專利名稱：陰極射線管和圖象顯示設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及陰極射線管，包括顯示屏，用于將電子光學圖象轉換成為光圖象，以及電子光學系統(tǒng)，包括電子源，并列設置在一個平面上，用于發(fā)射電子；束成形部分，用于從由相應的電子源發(fā)射的電子形成第一外側電子束、中間電子束和第二外側電子束；主透鏡，用于將電子束聚焦在顯示屏上；偏轉裝置，用于在橫跨顯示屏的范圍內偏轉電子束；以及DAF部分，用于根據電子束在顯示屏上的落點動態(tài)地調整電子束的聚焦和像散。
本發(fā)明還涉及包括這樣的陰極射線管的圖象顯示設備。
背景技術：
這樣的陰極射線管的一個實施例可以從專利US-A-4,814,670中得知。
在包括陰極射線管的圖象顯示設備中，由電子槍產生三個電子束，這些電子束在顯示屏上成像。顯示屏上具有熒光體的線或點，當這些線或點被其中一個電子束沖擊時會發(fā)光。
為了顯示彩色圖象，使用了一種電子槍，其中產生三個電子束，這三個電子束并列在被稱為“一字排列式”(“in-line”)的平面上。三個電子束被主透鏡聚焦在顯示屏上。顯示屏提供有紅色、綠色和藍色的熒光體。此外，陰極射線管提供有確保每個電子束都落在它自己的熒光體上的裝置，該裝置包括，例如，蔭罩。因此，每個電子束對應于紅色、綠色和藍色其中之一。
在電子束的常用配置中，特別地，第一外側電子束對應于紅色，中間電子束對應于綠色，并且第二外側電子束對應于藍色。
陰極射線管具有用于偏轉電子束的偏轉裝置。一般而言，陰極射線管具有一管頸，環(huán)繞著它安排有磁偏轉裝置。為了偏轉電子束，在操作中偏轉裝置接收與由圖象顯示設備接收的圖象信號同步的偏轉電流。
由于電子束被偏轉裝置偏轉，電子要經過在電子源和顯示屏上的落點之間的較長的路徑。更具體地，根據偏轉的程度，電子要經過主透鏡和顯示屏之間較長的路徑。因此，在至少一部分顯示屏上，電子束沒有對焦，并且成像為相對模糊的圖象。
此外，當偏轉電子時，偏轉裝置起電子光學四極透鏡的作用，它在下文中也被稱為偏轉透鏡。由于這個四極透鏡，會發(fā)生像散并且電子束的形狀根據偏轉發(fā)生改變。四極透鏡的強度隨著電子束的偏轉程度的增加而增加。
陰極射線管的分辨率取決于被稱為光點的電子束圖象的尺寸和形狀。由于偏轉造成的電子束的聚焦和像散程度的改變降低了光點的質量。因此，陰極射線管的分辨率下降，特別是在顯示屏的邊角處。
為了減少這個影響，電子槍提供有DAF部分，如從上述專利US-A-4,814,670中所得知的。特別地，DAF部分包括中間電極，它在面對聚焦電極的一側上提供有水平的、細長的孔。聚焦電極提供有垂直的、細長的孔。這里的“水平的”理解為是指與“一字排列式”平面平行的方向，并且與電子傳播的方向垂直。這里的“垂直的”理解為是指與“一字排列式”平面垂直的方向。
在操作中，將動態(tài)的聚焦電壓供給中間電極，使得在聚焦電極和中間電極之間形成電子光學四極透鏡。主透鏡的強度還可以通過動態(tài)聚焦電壓來調整。
一般而言，偏轉裝置在水平方向上是自會聚的。這意味著在水平方向上的電子束基本上在整個顯示屏上都是對焦的，但這是以垂直方向上增加的過聚焦為代價的。
已知的彩色電子槍對于三個電子束具有基本上同樣的設計。因此，DAF部分對于三個電子束具有相同的作用，即，在操作中，在聚焦電極和中間電極之間形成的電子光學四極透鏡對于所有三個電子束具有相等的強度。
然而，因為三個電子束并列在一字排列式平面中，并且彼此相距給定距離，例如，在偏轉裝置所在的位置處為6毫米的距離，所以它們穿過偏轉三個電子束的偏轉裝置的磁場沿著不同路徑行進。因此，偏轉透鏡對于三個電子束具有相互不同的強度。這個作用被稱為“顏色相關的散焦”。
已經發(fā)現顏色相關的散焦在相當大的程度上影響了陰極射線管的分辨率，特別是用于計算機監(jiān)視器的陰極射線管，該陰極射線管具有相對較大的電子束偏轉角，并且沒有蔭罩，被稱為平坦智能跟蹤(FlatIntelligent Tracking)(FIT)陰極射線管。
一般而言，在操作中，DAF部分以這樣的方式調節(jié)，那就是中間電子束基本上在整個顯示屏上都是對焦的，而外側電子束則在顯示屏的邊緣，特別是顯示屏的邊角處不再對焦。
這樣，可顯著地看到顏色相關的散焦，這是因為電子束在顯示屏的東側，即，從外部來看，顯示屏的右手側的垂直方向上過聚焦。一般而言，第一外側電子束對應于紅色，在這種情況下，紅色光點是模糊的。在具有相對較高分辨率的相對較大的彩色監(jiān)視器上，紅色字符在屏的東側可能沒有對焦。
而且，第二外側電子束在顯示屏的西側，即，從外部來看，顯示屏的左手側的垂直方向上是過聚焦的。一般而言，第二外側電子束對應于藍色，在這種情況下，藍色光點是模糊的。在具有相對較高分辨率的相對較大的彩色監(jiān)視器上，藍色字符在屏的西側可能沒有對焦。
已知的陰極射線管具有發(fā)生顏色相關的散焦的缺點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是提供一種陰極射線管，該陰極射線管的外側和內側電子束在顯示屏的邊緣，特別是邊角處具有改進了的聚焦。
本發(fā)明的另一個目的是提供包括這種陰極射線管的圖象顯示設備。
在根據本發(fā)明的陰極射線管中，能達到第一目的是因為DAF部分包括第一電子透鏡，它對于電子束具有相互不同的強度，以及第二電子透鏡，它對于電子束具有相互不同的強度，且第二電子透鏡的強度可獨立于第一電子透鏡的強度而變化。
在操作中，根據本發(fā)明的陰極射線管中的DAF部分補償顏色相關的散焦，這是因為總是存在作用于電子束的第一和第二電子透鏡的線性組合。
從專利申請EP-A-0 899 768可以得知這樣的陰極射線管，其中通過在聚焦電極和DAF部分之間放置一個額外的電極可以部分地抑制顏色相關的散焦。通過這個電極，在操作中，可以形成電子光學四極透鏡，以用于外側電子束。這個透鏡以相同的強度但相反的符號作用于這些外側電子束。
然而，已經發(fā)現顏色相關的散焦是不對稱的，顏色相關的散焦誤差Δ基本上具有依賴于電子束在屏上的落點的一階和五階項。例如，沿著行軸，顏色相關的散焦誤差依照下列公式取決于落點和場軸之間的距離XΔ＝c1X+c5X5(1)其中，c1和c5是常數。專利EP-A-0 899 768中所述的部分解答可以充分地補償線性項，然而，五階項在具有相對較大的電子束偏轉角即，相對較大的X值的陰極射線管中是占支配地位的。
在根據本發(fā)明的陰極射線管中，顏色相關的散焦可以被不對稱地補償，使得外側電子束在顯示屏的邊緣，特別是邊角處可以得到改進的聚焦。
一般而言，第一和第二電子透鏡是像散的，即，第一和第二電子透鏡在第一方向上聚焦，并且在與第一方向垂直的第二方向上散焦。例如，兩個電子透鏡都在水平方向上聚焦，并且都在垂直方向上散焦。
如果偏轉裝置在第一方向，例如水平方向上是自會聚的，則根據本發(fā)明的陰極射線管提供另一個優(yōu)點。在這種情況下，主透鏡的強度應該以這樣的方式修正，那就是它補償第一電子透鏡和第二電子透鏡在第一方向上的作用。因此，在第一方向上，電子束在整個顯示屏上基本上能夠保持對焦。
從上述專利申請EP-A-0 899 768中得知的部分解答包括放置在聚焦電極和DAF部分之間的、作用于外側電子束的額外的電子光學四極透鏡。這個額外的透鏡的作用不能由調整主透鏡來補償，使得這個解答改變了外側電子束在第一方向上的聚焦。
在陰極射線管的一個實施例中，在操作中，對于第一電子透鏡，第一外側電子束的強度大于中間電子束的強度，并且第二外側電子束的強度大于中間電子束的強度。在公式中，這可以用S1R＞S1G＞S1B來表示，其中第一電子透鏡對于第一外側電子束的強度用S1R表示，對于中間電子束的強度用S1G表示，并且對于第二外側電子束的強度用S1B表示。
可替換地，對于第一電子透鏡，第一外側電子束的強度可以小于中間電子束的強度，并且第二外側電子束的強度可以大于中間電子束的強度。在公式中，這個可以用S1R＜S1G＜S1B來表示。
在另一個有利的實施例中，對于中間電子束，第一和第二電子透鏡的強度相等，第一電子透鏡對于第一外側電子束的強度等于第二電子透鏡對于第二外側電子束的強度，并且第一電子透鏡對于第二外側電子束的強度等于第二電子透鏡對于第一外側電子束的強度。在公式中，這個可以用S1G＝S2G、S1R＝S2B和S1B＝S2R來表示，其中，第二電子透鏡對于第一外側電子束的強度用S2R表示，對于中間電子束的強度用S2G表示，并且對于第二外側電子束用S2B表示。
這是有利的，因為通常第一外側電子束在顯示屏的東側具有與第二外側電子束在電子屏的西側基本上相等的性能，并且反之亦然。
一般而言，用電子裝置實現電子透鏡是最簡單的。為此目的，在陰極射線管的特殊實施例中在束成形部分和DAF部分之間存在聚焦電極，其中聚焦電極在DAF的一側提供孔，這些孔在形狀上相互不同，用于通過電子束，而且DAF部分包括第一中間電極和第二中間電極，第二中間電極放置在第一中間電極和主透鏡之間。在聚焦電極的一側以及第二中間電極的一側，第一中間電極提供有形狀相互不同用于通過電子束的孔。在第一中間電極的一側，第二中間電極也具有形狀相互不同，用于通過電子束的孔。這樣，可以通過在相對的孔之間提供電場來容易地實現對于三個電子束具有相互不同強度的電子透鏡。
特別地，在操作中，可以通過在聚焦電極中的孔和在第一中間電極中面對聚焦電極的孔之間提供電場來形成第一電子透鏡，第一中間電極接收動態(tài)電壓Vdyn1。在操作中，可以通過在第二中間電極中的孔和在第一中間電極中面對第二中間電極的孔之間提供電場來形成第二電子透鏡，第二中間電極接收第二動態(tài)電壓Vdyn2。第二電子透鏡的強度與電壓差值Vdyn2-Vdyn1成比例。主透鏡的強度也由第二動態(tài)電壓Vdyn2來調整。
一般而言，第一動態(tài)電壓Vdyn1和第二動態(tài)電壓Vdyn2都與由陰極射線管接收的圖象信號同步。然而，它們的幅度彼此獨立，使得第二電子透鏡的強度對于第一電子透鏡的強度是獨立可變的。
此外，DAF部分可以包括第三電子透鏡，它對于各電子束具有相互不同的強度，第三電子透鏡的強度獨立于第一和第二電子透鏡的強度是可變的?？梢允褂眠@樣的DAF部分獨立地調整每種顏色的聚焦。如果顏色相關的散焦具有非常強的不對稱，則這提供了一個優(yōu)點。而且，如果對光點尺寸提出了嚴格的要求，則這也可以是有利的，例如在FIT管中，其中在垂直于熒光體軌跡的方向，即通常是垂直的方向上的光點尺寸，應該限制在大約300微米，以便防止顏色誤差。
從專利申請JP-A-2000011916得知額外的電極配置，該配置在DAF部分之前，并且通過該配置對于每個電子束的聚焦可以獨立地調整。然而，在這個專利申請中，使用了非常規(guī)的元件，這些元件與用于根據本發(fā)明的陰極射線管中的傳統(tǒng)電子透鏡相比很昂貴，而且難于制造。
在其中DAF部分中存在第三電子透鏡的陰極射線管的一個實施例，具有一個第三中間電極，它放置在第二中間電極和主透鏡之間，并且在第二中間電極的一側提供形狀相互不同、用于通過電子束的孔。然后，在操作中，能夠通過在第三中間電極中的孔和第二中間電極中的、面對第三中間電極的用于通過電子束的孔之間提供第三電場來形成第三電子透鏡。
為了提供第三電場，第三中間電極接收第三動態(tài)電壓Vdyn3。第三電子透鏡的強度與電壓差值Vdyn3-Vdyn2成比例。此外第三動態(tài)電壓Vdyn3與圖象信號同步，但是具有獨立于Vdyn1和Vdyn2的幅度。因此，第三電子透鏡的強度對于第一和第二電子透鏡的強度是獨立可變的。
在這樣的實施例中，第一、第二和第三中間電極可以按任意順序放置在DAF部分中。在操作中，任何組合都可以構成第一、第二和第三電子透鏡是顯而易見的，其中第一、第二和第三電子透鏡對于三個電子束具有相互不同的強度，并且彼此都是獨立可變的。
本發(fā)明的這些和其他的方面將從下文中所描述的實施例變得更加明白，并且將參考這些實施例進行闡述。


在附圖中圖1示意性地示出具有三個電子束路徑的已知的彩色陰極射線管；圖2示出已知陰極射線管的等效光學透鏡模型；圖3示出在已知陰極射線管中電子束的光點；圖4示意性地示出顏色相關的散焦的不對稱；圖5是根據本發(fā)明的陰極射線管的第一實施例的橫截面；圖6是依照第一實施例的陰極射線管的DAF部分的等距表示；圖7示出第一實施例的等效光學透鏡模型；圖8示出動態(tài)聚焦電壓Vdyn1和Vdyn2的信號形狀的例子；圖9是陰極射線管的另一個實施例的橫截面；圖10是另一個實施例的DAF部分的等距表示；圖11示出動態(tài)聚焦電壓Vdyn1、Vdyn2和Vdyn3的信號形狀的例子；圖12示出包括根據本發(fā)明的陰極射線管的圖象顯示設備。
具體實施例方式
在如圖1所示的已知的彩色陰極射線管中，電子槍1產生對應于紅色的第一外側電子束EBR，對應于綠色的中間電子束EBG，以及對應于藍色的第二外側電子束EBB。
電子槍包括三個發(fā)射電子的電子源10R、10G和10B。在束成形部分20中，發(fā)射的電子形成相應的電子束EBR、EBG和EBB。這些電子束由透鏡系統(tǒng)30、40和50在陰極射線管的顯示屏3上成像。為了使通過電子槍1的電子加速，顯示屏3接收例如30kV的陽極電壓Va。
聚焦電極30接收固定的聚焦電壓Vf。一般而言，這個電壓大約是陽極電壓Va的25％，例如，7.5kV。
DAF部分40包括接收動態(tài)聚焦電壓Vdaf的單個中間電極。動態(tài)聚焦電壓Vdaf的值取決于電子束EBR、EBG和EBB的偏轉，并且如果電子束EBR、EBG和EBB落在顯示屏3的邊角處，則動態(tài)聚焦電壓Vdaf的值是最大的。如果電子束落在顯示屏3的中央C處，則動態(tài)聚焦電壓Vdaf等于例如Vf，而在邊角處則要大1kV。對于具有相對較大的偏轉角的陰極射線管，例如，120度或更大，則在邊角處要求更大的動態(tài)聚焦電壓。
因為在聚焦電極30和DAF部分40的相對側分別提供垂直和水平的矩形孔，所以可以在聚焦電極30和DAF部分40之間形成電子光學四極透鏡，其中透鏡的強度隨著動態(tài)聚焦電壓的增加而增加。這個電子光學四極透鏡用于最優(yōu)化補償像散的目的，該像散是由于偏轉裝置2的偏轉而在電子束EBR、EBG和EBB中產生的。
主透鏡50將電子束EBR、EBG和EBB聚焦在顯示屏3上。主透鏡50的強度與陽極電壓Va和動態(tài)聚焦電壓Vdaf之間的差值成比例。主透鏡50的強度隨著Vdaf的增加而降低。該措施補償電子束EBR、EBG和EBB聚焦的改變，這種改變是由于偏轉裝置2的偏轉而導致電子束在主透鏡50和顯示屏3之間經過較長的路徑所引起的。
在偏轉裝置2的區(qū)域中，電子束EBR、EBG和EBB位于“一字排列式”平面上彼此相距給定距離p的位置。這個距離p被稱為“槍間距”，例如是6毫米。依據電子束EBR、EBG和EBB的偏轉，偏轉裝置2構成對于每種顏色具有不同強度的電子透鏡，也就是已經說明的偏轉透鏡。
一般而言，對于每種顏色，偏轉裝置2在水平方向上都是自會聚的，使得電子束EBR、EBG和EBB在水平方向上基本上在整個顯示屏3上都是對焦的。因此，DAF部分40的透鏡作用可以通過調整主透鏡50的強度在水平方向上加以補償，使得電子束EBR、EBG和EBB在水平方向上的聚焦不改變。
圖2示出在操作中的已知彩色陰極射線管的等效光學透鏡模型，其中電子束EBR、EBG和EBB的落點位于顯示屏3的東邊緣附近。
該圖是透鏡系統(tǒng)的橫截面，該透鏡系統(tǒng)包括在垂直于“一字排列式”平面的平面上的DAF部分40、主透鏡50和偏轉透鏡2’。
在電子槍1中，DAF部分40和主透鏡50對于每種顏色具有基本上相同的強度，而偏轉透鏡2’對于每種顏色具有不同的強度。因此，在偏轉期間，電子束EBR、EBG和EBB的每一個都在垂直方向上在顯示屏3上對焦是不可能的。
電子槍1對于綠色電子束EBG是最優(yōu)化的，使得綠色電子束的光點BSG具有最佳的聚焦。這是通過圖3中的光點BSR、BSG和BSB說明的。
紅色電子束EBR的光點BSR在垂直方向上過聚焦，這是因為在垂直方向上偏轉透鏡2’對于紅色電子束相對較強，而藍色電子束EBB的光點BSB在垂直方向上欠聚焦，這是因為在垂直方向上偏轉透鏡2’對于藍色電子束EBB相對較弱。
如圖4所示，對于常規(guī)彩色陰極射線管，顏色相關的散焦的作用是不對稱的。在該圖中，示出根據沿電子束EBR、EBG和EBB的場軸的落點的、三個電子束EBR、EBG和EBB所需要的透鏡強度SR、SG和SB。
可以看出，在顯示屏的西側，對于從外部觀看顯示屏的人來說是右手側，中間電子束EBG所需要的透鏡強度SG和第二外側電子束EBB所需要的透鏡強度SB之間的差值SG-SB，大于第一外側電子束EBR所需要的透鏡強度SR和中間電子束EBG所需要的透鏡強度SG之間的差值SR-SG。所需要的透鏡強度在這里理解為是指在垂直方向上的透鏡強度，在該強度下電子束在顯示屏上對焦。
還可以看出，在顯示屏的東側，對于從外部觀看顯示屏的人來說是左手側，第二外側電子束EBB所需要的透鏡強度SB和中間電子束EBG所需要的透鏡強度SG之間的差值SB-SG，小于中間電子束EBG所需要的透鏡強度SG和第一外側電子束EBR所需要的透鏡強度SR之間的差值SG-SR。
例如，在如LG菲利普顯示器提供的36”寬屏純平陰極射線管中，偏轉角為103度，在屏的東北角處紅色所需要的透鏡強度SR＝-40屈光度，綠色所需要的透鏡強度SG＝-26屈光度，藍色所需要的透鏡強度SB＝-21屈光度。因此，在紅色和綠色所需的透鏡強度之間的差值SR-SG＝-14屈光度，和藍色和綠色所需的透鏡強度之間的差值SG-SB＝-5屈光度之間存在不對稱。
一般而言，在顯示屏的西側上的第一外側電子束與在顯示屏東側上的第二外側電子束具有基本上相同的性能，反之亦然。
在上述的例子中，在屏的西北角處，紅色所需要的透鏡強度SR＝-21屈光度，綠色所需要的透鏡強度SG＝-26屈光度，藍色所需要的透鏡強度SB＝-40屈光度。
根據本發(fā)明的陰極射線管的第一實施例具有帶有DAF部分140的電子槍101，其中DAF部分140包括第一中間電極141和第二中間電極142，如圖5所示。在圖6中更詳細地示出DAF部分140。
在電子槍101中，源110R、110G和110B發(fā)射電子。這些發(fā)射的電子可以通過束成形部分120形成電子束EBR、EBG和EBB。
第一中間電極141位于離聚焦電極130例如0.4毫米的距離D1處，并且耦合到第一動態(tài)電壓源Vdyn1，在操作中，通過第一中間電極可以在聚焦電極30中的孔161R、G、B和在第一中間電極141面對聚焦電極的一側中的孔162R、G、B之間形成第一電子透鏡L1。這樣，第一電子透鏡L1在垂直方向上的強度S1R、S1G和S1B取決于第一動態(tài)聚焦電壓Vdyn1。
第二中間電極142位于離第一中間電極141例如0.4毫米的距離D2處，并且耦合到第二動態(tài)電壓源Vdyn2，在操作中，通過第二中間電極可以在第二中間電極142中的孔164R、G、B和在第一中間電極141面對第二中間電極的一側中的孔163R、G、B之間形成第二電子透鏡L2。這樣，第二電子透鏡L2在垂直方向上的強度S2R、S2G和S2B取決于第二動態(tài)聚焦電壓Vdyn2和第一動態(tài)聚焦電壓Vdyn1之間的差值Vdyn2-Vdyn1。
隨著Vdyn2的增加，主透鏡對于所有三個電子束EBR、EBG和EBB的強度都降低相等的程度。
陰極射線管中的偏轉裝置102在水平方向上是自會聚的。第一電子透鏡L1和第二電子透鏡L2是以這樣的方式制造，那就是可以通過調整主透鏡50的強度來補償在水平方向上第一電子透鏡L1和第二電子透鏡L2的線性組合的效果。因此，在操作中，電子束EBR、EBG和EBB在水平方向上在整個顯示屏上基本上保持對焦。
孔161R、G、B...164R、G、B是矩形的，并且在水平方向(x)和垂直方向(y)上的尺寸如表1所示。孔具有相互不同的形狀，使得對于電子束EBR、EBG和EBB，第一電子透鏡L1和第二電子透鏡L2在垂直方向上具有相互不同的強度S1R、S1G、S1B；S2R、S2G、S2B。
表1孔161R、G、B...164R、G、B的尺寸R G B161x0.70mm 1.15mm 3.39mmy3.10mm 4.25mm 2.21mmL1162x1.60mm 4.25mm 3.24mmy4.24mm 1.15mm 0.70mm163x3.39mm 1.15mm 0.70mmy2.21mm 4.25mm 3.10mmL2164x3.24mm 4.25mm 1.60mmy0.70mm 1.15mm 4.24mm已經發(fā)現，在操作中，在這樣的孔161R、G、B...164R、G、B之間形成的電子透鏡L1和L2的線性組合L1+L2可以令人滿意地補償在垂直方向上的顏色相關的散焦。
圖7示出第一實施例的一個等效光學透鏡模型。該圖示出在電子束EBR、EBG和EBB落在顯示屏103上顯示屏103的東邊緣E附近的情況下，在垂直于“一字排列式”平面的平面上，第一電子透鏡L1和第二電子透鏡L2的線性組合L1+L2、主透鏡50以及偏轉透鏡102’的透鏡作用。如果電子束EBR、EBG和EBB落在顯示屏的邊緣，它們被自會聚的偏轉裝置102偏轉。因此，在垂直方向上產生正偏轉透鏡102’，該透鏡使電子束EBR、EBG和EBB聚焦。
偏轉透鏡102’對于三個電子束具有相互不同的強度。因此，其中一個外側電子束在顯示屏的邊緣附近過聚焦。在操作中，這會被補償，因為第一電子透鏡L1和第二電子透鏡L2的線性組合對電子束EBR、EBG和EBB起作用。
第一電子透鏡L1對于每個電子束EBR、EBG和EBB具有它自己的強度，對于紅色電子束EBR的強度最大，并且對于藍色電子束EBB的強度最小。第二電子透鏡L2對于每種電子束EBR、EBG和EBB也具有它自己的強度，對于藍色電子束EBB的強度最大，并且對于紅色電子束EBR的強度最小。
在顯示屏的東側上，第一電子透鏡L1強于第二電子透鏡L2，這可從圖7中看出。因此，線性組合L1+L2的透鏡作用對于紅色來說最強，而對于藍色來說最弱。
圖8所示的動態(tài)聚焦電壓Vdyn1和Vdyn2可以用于驅動第一中間電極141和第二中間電極142。在圖中，示出與電子束EBR、EBG和EBB沿顯示屏103的行軸的落點相關的、動態(tài)聚焦電壓Vdyn1和Vdyn2的幅度。
在顯示屏103的中央C中，動態(tài)聚焦電壓Vdyn1和Vdyn2等于供給聚焦電極130的固定聚焦電壓Vf。隨著電子束EBR、EBG和EBB的偏轉程度的增加，動態(tài)聚焦電壓Vdyn1和Vdyn2也增加。
第二動態(tài)聚焦電壓Vdyn2，優(yōu)選地是四階信號，具有例如最大幅度為1000V的浴缸形狀。在中央C的東側，第一動態(tài)聚焦電壓Vdyn1基本上等于Vdyn2。例如，在顯示屏103的東邊緣E附近，Vdyn1的最大幅度為980V。然而，在中央C的西側上，Vdyn1顯著小于Vdyn2。例如，在顯示屏103的西邊緣W附近，Vdyn1的最大幅度為100V。
通過使用這樣的動態(tài)聚焦電壓Vdyn1和Vdyn2，第一電子透鏡L1主要在顯示屏103的東側起作用，并且第二電子透鏡L2主要在顯示屏103的西側起作用。這樣，如圖7所示的透鏡作用可以在操作中獲得。
陰極射線管的另一個實施例包括提供有DAF部分240的電子槍201，其中DAF部分240包括第一中間電極241、第二中間電極242和第三中間電極243，如圖9所示。在圖10中更詳細地示出DAF部分240。
在電子槍201中，源210R、210G和210B發(fā)射電子。這些發(fā)射的電子可以通過束成形部分220形成電子束EBR、EBG和EBB。
第一中間電極241位于離聚焦電極230例如0.4毫米的距離D1處，并且在操作中接收第一動態(tài)電壓Vdyn1。由此可以在孔261R、G、B和孔262R、G、B之間形成第一電子透鏡L1。第一電子透鏡L1的強度S1R、S1G和S1B與Vdyn1成比例。
第二中間電極242位于離第一中間電極241例如0.4毫米的距離D2處，并且在操作中接收第二動態(tài)電壓Vdyn2。由此可以在孔263R、G、B和孔264R、G、B之間形成第二電子透鏡L2。第二電子透鏡L2的強度S2R、S2G和S2B與電壓差值Vdyn2-Vdyn1成比例。
第三中間電極243位于離開第二中間電極242例如0.4毫米的距離D3處，并且在操作中接收第三動態(tài)電壓Vdyn3。第三電子透鏡L3由此可以在孔265R、G、B和孔266R、G、B之間形成。第三電子透鏡L3的強度S3R、S3G和S3B與電壓差值Vdyn3-Vdyn2成比例。
陰極射線管中的偏轉裝置102在水平方向上是自會聚的。第一電子透鏡L1、第二電子透鏡L2和第三電子透鏡L3是以這樣的方式形成的，那就是可以通過修改主透鏡50的強度來補償在水平方向上三個電子透鏡的線性組合的作用。因此，在操作中，電子束EBR、EBG和EBB在水平方向上在整個顯示屏上基本上保持對焦。
在另一個實施例中，孔261R、G、B...266R、G、B是矩形的，并且具有相互不同的形狀。特別地，它們在水平方向x和垂直方向y上的尺寸如表2所示。因此，對于三個電子束EBR、EBG和EBB，電子透鏡L1、L2和L3在垂直方向上的強度S1R、S1G、S1B；S2R、S2G、S2B；S3R、S3G、S3B相互不同。
表2孔261R、G、B...266R、G、B的尺寸R G B261x2.21mm 3.10mm 2.21mmy3.39mm 0.70mm 3.39mmL1262x0.70mm 4.24mm 0.70mmy3.24mm 1.60mm 3.24mm263x0.70mm 1.15mm 3.39mmy3.10mm 4.25mm 2.21mmL2264x1.60mm 4.25mm 3.24mmy4.24mm 1.15mm 0.70mm265x3.39mm 1.15mm 0.70mmy2.21mm 4.25mm 3.10mmL3266x3.24mm 4.25mm 1.60mmy0.70mm 1.15mm 4.24mm
在給定配置中，對于每種顏色的聚焦可以通過在操作中在孔261R、G、B...266R、G、B之間形成的電子透鏡L1、L2和L3的線性組合L1+L2+L3，來盡可能最優(yōu)化地進行調節(jié)。這個實施例優(yōu)選地可用于沒有蔭罩的FIT陰極射線管。
圖11所示的動態(tài)聚焦電壓Vdyn1、Vdyn2和Vdyn3可以用于驅動第一中間電極241、第二中間電極242和第三中間電極243。
在圖中，示出與電子束EBR、EBG和EBB沿顯示屏2 3的行軸的落點相關的動態(tài)聚焦電壓Vdyn1、Vdyn2和Vdyn3的幅度。在顯示屏203的中央C中，動態(tài)聚焦電壓Vdyn1、Vdyn2和Vdyn3等于供給聚焦電極230的固定聚焦電壓Vf。動態(tài)聚焦電壓Vdyn1、Vdyn2和Vdyn3隨著電子束EBR、EBG和EBB的偏轉的增加而增加。
第三動態(tài)聚焦電壓Vdyn3具有例如最大幅度為1000V的浴缸形狀。在中央C的東側，第二動態(tài)聚焦電壓Vdyn2基本上等于Vdyn3，例如，在顯示屏203的東邊緣E附近，Vdyn2的最大幅度為980V。然而，在中央C的西側上，Vdyn2顯著小于Vdyn3，例如，在顯示屏203的西邊緣W附近，Vdyn2的最大幅度為100V。
第一動態(tài)聚焦電壓Vdyn1在顯示屏的較大部分上等于第二動態(tài)聚焦電壓Vdyn2。然而，對于電子束EBR、EBG和EBB的相對較大的偏轉角，Vdyn1大于Vdyn2。例如，在顯示屏的西邊緣W和東邊緣E上，Vdyn1比Vdyn2大300V。
在另一個實施例中，第二電子透鏡L2將電子束EBR、EBG和EBB主要聚焦在顯示屏203的東側，第三電子透鏡L3將電子束EBR、EBG和EBB主要聚焦在顯示屏203的西側，并且第一電子透鏡L1構成校正透鏡。
圖12中示出包括根據本發(fā)明的陰極射線管的第一實施例的圖象顯示設備。
圖象顯示設備中的控制單元A適用于接收圖象信號VID，用于在操作中產生調制信號MR、MG和MB以及位置信號Px和Py。
調制信號MR、MG和MB可以適用于相應的電子源110R、110G和110B，用于調制電子束EBR、EBG和EBB的電流密度，并因此改變亮度，紅色、綠色和藍色熒光體就以該亮度在顯示屏103上電子束EBR、EBG和EBB相應的落點位置處發(fā)光。
位置信號Px和Py可以加到形成行頻偏轉電流IL和場頻偏轉電流IF的偏轉電路D。偏轉裝置102可以耦合到偏轉電路D，用于接收偏轉電流IL和IF。特別地，偏轉裝置102包括接收行頻偏轉電流IL的行偏轉線圈LL，用于在操作中將電子束EBR、EBG和EBB在水平方向上偏轉。此外，偏轉裝置102包括接收場頻偏轉電流IF的場偏轉線圈LF，用于在操作中將電子束EBR、EBG和EBB在垂直方向上偏轉。
位置信號Px和Py還可加到聚焦電路F，用于與其同步地產生動態(tài)聚焦電壓Vdyn1和Vdyn2。在操作中，第一中間電極141接收第一動態(tài)聚焦電壓Vdyn1，并且第而中間電極142接收第二動態(tài)聚焦電壓Vdyn2。
附圖都是示意性的，并沒有按比例畫出。顯而易見的是本發(fā)明是通過附圖以及它們的描述進行說明的，但并不局限于此。上述實施例，特別是帶有孔的中間電極、動態(tài)聚焦電壓的幅度和信號形狀的配置只是實現第一電子透鏡、第二點子透鏡，以及如果適用的話，第三電子透鏡的可能性中的幾種。本領域的技術人員將能夠構造出許多根據本發(fā)明的陰極射線管和圖象顯示設備的替換實施例。
權利要求
1.陰極射線管(CRT)，包括顯示屏(3)，用于將電子光學圖象轉換成為光圖象，以及電子光學系統(tǒng)(1)，包括電子源(10R，10G，10B)，并列設置在一個平面上，用于發(fā)射電子；束成形部分(20)，用于從由相應的電子源(10R，10G，10B)發(fā)射的電子形成第一外側電子束(EBR)、中間電子束(EBG)和第二外側電子束(EBB)；主透鏡(50)，用于將電子束(EBR，EBG，EBB)聚焦在顯示屏(3)上；偏轉裝置(2)，用于在橫跨顯示屏的范圍內偏轉電子束(EBR，EBG，EBB)(3)；以及DAF部分(40)，用于根據電子束(EBR，EBG，EBB)在顯示屏(3)上的落點動態(tài)地調整電子束(EBR，EBG，EBB)的聚焦和像散，其特征在于DAF部分(40)包括第一電子透鏡(L1)，它對于電子束(EBR，EBG，EBB)具有相互不同的強度(S1R，S1G，S1B)，以及第二電子透鏡(L2)，它對于電子束(EBR，EBG，EBB)具有相互不同的強度(S2R，S2G，S2B)，第二電子透鏡(L2)的強度(S2R，S2G，S2B)可獨立于第一電子透鏡(L1)的強度(S1R，S1G，S1B)而變化。
2.如權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于在第一電子透鏡(L1)中，第一外側電子束(EBR)的強度(S1R)大于中間電子束(EBG)的強度(S1G)，并且第二外側電子束(EBB)的強度(S1B)小于中間電子束(EBG)的強度(S1G)。
3.如權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于在第一電子透鏡(L1)中，第一外側電子束(EBR)的強度(S1R)小于中間電子束(EBG)的強度(S1G)，并且第二外側電子束(EBB)的強度(S1B)大于中間電子束(EBG)的強度(S1G)。
4.如權利要求1、2或3所述的陰極射線管，其特征在于第一電子透鏡(L1)和第二電子透鏡(L2)對于中間電子束(EBG)的強度(S1G，S2G)基本上相等，第一電子透鏡(L1)對于第一外側電子束(EBR)的強度(S1R)和第二電子透鏡(L2)對于第二外側電子束(EBB)的強度(S2B)基本上相等，并且第一電子透鏡(L1)對于第二外側電子束(EBB)的強度(S1B)和第二電子透鏡(L2)對于第一外側電子束(EBR)的強度(S2R)基本上相等。
5.如權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于將聚焦電極(30)布置在束成形部分(20)和DAF部分(40)之間，該聚焦電極在面對DAF部分(40)的一側上提供有形狀相互不同的孔(61R，G，B)，以用于通過電子束(EBR，EBG，EBB)，并且DAF部分(40)包括第一中間電極(41)和第二中間電極(42)，第二中間電極(42)放置在第一中間電極(41)和主透鏡(50)之間，第一中間電極(41)在面對聚焦電極(30)的一側上提供有形狀相互不同的孔(62R，G，B)，以用于通過電子束(EBR，EBG，EBB)，并且在面對第二中間電極(42)的一側上提供有形狀相互不同的孔(63R，G，B)，以用于通過電子束(EBR，EBG，EBB)，第二中間電極(42)在面對第一中間電極(41)的一側上提供有形狀相互不同的孔(64R，G，B)，以用于通過電子束(EBR，EBG，EBB)。
6.如權利要求5所述的陰極射線管，其特征在于第一電子透鏡(L1)可以使用在聚焦電極(30)中的孔(61R，G，B)和第一中間電極(41)中的孔(62R，G，B)之間的第一電場來形成，其中，在操作中，可以通過將第一中間電極(41)耦合到第一動態(tài)電壓源(Vdyn1)來施加該第一電場，并且第二電子透鏡(L2)可以使用在第一中間電極(41)中的孔(63R，G，B)和第二中間電極(42)中的孔(64R，G，B)之間的第二電場來形成，其中，在操作中，可以通過將第二中間電極(42)耦合到第二動態(tài)電壓源(Vdyn2)來施加該第二電場。
7.如權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于DAF部分(40)包括第三電子透鏡(L3)，它對于電子束(EBR，EBG，EBB)具有相互不同的強度(S3R，S3G，S3B)，第三電子透鏡(L3)的強度(S3R，S3G，S3B)可獨立于第一電子透鏡(L1)和第二電子透鏡(L2)的強度(S1R，S1G，S1B；S2R，S2G，S2B)而變化。
8.如權利要求6和7所述的陰極射線管，其特征在于DAF部分(40)包括放置在第二中間電極(42)和主透鏡(50)之間的第三中間電極(43)，第三電子透鏡(L3)可以使用在第三中間電極(43)中具有相互不同形狀的、用于通過電子束(EBR，EBG，EBB)的孔(66R，G，B)和第二中間電極(42)中具有相互不同形狀的、用于通過電子束(EBR，EBG，EBB)的孔(65R，G，B)之間的第三電場來形成，在操作中，可以通過將第三中間電極(43)耦合到第三動態(tài)電壓源(Vdyn3)來施加該第三電場。
9.如權利要求1所述的陰極射線管，其特征在于第一電子透鏡(L1)和第二電子透鏡(L2)是像散的。
10.如權利要求9所述的陰極射線管，其特征在于偏轉裝置(2)在第一方向上是自會聚的。
11.圖象顯示設備，包括如權利要求1到10中任何一項所述的陰極射線管。
全文摘要
彩色陰極射線管(CRT)具有用于產生三個電子束(EBR，EBG，EBB)的電子光學系統(tǒng)(1)、偏轉裝置(2)以及屏(3)。在操作中，偏轉裝置(2)使電子束(EBR，EBG，EBB)偏轉，以便改變電子束在屏(3)上的落點位置。然而，由于電子束的偏轉，會使電子束散焦并改變屏(3)上的光點。在具有相對較大屏的彩色陰極射線管中，電子束散焦可以因每個電子束(EBR，EBG，EBB)的不同強度而被覺察。本發(fā)明通過提供電子光學系統(tǒng)(1)中的改進的DAF部分(40)來提供這個問題的解決方法。DAF部分(40)包括至少兩個電子透鏡(L1，L2)，它們對于每個電子束(EBR，EBG，EBB)具有不同強度。
文檔編號H01J29/48GK1547755SQ02816724
公開日2004年11月17日 申請日期2002年7月12日 優(yōu)先權日2001年8月27日
發(fā)明者W·L·伊澤曼, M·P·C·M·克里恩, C M 克里恩, W L 伊澤曼 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司