專利名稱：動(dòng)態(tài)聚焦電壓減小了的彩色顯像管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及構(gòu)成彩色顯像管電子槍主透鏡的電極的形狀，并涉及每一個(gè)電極的電壓施加過(guò)程。


圖1是配置了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的電子槍的彩色顯像管的平面圖。上面交替被覆有三色熒光條的熒光屏3支撐的真空玻殼1的面板2的內(nèi)壁上。陰極6、7和8的中心軸線16、17和18與構(gòu)成主透鏡的G1電極9、G2電極10、聚焦電極12各孔的中心軸線以及各陰極相應(yīng)的屏蔽杯14的中心軸線吻合，且在公共平面上幾乎彼此平行的配置著。雖然構(gòu)成主透鏡另一個(gè)電極的加速電極13其中心孔的中心軸線與上述中心軸線17吻合，但是側(cè)孔的中心軸線19和20并不與其分別相應(yīng)的中心軸線16和18吻合而稍微向外偏移。從各陰極發(fā)出的三束電子束分別沿中心軸線16、17和18進(jìn)入主透鏡。大約5至10千伏的聚焦電壓加到聚焦電極12上，大約20至30千伏的加速電壓加到加速電極13上，從而形成與安裝在真空玻殼內(nèi)的屏蔽杯14和導(dǎo)電涂層5同樣的電位。聚焦電極和加速電極的中心孔彼此共軸線，因而在該中心形成的主透鏡旋轉(zhuǎn)對(duì)稱，中心電子束經(jīng)主透鏡聚焦，徑直沿軸線的通路上行進(jìn)。另一方面，該兩電極側(cè)孔的中心軸線彼此偏移，從而在兩側(cè)形成旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱的主透鏡。于是，側(cè)邊的電子束通過(guò)偏離透鏡中心軸線的部分朝向主透鏡區(qū)加速電極側(cè)上形成的發(fā)散透鏡區(qū)的中心電子束，并在會(huì)聚力的作用和主透鏡聚焦作用的作用下加到中心電子束上。這樣，三束電子束會(huì)聚，從而在蔭罩4的任何孔處彼此重疊并聚焦。使三束電子束如此會(huì)聚的過(guò)程叫做靜態(tài)會(huì)聚(以下簡(jiǎn)稱STC)。此外，各電子束由蔭罩進(jìn)行選色，而且只有一部分激發(fā)各電子束相應(yīng)的預(yù)定顏色以便發(fā)光的各電子束通過(guò)蔭罩的孔達(dá)到熒光屏。為使電子束可以在熒光屏上掃描，在彩色顯像管外圍繞著真空玻殼1的頸部裝設(shè)了磁偏轉(zhuǎn)線圈15。
大家知道，將上述那種使原來(lái)的三束電子束通路配置在一個(gè)水平面上的一字排列式電子槍與使磁場(chǎng)形成不均勻的特殊分布的所謂自會(huì)聚偏轉(zhuǎn)線圈結(jié)合起來(lái)時(shí)，若三束電子束在熒光屏中心靜態(tài)會(huì)聚，則可以使它們?cè)谡麄€(gè)熒光屏上會(huì)聚。但采用自會(huì)聚偏轉(zhuǎn)線圈時(shí)，由于磁場(chǎng)分布不均勻因而偏轉(zhuǎn)像差增加，且熒光屏周邊部位的解像能力減小。圖2示意示出了熒光屏上的束點(diǎn)因偏轉(zhuǎn)像差而變形的情況。在熒光屏的周邊部位，用斜線表示的電子束點(diǎn)亮度高的部分C(核心)水平延伸，亮度低的部分h(光暈)則垂直延伸。
日本專利申請(qǐng)公報(bào)2-72546提出了解決這個(gè)問(wèn)題的措施。圖3示出了傳統(tǒng)電子槍的結(jié)構(gòu)的實(shí)例。聚焦電極在從陰極至熒光屏的方向上分成兩個(gè)部分，例如第一構(gòu)件127和第二構(gòu)件128。在第二構(gòu)件128面對(duì)第一構(gòu)件127的端面中電子束通過(guò)的孔上下裝有扁平電極124，電極124經(jīng)設(shè)在第一構(gòu)件面對(duì)第二構(gòu)件的端面的單個(gè)孔伸入第一構(gòu)件中。第一構(gòu)件127內(nèi)配置有帶電子束通過(guò)的孔的電極125，與扁平電極124間隔固定的間距。動(dòng)態(tài)聚焦電壓Vd與疊加的聚焦電壓Vf一起加到第二構(gòu)件128和扁平電極124上，這是與加到偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)電流同步動(dòng)態(tài)變化的電壓。當(dāng)偏轉(zhuǎn)量大時(shí)，第一構(gòu)件和第二構(gòu)件之間的電位差增加，從而由扁平電極形成的旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱電子透鏡的四極透鏡作用增強(qiáng)，于是通過(guò)上述扁平電極之間的電子束中產(chǎn)生大的像散像差。當(dāng)?shù)诙?gòu)件128的電位高于第一構(gòu)件127的電位時(shí)，電子束中產(chǎn)生的像散像差具有使核心垂直延伸、光暈水平延伸的作用。因此可以補(bǔ)償圖2中所示伴隨著電子束的偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的像散像差，并提高熒光屏周邊部位的解像能力。另一方面，通過(guò)消除第一構(gòu)件和第二構(gòu)件之間的電位差而使電子束不偏轉(zhuǎn)時(shí)，沒(méi)有旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱電子透鏡形成，因而可以消除熒光屏中心的像散像差。因此，解像能力不會(huì)變壞。
在彩色顯像管中，主透鏡至熒光屏周邊部位的距離大于主透鏡至熒光屏中心的距離。因此，熒光屏中心和周邊部位使電子束聚焦的電壓條件不同。在熒光屏中心使電子束聚焦的電壓條件下，周邊部位的電子束不會(huì)聚焦，因而解像能力變壞。這叫做像場(chǎng)曲率像差。但在圖3所示的傳統(tǒng)實(shí)例中，當(dāng)電子束偏轉(zhuǎn)到熒光屏的周邊部位時(shí)，第二構(gòu)件128的電位增加，從而與加速電極13的加速電壓的電壓差減小，因而主透鏡的透鏡強(qiáng)度減小。因此，電子束的聚焦點(diǎn)移向熒光屏，從而即使在周邊部位也可以在熒光屏上聚焦。這樣就可以避免周邊部位的解像能力變壞。就是說(shuō)，既可以動(dòng)態(tài)校正像場(chǎng)曲率像差，還可以動(dòng)態(tài)校正像散像差。
然而，在大偏轉(zhuǎn)角陰極射線管中，偏轉(zhuǎn)像差增加，因而需要1千伏以上較高的動(dòng)態(tài)聚焦電壓來(lái)校正它。
按照上述現(xiàn)有技術(shù)，大偏轉(zhuǎn)角陰極射線管需要有一個(gè)較高的動(dòng)態(tài)聚焦電壓，為此，動(dòng)態(tài)聚焦電壓發(fā)生電路的造價(jià)因其電壓高而不可避免地增加，否則偏轉(zhuǎn)像差因動(dòng)態(tài)聚焦電壓的幅值不夠大而得不到徹底校正，且周邊部位的解像能力變壞。
本發(fā)明的目的是提供一種彩色顯像管，彩色顯像管的電子槍能使動(dòng)態(tài)聚焦電壓降低到傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)聚焦電壓以下同時(shí)又能保持聚焦性能令人滿意。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的彩色顯像管配備了這樣一種電子槍，電子槍的第一電極裝置用以產(chǎn)生許多電子束，并將這些電子束沿一個(gè)水平面上彼此平行的原始通路引到熒光屏上，電子槍的第二電極裝置構(gòu)成主透鏡，用以將上述各電子束聚焦到熒光屏上，其中電子槍構(gòu)制成使主透鏡包括依次朝熒光屏的方向排列的第一加速電極、一個(gè)聚焦電極和第二加速電極，聚焦電極的長(zhǎng)度至少為主透鏡直徑的兩倍，此外，電子槍給第一加速電極和第二加速電極提供高電位，給聚焦電極提供直流中等電位，構(gòu)制由依次朝熒光屏方向排列的至少三個(gè)構(gòu)件(例如第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件)組成的聚焦電極，具有用以在第三構(gòu)件與第二構(gòu)件之間的空間和第一構(gòu)件與第二構(gòu)件之間的空間的至少一個(gè)空間中形成旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱電子透鏡的校正電極，并分別給第一構(gòu)件和第三構(gòu)件提供與準(zhǔn)備加到繞真空玻殼管頸部分裝設(shè)的偏轉(zhuǎn)線圈從而使上述各電子束掃描的偏轉(zhuǎn)電流同步變化且與提供給第二構(gòu)件的電位無(wú)關(guān)的電位，而且在旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱電子透鏡中形成的透鏡強(qiáng)度和在第一加速電極與第一構(gòu)件之間形成的透鏡強(qiáng)度，以及在第二加速電極與第三構(gòu)件之間形成的透鏡強(qiáng)度都隨電子束的偏轉(zhuǎn)角變化。
此外，按照本發(fā)明，為形成上述旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱電子透鏡，在與第二構(gòu)件相對(duì)的第三構(gòu)件和第一構(gòu)件的至少其中之一的表面上開(kāi)設(shè)的電子束通過(guò)的孔上下配置了與第三構(gòu)件或第一構(gòu)件電連接的一對(duì)扁平電極，且扁平電極都經(jīng)開(kāi)設(shè)在配置有扁平電極的一側(cè)的第二構(gòu)件的相對(duì)端面的單個(gè)孔延伸入第二構(gòu)件中，與第二構(gòu)件電連接且具有各電子束的孔的電極板配置在第二構(gòu)件中，與扁平電極間隔固定距離。
此外，按照本發(fā)明，為形成上述旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱電子透鏡，在與第二構(gòu)件相對(duì)的第三構(gòu)件和第一構(gòu)件的至少其中一個(gè)的表面上開(kāi)設(shè)有供各電子束專用的橫向長(zhǎng)的電子束通過(guò)的孔眼，并在與第三構(gòu)件和第一構(gòu)件至少其中一個(gè)相對(duì)的第二構(gòu)件的表面給電子束開(kāi)設(shè)了專用的縱向長(zhǎng)的電子束通過(guò)的孔眼，從而形成與上述各橫向長(zhǎng)的電子束通過(guò)的孔相應(yīng)的孔。
在本發(fā)明的上述電極結(jié)構(gòu)中，當(dāng)電子束偏轉(zhuǎn)時(shí)，第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的電位提高，從而使與毗鄰的加速電極的加速電壓的電壓差減小，且該兩處的透鏡強(qiáng)度下降。因此，與現(xiàn)有技術(shù)的電子槍相比，電子束的焦點(diǎn)有效地朝熒光屏移動(dòng)，且電子束可聚焦到熒光屏上，甚至聚焦到熒光屏的周邊部位上。就是說(shuō)，像場(chǎng)曲率像差可在低于傳統(tǒng)電子槍的動(dòng)態(tài)聚焦電壓下加以校正。在此情況下，聚焦電極的長(zhǎng)度至少為主透鏡直徑的2倍，從而可以抑制因球面像差使束點(diǎn)直徑增大所引起的解象能力的劣化。
當(dāng)電子束偏轉(zhuǎn)時(shí)，各構(gòu)件之間的電位差增加。因此，借助于裝設(shè)在第一構(gòu)件和第二構(gòu)件之間或第二構(gòu)件和第三構(gòu)件之間的旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱電子透鏡的四極透鏡的作用，可以使電子束的截面形狀在長(zhǎng)度方向上變大，從而可以補(bǔ)償像散像差。在此情況下，在第一和第二構(gòu)件之間以及第二和第三構(gòu)件之間形成四極透鏡，或者在兩者之一中裝設(shè)單個(gè)四極透鏡并增加單個(gè)四極透鏡的強(qiáng)度，可以在低于傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)聚焦電壓的相應(yīng)電壓下校正像散像差。
通過(guò)上述措施，可以避免動(dòng)態(tài)聚焦電壓增加。這樣做可以抑制動(dòng)態(tài)聚焦電壓發(fā)生電路的成本的提高。要不然也可以抑制熒光屏周邊部位的解像能力因動(dòng)態(tài)聚焦電壓值不足引起的劣化。
圖1是傳統(tǒng)一字排列式彩色顯像管的軸向剖視示意平面圖。
圖2是采用傳統(tǒng)的電子槍的彩色顯像管熒光屏各點(diǎn)上電子束點(diǎn)形狀的示意圖。
圖3是傳統(tǒng)電子槍的軸向剖視圖。
圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例電子槍的軸向剖視圖。
圖5(a)至圖5(h)分別為圖4所示電極各主要部分在A-A、B-B、C-C、E-E、F-F、G-G、H-H和I-I各線處的剖視圖。
圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的電子槍的軸向剖視圖。
圖7是本發(fā)明第三實(shí)施例的電子槍的軸向剖視圖。
圖8(a)至圖8(e)分別為形成旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱電子透鏡的電極的各主要部分在P-P、Q-Q、R-R、S-S和T-T各線處的剖視圖。
圖9是本發(fā)明第四實(shí)施例的電子槍的軸向剖視圖。
圖10(a)至圖10(d)分別為圖9所示的構(gòu)成主透鏡的電極的各主要部分在U-U、V-V、W-W和X-X各線處的剖視圖。
圖11是電子通過(guò)本發(fā)明第一實(shí)施例中圖4所示主要電極的電子束通過(guò)的孔時(shí)其軌跡的示意圖。
圖4示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖5(a)至圖5(h)分別為圖4所示電極的各主要部分在A-A、B-B、C-C、E-E、F-F、G-G、H-H和I-I各線處的剖視圖。主透鏡由第一加速電極11、聚焦電極12和第二加速電極131所組成。第一加速電極11的電極長(zhǎng)度取t，在聚焦電極12的那側(cè)形成的第一加速電極的電子束通過(guò)的孔眼的直徑取u。聚焦電極12分成三個(gè)部分，例如第一構(gòu)件121、第二構(gòu)件122和第三構(gòu)件123，且在分別與毗鄰的電極121和123相對(duì)的第二構(gòu)件122的表面上形成單孔d3，而且有三個(gè)圓的電子束通過(guò)的孔d4的電極板125配置在第二構(gòu)件122內(nèi)。與第二構(gòu)件122相對(duì)的第一構(gòu)件和第三構(gòu)件123的表面上形成有三個(gè)圓的電子束通過(guò)的孔，朝第二構(gòu)件122延伸的扁平電極124連接到各通孔的上下方。配置在第二構(gòu)件122、第一構(gòu)件121和第三構(gòu)件123中的電極板125的上述電子束通過(guò)的孔，彼此共軸線，且形狀相同。
固定聚焦電壓Vf加到第二構(gòu)件122上，疊加在Vf上的動(dòng)態(tài)聚焦電壓Vd加到第一構(gòu)件121和第三構(gòu)件123上。當(dāng)電子束偏轉(zhuǎn)時(shí)，Vd隨偏轉(zhuǎn)置的增加而增加。隨著Vd增加，在第一和第二構(gòu)件的相對(duì)部分以及第二和第三構(gòu)件的相對(duì)部分形成的旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱電子透鏡的四極透鏡的強(qiáng)度增加，從而可以校正電子束偏轉(zhuǎn)引起的像散像差。與此同時(shí)，加到加速電極11上的加速電壓Eb與加到第一構(gòu)件電壓之間的電壓差，以及加到加速電極131的加速電壓Eb與加到第三構(gòu)件124上的電壓之間的電壓差都減小，于是透鏡強(qiáng)度下降，透鏡與電子束聚焦點(diǎn)之間的間距擴(kuò)大，因而電子束可聚焦在熒光屏上，甚至聚焦在熒光屏的周邊部位上。
就是說(shuō)，通過(guò)加上較低的動(dòng)態(tài)聚焦電壓，可以同時(shí)動(dòng)態(tài)校正像散像差和像場(chǎng)曲率像差，而且可以提高熒光屏周邊部位的解象能力。
但是在單電位式電子槍的情況下，當(dāng)上述聚焦電極長(zhǎng)度L短時(shí)，球面像差會(huì)增加。
電氣工程師協(xié)會(huì)電子器件會(huì)議資料EDD-77-138討論了主透鏡的直徑不變時(shí)聚焦電極長(zhǎng)度與球面像差之間的關(guān)系。
其次，主透鏡直徑的定義如下。在日本專利申請(qǐng)公報(bào)2-18540中所述的主透鏡的結(jié)構(gòu)中，即在構(gòu)制由具有如圖5(c)所示的橫向長(zhǎng)的單孔d2和圖5(d)所示的各電子束的獨(dú)立孔d1的電極板126組成的各電極彼此相對(duì)的主透鏡中，主透鏡的直徑為聚焦電極單孔的短直徑D。其原因在于，在圖5(c)所示的非圓形主透鏡中，主透鏡在垂直方向上的直徑與單孔d2的短直徑D(即孔的垂直直徑)有關(guān)。借助于非圓形孔d1配置在電極123內(nèi)的電極板126的作用可以使主透鏡的在水平方向上的直徑實(shí)際上等于垂直孔徑，從而可以均衡主透鏡在各方向上的直徑。在構(gòu)制成使如圖9和圖10(a)至圖10(d)中所示的各圓筒彼此相對(duì)的主透鏡中，主透鏡的直徑為聚焦電極孔d5的直徑D。圖10(a)至圖10(d)分別為圖9中所示的U-U、V-V、W-W和X-X線處的剖視圖。
在上述參考文獻(xiàn)“電氣工程師協(xié)會(huì)電子器件會(huì)議資料EDD-77-138”中，對(duì)主透鏡電極中電子束通過(guò)的孔(即5.5毫米的主透鏡直徑)進(jìn)行的分析表明，當(dāng)聚焦電極長(zhǎng)度超過(guò)11毫米時(shí)，球面像差飽和，且趨近幾乎固定的值。當(dāng)聚焦電極長(zhǎng)度為11毫米時(shí)，球面像差只比最小值大10%。另一方面，當(dāng)聚焦電極長(zhǎng)度小于11毫米時(shí)，球面像差迅速增加。
上述數(shù)據(jù)是通過(guò)分析5.5毫米直徑的主透鏡得出的。因此，這表明聚焦電極長(zhǎng)度至少應(yīng)為主透鏡直徑的2倍。即在此情況下至少為11毫米，否則束點(diǎn)直徑會(huì)因球面像差增加而增加，于是解像能力變壞。
當(dāng)聚焦電極長(zhǎng)度小于主透鏡直徑的兩倍時(shí)，會(huì)出現(xiàn)下列問(wèn)題。就是說(shuō)，當(dāng)聚焦電極長(zhǎng)度小于主透鏡直徑的兩倍時(shí)，在第一和第二加速電極及聚焦電極之間形成的兩透鏡的干涉作用增加，因而兩透鏡不會(huì)彼此無(wú)關(guān)。因此失去了通過(guò)削弱在兩處的透鏡強(qiáng)度而獲得的像場(chǎng)曲率像差校正靈敏度所作的改進(jìn)效果。
在圖4所示的實(shí)施例中還可以解決電子束會(huì)聚的問(wèn)題。由于加速電壓Eb與主透鏡部分中第三構(gòu)件電壓之間的電位差隨動(dòng)態(tài)聚焦電壓Vd的增加而減小，其間的電場(chǎng)強(qiáng)度下降。因此電場(chǎng)能使側(cè)邊電子束向中心電子束偏轉(zhuǎn)以便使電子束會(huì)聚的旋轉(zhuǎn)非對(duì)稱分量同時(shí)下降，從而減小了側(cè)邊電子束的偏轉(zhuǎn)量。然而，在圖4所示的實(shí)施例中，增加側(cè)邊電子束偏轉(zhuǎn)量的作用是隨動(dòng)態(tài)聚焦電壓Vd的增加在四極透鏡中產(chǎn)生的，因而可以補(bǔ)償上述減小，即使Vd變化也能形成會(huì)聚，而且通過(guò)改變扁平電極124的電極長(zhǎng)度S和各扁平電極124之間的間距d，則可以較容易地調(diào)節(jié)會(huì)聚補(bǔ)償量。
按下列尺寸試驗(yàn)制造了圖4所示實(shí)施例的顯像管聚焦電極第一構(gòu)件的長(zhǎng)度8.0毫米聚焦電極第二構(gòu)件的長(zhǎng)度16.0毫米聚焦電極第三構(gòu)件的長(zhǎng)度10.0毫米聚焦電極的長(zhǎng)度L38.0毫米主透鏡的直徑D10.4毫米扁平電極124的長(zhǎng)度s3.0毫米扁平電極124之間的間距d5.4毫米第一加速電極的電極長(zhǎng)度t2.1毫米聚焦電極側(cè)上形成的第一加速電極的電子束通過(guò)的孔的直徑4.0毫米由于給上述原型進(jìn)行評(píng)價(jià)的結(jié)果，在加速電壓Eb取30千伏、聚焦電壓Vf取8.4千伏情況下，得出的動(dòng)態(tài)聚焦電壓Vd為1.0千伏，因而比圖3所示傳統(tǒng)實(shí)例的電子槍減少了20%。陰極電流Ik＝4毫安時(shí)熒光屏中心處的束點(diǎn)直徑可比圖3所示傳統(tǒng)實(shí)例的電子槍減少15%。由此證明了像散像差和像場(chǎng)面率像差可以同時(shí)在低于傳統(tǒng)實(shí)例電子槍的動(dòng)態(tài)聚焦電壓下加以校正，且可以改善聚焦特性。
在本發(fā)明的電子槍中，通過(guò)形成能校正像場(chǎng)曲率的透鏡，即除上述在第二加速電極131和聚焦電極的第三構(gòu)件123之間的末級(jí)透鏡之外，在上述第一加速電極11和聚焦電極的第一構(gòu)件121之間增設(shè)的像場(chǎng)曲率校正透鏡，像場(chǎng)曲率校正靈敏度和整個(gè)電子槍一樣也得到了改善。
本發(fā)明電子槍的像場(chǎng)曲率校正的校正靈敏度受上述在第一加速電極11和聚焦電極的第一構(gòu)件121之間形成的透鏡與上述末級(jí)透鏡之間的間距的影響，且隨著兩透鏡間距的縮短，校正靈敏度進(jìn)一步提高。
原因在于，在第一加速電極11和聚焦電極的第一構(gòu)件121之間形成的透鏡，其對(duì)電子束聚焦的作用量增加。
但上述兩透鏡間距的縮短是有一定限度的。如上所述，當(dāng)形成該兩透鏡的電極之一的聚焦電極，其長(zhǎng)度L小于主透鏡直徑D的兩倍時(shí)，第一和第二加速電極11和131與聚焦電極12之間形成的兩個(gè)透鏡彼此相互干擾，從而降低了像場(chǎng)曲率校正靈敏度。
將聚焦電極12的電極長(zhǎng)度L增加到主透鏡直徑D的至少兩倍，并擴(kuò)大第一加速電極11的電極長(zhǎng)度t，可以提高像場(chǎng)曲率校正的校正靈敏度。
其原因在于，如圖11中所示，由于擴(kuò)大了第一加速電極11的電極長(zhǎng)度t，通過(guò)在第一加速電極11和聚焦電極的第一構(gòu)件121之間形成的透鏡的電子束其直徑E增加了，于是電子束直徑對(duì)透鏡直徑的比值增加了，于是電子束直徑對(duì)透鏡直徑的比值增加了，從而加強(qiáng)了透鏡對(duì)電子束的聚焦作用。
然而，擴(kuò)大第一加速電極11的長(zhǎng)度t也是有一定的限度的。若電子束直徑對(duì)透鏡直徑的比值增加得過(guò)多，束點(diǎn)直徑因透鏡的球面像差增加而增大，從而使解像能力變壞。
在聚焦電極12那側(cè)的第一加速電極的電子束通過(guò)的孔的直徑u為4毫米的情況下改變第一加速電極11的長(zhǎng)度t，由此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，制造彩色顯像管。當(dāng)?shù)谝患铀匐姌O11的長(zhǎng)度t為電子束通過(guò)的孔的直徑u的兩倍時(shí)，束點(diǎn)直徑增加10%左右。因此最好保持第一加速電極11的電極長(zhǎng)度t為電子束通過(guò)的孔眼的直徑的大約兩倍或以下。
此外，第一加速電極11的長(zhǎng)度t必須至少為聚焦電極那側(cè)電子束通過(guò)的孔的直徑u的10%。其原因在于，當(dāng)?shù)谝患铀匐姌O11的長(zhǎng)度t小于其在聚焦電極那側(cè)的電子束通過(guò)的孔的直徑u的10%時(shí)，電子束通路變陡，因而電子在到達(dá)第二加速電極之前撞擊電極(在本實(shí)施例中為聚焦電極)，從而使熒光屏的亮度下降(所謂擺動(dòng)現(xiàn)象)。當(dāng)UPF(單電位聚焦)式透鏡中的第一加速電極是非常薄的板(如上所述小于10%)時(shí)，若往其上加電壓，則電極本身變形的可能性增加，從而使透鏡因該變形而失真。
圖6示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例，其中四極透鏡只在一處形成。
在這幅圖中，與圖4所述實(shí)施例的根據(jù)區(qū)別在于，四極透鏡只在構(gòu)成聚焦電極12的第二構(gòu)件22和第三構(gòu)件123之間形成。其它結(jié)構(gòu)與圖4一樣。
在這種結(jié)構(gòu)中，將構(gòu)成四極透鏡的扁平校正電極124朝第一構(gòu)件122延長(zhǎng)，或縮小一對(duì)相對(duì)的上下校正電極124之間的間距，可以增加四極透鏡的強(qiáng)度，從而可以同時(shí)以與圖4所述結(jié)構(gòu)同樣的方式校正像散像差和像場(chǎng)曲率像差。
四極透鏡可以安置在第一構(gòu)件121與第二構(gòu)件122之間。
此外，還可以構(gòu)制成裝設(shè)有三個(gè)或以上四極透鏡的那一種結(jié)構(gòu)。
圖7示出了本發(fā)明的第三實(shí)施例。圖8(a)至8(e)分別為構(gòu)成圖7所示的旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱電子透鏡的各電極的各主要部分在P-P、Q-Q、R-R、S-S和T-T等線處的剖視圖。聚焦電極12分成三部分，例如第一構(gòu)件221、第二構(gòu)件222和第三構(gòu)件223。為了形成旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱電子透鏡，應(yīng)將開(kāi)設(shè)在與第二構(gòu)件222相對(duì)的第一構(gòu)件221和第三構(gòu)件223的端面上的電子束通過(guò)的孔開(kāi)成橫向長(zhǎng)的孔，如圖8(a)和圖8(d)中所示，在與第一構(gòu)件221和第三構(gòu)件223分別相對(duì)的第二構(gòu)件222的端面上開(kāi)設(shè)的電子束通過(guò)的孔應(yīng)開(kāi)成縱向長(zhǎng)的孔，如圖8(b)至圖8(c)所示，同時(shí)往第一構(gòu)件221和第三構(gòu)件223上加動(dòng)態(tài)聚焦電壓。在第一構(gòu)件221和第二構(gòu)件222之間以及在第二構(gòu)件222和第三構(gòu)件223之間形成旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱電子透鏡，像散像差是借助于其四極透鏡的作用而加以校正的。在此情況下，隨著偏轉(zhuǎn)量的增加，第一加速電極11與第二構(gòu)件221之間的電位差以及第三構(gòu)件223與第二加速電極131之間的電位差減小，從而使像場(chǎng)曲率像差在兩處得以校正，換句話說(shuō)可以獲得與圖4所示實(shí)施例同樣的效果。
圖9示出了本發(fā)明的第四實(shí)施例。圖10(a)至圖10(d)分別為圖9中所示U-U、V-V、W-W和X-X諸線處的剖視圖。在這幅圖中，與圖4中所述實(shí)施例的根本區(qū)別在于，構(gòu)成主透鏡的電極構(gòu)件131和123的相對(duì)端中的電子束通過(guò)的孔，其形狀呈與各電子束相應(yīng)的圓筒形，而且不裝設(shè)電極板132和126。其它結(jié)構(gòu)與圖4的一樣，因而可獲得與圖4所示實(shí)施例同樣的效果。
按照本發(fā)明，用較低的動(dòng)態(tài)聚焦電壓可以提高熒光屏周邊部位的解像能力。即可以抑制電路造價(jià)因裝設(shè)高動(dòng)態(tài)聚焦電壓發(fā)生電路而引起的提高。也可以抑制因動(dòng)態(tài)聚焦電壓值不足而引起的熒光屏周邊部位的解像能力變壞。
權(quán)利要求
1.一種彩色顯像管，具有電子槍，所述電子槍包括用以產(chǎn)生許多電子束，并將這些電子束沿一個(gè)水平面彼此平行的原始通路引到熒光屏上的第一電極裝置，構(gòu)成用以使上述電子束聚焦到熒光屏上的主透鏡的第二電極裝置，其特征在于，所述電子槍構(gòu)制成使所述主透鏡包括依次朝熒光屏的方向排列的第一加速電極、聚焦電極和第二加速電極，且所述聚焦電極的長(zhǎng)度至少為主透鏡直徑的兩倍，給所述第一加速電極和所述第二加速電極施加高電壓，給所述聚焦電極提供直流中等電壓，所述聚焦電極包括依次朝熒光屏方向排列的至少三個(gè)構(gòu)件，即第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件，在所述第三構(gòu)件和所述第二構(gòu)件之間的空間以及所述第一構(gòu)件和所述第二構(gòu)件之間的空間中的至少一個(gè)空間安置有用以形成旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱電子透鏡的校正電極，且分別給所述第一構(gòu)件和所述第三構(gòu)件提供隨要加到裝設(shè)在所述彩色顯像管上的偏轉(zhuǎn)線圈從而使所述電子束掃描所述熒光屏的偏轉(zhuǎn)電流同步變化的電壓，所述旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱電子透鏡、在所述第一加速電極和所述第一構(gòu)件之間形成的透鏡、以及在所述第二加速電極和所述第三構(gòu)件之間形成的透鏡的強(qiáng)度都隨電子束的偏轉(zhuǎn)角變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的彩色顯像管，其特征在于，為形成上述旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱電子透鏡，在與所述第二構(gòu)件相對(duì)的所述第三構(gòu)件和第一構(gòu)件至少其中之一上開(kāi)設(shè)的電子束通過(guò)的孔上下配置了與所述第三構(gòu)件或所述第一構(gòu)件電連接的一對(duì)扁平電極，且所述扁平電極都經(jīng)配置有扁平電極的一側(cè)的第二構(gòu)件相對(duì)端面開(kāi)設(shè)的單個(gè)孔延伸入所述第二構(gòu)件中，以及與所述第二構(gòu)件電連接且具有各電子束通過(guò)的孔的電極板配置在第二構(gòu)件中，與所述一對(duì)扁平電極間隔固定距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的彩色顯像管，其特征在于，為形成上述旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱電子透鏡，在與所述第二構(gòu)件相對(duì)的所述第三構(gòu)件和第一構(gòu)件至少其中之一的端面開(kāi)有供各電子束專用的電子束通過(guò)的橫向長(zhǎng)孔，并在與所述第三構(gòu)件和所述第一構(gòu)件至少其中一個(gè)相對(duì)的所述第二構(gòu)件的表面給電子束開(kāi)設(shè)了專用的電子束通過(guò)的縱向長(zhǎng)孔，從而面向?qū)?yīng)電子束的上述電子束通過(guò)的橫向長(zhǎng)孔的其中之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)的彩色顯像管，其特征在于，所述第一加速電極的長(zhǎng)度在裝設(shè)在所述聚集電極側(cè)的所述第一加速電極的電子束通過(guò)的孔的直徑的10%和200%之間。
全文摘要
在一種一字排列式彩色顯像管中，構(gòu)成電子槍主透鏡的聚焦電極其長(zhǎng)度L至少為主透鏡直徑D的兩倍，且聚集電極由第一電極、第二電極和第三電極組成。電子槍有一個(gè)校正電極，用以在第一電極和第二電極相對(duì)端部或第二電極和第三電極相對(duì)端部的至少其中之一形成四極透鏡，且第一電極和第三電極上分別加上了與偏轉(zhuǎn)電流同步變化的電壓。
文檔編號(hào)H01J29/48GK1106953SQ94118089
公開(kāi)日1995年8月16日 申請(qǐng)日期1994年11月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月9日
發(fā)明者東條努, 加藤真一, 白井正司 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所