專利名稱：陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陰極射線管，特別涉及無(wú)論在整個(gè)熒光面區(qū)域還是在電子束的全電流域中都可以提高聚焦特性獲得良好清晰度的改良了的陰極射線管。
在至少包括由多個(gè)電極構(gòu)成的電子槍、偏轉(zhuǎn)裝置和熒光面(有熒光膜的畫(huà)面，以下稱為熒光膜或簡(jiǎn)稱為畫(huà)面)的陰極射線管中，作為從熒光面的中心部分至周邊部分獲得良好再現(xiàn)圖象的裝置，已知以往的以下技術(shù)。例如可舉出(1)在使用一字形排列的三束電子束的電子槍的屏蔽杯底面上，朝向主透鏡方向一字形平行地夾著三束電子束路徑地設(shè)置上下兩片平行平板電極(參照特公平4-52586號(hào)公報(bào))；(2)在使用一字形排列的三束電子束的電子槍中，通過(guò)從主透鏡對(duì)置部分朝向熒光面方向一字形平行地夾著三束電子束路徑地設(shè)置上下兩片平行平板電極，在電子束進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)前整形電子束(參照美國(guó)專利第4086513號(hào)說(shuō)明書(shū)、特公昭60-7345號(hào)公報(bào))；(3)在電子槍的一部分電極之間形成靜電四極透鏡，使靜電四極透鏡的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)于電子束的偏轉(zhuǎn)隨時(shí)間改變，從而在整個(gè)畫(huà)面上實(shí)現(xiàn)圖象的均勻化(參照特開(kāi)昭51-61766號(hào)公報(bào))；(4)在形成聚焦透鏡的電極(第二電極和第三電極)的區(qū)域內(nèi)設(shè)置非點(diǎn)象差透鏡(參照特公昭53-18866號(hào)公報(bào))；(5)使一字形三束電子束電子槍的第一電極和第二電極的電子束通孔縱長(zhǎng)，并且使各電極形狀不同，從而中心電子槍的縱橫比小于側(cè)邊電子槍的縱橫比(參照特開(kāi)昭51-64368號(hào)公報(bào))；(6)可以舉出利用形成于一字形排列式電子槍第三電極的陰極側(cè)上的槽口形成非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱透鏡，通過(guò)其槽口在電子槍軸方向的深度在中心電子束側(cè)比在側(cè)邊電子束側(cè)深的至少一處的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱透鏡，朝向熒光面發(fā)射電子束(參照特開(kāi)昭60-81736號(hào)公報(bào))等實(shí)例。
(7)可以舉出在使用一字形排列的三束電子束的彩色陰極射線管中，通過(guò)在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的泄漏磁場(chǎng)中配置軟磁性材料，形成使各電子束沿與一字形排列方向垂直的方向偏轉(zhuǎn)的枕形磁場(chǎng)，抑制由偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的垂直于一字形方向的光暈(參照特開(kāi)昭54-139372號(hào)公報(bào))等實(shí)例。
在陰極射線管中，要求無(wú)論在整個(gè)畫(huà)面區(qū)域上還是在電子束的全電流域清晰度都應(yīng)良好，并且在低電流區(qū)域不產(chǎn)生波紋，此外，要求在全電流域的畫(huà)面整體清晰度的均勻度等良好的聚焦特性。在同時(shí)滿足這些要求的電子槍設(shè)計(jì)中需要高技術(shù)。
按照本發(fā)明發(fā)明人的研究，發(fā)現(xiàn)為了使陰極射線管兼?zhèn)渖鲜鲋T特性，就必須設(shè)置具有非點(diǎn)象差透鏡與大口徑主透鏡的組合的電子槍。
但是，在上述以往技術(shù)中，為了在電子槍中使用形成非點(diǎn)象差透鏡即非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱透鏡的電極來(lái)獲得在整個(gè)畫(huà)面區(qū)域上的良好清晰度，在電子槍的聚焦電極上就必須施加動(dòng)態(tài)聚焦電壓等，由于通過(guò)改變一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的分布來(lái)校正偏轉(zhuǎn)象差，并未考慮獲得在整個(gè)畫(huà)面區(qū)域上有良好清晰度的再現(xiàn)圖象。
圖23是在陰極射線管電子槍的G3電極和G5電極上施加聚焦電壓，僅在G6電極6上施加陽(yáng)極電壓形式的電子槍的整體側(cè)面圖。該電子槍從陰極K側(cè)開(kāi)始配有第一電極(G1)1、第二電極(G2)2、第三電極(G3)3、第四電極(G4)4、第五電極(G5)5和第六電極(G6)6。再有，第五電極(G5)由兩個(gè)電極51、52構(gòu)成。
其中，因各電極的長(zhǎng)度、電子束通孔的口徑等使電場(chǎng)對(duì)電子束產(chǎn)生的影響完全不同。例如，靠近陰極K的第一電極1的電子束通孔的形狀控制為小電流區(qū)域的電子束點(diǎn)形狀，而第二電極2的電子束通孔的形狀則控制為從小電流區(qū)域至大電流區(qū)域的電子束點(diǎn)形狀。
此外，在第六電極6上供給陽(yáng)極電壓，在第五電極5和第六電極6之間形成主透鏡的情況下，構(gòu)成主透鏡的第五電極5和第六電極6的電子束通孔的形狀對(duì)大電流區(qū)域中的電子束點(diǎn)形狀產(chǎn)生很大的影響，而與上述大電流區(qū)域中的影響相比，對(duì)小電流區(qū)域中的電子束點(diǎn)形狀產(chǎn)生的影響小。
而且，上述電子槍的第四電極4的管軸方向長(zhǎng)度的變化影響最佳聚焦電壓的大小，并且，對(duì)大電流下最佳聚焦電壓與小電流時(shí)最佳聚焦電壓之差產(chǎn)生明顯的影響，而與第四電極4管軸方向長(zhǎng)度的變化相比，由第五電極5管軸方向長(zhǎng)度的變化產(chǎn)生的影響就明顯較小。
因此，為了把電子束具有的各種特性值最佳化，就必須使在各個(gè)特性上最能有效作用的電極結(jié)構(gòu)最佳化。
此外，為了提高陰極射線管電子束掃描方向和垂直方向的清晰度，在一邊減小電子束掃描方向和垂直方向的蔭罩節(jié)距，一邊增大電子束掃描線密度的情況下，特別是在電子束的小電流區(qū)域中，由于在電子束與蔭罩之間產(chǎn)生光學(xué)干涉，所以必須使波紋對(duì)比度最佳化。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，不能克服上述各種問(wèn)題。
因此，本發(fā)明的目的在于消除上述以往技術(shù)的問(wèn)題，特別提供一種陰極射線管，該陰極射線管不進(jìn)行動(dòng)態(tài)聚焦電壓的供給，可提高整個(gè)畫(huà)面區(qū)域或電子束全電流域中的聚焦特性，并可獲得良好的清晰度，同時(shí)可以降低小電流區(qū)域上的波紋。
例如，圖24A、圖24B是利用聚焦電壓的供給方式比較電子槍結(jié)構(gòu)的主要部分的剖面模式圖，圖24A表示聚焦電壓固定方式，而圖24B表示動(dòng)態(tài)聚焦電壓方式。
圖24A所示的聚焦電壓固定方式的電子槍電極結(jié)構(gòu)與圖23所示的結(jié)構(gòu)相同，相同作用部分被附以相同的符號(hào)。
在圖24A所示的聚焦電壓固定方式的電子槍中，在構(gòu)成第五電極5的兩個(gè)電極51和52上，施加相同的聚焦電壓Vf1。
另一方面，在圖24B所示的動(dòng)態(tài)聚焦電壓方式的電子槍中，在構(gòu)成第五電極5的兩個(gè)電極51、52上，分別供給不同的聚焦電壓。特別在單個(gè)電極52上，供給動(dòng)態(tài)聚焦電壓dVf1。而且，在該動(dòng)態(tài)聚焦電壓方式的電子槍中，電極52的一部分43有進(jìn)入另一電極51內(nèi)的結(jié)構(gòu)，與圖24A所示的電子槍相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，部件成本高，并且，有在電子槍組裝情況下的操作性劣化的情況。
圖25A和圖25B是供給圖24A和圖24B所示電子槍的聚焦電壓的說(shuō)明圖，圖25A是聚焦電壓固定方式的電子槍中聚焦電壓的波形圖，而圖25B是動(dòng)態(tài)聚焦電壓方式的電子槍中聚焦電壓的波形圖。
在圖25B中，使用在第一固定聚焦電壓Vf1和第二固定聚焦電壓Vf2上重疊動(dòng)態(tài)聚焦電壓dVf后的電壓。因此，在圖24B所示的動(dòng)態(tài)聚焦電壓方式的電子槍中，陰極射線管芯柱的用于供給聚焦電壓的管針必須為兩根，為了與另一芯柱引線絕緣，在圖24A所示的聚焦固定方式電子槍上就必須更加注意。因此，在電視機(jī)上安裝的插座上也必須為特別的結(jié)構(gòu)，除兩系統(tǒng)的固定的聚焦電源外，還必須有動(dòng)態(tài)聚焦電壓產(chǎn)生電路，此外，在電視機(jī)組裝線的聚焦電壓調(diào)整作業(yè)上，存在需要花費(fèi)時(shí)間等的問(wèn)題。
本發(fā)明的另一目的在于消除上述以往技術(shù)的問(wèn)題，提供一種陰極射線管，特別是即使動(dòng)態(tài)聚焦電壓的電壓值低，該陰極射線管仍可提高整個(gè)畫(huà)面區(qū)域或電子束全電流域中的聚焦特性，獲得良好的清晰度。
此外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種陰極射線管，該陰極射線管可以減輕因陰極射線管熒光面與電子槍主聚焦透鏡之間的電子束空間電荷排斥作用所引起的聚焦特性的下降。
在陰極射線管中，由于大致規(guī)定了電子束的最大偏轉(zhuǎn)角度(以下簡(jiǎn)稱為偏轉(zhuǎn)角或偏轉(zhuǎn)量)，所以在熒光面尺寸大形化的情況下，熒光面與電子槍主聚焦透鏡之間的距離變大，因在該區(qū)域內(nèi)的電子束的空間電荷排斥作用，促進(jìn)了聚焦特性下降。
因此，如果有減輕因空間電荷排斥作用產(chǎn)生的聚焦下降的裝置，那么由于可獲得縮小熒光面尺寸情況那樣的細(xì)電子束，所以陰極射線管的清晰度提高。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種可提高上述聚焦特性，同時(shí)可以縮短總長(zhǎng)度的陰極射線管。
本發(fā)明的另一目的在于提供在陰極射線管的偏轉(zhuǎn)角度寬的情況下不降低畫(huà)面整體圖象的均勻性的陰極射線管。
在偏轉(zhuǎn)角度寬的情況下，也可以縮短陰極射線管的總長(zhǎng)度。目前，電視機(jī)的進(jìn)深尺寸取決于陰極射線管的總長(zhǎng)度，但如果把電視機(jī)作為家具來(lái)考慮，那么其進(jìn)深最好短些。而且，在電視機(jī)廠家等運(yùn)輸很多電視機(jī)的情況下，電視機(jī)進(jìn)深短的運(yùn)輸效率高。
在本申請(qǐng)公開(kāi)的發(fā)明中，如果簡(jiǎn)單地說(shuō)明有代表性的概要，那么有以下內(nèi)容。
就是說(shuō)，本發(fā)明的一個(gè)特征在于，在至少包括由多個(gè)電極構(gòu)成的電子槍、使用與在水平方向和垂直方向產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相同形式的線圈的偏轉(zhuǎn)裝置、和熒光面的陰極射線管中，在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中設(shè)置磁性片，校正偏轉(zhuǎn)象差。
其中，相同形式的線圈指例如產(chǎn)生水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的線圈的繞線形狀為屬于鞍型形式的線圈或?qū)儆诶刃托问降木€圈。一般來(lái)說(shuō)，在水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，由于偏轉(zhuǎn)頻率和偏轉(zhuǎn)角不同，所以這兩個(gè)線圈的繞線形狀和繞線規(guī)格不必嚴(yán)格一致。
此外，本發(fā)明的另一個(gè)特征在于，在至少包括由多個(gè)電極構(gòu)成的電子槍、使用鞍型線圈產(chǎn)生水平和垂直方向偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)裝置、和熒光面的陰極射線管中，在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中設(shè)置磁性片，校正偏轉(zhuǎn)象差。
此外，本發(fā)明的另一個(gè)特征在于，在至少包括由多個(gè)電極構(gòu)成的電子槍、使用喇叭型線圈產(chǎn)生水平和垂直方向的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)裝置、和熒光面的陰極射線管中，在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中設(shè)置磁性片，校正偏轉(zhuǎn)象差。
在上述偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，通過(guò)形成具有非點(diǎn)象差和/或慧形象差的磁場(chǎng)，按照偏轉(zhuǎn)量校正偏轉(zhuǎn)象差來(lái)進(jìn)行上述偏轉(zhuǎn)象差的校正。
此外，具有上述非點(diǎn)象差和/或慧形象差的磁場(chǎng)具有發(fā)散或聚焦電子束的作用，按照電子束的掃描方向或與掃描線成直角的方向的偏轉(zhuǎn)量校正偏轉(zhuǎn)象差。
按照上述本發(fā)明的特征結(jié)構(gòu)，可獲得以下作用效果。
(1)一般來(lái)說(shuō)，在陰極射線管中，隨著偏轉(zhuǎn)量增加，偏轉(zhuǎn)象差量急劇地增加。在本發(fā)明中，通過(guò)形成在處于偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的電子束被偏轉(zhuǎn)其軌道變化時(shí)，可改變電子束聚焦或發(fā)散作用的磁場(chǎng)，可以進(jìn)行偏轉(zhuǎn)象差的校正。
(2)

圖16是偏轉(zhuǎn)量(偏轉(zhuǎn)角度)與偏轉(zhuǎn)象差量之間關(guān)系的說(shuō)明圖，圖17是偏轉(zhuǎn)量與偏轉(zhuǎn)象差校正量之間關(guān)系的說(shuō)明圖。
如圖16所示，隨著偏轉(zhuǎn)角度的增加，偏轉(zhuǎn)象差量增大。在本發(fā)明中，在處于偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的電子束被偏轉(zhuǎn)，其軌道變化時(shí)，如圖17所示，通過(guò)按照偏轉(zhuǎn)量形成增加偏轉(zhuǎn)象差校正量的磁場(chǎng)，可以按照偏轉(zhuǎn)量急劇地增大偏轉(zhuǎn)象差的校正。
一般來(lái)說(shuō)，在陰極射線管中，由于從電子槍的主透鏡至熒光面周邊一方的距離比從電子槍的主透鏡至熒光面中央的距離要長(zhǎng)，所以在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中沒(méi)有聚焦或發(fā)散作用的情況下，如果在熒光面中央部分電子束達(dá)到最佳聚焦，那么在熒光面周邊部分上就變?yōu)檫^(guò)聚焦?fàn)顟B(tài)。
在本發(fā)明中，把軟磁性材料片設(shè)置在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)內(nèi)，如果偏轉(zhuǎn)量增加，那么由該軟磁性材料片附近的磁場(chǎng)產(chǎn)生的發(fā)散作用增加，可以減輕電子束在熒光面周邊部分上的過(guò)聚焦，可以進(jìn)行如圖17所示那樣的與偏轉(zhuǎn)量對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)象差校正。
此外，在本發(fā)明中，在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)還具有電子束聚焦作用的情況下，通過(guò)把軟磁性材料片設(shè)置在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)內(nèi)，并且通過(guò)把有增加磁場(chǎng)強(qiáng)度傾向的磁場(chǎng)分布形成在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)內(nèi)，偏轉(zhuǎn)量增加時(shí)的上述軟磁性材料片附近磁場(chǎng)產(chǎn)生的發(fā)散作用的增加可以提高上述偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的聚焦作用的增加，因此，可以進(jìn)行因陰極射線管的結(jié)構(gòu)造成的包括熒光面周邊部分上的電子束過(guò)聚焦現(xiàn)象的偏轉(zhuǎn)象差的校正。
(3)圖18是在電子束的熒光膜上聚焦?fàn)顟B(tài)的說(shuō)明圖，在該圖中，3表示第三電極，4表示第四電極，13表示熒光膜，38表示主透鏡。
此外，圖19是在構(gòu)成陰極射線管的熒光面(屏幕)的屏盤(pán)部分中形成的掃描線的說(shuō)明圖，在該圖中，14表示屏盤(pán)部分，60表示掃描軌跡。
如圖19所示，陰極射線管的偏轉(zhuǎn)大多為使電子束直線狀地掃描方式。把該直線狀的掃描軌跡60稱為掃描線。
目前，在使用較多的陰極射線管偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，沿掃描線方向偏轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)具有使電子束在掃描線方向上發(fā)散的作用，而與掃描線成直角方向偏轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)具有使電子束在與掃描線成直角的方向上聚焦的作用。本發(fā)明可以進(jìn)行與因這兩個(gè)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)造成的偏轉(zhuǎn)象差的兩方面對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)象差矯正。
而且，在所述因兩個(gè)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)造成的偏轉(zhuǎn)象差的作用相反的情況下，和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的至少一部分不具有一致聚焦和發(fā)散作用的情況下，也可以進(jìn)行各自的偏轉(zhuǎn)方向的偏轉(zhuǎn)象差校正。
(4)為了通過(guò)改變一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布實(shí)現(xiàn)在熒光面整個(gè)區(qū)域上的清晰度均勻性提高，即使在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中也必須進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，以便電子束軌道通過(guò)磁場(chǎng)強(qiáng)度不同的區(qū)域。因此，改變上述一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布的位置受與偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)整體分布位置關(guān)系的制約。
同時(shí)，校正偏轉(zhuǎn)象差的效果還取決于改變上述偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布部分的磁通密度。上述偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布的變化取決于上述軟磁性材料片的形狀和其配置位置。上述磁通密度值不是獨(dú)立的，受電子束通過(guò)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中時(shí)的實(shí)際電子束寬度和實(shí)際磁通密度分布等的制約。
而且，根據(jù)陰極射線管的用途，重視掃描方向的偏轉(zhuǎn)象差校正，或重視與掃描線垂直方向的偏轉(zhuǎn)象差校正，加權(quán)不同的圖象顯示裝置的顯示內(nèi)容近年來(lái)有變得細(xì)致的傾向。顯示畫(huà)面上的清晰度可以盡量高，水平和垂直方向的偏轉(zhuǎn)象差校正必須都充分。
對(duì)使用一字形排列的三束電子束的彩色陰極射線管清晰度的影響除了聚焦特性外，會(huì)聚特性也很重要。在會(huì)聚特性中，有非偏轉(zhuǎn)狀態(tài)的靜態(tài)特性和偏轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。靜態(tài)特性主要取決于電子槍和陰極射線管的結(jié)構(gòu)，而動(dòng)態(tài)特性主要取決于偏轉(zhuǎn)裝置的特性。而且，靜態(tài)特性僅對(duì)陰極射線管熒光面的中央部分產(chǎn)生影響，而動(dòng)態(tài)特性對(duì)畫(huà)面的大致所有區(qū)域產(chǎn)生影響。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人的研究結(jié)果，在垂直偏轉(zhuǎn)和水平偏轉(zhuǎn)上充分實(shí)施各自對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)象差校正時(shí)，上述軟磁性材料片的設(shè)置位置中的水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁通密度值必須達(dá)到同一程度。
為了使上述軟磁性材料片設(shè)置位置中的水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁通密度值相同，例如如果通過(guò)改變產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)線圈的相對(duì)位置等使磁通密度值一致，那么就難以固定維持上述動(dòng)態(tài)會(huì)聚特性。因此，為了實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)象差校正和動(dòng)態(tài)會(huì)聚特性維持的兼容性，使垂直偏轉(zhuǎn)線圈和水平偏轉(zhuǎn)線圈的線圈形式組合較好，本發(fā)明的陰極射線管結(jié)構(gòu)也適合這些條件。
在偏轉(zhuǎn)象差有電子束發(fā)散作用的情況下，通過(guò)上述軟磁性材料片的設(shè)置，隨著偏轉(zhuǎn)量增加，聚焦作用增加，改變偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布，以便可以降低電子束在熒光面周邊部分的發(fā)散作用，可以進(jìn)行如圖17所示那樣的對(duì)應(yīng)于偏轉(zhuǎn)量的偏轉(zhuǎn)象差的校正。與偏轉(zhuǎn)象差校正的掃描線的方向?qū)?yīng)，與象差校正內(nèi)容、象差校正量有關(guān)，同樣，如上所述，在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的軟磁性材料片的設(shè)置位置中垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁通密度有接近值較好，本發(fā)明的陰極射線管結(jié)構(gòu)也適合這些條件。
產(chǎn)生陰極射線管的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)線圈以往大致分為鞍形和喇叭形，但在本發(fā)明中，并不局限于這些以往型的偏轉(zhuǎn)線圈。而且，可以把鞍形和喇叭形組合的結(jié)構(gòu)的偏轉(zhuǎn)線圈用于各垂直偏轉(zhuǎn)線圈和水平偏轉(zhuǎn)線圈。此外，也可以附加偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)慧形象差校正用的線圈和/或磁性材料片。
所述偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布的變化產(chǎn)生在至少兩個(gè)軟磁性材料片之間，但對(duì)應(yīng)于所述偏轉(zhuǎn)量校正偏轉(zhuǎn)象差的軟磁性材料片的組合部分也可以為多個(gè)，在數(shù)量上沒(méi)有特別限制。此外，在其它電極的一部分上也可以有其作用。
眾所周知，偏轉(zhuǎn)所必需的磁通密度取決于熒光面的電壓，通過(guò)除以熒光面電壓的平方根可以歸一化。如果使用該值，那么在改變一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布的附近的電子束軌道變得明確，設(shè)定的精度提高，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠D(zhuǎn)象差校正。
必要的磁通密度分布的變更也取決于改變一部分磁場(chǎng)分布的部分的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度，磁場(chǎng)強(qiáng)度越大，分布的變更越容易。改變一部分磁場(chǎng)分布的部分的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度還取決于與相鄰軟磁性材料片的位置關(guān)系、軟磁性材料片的形狀。與相鄰的軟磁性材料片的位置關(guān)系越接近，該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度就變得越強(qiáng)，但兩者之間的距離不能為零。
如果堵住改變一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布的偏轉(zhuǎn)象差校正部分的間隔，那么即使稍微改變軌道，就可以期待產(chǎn)生電子束的聚焦或發(fā)散，但如果考慮到電子束的粗細(xì)，那么實(shí)用上所述軟磁性材料片的間隔以0.5毫米左右為界限?？紤]到這些情況，在本發(fā)明中，在陰極射線管的最大偏轉(zhuǎn)角在100度以上的情況下，如果所述歸一化的磁通密度達(dá)到平均熒光面電壓的一千伏特的平方根在0.15毫特斯拉(milli tesla)，那么可以發(fā)揮充分的效果。
(5)在陰極射線管中，如果考慮陰極射線管整體、使用的電子槍的結(jié)構(gòu)、制作容易度以及使用方便等實(shí)用情況，不能無(wú)限制地增加改變所述一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布的強(qiáng)度。
在本發(fā)明中，考慮到使用容易，即使強(qiáng)度比較低的磁場(chǎng)下，為了發(fā)揮效果，電子束在所述區(qū)域內(nèi)也必須有適度的粗細(xì)。一般來(lái)說(shuō)，在陰極射線管內(nèi)，電子束直徑大的情況發(fā)生在主透鏡附近。因此，改變所述一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布的軟磁性材料片的位置在距主透鏡的距離上受制約。
而且，如果把軟磁性材料片設(shè)置在主透鏡頂端的陰極側(cè)，那么在主透鏡的聚焦作用上容易抵消非點(diǎn)象差。
(6)在本發(fā)明中，所述軟磁性材料片必須靠近電子束路徑配置。其中的一個(gè)方法是使所述軟磁性材料片構(gòu)成包圍所述電子束路徑的一部分的開(kāi)口結(jié)構(gòu)。非點(diǎn)象差具有垂直的兩個(gè)對(duì)稱面，而慧形象差有一個(gè)對(duì)稱面。
所述兩種象差的形成可以利用所述軟磁性材料片的結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，陰極射線管電子槍的電極零件通過(guò)沖壓金屬板來(lái)制作。近年來(lái)，陰極射線管的聚焦特性顯著提高，對(duì)所述電極零件要求的精度高，所述軟磁性材料片也不例外。在大量生產(chǎn)的情況下，通過(guò)使所述軟磁性材料片成為帶有開(kāi)口部分的一體化的沖壓零件，可以制作加工精度高成本低的零件。
(7)在本發(fā)明中，所述軟磁性材料片之間的距離與形成的磁場(chǎng)強(qiáng)度和該處的電子束軌道密切相關(guān)，如果距離很大，那么效果降低。在把陰極射線管用于圖象顯示裝置的情況下，該裝置的進(jìn)深尺寸被使用的陰極射線管的管軸長(zhǎng)度制約，不能自由地縮短。
其一個(gè)對(duì)策是增大使用的陰極射線管的最大偏轉(zhuǎn)角。目前實(shí)用化的最大偏轉(zhuǎn)角在單電子束的陰極射線管情況下為114度，在一字形三束電子束的陰極射線管中也達(dá)到相同的程度。今后，存在更大偏轉(zhuǎn)角化的傾向，但最大偏轉(zhuǎn)角的增大使偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的最大磁通密度增加，在實(shí)用上受陰極射線管的管頸部分直徑的制約。該管頸部分直徑從節(jié)約產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的電力觀點(diǎn)看，從節(jié)約產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)機(jī)構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)材料的觀點(diǎn)看，使用最大40毫米左右的管頸更容易。
由于所述管頸直徑的制約，所以在內(nèi)部設(shè)置的軟磁性材料片的大小也受制約。而且，由于相鄰的軟磁性材料片之間的間隔也受制約，所以為了改變僅進(jìn)行必要量偏轉(zhuǎn)象差校正的一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布，必要條件是該區(qū)域內(nèi)的磁通密度在某個(gè)程度以上。該條件對(duì)垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)雙方當(dāng)然都正合適。
在產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的線圈中，大致分為鞍形和喇叭形兩種。這兩種線圈的不同處之一在于管頸附近的磁場(chǎng)分布不同。具體地說(shuō)，在鞍形中管頸附近的磁場(chǎng)分布小，而喇叭形中管頸附近的磁場(chǎng)分布大。因此，例如在用于產(chǎn)生垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的線圈上使用喇叭形，在與其組合的用于產(chǎn)生水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的線圈上使用鞍形的情況下，在把改變所述一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布用于進(jìn)偏轉(zhuǎn)象差校正的軟磁性材料片設(shè)置在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的管頸附近位置時(shí)，與垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相比，該部分的水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處在不足的方向。在原理上，如果把所述軟磁性材料片對(duì)水平偏轉(zhuǎn)象差校正和垂直偏轉(zhuǎn)象差校正分開(kāi)地設(shè)置當(dāng)然最好，但從零件成本的觀點(diǎn)看，最好用同一零件兼?zhèn)溥@兩個(gè)偏轉(zhuǎn)象差校正。
根據(jù)這點(diǎn)組合的兩個(gè)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)發(fā)生線圈為鞍形和鞍形的組合，或喇叭形和喇叭形組合那樣的相同型式之間的組合也可以。當(dāng)然，在垂直偏轉(zhuǎn)和水平偏轉(zhuǎn)中，無(wú)論鞍形還是喇叭形，在線圈的繞線規(guī)格和繞線分布上，必須有各自適合的內(nèi)容。
(8)在本發(fā)明中，還利用夾著電子束路徑的相互對(duì)置配置的軟磁性材料片的結(jié)構(gòu)，可以使一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布改變。
在陰極射線管中，特別在一字形彩色顯象管和彩色顯示管中，一般來(lái)說(shuō)，為了會(huì)聚調(diào)整的簡(jiǎn)便化，電子束的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是非一致的。在這種情況下，由于為了抑制因偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的電子束畸變使主透鏡盡量離開(kāi)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)發(fā)生部分的方法較好，所以通常把偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)發(fā)生部分設(shè)置在比電子槍的主透鏡更離開(kāi)熒光面?zhèn)鹊奈恢蒙稀?br> (9)在本發(fā)明中，在改變一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布進(jìn)行偏轉(zhuǎn)象差校正時(shí)，可預(yù)見(jiàn)到因上述非一致的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)造成的電子束變形，通過(guò)改變上述一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的分布，可以使偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與主透鏡靠近。
(10)另一方面，為了縮小電子槍的圖象倍率，減小熒光面上電子束點(diǎn)直徑，所以電子槍的陰極與主透鏡之間的長(zhǎng)度較長(zhǎng)的情況為好。
因此，在與這兩個(gè)作用對(duì)應(yīng)的清晰度良好的陰極射線管中，管軸長(zhǎng)度必然加長(zhǎng)。
但是，按照本發(fā)明，在不改變電子槍的陰極與主透鏡之間的長(zhǎng)度狀態(tài)下，通過(guò)使主聚焦透鏡的設(shè)置位置靠近熒光面，進(jìn)一步縮小電子槍的圖象倍率，可以進(jìn)一步減小熒光面上的電子束點(diǎn)直徑，同時(shí)還可以縮短管軸長(zhǎng)度。
(11)由于使主透鏡的位置靠近熒光面，電子束中的空間電荷排斥作用的持續(xù)時(shí)間被縮短，所以可以進(jìn)一步減小熒光面上的電子束點(diǎn)直徑。
(12)由上述(9)～(11)可知，與以往技術(shù)不同，在本發(fā)明中，可以縮短偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與電子槍主透鏡之間的最適合距離。
(13)在本發(fā)明中，除了改變所述一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布外，還通過(guò)在電子槍的一部分電極上施加與偏轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)電壓，在熒光面的整個(gè)區(qū)域上可進(jìn)一步獲得適當(dāng)?shù)碾娮邮木劢棺饔茫@得熒光面整個(gè)區(qū)域上清晰度良好的陰極射線管特性。而且，可以降低必要的動(dòng)態(tài)電壓。
(14)再有，本發(fā)明中使用的‘非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱’指除由距如圓那樣的旋轉(zhuǎn)中心等距離的點(diǎn)的軌跡表示的情況以外的情況。例如，‘非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱’的電子束點(diǎn)為非圓形的電子束點(diǎn)。
(15)如上述(12)所述那樣，在本發(fā)明中，由于通過(guò)改變一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布來(lái)校正偏轉(zhuǎn)象差，所以與以往技術(shù)相比，可以使電子槍的主透鏡靠近偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使用。
而且，通過(guò)使用上述陰極射線管，可以實(shí)現(xiàn)在熒光面整個(gè)區(qū)域上的清晰度均勻性提高，熒光面中央部分的全陰極電流區(qū)域中的清晰度提高以及進(jìn)深尺寸短的圖象顯示裝置。
下面，說(shuō)明使用本發(fā)明的電子槍使陰極射線管的聚焦特性和清晰度提高的機(jī)構(gòu)。
圖20是配有一字形電子槍的蔭罩方式彩色陰極射線管的剖面模式圖。在該圖中，7是管頸，8是錐體，9是安裝在管頸7中的電子槍，10是電子束，11是偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，12是蔭罩，13是構(gòu)成熒光面的熒光膜，14是屏盤(pán)(畫(huà)面)。
圖20所示的這種陰極射線管一邊用偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)11使從電子槍9發(fā)射的電子束10在水平方向和垂直方向上偏轉(zhuǎn)，一邊使其穿過(guò)蔭罩12使熒光膜13發(fā)光，把該發(fā)光圖形作為從屏盤(pán)14側(cè)觀察的圖象。
此外，圖21是在畫(huà)面中央部分為圓形的電子束點(diǎn)下使畫(huà)面周?chē)l(fā)光情況下的電子束點(diǎn)的說(shuō)明圖，14表示畫(huà)面，15表示畫(huà)面中央部分的電子束點(diǎn)，16表示畫(huà)面水平方向(X-X方向)端部的電子束點(diǎn)，17表示光暈，18表示畫(huà)面垂直方向(Y-Y方向)端部的電子束點(diǎn)，19表示畫(huà)面對(duì)角線方向端部(角部)的電子束點(diǎn)。
此外，圖22是陰極射線管的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布的說(shuō)明圖，在該圖中，H是表示水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布的曲線，而V是表示垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布的曲線。
在目前的彩色陰極射線管中，為了簡(jiǎn)化會(huì)聚調(diào)整，如圖22所示，使水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布H為枕形分布，在垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布V上采用桶形的非一致磁場(chǎng)分布。
由于使用上述磁場(chǎng)分布，在熒光面(畫(huà)面)中央部及其周?chē)?，從電子?0的電子槍主透鏡至熒光面的軌道長(zhǎng)度不同，以及在畫(huà)面周邊部分由于電子束10相對(duì)于熒光膜13傾斜地轟擊，所以在畫(huà)面周邊部分，電子束10的電子束點(diǎn)(發(fā)光點(diǎn))的形狀不是圓形。
如圖21所示，與在畫(huà)面中央部分的電子束點(diǎn)15為圓形形狀不同，畫(huà)面水平方向端部的電子束點(diǎn)16變?yōu)闄M長(zhǎng)形狀，并且產(chǎn)生光暈17。因此，水平方向端部的電子束點(diǎn)16的尺寸變大，并且在光暈17發(fā)生時(shí)電子束點(diǎn)16的輪廓變得不清晰，清晰度劣化，會(huì)使顯示圖象的畫(huà)質(zhì)明顯下降。
而且，在電子束10的電流很小的情況下，電子束10垂直方向的直徑過(guò)多地縮小，產(chǎn)生與蔭罩12垂直方向的節(jié)距的光學(xué)干涉，呈現(xiàn)波紋現(xiàn)象，同時(shí)造成畫(huà)質(zhì)降低。
此外，畫(huà)面垂直方向端部的電子束點(diǎn)18因垂直方向的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使電子束10在上下方向(垂直方向)上被聚焦，變?yōu)闄M向振動(dòng)的形狀，同時(shí)發(fā)生光暈17，造成畫(huà)質(zhì)降低。
此外，畫(huà)面角部的電子束點(diǎn)19除了與上述電子束點(diǎn)16的情況相同地變成橫長(zhǎng)形狀和與上述電子束點(diǎn)18情況相同地變?yōu)闄M向擺動(dòng)形狀的相乘作用外，還產(chǎn)生電子束10的旋轉(zhuǎn)，當(dāng)然會(huì)發(fā)生光暈17，發(fā)光點(diǎn)直徑自身也變大，明顯造成畫(huà)質(zhì)下降。
作為防止因上述諸現(xiàn)象造成的畫(huà)質(zhì)下降的對(duì)策，以往可以采用的方法有使用使主透鏡38在畫(huà)面垂直方向和水平方向上的聚焦作用不同的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱系統(tǒng)的透鏡結(jié)構(gòu)的方法，特別有使畫(huà)面垂直方向的聚焦作用比水平方向的聚焦作用弱的方法。
但是，如果觀察畫(huà)面中央部分的電子束點(diǎn)15，那么垂直方向的點(diǎn)直徑(dY)變得比水平方向的點(diǎn)直徑(dX)大，垂直方向的清晰度下降。
因此，在采用主透鏡38的畫(huà)面垂直方向和水平方向上聚焦效果不同的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱系統(tǒng)的透鏡結(jié)構(gòu)時(shí)，相對(duì)于同時(shí)提高畫(huà)面整體的清晰度這樣的目的來(lái)說(shuō)，不是根本的解決對(duì)策。
以上是電子束的電流量比較大的情況(大電流區(qū)域)下的電子束點(diǎn)形狀的說(shuō)明。但是，在電子束的電流量很小的情況下(小電流區(qū)域)，由于電子束的軌道僅通過(guò)成象系統(tǒng)的近軸，所以口徑大的透鏡的水平方向與垂直方向的透鏡強(qiáng)度差的影響變小，如圖26所示，電子束點(diǎn)形狀在畫(huà)面中央部分為圓形形狀(34)，在畫(huà)面周邊部分變?yōu)闄M長(zhǎng)形狀(35、36)或斜長(zhǎng)形狀(37)，成為波紋發(fā)生的原因，因電子束點(diǎn)的橫方向直徑(水平方向直徑)的增加使清晰度下降。
在通常的陰極射線管的使用中，為了提高全電流域中的清晰度，在大電流區(qū)域和小電流區(qū)域中各自不同的部位上，必須設(shè)置有形成非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱電場(chǎng)分布的透鏡，此外，在各透鏡的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性上，在電場(chǎng)強(qiáng)度的變化部分上有界限，并且，因透鏡內(nèi)部位置使非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱電場(chǎng)的強(qiáng)度增加和電子束形狀極端地變形，成為產(chǎn)生清晰度下降的原因。
以上是抑制因電子束的點(diǎn)形狀變形造成的聚焦特性下降的一般方法。在實(shí)際的電子槍中，為了這樣的目的，如上所述，有在固定狀態(tài)下使用聚焦電壓的方式，和在陰極射線管的畫(huà)面上按照電子束的偏轉(zhuǎn)角動(dòng)態(tài)地改變?cè)撐恢蒙系淖罴丫劢闺妷旱姆绞健?br> 在上述兩個(gè)方式中，分別存在長(zhǎng)處和短處。在固定狀態(tài)下使用聚焦電壓的方式，電子槍的成本低，并且供給聚焦電壓的電源電路也簡(jiǎn)單，電路成本低，但另一方面，由于為了進(jìn)行非點(diǎn)象差校正，在陰極射線管畫(huà)面上的各位置上未必分別達(dá)到最佳聚焦?fàn)顟B(tài)，所以與達(dá)到最佳聚焦?fàn)顟B(tài)的情況相比，電子束點(diǎn)直徑變大。
另一方面，在按照陰極射線管畫(huà)面上的位置(即電子束的偏轉(zhuǎn)角)動(dòng)態(tài)地供給在該位置上的最佳聚焦電壓的方式中，在畫(huà)面上的各點(diǎn)上可獲得良好的聚焦特性，但另一方面，電子槍的結(jié)構(gòu)和供給聚焦電壓的電源電路變得復(fù)雜，而且，由于在電視機(jī)和顯示器終端的組裝線上的聚焦電壓設(shè)定上需要時(shí)間，所以成本也上升。
對(duì)于本發(fā)明的上述以外的目的、結(jié)構(gòu)和由此獲得的作用及效果來(lái)說(shuō)，在例舉以下實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中會(huì)逐漸明白。
圖1A和圖1B是說(shuō)明本發(fā)明一實(shí)施例的陰極射線管中偏轉(zhuǎn)象差校正作用的圖。
圖2是表示本發(fā)明一實(shí)施例的陰極射線管的示意性結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖3是說(shuō)明本發(fā)明一實(shí)施例的陰極射線管功能的圖。
圖4是表示沒(méi)有軟磁性材料片的情況下電子束的垂直方向軌道的說(shuō)明圖。
圖5A和圖5B是表示有軟磁性材料片的情況下電子束的水平方向軌道的說(shuō)明圖。
圖6是表示沒(méi)有軟磁性材料片的情況下電子束的水平方向軌道的說(shuō)明圖。
圖7是表示有軟磁性材料片情況下在水平方向上偏轉(zhuǎn)的電子束的垂直方向軌道的說(shuō)明圖。
圖8是表示沒(méi)有軟磁性材料片情況下在水平方向上偏轉(zhuǎn)的電子束的垂直方向軌道的說(shuō)明圖。
圖9A和圖9B是把本發(fā)明一實(shí)施例的陰極射線管中管軸上的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布與以往陰極射線管中管軸上的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布進(jìn)行比較的曲線圖。
圖10是表示本發(fā)明一實(shí)施例的陰極射線管中相對(duì)于陰極射線管的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的位置關(guān)系的圖。
圖11A和圖11B是表示本發(fā)明一實(shí)施例的陰極射線管中電子束的束電流值大的情況下的熒光面發(fā)光點(diǎn)亮度分布的曲線圖。
圖12A和圖12B是表示本發(fā)明一實(shí)施例的陰極射線管中電子束的束電流值為中等程度情況下的熒光面發(fā)光點(diǎn)亮度分布的曲線圖。
圖13A和圖13B是表示本發(fā)明一實(shí)施例的陰極射線管中電子束的束電流值小的情況下的熒光面發(fā)光點(diǎn)亮度分布的曲線圖。
圖14是表示本發(fā)明一實(shí)施例的陰極射線管中軟磁性材料片一個(gè)具體結(jié)構(gòu)例的圖。
圖15A、圖15B、圖15C和圖15D是表示把使用本發(fā)明一實(shí)施例的陰極射線管的圖象顯示裝置的一實(shí)施例與以往例的裝置進(jìn)行比較的模式圖。
圖16是表示陰極射線管中電子束的偏轉(zhuǎn)量與偏轉(zhuǎn)象差量關(guān)系的曲線圖。
圖17是表示本發(fā)明一實(shí)施例的陰極射線管中電子束偏轉(zhuǎn)量與偏轉(zhuǎn)象差校正量關(guān)系的曲線圖。
圖18是表示陰極射線管中電子束在熒光膜上的聚焦?fàn)顟B(tài)的說(shuō)明圖。
圖19是表示陰極射線管中電子束在熒光膜上的掃描狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖20是表示配有一字形電子槍的彩色陰極射線管的一結(jié)構(gòu)例的剖面模式圖。
圖21是表示在陰極射線管的畫(huà)面上電子束點(diǎn)形狀的說(shuō)明圖。
圖22是表示陰極射線管中偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布的說(shuō)明圖。
圖23是表示內(nèi)裝在陰極射線管中的電子槍一結(jié)構(gòu)例的側(cè)面圖。
圖24A和圖24B是表示對(duì)陰極射線管電子槍施加聚焦電壓方式的說(shuō)明圖。
圖25A和圖25B是表示施加于陰極射線管電子槍上的聚焦電壓波形的說(shuō)明圖。
圖26是表示在陰極射線管的畫(huà)面上電子束點(diǎn)形狀的說(shuō)明圖。
圖27是表示陰極射線管中電子束軌道變化狀況的說(shuō)明圖。
圖28是表示本發(fā)明一實(shí)施例的陰極射線管中主透鏡和熒光面之間的距離與熒光面上電子束點(diǎn)直徑關(guān)系的曲線圖。
圖29是表示本發(fā)明另一實(shí)施例的陰極射線管的示意性結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖30是表示以往的陰極射線管的一結(jié)構(gòu)例的剖面圖。
圖31是表示本發(fā)明一實(shí)施例的陰極射線管中軟磁性材料片作用效果的說(shuō)明圖。
以下，參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
如圖16所示，在陰極射線管中，隨著電子束偏轉(zhuǎn)量增大，偏轉(zhuǎn)象差量急劇地增大。
本發(fā)明通過(guò)改變一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布，在電子束被偏轉(zhuǎn)且其軌道改變時(shí)可改變電子束的聚焦或發(fā)散作用，可以產(chǎn)生電子束的最佳會(huì)聚作用，提高熒光面上清晰度的均勻性。
此外，在本發(fā)明中，如圖17所示，在電子束被偏轉(zhuǎn)且其軌道改變時(shí)，改變一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的分布，以便按照電子束的偏轉(zhuǎn)量改變偏轉(zhuǎn)象差校正量，如圖16所示，按照偏轉(zhuǎn)量的增大進(jìn)行急劇增大的偏轉(zhuǎn)象差量的校正，在熒光面的整個(gè)區(qū)域上可獲得適當(dāng)?shù)碾娮邮劢棺饔?。其結(jié)果，可以使熒光面整個(gè)區(qū)域上的清晰度均勻性提高。
通過(guò)改變一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的分布，在被偏轉(zhuǎn)的電子束改變其軌道時(shí)，為了按照電子束偏轉(zhuǎn)量獲得適當(dāng)?shù)碾娮邮木劢够虬l(fā)散作用，產(chǎn)生使電子束具有適度非點(diǎn)象差那樣的磁場(chǎng)是有效的。
在電子束上具有非點(diǎn)象差時(shí)，為了使偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有垂直的兩個(gè)對(duì)稱面，形成偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。隨著該對(duì)稱面從中央部分移動(dòng)至端部，電子束的聚焦或發(fā)散作用增大。
圖1A和圖1B是說(shuō)明本發(fā)明一實(shí)施例的陰極射線管中偏轉(zhuǎn)象差校正方法的圖，表示電子束在具有發(fā)散作用那樣的非點(diǎn)象差量的上述一個(gè)對(duì)稱面上的分布例。
例如，如圖18所示，在陰極射線管中，一般來(lái)說(shuō)，由于與從電子槍主透鏡至熒光面的距離與熒光面中央部相比，熒光面周邊部分一方的距離更長(zhǎng)，所以即使在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中沒(méi)有聚焦作用的情況下，如果在熒光面中央部分電子束被最佳聚焦，那么在熒光面周邊部分就會(huì)變?yōu)檫^(guò)聚焦?fàn)顟B(tài)。
在本實(shí)施例中，如圖1A和圖1B所示，通過(guò)改變一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的分布，按照偏轉(zhuǎn)量的增加，增加發(fā)散作用，如圖17所示，可以進(jìn)行隨著偏轉(zhuǎn)量的增大使偏轉(zhuǎn)象差校正量隨之增大的偏轉(zhuǎn)象差校正。
在把三束電子束一字形排列在水平方向的彩色陰極射線管中，為了使控制熒光面上三束電子束會(huì)集的電路簡(jiǎn)化，如圖22所示，在垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)上采用桶形磁場(chǎng)分布，而在水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)上采用枕形磁場(chǎng)分布。
圖2是表示本發(fā)明一實(shí)施例的陰極射線管的示意性結(jié)構(gòu)圖，是從水平方向側(cè)觀察該陰極射線管的剖面模式圖。圖中，1是電子槍的第一電極(G1)，2是第二電極(G2)，3的第三電極(G3)，4是第四電極(G4)，在本實(shí)施例中，第三電極(G3)3是聚焦電極，第四電極(G4)4是陽(yáng)極。此外，7是安裝電子槍的陰極射線管管頸部分，8是錐體部分，14是屏盤(pán)部分，通過(guò)這三個(gè)部分的組合構(gòu)成陰極射線管的真空外殼。
此外，10是從電子槍發(fā)射的電子束，電子束穿過(guò)蔭罩12的開(kāi)口部分，轟擊在形成于屏盤(pán)14部分內(nèi)表面的熒光膜13上，使熒光膜13發(fā)光，在陰極射線管的畫(huà)面上進(jìn)行圖象顯示。11是使電子束10偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，與控制電子束的圖象信號(hào)同步地產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，控制電子束10到達(dá)熒光膜13上的轟擊位置。
再有，38是電子槍的主透鏡，在使從陰極K發(fā)射的電子束10通過(guò)第一電極(G1)1、第二電極(G2)2和第三電極(G3)3后，利用形成于該第三電極(G3)3和陽(yáng)極4之間的主透鏡電場(chǎng)，使焦點(diǎn)發(fā)生在熒光膜13上。
而且，在本實(shí)施例中，利用配置于偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)11的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)內(nèi)的軟磁性材料片39，改變一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁通密度分布，從而按照電子束10的偏轉(zhuǎn)角，校正電子束10的偏轉(zhuǎn)象差。
在本實(shí)施例中，把軟磁性材料片39固定設(shè)置于陽(yáng)極4上，由在相對(duì)于一束電子束10的水平方向左右上各一個(gè)的合計(jì)為兩個(gè)的部分構(gòu)成。利用這兩個(gè)軟磁性材料片，形成對(duì)穿過(guò)兩者之間的電子束10在垂直方向上提供發(fā)散作用的磁場(chǎng)分布。再有，40是把電子槍電極連接在芯柱管針(圖中未示出)上的引線部分。
再有，在圖2中，在偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)11的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)內(nèi)把電子槍主透鏡38形成比偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)置位置還靠近熒光膜13側(cè)的位置上，但該主透鏡38的形成位置不限于圖示位置。
圖3是說(shuō)明本實(shí)施例的陰極射線管功能的圖，是從水平方向側(cè)面觀察圖2所示的主要部分(軟磁性材料片39周邊)的剖面模式圖。該圖是說(shuō)明在設(shè)置于偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)11產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)內(nèi)的兩個(gè)軟磁性材料片39的偏轉(zhuǎn)象差校正作用的圖。
用軟磁性材料片39改變一部分磁通密度分布的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)電子束10產(chǎn)生發(fā)散作用。再有，與圖2相同功能的部分被附以同一符號(hào)。再有，L1是主透鏡38的形成位置與偏轉(zhuǎn)中心之間的距離。
此外，圖4是表示在未設(shè)置軟磁性材料片39情況下偏轉(zhuǎn)狀況的說(shuō)明圖，用以相對(duì)以往技術(shù)說(shuō)明本實(shí)施例陰極射線管中可改變一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布的軟磁性材料片39的作用，該圖是從與圖3相同方向觀察的剖面模式圖。
在圖3和圖4中，穿過(guò)電子槍的第三電極(G3)3的電子束10被形成在第三電極(G3)3和第四電極(G4陽(yáng)極)4之間的主透鏡38聚焦，在未接受因偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)11形成的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)情況下(畫(huà)面中央部分)原樣照直前進(jìn)，使直徑為D1的電子束點(diǎn)發(fā)生在熒光膜13上。
其中，以電子束10被偏轉(zhuǎn)至熒光膜13的圖中上方的情況為例，在有軟磁性材料片39的作用(圖3)的情況和沒(méi)有軟磁性材料片39的作用(圖4)的情況下，定性說(shuō)明電子束10的軌道將如何改變。
在圖4中，在電子束10的外周軌道內(nèi)，下側(cè)外周軌道象10D那樣行進(jìn)。但是，由于軌道上的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)比下側(cè)外周軌道的磁通密度低，偏轉(zhuǎn)量小，所以上側(cè)外周軌道象10U那樣行進(jìn)，在到達(dá)熒光膜13之前與下側(cè)外周軌道10D交叉。其結(jié)果，如圖4所示那樣在熒光膜13上，產(chǎn)生直徑D2的點(diǎn)。
與此不同，如圖3所示，如果軟磁性材料片39起作用，那么位于電子束上側(cè)的軌道部分接受利用軟磁性材料片39改變分布的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用，象10U’那樣行進(jìn)，此外，位于電子束下側(cè)的軌道部分由于基本上不受利用軟磁性材料片39改變分布的磁場(chǎng)的影響，所以象圖3所示的10D那樣行進(jìn)，在到達(dá)熒光膜13之前不與上側(cè)外周軌道10U’交叉，然后到達(dá)熒光膜13。其結(jié)果，在熒光膜13上，產(chǎn)生比上述D2小的直徑為D3的點(diǎn)。由圖31可知，這是由于因軟磁性材料片39的存在而改變?cè)瓉?lái)的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布的緣故。
通過(guò)組合軟磁性材料片39的安裝位置、結(jié)構(gòu)、偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的分布、通過(guò)兩個(gè)軟磁性材料片之間時(shí)的電子束直徑、陰極射線管的最大偏轉(zhuǎn)角等，可以使直徑D3的電子束點(diǎn)的熒光膜13上各位置的分布最佳化，由此減小與畫(huà)面中央部分的點(diǎn)直徑D1的差，可以在畫(huà)面整個(gè)區(qū)域上獲得一樣的清晰度。
而且，以電子束在熒光膜13上被偏轉(zhuǎn)至圖5A中右方向的情況為例，在有軟磁性材料片39作用(圖5A和圖5B)的情況和沒(méi)有軟磁性材料片39作用(圖6)的情況下，對(duì)沿水平方向偏轉(zhuǎn)的電子束的水平方向的軌道如何變化進(jìn)行定性說(shuō)明。再有，圖5A是從垂直方向上方觀察陰極射線管的剖面模式圖，圖5B是從水平方向側(cè)面觀察的剖面模式圖，此外，圖6是從垂直方向觀察陰極射線管的剖面模式圖。
在圖6中，電子束10的左側(cè)外周軌道象10L那樣行進(jìn)。與此相對(duì)，由于軌道上的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)比左側(cè)外周軌道的磁通密度高，偏轉(zhuǎn)量大，所以右側(cè)外周軌道象10R那樣行進(jìn)，在到達(dá)熒光膜13上時(shí)，進(jìn)一步偏離左側(cè)外周軌道。其結(jié)果，在熒光膜13上產(chǎn)生圖6所示的直徑為D2的點(diǎn)。
與此不同，如圖5A所示，如果軟磁性材料片39起作用，那么電子束的左側(cè)外周軌道由于在通過(guò)軟磁性材料片39改變分布的磁場(chǎng)中軌道上的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁通密度升高，偏轉(zhuǎn)量增加，因而象10L’那樣行進(jìn)，此外，由于基本上不受利用上述軟磁性材料片39改變分布的磁場(chǎng)影響，所以電子束右側(cè)外周軌道象圖6中的10R那樣行進(jìn)，其結(jié)果，左右兩側(cè)的外周軌道不斷相接近地靠近熒光膜13。
結(jié)果，在熒光膜上，產(chǎn)生比前面直徑D2小的直徑為D3的點(diǎn)。于是，利用軟磁性材料片39改變分布的磁場(chǎng)作用，進(jìn)行水平偏轉(zhuǎn)時(shí)水平方向偏轉(zhuǎn)象差的校正，從而提高了熒光膜水平方向上的水平方向清晰度。
而且，以電子束在熒光膜13上向圖中右側(cè)方向偏轉(zhuǎn)的情況為例，對(duì)有軟磁性材料片39作用(圖7)的情況和沒(méi)有(圖8)的情況下向水平方向偏轉(zhuǎn)的電子束的垂直方向上的軌道如何改變進(jìn)行定性說(shuō)明。
在沒(méi)有軟磁性材料片39(圖8)的情況下，與熒光膜的中央部分相比，在熒光膜的右側(cè)部分上，由于距電子槍的距離遠(yuǎn)，所以通過(guò)電子槍的聚焦作用，上下外周軌道在達(dá)到熒光膜13前上下交叉，在熒光膜13上產(chǎn)生光暈。與此不同，在有軟磁性材料片(圖7)的情況下，利用被軟磁性材料片39改變分布的水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的垂直方向偏轉(zhuǎn)成分，與沒(méi)有軟磁性材料片39的情況相比，電子束上側(cè)的外周軌道向上側(cè)偏轉(zhuǎn)，與沒(méi)有軟磁性材料片39的情況相比，電子束下側(cè)的外周軌道向下側(cè)偏轉(zhuǎn)，與沒(méi)有軟磁性材料片39的情況相比，上下的外周軌道間的距離拉開(kāi)，從而使熒光膜13上產(chǎn)生光暈的情況減少，使水平偏轉(zhuǎn)時(shí)的垂直方向清晰度提高。
由以上結(jié)果可知，按照本實(shí)施例，即使對(duì)電子槍的一部分電極不動(dòng)態(tài)地與電子束的偏轉(zhuǎn)角變化同步地進(jìn)行電壓供給，在熒光膜(畫(huà)面)上也可以進(jìn)行與偏轉(zhuǎn)角同步的聚焦?fàn)顟B(tài)控制，可以提供價(jià)格便宜并且畫(huà)面整體的顯示均勻性良好的陰極射線管。實(shí)際上，由于取決于包括適用的最大偏轉(zhuǎn)角的陰極射線管的結(jié)構(gòu)、組合的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)發(fā)生部分的結(jié)構(gòu)、偏轉(zhuǎn)象差校正電極、除改變一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布的軟磁性材料片以外的電子槍結(jié)構(gòu)、陰極射線管的驅(qū)動(dòng)條件、陰極射線管的用途等，所以這些條件不是單獨(dú)的。
為了利用改變一部分分布的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)熒光面整體的清晰度均勻性提高，必須偏轉(zhuǎn)電子束，以便偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的電子束軌道可通過(guò)磁場(chǎng)強(qiáng)度不同的區(qū)域。因此，在改變一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁場(chǎng)分布的部分在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)內(nèi)的位置關(guān)系很重要。
圖9A和圖9B是表示比較采用本發(fā)明的情況和采用以往技術(shù)的情況下的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在陰極射線管管軸上的分布例的曲線圖。圖9A表示水平偏轉(zhuǎn)線圈和垂直偏轉(zhuǎn)線圈雙方都使用鞍形偏轉(zhuǎn)線圈的本發(fā)明陰極射線管磁場(chǎng)分布一例，圖9B表示水平偏轉(zhuǎn)線圈使用鞍形偏轉(zhuǎn)線圈而垂直偏轉(zhuǎn)線圈使用喇叭形偏轉(zhuǎn)線圈的以往陰極射線管磁場(chǎng)分布一例。再有，在兩圖中，右側(cè)為靠近熒光面?zhèn)?，而左?cè)為遠(yuǎn)離熒光面?zhèn)取?br> 如圖9A所示，在水平偏轉(zhuǎn)和垂直偏轉(zhuǎn)雙方都使用鞍形偏轉(zhuǎn)線圈的本發(fā)明陰極射線管中，與最大磁通密度位置相比，管頸側(cè)區(qū)域中的水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的分布與垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的分布相似。因此，在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)內(nèi)設(shè)置軟磁性材料片，改變一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布進(jìn)行偏轉(zhuǎn)象差校正時(shí)，也可按管軸上大致相同的位置來(lái)改變垂直和水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布，容易使垂直和水平方向的偏轉(zhuǎn)象差的校正最佳化。
與此不同，如圖9B所示，在水平偏轉(zhuǎn)上使用鞍形偏轉(zhuǎn)線圈而在垂直偏轉(zhuǎn)上使用喇叭形偏轉(zhuǎn)線圈的以往陰極射線管中，與最大磁通密度位置相比，由于管頸側(cè)區(qū)域中的垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)離開(kāi)最大磁通密度位置，磁通密度緩慢地下降，在改變磁通分布的一部分時(shí)容易獲得足夠的磁通密度值，所以不容易進(jìn)行垂直偏轉(zhuǎn)象差校正。另一方面，與最大磁通密度位置相比，如果管頸側(cè)區(qū)域中的水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)偏離最大磁通密度位置，那么由于磁通密度急劇地下降，所以按垂直偏轉(zhuǎn)象差校正的最佳位置改變一部分水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布時(shí)，難以獲得必要的磁通密度值，所以難以進(jìn)行水平偏轉(zhuǎn)象差校正。
圖10是與圖9A和圖9B對(duì)應(yīng)的在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)發(fā)生機(jī)構(gòu)66上的位置關(guān)系的說(shuō)明圖，在圖10中，A表示圖9A和圖9B所示的磁場(chǎng)分布測(cè)定時(shí)作為基準(zhǔn)的位置，BH表示水平方向偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)顯示最大磁通密度值的位置，BV表示垂直方向偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)顯示最大磁通密度值的位置，而C表示形成產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)線圈磁芯的磁性材料離開(kāi)陰極射線管的熒光面?zhèn)鹊亩瞬课恢?。再有，在圖10中，右側(cè)為靠近熒光面?zhèn)?，而面向左?cè)為遠(yuǎn)離熒光面?zhèn)取?br> 圖11A和圖11B是比較在有圖9所示偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布的本發(fā)明陰極射線管和有圖9B所示偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布的以往陰極射線管的熒光面上發(fā)光點(diǎn)亮度分布的說(shuō)明圖，圖11A是表示在水平偏轉(zhuǎn)和垂直偏轉(zhuǎn)兩方都使用鞍形偏轉(zhuǎn)線圈的本發(fā)明陰極射線管熒光面上發(fā)光點(diǎn)亮度分布的等亮度線圖，圖11B是表示分別在水平偏轉(zhuǎn)上使用鞍形偏轉(zhuǎn)線圈而在垂直偏轉(zhuǎn)上使用喇叭形偏轉(zhuǎn)線圈的以往陰極射線管熒光面上發(fā)光點(diǎn)亮度分布的等亮度線圖。再有，兩圖同時(shí)表示熒光面中央部分和熒光面上端部分的水平方向三位置的發(fā)光點(diǎn)。在熒光面下端部分中，由于與熒光面上端部分有同樣的亮度分布，所以省略圖示。此外，兩圖同時(shí)特別表示電子束的束電流值大的情況。一般來(lái)說(shuō)，由于熒光體的發(fā)光亮度與電子束的束電流密度成正比，所以圖示的發(fā)光點(diǎn)的亮度分布也可以認(rèn)為是電子束的束電流密度分布。
在畫(huà)面(熒光面)的中央部分的正中位置上，由于沒(méi)有偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的影響，所以本發(fā)明陰極射線管和以往陰極射線管雙方的亮度分布在電子槍制作精度的偏差范圍內(nèi)相等，而在畫(huà)面中央部分的左右兩端部分上，與圖11B所示的以往陰極射線管的情況相比，可判明在圖11A所示的本發(fā)明陰極射線管的情況下，發(fā)光點(diǎn)的橫向直徑小，并且在上下方向上產(chǎn)生的光暈也明顯地小，聚焦特性強(qiáng)。在畫(huà)面角部分上也可以說(shuō)與此相同。在畫(huà)面上端部分的正中位置上，在以往的陰極射線管情況下也能進(jìn)行充分的偏轉(zhuǎn)象差校正。于是，由圖11A和圖11B可判明，本發(fā)明的效果顯著。
圖12A和圖12B是電子束的束電流值在中等程度情況下發(fā)光點(diǎn)的亮度分布圖，圖12A表示本發(fā)明陰極射線管的情況，而圖12B表示以往陰極射線管的情況。其中，與圖11A和圖11B所示的情況相同，在畫(huà)面中央部分的左右兩端部分和角部分的發(fā)光點(diǎn)直徑是在本發(fā)明的情況下比以往的情況下小，可判明本發(fā)明的陰極射線管的清晰度良好。
圖13A和圖13B是電子束的束電流值小的情況下發(fā)光點(diǎn)的亮度分布圖，圖13A表示本發(fā)明陰極射線管的情況，而圖13B表示以往的陰極射線管的情況。其中，與上述同樣，在畫(huà)面中央部分的左右兩端部分和角部分的發(fā)光點(diǎn)直徑是在本發(fā)明的情況下比在以往的情況下小，可判明本發(fā)明的陰極射線管的清晰度良好。
再有，作為上述實(shí)施例的變形例，還在垂直偏轉(zhuǎn)線圈和水平偏轉(zhuǎn)線圈兩者上使用以喇叭形繞制結(jié)構(gòu)為主體的繞線，可以獲得與圖11A及圖11B、圖12A及圖12B和圖13A及圖13B的情況相同的結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人最近的研究，為了獲得與圖11A及圖11B、圖12A及圖12B和圖13A及圖13B情況相同的結(jié)果，在設(shè)置于必要的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的磁性材料片附近的磁場(chǎng)強(qiáng)度取決于該陰極射線管的陽(yáng)極電壓和最大偏轉(zhuǎn)角，在最大偏轉(zhuǎn)角為100°以上的情況下，平均單位陽(yáng)極電壓的平方根必須在0.15mT·kV-0.5以上。
圖14是表示本發(fā)明中設(shè)置于偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的軟磁性材料片的具體結(jié)構(gòu)例的圖。圖中斜線部分為由軟磁性材料片構(gòu)成的部分，非斜線部分是由不銹鋼等非磁性材料構(gòu)成的部分。在該軟磁性材料片構(gòu)成的部分中，可以兼?zhèn)渌狡D(zhuǎn)象差校正作用和垂直偏轉(zhuǎn)象差校正作用的至少一部分的校正作用。
此外，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人最近的研究，為了獲得與圖11A及圖11B、圖12A及圖12B和圖13A及圖13B情況相同的結(jié)果，設(shè)置于必要的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的軟磁性材料片的管軸方向的厚度除了彎曲部分外必須在3mm以下。在圖14中，軟磁性材料片的管軸方向的厚度用t表示。此外，軟磁性材料片的彎曲部分是用a表示的部分。厚度t過(guò)厚的情況的原因在于，不可以忽略因通過(guò)該軟磁性材料片中的磁通渦流產(chǎn)生的發(fā)熱和改變偏轉(zhuǎn)頻率時(shí)的軟磁性材料片的實(shí)際透磁率的變化所產(chǎn)生的聚焦特性的變化。
圖27是描述非偏轉(zhuǎn)時(shí)的電子束10通過(guò)主透鏡38后達(dá)到熒光膜13期間的最外周軌道變化的模式圖。電子束10的直徑因電子槍的聚焦作用在中途一度變?yōu)樽钚≈睆紻4，但在達(dá)到熒光膜13時(shí)變?yōu)楸菵4大的直徑D1。在電子束中，因電子槍產(chǎn)生的聚焦作用和電子間的空間電荷的排斥作用產(chǎn)生的發(fā)散作用都起作用，但隨著離開(kāi)主透鏡38，空間電荷的排斥作用變得占優(yōu)勢(shì)。
圖28是表示主透鏡38和熒光膜13之間的距離L2與熒光膜上電子束點(diǎn)的直徑D1關(guān)系的曲線圖。為了減輕上述空間電荷的排斥作用影響，減小直徑D1，提高清晰度，上述距離L2較短些較好。
圖29表示本發(fā)明另一實(shí)施例的陰極射線管的示意性結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，電子束在主透鏡38附近束徑最粗，如果在該位置上浸透偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，那么電子束的軌道容易混亂，熒光膜13上電子束點(diǎn)的形狀變形，清晰度下降。在本實(shí)施例中，由于預(yù)測(cè)了因該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的電子束軌道的混亂，可以確定設(shè)置在包括管軸的水平面上下的軟磁性材料片39的形狀，所以不必避開(kāi)向偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的主透鏡38附近的浸透也可以。其結(jié)果，可以縮短主透鏡38與熒光膜13之間的距離L2，減輕因空間電荷的排斥作用造成的清晰度下降，同時(shí)還可以縮短管軸長(zhǎng)度L4。
而且，在圖29中，因上述距離L2的縮短，還可以縮小圖象倍率，所以清晰度進(jìn)一步提高。
圖30表示以往的陰極射線管的一結(jié)構(gòu)例。由于為了減輕因偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)11產(chǎn)生的磁場(chǎng)向主透鏡38附近的浸透，不可能縮短上述距離L2，還不可能實(shí)現(xiàn)空間電荷的排斥作用的減輕和圖象倍率的縮小，所以清晰度低。
如上所述，按照本發(fā)明，特別提供一種陰極射線管，該陰極射線管可以不進(jìn)行動(dòng)態(tài)聚焦電壓的供給，在畫(huà)面整個(gè)區(qū)域或電子束全電流域中可提高聚焦特性，獲得良好清晰度，同時(shí)還可以降低小電流區(qū)域中產(chǎn)生的波紋。
圖15A、圖15B、圖15C和圖15D是使用本發(fā)明陰極射線管的圖象顯示裝置例與使用以往陰極射線管的圖象顯示裝置例的尺寸比較說(shuō)明圖，圖15A和圖15B是使用本發(fā)明陰極射線管的圖象顯示裝置的正面圖和側(cè)面圖，而圖15C和圖15D是使用以往陰極射線管的圖象顯示裝置的正面圖和側(cè)面圖。
在圖中，圖象顯示裝置的機(jī)殼83的進(jìn)深L7，在本發(fā)明情況下的機(jī)殼進(jìn)深(圖15B)比以往情況下的機(jī)殼進(jìn)深(圖15D)短，可以節(jié)省裝置的設(shè)置空間。
可以縮短裝置進(jìn)深L7的原因在于，通過(guò)改變一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布，進(jìn)行與電子束偏轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)象差的校正，可以使電子槍的主透鏡靠近偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，從而可縮短陰極射線管84的長(zhǎng)度L4。
如上所述，按照本發(fā)明，可以特別提供一種陰極射線管，該陰極射線管不進(jìn)行動(dòng)態(tài)聚焦電壓的供給，在畫(huà)面整個(gè)區(qū)域或電子束全電流域中可提高聚焦特性，獲得良好清晰度，同時(shí)還可降低小電流區(qū)域中產(chǎn)生的波紋，通過(guò)使用本發(fā)明的陰極射線管，還可以提供機(jī)殼進(jìn)深短的圖象顯示裝置。
如上所述，按照本發(fā)明，利用改變一部分偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布，在進(jìn)行電子束偏轉(zhuǎn)且其軌道變化時(shí)，通過(guò)按偏轉(zhuǎn)角校正電子束的偏轉(zhuǎn)象差，在熒光膜(畫(huà)面)的整個(gè)區(qū)域并且在電子束的全電流域中可以獲得適當(dāng)?shù)碾娮邮劢棺饔茫梢垣@得使畫(huà)面整個(gè)區(qū)域上清晰度顯著提高的陰極射線管。
就是說(shuō)，通過(guò)形成電子束的偏轉(zhuǎn)象差校正作用按照上述偏轉(zhuǎn)角變化的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分布，利用該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)作用和軌道改變的電子束校正上述偏轉(zhuǎn)象差，即使在離開(kāi)熒光膜(畫(huà)面)的中央部分的位置，也可以獲得適當(dāng)?shù)碾娮邮木劢棺饔谩?br> 而且，在電子槍內(nèi)部電子束束徑最大的地方位于主聚焦透鏡附近，特別在一字形彩色顯象管和彩色顯示管等中，一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)會(huì)聚調(diào)整的簡(jiǎn)便化要求，電子束的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是非均勻的，在這種情況下，由于為了抑制因偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的電子束畸變，使主聚焦透鏡盡量離開(kāi)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)發(fā)生部分的方法較好，所以通常把偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)發(fā)生部分設(shè)置在比電子槍的主聚焦透鏡還離開(kāi)熒光面?zhèn)鹊奈恢蒙?。另一方面，為了縮小電子槍的圖象倍率，減小熒光面上的電子束點(diǎn)直徑，使電子槍的陰極與主聚焦透鏡之間的距離加長(zhǎng)的方法較好。因此，與這兩個(gè)作用對(duì)應(yīng)的清晰度良好的陰極射線管必然加長(zhǎng)管軸長(zhǎng)度。
但是，根據(jù)本發(fā)明，在不改變從電子槍的陰極至主聚焦透鏡之間長(zhǎng)度的狀態(tài)下，通過(guò)使主聚焦透鏡的位置靠近熒光面，電子槍的圖象倍率進(jìn)一步縮小，可以進(jìn)一步減小熒光面上的電子束點(diǎn)直徑，同時(shí)還可以縮短管軸長(zhǎng)度。
由于縮短該管軸長(zhǎng)度，主透鏡的位置靠近熒光膜，電子束中的空間電荷的排斥作用的持續(xù)時(shí)間被縮短，所以可以進(jìn)一步減小熒光面上的電子束點(diǎn)直徑。在該狀態(tài)下，由于主聚焦透鏡中的電子束靠近偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生部分，可能會(huì)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生部分的中間，所以因偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)容易產(chǎn)生變形，但利用與上述偏轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)象差校正作用，可抑制這種變形發(fā)生。
在使熒光面中央部分的電子束點(diǎn)直徑更小的相關(guān)業(yè)界中，不斷進(jìn)行著向主聚焦透鏡的大口徑化的努力。這種主聚焦透鏡的大口徑化具有使通過(guò)主聚焦透鏡時(shí)電子束直徑擴(kuò)大的效果。在該狀態(tài)下，由于主聚焦透鏡中的電子束更容易受到偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的影響，所以必須使主聚焦透鏡與偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)隔開(kāi)，陰極射線管的管軸長(zhǎng)度會(huì)加長(zhǎng)。在本發(fā)明中，由于利用按照上述偏轉(zhuǎn)量的偏轉(zhuǎn)象差校正作用，在這種情況下也可以縮短管軸長(zhǎng)度，所以可以充分地發(fā)揮大口徑化的主聚焦透鏡的特征。
而且，在電子束點(diǎn)處于畫(huà)面的中央部分位置時(shí)，由于不受偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的影響，不需要因偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的變形對(duì)策，所以電子槍的透鏡作用變?yōu)樾D(zhuǎn)對(duì)稱的聚焦系統(tǒng)，可以使畫(huà)面上的電子束點(diǎn)直徑更小。
而且，如果在電子槍的聚焦電極上還施加動(dòng)態(tài)聚焦電壓，那么在畫(huà)面的整個(gè)區(qū)域上可以更加發(fā)揮適當(dāng)?shù)碾娮邮木劢棺饔?，可獲得在畫(huà)面整個(gè)區(qū)域上清晰度良好的顯示特性，而在位于偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中間的電子束被偏轉(zhuǎn)，其軌道變化時(shí)，在按照該偏轉(zhuǎn)角使電子束的偏轉(zhuǎn)象差校正量改變的本發(fā)明的陰極射線管中，可以降低必要的動(dòng)態(tài)聚焦電壓。
而且，在本發(fā)明中，由于可以縮短陰極射線管的管軸長(zhǎng)度，可以縮短使用該陰極射線管的圖象顯示裝置的機(jī)殼進(jìn)深，所以可以節(jié)約圖象顯示裝置的設(shè)置空間。由于這種機(jī)殼進(jìn)深的縮短在以往技術(shù)極其困難，所以這一點(diǎn)也成為本發(fā)明的一大優(yōu)點(diǎn)。而且，由于進(jìn)深短的機(jī)殼使圖象顯示裝置的運(yùn)輸效率提高，所以還可以節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用。
而且，在本發(fā)明中，由于可以縮短陰極射線管的管軸長(zhǎng)度，所以使陰極射線管的運(yùn)輸效率提高，可以節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用。
權(quán)利要求
1.一種陰極射線管，包括由多個(gè)電極構(gòu)成的電子槍和使從該電子槍發(fā)射的電子束在水平方向和垂直方向上進(jìn)行偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，在所述陰極射線管的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中設(shè)置用于自動(dòng)偏轉(zhuǎn)象差校正的磁性材料片，使構(gòu)成所述偏轉(zhuǎn)裝置的偏轉(zhuǎn)線圈在用于水平偏轉(zhuǎn)和用于垂直偏轉(zhuǎn)時(shí)都按相同形式的繞線結(jié)構(gòu)作為主體。
2.一種陰極射線管，包括由多個(gè)電極構(gòu)成的電子槍和使從該電子槍發(fā)射的電子束在水平方向和垂直方向上進(jìn)行偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，在所述陰極射線管的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中設(shè)置用于自動(dòng)偏轉(zhuǎn)象差校正的磁性材料片，使構(gòu)成所述偏轉(zhuǎn)裝置的偏轉(zhuǎn)線圈以用于水平偏轉(zhuǎn)和用于垂直偏轉(zhuǎn)時(shí)都按相同形式的繞線結(jié)構(gòu)作為主體，同時(shí)在設(shè)置所述磁性材料片位置的水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和/或垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為最大偏轉(zhuǎn)時(shí)，陰極射線管的平均單位陽(yáng)極電壓的平方根在0.15mT·kV-0.5以上。
3.一種陰極射線管，包括由多個(gè)電極構(gòu)成的電子槍和使從該電子槍發(fā)射的電子束在水平方向和垂直方向上進(jìn)行偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)裝置，其特征在于，在所述陰極射線管的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中設(shè)置用于自動(dòng)偏轉(zhuǎn)象差校正的磁性材料片，使構(gòu)成所述偏轉(zhuǎn)裝置的偏轉(zhuǎn)線圈在用于水平偏轉(zhuǎn)和用于垂直偏轉(zhuǎn)時(shí)都以相同形式的繞線結(jié)構(gòu)作為主體，同時(shí)所述磁性材料片在管軸方向的長(zhǎng)度除了向管軸方向的彎曲部分外都在3mm以下。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的陰極射線管，其特征在于，設(shè)置于所述偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的磁性材料片兼?zhèn)鋵?duì)因垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)造成的偏轉(zhuǎn)象差的校正和對(duì)因水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)造成的偏轉(zhuǎn)象差的校正中的至少一部分作用。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的陰極射線管，其特征在于，構(gòu)成所述偏轉(zhuǎn)裝置的偏轉(zhuǎn)線圈在用于水平偏轉(zhuǎn)和用于垂直偏轉(zhuǎn)時(shí)都以鞍形繞制為主體。
6.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的陰極射線管，其特征在于，構(gòu)成所述偏轉(zhuǎn)裝置的偏轉(zhuǎn)線圈在用于水平偏轉(zhuǎn)和用于垂直偏轉(zhuǎn)時(shí)都以喇叭形繞制為主體。
全文摘要
披露了一種改良的陰極射線管,它可提高畫(huà)面(熒光面)整個(gè)區(qū)域及電子束全電流域中的聚焦特性,并在畫(huà)面整個(gè)區(qū)域上可以獲得良好的清晰度。在本發(fā)明中,陰極射線管至少包括電子槍、偏轉(zhuǎn)裝置、和熒光面,通過(guò)在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中設(shè)置軟磁性片,進(jìn)行偏轉(zhuǎn)象差的校正。上述軟磁性片使偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)內(nèi)的一部分磁場(chǎng)分布改變,使通過(guò)該部分的電子束的聚焦或發(fā)散作用改變,起到抵消在未設(shè)置上述軟磁性片情況下在該部分中產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)象差的作用。
文檔編號(hào)H01J29/50GK1257299SQ99127500
公開(kāi)日2000年6月21日 申請(qǐng)日期1999年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月17日
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