專利名稱：一字排列式電子槍和使用該電子槍的彩色陰極射線管裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一字排列式電子槍和使用該電子槍的彩色陰極射線管(CRT)裝置，更具體來說，涉及應(yīng)用于電視接收機(jī)和計(jì)算機(jī)顯示器等的彩色陰極射線管裝置，以及用于該裝置的、可以減小熒光體屏周邊的電子束點(diǎn)的大小而使圖像質(zhì)量良好的一字排列式電子槍。
背景技術(shù)：
圖10表示用于電視接收機(jī)等的一般彩色陰極射線管裝置的基本結(jié)構(gòu)。如圖10所示，通常，彩色陰極射線管裝置包括由面板(face panel)1，由連接在面板1后方的錐體2形成的真空管(bulb)3，以及內(nèi)置于錐體2的頸部2a中的電子槍20。在面板1的里面形成有發(fā)出R(紅)、R(綠)、B(藍(lán))光的由點(diǎn)狀或條狀的三色熒光體層構(gòu)成的熒光體屏5。另外，在真空管3內(nèi)配置有遮蔽屏6，該遮蔽屏6與熒光體屏5對(duì)置，用于限制從電子槍20射出的電子束的到達(dá)位置。該遮蔽屏6是對(duì)與從電子槍20射出的R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))的各色對(duì)應(yīng)的三條電子束8R、8G、8B進(jìn)行分色(色選別)的電極，具有多個(gè)電子束通孔。另外，在錐體2的頸部2a側(cè)外面裝載有偏轉(zhuǎn)磁軛7，該偏轉(zhuǎn)磁軛7用于將從電子槍20射出的電子束8R、8G、8B沿垂直方向和水平方向偏轉(zhuǎn)。
在上述這種結(jié)構(gòu)的彩色陰極射線管裝置中，從電子槍20射出的3條電子束8R、8G、8B被偏轉(zhuǎn)磁軛7產(chǎn)生的水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)沿水平方向和垂直方向偏轉(zhuǎn)，經(jīng)遮蔽屏6的電子束通孔，在高頻下水平掃描熒光體屏5，并且在低頻下垂直掃描熒光體屏5，從而在熒光體屏5上顯示彩色圖像。
作為具有上述結(jié)構(gòu)的彩色陰極射線管裝置，是使三個(gè)電子束自會(huì)聚的、如下的一字排列型的彩色陰極射線管裝置尤其電子槍20為將由在通過同一水平面的中央電子束及一對(duì)外側(cè)電子束構(gòu)成的一列配置的三個(gè)電子束向熒光體屏5的熒光體層射出的一字排列式電子槍，另一方面，偏轉(zhuǎn)磁軛7的水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為枕型、垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為桶型的非一致磁場(chǎng)。
作為射出一列配置的三個(gè)電子束的電子槍，有各種形式的電子槍，其中之一稱作BPF(Bi-Potential Focus)型。另外，對(duì)于形成電子槍20的主透鏡的方式也有各種方式，但是其中之一為稱作電場(chǎng)疊加型主透鏡方式。
圖7表示BPF型、并且使用了電場(chǎng)疊加型主透鏡的電子槍。如圖7所示，本電子槍20包括在水平方向一列配置的三個(gè)陰極K；分別加熱三個(gè)陰極K的三個(gè)加熱器(圖中未示)；從陰極K側(cè)向熒光體屏5側(cè)(圖7中右側(cè))依次配置的、一體構(gòu)造的第一柵極G1至第四柵極G4。在這些柵極G1～G4上形成與一列配置的三個(gè)陰極K對(duì)應(yīng)的三個(gè)電子束通孔、或三條電子束共同通過的一個(gè)電子束通孔。
第3-2柵極G3-2和第4柵極G4的面對(duì)的部分形成電場(chǎng)疊加型主透鏡。圖8表示該結(jié)構(gòu)。圖8(a)是從第四柵極G4側(cè)看圖7所示的第3-2柵極G3-2的一部分的圖，圖8(b)是從第3-2柵極G3-2側(cè)看圖7所示的第四柵極G4的一部分的圖。如圖7、圖8所示，通過使兩個(gè)筒狀電極9相對(duì)配置，并將板狀的電場(chǎng)校正電極10分別配置在不與筒狀電極9面對(duì)的一側(cè)而形成該電場(chǎng)疊加型主透鏡。筒狀電極9通常包括筒狀的側(cè)壁部11；彎曲側(cè)壁部11的端部而形成的、與另一個(gè)筒狀電極9相面對(duì)的邊緣部12；以及折返部13，與邊緣部12連續(xù)地形成，且在側(cè)壁部11的內(nèi)部與側(cè)壁部11平行地形成。并且，在兩個(gè)筒狀電極9的相面對(duì)的一側(cè)，由邊緣部12和折返部13形成開口部。在兩個(gè)筒狀電極9的相面對(duì)的一側(cè)形成的開口部的形狀中，最普遍的為如圖8所示的由直線和半圓形成的軌道區(qū)域(track field)型的長(zhǎng)孔。
在錐體2的頸部2a的外徑大致為29mm、使用形成有三個(gè)電子束通孔的電極來形成主透鏡的情況下，由電子束通孔的直徑來表示主透鏡的有效透鏡口徑，一般大致為5.0mm左右。但是，通過采用上述的電場(chǎng)疊加型主透鏡方式，主透鏡的有效透鏡口徑可以為8.0mm左右。
在該電子槍20中，向陰極K施加約170V的電壓，第一柵極G1接地。另外，向第二柵極G2施加大約600V的電壓，向第3-1和第3-2柵極G3-1、G3-2施加大約8kV的電壓。另外，向第4柵極G4施加大約30kV的高壓。并且，通過陰極K和第一與第二柵極G1、G2，構(gòu)成產(chǎn)生電子束且形成主透鏡的物點(diǎn)的三極部。另外，通過第二柵極G2和第3-1柵極G3-1，形成預(yù)聚焦透鏡，該預(yù)聚焦透鏡具有預(yù)先集中從所述三極部射出的電子束的作用。由第3-2柵極G3-2和第4柵極G4形成的電場(chǎng)疊加型的主透鏡使預(yù)先集中的電子束最終聚集在熒光體屏5上，而在熒光體屏5上形成電子束點(diǎn)。另外，在通過偏轉(zhuǎn)磁軛7將電子束向熒光體屏5的周邊偏轉(zhuǎn)的情況下，根據(jù)其偏轉(zhuǎn)距離，向第3-2柵極G3-2施加預(yù)設(shè)定的動(dòng)態(tài)電壓。向第3-2柵極G3-2施加的動(dòng)態(tài)電壓，在電子束的位置處于熒光體屏5中心的情況下最低，在電子束偏轉(zhuǎn)到熒光體屏5邊角的情況下最高，形成拋物線狀。在將電子束偏轉(zhuǎn)到熒光體屏5邊角部的情況下，第3-2柵極G3-2和第4柵極G4的電位差最小，主透鏡的強(qiáng)度(聚焦作用)最弱。同時(shí)，由第3-1柵極G3-1和第3-2柵極G3-2形成的4極子透鏡的作用最強(qiáng)。該4極子透鏡是水平方向?yàn)榫劢棺饔谩⒋怪狈较驗(yàn)榘l(fā)散作用的靜電透鏡。通過為以上的結(jié)構(gòu)，電子槍20和熒光體屏5之間的距離分開，可通過減弱主透鏡的強(qiáng)度來補(bǔ)償像點(diǎn)變遠(yuǎn)的現(xiàn)象，另外，可以得到校正由偏轉(zhuǎn)磁軛7的枕型水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和桶型垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)像差的4極子透鏡。
專利文獻(xiàn)1特許第3320103號(hào)公報(bào)。
但是，為了使彩色陰極射線管裝置的圖像質(zhì)量良好，要求在減小熒光體屏上的電子束點(diǎn)，并使其點(diǎn)形狀為在整個(gè)屏幕中盡可能接近于正圓的均勻形狀。近年來，對(duì)于電視接收機(jī)用的彩色陰極射線管裝置來說，因高密度象素?cái)?shù)字廣播的普及，減小熒光體屏上的電子束點(diǎn)，并且，在畫面整體中其點(diǎn)形狀為盡可能接近于正圓的均勻形狀的特性要求日益提高。
從其反面來說，在內(nèi)置了射出一列配置的三個(gè)電子束的一字排列式電子槍的彩色陰極射線管裝置中，如圖9所示，到達(dá)熒光體屏5的電子束點(diǎn)形成越進(jìn)入熒光體屏5的周邊就越沿橫向(水平方向)伸長(zhǎng)的形狀，該現(xiàn)象使彩色陰極射線管裝置的分辨率降低，圖像質(zhì)量變差。該現(xiàn)象是為使一列配置的三個(gè)電子束在熒光體屏5上會(huì)聚而形成的偏轉(zhuǎn)磁軛7的非一致磁場(chǎng)而引起的，越進(jìn)入到熒光體屏5的周邊就越顯著，另外，電子束的電流越增加就越顯著。
近年來，電視接收機(jī)用彩色陰極射線管裝置隨著大屏幕化和深度的縮小的發(fā)展，有偏轉(zhuǎn)角擴(kuò)大的傾向，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的非一致性也提高，熒光體屏周邊的電子束點(diǎn)成為沿橫向(水平方向)伸長(zhǎng)的形狀的問題深化。
即，明確了縮小熒光體屏周邊的電子束點(diǎn)的水平方向直徑是使圖像質(zhì)量提高的有效手段。因此，雖然使主透鏡的有效透鏡口徑擴(kuò)大是最有效的手段，但是為了使主透鏡的有效透鏡口徑擴(kuò)大，在采用上述的電場(chǎng)疊加型主透鏡方式的情況下，作為實(shí)現(xiàn)主透鏡的有效透鏡口徑的進(jìn)一步擴(kuò)大的方法，一般在機(jī)械上較大地形成電子槍，因此，需要擴(kuò)大錐體的頸部外徑。
但是，該方法中，除了需要全新地設(shè)計(jì)電子槍之外，也需要全新設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)磁軛，需要巨大的成本和時(shí)間。另外，因擴(kuò)大錐體頸部外徑，故偏轉(zhuǎn)磁軛的消耗功率增大，其結(jié)果，監(jiān)視器組和電視接收機(jī)組的消耗功率增大，給消費(fèi)者帶來不便，不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題而作出，其目的是提供一種采用了電場(chǎng)疊加型主透鏡方式的一字排列式電子槍、和使用了該電子槍的彩色陰極射線管裝置，該一字排列式電子槍機(jī)械上無需較大地形成，即可在熒光體屏的整個(gè)面上減小電子束點(diǎn)，得到良好的聚焦特性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一字排列式電子槍的結(jié)構(gòu)的特征在于，包括電子束產(chǎn)生部，產(chǎn)生一列配置的三個(gè)電子束，該三個(gè)電子束由在同一水平面上通過的中央電子束和一對(duì)側(cè)邊電子束構(gòu)成；主透鏡，加速·聚焦所述三個(gè)電子束；所述主透鏡至少使兩個(gè)電極對(duì)置地形成；所述至少兩個(gè)電極的相面對(duì)的部分由具有開口部的一對(duì)筒狀電極構(gòu)成，所述開口部中通過所述中央電子束及一對(duì)側(cè)邊電子束；所述開口部的開口形狀是在水平方向上長(zhǎng)的橫長(zhǎng)孔，該橫長(zhǎng)孔在水平方向上具有長(zhǎng)徑、在垂直方向上具有短徑；當(dāng)將施加相對(duì)低的電壓的、所述筒狀電極的所述開口部的短徑設(shè)為A，將施加相對(duì)高的電壓的、所述筒狀電極的所述開口部的短徑設(shè)為B時(shí)，滿足B＜A的關(guān)系。
另外，所述本發(fā)明的一字排列式電子槍的結(jié)構(gòu)中，最好滿足0.5＜B/A＜1.0的關(guān)系。該情況下，最好滿足0.6＜B/A＜0.8的關(guān)系。該情況下，進(jìn)一步，在施加相對(duì)低的電壓的所述筒狀電極的、從與施加相對(duì)高的電壓的所述筒狀電極相面對(duì)的開口端往后的位置，設(shè)置板狀的電場(chǎng)校正電極，該電場(chǎng)校正電極具有分別通過所述中央電子束及一對(duì)側(cè)邊電子束的通孔；當(dāng)將施加相對(duì)低的電壓的所述筒狀電極的、從與施加相對(duì)高的電壓的所述筒狀電極相面對(duì)的開口端，到所述電場(chǎng)校正電極的、與施加相對(duì)高的電壓的所述筒狀電極相面對(duì)的表面的長(zhǎng)度設(shè)為C時(shí)，滿足C/A＜0.6的關(guān)系。
另外，本發(fā)明的彩色陰極射線管裝置，包括真空管，包括在內(nèi)面具有由多色熒光體層構(gòu)成的熒光體屏的面板、和連接在所述面板后方的錐體；電子槍，內(nèi)置于所述錐體的頸部；遮蔽屏，具有用于使從所述電子槍射出的電子束通過的多個(gè)電子束通孔，且與所述熒光體屏保持預(yù)定距離而配置在所述真空管內(nèi)的預(yù)定位置；偏轉(zhuǎn)磁軛，安裝在所述錐體的所述頸部側(cè)外圍，沿垂直方向及水平方向偏轉(zhuǎn)從所述電子槍射出的電子束，其特征在于作為所述電子槍，使用權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的一字排列式電子槍。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可以擴(kuò)大主透鏡的水平方向的有效透鏡口徑，縮小垂直方向的有效透鏡口徑，來縮小在熒光體屏上形成的電子束點(diǎn)，尤其可縮小在熒光體屏周邊的電子束點(diǎn)的水平方向的直徑。結(jié)果，可以進(jìn)行高密度顯示，使電子束點(diǎn)在熒光體屏整體上的均勻性提高，從而可以使顯示圖像的清晰度提高。即，根據(jù)本發(fā)明，可以提供高圖像質(zhì)量的彩色陰極射線管裝置。


圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的一字排列式電子槍的剖面圖(圖(a)示出水平方向剖面，圖(b)示出垂直方向剖面)；圖2是表示形成本發(fā)明一實(shí)施方式的一字排列式電子槍的電場(chǎng)疊加型主透鏡的電極結(jié)構(gòu)的斜視圖(圖(a)是從第4柵極(grid)側(cè)看圖1所示的第3-2柵極的一部分的圖，圖(b)是從第3-2柵極側(cè)看圖1所示第4柵極的一部分的圖)；圖3是用于說明使用本發(fā)明一實(shí)施方式的一字排列式電子槍情況下的、熒光體屏上的電子束點(diǎn)形狀的圖；圖4示出當(dāng)使用了本發(fā)明一實(shí)施方式的一字排列式電子槍情況下的、將施加相對(duì)低的電壓的筒狀電極的開口部的短徑設(shè)為A，施加相對(duì)高的電壓的筒狀電極的開口部的短徑設(shè)為B時(shí)，B/A的值和主透鏡的有效透鏡口徑的關(guān)系；圖5示出當(dāng)使用本發(fā)明一實(shí)施方式的一字排列式電子槍情況下的、將施加相對(duì)低的電壓的筒狀電極的開口部的短徑設(shè)為A，施加相對(duì)低的電壓的筒狀電極的母線方向長(zhǎng)度設(shè)為C時(shí)，C/A的值和主透鏡的有效透鏡口徑比值(垂直口徑/水平口徑)的關(guān)系；圖6是表示形成本發(fā)明一實(shí)施方式的一字排列式電子槍的電場(chǎng)疊加型主透鏡的電極的其他結(jié)構(gòu)的斜視圖(圖(a)是從第4柵極側(cè)看圖1所示的第3-2柵極的一部分的圖，圖(b)是從第3-2柵極側(cè)看第4柵極的一部分的圖)；圖7是表示現(xiàn)有技術(shù)中的BPF型、且使用了電場(chǎng)疊加型主透鏡的一字排列式電子槍的水平方向剖面圖；圖8是表示形成現(xiàn)有技術(shù)的一字排列式電子槍的電場(chǎng)疊加型主透鏡的電極結(jié)構(gòu)的斜視圖(圖(a)是從第4柵極側(cè)看圖7所示的第3-2柵極的一部分的圖，圖(b)是從第3-2柵極側(cè)看圖7所示的第4柵極的一部分的圖)；圖9是用于說明使用了現(xiàn)有技術(shù)的一字排列式電子槍情況下的熒光體屏上的電子束點(diǎn)形狀的圖；圖10是表示通常的彩色陰極射線管裝置的基本結(jié)構(gòu)的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，利用實(shí)施方式，更具體地說明本發(fā)明。
由于本實(shí)施方式的彩色陰極射線管的基本結(jié)構(gòu)與圖10所示的通常的彩色陰極射線管裝置相同，所以本實(shí)施方式中，還參照?qǐng)D10進(jìn)行說明。
如圖10所示，本實(shí)施方式的彩色陰極射線管裝置具有由玻璃等形成的面板1；連接在面板1的后方，且同樣由玻璃等形成的錐體2構(gòu)成的真空管3；以及內(nèi)置于錐體2的頸部2a中的電子槍4。在面板1的內(nèi)面形成發(fā)出R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))光的由點(diǎn)狀或帶狀的三色熒光層構(gòu)成的熒光體屏5。另外，在真空管3內(nèi)的預(yù)定位置，與熒光體屏5保持預(yù)定的間隔而配置有遮蔽屏6，該遮蔽屏6限制從電子槍4射出的電子束的到達(dá)位置。該遮蔽屏6是對(duì)與從電子槍4射出的R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))各色對(duì)應(yīng)的三條電子束8R、8G、8B進(jìn)行選色的電極，具有多個(gè)電子束通孔。另外，在錐體2的頸部2a側(cè)外圍具有垂直偏轉(zhuǎn)線圈和水平偏轉(zhuǎn)線圈，并安裝有偏轉(zhuǎn)磁軛7，用于沿垂直方向和水平方向偏轉(zhuǎn)從電子槍4射出的電子束8R、8G、8B。這里，電子槍4是向熒光體屏5的熒光層射出一列配置的三個(gè)電子束的一字排列式電子槍，所述三個(gè)電子束由通過同一水平面上的中央電子束及一對(duì)側(cè)邊電子束構(gòu)成。
上述結(jié)構(gòu)的彩色陰極射線管裝置中，從電子槍4射出的三條電子束8R、8G、8B被偏轉(zhuǎn)磁軛7產(chǎn)生的水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)沿水平方向和垂直方向偏轉(zhuǎn)，經(jīng)遮蔽屏6的電子束通孔，在高頻下水平掃描熒光體屏5，并且在低頻下垂直掃描熒光體屏5，從而在熒光體屏5上顯示彩色圖像。
圖1(a)表示本發(fā)明一實(shí)施方式的一字排列式電子槍的水平方向剖面，圖1(b)表示其垂直方向剖面。如圖1(a)、(b)所示，本電子槍4包括三個(gè)陰極K，分別加熱三個(gè)陰極K的三個(gè)加熱器(圖中未示)，從陰極K側(cè)向熒光體屏5側(cè)(圖1中右側(cè))依次配置沿水平方向一列配置的、一體構(gòu)造的第1柵極G1至第4柵極G4。該電子槍4通過一對(duì)絕緣支撐體(圖中未示)來進(jìn)行一體固定。
第1和第2柵極G1、G2是板狀電極，在其板面上分別對(duì)應(yīng)于一列配置的三個(gè)陰極K，形成有三個(gè)電子束通孔。第3-1柵極G3-1是箱狀電極，在其兩端分別對(duì)應(yīng)于一列配置的3個(gè)陰極K，形成有3個(gè)電子束通孔。第3-2柵極G3-2包括電極，在與第3-1柵極G3-1相對(duì)的面上，與一列配置的三個(gè)陰極K對(duì)應(yīng)地形成有3個(gè)電子束通孔；板狀電場(chǎng)校正電極10，在與第4柵極G4相對(duì)的一側(cè)形成有3個(gè)電子束通孔，該3個(gè)電子束通孔用于電場(chǎng)疊加型主透鏡，對(duì)應(yīng)于一列配置的3個(gè)陰極K而形成；對(duì)3個(gè)電子束具有公用的開口的筒狀電極14。第4柵極G4包括電極，在熒光體屏側(cè)的面上，對(duì)應(yīng)于一列配置的3個(gè)陰極K形成有3個(gè)電子束通孔；筒狀電極14，在與第3-2柵極G3-2相對(duì)的一側(cè)，形成有用于電場(chǎng)疊加型主透鏡的、三個(gè)電子束的公用開口；板狀電場(chǎng)校正電極10，對(duì)應(yīng)于一列配置的三個(gè)陰極K形成有三個(gè)電子束通孔。
圖2表示形成電場(chǎng)疊加型主透鏡的電極結(jié)構(gòu)。圖2(a)是從第4柵極G4側(cè)看圖1所示的第3-2柵極G3-2一部分的圖(如后所述，施加了相對(duì)低的電壓的電極)，圖2(b)是從第3-2柵極G3-2側(cè)看圖1所示的第4柵極G4的一部分的圖(如后所述，施加了相對(duì)高的電壓的電極)。如圖1、圖2所示，該電場(chǎng)疊加型主透鏡通過使兩個(gè)筒狀電極14對(duì)置地配置，并在各個(gè)筒狀電極14的不相面對(duì)的一側(cè)配置板狀電場(chǎng)校正電極10而形成。筒狀電極14包括筒狀的側(cè)壁部11；彎曲側(cè)壁部11的端部而形成的邊緣部12，該邊緣部12與另一方筒狀電極14相對(duì)置；折返部13，與邊緣部12連續(xù)地形成，且在側(cè)壁部11的內(nèi)部與側(cè)壁部11平行地形成。并且，在兩個(gè)筒狀電極14的相面對(duì)的一側(cè)，由邊緣部12和折返部13形成有開口部。這里，開口部具有在水平方向上較大、且在垂直方向上較小的開口形狀。即，開口部的開口形狀是由直線和半圓形成的、在水平方向上具有長(zhǎng)徑且在垂直方向上具有短徑的軌道區(qū)域型的長(zhǎng)孔(橫長(zhǎng)孔)。
該電子槍4中，向陰極K施加約170V的電壓，向第一柵極G1施加約0V的電壓。另外，向第二柵極G2施加約600V的電壓，向第3-1柵極G3-1施加約8kV的恒定電壓。另外，在通過偏轉(zhuǎn)磁軛7向熒光體屏5的周邊偏轉(zhuǎn)電子束的情況下，根據(jù)其偏轉(zhuǎn)距離，向第3-2柵極G3-2施加預(yù)先設(shè)定的電壓。向第3-2柵極G3-2施加的電壓在電子束的位置位于熒光體屏5中心的情況下最低(約8kV)，在電子束偏轉(zhuǎn)到熒光體屏5邊角部的情況下最高(8.8kv)，形成拋物線狀。另外，向第4柵極G4施加約30kV的高壓。即，在將電子束偏轉(zhuǎn)到熒光體屏5邊角部的情況下，第3-2柵極G3-2和第4柵極G4的電位差最小，主透鏡的強(qiáng)度最弱。
通過陰極K和第一與第二柵極G1、G2，形成使電子束產(chǎn)生且形成相對(duì)于主透鏡的物點(diǎn)的三極部。另外，通過第2柵極G2和第3-1柵極G3-1形成預(yù)聚焦透鏡，該預(yù)聚焦透鏡具有預(yù)先集中從所述三極部射出的電子束的作用。由第3-2柵極G3-2和第4柵極G4形成的電場(chǎng)疊加型主透鏡將預(yù)先集中的電子束最終聚集在熒光體屏5上，而在熒光體屏5上形成電子束點(diǎn)。
在第3-1柵極G3-1的第3-2柵極G3-2側(cè)，形成有用于形成4極子透鏡的垂直方向較長(zhǎng)(縱長(zhǎng)的)電子束通孔，在第3-2柵極G3-2的第3-1柵極G3-1側(cè)，形成有用于形成4極子透鏡的水平方向較長(zhǎng)(橫長(zhǎng)的)電子束通孔。該4極子透鏡在水平方向具有聚焦作用，在垂直方向具有發(fā)散作用。通過構(gòu)成以上結(jié)構(gòu)，電子槍4和熒光體屏5之間的距離分開，可以通過減弱主透鏡的強(qiáng)度來補(bǔ)償像點(diǎn)變遠(yuǎn)的現(xiàn)象，或可以得到校正由偏轉(zhuǎn)磁軛7的枕型水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和桶型垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)所產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)像差的4極子透鏡。另外，將沿第4柵極G4的筒狀電極14(高壓側(cè))的開口部的垂直方向中心軸的開口直徑B，設(shè)定為比沿第3-2柵極G3-2的筒狀電極14(低電壓側(cè))的開口部的垂直方向中心軸的開口直徑A小。即，本實(shí)施方式的電子槍4構(gòu)成為當(dāng)將施加相對(duì)低的電壓的筒狀電極14的開口部的短徑設(shè)為A，將施加相對(duì)高的筒狀電極14的開口部的短徑設(shè)為B時(shí)，使得B＜A。
由此，在主透鏡的低電壓側(cè)形成的聚焦透鏡部分形成水平方向弱、垂直方向強(qiáng)的聚焦作用。相反，在主透鏡的高電壓側(cè)形成的發(fā)散透鏡部分形成水平方向弱、垂直方向強(qiáng)的發(fā)散作用。這種結(jié)構(gòu)的主透鏡形成水平方向像差小、垂直方向像差增加的狀態(tài)。結(jié)果，可以形成水平方向的有效透鏡口徑增大、且垂直方向的有效透鏡口徑縮小的主透鏡。并且，通過采用這種主透鏡，如圖3所示，可以縮小在熒光體屏5上得到的電子束點(diǎn)中、熒光體屏5周邊的電子束點(diǎn)的最大的水平方向直徑(水平直徑縮小作用)。另一方面，產(chǎn)生熒光體屏5上得到的電子束點(diǎn)的垂直方向的直徑擴(kuò)大的現(xiàn)象。該現(xiàn)象中，在熒光體屏5的中央，電子束點(diǎn)沿垂直方向變長(zhǎng)(縱長(zhǎng))，因此有一些問題，但是熒光體屏5中央電子束點(diǎn)形成為很小，所以該現(xiàn)象并不嚴(yán)重。另一方面，在熒光體屏5的周邊中，電子束點(diǎn)的垂直方向的直徑擴(kuò)大，通過與上述的水平縮小作用的相乘作用，電子束點(diǎn)更接近于正圓，對(duì)形成良好的電子束點(diǎn)帶來影響。并且，在綜合評(píng)價(jià)熒光體屏5整體的情況下，熒光體屏5整體的點(diǎn)形狀的均勻性提高，可以確認(rèn)圖像質(zhì)量提高。
圖4表示求出B/A的值和主透鏡的有效透鏡口徑的關(guān)系的結(jié)果。圖4中，實(shí)線表示B/A的值和水平方向的有效透鏡口徑的關(guān)系，虛線表示B/A的值與垂直方向的有效口徑的關(guān)系。如圖4所示，若減小B/A的值，以B/A＝1.0為界，可以看出擴(kuò)大了水平方向的有效透鏡口徑，縮小了垂直方向的有效透鏡口徑。但是，如圖4所示，B/A的值小于0.5時(shí)，水平方向的有效透鏡口徑比初始值小，電子束點(diǎn)的水平方向的直徑變大。因此，通過將B/A的值設(shè)定在0.5＜B/A＜1.0的范圍內(nèi)，可以充分發(fā)揮由擴(kuò)大主透鏡的水平方向有效透鏡口徑帶來的效果。
另外，主透鏡的有效透鏡口徑的放大率和熒光體屏上的電子束點(diǎn)的縮小率在實(shí)用范圍中為反比，為了識(shí)別出熒光體屏上的電子束點(diǎn)的水平直徑縮小率，需要5％左右的變化。因此，如圖4所示，最好將B/A的值設(shè)定在0.6＜B/A＜0.8的范圍內(nèi)，由此，可以使可識(shí)別出熒光體屏上的電子束點(diǎn)的水平直徑縮小率的效果更加明顯。
另外，設(shè)B＜A，且通過改變低電壓側(cè)(第3-2柵極G3-2側(cè))的筒狀電極14的、從與高電壓側(cè)(第4柵極G4側(cè))的筒狀電極14面對(duì)的開口端到低電壓側(cè)(第3-2柵極G3-2側(cè))的電場(chǎng)校正電極10的、與高電壓側(cè)(第4柵極G4側(cè))的筒狀電極14面對(duì)的表面的長(zhǎng)度，即，低電壓側(cè)(第3-2柵極G3-2側(cè))的筒狀電極14的管軸方向的長(zhǎng)度C，也可以使主透鏡的水平方向的有效透鏡口徑和垂直方向的有效透鏡口徑的比值變化。
圖5表示求出C/A的值和主透鏡的有效透鏡口徑比值(垂直口徑/水平口徑)的關(guān)系的結(jié)果。圖5中，實(shí)線表示C/A的值和中央主透鏡的有效透鏡口徑比值的關(guān)系，虛線表示C/A的值和一對(duì)側(cè)邊主透鏡的有效透鏡口徑比值的關(guān)系。另外，這些關(guān)系是將B/A的值作為0.7而求出的結(jié)果。如圖5所示，可以看出當(dāng)改變C/A的值時(shí)主透鏡的有效透鏡口徑比值的值變化。另外，若變大C/A的值，則可以看出以C/A＝約0.6為界，一字排列的3個(gè)電子束通過的中央主透鏡和一對(duì)側(cè)邊主透鏡的特性差增大了。在陰極射線管特性上，最好一字排列的3個(gè)電子束為相同的點(diǎn)形狀，因此，需要各個(gè)電子束通過的主透鏡的特性相同。因此，為了擴(kuò)大主透鏡的水平方向的有效透鏡口徑，縮小垂直方向的有效透鏡口徑，且使中央主透鏡和一對(duì)側(cè)邊主透鏡的有效透鏡口徑一致，而得到良好的畫質(zhì)，最好滿足0.6＜B/A＜0.8且C/A＜0.6的關(guān)系。
另外，即使隨著錐體2的頸部2a的外徑變化，電子槍的大小變化，主透鏡的有效透鏡的絕對(duì)值也變化，但是由于水平方向的有效透鏡口徑和垂直方向的有效透鏡口徑的比值(垂直口徑/水平口徑)不變化，可以得到相同的效果。
下面，示出用于錐體2的頸部2a的外徑為29mm的彩色陰極射線管裝置的本電子槍的具體尺寸的一例。
本電子槍中，第3-2柵極G3-2(低電壓側(cè))的筒狀電極14的母線方向長(zhǎng)度為C＝4.5mm，沿該筒狀電極14的與第4柵極G4面對(duì)一側(cè)的開口部的水平方向中心軸的開口直徑(長(zhǎng)徑)為20.0mm，沿垂直方向中心軸的開口直徑(短徑)A＝9.0mm。另外，沿第4柵極G4(高壓側(cè))的筒狀電極14的開口部的水平方向中心軸的開口直徑(長(zhǎng)徑)為20.0mm，沿垂直方向的中心軸的開口直徑(短徑)為B＝6.4mm。通過設(shè)定為以上的尺寸，B/A的值為0.7，C/A的值為0.5。并且，通過這種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的主透鏡的有效透鏡口徑中，水平方向的有效透鏡口徑為9.5mm左右，垂直方向的有效透鏡口徑為6.5mm左右。
在以上這樣構(gòu)成的電子槍中，由陰極K和第一和第二柵極G1、G2構(gòu)成的三極部產(chǎn)生的電子束在通過由第2柵極G2和第3-1柵極G3-1形成的預(yù)聚焦透鏡預(yù)先聚焦后，通過由第3-1柵極G3-1和第3-2柵極G3-2形成的4極子透鏡。通過了4極子透鏡的電子束由4極子透鏡接受4極作用，該4極作用用于補(bǔ)償從偏轉(zhuǎn)磁軛7的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)受到的4極作用，并入射到水平方向的有效透鏡口徑擴(kuò)大、且垂直方向的有效透鏡口徑縮小的本實(shí)施方式的主透鏡中。并且，通過了主透鏡的電子束到達(dá)熒光體屏5，而形成電子束點(diǎn)。該電子束點(diǎn)與使用了現(xiàn)有的電子槍的情況(參照?qǐng)D9)相比，形成水平方向上縮小、垂直方向上放大的狀態(tài)，在熒光體屏5的中央沿垂直方向稍微變長(zhǎng)(縱長(zhǎng))、在熒光體屏5的周邊沿水平方向稍微變長(zhǎng)(橫長(zhǎng))。結(jié)果，可以在熒光體屏5的整個(gè)面上得到均勻性高的點(diǎn)形狀，可以使圖像質(zhì)量提高。
另外，本實(shí)施方式中，雖然例舉分割第3柵極G3而形成4極子透鏡型的電子槍來進(jìn)行了說明，但是即使是不形成4極子透鏡、不施加與偏轉(zhuǎn)磁軛7的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步的動(dòng)態(tài)電壓的方式的電子槍，通過適用本發(fā)明，也可發(fā)揮與上述相同的作用效果。再有，在本實(shí)施方式中，雖然說明了錐體的頸部2a的外徑為29mm的彩色陰極射線管裝置，但是本發(fā)明特別是在錐體的頸部2a的外徑不大于32mm的彩色陰極射線管中2均有效。
此外，在本實(shí)施方式中，雖然例舉了形成電場(chǎng)疊加型主透鏡的兩個(gè)筒狀電極14的相面對(duì)的一側(cè)的開口部的開口形狀是由直線和半圓形成的、在水平方向上長(zhǎng)的軌道區(qū)域型的長(zhǎng)孔的情況進(jìn)行了說明，但是開口部的開口形狀并不必然限于這種形狀，也可以是在水平方向上長(zhǎng)的橫長(zhǎng)孔。另外，雖然開口部由在兩個(gè)筒狀電極14的相對(duì)側(cè)設(shè)置的邊緣部12和折返部13形成，但是這些邊緣部12和折返部13并不是本發(fā)明所必須的。
圖6表示形成電場(chǎng)疊加型主透鏡的電極的其他結(jié)構(gòu)。圖6(a)是從第4柵極G4側(cè)看圖1所示的第3-2柵極G3-2的一部分的圖(施加了相對(duì)低的電壓的電極)，圖6(b)是從第3-2柵極G3-2側(cè)看圖1所示的第4柵極G4的一部分的圖(施加了相對(duì)高的電壓的電極)。如圖6所示，在兩個(gè)筒狀電極14的相面對(duì)的一側(cè)形成的開口部的開口形狀為在垂直方向上具有狹窄部分的陣列型。具有這種形狀的開口部的主透鏡中，通過將沿第4柵極G4的筒狀電極14(高壓側(cè))的開口部的垂直方向中心軸的開口徑B，設(shè)定為比沿第3-2柵極G3-2的筒狀電極14(低電壓側(cè))的開口部的垂直方向的中心軸的開口徑A小，可以得到與上述相同的效果。
權(quán)利要求
1.一種一字排列式電子槍，包括電子束產(chǎn)生部，產(chǎn)生一列配置的三個(gè)電子束，該三個(gè)電子束由在同一水平面上通過的中央電子束和一對(duì)側(cè)邊電子束構(gòu)成；主透鏡，加速·聚焦所述三個(gè)電子束；所述主透鏡至少使兩個(gè)電極對(duì)置地形成；所述至少兩個(gè)電極的相面對(duì)的部分由具有開口部的一對(duì)筒狀電極構(gòu)成，所述開口部中通過所述中央電子束及一對(duì)側(cè)邊電子束；所述開口部的開口形狀是在水平方向上長(zhǎng)的橫長(zhǎng)孔，該橫長(zhǎng)孔在水平方向上具有長(zhǎng)徑、在垂直方向上具有短徑；當(dāng)將施加相對(duì)低的電壓的、所述筒狀電極的所述開口部的短徑設(shè)為A，將施加相對(duì)高的電壓的、所述筒狀電極的所述開口部的短徑設(shè)為B時(shí)，滿足B＜A的關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一字排列式電子槍，其特征在于滿足0.5＜B/A＜1.0的關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一字排列式電子槍，其特征在于滿足0.6＜B/A＜0.8的關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一字排列式電子槍，其特征在于在施加相對(duì)低的電壓的所述筒狀電極的、從與施加相對(duì)高的電壓的所述筒狀電極相面對(duì)的開口端往后的位置，設(shè)置板狀的電場(chǎng)校正電極，該電場(chǎng)校正電極具有分別通過所述中央電子束及一對(duì)側(cè)邊電子束的通孔；當(dāng)將施加相對(duì)低的電壓的所述筒狀電極的、從與施加相對(duì)高的電壓的所述筒狀電極相面對(duì)的開口端到所述電場(chǎng)校正電極的、與施加相對(duì)高的電壓的所述筒狀電極相面對(duì)的表面的長(zhǎng)度設(shè)為C時(shí)，滿足C/A＜0.6的關(guān)系。
5.一種彩色陰極射線管裝置，包括真空管，包括在內(nèi)面具有由多色熒光體層構(gòu)成的熒光體屏的面板、和連接在所述面板后方的錐體；電子槍，內(nèi)置于所述錐體的頸部；遮蔽屏，具有用于使從所述電子槍射出的電子束通過的多個(gè)電子束通孔，且與所述熒光體屏保持預(yù)定距離而配置在所述真空管內(nèi)的預(yù)定位置；偏轉(zhuǎn)磁軛，安裝在所述錐體的所述頸部側(cè)外圍，沿垂直方向及水平方向偏轉(zhuǎn)從所述電子槍射出的電子束，其特征在于作為所述電子槍，使用權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的一字排列式電子槍。
全文摘要
本發(fā)明提供一種一字排列式電子槍，該一字排列式電子槍機(jī)械上無需較大地形成，即可在熒光體屏的整個(gè)面上減小電子束點(diǎn)，得到良好的聚焦特性。電場(chǎng)疊加型主透鏡使兩個(gè)筒狀電極(14)對(duì)置配置，在各個(gè)筒狀電極(14)的不相面對(duì)的一側(cè)配置板狀的電場(chǎng)校正電極(10)而形成。在兩個(gè)筒狀電極(14)的相面對(duì)的一側(cè)，通過邊緣部(12)和折返部(13)形成開口部。開口部的開口形狀由直線和半圓形成，為在水平方向具有長(zhǎng)徑，在垂直方向具有短徑的軌道區(qū)域型的長(zhǎng)孔(橫長(zhǎng)孔)。當(dāng)將施加相對(duì)低的電壓的筒狀電極(14)的開口部的短徑設(shè)為A，將施加相對(duì)高的電壓的筒狀電極(14)的開口部的短徑設(shè)為B時(shí)，使B＜A。
文檔編號(hào)H01J29/50GK1655313SQ200510009008
公開日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2005年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月9日
發(fā)明者上野博文, 武川勉 申請(qǐng)人:松下東芝映象顯示株式會(huì)社