专利名称:阴极射线管的制作方法
本发明涉及适用于彩色显像管等的阴极射线管，特别涉及安装有进行动态象差补偿(dynamic astigmatism copmpensation)的电子枪构件的阴极射线管。
自会聚方式一字型彩色显像管具有发射一排配置3束电子束的一字型电子枪构件及形成使电子枪构件发射的电子束偏转用的非均匀磁场的偏转线圈，该一排配置的3束电子束由通过同一水平面上的中束及其两侧的一对边束构成。该电子枪构件发射的3束电子束，由于电子枪构件中所含的主透镜部分的作用，会聚在屏幕中央，同时由于枕形水平偏转磁场及桶形垂直偏转磁场形成的非均匀磁场的作用，自会聚于整个画面区域。
通过这样的非均匀磁场中的电子束，分别产生象差，例如如
图1A所示，由于枕形磁场10的作用，将受到箭头11H及11V方向的力。该电子束6在到达荧光屏周围部分时，在荧光屏上形成的束点12将如图1B所示产生失真。该失真是由于使电子束6在垂直方向即V轴方向产生过聚焦那样的偏转象差而发生的。
这样一来，束点12形成垂直方向扩展的光环(halo)部分13A及水平方向即H轴方向延伸的光芯(core)部分13B。显像管越大，或者显像管的偏转角越形成广角，则这样的偏转象差越大，使得荧光屏周围部分的清晰度显著降低。
解决这样的偏转象差造成的清晰度降低的方法之一例已在特开昭61-99249号公报、特开昭61-250934号公报、尤其是在特开平2-72546号公报中揭示。这些电子枪构件基本上都是如图2A所示，具有阴极K及第1～第5栅极G1～G5。该电子枪构件，沿电子束前进方向依次形成电子束发生部分GE、4极(quadrapotential)透镜部分QL及最后聚焦透镜部分EL。
形成4极透镜部分QL的第3栅极G3在与第4栅极G4相对的面上具有如图2B所示的3个矩形的电子束通过孔14a、14b及14c。第4栅极G4在与第3栅极G3相对的面上具有如图2C所示的3个矩形的电子束通过孔15a、15b及15c。形成的电子束通过孔14a、14b及14c的形状与电子束通过孔15a、15b及15c的形状不对称。
在这样的电子枪构件中，利用4极透镜QL及最后聚焦透镜部分EL的透镜强度随电子束的束偏转量而变化，来补偿向画面周围偏转的电子束所受到的偏转磁场产生的偏转像差的影响，以校正荧光屏上束点的失真。
但是，即使设有这样的校正手段，但当电子束向画面周围偏转时，虽能够抑制束点光环部分的发生，但不能完全补偿束点横向压扁的变形。
图3为图2所示电子枪构件内电子束轨迹及透镜作用的说明图。图中，实线表示电子束聚焦于画面中央、无偏转时的电子束轨迹及透镜作用，虚线表示电子束聚焦于画面周围、有偏转时的电子束轨迹及透镜作用。
如图3所示，无偏转时，电子束仅仅在实线所示的主电子透镜EL作用下聚焦于荧光屏中央。有偏转时，电子束在配置于主电子透镜EL的阴极一侧的4极透镜QL、主电子透镜EL及偏转线圈透镜DYL即偏转线圈形成的偏转磁场所含的偏转像差成分的作用下，聚焦于荧光屏的周围。
一般，阴极射线管由于具有自会聚型偏转磁场，因此变成水平方向H的聚焦力不改变，而仅仅在垂直方向具有聚焦透镜作用。为此，在图3中没有用图表示水平方向H的偏转磁场的透镜作用。
另外，有偏转时，主电子透镜EL的透镜强度如虚线所示变弱，为了补偿该水平方向H的聚焦作用，如虚线所示产生4极透镜QL。这样，通过图中虚线所示的电子束轨迹，聚焦于画面周围的画面上。
在图3所示的例中，电子束聚焦于荧光屏上时的透镜主面(principal plane)即假想的透镜中心(从阴极发射的电子束轨迹与入射至荧光屏电子束轨迹的交点)，在无偏转时处于位置A。而与此不同，在有偏转时，由于产生了4极透镜QL，故水平方向H的透镜主面从位置A移至4极透镜QL一侧的位置B。另外，这时垂直方向V的透镜主面从位置A移至荧光屏一侧的位置C。
因而，水平方向H的主面从位置A向阴极一侧后退至位置B，透镜倍率变大。即产生的作用是使荧光屏上的束点直径在水平方向增大。另外，垂直方向V的主面从位置A向荧光屏一侧前进至位置C，透镜倍率变小。即产生的作用是使荧光屏上的束点直径在垂直方向减小而压扁。结果在水平方向和垂直方向产生倍率差，到达屏幕周围的电子束束点在水平方向H变得扁长。
本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于，通过减轻电子束聚焦于画面周围时产生的水平方向与垂直方向透镜倍率差而导致的电子束横向压扁现象，提供在整个画面区域能够得到良好图像质量特性的阴极射线管。
本发明的阴极射线管，具有由形成并发射至少1束电子束的电子束形成部分及使该电子束加速并聚焦的主电子透镜部分构成的电子枪构件，以及产生使该电子枪构件发射的电子束偏转并在画面上的水平方向及垂直方向进行扫描用的偏转磁场的偏转线圈，其特征在于，前述主电子透镜，通过沿指向画面中央的电子束前进方向连续增大的电位分布形成，包含位于其内部的第2透镜区及在管轴方向其前后形成的第1和第3透镜区，在将相对于面向画面中央部分的无偏转电子束前进方向的互相垂直的方向作为水平方向及垂直方向时，该第2透镜区具有形成前述垂直方向的聚焦力相对于前述水平方向的聚焦力不一样的非对称透镜的构件。
附图简要说明图1A及图1B为枕形偏转磁场产生的电子束横向压扁现象的说明图。
图2A为表示以往电子枪构件的构造的剖面图，图2B及图2C为表示构成该电子枪构件采用的4极透镜的板状电极的正视图。
图3为图2A所示电子枪构件中电子束轨迹及透镜作用的说明图。
图4为表示本发明阴极射线管之一例的自会聚方式一字型彩色显像管基本构造的水平剖面图。
图5A为本发明第1实施形态有关的阴极射线管采用的电子枪构件的水平剖面图，图5B为该电子枪构件的垂直剖面图。
图6A为图5A所示电子枪构件的主电子透镜部分构成的概略示意图，图6B为该电子枪构件主电子透镜部分各栅极所加电压的电平分布图。
图7A为从屏幕一侧看本发明阴极射线管采用的电子枪构件筒状电极的正视图，图7B为从屏幕一侧看该电子枪构件板状电极的正视图，图7C为从阴极一侧看该电子枪构件板状电极的正视图，图7D为从阴极一侧看该电子枪构件筒状电极的正视图。
图8为图5A所示电子枪构件中电子束轨迹及透镜作用的说明图。
图9A及图9B为构成其他4极透镜部分用的将板状电极加以组合的概略示意图，图9C所示为本发明电子枪构件采用的板状电极的其他例子，图9D所示为本发明电子枪构件采用的筒状电极的其他例子。
图10A及图10B为构成其他4极透镜部分用的将电极加以组合的概略示意图。
图11A为概略表示第1实施形态有关的其他电子枪构件主电子透镜部分的水平剖面图，图11B为图11A所示主电子透镜部分的垂直剖面图。
图12为第1实施形态有关的其他电子枪构件产生的电子束轨迹及透镜作用的说明图。
图13A为本发明第2实施形态有关的阴极射线管采用的电子枪构件主电子透镜部分构成的概略示意图，图13B为该电子枪构件主电子透镜部分各栅所加电压的电平分布图。
图14为图13A所示电子枪构件中电子束轨迹及透镜作用的说明图。
图15A为概略表示第2实施形态有关的其他电子枪构件主电子透镜部分的水平剖面图，图15B为图15A所示主电子透镜部分的垂直剖面图。
图16为第2实施形态有关的其他电子枪构件产生的电子束轨迹及透镜作用的说明图。
下面，参照附图详细说明本发明有关的阴极射线管实施形态。
第1实施形态作为本发明阴极射线管之一例的自会聚方式一字型彩色显像管，如图4所示，具有由玻屏101及与该玻屏101封接成一体的玻锥102构成的玻壳。该玻屏101，在其内表面具有由发出蓝、绿、红色光的条状或点状的3色荧光层形成的荧光屏103(靶)。另外，玻屏101具有安装在其内部与荧光屏103相对、且有大量缝隙的荫罩104。
玻锥102具有设置在其管颈105内、发射通过同一水平面上的由中束及其两侧的一对边束构成的一排配置的3电子束106B、106G及106R的一字型电子枪构件107。玻锥102具有装在其外侧的、形成非均匀磁场的偏转线圈108。该非均匀磁场由相对于电子束进行方向即Z轴方向垂直的水平方向即H轴方向形成的枕形水平偏转磁场及相对于电子束前进方向垂直的垂直方向即V轴方向形成的桶形垂直方向磁场构成。
在该彩色显像管中，一字型电子枪构件在其主透镜部分，通过将低电压侧栅极设置的边束通过孔的位置与高电压侧的相应位置互相偏心，使3电子束会聚在荧光屏103的中央。从电子枪构件107发射的3电子束106B、106G及106R在偏转线圈产生的非均匀磁场作用下在小平方向及垂直方向发生偏转，通过荫罩104自会聚于整个荧光屏103区域，并在水平方向及垂直方向进行扫描。通过这样，显示出彩色图像。
图5A及图5B为本发明第1实施形态有关的阴极射线管采用的电子枪构件的概略剖面图。
如图5A及图5B所示，电子枪构件具有内装热丝(未图示)的3个阴极K(B、G、R)、第1栅极1、第2栅极2、第3栅极3、第4栅极4、第5栅极5、第6栅极6、第7栅极7、第8栅极8及会聚杯C。这些阴极及栅极按上述顺序配置，由绝缘支持件(未图示)加以支持固定。
第1栅极1为薄板状电极，有直径很小的3个电子束通过孔。第2栅极2为薄反状电极，有直径很小的三个电子束通过孔。第3栅极3由杯状电极31及厚板电极32构成。杯状电极31在其与第2栅极2相对的面上有直径稍微比第2栅极2的电子束通过孔要大的3个电子束通过孔。厚板电极32在其与第4栅极4相对的面上有直径更大的3个电子束通过孔。第4栅极4由2个杯状电极41及42的开口端对接构成，在分别与第3栅极3及第5栅极5的相对的面上，有大直径的3个电子束通过孔。
第5栅极5由在2个电子束前进方向上较长的杯状电极51a和51b、板状电极52及筒状电极53构成。2个杯状电极51a和51b的底面及板状电极52具有3个电子束通过孔。筒状电极53具有如图7D所示的3电子束共用的开口。该第5栅极5，若从第6栅极6一侧来看，则构成如图7A所示的形状。
第6栅极6由具有3电子束共用开口的如图7D所示的筒状电极61及有3个电子束通过孔的板状电极62构成。该板状电极62，如图7B所示，在其第7栅极7一侧，在3个电子束通过孔的上下一体成形有沿电子束前进方向伸出的帽檐状电极206a及206b。
第7栅极7由板状电极72及筒状电极71构成。板状电极72，如图7C所示，在其第6栅极6一侧，在3个电子束通过孔的左右一体成形有沿电子束前进方向伸出的帽檐状电极207a、207b、207c、207d、207e及207f。筒状电极71，如图7D所示，具有3电子束共用的开口。由于采用这样的构造，在将电子束向荧光屏周围偏转时，使得在第6栅极6及第7栅极7之间形成强力4极透镜。
第8栅极8由如图7D所示的有3个电子束共用开口的筒状电极81及有3个电子束通过孔的板状电极82构成。第8栅极8，若从第7栅极7一侧来看，则具有与图7A所示的第5栅极5大致相同的形状。该第8栅极8在荧光屏一侧具有会聚杯C。
在该电子枪构件中如图5B所示，3个阴极K(B、G、R)加上约100V至150V左右的电压EK，第1栅极1接地，第2栅极2及第4栅极4在管内相连，加上约600V至800V左右的电压EC2。第3栅极3及第5栅极5在管内相连，加上叠加了随电子束偏转量而变化的电压的约6KV至9KV左右的聚焦电压(Vf1+Vd1)。
第8栅极8加上约25KV至30KV左右的阳极电压Eb。第6栅极6及第7栅极7加上大致为第8栅极8与第5栅极5之间的中间电压。例如，第6栅极6加上叠加了随电子束偏转量而变化的电压的约12KV至26KV左右的电压(Vf2+Vd2)，第7栅极7加上约12KV至26KV左右的电压Vf2。
这样，在第5栅极5与第8栅极8之间由于中间电极即第6栅极6及第7栅极7的作用使电场扩展而产生的透镜系形成主电子透镜部分，构成长焦点大口径透镜。这样，能够在屏幕上再现更小的电子束点。
图6A所示为第5栅极5至第8栅极8形成的主电子透镜部分概略构成，图8B所示为加在这些各栅极的电压的情况。图中，实线表示电子束聚焦于荧光屏中央、无偏转时的电压分布，虚线表示电子束向荧光屏周围偏转时的电压分布。
在第5栅极5上加上电压Vf1作为基准电压，再加上随电子束偏转量增大而呈抛物线状变化的动态电压Vd1。也就是说，在无偏转时，第5栅极5只加上基准电压Vf1，而有偏转时，加上的是在基准电压Vf1上叠加了动态电压Vd1的电压。
在第6栅极6上加上比电压Vf1高的电压Vf2作为基准，再加上随电子束偏转量增大而呈抛物线状变化的动态电压Vd2。也就是说，无偏转时，第6栅极6只加上基准电压Vf2，而有偏转时，加上的是在基准电压Vf2上叠加上动态电压Vd2的电压。
第7栅极7加上电压Vf2，第8栅极8加上比电压Vf2高的阳极电压Eb。
在本实施形态中设定，偏转时加在第5栅极5的电压即(Vf1+Vd1)比Vf2小。另外设定，偏转时加在第6栅极6的电压即(Vf2+Vd2)比阳极电压Eb小。
图8所示为此时的主电子透镜部分的透镜作用及利用该透镜的电子束轨迹。图中，实线表示无偏转时的电子束轨迹及透镜作用，虚线表示有偏转时的电子束轨迹及透镜作用。
如图8所示，在本发明阴极射线管采用的电子枪构件中，形成的4极透镜部分QL1位于主电子透镜部分EL的大致中心处。
也就是说，如图6B所示，随着电子束从屏幕中央向周围偏转，第5栅极5加上的是在电压Vf1上叠加了动态电压Vd1的电压，第5至第8栅极间的电位差变小。这样，第5至第8栅极形成的电场扩展型主电子透镜部分EL从实线减弱为如虚线所示。
另外，无偏转时，第6栅极6及第7栅极7都加上同电位的直流电压Vf2，不产生电位差，但随着电子束从屏幕中央向周围偏转，则如图6B所示，仅第6栅极6加上交流电压Vd2。由于该交流电压Vd2的作用，在第6栅极6与第7栅极7之间产生电位差，形成4极透镜QL1。这时，如图8所示，4极透镜QL1形成于主电子透镜部分EL的内部。
也就是说，在第6栅极6与第7栅极7之间配置的4极透镜部分QL1因第6栅极6所加交流电压Vd2产生的电位差而起作用。该4极透镜部分QL1，随着电子束从屏蔽中央向周围偏转，如图8中虚线所示，在水平方向H产生聚焦作用，在垂直方向V产生发散作用。
另外，在图8中，彩色显像管由于具有自会聚型偏转磁场，因此产生水平方向H的聚焦力不改变、而仅在垂直方向V有聚焦力的偏转线圈透镜部分DYL。为此，在图8中没有用图表示水平方向H的偏转磁场的透镜作用。
有偏转时，由于主电子透镜部分EL及4极透镜部分QL1的透镜作用，保持与无偏转时相同程度的水平方向聚焦力。也就是说，主电子透镜部分EL的透镜作用在有偏转时总体上减弱。这时，在水平方向H上，由于主透镜部分EL内形成的4极透镜部分QL1的聚焦性的透镜作用，补偿主透镜部分EL的减弱的透镜作用。另一方面，在垂直方向上，由于主透镜部分EL内形成的4极透镜部分QL1的发射性的透镜作用及综合的透镜作用，主透镜部分EL的减弱的透镜作用与偏转线圈透镜DYL的垂直方向V的很强的聚焦作用相补偿。
其结果，有偏转时，垂直方向V的电子束轨迹成为图8虚线所示的轨迹，而水平方向H的电子束轨迹，由于4极透镜QL1的位置与主电子透镜EL的位置基本一致，所以与偏转时相比没有变化。
因而，电子束聚焦于荧光屏上时，透镜主面即假想透镜中心(从阴极发射的电子束轨迹与入射至荧光屏的电子束轨迹的交点)在水平方向H在无偏转时及有偏转时都不改变。也就是说，电子束聚焦于屏幕周围时的透镜主面位置B′与电子束聚焦于屏幕中央时的透镜主面位置A′相同。
为此，由于电子束聚焦于画面周围时主面位置实际上没有移动，因此水平方向的倍率没有变化。这样，对于通过4极透镜部分QL1及主电子透镜部分EL的电子束，能够抑制使束点在水平方向的束经极度扩大而变得粗胖的作用。
另外，在垂直方向V，主面位置C′虽然因产生偏转线圈透镜部分DYL而向屏幕SCN一侧前进，但与图3所示的以往的电子枪构件的情况相比，比以往的主面位置C更靠跟前一侧即靠阴极一侧。也就是说，在图3所示的以往的电子枪构件中，偏转时形成的4极透镜部分QL比主电子透镜部分EL更位于阴极一侧，由于该4极透镜部分QL作用，在垂直方向V产生发散，因此电子束轨迹从主电子透镜部分EL远离中心轴Z。所以，主面位置C更向屏幕一侧前进。
而与此相对比，在图8所示的电子枪构件中，由于将4极透镜部分QL1配置于主电子透镜部分EL的内部，因此通过主电子透镜部分EL的电子束轨迹不由于4极透镜部分QL1的作用而变化，因而偏转时垂直方向的主面位置C′比以往的电子枪构件的主面位置C更靠近阴极一侧。
为此，在电子束聚焦于屏幕周围时，主面位置虽向屏幕一侧前进，但由于与4极透镜部分QL1比主电子透镜部分EL更靠近阴极一侧配置的以往的电子枪构件相比，前进的移动量小，因此垂直方向的倍率与以往的电子枪构件相比，并设有变得太小。因此，对于通过4极透镜部分QL1及主电子透镜部分EL的电子束，能够抑制使束径在垂直方向极度缩小而压扁的作用。也就是说，画面周围的电子束垂直方向的直径没有被明显压缩。
这样，通过将4极透镜配置于主电子透镜部分的内部，在电子束聚焦于屏幕周围时，由于水平方向H的透镜主面实际上没有移动，因此能够抑制电子束的形状在水平方向扩大的作用，另外，由于能够抑制在垂直方向V透镜主面向屏幕一侧前进的移动量，因此能够减轻垂直方向使电子束形状被压扁的作用。
因而，与以往的电子枪构件相比，能够在整个画面区域得到更圆形状的电子束。
所以，通过在阴极射线管中采用本电子枪构件，能够抑制在屏幕周围的横向压扁，能够在整个画面区域得到更好的清晰度。
以上就本发明的第1实施形态进行了说明，但不限于上述的例子。
也就是说，主电子透镜部分EL的各栅极5至8不限定图5A及图5B所示的仅仅由杯状电极及板状电极的组合而成。即如图11A及图11B所示，即使第5至第8栅极中采用分别形成电子束通过孔的厚板电极53、61、71及81，也能够得到与图5A及图5B所示电子枪构件的相同效果。
另外，主电子透镜部分EL的构成也不限定图8所示的构成，例如如图12所示，在内部配置4极透镜部分的主电子透镜(EL+QL1)的两侧再具有4极分量SQL1、SQL2，即使这样的构成也能够得到与图8所示构成的主电子透镜部分的相同效果。
再有，在图5A及图5B所示构成的电子枪构件中，构成主电子透镜部分EL的各栅极5～8是分别供给电压，但关于这一点也不限定上述例子。例如也可以用电阻器将阳极电压进行分压的电压供给各栅极。
另外，供给第6栅极6及第7栅极7的电压Vf2是等电位，但不限于此。
第2实施形态下面，详细说明第2实施形态。有关与第1实施形态相同的构成要素附以相同的参照符号，并省略详细说明。
图13A概略表示构成本发明第2实施形态有关的电子枪构件的主电子透镜部分的第5栅极5至第8栅极8，图13B表示这些各栅极所加电压的分布。图中，实线表示无偏转时的电压分布，虚线表示有偏转时的电压分布。
也就是说，如图13A所示，该电子枪构件的主电子透镜部分EL由与图6A所示的第1实施形态相同形状的第5至第8栅极5～8构成。
在无偏转时，第5栅极5。只加上基准电压Vf1，而有偏转时，加上的是在基准电压Vf1上叠加了随电子束偏转量而呈抛物线状变化的动态电压Vd1。第5栅极5所加电压(Vf1+Vd1)为约6KV至9KV左右。
在无偏转时，第6栅极6只加上比电压Vf1高的基准电压Vf2，而有偏转时，加上的是在基准电压Vf2上叠加了随电子束偏转量而呈抛物线状变化的动态电压Vd2。第6栅极6所加电压(Vf2+Vd2)为约12KV至26KV左右。
第7栅极7加上比电压Vf2高的电压Vf3。第7栅极7所加电压Vf3为约12KV至26KV左右。
第8栅极8加上比电压Vf3高的阳极电压Eb。第8栅极8所加电压Eb为约25KV至30KV左右。
在本实施形态中，如图13B所示，在无偏转时如实线所示，第5栅极5所加电压Vf1小于第6栅极6所加电压Vf2，而电压Vf2小于第7栅极7所加电压Vf3。电压Vf3小于阳极电压Eb。
另外，在有偏转时，设定第5栅极5所加电压(Vf1+Vd1)小于电压Vf2。设定第6栅极6所加电压(Vf2+Vd2)小于阳极电压Eb、而大于电压Vf3。
这样，利用第6栅极6与第7栅极7之间形成的电位差，在无偏转及有偏转时形成4极透镜。
图14所示为这时主电子透镜部分的透镜作用及由该透镜形成的电子束轨迹。图中，实线表示无偏转时的电子束轨迹及透镜作用，虚线表示有偏转时的电子束轨迹及透镜作用。
如图14所示，在第2实施形态阴极射线管采用的电子枪构件中，在第6栅极与第7栅极之间形成的4极透镜部分QL1位于由第5至第8栅极形成的主电子透镜部分EL的大致中心处。
也就是说，如图13B所示，随着电子束从屏幕中央向周围偏转，第5栅极5所加的是电压Vf1上叠加了动态电压Vd1的电压，第5至第8栅极间的电位差变小。这样，第5至第8栅极形成的电场扩展型的主电子透镜部分EL从实线减弱为如虚线所示。
也就是说，在无偏转时，如实线所示，第6栅极6加上电压Vf2，第7栅极7加上比电压Vf2高的电压Vf3，利用Vf2与Vf3的电位差形成4极透镜部分。这时形成的4极透镜部分，如实线所示，在水平方向H有发散作用，在垂直方向V有聚焦作用。
在有偏转时，如图13B所示，仅仅第6栅极6加上交流电压Vd2。也就是说，第6栅极6加上比第7栅极7的电压Vf3高的电压(Vf2+Vd2)，利用(Vf2+Vd2)与Vf3的电位差形成4极透镜。这时的电位差，由于设定为第6栅极一侧所加电压较高，因此与无偏转时产生的电位差相比，极性相反。为此，有偏转时形成的4极透镜部分如虚线所示，在水平方向H有聚焦作用，在垂直方向V有发散作用。
这样，在第2实施形态中，在主电子透镜部分EL的内部形成4极透镜部分QL1具有随电子束偏转量的增大从发散作用变为聚焦作用的水平方向分量及从聚焦作用变为发散作用的垂直方向分量。这样构成的4极透镜部分与第1实施形态那样具有从不起作用状态变为有聚焦作用的水平方向分量及从不起作用状态(OFF状态)变为有发散作用的垂直方向分量的4极透镜相比，具有提高灵敏度的效果。
因此，在无偏转时，由于4极透镜部分QL1在水平方向具有发散作用，在垂直方向具有聚焦作用，所以，主透镜部分EL变成相对来说水平方向比垂直方向的聚焦作用更强的透镜。
另外，在电子束向画面周围偏转时，主透镜部分EL整体变弱，4极透镜部分在水平方向从发散变为聚焦，在垂直方向从聚焦变为发散。
因此，偏转时的电子束轨迹如图14所示，在垂直方向通过虚线所示的轨迹，而在水平方向，由于4极透镜QL1的位置与主电子透镜EL的位置基本一致，因此与无偏转时的轨迹相比没有变化。
因而，在水平方向H的透镜主面位置，在无偏转时及有偏转时没有变化。也就是说，有偏转时的透镜主面位置B′与无偏转时的透镜主面位置A′相同。
因此，在有偏转时及无偏转时，由于在水平方向的主面位置实际上没有移动，所以水平方向的倍率没有变化。为此，对于通过4极透镜QL1及主电子透镜EL的电子束，能够抑制在水平方向电子束径极度扩大而变得粗胖的作用。
另外，在垂直方向V，透镜主面位置C′虽然因产生偏转线圈透镜DYL而向屏幕SCN一侧前进，但与以往的电子枪构件相比，比以往的主面位置C更靠跟前一侧即靠阴极一侧。也就是说，在以往的电子枪构件中，4极透镜QL比主电子透镜EL更位于阴极一侧，由于该4极透镜QL作用产生发散，电子束轨迹通过更远离中心轴Z的位置。
因此，主面位置C更向屏幕SCN一侧前进，但在图14所示的第2实施形态有关的电子枪构件中，由于在主电子透镜部分EL的内部具有4极透镜部分QL1，因而通过主电子透镜部分EL的电子束轨迹因4极透镜部分QL1的作用而没有变化，为此，在垂直方向的主面移动后的位置C′比以往的电子枪构件的主面位置C更靠跟前一侧即靠阴极一侧。
因此，有偏转时，主面位置虽向屏幕一侧前进，但与4极透镜部分QL1比主电子透镜部分更靠近阴极一侧配置的情况相比，前进的移动量小。所以，垂直方向的倍率并没有减小到以往的电子枪构件的程度。因此，对于通过4极透镜部分QL1及主电子透镜部分EL的电子束，能够抑制使束径在垂直方向极度缩小而压扁的作用。也就是说，画面周围的电子束垂直方向的直径没有被明显压缩。
因而，与以往的电子枪构件相比，能够在整个画面区域得到更圆形状的电子束。
所以，通过在阴极射线管中采用本电子枪构件，能够抑制在屏幕周围的横向压扁，能够在整个画面区域得到更好的清晰度。
以上就本发明的第2实施形态进行了说明，但不限于上述的例子。
也就是说，主电子透镜部分EL的各栅极5至8不限定图13A所示的仅仅由杯状电极及板状电极的组合而成。即如图15A及图15B所示，即使第5至第8栅极中采用分别形成电子束通过孔的厚板电极53、61、71及81，也能够得到与图13A所示的电子枪构件的相同效果。
另外，主电子透镜部分EL的构成也不限定图14所示的构成，例如如图16所示，在内部配置4极透镜部分的主电子透镜(EL+QL1)的两侧再具有4极分量SQL1及SQL2，即使这样的构成也能够得到与图14所示构成的主电子透镜部分的相同效果。
再有，在图13A所示构成的电子枪构件中，构成主电子透镜部分EL的各栅极5～8是分别供给电压，但关于这一点也不限定上述例子。例如也可以用电阻器将阳极电压进行分压的电压供给各栅极。
另外，所加电压的电平这样设定，即无偏转时，第7栅极的电压比第6栅极的电压低，有偏转时，第7栅极的电压比第6栅极的电压高，但也可以将该电压电平的高低关系反过来。
再有，构成主电子透镜部分的各栅极形状也不限定上述第1及第2实施形态。
例如，在第1及第2实施形态中，在第6栅极6与第7栅极7之间配置的4极透镜部分是利用在电子束通过孔的上下左右设置帽檐状的电极而形成的，但不限定这种形状。例如，在第6栅极6与第7栅极7之间形成的4极透镜部分也可以利用具有图9A及图9B所示的非圆形电子束通过孔即有横长孔的板状电极301及有纵长孔的板状电极302的组合而构成。
另外，该4极透镜也可以如图10A及图10B所示利用沿电子束通过孔的圆弧具有上下帽檐状电极303a、303b、303c、303d、303e及303f的板状电极303和具有左右帽檐状电极304a、304b、304c、304d、304e及304f的板状电极304的组合而构成。
也就是说，本实施形态的电子枪构件采用的4极透镜只要是能够产生水平方向及垂直方向透镜强度之差的构造即可，另外，其透镜强度越强越好。
另外，在第5栅极5及第8栅极8配置的板状电极所形成的开口形状也不限定上述的实施形态，例如也可采用图9C所示的将中束通过孔做成纵长椭圆形状、而边束通过孔做成接近三角形状的板状电极305。由于采用这种构造的板状电极305，能够校正由于筒状电极的影响而产生的电子束彗差(coma)。
再有，本电子枪构件采用的筒状电极也不限定上述实施形态的形状，也可采用图9D所示近似矩形形状截面的筒状电极306。
权利要求
1.一种阴极射线管，具有由形成并发射至少1束电子束的电子束形成部分及使该电子束加速并聚焦的主电子透镜部分构成的电子枪构件，以及产生使该电子枪构件发射的电子束偏转并在画面上的水平方向及垂直方向进行扫描用的偏转磁场的偏转线圈，其特征在于，前述主电子透镜部分，通过沿指向画面中央的电子束前进方向连续增大的电位分布形成，包含位于其内部的第2透镜区及在管轴方向其前后形成的第1和第3透镜区，在将相对于面向画面中央部分的无偏转电子束前进方向的互相垂直的方向作为水平方向及垂直方向时，该第2透镜区具有形成前述垂直方向的聚焦力相对于前述水平方向的聚焦力不一样的非对称透镜的构件。
2.如权利要求
1所述的阴极射线管，其特征在于，含有前述非对称透镜的主电子透镜部分，其透镜作用与前述偏转磁场同步变化，前述非对称透镜随着由于前述偏转磁场作用电子束的偏转量增大而从画面中央部分朝向画面周围部分，其透镜作用相对来说在水平方向起聚焦作用，在垂直方向起发散作用。
3.如权利要求
1或2所述的阴极射线管，其特征在于，随着前述电子束的偏转量增大，前述主电子透镜部分的第1及第3透镜区的透镜作用在水平方向及垂直方向其聚焦力减弱，而相应在前述第2透镜区形成的非对称透镜，其透镜作用相对来说在水平方向起聚焦作用，在垂直方向起发散作用。
4.如权利要求
3所述的阴极射线管，其特征在于，随着前述电子束的偏转量增大，整个前述主电子透镜部分的水平方向透镜作用的变化相对于垂直方向透镜作用的变化极小。
5.如权利要求
4所述的阴极射线管，其特征在于，前述主电子透镜部分由若干个电极构成，该若干个电极包含供给第1电平的电压的电极、供给比第1电平高的第2电平的电压的电极、以及配置在这两个电极之间且供给第1电平及第2电平间相同电平的电压的至少2个中间电极，前述非对称透镜形成在这些中间电极中与供给第1电平电压的电极相邻的中间电极及与供给第2电平电压的电极相邻的中间电极之间。
6.如权利要求
5所述的阴极射线管，其特征在于，在前述2个中间电极之间形成的非对称透镜，其透镜作用与前述偏转磁场同步变化。
7.如权利要求
1所述的阴极射线管，其特征在于，前述主电子透镜部分中沿电子束前进方向的电位分布在无偏转时是依次增大。
8.如权利要求
2所述的阴极射线管，其特征在于，随着前述电子束的偏转量增大，前述主电子透镜部分的第1及第3透镜区的透镜作用在水平方向及垂直方向其聚焦力减弱，而相应在前述第2透镜区形成的非对称透镜，在将电子束聚焦于画面中央部分而无偏转时，相对来说其作用具有发散作用的水平方向分量及聚焦作用的垂直方向分量，在将电子束聚焦于画面周围部分而有偏转时，相对来说其作用具有聚焦作用的水平方向分量及发散作用的垂直方向分量。
9.如权利要求
8所述的阴极射线管，其特征在于，前述主电子透镜部分依次配置供给第1电平电压的聚焦电极、供给比第1电平高的第2电平电压的阳极电极、以及配置在前述聚焦电极与阳极电极之间且供给前述第1及第2电平间相同电平的电压的至少2个在电子束前述方向相邻的第1中间电极及第2中间电极，前述第1透镜区在前述聚焦电极及第1中间电极之间形成，包含前述非对称透镜的前述第2透镜区在前述第1中间电极与第2中间电极之间形成，在无偏转时，供给前述第1中间电极的电压比供给前述第2中间电极的电压低，在有偏转时，供给前述第1中间电极的电压比供给前述第2中间电极的电压高。
10.如权利要求
8所述的阴极射线管，其特征在于，前述主电子透镜部分依次配置供给第1电平电压的聚焦电极，供给比第1电平高的第2电平电压的阳极电极、以及配置在前述聚焦电极与阳极电极之间且供给前述第1及第2电平间相同电平的电压的至少2个在电子束前进方向相邻的第1中间电极及第2中间电极，前述第1透镜区在前述聚焦电极与第1中间电极之间形成，包含前述非对称透镜的前述第2透镜区在前述第1中间电极与第2中间电极之间形成，前述第3透镜区在前述第2中间电极与阳极电极之间形成，在无偏转时，供给前述第1中间电极的电压比供给前述第2中间电极的电压高，在有偏转时，供给前述第1中间电极的电压比供给前述第2中间电极的电压低。
11.如权利要求
9或10所述的阴极射线管，其特征在于，将叠加了交流电压的电压加在前述第1中间电极上，使前述非对称透镜的透镜作用与前述偏转磁场同步变化。
12.如权利要求
8所述的阴极射线管，其特征在于，前述主电子透镜部分在电子束前进方向依次配置在无偏转时供给第1电平电压的聚焦电极、供给比第1电平高的第2电平电压的第1中间电极、加上比第1及第2电平高的第3电平电压的第2中间电极、以及加上比所述3个电极高的第4电平电压的阳极，前述第1透镜区在前述第1及第2电平的电位差作用下在前述聚焦电极与第1中间电极之间形成，包含前述非对称透镜的第2透镜区在前述第2及第3电平的电位差作用下在前述第1与第2中间电极之间形成，前述第3透镜区在前述第3及第4电平的电位差作用下在前述第2中间电极与阳极电极之间形成，将随着电子束的偏转量增大呈抛物线状变化的电压叠加在前述第2电平的电压上加在第1中间电极上，使得在无偏转时，供给前述第1中间电极的电压比供给前述第2中间电极的电压低，在有偏转时，供给前述第1中间电极的电压比供给前述第2中间电极的电压高。
13.如权利要求
8所述的阴极射线管，其特征在于，所述主电子透镜部分在电子束前进方向依次配置在无偏转时供给第1电平电压的聚焦电极、供给比第1电平高的第2电平电压的第1中间电极、加上比第1及第2电平高的第3电平电压的第2中间电极、以及加上比所述3个电极高的第4电平电压的阳极，前述第1透镜区在前述第1及第2电平的电位差作用下在前述聚焦电极与第1中间电极之间形成，包含前述非对称透镜的第2透镜区在前述第2及第3电平的电位差作用下在前述第1与第2中间电极之间形成，前述第3透镜区在前述第3及第4电平的电位差作用下在前述第2中间电极与阳极电极之间形成，将随着电子束的偏转量增大呈抛物线状变化的电压叠加在所述第2电平的电压上加在第1中间电极上，使得在无偏转时，供给所述第1中间电极的电压比供给前述第2中间电极的电压高，在有偏转时，供给前述第1中间电极的电压比供给前述第2中间电极的电压低。
专利摘要
本发明阴极射线管的电子枪构件利用第5栅极5至第8栅极8形成主电子透镜部分，在该主电子透镜部分的内部配置4极透镜。在第5栅极5上加上电压Vf1作为基准电压，再叠加随电子束偏转量增大而呈抛物线状变化的动态电压Vd1。在第6栅极6上加上电压Vf2作为基准电压，再叠加随电子束偏转量增大而呈抛物线状变化的动态电压Vd2。第7栅极7加上电压Vf2，第8栅极8加上阳极电压Eb。
文档编号H01J29/50GKCN1135598SQ98123432
公开日2004年1月21日 申请日期1998年10月20日
发明者木宫淳一, 粟野孝司, 菅原繁, 司 申请人:东芝株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan