专利名称：阴极射线管和图象显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及阴极射线管，包括显示屏，用于将电子光学图象转换成为光图象，以及电子光学系统，包括电子源，并列设置在一个平面上，用于发射电子；束成形部分，用于从由相应的电子源发射的电子形成第一外侧电子束、中间电子束和第二外侧电子束；主透镜，用于将电子束聚焦在显示屏上；偏转装置，用于在横跨显示屏的范围内偏转电子束；以及DAF部分，用于根据电子束在显示屏上的落点动态地调整电子束的聚焦和像散。
本发明还涉及包括这样的阴极射线管的图象显示设备。
背景技术：
这样的阴极射线管的一个实施例可以从专利US-A-4,814,670中得知。
在包括阴极射线管的图象显示设备中，由电子枪产生三个电子束，这些电子束在显示屏上成像。显示屏上具有荧光体的线或点，当这些线或点被其中一个电子束冲击时会发光。
为了显示彩色图象，使用了一种电子枪，其中产生三个电子束，这三个电子束并列在被称为“一字排列式”(“in-line”)的平面上。三个电子束被主透镜聚焦在显示屏上。显示屏提供有红色、绿色和蓝色的荧光体。此外，阴极射线管提供有确保每个电子束都落在它自己的荧光体上的装置，该装置包括，例如，荫罩。因此，每个电子束对应于红色、绿色和蓝色其中之一。
在电子束的常用配置中，特别地，第一外侧电子束对应于红色，中间电子束对应于绿色，并且第二外侧电子束对应于蓝色。
阴极射线管具有用于偏转电子束的偏转装置。一般而言，阴极射线管具有一管颈，环绕着它安排有磁偏转装置。为了偏转电子束，在操作中偏转装置接收与由图象显示设备接收的图象信号同步的偏转电流。
由于电子束被偏转装置偏转，电子要经过在电子源和显示屏上的落点之间的较长的路径。更具体地，根据偏转的程度，电子要经过主透镜和显示屏之间较长的路径。因此，在至少一部分显示屏上，电子束没有对焦，并且成像为相对模糊的图象。
此外，当偏转电子时，偏转装置起电子光学四极透镜的作用，它在下文中也被称为偏转透镜。由于这个四极透镜，会发生像散并且电子束的形状根据偏转发生改变。四极透镜的强度随着电子束的偏转程度的增加而增加。
阴极射线管的分辨率取决于被称为光点的电子束图象的尺寸和形状。由于偏转造成的电子束的聚焦和像散程度的改变降低了光点的质量。因此，阴极射线管的分辨率下降，特别是在显示屏的边角处。
为了减少这个影响，电子枪提供有DAF部分，如从上述专利US-A-4,814,670中所得知的。特别地，DAF部分包括中间电极，它在面对聚焦电极的一侧上提供有水平的、细长的孔。聚焦电极提供有垂直的、细长的孔。这里的“水平的”理解为是指与“一字排列式”平面平行的方向，并且与电子传播的方向垂直。这里的“垂直的”理解为是指与“一字排列式”平面垂直的方向。
在操作中，将动态的聚焦电压供给中间电极，使得在聚焦电极和中间电极之间形成电子光学四极透镜。主透镜的强度还可以通过动态聚焦电压来调整。
一般而言，偏转装置在水平方向上是自会聚的。这意味着在水平方向上的电子束基本上在整个显示屏上都是对焦的，但这是以垂直方向上增加的过聚焦为代价的。
已知的彩色电子枪对于三个电子束具有基本上同样的设计。因此，DAF部分对于三个电子束具有相同的作用，即，在操作中，在聚焦电极和中间电极之间形成的电子光学四极透镜对于所有三个电子束具有相等的强度。
然而，因为三个电子束并列在一字排列式平面中，并且彼此相距给定距离，例如，在偏转装置所在的位置处为6毫米的距离，所以它们穿过偏转三个电子束的偏转装置的磁场沿着不同路径行进。因此，偏转透镜对于三个电子束具有相互不同的强度。这个作用被称为“颜色相关的散焦”。
已经发现颜色相关的散焦在相当大的程度上影响了阴极射线管的分辨率，特别是用于计算机监视器的阴极射线管，该阴极射线管具有相对较大的电子束偏转角，并且没有荫罩，被称为平坦智能跟踪(FlatIntelligent Tracking)(FIT)阴极射线管。
一般而言，在操作中，DAF部分以这样的方式调节，那就是中间电子束基本上在整个显示屏上都是对焦的，而外侧电子束则在显示屏的边缘，特别是显示屏的边角处不再对焦。
这样，可显著地看到颜色相关的散焦，这是因为电子束在显示屏的东侧，即，从外部来看，显示屏的右手侧的垂直方向上过聚焦。一般而言，第一外侧电子束对应于红色，在这种情况下，红色光点是模糊的。在具有相对较高分辨率的相对较大的彩色监视器上，红色字符在屏的东侧可能没有对焦。
而且，第二外侧电子束在显示屏的西侧，即，从外部来看，显示屏的左手侧的垂直方向上是过聚焦的。一般而言，第二外侧电子束对应于蓝色，在这种情况下，蓝色光点是模糊的。在具有相对较高分辨率的相对较大的彩色监视器上，蓝色字符在屏的西侧可能没有对焦。
已知的阴极射线管具有发生颜色相关的散焦的缺点。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种阴极射线管，该阴极射线管的外侧和内侧电子束在显示屏的边缘，特别是边角处具有改进了的聚焦。
本发明的另一个目的是提供包括这种阴极射线管的图象显示设备。
在根据本发明的阴极射线管中，能达到第一目的是因为DAF部分包括第一电子透镜，它对于电子束具有相互不同的强度，以及第二电子透镜，它对于电子束具有相互不同的强度，且第二电子透镜的强度可独立于第一电子透镜的强度而变化。
在操作中，根据本发明的阴极射线管中的DAF部分补偿颜色相关的散焦，这是因为总是存在作用于电子束的第一和第二电子透镜的线性组合。
从专利申请EP-A-0 899 768可以得知这样的阴极射线管，其中通过在聚焦电极和DAF部分之间放置一个额外的电极可以部分地抑制颜色相关的散焦。通过这个电极，在操作中，可以形成电子光学四极透镜，以用于外侧电子束。这个透镜以相同的强度但相反的符号作用于这些外侧电子束。
然而，已经发现颜色相关的散焦是不对称的，颜色相关的散焦误差Δ基本上具有依赖于电子束在屏上的落点的一阶和五阶项。例如，沿着行轴，颜色相关的散焦误差依照下列公式取决于落点和场轴之间的距离XΔ＝c1X+c5X5(1)其中，c1和c5是常数。专利EP-A-0 899 768中所述的部分解答可以充分地补偿线性项，然而，五阶项在具有相对较大的电子束偏转角即，相对较大的X值的阴极射线管中是占支配地位的。
在根据本发明的阴极射线管中，颜色相关的散焦可以被不对称地补偿，使得外侧电子束在显示屏的边缘，特别是边角处可以得到改进的聚焦。
一般而言，第一和第二电子透镜是像散的，即，第一和第二电子透镜在第一方向上聚焦，并且在与第一方向垂直的第二方向上散焦。例如，两个电子透镜都在水平方向上聚焦，并且都在垂直方向上散焦。
如果偏转装置在第一方向，例如水平方向上是自会聚的，则根据本发明的阴极射线管提供另一个优点。在这种情况下，主透镜的强度应该以这样的方式修正，那就是它补偿第一电子透镜和第二电子透镜在第一方向上的作用。因此，在第一方向上，电子束在整个显示屏上基本上能够保持对焦。
从上述专利申请EP-A-0 899 768中得知的部分解答包括放置在聚焦电极和DAF部分之间的、作用于外侧电子束的额外的电子光学四极透镜。这个额外的透镜的作用不能由调整主透镜来补偿，使得这个解答改变了外侧电子束在第一方向上的聚焦。
在阴极射线管的一个实施例中，在操作中，对于第一电子透镜，第一外侧电子束的强度大于中间电子束的强度，并且第二外侧电子束的强度大于中间电子束的强度。在公式中，这可以用S1R＞S1G＞S1B来表示，其中第一电子透镜对于第一外侧电子束的强度用S1R表示，对于中间电子束的强度用S1G表示，并且对于第二外侧电子束的强度用S1B表示。
可替换地，对于第一电子透镜，第一外侧电子束的强度可以小于中间电子束的强度，并且第二外侧电子束的强度可以大于中间电子束的强度。在公式中，这个可以用S1R＜S1G＜S1B来表示。
在另一个有利的实施例中，对于中间电子束，第一和第二电子透镜的强度相等，第一电子透镜对于第一外侧电子束的强度等于第二电子透镜对于第二外侧电子束的强度，并且第一电子透镜对于第二外侧电子束的强度等于第二电子透镜对于第一外侧电子束的强度。在公式中，这个可以用S1G＝S2G、S1R＝S2B和S1B＝S2R来表示，其中，第二电子透镜对于第一外侧电子束的强度用S2R表示，对于中间电子束的强度用S2G表示，并且对于第二外侧电子束用S2B表示。
这是有利的，因为通常第一外侧电子束在显示屏的东侧具有与第二外侧电子束在电子屏的西侧基本上相等的性能，并且反之亦然。
一般而言，用电子装置实现电子透镜是最简单的。为此目的，在阴极射线管的特殊实施例中在束成形部分和DAF部分之间存在聚焦电极，其中聚焦电极在DAF的一侧提供孔，这些孔在形状上相互不同，用于通过电子束，而且DAF部分包括第一中间电极和第二中间电极，第二中间电极放置在第一中间电极和主透镜之间。在聚焦电极的一侧以及第二中间电极的一侧，第一中间电极提供有形状相互不同用于通过电子束的孔。在第一中间电极的一侧，第二中间电极也具有形状相互不同，用于通过电子束的孔。这样，可以通过在相对的孔之间提供电场来容易地实现对于三个电子束具有相互不同强度的电子透镜。
特别地，在操作中，可以通过在聚焦电极中的孔和在第一中间电极中面对聚焦电极的孔之间提供电场来形成第一电子透镜，第一中间电极接收动态电压Vdyn1。在操作中，可以通过在第二中间电极中的孔和在第一中间电极中面对第二中间电极的孔之间提供电场来形成第二电子透镜，第二中间电极接收第二动态电压Vdyn2。第二电子透镜的强度与电压差值Vdyn2-Vdyn1成比例。主透镜的强度也由第二动态电压Vdyn2来调整。
一般而言，第一动态电压Vdyn1和第二动态电压Vdyn2都与由阴极射线管接收的图象信号同步。然而，它们的幅度彼此独立，使得第二电子透镜的强度对于第一电子透镜的强度是独立可变的。
此外，DAF部分可以包括第三电子透镜，它对于各电子束具有相互不同的强度，第三电子透镜的强度独立于第一和第二电子透镜的强度是可变的。可以使用这样的DAF部分独立地调整每种颜色的聚焦。如果颜色相关的散焦具有非常强的不对称，则这提供了一个优点。而且，如果对光点尺寸提出了严格的要求，则这也可以是有利的，例如在FIT管中，其中在垂直于荧光体轨迹的方向，即通常是垂直的方向上的光点尺寸，应该限制在大约300微米，以便防止颜色误差。
从专利申请JP-A-2000011916得知额外的电极配置，该配置在DAF部分之前，并且通过该配置对于每个电子束的聚焦可以独立地调整。然而，在这个专利申请中，使用了非常规的元件，这些元件与用于根据本发明的阴极射线管中的传统电子透镜相比很昂贵，而且难于制造。
在其中DAF部分中存在第三电子透镜的阴极射线管的一个实施例，具有一个第三中间电极，它放置在第二中间电极和主透镜之间，并且在第二中间电极的一侧提供形状相互不同、用于通过电子束的孔。然后，在操作中，能够通过在第三中间电极中的孔和第二中间电极中的、面对第三中间电极的用于通过电子束的孔之间提供第三电场来形成第三电子透镜。
为了提供第三电场，第三中间电极接收第三动态电压Vdyn3。第三电子透镜的强度与电压差值Vdyn3-Vdyn2成比例。此外第三动态电压Vdyn3与图象信号同步，但是具有独立于Vdyn1和Vdyn2的幅度。因此，第三电子透镜的强度对于第一和第二电子透镜的强度是独立可变的。
在这样的实施例中，第一、第二和第三中间电极可以按任意顺序放置在DAF部分中。在操作中，任何组合都可以构成第一、第二和第三电子透镜是显而易见的，其中第一、第二和第三电子透镜对于三个电子束具有相互不同的强度，并且彼此都是独立可变的。
本发明的这些和其他的方面将从下文中所描述的实施例变得更加明白，并且将参考这些实施例进行阐述。
在附图中图1示意性地示出具有三个电子束路径的已知的彩色阴极射线管；图2示出已知阴极射线管的等效光学透镜模型；图3示出在已知阴极射线管中电子束的光点；图4示意性地示出颜色相关的散焦的不对称；图5是根据本发明的阴极射线管的第一实施例的横截面；图6是依照第一实施例的阴极射线管的DAF部分的等距表示；图7示出第一实施例的等效光学透镜模型；图8示出动态聚焦电压Vdyn1和Vdyn2的信号形状的例子；图9是阴极射线管的另一个实施例的横截面；图10是另一个实施例的DAF部分的等距表示；图11示出动态聚焦电压Vdyn1、Vdyn2和Vdyn3的信号形状的例子；图12示出包括根据本发明的阴极射线管的图象显示设备。
具体实施例方式
在如图1所示的已知的彩色阴极射线管中，电子枪1产生对应于红色的第一外侧电子束EBR，对应于绿色的中间电子束EBG，以及对应于蓝色的第二外侧电子束EBB。
电子枪包括三个发射电子的电子源10R、10G和10B。在束成形部分20中，发射的电子形成相应的电子束EBR、EBG和EBB。这些电子束由透镜系统30、40和50在阴极射线管的显示屏3上成像。为了使通过电子枪1的电子加速，显示屏3接收例如30kV的阳极电压Va。
聚焦电极30接收固定的聚焦电压Vf。一般而言，这个电压大约是阳极电压Va的25％，例如，7.5kV。
DAF部分40包括接收动态聚焦电压Vdaf的单个中间电极。动态聚焦电压Vdaf的值取决于电子束EBR、EBG和EBB的偏转，并且如果电子束EBR、EBG和EBB落在显示屏3的边角处，则动态聚焦电压Vdaf的值是最大的。如果电子束落在显示屏3的中央C处，则动态聚焦电压Vdaf等于例如Vf，而在边角处则要大1kV。对于具有相对较大的偏转角的阴极射线管，例如，120度或更大，则在边角处要求更大的动态聚焦电压。
因为在聚焦电极30和DAF部分40的相对侧分别提供垂直和水平的矩形孔，所以可以在聚焦电极30和DAF部分40之间形成电子光学四极透镜，其中透镜的强度随着动态聚焦电压的增加而增加。这个电子光学四极透镜用于最优化补偿像散的目的，该像散是由于偏转装置2的偏转而在电子束EBR、EBG和EBB中产生的。
主透镜50将电子束EBR、EBG和EBB聚焦在显示屏3上。主透镜50的强度与阳极电压Va和动态聚焦电压Vdaf之间的差值成比例。主透镜50的强度随着Vdaf的增加而降低。该措施补偿电子束EBR、EBG和EBB聚焦的改变，这种改变是由于偏转装置2的偏转而导致电子束在主透镜50和显示屏3之间经过较长的路径所引起的。
在偏转装置2的区域中，电子束EBR、EBG和EBB位于“一字排列式”平面上彼此相距给定距离p的位置。这个距离p被称为“枪间距”，例如是6毫米。依据电子束EBR、EBG和EBB的偏转，偏转装置2构成对于每种颜色具有不同强度的电子透镜，也就是已经说明的偏转透镜。
一般而言，对于每种颜色，偏转装置2在水平方向上都是自会聚的，使得电子束EBR、EBG和EBB在水平方向上基本上在整个显示屏3上都是对焦的。因此，DAF部分40的透镜作用可以通过调整主透镜50的强度在水平方向上加以补偿，使得电子束EBR、EBG和EBB在水平方向上的聚焦不改变。
图2示出在操作中的已知彩色阴极射线管的等效光学透镜模型，其中电子束EBR、EBG和EBB的落点位于显示屏3的东边缘附近。
该图是透镜系统的横截面，该透镜系统包括在垂直于“一字排列式”平面的平面上的DAF部分40、主透镜50和偏转透镜2’。
在电子枪1中，DAF部分40和主透镜50对于每种颜色具有基本上相同的强度，而偏转透镜2’对于每种颜色具有不同的强度。因此，在偏转期间，电子束EBR、EBG和EBB的每一个都在垂直方向上在显示屏3上对焦是不可能的。
电子枪1对于绿色电子束EBG是最优化的，使得绿色电子束的光点BSG具有最佳的聚焦。这是通过图3中的光点BSR、BSG和BSB说明的。
红色电子束EBR的光点BSR在垂直方向上过聚焦，这是因为在垂直方向上偏转透镜2’对于红色电子束相对较强，而蓝色电子束EBB的光点BSB在垂直方向上欠聚焦，这是因为在垂直方向上偏转透镜2’对于蓝色电子束EBB相对较弱。
如图4所示，对于常规彩色阴极射线管，颜色相关的散焦的作用是不对称的。在该图中，示出根据沿电子束EBR、EBG和EBB的场轴的落点的、三个电子束EBR、EBG和EBB所需要的透镜强度SR、SG和SB。
可以看出，在显示屏的西侧，对于从外部观看显示屏的人来说是右手侧，中间电子束EBG所需要的透镜强度SG和第二外侧电子束EBB所需要的透镜强度SB之间的差值SG-SB，大于第一外侧电子束EBR所需要的透镜强度SR和中间电子束EBG所需要的透镜强度SG之间的差值SR-SG。所需要的透镜强度在这里理解为是指在垂直方向上的透镜强度，在该强度下电子束在显示屏上对焦。
还可以看出，在显示屏的东侧，对于从外部观看显示屏的人来说是左手侧，第二外侧电子束EBB所需要的透镜强度SB和中间电子束EBG所需要的透镜强度SG之间的差值SB-SG，小于中间电子束EBG所需要的透镜强度SG和第一外侧电子束EBR所需要的透镜强度SR之间的差值SG-SR。
例如，在如LG菲利普显示器提供的36”宽屏纯平阴极射线管中，偏转角为103度，在屏的东北角处红色所需要的透镜强度SR＝-40屈光度，绿色所需要的透镜强度SG＝-26屈光度，蓝色所需要的透镜强度SB＝-21屈光度。因此，在红色和绿色所需的透镜强度之间的差值SR-SG＝-14屈光度，和蓝色和绿色所需的透镜强度之间的差值SG-SB＝-5屈光度之间存在不对称。
一般而言，在显示屏的西侧上的第一外侧电子束与在显示屏东侧上的第二外侧电子束具有基本上相同的性能，反之亦然。
在上述的例子中，在屏的西北角处，红色所需要的透镜强度SR＝-21屈光度，绿色所需要的透镜强度SG＝-26屈光度，蓝色所需要的透镜强度SB＝-40屈光度。
根据本发明的阴极射线管的第一实施例具有带有DAF部分140的电子枪101，其中DAF部分140包括第一中间电极141和第二中间电极142，如图5所示。在图6中更详细地示出DAF部分140。
在电子枪101中，源110R、110G和110B发射电子。这些发射的电子可以通过束成形部分120形成电子束EBR、EBG和EBB。
第一中间电极141位于离聚焦电极130例如0.4毫米的距离D1处，并且耦合到第一动态电压源Vdyn1，在操作中，通过第一中间电极可以在聚焦电极30中的孔161R、G、B和在第一中间电极141面对聚焦电极的一侧中的孔162R、G、B之间形成第一电子透镜L1。这样，第一电子透镜L1在垂直方向上的强度S1R、S1G和S1B取决于第一动态聚焦电压Vdyn1。
第二中间电极142位于离第一中间电极141例如0.4毫米的距离D2处，并且耦合到第二动态电压源Vdyn2，在操作中，通过第二中间电极可以在第二中间电极142中的孔164R、G、B和在第一中间电极141面对第二中间电极的一侧中的孔163R、G、B之间形成第二电子透镜L2。这样，第二电子透镜L2在垂直方向上的强度S2R、S2G和S2B取决于第二动态聚焦电压Vdyn2和第一动态聚焦电压Vdyn1之间的差值Vdyn2-Vdyn1。
随着Vdyn2的增加，主透镜对于所有三个电子束EBR、EBG和EBB的强度都降低相等的程度。
阴极射线管中的偏转装置102在水平方向上是自会聚的。第一电子透镜L1和第二电子透镜L2是以这样的方式制造，那就是可以通过调整主透镜50的强度来补偿在水平方向上第一电子透镜L1和第二电子透镜L2的线性组合的效果。因此，在操作中，电子束EBR、EBG和EBB在水平方向上在整个显示屏上基本上保持对焦。
孔161R、G、B...164R、G、B是矩形的，并且在水平方向(x)和垂直方向(y)上的尺寸如表1所示。孔具有相互不同的形状，使得对于电子束EBR、EBG和EBB，第一电子透镜L1和第二电子透镜L2在垂直方向上具有相互不同的强度S1R、S1G、S1B；S2R、S2G、S2B。
表1孔161R、G、B...164R、G、B的尺寸R G B161x0.70mm 1.15mm 3.39mmy3.10mm 4.25mm 2.21mmL1162x1.60mm 4.25mm 3.24mmy4.24mm 1.15mm 0.70mm163x3.39mm 1.15mm 0.70mmy2.21mm 4.25mm 3.10mmL2164x3.24mm 4.25mm 1.60mmy0.70mm 1.15mm 4.24mm已经发现，在操作中，在这样的孔161R、G、B...164R、G、B之间形成的电子透镜L1和L2的线性组合L1+L2可以令人满意地补偿在垂直方向上的颜色相关的散焦。
图7示出第一实施例的一个等效光学透镜模型。该图示出在电子束EBR、EBG和EBB落在显示屏103上显示屏103的东边缘E附近的情况下，在垂直于“一字排列式”平面的平面上，第一电子透镜L1和第二电子透镜L2的线性组合L1+L2、主透镜50以及偏转透镜102’的透镜作用。如果电子束EBR、EBG和EBB落在显示屏的边缘，它们被自会聚的偏转装置102偏转。因此，在垂直方向上产生正偏转透镜102’，该透镜使电子束EBR、EBG和EBB聚焦。
偏转透镜102’对于三个电子束具有相互不同的强度。因此，其中一个外侧电子束在显示屏的边缘附近过聚焦。在操作中，这会被补偿，因为第一电子透镜L1和第二电子透镜L2的线性组合对电子束EBR、EBG和EBB起作用。
第一电子透镜L1对于每个电子束EBR、EBG和EBB具有它自己的强度，对于红色电子束EBR的强度最大，并且对于蓝色电子束EBB的强度最小。第二电子透镜L2对于每种电子束EBR、EBG和EBB也具有它自己的强度，对于蓝色电子束EBB的强度最大，并且对于红色电子束EBR的强度最小。
在显示屏的东侧上，第一电子透镜L1强于第二电子透镜L2，这可从图7中看出。因此，线性组合L1+L2的透镜作用对于红色来说最强，而对于蓝色来说最弱。
图8所示的动态聚焦电压Vdyn1和Vdyn2可以用于驱动第一中间电极141和第二中间电极142。在图中，示出与电子束EBR、EBG和EBB沿显示屏103的行轴的落点相关的、动态聚焦电压Vdyn1和Vdyn2的幅度。
在显示屏103的中央C中，动态聚焦电压Vdyn1和Vdyn2等于供给聚焦电极130的固定聚焦电压Vf。随着电子束EBR、EBG和EBB的偏转程度的增加，动态聚焦电压Vdyn1和Vdyn2也增加。
第二动态聚焦电压Vdyn2，优选地是四阶信号，具有例如最大幅度为1000V的浴缸形状。在中央C的东侧，第一动态聚焦电压Vdyn1基本上等于Vdyn2。例如，在显示屏103的东边缘E附近，Vdyn1的最大幅度为980V。然而，在中央C的西侧上，Vdyn1显著小于Vdyn2。例如，在显示屏103的西边缘W附近，Vdyn1的最大幅度为100V。
通过使用这样的动态聚焦电压Vdyn1和Vdyn2，第一电子透镜L1主要在显示屏103的东侧起作用，并且第二电子透镜L2主要在显示屏103的西侧起作用。这样，如图7所示的透镜作用可以在操作中获得。
阴极射线管的另一个实施例包括提供有DAF部分240的电子枪201，其中DAF部分240包括第一中间电极241、第二中间电极242和第三中间电极243，如图9所示。在图10中更详细地示出DAF部分240。
在电子枪201中，源210R、210G和210B发射电子。这些发射的电子可以通过束成形部分220形成电子束EBR、EBG和EBB。
第一中间电极241位于离聚焦电极230例如0.4毫米的距离D1处，并且在操作中接收第一动态电压Vdyn1。由此可以在孔261R、G、B和孔262R、G、B之间形成第一电子透镜L1。第一电子透镜L1的强度S1R、S1G和S1B与Vdyn1成比例。
第二中间电极242位于离第一中间电极241例如0.4毫米的距离D2处，并且在操作中接收第二动态电压Vdyn2。由此可以在孔263R、G、B和孔264R、G、B之间形成第二电子透镜L2。第二电子透镜L2的强度S2R、S2G和S2B与电压差值Vdyn2-Vdyn1成比例。
第三中间电极243位于离开第二中间电极242例如0.4毫米的距离D3处，并且在操作中接收第三动态电压Vdyn3。第三电子透镜L3由此可以在孔265R、G、B和孔266R、G、B之间形成。第三电子透镜L3的强度S3R、S3G和S3B与电压差值Vdyn3-Vdyn2成比例。
阴极射线管中的偏转装置102在水平方向上是自会聚的。第一电子透镜L1、第二电子透镜L2和第三电子透镜L3是以这样的方式形成的，那就是可以通过修改主透镜50的强度来补偿在水平方向上三个电子透镜的线性组合的作用。因此，在操作中，电子束EBR、EBG和EBB在水平方向上在整个显示屏上基本上保持对焦。
在另一个实施例中，孔261R、G、B...266R、G、B是矩形的，并且具有相互不同的形状。特别地，它们在水平方向x和垂直方向y上的尺寸如表2所示。因此，对于三个电子束EBR、EBG和EBB，电子透镜L1、L2和L3在垂直方向上的强度S1R、S1G、S1B；S2R、S2G、S2B；S3R、S3G、S3B相互不同。
表2孔261R、G、B...266R、G、B的尺寸R G B261x2.21mm 3.10mm 2.21mmy3.39mm 0.70mm 3.39mmL1262x0.70mm 4.24mm 0.70mmy3.24mm 1.60mm 3.24mm263x0.70mm 1.15mm 3.39mmy3.10mm 4.25mm 2.21mmL2264x1.60mm 4.25mm 3.24mmy4.24mm 1.15mm 0.70mm265x3.39mm 1.15mm 0.70mmy2.21mm 4.25mm 3.10mmL3266x3.24mm 4.25mm 1.60mmy0.70mm 1.15mm 4.24mm
在给定配置中，对于每种颜色的聚焦可以通过在操作中在孔261R、G、B...266R、G、B之间形成的电子透镜L1、L2和L3的线性组合L1+L2+L3，来尽可能最优化地进行调节。这个实施例优选地可用于没有荫罩的FIT阴极射线管。
图11所示的动态聚焦电压Vdyn1、Vdyn2和Vdyn3可以用于驱动第一中间电极241、第二中间电极242和第三中间电极243。
在图中，示出与电子束EBR、EBG和EBB沿显示屏2 3的行轴的落点相关的动态聚焦电压Vdyn1、Vdyn2和Vdyn3的幅度。在显示屏203的中央C中，动态聚焦电压Vdyn1、Vdyn2和Vdyn3等于供给聚焦电极230的固定聚焦电压Vf。动态聚焦电压Vdyn1、Vdyn2和Vdyn3随着电子束EBR、EBG和EBB的偏转的增加而增加。
第三动态聚焦电压Vdyn3具有例如最大幅度为1000V的浴缸形状。在中央C的东侧，第二动态聚焦电压Vdyn2基本上等于Vdyn3，例如，在显示屏203的东边缘E附近，Vdyn2的最大幅度为980V。然而，在中央C的西侧上，Vdyn2显著小于Vdyn3，例如，在显示屏203的西边缘W附近，Vdyn2的最大幅度为100V。
第一动态聚焦电压Vdyn1在显示屏的较大部分上等于第二动态聚焦电压Vdyn2。然而，对于电子束EBR、EBG和EBB的相对较大的偏转角，Vdyn1大于Vdyn2。例如，在显示屏的西边缘W和东边缘E上，Vdyn1比Vdyn2大300V。
在另一个实施例中，第二电子透镜L2将电子束EBR、EBG和EBB主要聚焦在显示屏203的东侧，第三电子透镜L3将电子束EBR、EBG和EBB主要聚焦在显示屏203的西侧，并且第一电子透镜L1构成校正透镜。
图12中示出包括根据本发明的阴极射线管的第一实施例的图象显示设备。
图象显示设备中的控制单元A适用于接收图象信号VID，用于在操作中产生调制信号MR、MG和MB以及位置信号Px和Py。
调制信号MR、MG和MB可以适用于相应的电子源110R、110G和110B，用于调制电子束EBR、EBG和EBB的电流密度，并因此改变亮度，红色、绿色和蓝色荧光体就以该亮度在显示屏103上电子束EBR、EBG和EBB相应的落点位置处发光。
位置信号Px和Py可以加到形成行频偏转电流IL和场频偏转电流IF的偏转电路D。偏转装置102可以耦合到偏转电路D，用于接收偏转电流IL和IF。特别地，偏转装置102包括接收行频偏转电流IL的行偏转线圈LL，用于在操作中将电子束EBR、EBG和EBB在水平方向上偏转。此外，偏转装置102包括接收场频偏转电流IF的场偏转线圈LF，用于在操作中将电子束EBR、EBG和EBB在垂直方向上偏转。
位置信号Px和Py还可加到聚焦电路F，用于与其同步地产生动态聚焦电压Vdyn1和Vdyn2。在操作中，第一中间电极141接收第一动态聚焦电压Vdyn1，并且第而中间电极142接收第二动态聚焦电压Vdyn2。
附图都是示意性的，并没有按比例画出。显而易见的是本发明是通过附图以及它们的描述进行说明的，但并不局限于此。上述实施例，特别是带有孔的中间电极、动态聚焦电压的幅度和信号形状的配置只是实现第一电子透镜、第二点子透镜，以及如果适用的话，第三电子透镜的可能性中的几种。本领域的技术人员将能够构造出许多根据本发明的阴极射线管和图象显示设备的替换实施例。
权利要求
1.阴极射线管(CRT)，包括显示屏(3)，用于将电子光学图象转换成为光图象，以及电子光学系统(1)，包括电子源(10R，10G，10B)，并列设置在一个平面上，用于发射电子；束成形部分(20)，用于从由相应的电子源(10R，10G，10B)发射的电子形成第一外侧电子束(EBR)、中间电子束(EBG)和第二外侧电子束(EBB)；主透镜(50)，用于将电子束(EBR，EBG，EBB)聚焦在显示屏(3)上；偏转装置(2)，用于在横跨显示屏的范围内偏转电子束(EBR，EBG，EBB)(3)；以及DAF部分(40)，用于根据电子束(EBR，EBG，EBB)在显示屏(3)上的落点动态地调整电子束(EBR，EBG，EBB)的聚焦和像散，其特征在于DAF部分(40)包括第一电子透镜(L1)，它对于电子束(EBR，EBG，EBB)具有相互不同的强度(S1R，S1G，S1B)，以及第二电子透镜(L2)，它对于电子束(EBR，EBG，EBB)具有相互不同的强度(S2R，S2G，S2B)，第二电子透镜(L2)的强度(S2R，S2G，S2B)可独立于第一电子透镜(L1)的强度(S1R，S1G，S1B)而变化。
2.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于在第一电子透镜(L1)中，第一外侧电子束(EBR)的强度(S1R)大于中间电子束(EBG)的强度(S1G)，并且第二外侧电子束(EBB)的强度(S1B)小于中间电子束(EBG)的强度(S1G)。
3.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于在第一电子透镜(L1)中，第一外侧电子束(EBR)的强度(S1R)小于中间电子束(EBG)的强度(S1G)，并且第二外侧电子束(EBB)的强度(S1B)大于中间电子束(EBG)的强度(S1G)。
4.如权利要求1、2或3所述的阴极射线管，其特征在于第一电子透镜(L1)和第二电子透镜(L2)对于中间电子束(EBG)的强度(S1G，S2G)基本上相等，第一电子透镜(L1)对于第一外侧电子束(EBR)的强度(S1R)和第二电子透镜(L2)对于第二外侧电子束(EBB)的强度(S2B)基本上相等，并且第一电子透镜(L1)对于第二外侧电子束(EBB)的强度(S1B)和第二电子透镜(L2)对于第一外侧电子束(EBR)的强度(S2R)基本上相等。
5.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于将聚焦电极(30)布置在束成形部分(20)和DAF部分(40)之间，该聚焦电极在面对DAF部分(40)的一侧上提供有形状相互不同的孔(61R，G，B)，以用于通过电子束(EBR，EBG，EBB)，并且DAF部分(40)包括第一中间电极(41)和第二中间电极(42)，第二中间电极(42)放置在第一中间电极(41)和主透镜(50)之间，第一中间电极(41)在面对聚焦电极(30)的一侧上提供有形状相互不同的孔(62R，G，B)，以用于通过电子束(EBR，EBG，EBB)，并且在面对第二中间电极(42)的一侧上提供有形状相互不同的孔(63R，G，B)，以用于通过电子束(EBR，EBG，EBB)，第二中间电极(42)在面对第一中间电极(41)的一侧上提供有形状相互不同的孔(64R，G，B)，以用于通过电子束(EBR，EBG，EBB)。
6.如权利要求5所述的阴极射线管，其特征在于第一电子透镜(L1)可以使用在聚焦电极(30)中的孔(61R，G，B)和第一中间电极(41)中的孔(62R，G，B)之间的第一电场来形成，其中，在操作中，可以通过将第一中间电极(41)耦合到第一动态电压源(Vdyn1)来施加该第一电场，并且第二电子透镜(L2)可以使用在第一中间电极(41)中的孔(63R，G，B)和第二中间电极(42)中的孔(64R，G，B)之间的第二电场来形成，其中，在操作中，可以通过将第二中间电极(42)耦合到第二动态电压源(Vdyn2)来施加该第二电场。
7.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于DAF部分(40)包括第三电子透镜(L3)，它对于电子束(EBR，EBG，EBB)具有相互不同的强度(S3R，S3G，S3B)，第三电子透镜(L3)的强度(S3R，S3G，S3B)可独立于第一电子透镜(L1)和第二电子透镜(L2)的强度(S1R，S1G，S1B；S2R，S2G，S2B)而变化。
8.如权利要求6和7所述的阴极射线管，其特征在于DAF部分(40)包括放置在第二中间电极(42)和主透镜(50)之间的第三中间电极(43)，第三电子透镜(L3)可以使用在第三中间电极(43)中具有相互不同形状的、用于通过电子束(EBR，EBG，EBB)的孔(66R，G，B)和第二中间电极(42)中具有相互不同形状的、用于通过电子束(EBR，EBG，EBB)的孔(65R，G，B)之间的第三电场来形成，在操作中，可以通过将第三中间电极(43)耦合到第三动态电压源(Vdyn3)来施加该第三电场。
9.如权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于第一电子透镜(L1)和第二电子透镜(L2)是像散的。
10.如权利要求9所述的阴极射线管，其特征在于偏转装置(2)在第一方向上是自会聚的。
11.图象显示设备，包括如权利要求1到10中任何一项所述的阴极射线管。
全文摘要
彩色阴极射线管(CRT)具有用于产生三个电子束(EBR，EBG，EBB)的电子光学系统(1)、偏转装置(2)以及屏(3)。在操作中，偏转装置(2)使电子束(EBR，EBG，EBB)偏转，以便改变电子束在屏(3)上的落点位置。然而，由于电子束的偏转，会使电子束散焦并改变屏(3)上的光点。在具有相对较大屏的彩色阴极射线管中，电子束散焦可以因每个电子束(EBR，EBG，EBB)的不同强度而被觉察。本发明通过提供电子光学系统(1)中的改进的DAF部分(40)来提供这个问题的解决方法。DAF部分(40)包括至少两个电子透镜(L1，L2)，它们对于每个电子束(EBR，EBG，EBB)具有不同强度。
文档编号H01J29/48GK1547755SQ02816724
公开日2004年11月17日 申请日期2002年7月12日 优先权日2001年8月27日
发明者W·L·伊泽曼, M·P·C·M·克里恩, C M 克里恩, W L 伊泽曼 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司