一聚焦電壓和第二聚焦電壓的任一個(gè)的恒定電壓上。
2.一種陰極射線管，具有至少一個(gè)電子槍，該電子槍有用于產(chǎn)生若干電子束的電子束產(chǎn)生裝置，電子束以水平方向排列并受到控制，還有用于使由電子束產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的若干電子束在熒光屏上聚焦的主透鏡單元，以及具有用于使該若干電子束在熒光屏上掃描的偏轉(zhuǎn)線圈，所說電子槍的主透鏡單元包括加有一加速電壓的電極;和加有第一聚焦電壓和第二聚焦電壓至少兩種不同聚焦電壓的第一種聚焦電極組和第二種聚焦電極組;其中至少有第一非軸對(duì)稱電子透鏡和第二非軸對(duì)稱電子透鏡的兩個(gè)非軸對(duì)稱電子透鏡形成在構(gòu)成第一種聚焦電極組的第一電極件和構(gòu)成第二種聚焦電極組的第二電極件之間，所述第一非軸對(duì)稱電子透鏡中用于在水平方向聚焦若干電子束的第一聚焦力總是強(qiáng)于在垂直方向聚焦若干電子束的第二聚焦力;而所述第二非軸對(duì)稱電子透鏡中，根據(jù)加到第一種聚焦電極組的第一聚焦電壓和加到第二種聚焦電極組的第二聚焦電壓的相對(duì)大小，使聚焦若干電子束的第一聚焦力和第二聚焦力的任一個(gè)在水平方向和垂直方向的任一方向要更強(qiáng)些;其中在構(gòu)成第一種聚焦電極組的第一電極件和構(gòu)成第二種聚焦電極組的第二電極件的相互對(duì)置的電極的兩相對(duì)面上，形成有在垂直方向上的直徑大于在水平方向上的直徑的開口，兩電極件包含第一非軸對(duì)稱電子透鏡;其中隨該若干電子束偏轉(zhuǎn)量而變化的動(dòng)態(tài)電壓疊加在第一聚焦電壓和第二聚焦電壓的任一個(gè)的恒定電壓上。
3.一種陰極射線管，具有用于產(chǎn)生以水平方向排列并受到控制的若干電子束的電子束產(chǎn)生裝置，以及電子槍，所述電子槍至少有由若干電極組成的主透鏡單元，其電極包含用于使自電子束產(chǎn)生裝置產(chǎn)生而射向熒光屏的若干電子束聚焦的聚焦電極和加速電極;其中聚焦電極與加有最高電壓的加速電極并置，在組成主透鏡的若干電極中，包含若干個(gè)分開的電極件;其中一個(gè)第二電子透鏡加有與若干電子束偏轉(zhuǎn)量同步變化的第一電壓和為恒定值的第二電壓，用于在水平方向和垂直方向的任一方向上根據(jù)第一電壓和第二電壓中哪一個(gè)更高來聚焦此若干電子束，該第二電子透鏡設(shè)置在包含聚焦電極的所述若干分開的電極件中;其中在包含聚焦電極的所述若干分開的電極件中還至少設(shè)有一個(gè)第一電子透鏡，當(dāng)?shù)谝浑妷汉偷诙妷杭拥皆摰谝浑娮油哥R時(shí)，其第一聚焦力和第二聚焦力二者都用于在水平方向和在垂直方向聚焦隨第一電壓和第二電壓之差而增加的所述若干電子束;其中第一電子透鏡至少之一設(shè)置在第二電子透鏡和主透鏡之間。
4.如權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其中第二電子透鏡是靜電四極透鏡。
5.如權(quán)利要求2所述的陰極射線管，其中第二非軸對(duì)稱電子透鏡是靜電四極透鏡。
6.如權(quán)利要求3所述的陰極射線管，其中第二電子透鏡是靜電四極透鏡。
7.如權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其中用于組成第一種聚焦電極組的第一電極件和用于組成第二種聚焦電極組的第二電極件交替布置，且分別屬于第一種和第二種聚焦電極組的第一和第二電極件的數(shù)目是二。
8.如權(quán)利要求2所述的陰極射線管，其中用于組成第一種聚焦電極組的第一電極件和用于組成第二種聚焦電極組的第二電極件交替布置，且分別屬于第一種和第二種聚焦電極組的第一和第二電極件的數(shù)目是二。
9.如權(quán)利要求3所述的陰極射線管，其中用于組成第一種聚焦電極組的第一電極件和用于組成第二種聚焦電極組的第二電極件交替布置，且分別屬于第一種和第二種聚焦電極組的第一和第二電極件的數(shù)目是二。
10.如權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其中相對(duì)著加有加速電壓的電極的電極件屬于第二種聚焦電極組。
11.如權(quán)利要求2所述的陰極射線管，其中相對(duì)著加有加速電壓的電極的電極件屬于第二種聚焦電極組。
12.如權(quán)利要求3所述的陰極射線管，其中組成第一電子透鏡的兩個(gè)相對(duì)電極的孔的形式為，其在垂直方向上的第一直徑大于在水平方向上的第二直徑。
全文摘要
為校正圖象的偏移畸變和提高分辨率，一陰極射線管包括加速電極和加有第一及第二聚焦電壓的第一及第二種聚焦電極組，其中第一電子透鏡在水平方向的聚焦力強(qiáng)于在垂直方向的聚焦力，第二電子透鏡的聚焦力在水平方向或在垂直方向一個(gè)要強(qiáng)于另一個(gè)，取決于加到第一和第二種電極組的第一和第二聚焦電壓的相對(duì)大小，兩透鏡形成在第一和第二種電極組中，隨電子束偏轉(zhuǎn)量而變的動(dòng)態(tài)電壓疊加在第一和第二聚焦電壓任一個(gè)的恒定電壓上。
文檔編號(hào)H01J29/48GK1105776SQ94108928
公開日1995年7月26日 申請(qǐng)日期1994年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月30日
發(fā)明者白井正, 渡邉健一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所