專利名稱：彩色陰極射線管裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色陰極射線管裝置，特別是涉及能夠減輕畫面周邊部的電子束斑點(diǎn)(spot)的橢圓形畸變、顯示品質(zhì)良好的圖像的彩色陰極射線管裝置。
現(xiàn)在，具備BPF(Bi-Potential Focus)型DAC & F(動(dòng)態(tài)象散修正與聚焦DynamicAstigmatism Correction and Focus)方式的電子槍構(gòu)件的自會(huì)聚(selfconvergence)成一直線型彩色陰極射線管裝置得到廣泛應(yīng)用。這種BPF型DAC & F方式的電子槍構(gòu)件如

圖13所示，具有成一列配置的3個(gè)陰極K，從這些陰極K起向熒光屏的方向上依序配置的第1柵極G1、第2柵極G2、第3柵極G3的2個(gè)分電極G31、G32、以及第4柵極G4。各柵極分別具有與3個(gè)陰極對(duì)應(yīng)形成的成一列配置的3個(gè)電子束通孔。
陰極K上施加有約150V的電壓與視頻信號(hào)疊加的電壓。第1柵極G1接地。第2柵極G2上施加約600V的電壓。第3柵極G3的第1分電極G31上施加約6kV的直流電壓。第3柵極G3的第2分電極G32上施加約6kV的直流電壓與隨著電子束偏轉(zhuǎn)量的增加而上升的拋物線狀交流電壓分量Vd疊加的動(dòng)態(tài)電壓。第4柵極G4上施加約26kV的電壓。
電子束發(fā)生部由陰極K、第1柵極G1及第2柵極G2構(gòu)成，產(chǎn)生電子束并形成相對(duì)于主透鏡的物點(diǎn)。預(yù)聚焦透鏡由第2柵極G2及第1分電極G31形成，對(duì)電子束發(fā)生部產(chǎn)生的電子束進(jìn)行預(yù)備聚焦。BPF型主透鏡由第2分電極G32及第4柵極G4形成，在經(jīng)預(yù)聚焦的電子束向熒光屏加速的同時(shí)，最終將其聚焦于熒光屏上。
在電子束向熒光屏的角落部偏轉(zhuǎn)的情況下，第2分電極G32與第4柵極G4之間的電位差最小，它們之間形成的主透鏡的強(qiáng)度最弱。同時(shí)，第1分電極G31與第2分電極G32之間形成最大的電位差，形成在水平方向上具有聚焦作用，而在垂直方向上具有發(fā)散作用的4極透鏡。這時(shí)的4極透鏡(quadrupole lens)的強(qiáng)度最強(qiáng)。
在電子束向熒光屏的角落部偏轉(zhuǎn)的情況下，從電子槍構(gòu)件到熒光屏的距離最大，像點(diǎn)變遠(yuǎn)。使用上述BPF型DAC & F方式的電子槍構(gòu)件時(shí)，像點(diǎn)變遠(yuǎn)用削弱主透鏡強(qiáng)度的方法補(bǔ)償。而偏轉(zhuǎn)線圈的枕形水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)及桶形垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)發(fā)生的偏轉(zhuǎn)像差利用形成4極子透鏡的方法補(bǔ)償。
但是，為了使彩色陰極射線管裝置能夠得到良好的圖像質(zhì)量，必須使熒光屏上的聚焦特性及電子束斑點(diǎn)的形狀良好。但是在已有的成一直線型的彩色陰極射線管裝置中，如圖14所示，熒光屏中央部的電子束斑點(diǎn)1為圓形，而從水平軸(X軸)端部到對(duì)角軸(D軸)的周邊部的電子束斑點(diǎn)1由于偏轉(zhuǎn)像差而畸變?yōu)樵谒捷S(X軸)方向上長(zhǎng)的橢圓形(橫向變形)，并且在垂直軸(Y軸)方向上發(fā)生滲出2，造成圖像品質(zhì)變壞。
為了對(duì)付這些問題，在上述BPF型DAC & F方式的電子槍構(gòu)件中，像第3柵極G3那樣，由多個(gè)分電極構(gòu)成形成主透鏡的低電壓側(cè)柵極，在這些分電極之間形成相應(yīng)于電子束的偏轉(zhuǎn)量使透鏡的強(qiáng)度動(dòng)態(tài)變化的4極透鏡，如圖14B所示，以此可以消除電子束斑點(diǎn)1的滲出2。
但是，即使是在BPF型DAC & F方式的電子槍構(gòu)件中，如圖14B所示，從熒光屏的水平軸(X)端部到對(duì)角軸(D)端部的周邊部的電子束斑點(diǎn)1發(fā)生橫向變形。這樣的電子束斑點(diǎn)1橫向變形的原因在于，電子槍構(gòu)件采用一列配置型，偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為枕形，垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為桶形。
下面利用圖15A及圖15B所示的光學(xué)模型對(duì)這種電子束斑點(diǎn)1的橫向變形加以說(shuō)明。圖15A及圖15B管軸(Z軸)上側(cè)表示垂直軸(Y)方向的剖面和下側(cè)表示水平軸(X)方向的剖面。圖15A是電子束4無(wú)偏轉(zhuǎn)地射入熒光屏5的中央部的情況下的光學(xué)模型，圖15B是偏轉(zhuǎn)的電子束4射入熒光屏5的周邊部的情況下的光學(xué)模型。這里，ML表示主透鏡，QL表示4極透鏡，DL表示由偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成的4極透鏡分量。
通常，熒光屏上的電子束斑點(diǎn)1的大小取決于倍率M。該倍率M以電子束4的發(fā)散角α0與射入熒光屏的入射角αi的比α0/αi表示。這里，以α0h1表示水平方向的發(fā)散角，αih1表示入射角，α0v1表示垂直方向的發(fā)散角，αiv1表示入射角，則水平方向的倍率Mh1及垂直方向的倍率Mv1表示為Mh1=α0h1/αih1Mv1=α0v1/αiv1因此，在α0h1=α0v1的情況下，在如圖15A所示沒有偏轉(zhuǎn)時(shí)，主要是由于在水平方向上及垂直方向上具有均等的聚焦作用的主透鏡，所以αih1=αiv1所以Mh1=Mv1因此，在熒光屏的中央部，電子束報(bào)告呈圓形。而在如圖15B所示的偏轉(zhuǎn)時(shí)，為了補(bǔ)償在水平方向上具有發(fā)散作用同時(shí)在垂直方向上具有聚焦作用的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的4極透鏡分量DL，使在水平方向上具有聚焦作用同時(shí)在垂直方向上具有發(fā)散作用的4極透鏡QL形成得比主透鏡ML靠前一些，因此，αih1＜αiv1所以Mh1＞Mv1因此，在熒光屏的周邊部電子束斑點(diǎn)變成橫長(zhǎng)形狀。
如上所述，為了使彩色陰極射線管裝置具有良好的圖像質(zhì)量，必須使在熒光屏上的聚焦特性及電子束斑點(diǎn)的形狀保持良好。
已有的BPF型DAC & F方式的電子槍構(gòu)件消除由于偏轉(zhuǎn)像差造成的電子束斑點(diǎn)在垂直方向上的滲出，并且在整個(gè)熒光屏上使其聚焦。但是在這種BPF型DAC & F方式的電子槍構(gòu)件中，從熒光屏的水平軸端部到對(duì)角軸端部的周邊部的電子束斑點(diǎn)的橫向變形不能夠消除。因此，這種電子束斑點(diǎn)的橫向變形與蔭罩的電子束通孔發(fā)生干涉，產(chǎn)生moire條紋等，使文字等顯示圖像的品質(zhì)下降。
本發(fā)明是為了解決上述問題而作出的，其目的在于提供在整個(gè)畫面上能夠得到最佳聚焦，并且能夠減輕畫面周邊部的電子束斑點(diǎn)的橢圓形畸變，顯示出質(zhì)量良好的圖像的彩色陰極射線管裝置。
采用本發(fā)明，能夠提供一種彩色陰極射線管裝置，該彩色陰極射線管裝置具備具有形成包含將電子束聚焦于熒光屏上的主透鏡的多個(gè)電子透鏡用的多個(gè)電極的電子槍構(gòu)件，以及產(chǎn)生使從該電子槍構(gòu)件發(fā)射出的電子束在水平方向和垂直方向偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)線圈，其特征在于，在形成所述主透鏡的電極的至少一個(gè)上設(shè)置的電子束通孔具有使電子束通過的區(qū)域的水平方向上的直徑為最小的、實(shí)質(zhì)上在電子透鏡的形成上起作用的細(xì)腰部。
又，采用本發(fā)明，能夠提供一種彩色陰極射線管裝置，該彩色陰極射線管裝置具備具有形成包含將電子束聚焦于熒光屏上的主透鏡的多個(gè)電子透鏡用的多個(gè)電極的電子槍構(gòu)件，以及產(chǎn)生使從該電子槍構(gòu)件發(fā)射出的電子束在水平方向和垂直方向偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)線圈，其特征在于，在形成所述主透鏡的電極的至少一個(gè)上設(shè)置的電子束通孔具有使電子束通過的區(qū)域的垂直方向上的直徑為最小的、實(shí)質(zhì)上在電子透鏡的形成上起作用的細(xì)腰部。
圖1A表示旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的BPF型主透鏡的電場(chǎng)。
圖1B表示構(gòu)成圖1A所示的主透鏡的電極的中心軸上的電位。
圖2A表示在圖1A所示的主透鏡的幾何學(xué)中心配置附加電極的情況下形成的電場(chǎng)。
圖2B表示構(gòu)成圖2A所示的主透鏡的電極的中心軸上的電位。
圖3A表示使圖2A所示的附加電極施加的電壓低于16kV的情況下形成的電場(chǎng)。
圖3B表示構(gòu)成圖3A所示的主透鏡的電極的中心軸上的電位。
圖4A表示在圖2A所示的附加電極設(shè)置使水平方向的直徑最小的細(xì)腰部時(shí)形成的電場(chǎng)。
圖4B表示構(gòu)成圖4A所示的主透鏡的電極的中心軸上的電位。
圖5A表示使圖4A所示的附加電極施加的電壓低于16kV的情況下形成的電場(chǎng)。
圖5B表示構(gòu)成圖5A所示的主透鏡的電極的中心軸上的電位。
圖6A表示使圖4A所示的附加電極施加的電壓高于16kV的情況下形成的電場(chǎng)。
圖6B表示構(gòu)成圖6A所示的主透鏡的電極的中心軸上的電位。
圖7是本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的彩色陰極射線管裝置的大概結(jié)構(gòu)的水平剖面圖。
圖8是使用于圖7所示的彩色陰極射線管裝置的實(shí)施例1的電子槍構(gòu)件的大概結(jié)構(gòu)的水平剖面圖。
圖9是表示圖8所示的電子槍構(gòu)件中的附加電極上形成的電子束通孔的形狀的立體圖。
圖10是使用于圖7所示的彩色陰極射線管裝置的實(shí)施例2的電子槍構(gòu)件的大概結(jié)構(gòu)的水平剖面圖。
圖11A及圖11B分別表示實(shí)施例2的彩色陰極射線管裝置中能夠使用的附加電極上形成的其他電子束通孔的形狀。
圖12表示實(shí)施例2的彩色陰極射線管裝置的附加電極上施加的動(dòng)態(tài)電壓與偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)電流的關(guān)系。
圖13表示已有的彩色陰極射線管裝置中的電子槍構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。
圖14A表示已有的自會(huì)聚的成一直線型彩色陰極射線管裝置的熒光屏上的電子束斑點(diǎn)的形狀。
圖14B表示電子槍構(gòu)件采用BPF型DAC & F方式的情況下熒光屏上的電子束斑點(diǎn)的形狀。
圖15A表示已有的自會(huì)聚的成一直線型彩色陰極射線管裝置中無(wú)偏轉(zhuǎn)時(shí)的光學(xué)模式。
圖15B表示已有的自會(huì)聚的成一直線型彩色陰極射線管裝置中有偏轉(zhuǎn)時(shí)的光學(xué)模式。
圖16在實(shí)施例1的彩色陰極射線管裝置中能夠使用的附加電極上形成的其他電子束通孔的形狀。
圖17在實(shí)施例1的彩色陰極射線管裝置中能夠使用的附加電極上形成的其他電子束通孔的形狀。
圖18表示實(shí)施例1及實(shí)施例2的電子槍構(gòu)件的第3柵極上施加的動(dòng)態(tài)電壓與偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)電流的關(guān)系。
圖19表示實(shí)施例2中的在附加電極上設(shè)置使垂直方向的直徑為最小的細(xì)腰部的情況下形成的電場(chǎng)。
圖20使圖19所示的附加電極上施加的電壓低于16kV的情況下形成的電場(chǎng)。
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置的實(shí)施形態(tài)加以詳細(xì)說(shuō)明。
下面對(duì)最后將電子束加速到達(dá)熒光屏上，在聚焦的主透鏡內(nèi)形成具有充分的透鏡強(qiáng)度的4極透鏡的方法加以說(shuō)明。
首先對(duì)一般的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的BPF型主透鏡加以說(shuō)明。
旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的BPF主透鏡如圖1A中等電位面20所示，在水平方向(X)上及垂直方向(Y)上由對(duì)稱的電場(chǎng)21形成。該主透鏡以相同的聚焦力在水平方向上和垂直方向上把電子束4加以聚焦。形成該主透鏡的聚焦電極Gf及陽(yáng)極Ga的中心軸Zg上的電位(軸上的電位)如圖1B中曲線22a所示，沿著電子束4行進(jìn)的方向增加。在這種情況下，如果施加于聚焦電極Gf的電壓取6kV，施加于陽(yáng)極Ga的電壓取26kV，則該主透鏡的幾何學(xué)中心(距離聚焦電極及陽(yáng)極等距離的位置)上形成的等電位面23為平面，電位為16kV。
下面對(duì)如圖2A所示在該主透鏡的幾何學(xué)中心配置附加電極Gs的情況加以說(shuō)明。該附加電極Gs由在板面上形成垂直方向上具有長(zhǎng)軸的縱向長(zhǎng)的電子束通孔的板狀電極構(gòu)成。在聚焦電極Gf上施加6kV的電壓，陽(yáng)極Ga上施加26kV電壓的情況下，向附加電極Gs提供16kV的電壓。這時(shí)，該主透鏡軸上的電位如圖2B上的曲線22b所示，與沒有配置圖1B所示的附加電極的情況具有相同的電位分布。因此，該主透鏡以相同的聚焦力使電子束4在水平方向上與垂直方向上聚焦。
下面對(duì)附加電極Gs上施加比16kV低的電壓的情況加以說(shuō)明。如圖3A所示，附加電極Gs的靠陽(yáng)極Ga一側(cè)的電位通過附加電極Gs的電子束通孔滲透到聚焦電極Gf一側(cè)。以此在主透鏡內(nèi)部形成針孔透鏡(aperture lens)(4極透鏡)。在這種情況下，主透鏡軸上的電位如圖3B中曲線22c所示。由于附加電極Gs的電子束通孔是縱長(zhǎng)形狀，主透鏡內(nèi)形成的針孔透鏡對(duì)于電子束4在水平方向上具有相對(duì)較強(qiáng)的聚焦力，同時(shí)在垂直方向上具有相對(duì)較弱的聚焦力。亦即主透鏡具有象散現(xiàn)象。但是由于針孔透鏡在水平方向和垂直方向都將電子束加以聚焦，因此不能夠形成十分強(qiáng)的象散現(xiàn)象。
而如圖4A所示，為了形成對(duì)通過電子束通孔的電子束4起作用的電子透鏡，在電子束通孔設(shè)置使水平方向的直徑為最小的細(xì)腰部，下面對(duì)這種情況加以說(shuō)明。也就是配置于旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的BPF型主透鏡的幾何學(xué)中心的附加電極Gs具有在垂直方向上具有長(zhǎng)軸的縱長(zhǎng)的電子束通孔。這種非圓形的電子束通孔具有使電子束4通過的區(qū)域的水平方向的直徑為最小的細(xì)腰部。這樣構(gòu)成的主透鏡在聚焦電極施加6kV電壓，附加電極Gs施加16kV電壓，陽(yáng)極Ga施加26kV電壓時(shí)，如圖4B曲線22d所示，具有與圖2B所示的主透鏡的軸上的電位相同的電位分布。因此，這個(gè)主透鏡和不存在附加電極的主透鏡一樣，以相同的聚焦力在水平方向上和垂直方向上將電子束4加以聚焦。
下面對(duì)附加電極Gs上施加比16kV低的電壓的情況加以說(shuō)明。如圖5A所示，附加電極Gs的靠近陽(yáng)極Ga的一側(cè)的電位通過附加電極Gs的電子束通孔滲透到聚焦電極Gf一側(cè)。以此在主透鏡的內(nèi)部形成針孔透鏡(4極透鏡)。在這種情況下，主透鏡軸上的電位如圖5B的曲線22e所示。附加電極Gs上形成的電子束通孔上設(shè)置細(xì)腰部，因此，通過電子束通孔滲透的電位形成圖5A所示的等電位面。亦即該等電位面對(duì)于水平方向(X)，隨著從電子束通孔的周邊向中心軸Zg接近而慢慢向聚焦電極Gf一側(cè)滲透，在中心軸Zg附近滲透最大。又，該等電位面對(duì)于垂直方向(Y)，隨著從電子束通孔的周邊向中心軸Zg接近，在向聚焦電極Gf一側(cè)滲透的中途滲透最大，更向中心軸Zg靠近則滲透程度變小。其結(jié)果是，由電位的滲透形成的針孔透鏡(4極透鏡)對(duì)于電子束4在水平方向上具有聚焦力，同時(shí)在垂直方向上具有發(fā)散力。借助于此，主透鏡能夠形成十分強(qiáng)的象散現(xiàn)象。
下面對(duì)附加電極Gs上施加比16kV高的電壓的情況加以說(shuō)明。如圖6A所示，附加電極Gs的靠聚焦電極Gf一側(cè)的電位通過附加電極Gs的電子束通孔滲透到陽(yáng)極Ga一側(cè)。在這種情況下，主透鏡的軸上的電位如圖6B的曲線22f所示。利用附加電極Gs的電子束通孔上形成的細(xì)腰部，通過電子束通孔滲透的電位形成圖6A所示的等電位面。亦即該等電位面對(duì)于水平方向，隨著從電子束通孔的周邊向中心軸Zg接近而慢慢向陽(yáng)極Ga一側(cè)滲透，在中心軸Zg附近滲透最大。又，該等電位面對(duì)于垂直方向，隨著從電子束通孔的周邊向中心軸Zg接近，在向陽(yáng)極Ga一側(cè)滲透的中途滲透最大，更向中心軸Zg靠近則滲透程度變小。其結(jié)果是，由電位的滲透形成的針孔透鏡(4極透鏡)對(duì)于電子束4在水平方向上具有聚焦力，同時(shí)在垂直方向上具有發(fā)散力。借助于此，主透鏡能夠形成十分強(qiáng)的象散現(xiàn)象。
總之，本實(shí)施形態(tài)的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的BPF型主透鏡具備配置于其幾何學(xué)中心的附加電極Gs。該附加電極Gs具有在垂直方向(Y)有長(zhǎng)軸的縱長(zhǎng)電子束通孔。該非圓形的電子束通孔為了形成對(duì)通過的電子束起作用的電子透鏡，具有使通過電子束的中心的水平方向的直徑為最小的細(xì)腰部。對(duì)該附加電極Gs施加比聚焦電極Gf上施加的電壓高，比陽(yáng)極Ga上施加的電壓低的動(dòng)態(tài)變化的電壓，借助于此，可以不損害主透鏡的口徑地形成控制水平方向的聚焦力和垂直方向的聚焦力的象散現(xiàn)象。
還有，在上述說(shuō)明中，對(duì)改變施加于附加電極上的電壓的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是也可以改變[(附加電極上施加的電壓)-(聚焦電極上施加的電壓)]/[(陽(yáng)極上施加的電壓)-(聚焦電極上施加的電壓)]的值代替改變?cè)摳郊与姌O的電壓，這樣也能夠得到相同的效果。
下面利用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)加以說(shuō)明。
實(shí)施例1如圖7所示，一列配置型的彩色陰極射線管裝置具備面板24、管頸28、以及將面板24與管頸28連接為一體的漏斗狀的玻錐25構(gòu)成的外殼。面板24的內(nèi)表面具備發(fā)藍(lán)、綠、紅光的3色熒光體層構(gòu)成的熒光屏5。蔭罩26在其內(nèi)側(cè)具有許多電子束通孔，并且與熒光屏相對(duì)配置。管頸28具備配置于其內(nèi)部的一列配置型電子槍構(gòu)件29。該電子槍構(gòu)件29發(fā)射出通過同一水平面的中心電子束4G及一對(duì)邊束4B、4R構(gòu)成的成一列配置的3束電子束4B、4G、4R。偏轉(zhuǎn)線圈32安裝于玻錐25的直徑較大的部分30到管頸28的地方。該偏轉(zhuǎn)線圈32產(chǎn)生使電子槍構(gòu)件29發(fā)射出的3束電子束4B、4G、4R向水平方向(X)及垂直方向(Y)偏轉(zhuǎn)的非均勻偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。該非均勻偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)由枕形的水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)及桶形的垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)構(gòu)成。
由電子槍構(gòu)件29發(fā)射出的3束電子束4B、4G、4R受到偏轉(zhuǎn)線圈32產(chǎn)生的非均勻磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)作用，通過蔭罩26在熒光屏5上進(jìn)行水平方向及垂直方向的掃描。以此顯示彩色圖像。
如圖8所示，電子槍構(gòu)件具有分別對(duì)在水平方向(X)上成一列配置的3個(gè)陰極K、分別對(duì)這3個(gè)陰極K進(jìn)行加熱的3個(gè)熱絲(未圖示)、以及5個(gè)電極。5個(gè)電極、即第1柵極G1、第2柵極G2、第3柵極G3、附加電極Gs、以及第4柵極G4在從陰極K到熒光屏的方向上依序配置。這些熱絲、陰極K及5個(gè)電極由一對(duì)絕緣支持體(未圖示)固定為一體。
第1及第2柵極G1、G2分別由整體結(jié)構(gòu)的板狀電極構(gòu)成。這些板狀電極具有與3個(gè)陰極K對(duì)應(yīng)在水平方向上形成一列的3個(gè)圓形電子束通孔。第3柵極G3由整體結(jié)構(gòu)的筒狀電極構(gòu)成。該筒狀電極其兩個(gè)端面、即與第2柵極相對(duì)的面及與附加電極相對(duì)的面上具有對(duì)應(yīng)于3個(gè)陰極K在水平方向上形成一列的3個(gè)圓形電子束通孔。第4柵極G4由成整體結(jié)構(gòu)的杯狀電極構(gòu)成。該杯狀電極在與所述附加電極Gs相對(duì)的面上具有與3個(gè)陰極K對(duì)應(yīng)、在水平方向上形成一列的3個(gè)圓形電子束通孔。
附近電極Gs配置于第3柵極G3與第4柵極G4之間的幾何學(xué)中心、即配置于與第3柵極G3及第4柵極G4等距離的位置上。該附加電極Gs如圖9所示，是整體結(jié)構(gòu)的板狀電極，具有與3個(gè)陰極K對(duì)應(yīng)在水平方向上成一列配置形成的、以垂直方向(Y)為長(zhǎng)軸的3個(gè)非圓形電子束通孔34R、34G、34B。這些電子束通孔34具有使電子束通過的區(qū)域的水平方向的直徑為最小的細(xì)腰部35。該細(xì)腰部35有助于對(duì)通過電子束通孔34的電子束起作用的電子透鏡的形成。而形成于附加電極Gs的電子束通孔也可以是如圖16及圖17所示的形狀。
在這樣構(gòu)成的電子槍構(gòu)件29中，陰極K上施加有150V直流電壓與視頻信號(hào)疊加的電壓。第1柵極G1接地。第2柵極G2上施加約600V的直流電壓。第3柵極G3上如圖18所示施加約6kV的直流電壓與拋物線狀變化的交流電壓分量Vd疊加的動(dòng)態(tài)電壓10。交流電壓分量Vd與鋸齒狀的偏轉(zhuǎn)電流9同步并且隨著電子束偏轉(zhuǎn)量的增大而拋物線狀上升。第4柵極G4上施加約26kV的陽(yáng)極電壓Eb。附加電極Gs上施加約16kV的直流電壓。
由于在各柵極上施加上面所述的電壓，電子槍29形成電子束發(fā)生部、預(yù)聚焦透鏡、及主透鏡。電子束發(fā)生部由陰極K、第1柵極G1及第2柵極G2形成。該電子束發(fā)生部發(fā)生電子束，并且形成相對(duì)于主透鏡的物點(diǎn)。預(yù)聚焦透鏡由第2柵極G2及第3柵極G3構(gòu)成。該預(yù)聚焦透鏡將電子束發(fā)生部發(fā)生的電子束預(yù)聚焦。主透鏡由第3柵極G3(聚焦電極)、附加電極Gs及第4柵極G4(陽(yáng)極)形成。該主透鏡將由預(yù)聚焦透鏡預(yù)聚焦的電子束最終聚焦于熒光屏上。又，偏轉(zhuǎn)時(shí)由配置于第3柵極G3與第4柵極G4之間的附加電極Gs在主透鏡內(nèi)部形成4極透鏡。
各電子束4B、4G、4R聚焦于熒光屏5的中央沒有偏轉(zhuǎn)時(shí)，主透鏡由圖4A及圖4B所示的電場(chǎng)21形成，因此不具有象散現(xiàn)象。所以各電子束4B、4G、4R在熒光屏5的中央聚焦，形成大致為圓形的電子束斑點(diǎn)。
各電子束4B、4G、4R向熒光屏5的周邊偏轉(zhuǎn)時(shí)，第3柵極G3上施加的動(dòng)態(tài)電壓10隨著電子束偏轉(zhuǎn)量的增大而增大。這時(shí)[(附加電極上施加的電壓)-(第3柵極上施加的電壓)]/[(第4柵極上施加的電壓)-(第3柵極上施加的電壓)]、即[(附加電極上施加的電壓)-(聚焦電極上施加的電壓)]/[(陽(yáng)極上施加的電壓)-(聚焦電極上施加的電壓)]的值比沒有偏轉(zhuǎn)時(shí)小。
在這種情況下，在附加電極Gs的各電子束通孔34B、34G、34R形成細(xì)腰部35，因此主透鏡由圖5A所示的電場(chǎng)形成。所以該主透鏡具有象散現(xiàn)象。亦即在主透鏡的內(nèi)部形成水平方向上具有聚焦作用，在垂直方向上具有發(fā)散作用的針孔透鏡(4極透鏡)。同時(shí)第3柵極G3與第4柵極G4的電位差減少。以此產(chǎn)生使主透鏡水平方向上的聚焦力及垂直方向上的聚焦力減少的作用。
在該電子槍構(gòu)件29中，形成這樣的結(jié)構(gòu)，使內(nèi)部形成4極透鏡的主透鏡在其水平方向上因附加電極Gs的細(xì)腰部35而加強(qiáng)的聚焦力與因第3電極G3和第4電極G4的電位差的減少而減弱的聚焦力能夠相抵消。
又，在該電子槍構(gòu)件29中，主透鏡在其垂直方向上由于附加電極Gs的細(xì)腰部35形成的發(fā)散力與因第3電極G3和第4電極G4的電位差的減少而減弱的聚焦力而相對(duì)地具有發(fā)散作用。
這樣，在偏轉(zhuǎn)時(shí)主透鏡具有象散現(xiàn)象，亦即在其水平方向上具有相對(duì)弱小的聚焦力，同時(shí)在其垂直方向上具有發(fā)散力，因此能夠使電子束最合適地聚焦于熒光屏5上，并且能夠把聚焦的電子束斑點(diǎn)的形狀加以改善，使其大致為圓形。
還有，由第3柵極G3與第4柵極G4形成的主透鏡為水平方向上的聚焦力比垂直方向上的聚焦力強(qiáng)的電子透鏡的情況下，在沒有偏轉(zhuǎn)時(shí)把施加于附加電極Gs的電壓設(shè)定得比16kV低(即在附加電極Gs施加比主透鏡的幾何學(xué)中心的電位低的電位)也能夠得到相同的效果。
實(shí)施例2實(shí)施例2的成一直線型彩色陰極射線管裝置結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例1相同。使用于該彩色陰極射線管裝置的電子槍構(gòu)件如圖10所示，基本上與圖8所示的實(shí)施例1相同結(jié)構(gòu)。特別是，在本實(shí)施例2中，第3柵極G3與第4柵極G4之間的附加電極Gs如圖11A所示，具有水平方向(X)上有長(zhǎng)軸的橫向較長(zhǎng)的非圓形的電子束通孔34B、34G、34R。又，附加電極Gs也可以如圖11B所示具有水平方向上有長(zhǎng)軸的3電子束共同的非圓形的電子束通孔34。這些電子束通孔分別具有電子束通過的區(qū)域的垂直方向的直徑為最小的細(xì)腰部35。該細(xì)腰部35有助于在對(duì)通過電子束通孔34的電子束起作用的電子透鏡的形成。
在這樣構(gòu)成的電子槍構(gòu)件29中，陰極K、第1柵極G1、第2柵極G2、第3柵極G3及第4柵極G4上施加與實(shí)施例1相同的電壓。附加電極Gs上如圖12所示施加約16kV的直流電壓與拋物線狀變化的交流電壓分量37重疊的動(dòng)態(tài)電壓38。交流電壓分量37與鋸齒狀的偏轉(zhuǎn)電流9同步，并且隨著電子束的偏轉(zhuǎn)量的增大而拋物線狀上升。
在該電子槍構(gòu)件中，無(wú)偏轉(zhuǎn)時(shí)在第3柵極G3與第4柵極G4之間形成的主透鏡由圖19所示的電場(chǎng)形成，因此不具有象散現(xiàn)象。從而，各電子束由同一聚焦力在水平方向上和垂直方向上聚焦。所以各電子束在熒光屏5的中央聚焦形成大致為圓形的電子束斑點(diǎn)。
在偏轉(zhuǎn)時(shí)隨著電子束的偏轉(zhuǎn)量的增大，第3柵極G3上施加的動(dòng)態(tài)電壓10也增大，同時(shí)施加于附加電極Gs的動(dòng)態(tài)電壓38也增大，因此[(附加電極上施加的電壓)-(第3柵極上施加的電壓)]/[(第4柵極上施加的電壓)-(第3柵極上施加的電壓)]的值變得比無(wú)偏轉(zhuǎn)時(shí)大。
在這種情況下，由于在附加電極Gs的各電子束通孔形成細(xì)腰部，主透鏡由圖20所示的電場(chǎng)形成。所以該主透鏡具有象散現(xiàn)象。亦即在主透鏡內(nèi)部形成在水平方向具有聚焦作用，而在垂直方向具有發(fā)散作用的針孔透鏡(4極透鏡)。同時(shí)第3柵極G3與第4柵極G4的電位差減少。以此產(chǎn)生使主透鏡的水平方向的聚焦力及垂直方向的聚焦力減少的作用。
利用使因附加電極Gs的細(xì)腰部而加強(qiáng)的水平方向的聚焦力與因第3電極G3和第4電極G4的電位差的減少而減弱的水平方向的聚焦力能夠相抵消的結(jié)構(gòu)，與上述實(shí)施例1一樣，能夠使電子束在熒光屏5的周邊部也能夠聚焦的最合適，并且使主透鏡具有象散現(xiàn)象，從而能夠改善電子束斑點(diǎn)的橢圓形狀。
還有，由第3柵極G3與第4柵極G4形成的主透鏡為水平方向上的聚焦力比垂直方向上的聚焦力強(qiáng)的電子透鏡的情況下，在沒有偏轉(zhuǎn)時(shí)把施加于附加電極Gs的電壓設(shè)定得比16kV高(即在附加電極Gs施加比主透鏡的幾何學(xué)中心的電位低的電位)也能夠得到相同的效果。
如上所述，使用于彩色陰極射線管裝置的電子槍構(gòu)件具有最終將電子束聚焦于熒光屏上的主透鏡。該主透鏡由配置于陰極側(cè)的聚焦電極、配置于熒光屏一側(cè)的陽(yáng)極、配置于聚焦電極與陽(yáng)極之間的附加電極構(gòu)成。附加電極配置于主透鏡的幾何學(xué)中心。該附加電極具有非圓形電子束通孔，該通孔具有使電子束通過的區(qū)域的水平方向的直徑或垂直方向的直徑為最小的細(xì)腰部。這種主透鏡具有隨著電子束的偏轉(zhuǎn)量的增大而動(dòng)態(tài)變化的象散現(xiàn)象。該象散現(xiàn)象隨著電子束的偏轉(zhuǎn)量的增大而加強(qiáng)。具有這樣的象散現(xiàn)象的主透鏡在水平方向上具有聚焦作用，同時(shí)在垂直方向上具有發(fā)散作用。因此能夠緩和熒光屏周邊部電子束的橫向變形。因此，在熒光屏的整個(gè)面上，電子束能夠得到最合適的聚焦。而且能夠緩和電子束斑點(diǎn)的橢圓畸變，做成能夠顯示出品質(zhì)良好的圖像的彩色陰極射線管。
權(quán)利要求
1．一種彩色陰極射線管裝置，具備具有形成包含將電子束聚焦于熒光屏上的主透鏡的多個(gè)電子透鏡用的多個(gè)電極的電子槍構(gòu)件，以及產(chǎn)生使從該電子槍構(gòu)件發(fā)射出的電子束在水平方向和垂直方向偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)線圈，其特征在于，在形成所述主透鏡的電極的至少一個(gè)上設(shè)置的電子束通孔具有使電子束通過的區(qū)域的水平方向上的直徑為最小的、實(shí)質(zhì)上在電子透鏡的形成上起作用的細(xì)腰部。
2．一種彩色陰極射線管裝置，具備具有形成包含將在水平方向上成一列配置的3束電子束聚焦于熒光屏上的主透鏡的多個(gè)電子透鏡用的多個(gè)電極的電子槍構(gòu)件，以及產(chǎn)生使從該電子槍構(gòu)件發(fā)射出的3束電子束在水平方向及垂直方向偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)線圈，其特征在于，所述主透鏡具備聚焦電極、陽(yáng)極、及配置于這些聚焦電極與陽(yáng)極之間的至少一個(gè)附加電極、對(duì)所述附加電極施加比所述聚焦電極上施加的電壓高、比所述陽(yáng)極上施加的電壓低的電壓的電壓施加手段，所述附加電極上設(shè)置的電子束通孔具有使電子束通過的區(qū)域的水平方向上的直徑為最小的、實(shí)質(zhì)上在電子透鏡的形成上起作用的細(xì)腰部，根據(jù)S=[(附加電極電壓)-(聚焦電極電壓)]/[(陽(yáng)極電壓)-(聚焦電極電壓)]規(guī)定的S與所述偏轉(zhuǎn)線圈造成的所述3束電子束的偏轉(zhuǎn)同步變化。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的彩色陰極射線管裝置，其特征在于，所述值S隨著電子束的偏轉(zhuǎn)量的增大而變小。
4．根據(jù)權(quán)利要求2所述的彩色陰極射線管裝置，其特征在于，所述值S隨著電子束的偏轉(zhuǎn)量的增大而變大。
5．根據(jù)權(quán)利要求2所述的彩色陰極射線管裝置，其特征在于，所述主透鏡隨著電子束的偏轉(zhuǎn)量的增大，其垂直方向上的聚焦作用變得比其水平方向上的聚焦作用弱。
6．一種彩色陰極射線管裝置，具備具有形成包含將電子束聚焦于熒光屏上的主透鏡的多個(gè)電子透鏡用的多個(gè)電極的電子槍構(gòu)件，以及產(chǎn)生使從該電子槍構(gòu)件發(fā)射出的電子束在水平方向和垂直方向偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)線圈，其特征在于，在形成所述主透鏡的電極的至少一個(gè)上設(shè)置的電子束通孔具有使電子束通過的區(qū)域的垂直方向上的直徑為最小的、實(shí)質(zhì)上在電子透鏡的形成上起作用的細(xì)腰部。
7．一種彩色陰極射線管裝置，具備具有形成包含將在水平方向上成一列配置的3束電子束聚焦于熒光屏上的主透鏡的多個(gè)電子透鏡用的多個(gè)電極的電子槍構(gòu)件，以及產(chǎn)生使從該電子槍構(gòu)件發(fā)射出的3束電子束在水平方向及垂直方向偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)線圈，其特征在于，所述主透鏡具備聚焦電極、陽(yáng)極、及配置于這些聚焦電極與陽(yáng)極之間的至少一個(gè)附加電極、對(duì)所述附加電極施加比所述聚焦電極上施加的電壓高、比所述陽(yáng)極上施加的電壓低的電壓的電壓施加手段，所述附加電極上設(shè)置的電子束通孔具有使電子束通過的區(qū)域的垂直方向上的直徑為最小的、實(shí)質(zhì)上在電子透鏡的形成上起作用的細(xì)腰部，根據(jù)S=[(附加電極電壓)-(聚焦電極電壓)]/[(陽(yáng)極電壓)-(聚焦電極電壓)]規(guī)定的S與所述偏轉(zhuǎn)線圈造成的所述3束電子束的偏轉(zhuǎn)同步變化。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的彩色陰極射線管裝置，其特征在于，所述值S隨著電子束的偏轉(zhuǎn)量的增大而變小。
9．根據(jù)權(quán)利要求7所述的彩色陰極射線管裝置，其特征在于，所述值S隨著電子束的偏轉(zhuǎn)量的增大而變大。
10．根據(jù)權(quán)利要求7所述的彩色陰極射線管裝置，其特征在于，所述主透鏡隨著電子束的偏轉(zhuǎn)量的增大，其垂直方向上的聚焦作用變得比其水平方向上的聚焦作用弱。
全文摘要
本發(fā)明涉及的這種彩色陰極射線管裝置具備具有形成包含將電子束聚焦于熒光屏上的主透鏡的多個(gè)電子透鏡用的多個(gè)電極的電子槍構(gòu)件,以及產(chǎn)生使從該電子槍構(gòu)件發(fā)射出的電子束在水平方向和垂直方向偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)線圈。在形成該主透鏡的電極的至少一個(gè)上設(shè)置的電子束通孔具有使電子束通過的區(qū)域的水平方向上的直徑為最小的、實(shí)質(zhì)上在電子透鏡的形成上起作用的細(xì)腰部。
文檔編號(hào)G09G1/04GK1285609SQ001262
公開日2001年2月28日 申請(qǐng)日期2000年8月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月19日
發(fā)明者上野博文, 武川勉, 宮本紀(jì)幸 申請(qǐng)人:東芝株式會(huì)社