專利名稱：彩色顯像管的制作方法
技術領域：
本發明涉及彩色顯像管，尤其涉及使發射出排成一列處于同一平面上的3根電子束的電子槍組件的聚焦特性改善的彩色顯像管。
彩色顯像管通常的構造是，設置在管殼的管頸中的電子槍組件發射出3根電子束，安裝于管殼外側的偏轉裝置產生水平、垂直的偏轉磁場，依靠該磁場使3根電子束偏轉，水平、垂直地掃描螢光屏，從而顯示出彩色圖像。這類彩色顯像管中有一種一字排列式彩色顯像管，其電子槍組件發射出排成一列的3根電子束，三根電子束由處在同一水平面上的一根中央電子束及一對旁側電子束組成。
這種彩色顯像管的電子槍組件通常帶有由陰極和依次鄰接該陰極的多個電極構成的電子束形成部和由多個電極構成的主電子透鏡部，前者控制陰極的電子發射，并使發射出的電子聚焦，從而形成3根電子束，后者將從電子束形成部獲得的3根電子束聚焦并會聚于熒光屏上。
在這種彩色顯像管中，為了使上述熒光屏上掃描出的圖像有良好特性，必須使電子槍組件發射出的3根電子束適當地聚焦，并會聚在熒光屏的全區域中。
其中，關于3根電子束的會聚，其方法例如美國專利第2，957，106號說明書所示，使電子槍組件發射出的3根電子束預先發生傾斜。另一方法如美國專利第3，772，554號說明書所示，在形成主電子透鏡部的電極的3個電子束通孔中，使一對旁側電子束通孔相對于電子束形成部一側鄰接電極的旁側電子束通孔略向外偏，從而使電子束會聚。上述兩種方法都已得到廣泛應用。
但是，即使這樣構成的電子槍組件，在實際的彩色顯像管中，電子束偏轉時仍會產生3電子束的會聚誤差。為此，對于由同一水平面上的中央電子束及一對旁側電子束構成的排成一列的3根電子束，有一種彩色顯像管使偏轉裝置產生的水平偏轉磁場成為枕形，使垂直偏轉磁場成為桶形，利用這種不均勻的偏轉磁場將排成一列的3根電子束會聚在熒光屏的全域中。這稱為自會聚一字排列型彩色顯像管，目前已成為彩色顯像管的主流。
但是，如果象上述那樣依靠偏轉裝置產生的偏轉磁場使3根電子束會聚，則電子束會產生顯著的偏轉像差，在畫面的邊緣部位，電子束斑點的畸變增大，導致析像度變劣。這種由偏轉像差引起的析像度劣化在偏轉角由90°變至110°的大角度偏轉時變得顯著。
畫面邊緣部析像度的劣化原因如
圖1和圖2中排成一列的3根電子束1B、1G、1R中一側的旁側電子束1R所示，在枕形水平偏轉磁場2H及桶形垂直偏轉磁場2V作用下，在水平方向(X軸方向)上聚焦減弱，而在垂直方向(Y軸方向)上則聚焦增強。結果如圖3所示，雖然在畫面中央部，電子束斑點3大致為圓形，但在邊緣部，則為在水平方向呈長橢圓狀的高輝度部4的上下帶有低輝度的光暈部5的形狀，這使畫面邊緣部的析像度顯著劣化。
減少這種因偏轉像差而導致的畫面邊緣部電子束斑點3的畸變，從而防止析像度劣化的技術在特公昭60-7345號公報(美國專利4，887，001號說明書)、特開昭64-38947號公報(美國專利4，897，575號說明書)、特開平1-236554號公報(美國專利5，034，652號說明書)中有揭示。利用特公昭60-7345號公報、特開平1-236554號公報的電子槍組件尤其能減小畫面中央部的電子束斑點。此外，在特開昭64-38947號公報的彩色顯像管中，通過所謂的動態聚焦，即根據偏轉量改變電子槍組件的電子透鏡強度，能極大地減少畫面邊緣部電子束斑點的畸變，在畫面全區域中使圖像具有高析像度。
如上述公報記載的那樣，采用在通常對稱的圓筒狀電子透鏡區域的前后形成不對稱電子透鏡的電子光學系統，前述效果是可能實現的。但是，為了形成這種不對稱的電子透鏡，過去是在浴盆狀電極內側插入帽狀電場修正電極，或者將電子束通孔做成橫向較長。
圖4中示出這樣一例配置有電場修正電極的電子槍組件。該電子槍組件具有排成一列的3個陰極KB、KG、KR、分別加熱這些陰極的3根燈絲(未示出)、從與上述陰極KB、KG、KR相鄰處依次朝熒光屏方向配置的第1至第4柵極G1～G4、安裝在第4柵極G4上的會聚杯Cp，陰極KB、KG、KR及第1至第4柵極G1～G4由一對絕緣支持體(未示出)固定成一個整體。
在該電子槍組件中，第1及第2柵極G1、G2由板狀電極構成，它的3個與陰極KB、KG、KR對應的較小的電子束通孔排成一列。第3及第4柵極G3、G4分別由筒狀電極構成，筒狀電極分別由2個盆狀電極G31、G32、G41、G42對合而成，在第3柵極G3相對第2柵極G2的面上，與陰極KB、KG、KR相對應地形成較第2柵極G2的電子束通孔大的3個電子束通孔，配置成一行。另外，在第3柵極G3相對第4柵極G4的面上，與陰極KB、KG、KR對應地形成較第3柵極相對第2柵極G2的面上的電子束通孔大的3個電子束通孔8B、8G、8R，并配置成一行。在第4柵極G4相對第3柵極G3的面上，也與陰極KB、KG、KR對應地形成與上述第3柵極G3的電子束通孔8B、8G、8R大小基本相同的3個電子束通孔9B、9G、9R，并配置成一行。另外，在第4柵極G4及會聚杯Cp的各個相對面上，也對應于陰極KB、KG、KR形成與上述3個電子束通孔9B、9G、9R大小基本相同的3個電子束通孔，呈一行配置。并且，第4柵極G4相對第3柵極G3的面上的一對旁側通孔9B、9R與第3柵極G3相對第4柵極G4的面上的一對旁側通孔8B、8R相比，略向外側偏移。進而，在第3及第4柵極G3、G4相對的浴盆狀電極G32、G41內側分別配置一對電場修正電極10a、10b，在垂直方向上夾住各電極的3個電子束通孔8B、8G、8R、9B、9G、9R。
在這種電子槍組件中，例如在陰極KB、KG、KR上疊加200V的截止電壓和圖像信號電壓，將第1柵極G1接地，第2柵極G2上施加500～1000V電壓，第3柵極G3上施加5～10KV陽極高電壓，第4柵極G4上施加25～30KV陽極高電壓。這樣，在電極之間形成高性能的電子透鏡。
但是，即使電子槍組件構成如上，電子槍組件發射出的一行3根電子束中，中央電子束能夠良好地聚焦，但一對旁側電子束仍由于電子透鏡的彗形像差而畸變。因此，畫面中央部的電子束斑點畸變。并且，在偏轉至畫面邊緣部位時，又產生較強的偏轉像差，電子束斑點顯著畸變。
亦即，若用矢量表示第3、第4柵極G3、G4之間形成的主電子透鏡部作用于一對旁側電子束的透鏡成分，以旁側電子束1R為例，則在第3柵極G3一側，如圖5A中箭頭11H、11V所示，有在水平方向發散而垂直方向會聚的4極透鏡成分，從第3柵極G3至第4柵極G4，如圖5B中箭頭12H1、12H2、12V1、12V2所示，有使旁側電子束1R偏向中央電子束的棱鏡成分。而在第4柵極G4一側，如圖5C中箭頭13H、13V所示，其透鏡成分帶有在水平方向會聚而在相對于垂直軸(Y軸)略為傾斜的方向上發散的非正交性4極透鏡成分。因此，如圖5d所示，旁側電子束1R受到了除棱鏡成分之外其余各透鏡成分合成的作用。亦即，上述合成透鏡成分對旁側電子束1R，從水平方向兩側向電子束中心產生同樣強度的會聚作用14H，從垂直方向兩側朝偏離中央電子束方向產生斜的會聚作用14V，因此，如圖6A所示那樣無畸變的旋轉對稱的旁側電子束1R會聚成圖6B所示的圓弧狀，其垂直方向的電子束成分如虛線所示。這是電子束畸變的原因。
作為修正這種電子束畸變的手段，特開平4-267037號公報中揭示出一種電子槍組件，在形成主電子透鏡部的電極內配置帶有錐形電子束通孔的校正板。但是，即使在電極中如此設置校正板，校正作用仍較弱，當電子透鏡在相對電極之間具有非正交性不對稱透鏡成分時，不能獲得充分的校正效果。
另外，特公平5-3659號公報中揭示出一種電子槍組件，其浴盆狀電極相對設置，在各電極中配置帶有3個電子束通孔的電極，對電子透鏡的多極透鏡成分進行校正。該電子槍組件借助相向的浴盆狀電極，形成對3根電子束有共同作用的大口徑電子透鏡，該大口徑電子透鏡對于一對旁側電子束，具有極強的非正交性不對稱透鏡成分。因而，為了對此進行校正，配置在各電極中的電極的3個電子束通孔做成多角形。但是，由于這種電子槍組件在浴盆狀電極中配置電極，因而校正作用弱。若為了增強校正作用，將電極配置在接近浴盆狀電極的各個相對面處，則大口徑電子透鏡的實際口徑減小，這在結構上成為兩難之處，給設計工作帶來限制。
此外，在顯像管中，由于施加的電壓和電子槍組件組裝上的偏差，電子束不一定會以最佳的狀態聚焦在熒光屏上，因而通常聚焦電壓可變，以使電子束斑點調整至最佳。但上述兩例中都在相對的電極內側配置校正電極，在此對滲透的電場進行整形，從而校正電子束的畸變，因而，若最佳聚焦電壓與最佳電子束畸變校正電壓不一致，則根據滲透電場的大小情況，存在電子束畸變校正效果過度或不足，得不到最佳電子束斑點的問題。
如上所述，自會聚一字排列型彩色顯像管的電子槍組件發射出由處于同一水平面的中央電子束及一對旁側電子束構成的排成一列的3根電子束，在偏轉裝置產生的偏轉磁場作用下會聚于熒光屏的區域中，畫面邊緣部的電子束斑點的畸變因偏轉像差而增大，導致析像度劣化。這種劣化隨著偏轉角度增大而變得顯著。在形成電子槍組件主電子透鏡部的通常對稱的圓筒狀電子透鏡之前或之后形成不對稱電子透鏡成分，對于改善析像度的劣化是有效的，過去一直在開發利用此方法改善析像度的電子槍組件。
但是，改善析像度的已有電子槍組件對于排成一列的3電子束中的中央電子束可以進行良好的聚焦，而對于一對旁側電子束，非正交性的不對稱透鏡成分發生作用，電子束因透鏡像差而畸變，不僅畫面中央部位如此，在偏轉至畫面邊緣部位時，又受到強烈的偏轉像差，畸變顯著，析像度劣化。
以往也在開發對于一對旁側電子束的非正交性不對稱透鏡成分進行校正的電子槍組件，但這種電子槍組件只對形成主電子透鏡部的電極內滲透的電場作局部整形，對于正交不對稱電子透鏡系統的非正交性不對稱透鏡成分，靈敏度低，不能充分地校正。
本發明的目的在于構成一種彩色顯像管，使一對旁側電子束受到適當的透鏡像差，處于同一平面上排成一列的3根電子束聚焦良好，在整個畫面區域中得到良好的圖像特性。
本發明的彩色顯像管具有電子槍組件，該電子槍組件具有由多個電極構成的主電子透鏡部，該主電子透鏡部使處于同一平面上的中央電子束及一對旁側電子束所組成的排成一列的3根電子束聚焦并會聚在熒光屏上，該電子槍組件發射出的排成一列的3根電子束在偏轉裝置產生的磁場作用不偏轉，水平并垂直地掃描熒光屏，主電子透鏡部至少具有實質上相向的電勢較低的第1電極和電勢較高的第2電極，在該第1及第2電極的相對表面上按照3根電子束的排列方向形成由中央電子束通孔及一對旁側電子束通孔組成的排成一列的3個電子束通孔，在3個電子束通孔中，第2電極的一對旁側電子束通孔相對第1電極的一對旁側電子束通孔向3根電子束排列方向的外側偏移，并且，第1和第2電極之一的一對旁側電子束通孔在3根電子束的排列方向上形成圓弧，該圓弧的長度在3根電子束排列方向的內側和外側各不同，形成實質為橫向較長的形狀。
另外，第1電極的一對旁側電子束通孔形成實質為橫向較長的形狀，這一對旁側電子束通孔在3根電子束排列方向的內側的圓弧比外側的圓弧長，在第1電極和第2電極之間形成帶有4極透鏡成分的電子B透鏡，使一對旁側電子束在垂直方向上聚焦。
另外，第2電極的一對旁側電子束通孔做成實質為橫向較長的形狀，這一對通孔在3根電子束排列方向的內側的圓弧比外側的圓弧短，在第1電極和第2電極之間形成有4極透鏡成分的電子透鏡，使一對旁側電子束在垂直方向上發散。
如上所述，主電子透鏡部中實質上相對的電勢較低的第1電極和電勢較高的第2電極之一的一對旁側電子束通孔在3根電子束的排列方向上都形成圓弧，圓弧的長度在3根電子束排列方向的內側和外側各不相同，形成實質上橫向較長的形狀，對滲透于第1電極和第2電極之間及電極之內的電場進行整形，從而形成與非正交性的不對稱電子透鏡成分抵消的不對稱的非正交性電子透鏡，可提高合成后電子透鏡的正交性。另外也可以形成非正交性電子透鏡成分極少的不對稱電子透鏡成分。因而可形成非正交性的不對稱透鏡成分少、正交性優良的不對稱電子透鏡，將排成一列的3根電子束良好的聚焦于熒光屏上，使畫面全區域的圖像特性良好。
圖1用于說明以往的彩色顯像管中枕形水平偏轉磁場對電子束的作用。
圖2用于說明以往的彩色顯像管中桶形垂直偏轉磁場的作用。
圖3用于說明以往的彩色顯像管中受上述枕形水平偏轉磁場及桶形垂直偏轉磁場作用而偏轉的電子束在熒光屏上的電子束斑點形狀。
圖4是顯示以往彩色顯像管的電子槍組件結構的水平剖視圖。
圖5A、5B、5C和5D分別用于說明在上述電子槍組件的第3、第4柵極之間形成的電子透鏡對旁側電子束的作用。
圖6A和6B分別用于說明依靠上述電子槍組件第3、第4柵極之間形成的電子透鏡而在熒光屏上獲得的電子束斑點形狀。
圖7示出本發明第1實施例的彩色顯像管的結構。
圖8A和8B分別是圖7所示彩色顯像管的電子槍組件的水平剖視圖和垂直剖視圖。
圖9A和9B分別是顯示圖8A和8B所示電子槍組件的第3柵極及第4柵極電子束通孔形狀的平面圖。
圖10A、10B、10C和10D分別用于說明圖8A和8B所示電子槍組件的第3、第4柵極之間所形成的電子透鏡對旁側電子束的作用。
圖11A和11B分別用于說明依靠在圖8A和8B所示電子槍組件的第3、第4柵極之間形成的電子透鏡而在熒光屏上獲得的電子束斑點形狀。
圖12A和12B是分別顯示本發明第2實施例的彩色顯像管中電子槍組件的第3柵極和第4柵極電子束通孔形狀的平面圖。
圖13A、13B、13C和13D分別用于說明在圖12A和12B所示電子槍組件的第3、第4柵極之間形成的電子透鏡對旁側電子束的作用。
圖14A和圖14B分別用于說明依靠在圖12A和12B所示電子槍組件的第3、第4柵極之間形成的電子透鏡而在熒光屏上獲得的電子束斑點形狀。
圖15A和15B是本發明第3實施例的彩色顯像管中電子槍組件的橫向剖視圖和縱向剖視圖。
圖16A、16B、16C和16D是分別顯示圖15A和15B所示電子槍組件的第5、第6、第7和第8柵極電子束通孔形狀的平面圖。
圖17是圖15A和15B所示電子槍組件的主電子透鏡部中所形成的電子透鏡光學系統的概示圖。
圖18A、18B、18C、18D和18E分別用于說明在圖15A和15B所示電子槍組件的第5、第8柵極之間形成的電子透鏡對旁側電子束的作用。
圖19A和19B分別用于說明依靠在圖15A和15B所示電子槍組件的第5、第8柵極之間形成的電子透鏡而在熒光屏上得到電子束斑點形狀。
圖20A和20B分別顯示圖15A和15B所示電子槍組件的第5及第8柵極不同的電子束通孔形狀。
圖21A和圖21B分別顯示圖15A和15B所示電子槍組件的第5及第8柵極又一不同的電子束通孔形狀。
下面，參見附圖，根據實施例說明本發明的彩色顯像管。
實施例1圖7示出第1實施例的彩色顯像管，該彩色顯像管管殼由面板20及與該面板20連成一體的斗狀物21組成，在面板20內表面形成由發出藍、綠、紅光的條狀3色熒光層構成的熒光屏22，面對該熒光屏22配置有其內側形成多個電子束通孔的蔭罩23。另外，在斗狀物21的頸部24內設置電子槍組件26，它發射出的排成一列的3根電子束由處于同一水平面上的中央電子束25G和一對旁側電子束25B、25R組成。3根電子束25B、25G、25R在斗狀物21外側安裝的偏轉裝置27所發生的偏轉磁場作用下偏轉，水平并垂直地掃描熒光屏22，從而顯示彩色圖像。
如圖8A和8B所示，上述電子槍組件26具有在水平方向(X軸方向)排成一列的3個陰極KB、KG、KR分別加熱這些陰極的3根燈絲(未示出)、從上述陰極KB、KG、KR相鄰處朝熒光屏方向按規定間隔依次設置的第1至第4柵極G1～G4、安裝在第4柵極G4上的會聚杯Cp，燈絲、陰極KB、KG、KR及第1至第4柵極G1～G4由一對絕緣支持體(未示出)固定成一個整體。
第1及第2柵極G1、G2由板狀電極構成，在電極上對應于陰極KB、KG、KR形成在3根電子束的排列方向(水平方向)排成一列的3個圓形電子束通孔。第3及第4柵極G3、G4是分別由兩個盆狀電極G31、G32、G41、G42對合而成的筒狀電極，在第3柵極G3相對第2柵極G2的表面上形成在3電子束排列方向上排成一列的3個圓形電子束通孔，這些通孔比第2柵極G2的電子束通孔大。另外，在第3柵極G3對著第4柵極G4的表面上形成在3電子束排列方向上排成一列的3個電子束通孔29B、29G、29R，如圖9A所示。在形成有電子束通孔29B、29G、29R的浴盆狀電極G32的內側，如圖8B所示，配置一對在垂直方向(Y軸方向)夾住3個電子束通孔29B、29G、29R的電場校正電極10a。另外，在第4柵極G4對著第3柵極G3的表面上形成在3電子束排列方向排成一列的3個圓形電子束通孔30B、30G、30R。進而，在形成有電子束通孔30B、30G、30R的浴盆狀電極G42的內側，如圖8B所示，配置一對在垂直方向夾住3個電子束通孔30B、30G、30R的電場校正電極10b。而在第4柵極G4及會聚杯Cp的各個相對表面上形成在3電子束排列方向排成一列的3個圓形電子束通孔，其大小與第4柵極G4相對第3柵極G3的表面的電子束通孔30B、30G、30R大小基本相同。
上述第3柵極G3對著第4柵極G4的表面的電子束通孔29B、29G、29R如圖9A所示，中央電子束通孔29G做成圓形，比第3柵極G3相對第2柵極G2的表面上的圓形電子束通孔大，但一對旁側電子束通孔29B、29R做成橫向較長的形狀，在3電子束排列方向的兩側為半徑是R1、R2的圓弧，這些圓弧用直線連接。中央電子束通孔29G一側的圓弧比外側的圓弧長。圓弧的半徑R1、R2可以是R1＝R2
也可以使中央電子束通孔一側的圓弧半徑R1大于外側的圓弧半徑R2，R1＞R2與此相對，第4柵極G4對著第3柵極G3的表面的電子束通孔30B、30G、30R做成圓形，大小與上述第3柵極G3的中央電子束通孔29G基本相同。并且，第4柵極G4的電子束通孔30B、30G、30R中，一對旁側電子束通孔30B、30R相對于第3柵極G3的一對旁側電子束通孔29B、29R在3電子束排列方向略向外偏移△Sg。
在該電子槍組件26中，例如在陰極KB、KG、KR上疊加200V的截止電壓和圖像信號電壓，將第1柵極G1接地，在第2柵極G2上施加陽極高電壓500～1000V，在第3柵極G3上施加5～10KV的陽極高電壓，在第4柵極G4上施加25～30KV的陽極高電壓。
這樣，由陰極KB、KG、KR及依次鄰接這些陰極的第1、第2柵極G1、G2構成電子束形成部GE，控制各陰極KB、KG、KR的電子發射，并使發射出的電子會聚，形成排成一列的3個電子束。第3、第4柵極G3、G4形成主電子透鏡部ML，將來自上述電子束形成部GE的3個電子束聚焦并會聚于熒光屏上。
在電子槍組件的主電子透鏡部ML中，如上所述，在第3柵極G3對著第4柵極G4的表面上，形成一對橫向較長的旁側電子束通孔29B、29R，在3電子束排列方向的兩側為圓弧，并且與該對電子束通孔29B、29R相對，在第4柵極G4對著第3柵極G3的表面上形成一對在3電子束排列方向朝外偏移△Sg的旁側電子束通孔30B、30R，因而，如圖10A所示，對于旁側電子束25R，在第3柵極一側有4極透鏡成分，在水平方向具有箭頭33H所示的發散作用，在垂直方向上具有如箭頭33V所示趨近中央電子束方向的聚焦作用，在圖10B中如箭頭34H1、34H2、34V1、34V2所示，產生棱鏡作用，使旁側電子束25R朝接近中央電子束的方向偏轉。另一方面，在第4柵極外側有非正交性的4極透鏡成分，如圖10C所示，在水平方向有箭頭35H所示的聚焦作用，在垂直方向具有如箭頭35V所示的偏離中央電子束的發散作用。
與水平軸不正交的上述箭頭33V、35V所表示的矢量在水平方向的分量方向相反，因而互相抵消。結果如圖10D所示，旁側電子束25R因為除上述棱鏡成分之外的透鏡成分的合成透鏡作用而受到由正交箭頭36H、36V所示朝著旁側電子束25R中心部位方向的聚焦作用，能將圖11A所示無畸變旋轉對稱的旁側電子束25R保持無畸變地聚焦和會聚在熒光屏上，如圖11B所示。對于旁側電子束25B，同樣也能保持其無畸變的旋轉對稱形狀，聚焦并會聚在熒光屏上。
這樣，若電子槍組件26如上述那樣構成，則能使處于同一平面上排成一列的3電子束25B、25G、25R良好地聚焦，在畫面全區域中獲得良好的圖像特性。
實施例2在上述第1實施例中，說明了一種彩色顯像管，在形成其電子槍組件主電子透鏡部的第3柵極G3向著第4柵極G4的表面上，形成一對在3電子束排列方向兩側為圓弧的橫向較長的電子束通孔，但是，假設電子槍組件與圖8A、8B所示相同，具有在水平方向排成一列的3個陰極、分別加熱這些陰極的3根燈絲、從陰極鄰近處朝螢光屏方向依次配置的第1至第4柵極、安裝在第4柵極上的會聚杯，各電極上施加與上述實施例相同的電壓，而形成主電子透鏡部的第3、第4柵極做成圖12A和12B所示那樣，則也能構成有同樣效果的彩色顯像管。
如圖12A所示，第3柵極G3對著第4柵極的表面上的電子束通孔29B、29G、29R做成圓形，比第3柵極G3對著第2柵極G2的表面上的電子束通孔大。與此相對，第4柵極G4對著第3柵極G3的表面上的中央電子束通孔30G做成圓形，與上述第3柵極G3的中央電子束通孔29B大小相同，而一對旁側電子束通孔30B、30R做成橫向較長的形狀，其在3電子束排列方向兩側為半徑是R1、R2的圓弧，這些圓弧用直線連接。并且，中央電子束通孔30G一側的圓弧長度比外側的圓弧長度短。另外，這一對旁側電子束通孔30B、30R的圓弧半徑R1、R2與上述實施例一樣，可以是R1＝R2中央電子束通孔30G一側的圓弧半徑R1也可以小于外側的圓弧半徑R2，R1＜R2并且，第4柵極G4的電子束通孔30B、30G、30R中，一對旁側電子束通孔30B、30R相對于第3柵極G3的一對旁側電子束通孔29B、29R，在3電子束排列方向上略向外偏移△Sg。
若構成主電子透鏡部的第3、第4柵極G3、G4的電子束通孔29B、29G、29R、30B、30G、30R象這樣構成，則如圖13A所示，在第3柵極一側對旁側電子束25R有正交性的4極透鏡成分發生作用，其在水平方向為箭頭33H所示的發散作用，在垂直方向為箭頭33V所示的聚焦作用，實現使旁側電子束25R朝接近中央電子束方向偏轉的棱鏡作用，如圖13B中箭頭34H1、34H2、34V1、34V2所示。另一方面，在第4柵極一側，在已有例中為聚焦作用和發散作用不平行的透鏡成分，而在本實施例中則如圖13C所示，能夠作為正交性的4極透鏡成分起作用，在水平方向有箭頭35H所示的聚焦作用，在垂直方向為箭頭35V所示的發散作用。
結果，在旁側電子束25R上，各透鏡成分合成后產生除上述棱鏡作用之外的透鏡作用，如圖13D所示，顯示出在旁側電子束25R的垂直方向上起作用的透鏡成分36V和在水平方向上起作用的透鏡成分36H相互正交的聚焦作用。因而，能夠使圖14A所示無畸變旋轉對稱的旁側電子束25R保持無畸變聚焦和會聚在熒光屏上。如圖14B所示。對于旁側電子束25B也同樣，能夠保持其無畸變旋轉對稱的形狀，使其聚焦和會聚在熒光屏上。
因而，即使電子槍組件如上述那樣構成，仍能得到一種彩色顯像管，其處于同一水平面上排成一列的3電子束聚焦良好，畫面整個區域有良好的圖像特性。
實施例3在第3實施例中，對于其電子槍組件形成擴張電場型電子透鏡的彩色顯像管進行說明。
該彩色顯像管的電子槍組件如圖15A和15B所示，具有在水平方向排成一列的3個陰極KB、KG、KR、分別加熱這些陰極的燈絲(未示出)、從上述陰極鄰近處向熒光屏方向按規定間隔依次配置的第1至第8柵極G1～G8及安裝在第8柵極G8上的會聚杯Cp，燈絲、陰極KB、KG、KR及第1至第8柵極G1～G8由一對絕緣支持體(未示出)固定成一個整體。另外，在電子槍組件的一側，如圖15B所示，配置電阻38，用于將陽極高電壓分壓成規定的電壓，供給規定的電極。
第1、第2柵極G1、G2由較厚的薄板電極構成，其上對應于3個陰極KB、KG、KR分別形成在水平方向排成一列的3個較小的圓形電子束通孔。
第3、第4、第5柵極G3、G4、G5分別是由多個浴盆狀電極對合而成的筒狀電極，亦即，第3、第4柵極G3、G4是分別由兩個浴盆狀電極G31、G32、G41、G42對合而成的筒狀電極，第5柵極G5是由4個浴盆狀電極G51、G52、G53、G54對合而成的筒狀電極。在第3柵極G3對著第2柵極G2的表面上，與3個陰極對應地形成在3電子束排列方向排成一列的3個圓形電子束通孔，比第2柵極G2的電子束通孔大。另外，在第3柵極G3對著第4柵極G4的表面、第4柵極G4對著第3柵極G3的表面、第4柵極G4對著第5柵極G5的表面及第5柵極G5對著第4柵極G4的表面分別對應于3個陰極KB、KG、KR形成在3電子束排列方向排成一列孔徑更大的3個圓形電子束通孔。在第5柵極G5對著第6柵極G6的表面上如圖16A所示，對應于于3個陰極形成沿3電子束排列方向排成一列的3個電子束通孔40B、40G、40R，其形狀大致為長徑處于水平方向的矩形。
第6及第7柵極G6、G7分別由較厚的厚板電極構成，如圖16B所示，在第6柵極G6上對應于3個陰極形成沿3電子束排列方向排成一列的3個圓形電子束通孔41B、41G、41R，其直徑與上述第5柵極對著第6柵板的表面上電子束通孔的長徑大致相同，如圖16C所示，在第7柵極G7上對應于3個陰極形成沿3電子束排列方向排成一列的3個圓形電子束通孔42B、42G、42R，與第6柵極的電子束通孔大小基本相同。
第8柵極G8是由2個浴盆狀電極G81、G82對合而成的筒狀電極，在第8柵極對著第7柵極G7的表面上，對應于3個陰極KB、KG、KR形成沿3電子束排列方向排成一列的3個電子束通孔。如圖16D所示，中央電子束通孔43G大致做成在水平方向為長徑的矩形，但一對旁側電子束通孔43B、43R則做成橫向較長的形狀，在水平方向兩側是半徑為R1、R2的圓弧，這些圓弧由直線連接。中央電子束通孔43G一側的圓弧長度比外側的圓弧長度短。一對旁側電子束通孔43B、43R的圓弧半徑R1、R2可以是R1＝R2中央電子束通孔43G一側的圓弧半徑R1也可以小于外側的圓弧半徑R2R1＜R2半徑R1和R2的圓心不必一致。并且，這對旁側電子束通孔43B、43R在水平方向的中心相對于第7柵極G7各旁側電子束通孔42B、42R的中心在水平方向上略向外偏心△Sg。而在第8柵極G8及會聚杯Cp的各個相對面上形成沿3電子束排列方向排成一列的3個電子束通孔，大小與上述第7柵極G7的電子束通孔基本相同。
并且，在該電子槍組件中，第5柵極G5處于第6柵極G6一側的浴盆狀電極G54及第8柵極G8處于第7柵極G7一側的浴盆狀電極G81與第5、第8柵極G5、G8的其它浴盆狀電極G51、G52、G53、G82相比，形成橫向較長的形狀，其與3電子束通孔排列方向正交的垂直方向的直徑小，這樣，就構成了具有圖8A和8B所示實施例1的電場校正電極作用的電子槍組件。
在該電子槍組件中，例如在陰極KB、KG、KR上疊加100～200V的截止電壓和圖像信號電壓，將第1柵極G1接地，第2柵極G2與第4柵極G4在管內相連，施加500～1000V電壓，第3柵極G3與第5柵極G5也在管內相連，施加5～10KV的電壓。另外，在第8柵極G8上施加20～35KV的陽極高電壓，在第6、第7柵極G6、G7上施加由電阻38將第8柵極G8的陽極高電壓分壓后形成的各為陽極高電壓的30～50%、50～80%的電壓。
這樣，在電子槍組件中，由陰極KB、KG、KR及依次鄰接這些陰極的第1至第3柵極G1～G3構成電子束形成部GE，控制各陰極的電子發射，并使發射出的電子會聚，形成排成一列的3個電子束，由第3至第8柵極G3～G8構成主電子透鏡部ML，將來自上述電子束形成部GE的3個電子束聚焦并會聚在熒光屏上。主電子透鏡部ML如圖17所示，由形成于第3至第5柵極之間使來自電子束形成部GE的電子束略為會聚的預會聚透鏡SL及擴張電場型二重4極透鏡DQL構成，后者包括形成于第5和第6柵極之間使電子束在垂直方向會聚、水平方向發散的4極透鏡成分QL1、形成于第6和第7柵極之間使電子束在水平和垂直方向都會聚的會聚透鏡成分CL及形成于第7、第8柵極之間使電子束在垂直方向發散、水平方向會聚的4極透鏡成分QL2，4極透鏡成分QL1、QL2極性不同。
若主電子透鏡部ML中這樣形成擴張電場型二重4極透鏡DQL，則如圖18A所示，旁側電子束25R因為形成于第5、第6柵極之間的4極透鏡成分QL1而在水平方向受到箭頭44H所示的發散作用，在垂直方向受到箭頭44V所示的會聚作用。另外，如圖18B中箭頭45H、45V所示，因為形成于第6、第7柵極之間的會聚透鏡成分CL而在水平及垂直方向分別受到朝著電子束中心方向的會聚作用。再者，如圖18C中箭頭46H1、46H2、46V1、46V2所示，依靠第7、8柵極之間形成的4極透鏡成分QL2，實現使旁側電子束25R朝趨近中央電子束的方向偏轉的棱鏡作用。并且，構成該4極透鏡成分QL2的第8柵極的旁側電子束通孔做成如圖16D所示那樣，因而，如圖18D所示，旁側電子束25R在水平方向上受到箭頭47H所示的會聚作用，在垂直方向受到箭頭47V所示的發散作用。
結果，如圖18E所示，旁側電子束25R因各透鏡成分合成后除棱鏡作用之外的透鏡作用，而在水平，垂直方向分別受到箭頭48H、48V所示的會聚作用，能將圖19A所示無畸變旋轉對稱的旁側電子束25如圖19B所示那樣保持無畸變的圓弧形狀，聚焦和會聚在螢光屏上。
因而，若像上述那樣構成電子槍組件，則能使彩色顯像管中處于同一平面上排成一列的3個電子束聚焦良好，在畫面全域獲得良好的圖像特性。
另外，在前述第1、第2實施例中，在構成主電子透鏡部的第3、第4柵極各相對面的電子束通孔中，有一個電極的一對旁側電子束通孔做成橫向較長的形狀，在3電子束排列方向兩側為圓弧，但第3、第4柵極各自相對面上的一對旁側電子束通孔即使都做成橫向較長的形狀，如圖9A和12B所示，合成后的非對稱電子透鏡成分仍能起到正交的4極透鏡成分的作用，從而能構成一種彩色顯像管，其3個電子束良好地聚焦于熒光屏上，形成無畸變的電子束斑點，在畫面全區域獲得良好的圖像特性。
在上述第3實施例中，構成主電子透鏡部的第5柵極朝著第6柵極的面上3個電子束通孔做成大致矩形，其長徑在3電子束的排列方向(參照圖16A)，第8柵極對著第7柵極的面上的電子束通孔中，中央電子束通孔做成大致矩形，長徑在3電子束排列方向，一對旁側電子束通孔做成橫向較長形狀，在水平方向的兩側為圓(參照圖16D)，但是，這些電子束通孔中，第5柵極對著第6柵極的表面的電子束通孔可以如圖20A所示，其中央電子束通孔40G為長徑在3電子束排列方向的大致矩形，旁側電子束通孔40B、40R是橫向較長的形狀，在3電子束排列方向兩側為半徑是R1、R2的圓弧(R1＝R2或R1＞R2)，靠近中央電子束通孔40G一側的圓弧長度比外側圓弧長度長，第8柵極對著第7柵極的面上的電子束通孔如圖20B所示，3個電子束通孔43B、43G、43R都做成長徑在水平方向的大致矩形形狀，并且，一對旁側電子束通孔43B、43R的各個中心相對于第7柵極的一對旁側電子束通孔的各個中心，在水平方向略向外偏心△Sg。
在第3實施例中，構成主電子透鏡的第5柵極朝著第6柵極的面上的3個電子束通孔如圖21A所示，由水平方向為長徑、大致呈矩形的中央電子束通孔40G和在水平方向兩側為半徑是R1、R2的圓弧(R1＝R2或R1＞R2)、靠近中央電子束通孔40G一側的圓弧比外側圓弧長的橫向較長形狀的旁側電子束通孔40B、40R構成，第8柵極對著第7柵極的面上的電子束通孔如圖21B所示，由水平方向為長徑、大致呈矩形的中央電子束通孔43G和在水平方向兩側為半徑是R1、R2的圓弧(R1＝R2或R1＜R2)、靠近中央電子束通孔43G一側的圓弧比外側圓弧短的橫向較長形狀的旁側電子束通孔43B、43R構成，并且，一對旁側電子束通孔43B、43R的各個中心相對于第7柵極的一對旁側電子束通孔的各個中心，在水平方向略向外偏心△Sg。
在上述實施例中，對于雙電位型電子槍組件及形成擴張電場型電子透鏡的電子槍組件作了說明，但本發明也可適用于單電位型電子槍組件和各種電子槍組合而成的復合型電子槍組件，構成有同樣效果的彩色顯像管。
構成電子槍組件主電子透鏡并實質上相向的有較低電位的第1電極和有較高電位的第2電極，兩者之一的一對旁側電子束通孔做成實質上橫向較長的形狀，在3電子束排列方向兩側為圓弧，弧長在3電子束排列方向的內、外側不相同，具體而言，將第1電極的一對旁側電子束通孔做成實質上橫向較長的形狀，其在3電子束排列方向內側的弧長大于外側的弧長，或者將第2電極的一對旁側電子束通孔做成實質上橫向較長的形狀，其在3電子束排列方向內側的弧長小于外側的弧長，通過第1電極與第2電極之間及電極內滲透的電場本身的整合，能夠形成非正交性不對稱透鏡成分少的正交性優異的不對稱電子透鏡，使排成一列的3電子束良好地聚焦于螢光屏上，使畫面全域的圖像特性良好。
權利要求
1.一種彩色顯像管，其特征在于，它包括產生由處于同一平面的中央電子束(25G)和一對旁側電子束(25B、25R)組成、排成一列的3個電子束的裝置，受電子束照射而發光的螢光屏(22)，電極構造，至少具有實質上相向的第1電極和第2電極，在第1及第2電極的相對面上，形成由中央電子束通孔及一對旁側電子束通孔組成、在上述3電子束排列方向上排成一列的3個電子束通孔，在這些電子束通孔中，上述第2電極的一對旁側電子束通孔相對于上述第1電極的一對旁側電子束通孔，在上述3電子束排列方向上向外偏心，并且，上述第1及第2電極之一的一對旁側電子束通孔在上述3電子束的排列方向上大致形成圓弧狀，該圓弧長度在上述3電子束排列方向的內、外側不相同，做成實質上為橫向較長的形狀，電位提供裝置，給第1電極施加第1電位，給第2電極施加比第1電位高的第2電位，在電極之間形成使電子束聚焦于螢光屏(22)上的主電子透鏡(ML)，偏轉裝置，使排成一列的3個電子束偏轉，水平、垂直地掃描上述螢光屏(22)。
2.如權利要求1所述的彩色顯像管，其特征在于，第1電極的一對旁側電子束通孔做成實質上橫向較長的形狀，其在3電子束排列方向內側的弧長大于外側的弧長，在第1、第2電極之間形成電子透鏡，它具有使一對旁側電子束在垂直方向上聚焦的4極透鏡成分。
3.如權利要求1所述的彩色顯像管，其特征在于，第2電極的一對旁側電子束通孔做成實質上橫向較長的形狀，其在3電子束排列方向內側的弧長小于外側的弧長，在第1、第2電極之間形成電子透鏡，其具有使一對旁側電子束在垂直方向發散的4極透鏡成分。
全文摘要
一種彩色顯像管，其電子槍組件26具有主電子透鏡部，主電子透鏡部中實質上相向的電位較低的第1電極G3和電位較高的第2電極G4在各自相對面上形成在3電子束排列方向排成一列的3個電子束通孔，第2電極的一對旁側電子束通孔相對于第1電極的一對旁側電子束通孔，在3電子束排列方向上向外偏心，并且，有一電極的一對旁側電子束通孔在3電子束排列方向上形成圓弧，在3電了束排列方向的內、外側圓弧長度不同，形成實質上橫向較長的形狀，因而能將3電子束良好地聚焦，使畫面全域的圖像特性良好。
文檔編號H01J29/50GK1096903SQ9410569
公開日1994年12月28日 申請日期1994年5月16日 優先權日1993年5月14日
發明者菅原繁, 木宮淳一, 蒲原英治 申請人:東芝株式會社