专利名称：荫罩式彩色阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种荫罩式彩色阴极射线管(CRT)，该CRT有一个一字式排列的电子枪，电子枪设有四极结构的控制栅极。
电子束撞击彩色CRT的荧光屏，荧光屏上就产生束点。由这些束点形成再生图象的象素，因此束点的直径要小，形状尽可能圆，否则分辨率不能令人满意。可是，装在具一字式排列的电子枪的彩色CRT中的偏转系统系构制得使其能自行会聚，从而使电子束受到枕形水平偏转磁场和桶形垂直偏转磁场的作用，这使各束点，特别是在荧光屏周边的那些束点，在直径方向上畸变。
要解决这个问题，就要把控制栅极、加速栅极和聚焦栅极三者中的至少一个加以改造，使其电子束通孔呈非圆形，从而产生象散透镜场。四极式控制栅极，例如日本实用新型公报62-44448中所公开的那一种，就是这种作法的一个实例。如此得出的象散透镜场使通过偏转磁场的电子束的截面能取得水平方向上伸长的矩形，同时使电子束交叉部分的虚象减少到最小程度。
四极式控制栅极有这样一个缺点，即束点的垂直直径在直径方向上变小时，扫描中的电子束可能干扰荫罩孔，从而使再生图象中产生严重的网纹效应。这种网纹效应在例如几微安至几十微安范围的小电流区中最为突出。
本发明的荫罩式彩色阴极射线管(CRT)克服了现有技术的上述和其它许多缺点和不足。这种阴极射线管配备有一个一字式排列的电子枪，该电子枪含有一个控制栅极、一个加速栅极、一个聚焦栅极和一个最后加速栅极，其中控制栅极的主表面内侧设有一个金属板，金属板上有个水平方向直径为H、垂直方向直径为V、水平方向伸长的、矩形第一孔，控制栅极主表面有一个水平方向直径基本上等于第一孔的水平方向直径的垂直方向伸长的矩形第二孔，第二孔与第一孔同心，其中存在着以表达式1＜H/V＜1.4表示的关系。
在一最佳实施例中，控制栅极有一个水平方向直径为H、垂直方向直径为V、朝向其主表面的阴极的、水平方向伸长的、矩形第一孔，该主表面有一个朝向加速栅极的、垂直方向伸长的、矩形的第二孔，该第二孔的水平方向直径基本上等于第一孔的水平方向直径，第二孔与第一孔同心，其中存在着以表达式1＜H/V＜1.4的表示的关系。
在一最佳实施例中，加速栅极的厚度为G2t，加速栅极与聚焦栅的间距为G2-3，其中存在着以表达式1＜G2t/H＜2和1＜G2-3/H＜2表示的关系。
因此，这里所述的这个发明可以达到提供这样一种彩色阴极射线管的目的，这种阴极射线管的分辨率高，再生图象中不可能有网纹效应。
参看下列附图，本领域中的技术人员即可更好地更理解本发明，并明白本发明的许多目的的和优点。
图1是本发明彩色阴极射线管的剖面图;
图2是电子枪局部剖开的透视图;
图3(a)和图3(b)分别示出电子枪控制栅极的侧视图和正视图;
图4和图5是一字式排列的电子枪中各电极的水平剖面和垂直剖面，每个都是举例说明了具四极结构控制栅极的一字式电子枪的工作情况;
图6示出了束点垂直方向畸变的模样;
图7是束点直径与H/V的关系曲线以及网纹干扰强度与H/V的关系曲线;
图8(a)和8(b)示出一字式电子枪中排列的控制栅极的两个实例的主要部分的透视图。
现在就以一个彩色阴极射线管(29英寸，偏转角110°)为例来描述本发明。
图1示出了一字式电子枪，该电子枪包括水平对准成一字形的三个阴极1a、1b和1c、一个控制栅极2、一个加速栅极3、一个聚焦栅极4和一个作为最后加速栅极的阳极5。如图2所示，电子枪聚焦栅极4面向阳极5的端面设有水平方向伸长的孔6，孔6由调节电场用的金属板7a和7b分成三段。如图1所示，电子枪阳极5面向聚焦栅极4的端面具有另一个水平方向伸长的孔8。孔8也由调节电场用的金属板9a和9b分成三段。控制栅极2的内表面2a设有金属板10，以形成四极结构。
参看图3a和3b，控制栅极2的主表面2a上设有垂直方向伸长的矩形孔11，各金属板10则设有与孔11同心的水平方向伸长的矩形孔12。孔12的水平方向直径H实质上与孔11的水平方向直径相等。孔12的垂直方向直径V小于孔11的垂直方向直径。在所举的实例中，各值的大小如下水平方向直径H为0.56毫米;
垂直方向直径V为0.50毫米;
因而H/V为1.12。
加速栅极3中对准排列成一字形的三个电子束通孔都是滚圆的，各通孔的直径与孔12的水平方向直径H相等，都是0.56毫米。朝向聚焦栅极4的、对准排列成一字形的三个电子束通孔都是滚圆的，各通孔的直径为0.9毫米。加速栅极3的厚度G2t为0.8毫米。控制栅极2与加速栅极3之间的间距G1-2为0.20毫米，加速栅极3与聚焦栅4之间的间距G2-3为0.80毫米。各阴极加有0伏至大约200伏经调制原电压，其中控制栅极接地。接着是把约为7千伏至9千伏的电压加到聚焦栅极4上，把约为25千伏至35千伏的电压加到阴极5上。
现在参看图4和图5说明具有上述四极结构的一字式电子枪工作情况的一个实例。
图4和图5分别为H/V值取1时电子束的状态的水平方向剖面图和垂直方向剖面图。如图4所示，在该水平剖面中，电子束B在控制栅极G1附近发生交叉Ch(以下称之为“水平方向交叉”)。如图5所示，在垂直剖面中，电子束B在加速栅极G2附近发生交叉Cv(以下称之为“垂直方向交叉”)。在该状态下，电子束B通过预聚焦透镜场L1和主透镜场L2冲撞荧光屏，从而在荧光屏上产生束点。自会聚结构使电子束无论偏转角如何变化必然始终处于聚焦状态。如果该电子透镜系统是在水平方向交叉处Ch聚焦，则垂直方向上的交叉Cv就从水平交叉Ch偏向主透镜。于是各束点在垂直方向上处于欠焦状态，呈图6所示的垂直伸长模样，使分辨率变低。
H/V取1.4时，垂直方向交叉Cv趋近水平方向交叉Ch，从而使电子束的垂直方向直径与其水平方向直径相等。低电流区中各束点的垂直方向直径变得过小，从而产生网纹效应。
在所举的实施例中，H/V取1.12。如图7所示，这个值处在表示束点直径的特性曲线a与表示网纹效应强度的特性曲线b的交点。这两条曲线的交点意味着兼顾束点直径和网纹效应强度的一个点，因此保持这个位置就可以避免产生网纹效应而不致降低分辨率。
其它因素也很重要。其中一个因素是间距G2-3/H，其中间距G2-3是加速栅极G2与聚焦栅G3之间的间距;另一因素是G2t/H，其中G2t是加速栅极G2的厚度。在所举的实施例中，G2-3/H为1.43，G2t/H为1.43。最好是满足下列条件1＜G2-3/H＜21＜G2t/H＜2
G2-3/H取1或小于1时，预聚焦透镜太强，从一个交叉产生的电子束在小电子束电流区靠近预矛焦透镜的一点上产生另一个交叉。于是在荧光屏周边部分的周围产生正好聚焦的束点，从而使网纹效应出现。G2-3/H取2或大于2时，出现与G2-3/H取1或小于1时同形式的图象模糊现象，或者束点在荧光屏周边部分发生畸变。
G2t/H取1或小于1时，大电子束电流区的电子束受到主透镜的球面象差作用，从而产生图象模糊现象。各束点，特别是荧光屏周边部分中的束点，可能会因偏转而畸变。G2t/H取2或大于2时，电子束的直径势必变得过小，而且透镜的放大倍数提高，从而使荧光屏中心产生的束点的直径变大。
在所举的实施例中，控制栅极内表面上设有金属板10，金属板10设有图8(a)所示的一个成两梯级状的孔。也可以不用金属板10而将该两梯极状的孔一次冲压，直接开在控制栅极2中，如图8(b)所示。
从上面的介绍可知，本发明能使小电子束电流区中的束点保持适当的直径，同时使大电子束电流区中束点的直径保持最小，从而产生高的分辨率而不致引起网纹效应。
可以理解的是，在不脱离本发明的范围和精神的前提下，本领域的技术人员都知道而且都不难对上述实施例作出变种和修改。因此不想使本说明书所附的权利要求书的范围局限于这里的描述，而是应该把权利要求书视为包括属于本发明的、具有可取得专利的新颖性的所有特点，包括那些本领域的人员认为是本发明的同等物的所有特点在内。
权利要求
1.一种荫罩式彩色阴极射线管，它配备有一个一字式排列的电子枪，该电子枪包括一个控制栅极、一个加速栅极、一个聚焦栅极和一个最后加速栅极；其特征在于，控制栅极的主表面内侧设有一个金属板，该金属板上有一个水平方向伸长的矩形第一孔，该孔水平方向直径为H、垂直方向直径为V，控制栅极主表面有一个垂直方向伸长的矩形第二孔，该孔水平方向直径基本上等于第一孔的水平方向的直径，第二孔与第一孔同心，其中存在着以表达式1＜H/V＜1.4表示的关系。
2.一种荫罩式彩色阴极射线管，它配备有一个一字式排列的电子枪、一个控制栅极、一个加速栅极、一个聚焦栅极和一个最后加速栅极，其特征在于，控制栅极有一个水平方向直径为H、垂直方向直径为V、朝向其主表面的阴极的、水平方向伸长的矩形第一孔，该主表面有一个朝向加速栅极的垂直方向伸长的矩形第二孔，该第二孔的水平方向直径基本上与第一孔的水平方向直径相等，第二孔与第一孔同心，其中存在着以表达式1＜H/V＜1.4表示的关系。
3.根据权利要求1或2所述的荫罩式彩色阴极射线管，其特征在于，加速栅极的厚度为G2t，加速栅极与聚焦栅极的间距为G2-3，其中存在着以表达式1＜G2t/H＜2和1＜G2-3/H＜2表示的关系。
全文摘要
一种荫罩式彩色阴极射线管，它配备有一个一字式排列的电子枪，该电子枪有一个四极结构的控制栅极，其中该控制栅极有一个水平方向直径为H、垂直方向直径为V的细长矩形孔，且其中存在着以表达式1＜H/V＜1.4。
文档编号H01J29/50GK1051821SQ9010889
公开日1991年5月29日 申请日期1990年10月30日 优先权日1989年10月30日
发明者芦崎重也, 厦原真佐男, 林明 申请人:松下电子工业株式会社