CN1188891C

CN1188891C - 彩色显像管

Info

Publication number: CN1188891C
Application number: CNB011192631A
Authority: CN
Inventors: 大门敏浩; 和田恭典
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2001-04-14
Publication date: 2005-02-09
Anticipated expiration: 2021-04-14
Also published as: CN1322002A; TW503430B; KR100413173B1; US20010030500A1; US6570314B2; KR20010098579A; EP1146540A3; EP1146540A2

Abstract

仅在聚焦电极23和最终加速电极24中的聚焦电极23的内部，设置一字形形成分别通过三束电子束的三个开孔30a、30b、30c的垂直电极板28，另外，仅在最终加速电极24的内部，在遮蔽杯25的底面开孔31a、31b、31c的上下处至少任一处设置伸向聚焦电极23且与一字形面基本平行的水平电极板29。通过最适当地设定水平电极板29的高度h，能够修正由于偏转装置的自会聚磁场引起的在画面周围部分中的光斑形状的横长扁平失真。由此提供一种能够高分辨率显示图像的彩色显像管。

Description

彩色显像管

技术领域

本发明涉及彩色显像管，特别涉及其特征在于构成将三束电子束集聚在荧光屏面上的主透镜的电极的彩色显像管。

背景技术

一般而言，彩色显像管装置具有由面板和与该面板连接成一体的锥体形成的外壳，从配置于锥体的颈部内的电子枪发射出的三束电子束由于装在锥体外侧的偏转装置所发生的水平和垂直偏转磁场而偏转，通过一边水平、垂直扫描，一边轰击面板内表面上与荫罩相对形成的荧光屏来显示彩色图像而形成。

一般地，用于这种彩色显像管装置的偏转装置的磁场具有在画面上使三束电子束会聚的自会聚结构，为此，水平偏转磁场以枕形、垂直偏转磁场以桶形失真。因此，通过偏转磁场的三束电子束在水平方向上受到发散作用，而在垂直方向上受到聚焦作用。在本发明中，将这种由于对电子束的水平方向的发散作用和垂直方向的聚焦作用而生成的比水平方向的强的垂直方向上的聚焦作用称为负的象散性。

伴随偏转角度增加的电子束轨道变长时，上述自会聚磁场的用途特别明显地表现为在荧光屏面的周围部分对于上述电子束的发散作用和聚焦作用显著，荧光屏面上的电子束光斑变为以水平方向为长轴的横长扁平形，存在水平分辨率降低的问题。该问题由于近年来的面板的平面化、偏转角的扩大而变得越来越显著。

一般而言，在偏转装置为自会聚结构时，容易产生上述光斑形状的变形。为此，为了在荧光屏面上描绘出分辨率高的图像，有必要通过电子枪来减小水平方向的光斑的直径。

一般而言，彩色显像管装置中的光斑直径虽然受到各种原因的影响，但就与电子枪的主透镜的关系而言，其球面像差最有帮助。即，电子枪的主透镜的球面像差越小，则光斑的直径就越小。电子束的主透镜的入射角度为α时，光斑直径δ表示为

δ＝(M*Csp*α³)/2

这里，M为透镜倍率、Csp为球面像差系数。减弱主透镜的透镜聚焦作用时，降低了透镜倍率、球面像差。作为减弱主透镜的透镜聚焦作用的方法之一是增大主透镜的口径。即通过增大主透镜的实际口径，能够减小荧光屏上的光斑直径。

特开平2-18540号公报中公开的已有彩色显像管用电子枪的主透镜由如图11所示的沿管轴方向上相互间隔开来设计的聚焦电极32、最终加速电极33和连接于最终加速电极33的遮蔽杯34构成。聚焦电极32和最终加速电极33分别由包围三束电子束8a、8b、8c的外围电极35、36和在从外围电极35、36的相对端面后退的位置上、通过使电子束基本垂直地通过来配置的电极板(以下称为“垂直电极板”)37、38构成。

垂直电极板37、38的正面图如图12所示。垂直电极板37的开孔39a、39b、39c和垂直电极板38的开孔40a、40b、40c的水平方向直径分别比垂直方向的直径形成得小。

通过后退配置在由此形成主透镜的聚焦电极32和最终加速电极33的各自的外围电极35、36的内部的垂直电极板37、38，在聚焦电极32内部进一步进入最终加速电极33的高电位，另外，在最终加速电极33内部进一步进入聚焦电极32的低电位，变大了实际的主透镜直径，缩小了荧光屏上的光斑的直径。

另外，垂直电极板37、38的水平方向的开孔直径Rh与垂直方向的开孔直径Rv相比小，抑制了水平方向的电位的进入，从而消除了由于在水平方向上具有长直径的外围电极35、36的垂直方向比水平方向上的透镜聚焦作用强的负的象散性。

但是，在该已有的彩色显像管装置的电子枪中，同时进行主透镜口径的扩大和象散性的调整有限制。在该技术中，虽然为了扩大主透镜的口径而后退垂直电极板，但另一方面，因为为了调整象散性而缩小垂直电极板的开孔的水平方向直径，所以特别是在扩大水平方向的主透镜口径时有限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种彩色显像管，具有通过比较简单的结构，在容易地调整象散性的同时能够变大水平方向的主透镜口径，从而提高水平方向的分辨率的主透镜部结构。

为了达到上述目的，本发明的彩色显像管，包括由形成荧光屏的前面板和锥体形成的外壳、设置在上述锥体的颈部内的产生三束电子束的一字形(inline)电子枪，其特征在于，上述一字形电子枪具有沿管轴方向以规定间隔对向设置的形成主透镜的聚焦电极和最终加速电极，和具有至少设置有一个通过所述电子束的开孔的遮蔽杯的底部、并且通过上述底部与上述最终加速电极的上述荧光屏侧连接的遮蔽杯(cup)，在上述聚焦电极和上述最终加速电极中的上述聚焦电极的内部，设置了一字形形成上述三束电子束分别通过的三个开孔的垂直电极板，并且，在上述聚焦电极和上述最终加速电极中的上述最终加速电极的内部，在上述遮蔽杯的上述底部上设置的上述开孔的上、下的至少任意一侧上对着上述聚焦电极设置与一字形面基本平行的水平电极。

通过该结构，在能够如所期望地扩大水平方向的主透镜口径的同时，能够进行象散性的调整。另外，通过面板的平面化和偏转角的扩大，即使是在荧光屏面周围部分中的光斑横向长的扁平状的失真显著时，也能通过电子枪来缩小水平方向的光斑直径来降低该横向长的扁平状的失真。因此，能够提供一种分辨率高的彩色显像管装置。

另外，在上述遮蔽杯的底部上形成三个上述开孔，最好上述三个开孔中的任一个为圆形。

通过该结构，安装电子枪时使用的安装工具的形状为圆形，由于不必为复杂的形状，容易加工安装工具，电子枪的安装也变得容易。

另外，在上述遮蔽杯的底部上设置的开孔中最好至少一个为非圆形。

通过该结构，能够分别调整三束电子束具有的象散量。另外，象散量的误差可通过开口的冲孔精度来限制。

另外，上述垂直电极板上设置的三个开孔中的中央开孔在一字形方向上的直径最好比与上述方向垂直的方向上的直径小。

通过该结构，对于通过中央开孔的电子束而言，具有在水平方向上长直径的外围电极能够消除垂直方向比水平方向的透镜聚焦作用强的负的象散性。

另外，上述水平电极板在三束电子束中的中央束附近和两侧束附近的高度最好不同。

通过该结构，不仅能变大水平方向的主透镜口径，还能分别调整三束电子束具有的象散量。

附图说明

图1是用于本发明的彩色显像管的电子枪的主透镜附近的水平方向截面图；

图2是本发明的彩色显像管的水平方向截面图；

图3是构成图1的电子枪的聚焦电极的正面图；

图4是构成图1的电子枪的最终加速电极的正面图；

图5是表示水平电极板的高度h与水平方向的主透镜口径和象散量之间的关系的曲线图；

图6是表示本发明的遮蔽杯底面开孔的形状的图；

图7是表示本发明的遮蔽杯底面开孔的形状的图；

图8是表示本发明的遮蔽杯底面开孔的形状的图；

图9是表示本发明的遮蔽杯底面开孔的形状的图；

图10是表示本发明的水平电极板的其它实施例的图；

图11是已有的电子枪的主透镜部的水平方向截面图；

图12是已有的聚焦电极和最终加速电极的垂直电极板的正面图。

具体实施方式

下面用附图来说明本发明的实施例。

图2所示的彩色显像管具有由面板1和与该面板1结合成一体的漏斗形锥体2形成的外壳。在面板1的内表面上形成由发出蓝色、绿色、红色三色的荧光体层构成的荧光屏3，与该荧光屏3相对地配置形成多个电子束通过孔的荫罩4。在锥体2的颈部5中配置电子枪6。在电子枪6中，在水平方向一字形设置产生三束电子束8的三个阴极。在这种彩色显像管中安装偏转轭7来构成彩色显像管装置。偏转轭7安装在锥体2的直径大的部分和颈部5的交界部，将从电子枪6发射出的电子束8向水平和垂直方向偏转。

如图1所示，本发明的电子枪的主透镜由在管轴方向上相互间隔开地设置的聚焦电极23、最终加速电极24和连接于最终加速电极24的杯形遮蔽杯25构成。在图1中，图面的右侧为荧光屏侧。

如图1和图3所示，形成主透镜的聚焦电极23包括包围三束电子束(图中未示)的外围电极26和垂直电极板28。从与管轴平行的方向所见的外围电极26的形状为水平方向为长轴的扁圆形。在垂直电极板28中，在水平方向上并行地形成分别通过三束电子束的三个开孔30a、30b、30c。

最终加速电极24由包围三束电子束的外围电极27构成。从与管轴平行的方向所见的外围电极27的形状为水平方向为长轴的扁圆形。

如图1所示，遮蔽杯25的底部连接于外围电极27的屏侧端面上。如图4所示，在遮蔽杯25的底部上，在水平方向上并行地形成分别通过三束电子束(图中未示)的内径为R的三个开孔31a、31b、31c。另外，在遮蔽杯25的底部上，在开孔31a、31b、31c的上下侧上，与水平面平行地间隔开隔板形地配置着朝着聚焦电极23延长的一对电极板(以下称为“水平电极板”)29。

分别向聚焦电极23施加低电位，向最终加速电极24施加高电位，在聚焦电极23处形成聚焦透镜，在最终加速电极24处形成发散透镜，这种合成电场形成了主透镜的电场。

因为在聚焦电极23内部进一步进入最终加速电极24的高电位，在最终加速电极24内部进一步进入聚焦电极23的低电位，所以扩大了主透镜的实际直径，能够缩小荧光屏上的光斑直径。

另外，在遮蔽杯25的开孔31a、31b、31c的上下侧配置的水平电极板29与最终加速电极24电连接，因为施加了高电位，所以在最终加速电极24内部抑制了垂直方向的低电位，仅垂直方向的发散透镜变强。但是，能够消除由在水平方向上具有长轴的外围电极26、27产生的垂直方向比水平方向强的主透镜的聚焦作用，即象散性(负的象散性)。

另外，因为对于已有的主透镜而言，不存在妨碍向最终加速电极内部的低电位的进入的垂直电极板，特别是能够使水平方向的聚焦电极的低电位比最终加速电极内部更深地进入，所以能够扩大水平方向的主透镜的口径。

至此，虽然说明了消除垂直方向上透镜聚焦作用比水平方向强的负象散性，但在本发明中，还能够进一步调整象散性、赋予主透镜有效的象散性，另外，还能够扩大水平方向的主透镜口径。

图5表示根据三元方程求出的相对于水平电极板29的高度h(管轴方向的长度、参照图1)的水平方向的主透镜口径和水平方向的聚焦作用比垂直方向强的象散(将此称为正的象散)量的关系。提高高度h时，能够进一步扩大水平方向的主透镜口径。同时，比垂直方向强的水平方向的聚焦作用增大。

如上所述，由于自会聚磁场，特别是在荧光屏的周围部分中，电子束光斑具有在水平方向为长轴的横长扁平形失真的倾向。本发明不仅避免了负的象散性，而且还特意赋予主透镜正的象散性。由此能够进行画面周围部分中的水平方向的光斑直径的缩小。

另外，在本发明中，通过调整水平电极板29的高度h，在增加赋予主透镜的正的象散性的同时，进一步扩大了水平方向的主透镜口径，由此能够进一步提高荧光屏面的分辨率。

另外，在本发明中，因为不存在已有的电子枪中的最终加速电极板内部的垂直电极板，所以水平电极板29的高度h不受垂直电极板的位置的限制。因此，特别适用于具有比垂直方向强的水平方向的透镜聚焦作用的主透镜。任意变化水平电极板29的高度h，从而能够容易达到缩小水平方向的光斑直径和提高分辨率。

下面表示具体实例。如图3所示，聚焦电极23的水平方向开孔直径Dh＝19.2[mm]、垂直方向开孔直径Dv＝8.2[mm]、垂直电极板28的中央开孔30b的垂直方向直径Vc＝8.0[mm]、侧开孔30a、30c的垂直方向直径Vs＝8.0[mm]、中央开孔30b的水平方向直径hc＝4.7[mm]、侧开孔30a、30c的水平方向直径hsi＝2.35[mm]、hso＝4.0[mm]、垂直电极板28的后退量L(参照图1)＝5.0[mm]。如图4所示，遮蔽杯25的三个开孔31a、31b、31c的直径R＝4.8[mm]、设置在遮蔽杯25中的水平电极板29的间隔w＝6.5[mm]、相邻的开孔的中心距离S＝5.5[mm]。

此时，当水平电极板29的高度h为0[mm]、象散量为0[V]时，能够将实际的主透镜的水平方向直径扩大为Φ9.6[mm]。另外，电极板29的高度h为5.0[mm]、象散量为1700[V]时，能够将实际的主透镜的水平方向直径扩大为Φ10.6[mm]。

在上述实施例中，虽然遮蔽杯25的三个开孔形状均为圆形，但如图6、7、8、9所示，通过使遮蔽杯的中央开孔31b、或侧开孔31a、31c的开孔形状为非圆形，能够分别调整三束电子束的象散性。另外，因为通过孔形状来进行象散性的调整，所以象散性的误差由开孔的冲孔精度来限制，从而有利于降低误差。

另外，根据上述实施例，并不是形成分别对应于三束电子束的三个在遮蔽杯25的底部形成的开孔，一个共同的开孔即可。

另外，如图10所示，通过在中央部分和两端部分中变化水平电极板29的高度，就能够分别调整赋予三个电子束的象散量。

另外，根据上述实施例，虽然水平电极板29是从垂直方向夹着遮蔽杯25的开孔所形成的一对，但也可以是仅在开孔的上侧或下侧形成。但是，为了得到画面垂直方向的对象的图像显示，最好是在垂直方向上设置一对。

另外，虽然将最终加速电极24和遮蔽杯25作为另外的部件进行了说明，但也可以将其形成为一体。

如上所述的发明可适用于使用形成主透镜的电子枪的彩色显像管。

如上所述，在本发明中，能够通过扩大主透镜的实际直径来减小球面像差，从而减小荧光屏上的光斑直径。另外，还能容易地调整主透镜的象散量。因此，通过比较简单的构造，能够消除外围电极的形状引起的主透镜的负象散性。此外，还可容易地赋予主透镜任意大小的正的象散性。为此，通过在通过偏转装置的自会聚磁场来调整光斑的形状的失真，与此同时，还能缩小水平方向的光斑直径。从而能够改善彩色显像管的聚焦特性，能够高分辨率地显示图像。

另外，在本发明中，因为在最终加速电极内部没有垂直电极板，所以在安装电子枪时，能够使用与最终加速电极和聚焦电极同直径、同轴的工具，仅在外围电极处进行最终加速电极和聚焦电极的位置设定。因此，因为不再用工具来设定垂直电极板的位置，所以没有已有的由工具引起的垂直电极板的变形和使聚焦特性明显变劣。因此，能够提高电子枪的安装精度。

Claims

1.一种彩色显像管，包括由形成荧光屏的前面板和锥体形成的外壳、设置在所述锥体的颈部内的产生三束电子束的一字形电子枪，其特征在于：

所述一字形电子枪包括：

沿管轴方向以规定间隔相对向设置的形成主透镜的聚焦电极和最终加速电极，以及

具有至少设置有一个通过所述电子束的开孔的遮蔽杯的底部、并且通过所述底部与所述最终加速电极的所述荧光屏侧连接的遮蔽杯，

仅在所述聚焦电极和所述最终加速电极中的所述聚焦电极的内部，设置一字形形成所述三束电子束分别通过的三个开孔的垂直电极板，并且，

仅在所述聚焦电极和所述最终加速电极中的所述最终加速电极的内部，在所述遮蔽杯的所述底部上设置的所述开孔的上、下的至少任意一侧上对着所述聚焦电极设置与一字形面基本平行的水平电极。

2.如权利要求1的彩色显像管，其特征在于：在所述遮蔽杯的底部上形成三个所述开孔，所述三个开孔都为圆形。

3.如权利要求1的彩色显像管，其特征在于：在所述遮蔽杯的底部上设置的开孔中，至少一个为非圆形。

4.如权利要求1的彩色显像管，其特征在于：所述垂直电极板上设置的三个开孔中的中央开孔在一字形方向上的直径比与所述方向垂直的方向上的直径小。

5.如权利要求1的彩色显像管，其特征在于：所述水平电极板在三束电子束中的中央束附近和两边束附近的高度不同。