專利名稱：彩色顯像管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色顯像管，特別涉及其特征在于構(gòu)成將三束電子束集聚在熒光屏面上的主透鏡的電極的彩色顯像管。
一般而言，彩色顯像管裝置具有由面板和與該面板連接成一體的錐體形成的外殼，從配置于錐體的頸部內(nèi)的電子槍發(fā)射出的三束電子束由于裝在錐體外側(cè)的偏轉(zhuǎn)裝置所發(fā)生的水平和垂直偏轉(zhuǎn)磁場而偏轉(zhuǎn)，通過一邊水平、垂直掃描，一邊轟擊面板內(nèi)表面上與蔭罩相對形成的熒光屏來顯示彩色圖像而形成。
一般地，用于這種彩色顯像管裝置的偏轉(zhuǎn)裝置的磁場具有在畫面上使三束電子束會聚的自會聚結(jié)構(gòu)，為此，水平偏轉(zhuǎn)磁場以枕形、垂直偏轉(zhuǎn)磁場以桶形失真。因此，通過偏轉(zhuǎn)磁場的三束電子束在水平方向上受到發(fā)散作用，而在垂直方向上受到聚焦作用。在本發(fā)明中，將這種由于對電子束的水平方向的發(fā)散作用和垂直方向的聚焦作用而生成的比水平方向的強(qiáng)的垂直方向上的聚焦作用稱為負(fù)的象散性。
伴隨偏轉(zhuǎn)角度增加的電子束軌道變長時，上述自會聚磁場的用途特別明顯地表現(xiàn)為在熒光屏面的周圍部分對于上述電子束的發(fā)散作用和聚焦作用顯著，熒光屏面上的電子束光斑變?yōu)橐运椒较驗殚L軸的橫長扁平形，存在水平分辨率降低的問題。該問題由于近年來的面板的平面化、偏轉(zhuǎn)角的擴(kuò)大而變得越來越顯著。
一般而言，在偏轉(zhuǎn)裝置為自會聚結(jié)構(gòu)時，容易產(chǎn)生上述光斑形狀的變形。為此，為了在熒光屏面上描繪出分辨率高的圖像，有必要通過電子槍來減小水平方向的光斑的直徑。
一般而言，彩色顯像管裝置中的光斑直徑雖然受到各種原因的影響，但就與電子槍的主透鏡的關(guān)系而言，其球面像差最有幫助。即，電子槍的主透鏡的球面像差越小，則光斑的直徑就越小。電子束的主透鏡的入射角度為α?xí)r，光斑直徑δ表示為δ=(M*Cps*α3)/2這里，M為透鏡倍率、Cps為球面像差系數(shù)。減弱主透鏡的透鏡聚焦作用時，降低了透鏡倍率、球面像差。作為減弱主透鏡的透鏡聚焦作用的方法之一是增大主透鏡的口徑。即通過增大主透鏡的實際口徑，能夠減小熒光屏上的光斑直徑。
特開平2-18540號公報中公開的已有彩色顯像管用電子槍的主透鏡由如

圖11所示的沿管軸方向上相互間隔開來設(shè)計的聚焦電極32、最終加速電極33和連接于最終加速電極33的遮蔽杯34構(gòu)成。聚焦電極32和最終加速電極33分別由包圍三束電子束8a、8b、8c的外圍電極35、36和在從外圍電極35、36的相對端面后退的位置上、通過使電子束基本垂直地通過來配置的電極板(以下稱為“垂直電極板”)37、38構(gòu)成。
垂直電極板37、38的正面圖如圖12所示。垂直電極板37的開孔39a、39b、39c和垂直電極板38的開孔40a、40b、40c的水平方向直徑分別比垂直方向的直徑形成得小。
通過后退配置在由此形成主透鏡的聚焦電極32和最終加速電極33的各自的外圍電極35、36的內(nèi)部的垂直電極板37、38，在聚焦電極32內(nèi)部進(jìn)一步進(jìn)入最終加速電極33的高電位，另外，在最終加速電極33內(nèi)部進(jìn)一步進(jìn)入聚焦電極32的低電位，變大了實際的主透鏡直徑，縮小了熒光屏上的光斑的直徑。
另外，垂直電極板37、38的水平方向的開孔直徑Rh與垂直方向的開孔直徑Rv相比小，抑制了水平方向的電位的進(jìn)入，從而消除了由于在水平方向上具有長直徑的外圍電極35、36的垂直方向比水平方向上的透鏡聚焦作用強(qiáng)的負(fù)的象散性。
但是，在該已有的彩色顯像管裝置的電子槍中，同時進(jìn)行主透鏡口徑的擴(kuò)大和象散性的調(diào)整有限制。在該技術(shù)中，雖然為了擴(kuò)大主透鏡的口徑而后退垂直電極板，但另一方面，因為為了調(diào)整象散性而縮小垂直電極板的開孔的水平方向直徑，所以特別是在擴(kuò)大水平方向的主透鏡口徑時有限制。
本發(fā)明的目的是提供一種彩色顯像管，具有通過比較簡單的結(jié)構(gòu)，在容易地調(diào)整象散性的同時能夠變大水平方向的主透鏡口徑，從而提高水平方向的分辨率的主透鏡部結(jié)構(gòu)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的彩色顯像管，包括由形成熒光屏的前面板和錐體形成的外殼、設(shè)置在上述錐體的頸部內(nèi)的產(chǎn)生三束電子束的一字形(inline)電子槍，其特征在于，上述一字形電子槍具有沿管軸方向以規(guī)定間隔對向設(shè)置的形成主透鏡的聚焦電極和最終加速電極，和具有至少一個設(shè)置在底部的通過上述電子束的開孔、通過上述底部與上述最終加速電極的上述熒光屏側(cè)連接的遮蔽杯(cup)，在上述聚焦電極和上述最終加速電極中的上述聚焦電極的內(nèi)部，設(shè)置了一字形形成上述三束電子束分別通過的三個開孔的垂直電極板，并且，在上述聚焦電極和上述最終加速電極中的上述最終加速電極的內(nèi)部，在上述遮蔽杯的上述底部上設(shè)置的上述開孔的上、下的至少一個上對著上述聚焦電極設(shè)置與一字形面基本平行的水平電極。
通過該結(jié)構(gòu)，在能夠如所期望地擴(kuò)大水平方向的主透鏡口徑的同時，能夠進(jìn)行象散性的調(diào)整。另外，通過面板的平面化和偏轉(zhuǎn)角的擴(kuò)大，即使是在熒光屏面周圍部分中的光斑橫向長的扁平狀的失真顯著時，也能通過電子槍來縮小水平方向的光斑直徑來降低該橫向長的扁平狀的失真。因此，能夠提供一種分辨率高的彩色顯像管裝置。
另外，在上述遮蔽杯的底部上形成三個上述開孔，最好上述三個開孔中的任一個為圓形。
通過該結(jié)構(gòu)，安裝電子槍時使用的安裝工具的形狀為圓形，由于不必為復(fù)雜的形狀，容易加工安裝工具，電子槍的安裝也變得容易。
另外，在上述遮蔽杯的底部上設(shè)置的開孔中最好至少一個為非圓形。
通過該結(jié)構(gòu)，能夠分別調(diào)整三束電子束具有的象散量。另外，象散量的誤差可通過開口的沖孔精度來限制。
另外，上述垂直電極板上設(shè)置的三個開孔中的中央開孔在一字形方向上的直徑最好比與上述方向垂直的方向上的直徑小。
通過該結(jié)構(gòu)，對于通過中央開孔的電子束而言，具有在水平方向上長直徑的外圍電極能夠消除垂直方向比水平方向的透鏡聚焦作用強(qiáng)的負(fù)的象散性。
另外，上述水平電極板在三束電子束中的中央束附近和兩側(cè)束附近的高度最好不同。
通過該結(jié)構(gòu)，不僅能變大水平方向的主透鏡口徑，還能分別調(diào)整三束電子束具有的象散量。
圖1是用于本發(fā)明的彩色顯像管的電子槍的主透鏡附近的水平方向截面圖；圖2是本發(fā)明的彩色顯像管的水平方向截面圖3是構(gòu)成圖1的電子槍的聚焦電極的正面圖；圖4是構(gòu)成圖1的電子槍的最終加速電極的正面圖；圖5是表示水平電極板的高度h與水平方向的主透鏡口徑和象散量之間的關(guān)系的曲線圖；圖6是表示本發(fā)明的遮蔽杯底面開孔的形狀的圖；圖7是表示本發(fā)明的遮蔽杯底面開孔的形狀的圖；圖8是表示本發(fā)明的遮蔽杯底面開孔的形狀的圖；圖9是表示本發(fā)明的遮蔽杯底面開孔的形狀的圖；圖10是表示本發(fā)明的水平電極板的其它實施例的圖；圖11是已有的電子槍的主透鏡部的水平方向截面圖；圖12是已有的聚焦電極和最終加速電極的垂直電極板的正面圖。
下面用附圖來說明本發(fā)明的實施例。
圖2所示的彩色顯像管具有由面板1和與該面板1結(jié)合成一體的漏斗形錐體2形成的外殼。在面板1的內(nèi)表面上形成由發(fā)出藍(lán)色、綠色、紅色三色的熒光體層構(gòu)成的熒光屏3，與該熒光屏3相對地配置形成多個電子束通過孔的蔭罩4。在錐體2的頸部5中配置電子槍6。在電子槍6中，在水平方向一字形設(shè)置產(chǎn)生三束電子束8的三個陰極。在這種彩色顯像管中安裝偏轉(zhuǎn)軛7來構(gòu)成彩色顯像管裝置。偏轉(zhuǎn)軛7安裝在錐體2的直徑大的部分和頸部5的交界部，將從電子槍6發(fā)射出的電子束8向水平和垂直方向偏轉(zhuǎn)。
如圖1所示，本發(fā)明的電子槍的主透鏡由在管軸方向上相互間隔開地設(shè)置的聚焦電極23、最終加速電極24和連接于最終加速電極24的杯形遮蔽杯25構(gòu)成。在圖1中，圖面的右側(cè)為熒光屏側(cè)。
如圖1和圖3所示，形成主透鏡的聚焦電極23包括包圍三束電子束(圖中未示)的外圍電極26和垂直電極板28。從與管軸平行的方向所見的外圍電極26的形狀為水平方向為長軸的扁圓形。在垂直電極板28中，在水平方向上并行地形成分別通過三束電子束的三個開孔30a、30b、30c。
最終加速電極24由包圍三束電子束的外圍電極27構(gòu)成。從與管軸平行的方向所見的外圍電極27的形狀水平方向為長軸的扁圓形。
如圖1所示，遮蔽杯25的底部連接于外圍電極27的屏側(cè)端面上。如圖4所示，在遮蔽杯25的底部上，在水平方向上并行地形成分別通過三束電子束(圖中未示)的內(nèi)徑為R的三個開孔31a、31b、31c。另外，在遮蔽杯25的底部上，在開孔31a、31b、31c的上下側(cè)上，與水平面平行地間隔開隔板形地配置著朝著聚焦電極23延長的一對電極板(以下稱為“水平電極板”)29。
分別向聚焦電極23施加低電位，向最終加速電極24施加高電位，在聚焦電極23處形成聚焦透鏡，在最終加速電極24處形成發(fā)散透鏡，這種合成電場形成了主透鏡的電場。
因為在聚焦電極23內(nèi)部進(jìn)一步進(jìn)入最終施速電極24的高電位，在最終加速電極24內(nèi)部過進(jìn)一步進(jìn)入聚焦電極23的低電位，所以擴(kuò)大了主透鏡的實際直徑，能夠縮小熒光屏上的光斑直徑。
另外，在遮蔽杯25的開孔31a、31b、31c的上下側(cè)配置的水平電極板29與最終加速電極24電連接，因為施加了高電位，所以在最終加速電極24內(nèi)部抑制了垂直方向的低電位，僅垂直方向的發(fā)散透鏡變強(qiáng)。但是，能夠消除由在水平方向上具有長軸的外圍電極26、27產(chǎn)生的垂直方向比水平方向強(qiáng)的主透鏡的聚焦作用，即象散性(負(fù)的象散性)。
另外，因為對于已有的主透鏡而言，不存在妨礙向最終加速電極內(nèi)部的低電位的進(jìn)入的垂直電極板，特別是能夠使水平方向的聚焦電極的低電位比最終加速電極內(nèi)部更深地進(jìn)入，所以能夠擴(kuò)大水平方向的主透鏡的口徑。
至此，雖然說明了消除垂直方向上透鏡聚焦作用比水平方向強(qiáng)的負(fù)象散性，但在本發(fā)明中，還能夠進(jìn)一步調(diào)整象散性、賦予主透鏡有效的象散性，另外，還能夠擴(kuò)大水平方向的主透鏡口徑。
圖5表示根據(jù)三元方程求出的相對于水平電極板29的高度h(管軸方向的長度、參照圖1)的水平方向的主透鏡口徑和水平方向的聚焦作用比垂直方向強(qiáng)的象散(將此稱為正的象散)量的關(guān)系。提高高度h時，能夠進(jìn)一步擴(kuò)大水平方向的主透鏡口徑。同時，比垂直方向強(qiáng)的水平方向的聚焦作用增大。
如上所述，由于自會聚磁場，特別是在熒光屏的周圍部分中，電子束光斑具有在水平方向為長軸的橫長扁平形失真的傾向。本發(fā)明不僅避免了負(fù)的象散性，而且還特意賦予主透鏡正的象散性。由此能夠進(jìn)行畫面周圍部分中的水平方向的光斑直徑的縮小。
另外，在本發(fā)明中，通過調(diào)整水平電極板29的高度h，在增加賦予主透鏡的正的象散性的同時，進(jìn)一步擴(kuò)大了水平方向的主透鏡口徑，由此能夠進(jìn)一步提高熒光屏面的分辨率。
另外，在本發(fā)明中，因為不存在已有的電子槍中的最終加速電極板內(nèi)部的垂直電極板，所以水平電極板29的高度h不受垂直電極板的位置的限制。因此，特別適用于具有比垂直方向強(qiáng)的水平方向的透鏡聚焦作用的主透鏡。任意變化水平電極板29的高度h，從而能夠容易達(dá)到縮小水平方向的光斑直徑和提高分辨率。
下面表示具體實例。如圖3所示，聚焦電極23的水平方向開孔直徑Dh=19.2[mm]、垂直方向開孔直徑Dv=8.2[mm]、垂直電極板28的中央開孔30b的垂直方向直徑Vc=8.0[mm]、側(cè)開孔30a、30c的垂直方向直徑Vs=8.0[mm]、中央開孔30b的水平方向直徑hc=4.7[mm]、側(cè)開孔30a、30c的水平方向直徑hsi=2.35[mm]、hso=4.0[mm]、垂直電極板28的后退量L(參照圖1)=5.0[mm]。如圖4所示，遮蔽杯25的三個開孔31a、31b、31c的直徑R=4.8[mm]、設(shè)置在遮蔽杯25中的水平電極板29的間隔w=6.5[mm]、相鄰的開孔的中心距離S=5.5[mm]。
此時，當(dāng)水平電極板29的高度h為0[mm]、象散量為0[V]時，能夠?qū)嶋H的主透鏡的水平方向直徑擴(kuò)大為φ9.6[mm]。另外，電極板29的高度h為5.0[mm]、象散量為1700[V]時，能夠?qū)嶋H的主透鏡的水平方向直徑擴(kuò)大為φ10.6[mm]。
在上述實施例中，雖然遮蔽杯25的三個開孔形狀均為圓形，但如圖6、7、8、9所示，通過使遮蔽杯的中央開孔31b、或側(cè)開孔31a、31c的開孔形狀為非圓形，能夠分別調(diào)整三束電子束的象散性。另外，因為通過孔形狀來進(jìn)行象散性的調(diào)整，所以象散性的誤差由開孔的沖孔精度來限制，從而有利于降低誤差。
另外，根據(jù)上述實施例，并不是形成分別對應(yīng)于三束電子束的三個在遮蔽杯25的底部形成的開孔，一個共同的開孔即可。
另外，如圖10所示，通過在中央部分和兩端部分中變化水平電極板29的高度，就能夠分別調(diào)整賦予三個電子束的象散量。
另外，根據(jù)上述實施例，雖然水平電極板29是從垂直方向夾著遮蔽杯25的開孔所形成的一對，但也可以是僅在開孔的上側(cè)或下側(cè)形成。但是，為了得到畫面垂直方向的對象的圖像顯示，最好是在垂直方向上設(shè)置一對。
另外，雖然將最終加速電極24和遮蔽杯25作為另外的部件進(jìn)行了說明，但也可以將其形成為一體。
如上所述的發(fā)明可適用于使用形成主透鏡的電子槍的彩色顯像管。
如上所述，在本發(fā)明中，能夠通過擴(kuò)大主透鏡的實際直徑來減小球面像差，從而減小熒光屏上的光斑直徑。另外，還能容易地調(diào)整主透鏡的象散量。因此，通過比較簡單的構(gòu)造，能夠消除外圍電極的形狀引起的主透鏡的負(fù)象散性。此外，還可容易地賦予主透鏡任意大小的正的象散性。為此，通過在通過偏轉(zhuǎn)裝置的自會聚磁場來調(diào)整光斑的形狀的失真，與此同時，還能縮小水平方向的光斑直徑。從而能夠改善彩色顯像管的聚焦特性，能夠高分辨率地顯示圖像。
另外，在本發(fā)明中，因為在最終加速電極內(nèi)部沒有垂直電極板，所以在安裝電子槍時，能夠使用與最終加速電極和聚焦電極同直徑、同軸的工具，僅在外圍電極處進(jìn)行最終加速電極和聚焦電極的位置設(shè)定。因此，因為不再用工具來設(shè)定垂直電極板的位置，所以沒有已有的由工具引起的垂直電極板的變形和使聚焦特性明顯變劣。因此，能夠提高電子槍的安裝精度。
權(quán)利要求
1．一種彩色顯像管，包括由形成熒光屏的前面板和錐體形成的外殼、設(shè)置在所述錐體的頸部內(nèi)的產(chǎn)生三束電子束的一字形電子槍，其特征在于所述一字形電子槍具有沿管軸方向以規(guī)定間隔相對向設(shè)置的形成主透鏡的聚焦電極和最終加速電極，和具有至少一個設(shè)置在底部的通過所述電子束的開孔、通過所述底部與所述最終加速電極的所述熒光屏側(cè)連接的遮蔽杯，僅在所述聚焦電極和所述最終加速電極中的所述聚焦電極的內(nèi)部，設(shè)置一字形形成所述三束電子束分別通過的三個開孔的垂直電極板，并且，在所述聚焦電極和所述最終加速電極中的所述最終加速電極的內(nèi)部，在所述遮蔽杯的所述底部上設(shè)置的所述開孔的上、下的至少一個上對著所述聚焦電極設(shè)置與一字形面基本平行的水平電極。
2．如權(quán)利要求1的彩色顯像管，其特征在于在所述遮蔽杯的底部上形成三個所述開孔，所述三個開孔都為圓形。
3．如權(quán)利要求1的彩色顯像管，其特征在于在所述遮蔽杯的底部上設(shè)置的開孔中，至少一個為非圓形。
4．如權(quán)利要求1的彩色顯像管，其特征在于所述垂直電極板上設(shè)置的三個開孔中的中央開孔在一字形方向上的直徑比與所述方向垂直的方向上的直徑小。
5．如權(quán)利要求1的彩色顯像管，其特征在于所述水平電極板在三束電子束中的中央束附近和兩邊束附近的高度不同。
全文摘要
僅在聚焦電極23和最終加速電極24中的聚焦電極23的內(nèi)部,設(shè)置一字形形成分別通過三束電子束的三個開孔30a、30b、30c的垂直電極板28,另外,僅在最終加速電極24的內(nèi)部,在遮蔽杯25的底面開孔31a、31b、31c的上下處至少任一處設(shè)置伸向聚焦電極23且與一字形面基本平行的水平電極板29。通過最適當(dāng)?shù)卦O(shè)定水平電極板29的高度h,能夠修正由于偏轉(zhuǎn)裝置的自會聚磁場引起的在畫面周圍部分中的光斑形狀的橫長扁平失真。由此提供一種能夠高分辨率顯示圖像的彩色顯像管。
文檔編號H01J29/50GK1322002SQ0111926
公開日2001年11月14日 申請日期2001年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月14日
發(fā)明者大門敏浩, 和田恭典 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社