專利名稱：彩色陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色陰極射線管，特別是涉及一種裝有電子槍的彩色陰極射線管，此電子槍由于改善了在整個(gè)熒光屏上和全部電子束流通區(qū)域內(nèi)的聚焦特性，從而得到良好的分辨率，該彩色陰極射線管還使用總長(zhǎng)度短、成本低的偏轉(zhuǎn)線圈，因此圖象顯示器的縱深長(zhǎng)度也可縮短。
現(xiàn)有技術(shù)在至少裝有由多只電極組成的電子槍、偏轉(zhuǎn)裝置和熒光屏(具有熒光粉涂層的屏面)的陰極射線管中，到目前為止，下述技術(shù)仍被視為在熒光屏上從中心到周邊都能得到良好再現(xiàn)圖象的方法。
校正彗差的技術(shù)，即在使用一字形排列三根電子束的陰極射線管的管頸部的偏轉(zhuǎn)線圈左右兩側(cè)裝有彗差校正線圈(日本實(shí)用新案公開NO.40944/1985)。
能分別調(diào)整中心電子束和二根側(cè)邊電子束的偏轉(zhuǎn)量的技術(shù)，即在使用一字形排列的三根電子束的電子槍中，把磁性材料的窄片裝在屏蔽杯底面上能通過三根電子束中兩根邊束的孔附近(日本特許公開82770/1973)。
在另一種技術(shù)中，裝有上下兩個(gè)平行平板電極，它們面向主透鏡，三根電子束在它們之間穿過，這上下二個(gè)平行平板電極安裝在使用一字形排列的三個(gè)電子束的電子槍的屏蔽杯的底面(日本特許公開NO.52586/1992)。
在電子束進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)前使電子束成形所用的技術(shù)是，在使用一字形排列的三根電子束的電子槍中，安裝上下二個(gè)平行平板電極，使其從與主透鏡相對(duì)的部分指向熒光屏，三根電子束均從平行于一字形方向的上下二片平行平板之間通過(美國(guó)專利4,086,513，日本特許公開NO.7345/1985)。
尚有其他技術(shù)可供引用，如在電子槍某一部分電極之間形成靜電四極透鏡，而靜電四極透鏡的強(qiáng)度可根據(jù)電子束的偏轉(zhuǎn)而動(dòng)態(tài)變化，以使圖象在整個(gè)屏面上均勻化(日本特許公開NO.61776/1976，)；又如在構(gòu)成一個(gè)附加的聚焦透鏡的電極部分(第二電極和第三電極)中形成象散透鏡，(日本特許公開NO.18866/1978，)；又如在使用一字形排列三根電子束的電子槍中使第一電極和第二電極上通過電子束的孔橫向增大，或把電極做成不同形狀，或者使通過中心電子槍的電子束的孔的縱向-橫向比率比側(cè)邊電子槍的小一些(日本特許公開NO.64368/1976)；又如在一字形排列的電子槍中，在第三電極面向陰極側(cè)刻有溝槽以形成非對(duì)稱透鏡，這些溝槽沿電子槍軸線方向朝向中心束之側(cè)的深度比朝向邊束側(cè)的深度更深些，所以電子束至少在一處通過非對(duì)稱透鏡投射到熒光屏上(日本特許公開NO.81736/1985)。
陰極射線管的聚焦特性應(yīng)使在屏的中心處和整個(gè)電子束電流范圍內(nèi)都能得到良好分辨率，而且在整個(gè)屏上所有電流范圍內(nèi)分辨率必須是均勻的。
當(dāng)陰極射線管用于圖象顯示器中，要求容納圖象顯示器的外殼的縱深長(zhǎng)度要短，才能放置于狹窄的空間，還要求使用價(jià)格低廉的偏轉(zhuǎn)線圈和驅(qū)動(dòng)電路，以使之在市場(chǎng)中具有競(jìng)爭(zhēng)力。在設(shè)計(jì)陰極射線管時(shí)，需要使用成熟的技術(shù)，才能同時(shí)滿足這許多特性。
為得到滿足上述特性的陰極射線管，根據(jù)本發(fā)明人進(jìn)行的研究得知，關(guān)鍵是做出能夠校正偏轉(zhuǎn)誤差，而且具有大直徑的主透鏡的電子槍，電子槍還應(yīng)能縮短主透鏡至熒光屏之間的距離，并且能局部調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
根據(jù)上述技術(shù)，在電子槍聚焦電極上必須施加動(dòng)態(tài)聚焦電壓，并在電子槍中使用象散透鏡以校正偏轉(zhuǎn)誤差，還使用一個(gè)電極來產(chǎn)生非對(duì)稱透鏡，以期在整個(gè)屏面得到良好分辨率。
圖31示出使用一字形排列三根電子束的彩色陰極射線管中電子槍的部分剖面圖，其中參考數(shù)1是第一電極(G1)，2是第二電極(G2)，3是第三電極(G3)，4是第四電極(G4)，5是第五電極(G5)，6是第六電極(G6)，30是屏蔽電極，38是主透鏡，符號(hào)K是陰極。
在此電子槍中，第五電極5是聚焦電極，第六電極6是陽極，在這些電極之間形成主透鏡38以使電子束成形。屏蔽電極30連接于第六電極6上。當(dāng)電子槍用于陰極射線管時(shí)，屏蔽電極30裝在靠近熒光屏的一側(cè)，所以被主透鏡38成形后的電子束幾乎不受外界環(huán)境如偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和地磁場(chǎng)的影響。
圖32為示意剖面圖，對(duì)聚焦電壓施加方法不同時(shí)的電子槍主要部分作一比較，其中圖(a)示出施加固定聚焦電壓的系統(tǒng)，圖(b)示出施加動(dòng)態(tài)聚焦電壓的系統(tǒng)。
如圖32(a)所示的施加固定聚焦電壓類型的電子槍中，其電極結(jié)構(gòu)和圖31所示的電子槍相同，具有相同功能的部分以同樣的參考數(shù)來表示。
在如圖32(a)所示的施加固定聚焦電壓類型的電子槍中，相同的聚焦電壓Vf1加于構(gòu)成第五電極5的電極51和52上。
另一方面，在如圖32(b)所示的施加動(dòng)態(tài)聚焦電壓類型的電子槍中，不同的聚焦電壓Vf1和Vf2施加于由二個(gè)電極51和52組成的第五電極5之上。特別是，在單個(gè)電極52上施加疊加于Vf2之上的動(dòng)態(tài)聚焦電壓dVf。而且使用動(dòng)態(tài)聚焦電壓的電子槍，有部分伸入到另一個(gè)電極中，以43標(biāo)識(shí)之，因此電子槍的結(jié)構(gòu)比圖32(a)所示的電子槍復(fù)雜，使用昂貴的零件，而且裝配時(shí)的效率也要降低。
圖33是說明如圖32所示電子槍上所施加的聚焦電壓的示意圖，其中圖(a)示出施加固定聚焦電壓電子槍中聚焦電壓的波形，圖(b)示出施加動(dòng)態(tài)聚焦電壓的電子槍中聚焦電壓的波形。
在圖(b)中，在使用固定聚焦電壓Vf1的同時(shí)還使用了另一電壓，后者是將動(dòng)態(tài)聚焦電壓Vf2疊加于另一固定聚焦電壓Vf20之上而得到的。在施加圖32(b)動(dòng)態(tài)聚焦電壓的電子槍中，陰極射線管的芯柱上要求用2個(gè)管針施加聚焦電壓，而且必須與其他管針保持絕緣，這就要求比圖32(a)施加固定聚焦電壓的電子槍給予更細(xì)心的關(guān)注。這意味著在電視機(jī)中使用的管座必須是特殊結(jié)構(gòu)，而且除了二個(gè)產(chǎn)生固定聚焦電壓的電源之外還必須具有產(chǎn)生動(dòng)態(tài)聚焦電壓電路，此外在電視機(jī)裝配線上還需要一定的調(diào)整時(shí)間。
當(dāng)陰極射線管中電子束的最大偏置角保持不變時(shí)，隨著熒光屏尺寸加大，熒光屏與電子槍主透鏡之間的距離也隨之增大，并且由于在此區(qū)域內(nèi)電子束的空間電荷的拒斥作用而使聚焦特性惡化。
所以，如果有方法縮短電子槍主透鏡與熒光屏之間的距離，能得到如同熒光屏尺寸減小時(shí)那樣的精細(xì)電子束，則有可能提高陰極射線管的分辨率。
減小電子槍主透鏡和熒光屏之間的距離，會(huì)使得偏轉(zhuǎn)誤差量增大和使得屏面周邊的分辨率降低。根據(jù)上述技術(shù)，這要求進(jìn)一步提高動(dòng)態(tài)聚焦電壓，同時(shí)也提高制造驅(qū)動(dòng)電路的成本，并且由于要提高陰極射線管管座的絕緣性能，也增加了圖象顯示器的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
本發(fā)明的目的是提供一種彩色陰極射線管，裝備有一種在整個(gè)屏面和全部電子束電流范圍內(nèi)具有改善的聚焦特性的電子槍，勿需施加動(dòng)態(tài)聚焦電壓，就能夠得到良好的分辨率，消除上述技術(shù)中的問題，并且，因在圖象顯示器中使用上述彩色陰極射線管，也就可能使用低成本的聚焦電源，同時(shí)也簡(jiǎn)化設(shè)定聚焦條件的操作。
本發(fā)明的另一目的是提供一種彩色陰極射線管，其裝備有在整個(gè)屏面和全部電子束電流區(qū)域內(nèi)具有改善的聚焦特性的電子槍，盡管使用小的動(dòng)態(tài)電壓，也可能得到良好的分辨率。
本發(fā)明再一個(gè)目的是提供一種彩色陰極射線管，它能消除因在彩色陰極射線管的熒光屏和電子槍主透鏡之間的空間電荷拒斥作用引起的聚焦特性的惡化。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種彩色陰極射線管，它裝備有能改善聚焦特性的電子槍，并且能縮短總長(zhǎng)度，從而使圖象顯示器的縱深長(zhǎng)度縮短。
現(xiàn)代電視機(jī)的縱深長(zhǎng)度取決于陰極射線管的總長(zhǎng)度。若把電視機(jī)視為家庭裝飾物，就要其縱深要短。從運(yùn)輸?shù)慕嵌瘸霭l(fā)，也要求電視機(jī)長(zhǎng)度要短。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種彩色陰極射線管，它裝備一種電子槍，在彩色陰極射線管偏轉(zhuǎn)角增大時(shí)能使圖象均勻性在整個(gè)屏面上不蒙受損失，還能使圖象顯示器的縱深長(zhǎng)度縮短。
根據(jù)上述技術(shù)為了對(duì)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)進(jìn)行部分調(diào)整，則電子槍必須裝上磁性材料制作的窄片。
本發(fā)明另一個(gè)目的是提供一種彩色陰極射線管，勿需使用任何磁性材料制作的窄片，而可部分調(diào)整偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，所以可以使用低成本的偏轉(zhuǎn)線圈。
發(fā)明概述本發(fā)明應(yīng)用下述方法以解決前述問題。
也就是涉及包括以下部分的彩色陰極射線管
電子槍，它包括形成一字形排列三根電子束的陰極，構(gòu)成使電子束成形的主透鏡的電極，沿管軸與構(gòu)成主透鏡的電極相鄰的屏蔽電極，這用以防止已成形電子束受到外界環(huán)境的影響；產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)裝置，使電子束在一字形排列方向上和與一字形排列垂直的方向上發(fā)生偏轉(zhuǎn)；熒光屏，當(dāng)偏轉(zhuǎn)的電子束射于其上便發(fā)出光線，以形成圖象；其特征在于，電子槍的屏蔽電極安置在偏轉(zhuǎn)裝置的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中一定區(qū)域內(nèi)，偏轉(zhuǎn)誤差校正電極裝在屏蔽電極之內(nèi)，形成非均勻電場(chǎng)，以依據(jù)電子束偏轉(zhuǎn)量來改變電子束直徑，所以勿需在電子槍聚焦電極上施加動(dòng)態(tài)電壓來校正偏轉(zhuǎn)誤差，就能夠使整個(gè)屏面的分辨率均勻一致，校正偏轉(zhuǎn)誤差的電極安裝于偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之中，構(gòu)成非均勻電場(chǎng)，用以分別調(diào)整二根側(cè)邊電子束和中心電子束的偏轉(zhuǎn)量。因此在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中形成的非均勻電場(chǎng)可作為象散電場(chǎng)和/或彗差電場(chǎng)。
根據(jù)上述方法，將電子槍主透鏡靠近熒光屏以減小空間電荷的拒斥作用，所以屏中心處的分辨率得以提高。同時(shí)，彩色陰極射線管的總長(zhǎng)度能夠縮短。
由于在圖象顯示器中使用總長(zhǎng)縮短的彩色陰極射線管，也就能夠減小外殼的縱深長(zhǎng)度。
本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)出下述作用。
在由偏轉(zhuǎn)裝置產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中以固定方式形成非均勻電場(chǎng)，以根據(jù)偏轉(zhuǎn)量來校正偏轉(zhuǎn)誤差。這里，用以形成非均勻電場(chǎng)來根據(jù)偏轉(zhuǎn)量校正偏轉(zhuǎn)誤差的電極，還能夠分別調(diào)整中心電子束和二根側(cè)邊電子束的偏轉(zhuǎn)量。這樣，甚至在使用沒有校正彗差功能的低成本偏轉(zhuǎn)線圈時(shí)，也能夠在整個(gè)熒光屏上控制會(huì)聚。
由于根據(jù)偏轉(zhuǎn)量對(duì)偏轉(zhuǎn)誤差的校正作用，在整個(gè)熒光屏上分辨率的均勻性得以提高，熒光屏至主透鏡間的距離縮短，空間電荷的拒斥作用降低，在屏中心處的分辨率改善。此外，不僅其總長(zhǎng)度縮短，而且慧差也降低了。
由于在圖象顯示器中使用這種彩色陰極射線管，就可能降低圖象的色彩偏差，得到高質(zhì)量的圖象，并且縮短外殼的縱深長(zhǎng)度。
附圖簡(jiǎn)述

圖1為示意剖面圖，示出使用一字形排列的三根電子束的彩色陰極射線管；圖2為從屏的方向觀察的示意圖，示出從陰極射線管的熒光屏發(fā)出的光點(diǎn)狀態(tài)；圖3示出在使用一字形排列的三根電子束的彩色陰極射線管中偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線分布；圖4示出偏轉(zhuǎn)量與偏轉(zhuǎn)誤差量之間的關(guān)系；圖5示出偏轉(zhuǎn)量與偏轉(zhuǎn)誤差校正量間的關(guān)系；圖6示出象散電場(chǎng)，它是按照本發(fā)明實(shí)施例校正彩色顯象管中偏轉(zhuǎn)誤差的一種電場(chǎng)；圖7為磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖，其中圖3的桶形垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)被分離為僅供偏轉(zhuǎn)用的對(duì)稱分量(對(duì)稱雙極磁場(chǎng))和另一個(gè)分量(負(fù)的六極磁場(chǎng))；圖8示出當(dāng)使用如圖7所示的磁場(chǎng)時(shí)的發(fā)光部分，其一為在三根電子束中位于中心的電子束掃描線產(chǎn)生的發(fā)光部分，另一為位于二個(gè)側(cè)邊的電子束掃描線產(chǎn)生的發(fā)光部分；圖9示出E形線圈的鼓輪形磁場(chǎng)和為形成鼓輪形磁場(chǎng)的裝置；圖10示出U形線圈的鼓輪形磁場(chǎng)和為形成鼓輪形磁場(chǎng)的裝置；圖11示出依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的彩色陰極射線管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12示出依據(jù)本發(fā)明的校正偏轉(zhuǎn)誤差的電極形狀，并且特別示出安裝校正磁場(chǎng)用的磁性材料的實(shí)例；圖13示出使用圖12中磁性材料校正偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用；圖14示出依據(jù)本發(fā)明的校正偏轉(zhuǎn)誤差的另一種電極形狀，并特別畫出安裝校正磁場(chǎng)用的磁性材料的另一實(shí)例；圖15示出使用圖14中磁性材料校正偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用；圖16示出依據(jù)本發(fā)明校正偏轉(zhuǎn)誤差的又一種電極形狀，并特別示出安裝校正磁場(chǎng)用的磁性材料的又一實(shí)例；圖17示出依據(jù)本發(fā)明的校正偏轉(zhuǎn)誤差的再一種電極形狀；圖18示出依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的彩色陰極射線管中電子槍的作用；圖19示出與圖14相同的電子槍，但沒有校正偏轉(zhuǎn)誤差的電極；圖20示出不安裝磁性材料時(shí)校正偏轉(zhuǎn)誤差的電極形狀；圖21示出進(jìn)入圖6電場(chǎng)并偏離電場(chǎng)中心的電子束軌跡的漂移量與一種長(zhǎng)度的關(guān)系，此長(zhǎng)度為圖20中彼此相對(duì)并形成方向與一字形排列方向垂直的寬間隙的那部分電極的長(zhǎng)度；
圖22示出依據(jù)本發(fā)明的校正偏轉(zhuǎn)誤差的又一種電極形狀；圖23示出依據(jù)本發(fā)明的校正偏轉(zhuǎn)誤差的再一種電極形狀；圖24示出慧差電場(chǎng)，它是依據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中形成的固定的非均勻電場(chǎng)；圖25示出依據(jù)本發(fā)明的校正偏轉(zhuǎn)誤差的又一種電極形狀；圖26示出在電子槍主透鏡和熒光屏之間的電子束的狀態(tài)；圖27示出電子束的光點(diǎn)直徑和主透鏡與熒光屏之間距離的關(guān)系；圖28示出偏轉(zhuǎn)線圈沿管軸形成的磁場(chǎng)的實(shí)際分布；圖29為具有如圖28所示磁場(chǎng)分布的偏轉(zhuǎn)線圈的側(cè)視圖；圖30比較了使用本發(fā)明彩色陰極射線管的圖象顯示器和使用普通彩色陰極射線管的圖象顯示器的尺寸；圖31為使用一字形排列三根電子束的彩色陰極射線管中的電子槍部分的剖面圖；圖32為電子槍主要部分的剖面圖，它比較了施加聚焦電壓方法不同時(shí)的電子槍的結(jié)構(gòu)；圖33示出施加于圖32中電子槍上的聚焦電壓。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方案下面將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1示出使用一字形排列三根電子束的彩色陰極射線管，其中參考數(shù)7表示管頸部分，8表示錐部分，9表示電子槍，10表示電子束，11表示偏轉(zhuǎn)線圈，12表示選色極，13表示熒光粉涂層(熒光屏)，14表示屏部分。在下文中，凡具有相同功能的部分均用相同的參考數(shù)表示。
參考圖1對(duì)陰極射線管的工作作一簡(jiǎn)明介紹，由管頸部分7、錐部分8和屏部分14組成真空外殼，電子槍9發(fā)射成形的電子束10，偏轉(zhuǎn)線圈11使電子束10在水平方向和垂直方向上發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電子束10經(jīng)偏轉(zhuǎn)后穿過彩色選擇電極12飛向并且撞擊熒光屏13，于是發(fā)射出光線形成通過屏部分14可觀察到的圖象。
屏部分14通常具有如圖2所示的近似于矩形的外形，熒光屏13在屏部分14的內(nèi)面，也幾乎為矩形以與之相匹配。下文將如圖2所示的通過屏部分14所看到熒光屏13這種情況統(tǒng)稱之為屏。
偏轉(zhuǎn)線圈11產(chǎn)生如圖3所示磁力線分布的交變磁場(chǎng)，沿圖2中X-X軸方向掃描，并以低于沿X-X軸方向的掃描速度沿Y-Y軸方向掃描，這樣掃描了整個(gè)熒光屏13，并隨時(shí)間控制電子束10的量，以在熒光屏13上形成圖象，并且具有相應(yīng)的發(fā)光的亮度分布。沿X-X軸掃描的軌跡稱為掃描線。
在圖3中，符號(hào)H表示使電子束向圖2中X-X方向偏轉(zhuǎn)的磁力線，并具有鼓輪狀分布。在下文中，這被視為水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。在圖3中，符號(hào)V表示使電子束向圖2中Y-Y方向偏轉(zhuǎn)的磁力線，并具有桶形分布。在下文中，這被視為垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。這些磁場(chǎng)分布可用來簡(jiǎn)化控制三個(gè)電子束會(huì)聚的電路。
圖2示出在使用一字形排列三根電子束的彩色陰極射線管的屏上，熒光屏發(fā)射的光點(diǎn)的狀態(tài)。在圖2中，X-X代表在水平方向上屏的中心軸，Y-Y代表在垂直方向上屏的中心軸。參考數(shù)15表示在屏中心處的光點(diǎn)，其輪廓清晰而且直徑很小。在屏的X-X軸最右端的光點(diǎn)由二部分組成，其一為高亮度部分16，稱之為光核，另一為亮度稍低的部分17，稱之為光暈，它位于光核的上下側(cè)，作為整個(gè)光點(diǎn)，其形狀在水平方向上被拉長(zhǎng)了。屏的Y-Y軸最上端的光點(diǎn)也由在垂直方向上被壓扁的光核18和光暈17組成。
屏角部的光點(diǎn)形狀為光暈17疊加于高亮度部分19之上，其光核在垂直方向上被壓扁而在水平方向上被拉長(zhǎng)，所以其整個(gè)形狀被扭轉(zhuǎn)了。甚至其光暈的形狀也是由相應(yīng)于18的部分疊加于高亮度部分16之上而組成，而且在屏上亮度最高面積最大。
在實(shí)際的彩色陰極射線管的屏上，屏中心處和其周邊部的光點(diǎn)具有不同的狀態(tài)，恰如圖2所示，也就是說屏周邊部的分辨率低于屏中心處的分辨率。這種現(xiàn)象稱之為偏轉(zhuǎn)誤差。
圖3所示的垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)V將電子束偏轉(zhuǎn)向垂直方向，并根據(jù)偏轉(zhuǎn)角將電子束在垂直方向聚焦。在圖2中，光核18在垂直方向上被壓扁并且產(chǎn)生光暈，主要是由于垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)V造成的。在圖象位置上，電子束在到達(dá)熒光屏之前即在垂直方向上被聚焦。與此類似，光核16在水平方向上被拉長(zhǎng)，主要也是由水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)H的作用造成的。一般地說，屏周邊分辨率的降低主要是由垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)V造成的。
圖4示出偏轉(zhuǎn)量和偏轉(zhuǎn)誤差量之間的關(guān)系。如圖4所示，在陰極射線管中，偏轉(zhuǎn)誤差量隨偏轉(zhuǎn)量的增加而急劇增加。
圖5示出偏轉(zhuǎn)量與偏轉(zhuǎn)誤差校正量之間的關(guān)系。依據(jù)本發(fā)明，在陰極射線管的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中形成一個(gè)固定的非均勻電場(chǎng)，則可根據(jù)所示的偏轉(zhuǎn)量來校正偏轉(zhuǎn)誤差。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的彩色陰極射線管中校正偏轉(zhuǎn)誤差的電場(chǎng)，即示出了象散電場(chǎng)，也就是用在陰極射線管的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中構(gòu)成的固定非均勻電場(chǎng)來根據(jù)圖5所示的偏轉(zhuǎn)量校正偏轉(zhuǎn)誤差時(shí)的那種非均勻電場(chǎng)。
象散電場(chǎng)具有二個(gè)互相垂直的對(duì)稱平面。圖6示出上述二個(gè)對(duì)稱平面中的一個(gè)。在圖6中，虛線P表示等位線，它們之間的間距變小，則電場(chǎng)變強(qiáng)，而且它們離開電場(chǎng)中心軸X-X越遠(yuǎn)則其電位越高。
在圖6中，10-2表示軌跡靠近電場(chǎng)中心軸Z-Z的電子束，在穿越電場(chǎng)時(shí)，電子束的直徑有少許增大。參考數(shù)10-3表示軌跡遠(yuǎn)離電場(chǎng)中心軸Z-Z的電子束。它與電子束10-2相比較，當(dāng)穿越電場(chǎng)時(shí)，其直徑急劇增大，而且偏出。隨著電子束遠(yuǎn)離中心軸Z-Z，其直徑也逐漸增大，作為整體變化來說，其軌跡也是趨于離開電場(chǎng)的中心軸Z-Z。
通過在陰極射線管的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中形成如圖6所示的固定電場(chǎng)，并且通過像電子束10-3那樣根據(jù)偏轉(zhuǎn)量由偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)改變電子束的軌跡，能夠根據(jù)偏轉(zhuǎn)量來改變電子束的發(fā)散量。
圖7示出磁場(chǎng)的結(jié)構(gòu)，其中如圖3所示的桶形垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)V被分解為二個(gè)分量，其一為對(duì)稱分量(對(duì)稱的二極磁場(chǎng)M2)只用于偏轉(zhuǎn)，還有另一個(gè)分量(負(fù)的六極磁場(chǎng)M6)。為會(huì)聚控制所需要的是六極磁場(chǎng)M6，其在水平方向附近的磁力線具有負(fù)號(hào)。
圖8示出當(dāng)使用圖7所示電場(chǎng)時(shí)，由三電子束中位于中心的電子束形成的掃描線產(chǎn)生的發(fā)光部分和位于側(cè)邊的電子束形成的掃描線產(chǎn)生的發(fā)光部分。
在圖8中，bc表示對(duì)應(yīng)于中心電子束的發(fā)光部分。發(fā)光部分bc產(chǎn)生誤會(huì)聚，與對(duì)應(yīng)于側(cè)邊電子束的發(fā)光部分bs相比，它在水平方向上長(zhǎng)一些，而在垂直方向上短一些。發(fā)光部分bc會(huì)使顯示的圖象的質(zhì)量嚴(yán)重惡化。如圖7所示，由于六極磁場(chǎng)分量M6的作用，位于側(cè)邊的電子束10s在屏的上下邊發(fā)生旋轉(zhuǎn)和畸變，而對(duì)于中心電子束10c來說，其垂直直徑發(fā)生差異，圖象質(zhì)量惡化。這種情況被視為由偏轉(zhuǎn)線圈造成的彗差。
圖9示出由E形線圈產(chǎn)生的鼓輪磁場(chǎng)及形成鼓輪磁場(chǎng)的裝置，圖10示出由U形線圈產(chǎn)生的鼓輪磁場(chǎng)及形成鼓輪磁場(chǎng)的裝置。線圈67繞在鐵芯68a和68b之上，由外部電源向線圈67供電，由此形成輔助磁場(chǎng)Ma和Mb，用以校正由偏轉(zhuǎn)線圈造成的慧差，并校正前面提到的誤會(huì)聚。形成鼓輪磁場(chǎng)的器件包括一套零部件，諸如線圈67、鐵芯68a、68b等等，通常都安裝在偏轉(zhuǎn)線圈上。由于在偏轉(zhuǎn)線圈上裝有這樣一套零部件，則偏轉(zhuǎn)線圈的生產(chǎn)變得成本昂貴，這從陰極射線管和圖象顯示器的制造觀點(diǎn)來看，是極不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)樗鼈冊(cè)谑袌?chǎng)上必須具有高度的競(jìng)爭(zhēng)力。
圖11示出依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的彩色陰極射線管的結(jié)構(gòu)示意圖，其中參考數(shù)1是第一電極，2是第二電極，3是第三電極，4是第四電極，39是偏轉(zhuǎn)誤差校正電極，39a是安裝在偏轉(zhuǎn)誤差校正電極上用于校正磁場(chǎng)的磁性材料，40是芯柱引線，符號(hào)K為陰極。
在圖11中，偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39安裝在第四電極靠近熒光屏13一側(cè)，第四電極4位于偏轉(zhuǎn)線圈11形成的磁場(chǎng)中，同時(shí)也是電子槍的陽極。
在偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39之上裝有磁性材料39a，至少應(yīng)裝在對(duì)應(yīng)于側(cè)邊電子束的部分上，也就是說，將一共二片磁性材料39a無論是電氣連接還是機(jī)械方面都要牢固地沿電子束10的垂直方向裝在第四電極4之上下。
磁性材料39a是由鐵磁材料如鐵氧體或鎳合金制成的小片，安裝于偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39的背面，恰好使側(cè)邊電子束穿越其間，這就構(gòu)成偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)校正裝置(場(chǎng)控制器)。
圖12示出依據(jù)本發(fā)明的偏轉(zhuǎn)誤差校正電極的形狀，并特別示出校正磁場(chǎng)的磁性材料的安裝方法，其中圖(a)是由熒光屏側(cè)觀察的正視圖，而圖(b)是表示圖(a)的部分側(cè)視剖面圖。
在這個(gè)實(shí)例中，杯形屏蔽電極接于作為電子槍陽極的第四電極面向熒光屏的一側(cè)，在杯形屏蔽電極內(nèi)部，平行于一字形排列方向牢固地安裝著偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39，在其背面對(duì)應(yīng)側(cè)邊電子束的位置上裝有磁性材料39a，電子束穿越其沿垂直方向的間隙。
圖13示出利用圖12的磁性材料校正偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用，其中圖(a)表示對(duì)垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的的作用，而圖(b)表示對(duì)水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用。
參看圖(a)，垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)V對(duì)側(cè)邊電子束10s作用較弱，而對(duì)中心電子束10c作用較強(qiáng)。
參看圖(b)，水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)H對(duì)側(cè)邊電子束10s作用較強(qiáng)，而對(duì)中心電子束10c作用較弱。
如上所述，在偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39上設(shè)置磁場(chǎng)材料39a，就能減小由偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)造成的彗差。
偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)甚至可以滲透到電子槍的主透鏡中。因此對(duì)于那些靠熒光屏近而距主透鏡遠(yuǎn)的電極來說，其結(jié)構(gòu)應(yīng)不會(huì)使電子束轟擊其上。依據(jù)本發(fā)明，擁有多個(gè)電極的電子槍使用一字形排列的三根電子束，其最佳設(shè)計(jì)使屏蔽電極30上通過三個(gè)電子束的孔為一個(gè)單獨(dú)的孔31，中間沒有隔斷物，允許三根電子束同時(shí)通過，還應(yīng)將偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39裝在屏蔽電極30底面上朝向熒光屏的一側(cè)，而不是安裝在電子束通孔31的一側(cè)。
圖14示出依據(jù)本發(fā)明的另一種偏轉(zhuǎn)誤差校正電極的形狀，特別畫出校正磁場(chǎng)的磁性材料安裝方法的另一實(shí)例，其中圖(a)是由熒光屏側(cè)觀察的正視圖，圖(b)是圖(a)的部分剖面?zhèn)纫晥D。
在圖14中，磁性材料39b由二部分組成，其第一平板部幾乎平行于一字形排列方向，基本上為矩形，第二平板部與第一平板部是一體的，并彎向一字形排列中心軸(X-X)一側(cè)，幾乎為矩形，近似垂直于一字形排列方向。第一平板部的安裝位置恰使電子束以垂直于一字形排列的方向穿越其間，第二平板部的安裝位置使得其端部恰與在與中心電子束相對(duì)的側(cè)邊上的側(cè)邊電子束相對(duì)。
圖15示出使用圖14的磁性材料對(duì)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的校正作用，其中圖(a)表示對(duì)垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用，而圖(b)表示對(duì)水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用。
參看圖(a)，圖14所示的磁性材料39b的第二平板部朝向一字形排列中心軸被彎得近于90°，并位于側(cè)邊電子束區(qū)域的外邊。在這種情況下，分布在一字形排列中心軸附近的垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)V被集中向第二平板部，其密集程度比圖13(a)的高，對(duì)側(cè)邊電子束10s的作用變得更弱，而對(duì)中心電子束10c的作用變得更強(qiáng)。并且，第二平板部屏蔽了垂直磁場(chǎng)中負(fù)的六極磁場(chǎng)分量(如圖7所示)對(duì)側(cè)邊電子束10s外部的作用。于是側(cè)邊電子束10s在屏面的上下部的旋轉(zhuǎn)畸變也會(huì)減小，相對(duì)于中心電子束10c而言，垂直直徑的差別也變小。
如圖15(b)所示，水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)H也密集地集中在磁性材料39b的第二平板部，對(duì)側(cè)邊電子束10s的作用也強(qiáng)于圖13(b)所示的情況，而對(duì)中心電子束10c的作用也更弱。
圖16示出依據(jù)本發(fā)明的另一種偏轉(zhuǎn)誤差校正電極的形狀，特別畫出校正磁場(chǎng)的磁性材料的安裝方法的另一實(shí)例，其中圖(a)為由熒光屏觀察的正視圖，而圖(b)為圖(a)的部分剖面?zhèn)纫晥D。
在圖16中，磁性材料39c具有梯形表面的第三平板部，它幾乎垂直于管軸(Z-Z)，其安裝位置恰使垂直于一字形排列方向的側(cè)邊電子束區(qū)域夾于其中，第二平板部近似為矩形，其矩形表面近似垂直于一字形排列方向，位于側(cè)邊電子束區(qū)域的邊部，與中心電子束區(qū)域相對(duì)，第二平板部與第三平板部為一體結(jié)構(gòu)，并被彎向管軸(Z-Z)方向，則其端部在此相對(duì)。
在圖16中，與圖15的結(jié)構(gòu)相比，其垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)V對(duì)中心電子束10c的作用更強(qiáng)，而水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)H對(duì)側(cè)邊電子束10s的作用也更強(qiáng)，彗差被偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)進(jìn)一步校正。
圖17示出依據(jù)本發(fā)明的偏轉(zhuǎn)誤差校正電極的又一種形狀，其中圖(a)為側(cè)視圖，圖(b)為由熒光屏觀察的正視圖。
在圖17中，參考數(shù)77為把電子束10向一字形排列方向偏轉(zhuǎn)的磁力線，磁性材料39-1作為偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39的一部分。此外，相對(duì)的端部39-2僅在對(duì)應(yīng)于側(cè)邊電子束的部分沿Z-Z方向向熒光屏伸出。這就可能將磁力線77集中于側(cè)邊電子束附近，增強(qiáng)在此區(qū)域內(nèi)的偏轉(zhuǎn)作用，以校正彗差。
為了使校正偏轉(zhuǎn)誤差的效果表現(xiàn)在非均勻電場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有所需的磁通密度是關(guān)鍵的。
在圖17中，至少偏轉(zhuǎn)誤差校正電極的一部分是由磁性材料作成的，并作為在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)提高磁通密度的措施，這可能更有利于校正偏轉(zhuǎn)誤差。
由于偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39的作用，如參照?qǐng)D6所作的說明，固定象散電場(chǎng)形成于陰極射線管的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，以校正陰極射線管的偏轉(zhuǎn)誤差，并改善整個(gè)屏面上分辨率的均勻性。另外，主透鏡38可安裝得靠近熒光屏13，這樣可能改善屏面中心處的分辨率，縮短總長(zhǎng)度，而勿需增加陰極射線管的最大偏轉(zhuǎn)角。
此外，磁性材料39a、39b和39c校正偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的影響量，因此彗差減小，并能重現(xiàn)高質(zhì)量的圖象。
由于使用上述陰極射線管，就能夠做出圖象質(zhì)量?jī)?yōu)良、外殼長(zhǎng)度小、而且圖象顏色偏離小的圖象顯示器。
下面將說明本發(fā)明的作用機(jī)理。
圖18示出依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的彩色陰極射線管中電子槍的作用，其中裝有磁性材料39a的偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39安裝在構(gòu)成電子槍陽極的第四電極4、41和熒光屏之間的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中。
偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39由彼此相對(duì)的二部分組成，電子束恰于其中間通過，并將其與陽極即第四電極41相聯(lián)，保持陽極電位。由于這樣的安排，圖6所示的電場(chǎng)在上述相對(duì)的部分之間形成，并與通過電子槍陽極內(nèi)部滲透的主透鏡38的電場(chǎng)相關(guān)聯(lián)。
當(dāng)電子束10沒被偏轉(zhuǎn)時(shí)，它穿過上述相對(duì)的部分在熒光屏中心形成直徑D1的光點(diǎn)。當(dāng)電子束10被偏轉(zhuǎn)向熒光屏上部時(shí)，沿著包絡(luò)10D和10U′代表的軌跡在熒光屏上部形成直徑D3的光點(diǎn)，包絡(luò)在相對(duì)部分中于比中間略高的位置穿過。
圖19示出與圖18相同的電子槍在不安裝偏轉(zhuǎn)誤差校正電極時(shí)的作用。在圖19中沒有偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39的情況下，圖18中的包絡(luò)10U′在圖19中由一條軌跡代表，由于垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的聚焦作用，在到達(dá)熒光屏13之前，它與包絡(luò)10D相交。電子束被過聚焦，在熒光屏上形成直徑為D2的光點(diǎn)。在這種情況下，光暈發(fā)生在圖2中光核18和19的上部和下部，使分辨率降低。
在圖18中，垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的聚焦作用被由偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39產(chǎn)生的具有象散性的固定發(fā)散電場(chǎng)根據(jù)偏轉(zhuǎn)量的作用而被抵消，并且根據(jù)偏轉(zhuǎn)量來校正偏轉(zhuǎn)誤差。與此同時(shí)，彗差也被磁性材料39a校正了。
圖20示出沒有磁性材料的偏轉(zhuǎn)誤差校正電極的形狀。偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39是由二塊折疊成臺(tái)階狀的零件構(gòu)成，它們彼此相對(duì)，恰使一字形排列的三根電子束10(中心電子束10c，側(cè)邊電子束10s)在相對(duì)部分中間穿過。
在圖20中，將偏轉(zhuǎn)誤差校正電極安裝得使其圖面的右側(cè)靠近熒光屏，使左側(cè)遠(yuǎn)離熒光屏。其所加電位也可能與施加于電子槍的電位不同。沿管軸方向的長(zhǎng)度l1和l2、相對(duì)部分在熒光屏一側(cè)的間隙l3和安裝位置均不能明確確定，因?yàn)樗鼈儠?huì)根據(jù)所用電子槍的性能、陰極射線管的結(jié)構(gòu)、陰極射線管的驅(qū)動(dòng)條件以及使用陰極射線管的目的不同而變化。彼此保持狹窄間隙的相對(duì)部分G可以不是平行平板。
圖21示出長(zhǎng)度l1和電子束10-3軌跡的漂移量之間的關(guān)系，并以長(zhǎng)度l2為參變量，長(zhǎng)度l1為彼此相對(duì)并在圖20中與一字形排列方向相垂直的方向上形成一寬大間隙的部分的長(zhǎng)度，電子束10-3軌跡的漂移量為其進(jìn)入圖6中的電場(chǎng)后與相對(duì)于電場(chǎng)中心的偏離量，l2為彼此相對(duì)并在圖20中與一字形排列的方向垂直的方向上形成一狹小間隙的部分的長(zhǎng)度。
如圖21所示，電子束軌跡的漂移量隨l1的增加而陡然增加。長(zhǎng)度l2也以類似方式增加。所以，根據(jù)對(duì)應(yīng)于一字形排列三根電子束中的中心電子束和側(cè)邊電子束的部分來改變l1和/或l2，能使偏轉(zhuǎn)量有一定程度的改變。
圖22示出依據(jù)本發(fā)明的偏轉(zhuǎn)誤差校正電極的又一種形狀。在彼此相對(duì)形成一窄小間隙的偏轉(zhuǎn)誤差校正電極的各部分中，對(duì)應(yīng)于側(cè)邊電子束10s的部分Gs的長(zhǎng)度l2s短于對(duì)應(yīng)于中心電子束10C的部分Ge的長(zhǎng)度l2c，以校正圖8中垂直方向上的誤會(huì)聚。
圖23示出依據(jù)本發(fā)明的另一種偏轉(zhuǎn)誤差校正電極的形狀，其中圖(a)是其主要部分的側(cè)視圖，而圖(b)是由熒光屏觀察的正視圖。
在圖23中，偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39由直徑不同、其截面幾乎為矩形的二階圓筒組成，其安放位置恰使得一字形排列的三根電子束從開口部分78中間穿過。在其他方面，其結(jié)構(gòu)均與圖22相同。
在圖3和圖31中，二個(gè)位于側(cè)邊的電子束10s根據(jù)其被偏向左或向右而穿越過不同的磁力線分布區(qū)域，并且受到偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的不同作用。在使用一字形排列三根電子束的彩色陰極射線管的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中形成固定的非均勻電場(chǎng)，并根據(jù)偏轉(zhuǎn)量對(duì)水平方向上的偏轉(zhuǎn)誤差進(jìn)行校正時(shí)，對(duì)位于側(cè)邊的二根電子束10s的偏轉(zhuǎn)誤差校正量也根據(jù)其偏轉(zhuǎn)方向而變化，以使整個(gè)屏面上的分辨率進(jìn)一步均勻化。
圖24示出彗差電場(chǎng)，它是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中形成的固定非均勻電場(chǎng)。
彗差電場(chǎng)具有一個(gè)對(duì)稱平面，圖24示出該對(duì)稱平面上的狀態(tài)。
在圖24中，隨等位線P遠(yuǎn)離電場(chǎng)中心軸Z-Z而且其間距變窄，電場(chǎng)變強(qiáng)而且電位升高。在圖面的軸線之下的部分中，等位線P的間距比上面部分的稍寬。電子束10-4穿過電場(chǎng)時(shí)，它靠近軸Z-Z并略有偏出，其直徑也略有增大。軌跡遠(yuǎn)離軸Z-Z的電子束穿過電場(chǎng)時(shí)，直徑增大并且向外偏出，其整個(gè)軌跡也遠(yuǎn)離軸Z-Z。在軸Z-Z之上通過的電子束10-5比在軸Z-Z之下通過的電子束10-6偏出得更多，其整個(gè)軌跡也更遠(yuǎn)離軸Z-Z。
依據(jù)本發(fā)明，在偏轉(zhuǎn)位于圖31所示電子槍中的側(cè)邊電子束10S的磁場(chǎng)中，形成具有圖24所示分布的固定電場(chǎng)，以根據(jù)水平偏離方向和偏轉(zhuǎn)量來校正偏轉(zhuǎn)誤差。
圖25示出依據(jù)本發(fā)明的又一種偏轉(zhuǎn)誤差校正電極的形狀，其中圖(a)為頂視圖，圖(b)為從箭頭A的方向觀察的正視圖，圖(c)為從箭頭B方向觀察的側(cè)視圖。
在圖25中，偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39由二個(gè)部分長(zhǎng)度不同的平面零件組成，它們彼此相對(duì)，恰使一字形排列的三根電子束穿越其相對(duì)的部分。
在圖25中，偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39是這樣安排的將圖面右側(cè)部分靠近熒光屏，而其左側(cè)則遠(yuǎn)離熒光屏。符號(hào)E表示一字形排列三根電子束的中心電子束，它沒有被偏轉(zhuǎn)。當(dāng)電子束被偏轉(zhuǎn)向圖(a)中一字形排列方向時(shí)，位于中心的電子束勿論是被偏轉(zhuǎn)向圖的上方或下方，都受到同樣的作用，因?yàn)槠D(zhuǎn)誤差校正電極39具有對(duì)稱的形狀?？紤]到位于側(cè)邊的電子束，偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39在靠近中心電子束的部分具有長(zhǎng)度l5，而偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39在遠(yuǎn)離中心電子束的側(cè)邊部分的長(zhǎng)度隨其遠(yuǎn)離E的距離而增加，并設(shè)定其端頭部分長(zhǎng)度為l6。
當(dāng)在圖3的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中安裝上述形狀的偏轉(zhuǎn)誤差校正電極39時(shí)，就可根據(jù)側(cè)邊電子束偏轉(zhuǎn)向圖面的左方或右方來改變偏轉(zhuǎn)誤差的校正量，并降低由偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)引起的彗差。
其所加電位也可不同于施加于電子槍的電位。l5和l6的尺寸以及其安裝位置無法明確確定，因?yàn)樗鼈冸S所用電子槍的特性、陰極射線管的結(jié)構(gòu)、陰極射線管的驅(qū)動(dòng)條件和使用陰極射線管的目的不同而變化。其相對(duì)部的間隙也可不為平行平板。
圖26示出電子束在電子槍主透鏡和熒光屏之間的狀態(tài)。在電子槍的陽極4和熒光屏13之間的整個(gè)區(qū)域內(nèi)維持正電位，即在這個(gè)區(qū)域內(nèi)沒有建立電場(chǎng)，故稱之為漂移空間。
在受到主透鏡38聚焦作用之后，電子束10在飛向熒光屏13的過程中得到進(jìn)一步聚焦。在此情況下，由于電子電荷的作用，電子束產(chǎn)生發(fā)散，即空間電荷產(chǎn)生的拒斥作用。在到達(dá)熒光屏的途中，電子束會(huì)有一個(gè)最小直徑D4。在此之后，由空間電荷拒斥作用形成的發(fā)散力逐漸大于由主透鏡產(chǎn)生的聚焦力，于是在熒光屏上形成一個(gè)直徑D1大于D4的光點(diǎn)。
圖27示出電子束光點(diǎn)直徑和在主透鏡與熒光屏之間的距離的關(guān)系。如圖27所示，可明顯看出圖26所描述的觀象，分辨率隨主透鏡與熒光屏間的距離增大而降低。
當(dāng)電子槍具有相同規(guī)格時(shí)，將在電子槍陰極附近的虛點(diǎn)投射到熒光屏上的放大倍數(shù)隨距離L2增大而增大，在熒光屏13上形成的光點(diǎn)直徑也隨之增大，結(jié)果是分辨率下降?？紤]到上述二個(gè)原因，減小主透鏡與熒光屏間的距離，有可能增大熒光屏中心處的分辨率。
一般地說，在陰極射線管中，在靠近電子槍主透鏡處電子束直徑最大。電子束直徑越大，受偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)影響越大，則偏轉(zhuǎn)誤差增大。
圖28示出由偏轉(zhuǎn)線圈形成的沿管軸的實(shí)際磁場(chǎng)分布。在圖29中沿偏轉(zhuǎn)線圈66管軸的位置C、B、V、BH和A，完全對(duì)應(yīng)于圖28中管軸上的相同符號(hào)的位置。
在圖28中，右邊靠近熒光屏，而左邊遠(yuǎn)離熒光屏，A表示測(cè)量磁場(chǎng)的參考位置，BH表示偏轉(zhuǎn)方向與掃描線方向一致的磁場(chǎng)中磁力線密度64呈現(xiàn)最大值的位置，BV表示偏轉(zhuǎn)方向與掃描線方向垂直的磁場(chǎng)中磁力線密度65呈現(xiàn)最大值的位置，C表示在產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的線圈中作鐵芯的磁性材料遠(yuǎn)離熒光屏一側(cè)的端部位置。
甚至在常規(guī)陰極射線管中，減小主透鏡與熒光屏間的距離也能夠改善熒光屏中心處的分辨率。當(dāng)如圖28所示的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)接近主透鏡時(shí)，在屏周邊的分辨率會(huì)因偏轉(zhuǎn)誤差而急劇下降。因此在實(shí)際中，以前并不能減小主透鏡與熒光屏間的距離。
可是，依據(jù)本發(fā)明，位于偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)誤差校正電極綜合考慮偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用，會(huì)影響其校正作用。因此能夠?qū)⒅魍哥R靠近偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，能夠縮短主透鏡與熒光屏間的距離，就可能改善熒光屏中心處的分辨率。
換言之，依據(jù)本發(fā)明，只要構(gòu)成鐵心的磁性材料遠(yuǎn)離熒光屏一側(cè)的端部與偏轉(zhuǎn)誤差校正電極靠近熒光屏一側(cè)的端部之間的距離不大于40mm，在一定范圍內(nèi)，就能呈現(xiàn)上述效果，而不會(huì)帶來損害。這里，在偏轉(zhuǎn)誤差校正電極靠近熒光屏一側(cè)端部的磁力線密度不小于最大磁力線密度的25％。
依據(jù)本發(fā)明上述的結(jié)構(gòu)，為了根據(jù)偏轉(zhuǎn)量來校正偏轉(zhuǎn)誤差，在由偏轉(zhuǎn)裝置產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中形成一個(gè)固定的非均勻電場(chǎng)。在這種情況下，偏轉(zhuǎn)誤差校正電極靠形成的非均勻電場(chǎng)來根據(jù)偏轉(zhuǎn)量校正偏轉(zhuǎn)誤差，還具有對(duì)位于中心的電子束和位于側(cè)邊的電子束分別進(jìn)行偏轉(zhuǎn)量調(diào)整的功能。因此，甚至使用不具有彗差校正功能的偏轉(zhuǎn)線圈時(shí)，也可能在整個(gè)熒光屏上控制會(huì)聚。
由于根據(jù)偏轉(zhuǎn)量對(duì)偏轉(zhuǎn)誤差校正的作用，因此能夠提供一種彩色陰極射線管，其特點(diǎn)是改善整個(gè)熒光屏上的分辨率的均勻性，改善熒光屏中心處的分辨率，這是由于縮短熒光屏和主透鏡間的距離并抑制了空間電荷拒斥作用的結(jié)果，另外也縮短了總長(zhǎng)度和減小了彗差。
圖30比較了使用本發(fā)明彩色陰極射線管的圖象顯示器的尺寸和使用普通彩色陰極射線管的圖象顯示器的尺寸，其中圖(a)和(b)為使用本發(fā)明彩色陰極射線管的顯示器的正視圖和側(cè)視圖，圖(c)和(d)為使用普通彩色陰極射線管的顯示器的正視圖和側(cè)視圖。
參閱圖30，根據(jù)本發(fā)明的圖象顯示器的外殼83的縱深長(zhǎng)度L4(圖b)短于現(xiàn)有技術(shù)中的長(zhǎng)度(圖d)，能夠節(jié)約安裝空間。
由于在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中形成固定的非均勻電場(chǎng)，根據(jù)電子束偏轉(zhuǎn)角來校正偏轉(zhuǎn)誤差，這使得陰極射線管的主透鏡更靠近偏轉(zhuǎn)線圈，縮短了彩色陰極射線管84的長(zhǎng)度L3，所以長(zhǎng)度L4也縮短了。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明的彩色陰極射線管不增加圖象的顏色偏離并且顯示高質(zhì)量的圖象，適宜在外殼縱深長(zhǎng)度短的圖象顯示器中使用。
權(quán)利要求
1.一種彩色陰極射線管，它包括電子槍包括形成一字形排列三根電子束的陰極，為成形所述電子束而構(gòu)成主透鏡的電極，還有一個(gè)屏蔽電極，它沿著管軸靠近形成主透鏡的電極安放，防止所述已成形的電子束受到外界環(huán)境的影響；偏轉(zhuǎn)線圈，它產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使上述電子束在一字形排列方向上和與一字形排列方向垂直的方向上發(fā)生偏轉(zhuǎn)；熒光屏，當(dāng)上述被偏轉(zhuǎn)的電子束轟擊其上，它便發(fā)出光線，形成圖象；其特征在于，所述電子槍的屏蔽電極被安放在所述偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之中，偏轉(zhuǎn)誤差校正電極被裝置在所述屏蔽電極靠近所述陰極的底面上，位于其面向熒光屏一側(cè)的所述三根電子束通過孔的旁邊，該偏轉(zhuǎn)誤差校正電極形成非均勻電場(chǎng)以根據(jù)所述電子束的偏轉(zhuǎn)量來改變電子束的直徑；該偏轉(zhuǎn)誤差校正電極能分別改變中心電子束和側(cè)邊電子束的偏轉(zhuǎn)量。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的彩色陰極射線管，其特征在于偏轉(zhuǎn)誤差校正電極具有彼此相對(duì)的部分，在其中間，所述三根電子束在垂直于一字形排列方向上所形成的通道中穿越，而且磁性材料安放在彼此相對(duì)部分上靠近所述二個(gè)側(cè)邊電子束穿越的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的彩色陰極射線管，其特征在于磁性材料安放在所述偏轉(zhuǎn)誤差校正電極的彼此相對(duì)部分的背面，并且位于對(duì)應(yīng)于所述二個(gè)側(cè)邊電子束通過的部位。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的彩色陰極射線管，其特征在于磁性材料包括其表面幾乎平行于一字形排列方向的第一平板部分，和其表面幾乎垂直于一字形排列方向的第二平板部分，該第一平板部分安放得恰使所述二個(gè)側(cè)邊電子束在垂直于一字形排列方向上所形成的通道中間穿越，該第二平板部分安置得使其端部與所述二個(gè)側(cè)邊電子束通道的邊部相對(duì)，而且也與所述中心電子束的通道相對(duì)應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的彩色陰極射線管，其特征在于所述磁性材料的結(jié)構(gòu)還具有第三平板部分，其表面幾乎垂直于管軸方向，而且所述第二平板部分的表面幾乎垂直于一字形排列的方向，該第三平板部分安排得恰使所述二個(gè)側(cè)邊電子束在垂直于一字形排列方向上所形成的通道中穿越，該第二平板部安置得使其端部與所述二個(gè)側(cè)邊電子束通道的邊部相對(duì)，并且也與所述中心電子束的通道相對(duì)應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5的彩色陰極射線管，其特征在于所述磁性材料由鐵磁材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的彩色陰極射線管，其特征在于，在所述偏轉(zhuǎn)誤差校正電極中，至少與所述二個(gè)側(cè)邊電子束通道相對(duì)應(yīng)的部分是由磁性材料制成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的彩色陰極射線管，其特征在于所述偏轉(zhuǎn)誤差校正電極具有彼此相對(duì)的部分，二個(gè)側(cè)邊電子束在垂直于一字形排列方向上所形成的通道中間穿越，此相對(duì)部分向所述熒光屏方向伸出，并且是由磁性材料制成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的彩色陰極射線管，其特征在于由所述偏轉(zhuǎn)誤差校正電極形成的非均勻電場(chǎng)是象散電場(chǎng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的彩色陰極射線管，其特征在于所述偏轉(zhuǎn)誤差校正電極具有彼此相對(duì)的部分，使三電子束在垂直于一字形排列方向上所形成的通道中間穿過，該相對(duì)的部分在管軸方向上對(duì)應(yīng)于二側(cè)邊電子束通道的部分的長(zhǎng)度短于對(duì)應(yīng)于中心電子束通道的部分的長(zhǎng)度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的彩色陰極射線管，其特征在于由所述偏轉(zhuǎn)誤差校正電極形成的非均勻電場(chǎng)是彗差電場(chǎng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的彩色陰極射線管，其特征在于所述偏轉(zhuǎn)誤差校正電極具有彼此相對(duì)的部分，三根電子束在垂直于一字形排列方向上所形成的通道中間通過，該相對(duì)部分在所述管軸方向上，與對(duì)應(yīng)于所述中心電子束通道的部分相比，對(duì)應(yīng)于二個(gè)所述側(cè)邊電子束通道的部分的長(zhǎng)度隨其位置遠(yuǎn)離所述中心電子束通道而增大。
13.一種彩色陰極射線管，它包括電子槍，包括形成一字形排列三根電子束的陰極，構(gòu)成為成形上述電子束的主透鏡的電極，還有一個(gè)屏蔽電極，它沿著管軸與形成主透鏡的電極相鄰，防止上述已成形的電子束受到外界環(huán)境的影響；偏轉(zhuǎn)線圈，它產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使上述電子束在一字形排列方向上和與一字形排列方向成直角的方向上發(fā)生偏轉(zhuǎn)；熒光屏，當(dāng)上述被偏轉(zhuǎn)的電子束轟擊其上時(shí)，它便發(fā)出光線，形成圖象；其特征在于，所述電子槍的屏蔽電極被安放在所述偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之中，在所述屏蔽電極靠近所述陰極的底面上有一共用單孔，通過所述三根電子束，在偏轉(zhuǎn)誤差校正電極靠近所述熒光屏一側(cè)(不是靠近所述單孔一側(cè))形成非均勻電場(chǎng)，以根據(jù)電子束偏轉(zhuǎn)量來改變電子束直徑；該偏轉(zhuǎn)誤差校正電極還能分別改變中心電子束和側(cè)邊電子束的偏轉(zhuǎn)量。
14.一種彩色陰極射線管，它包括電子槍，包括形成一字形排列三根電子束的陰極，構(gòu)成主透鏡以成形電子束的電極，還有一個(gè)屏蔽電極，它沿著管軸與形成主透鏡的電極相鄰，防止上述已成形的電子束受到外界環(huán)境的影響；偏轉(zhuǎn)線圈，它包括線圈和鐵芯，產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使上述電子束在一字形排列方向上和與一字形排列方向成直角的方向上發(fā)生偏轉(zhuǎn)；熒光屏，當(dāng)上述被偏轉(zhuǎn)的電子束轟擊其上時(shí)，它便發(fā)出光線，形成圖象；其特征在于裝有偏轉(zhuǎn)誤差校正電極，并在其靠近所述熒光屏一側(cè)(不是在所述屏蔽電極靠近所述陰極一側(cè)的底面上通過三根電子束的所述孔的一側(cè))形成非均勻電場(chǎng)，以根據(jù)所述電子束的偏轉(zhuǎn)量來改變電子束的直徑，并且設(shè)定偏轉(zhuǎn)線圈鐵芯靠近所述陰極一側(cè)的尾端至偏轉(zhuǎn)誤差校正電極靠近所述熒光屏一側(cè)的端部之間的距離不大于40mm；該偏轉(zhuǎn)誤差校正電極能分別改變中心電子束和側(cè)邊電子束的偏轉(zhuǎn)量；
全文摘要
一種裝備有偏轉(zhuǎn)誤差校正電極(39)的彩色陰極射線管，該偏轉(zhuǎn)誤差校正電極(39)在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中形成固定的非均勻電場(chǎng)，根據(jù)電子束的偏轉(zhuǎn)量來校正偏轉(zhuǎn)誤差，此彩色陰極射線管還能調(diào)整電子槍三根電子束中二根側(cè)邊電子束的偏轉(zhuǎn)量和中心電子束的偏轉(zhuǎn)量。該陰極射線管的聚焦特性和分辨率在整個(gè)屏面上和全部電子束電流范圍內(nèi)都得以改善，而勿需施加任何動(dòng)態(tài)聚焦電壓。其彗差畸變減小，而且該陰極射線管能使用低成本的偏轉(zhuǎn)線圈。
文檔編號(hào)H01J29/70GK1145134SQ95192330
公開日1997年3月12日 申請(qǐng)日期1995年2月3日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月7日
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