CN1036863A - 彩色显象管装置用电子枪 - Google Patents

Abstract

在彩色显象管装置用电子枪上，有多个聚焦电 极、在第1的聚焦电极上经电阻与第2的聚焦电极相 连，在第1的聚焦电极上加有与电子束的偏转同步变 化的聚焦电压，经电阻加到第2的聚焦电极上的电压 已去除其交流成分，在第1的聚焦电极的靠第2的聚 焦电极侧上形成在水平方向上具有长轴的第1电子 束通过孔，在第2的聚焦电极的靠第1的聚焦电极侧 上形成在与第1电子束通过孔正交的方向上具有长 轴的第2电子束通过孔，故能抑制晕的发生。

Description

本发明涉及用于彩色显象管装置的电子枪。

现有的彩色显象管装置的电子枪大多使用所谓一列型3电子枪方式者。

此一列型3电子枪通过配置在同一平面上的3个阴极及在这些阴极上的共用的第1栅极和第2栅极来发生3个电子束，且通过聚焦电极使这些电子束聚焦，该聚焦电极配置有其上设有多电子束通过孔的2个以上的电极，且该电极在管轴方向上持有预定的间隔。且在使用一列型3电子枪的彩色显象管中通常使用的偏转方式为通过发生非齐一磁场的偏转线圈使3电子束自己聚焦在荧光面上，而该非齐一磁场为使水平偏转磁场为1（a）所示的枕形磁场及垂直偏转磁场为图1（b）所示的桶形的磁场。

这种取决于自己会聚的偏转方式，由于不需要所谓动的会聚（dynamic    convergence）装置等的3电子束聚焦用的附加装置而经济性优良且容易进行聚焦调整，故用一列型电子枪的彩色显象管对彩色显象管的质量及性能的提高贡献很大。

但是，上述那样的磁场的非齐一性存在的难点是会使彩色显象管的画面的周边部分上的析象度下降，此倾向随着偏转角从90°向100°变大而更为显著。

在该画面周边部上的析象度的下降的原因是由于图1（a）及图1（b）所示的偏转线圈的非齐一磁场而使电子束在水平方向上聚焦减弱，而在垂直方向上则相反地变强。其结果是电子束点的形状如图2所示画面中央的电子束点1几乎是正圆形，而与此相反，在周边部上的电子束点2的形状为除在水平方向上长的椭圆状的高辉度的核心部3之外还伴有在垂直方向上长的低辉度的晕部4。

这种画面周边部的电子束的晕部的形成的原因是在非齐一磁场内电子束的聚焦在垂直方向上增强而成为过聚焦。

因而，作为减轻由电子束点的偏转畸变而引起的析象度的下降的手段，迄今主要采用下列方法。

（1）通过用预聚焦透镜使电子束大为缩小，而使通过主透镜内及偏转磁场内的电子束直径减小，以此来减轻由非齐一磁场而引起的偏转畸变。

（2）令预聚焦透镜为非对称透镜，通过使电子束的垂直方向为欠聚焦来缓和因非齐一磁场所引起的垂直方向的聚焦度，以减轻过聚焦。

（3）通过将聚焦电极作多次分割、在1个聚焦电极上加聚焦电压、而在其他电极上则加上与偏转同步变化的聚焦电压而形成4极子透镜，并通过该4极子透镜的发散作用以减轻垂直方向的过聚焦（特开昭61-39346号公报、特开昭61-39347号公报）。

通过使用这样的方法可使画面周边部的析象度提高。

但是存在的问题是在（1）的方法中由于相交区（crossover）的直径增大，且画面中央部的电子束点的直径变大，又在（2）的方法中由于在画面中央部的电子束点为在垂直方向上有长轴的椭圆状，故画面中央部的析象度都要下降。

另一方面在（3）的方法中在画面中央部和周边部上都能得到良好的析象度。但在此方法中为了形成4极子透镜，而分割为多个聚焦电极中，至少在一个聚焦电极上必须加上与偏转作同步变化的聚焦电压，而在其他的聚焦电极上则必须加上别的聚焦电压，因此必须有2个聚焦电源。

一般作为聚焦电压由于必须是7～8kv的高压，以前从插座供给的聚焦电压只有一个，而在（3）的方法中由于必须供给2个聚焦电压，因此对插座部分特别下有工夫以防止放电。为此在用（3）的方法时存在的问题是已失去和现的显象管的互换性。

这样，使用一列型电子枪的自会聚方式的彩色显象管装置对彩色显象管装置的质量及性能提高上作出了很大贡献，但对画面周边部的析象度上有困难，为了提高此析象度所引起的问题是无奈只能降低画面中央部的析象度或丧失和现有的显象管的互换性。

本发明的目的在于提供在画面中央部和周边部上都有良好的析象度的彩色显象管装置用电子枪。

本发明的另一目的在于提供能抑制画面周边部上发生晕部的现象或使其不发生的彩色显象管装置用电子枪。

本发明的又一目的在于提供与现有的显象管有互换性的彩色显象管装置用电子枪。

本发明的彩色显象管装置用电子枪为将发生电子束的阴极及构成使上述电子束聚焦的电子透镜的聚焦电极和最终加速电极配置在管轴方向而形成的，其特征在于上述聚焦电极在管轴方向上被分割为多个，在与上述最终加速电极相邻的第1的聚焦电极上经电阻手段与和上述第1的聚焦电极相邻的第2的聚焦电极相连，在上述第1的聚焦电极上加有与上述电子束的偏转作同步变化的聚焦电压，在上述第2的聚焦电极上则经上述电阻手段，加有上述聚焦电压并通过上述电阻手段实质上控制交流成分，在上述第1的聚焦电极的靠上述第2的聚焦电极一侧上形成有在水平方向上有长轴的第1电子束通过孔，在上述第2的聚焦电极的靠上述第1的聚焦电极一侧上则形成有在与上述第1电子束通过孔正交的方向上具有长轴的第2电子束通过孔。

与电子束的偏转同步变化的聚焦电压为例如使其极小部与画面中央同步、其极大部与画面周边同步的向下凸的脉动波形电压，并举例表示有其极小值和极大值之间的电位差为1000～2000V的动态电压和7000～8000V的直流电压重叠在一起的电压。

本发明的电阻手段的电气电阻值为实质上不会将聚焦电压的动的成分送到下一电极的值，通常与动电压发生电路的输出阻抗为同一程度或在其以上。

在本发明的彩色显象管装置用电子枪上，与电子束的偏转同步变化的聚焦电压在加到与最终加速电极相邻的第1的聚焦电极上之后通过电阻手段除去交流成分再加到第2的聚焦电极上。即在构成聚焦电压的直流成分和交流成分中，在第1的聚焦电极上加有直流成分和交流成分两部分，而在第2的聚焦电极上则仅加有直流成分。

因此，在第1的聚焦电极和第2的聚焦电极之间产生有与电子束的偏转同步并相当于交流成分的电位差，并在第1聚焦电极和第2聚焦电极之间形成4极子透镜。

因而，在偏转到画面中央时电子束仅由主透镜聚焦，而如偏转到画面周边时，则电子束由4极子透镜和主透镜聚焦。

由于在第1的聚焦电极的靠第2的聚焦电极一侧上形成第1电子束通过孔，在第2的聚焦电极的靠第1的聚焦电极一侧形成有在与第1电子束通过孔正交的方向上具有长轴的第2电子束通过孔，故4极子透镜在水平方向上起聚焦作用，而在垂直方向上则起发散作用。因而仅在垂直方向上成为欠聚焦，可以消除垂直方向的过聚焦，并可抑制晕的发生或使其不发生。

因而不会引起画面中央部的析象度降低，却会使画面周边部的析象度提高。

又由于聚焦电压的供给端子可以只是第1的聚焦电极，如同现有的那样可以是一个，故和现有的显象管具有互换性。

图1（a）为表示枕状磁场的示意图，图1（b）为表示桶状磁场的示意图。

图2为表示现有的彩色显象管装置的画面中央部及画面周边部的电子束点的断面形状的概略图。

图3（a）为根据本发明的彩色显象管装置用电子枪的一实施例的平面方向概略断面图，图3（b）为图3（a）所示的电子枪的侧面方向概略断面图。

图4（a）为表示设置在图3的第1聚焦电极的对向第2聚焦电极的一侧的电子束通过孔的图，图4（b）为设在图3的第2聚焦电极的对向第1聚焦电极的一侧的电子束通过孔的图。

图5为表示加到图3的第2聚焦电极上的聚焦电压的图。

图6为用以说明图3的电阻器的作用的图。

图7为在模式上表示说明在图3的电子枪中电子束向中央偏转时的主透镜的工作原理的光学模型的图。

图8（a）为在模式上表示说明在图3的电子枪中电子束向周边偏转时的4极子透镜和主透镜的水平方向的动作原理的光学模型的图，图8（b）为在模式上表示说明同样情况下垂直方向的工作原理的光学模型的图。

图9为表示在使用图3的彩色显象管装置用电子枪时的画面中央部及画面周边部的电子束点的断面形状的概略图。

图10为根据本发明的彩色显象管装置用电子枪的其他实施例的垂直方向的概略断面图。

图11为根据本发明的彩色显象管装置用电子枪的又一实施例的垂直方向的概略断面图。

以下就本发明的彩色显象管装置用电子枪用附图进行说明。

又图中关于共同的部件加以同样的符号。

图3（a）为本发明的一实施例的彩色显象管装置用电子枪的平面方向的概略断面图，图3（b）为其侧面方向概略断面图。

在图3（a）中电子枪5内部装有灯丝（未图示），配置在一直线上的3个阴极KR、KG、KB、第1电极6、第2电极7，第1聚焦电极8a（第2的聚焦电极）、第2聚焦电极8b（第1的聚焦电极）、最终加速电极9及会聚杯极（convergence    cup）10在管轴方向上按此顺序配置成电子枪5，并以绝缘支持棒（未图示）进行支持和固定。

在电子枪5的近傍，如图3（b）所示配设电阻器11，电阻器11的一端11a与第1聚焦电极8a相连，而其另一端则与第2聚焦电极8b相连。且从管茎（未图示）经引线将聚焦电压供给第2聚焦电极8b。

第1电极6为薄板状电极，设有小直径的3个电子束通过孔。

第2电极7也是薄板状电极，设有小直径的3个电子束通过孔。

第1聚焦电极8a、第2聚焦电极8b为杯状电极的组合。

在第1聚焦电极8a的靠第2电极7侧上设有其直径比第2电极7的电子束通过孔稍大的3个电子束通过孔，而在其和第2聚焦电极相对的一侧上，如图4（a）所示，设有在垂直方向上具有长轴的3个矩形状的电子束通过孔12（第2电子束通过孔）。

第2聚焦电极8b的与第1聚焦电极8a相对的一侧上如图4（b）所示设有在水平方向上具有长轴的3个矩形的电子束通过孔12（第1电子束通过孔），而在其与最终加速电极相对的一侧上则设有大直径的3个大致呈正圆状的电子束通过孔。

最终加速电极9由2个杯状电极组成、在和第2聚焦电极8b相对的一侧及和会聚杯极10相对的一侧上分别设有大直径的3个大致呈正圆状的电子束通过孔。

在电子枪5中例如，在阴极KR、KG、KB上加有约150V的直流电压和与画面相对应的调制信号，第1电极6接地、在第2电极7上加有约600V的直流电压。又在第1聚焦电极8a上加有8～7kv左右的聚焦电压，在第2聚焦电极8b上加有7kv左右的聚焦电压，在最终加速电极上加有25kv～30kv的高压。

在此处用阴极KR、KG、KB、第1电极6及第2电极7形成3极部，在放出电子束的同时形成相交区。

从3极部放出的电子束、在通过用第2电极7和第1聚焦电极8a所形成的预聚焦透镜预聚焦之后，通过用第2聚焦电极8b和最终加速电极9所形成的主透镜最后进行聚焦。

下面根据图5至图8对电子枪5的工作进一步作详细说明。

从管茎经引线将聚焦电压加到第2聚焦电极8b。此聚焦电压如图5所示为在7000V的直流电压14上重叠上与偏转同步并变化为抛物线状的1000V左右的动电压15的电压。即动电压15在电子束偏转到画面周边部上时成为1000V而在电子束偏转到画面中央部上时为0V。

聚焦电压在加到第2聚焦电极8b上后，经电阻器11加到第1聚焦电极8a上。在此处如设电阻器11的电气电阻值为例如200KΩ左右，则如图6所示加到第1聚焦电极8a上的聚焦电压在直流方面和电阻器11的一端11a为同电位，而在交流方面则成绝缘状态而不供给动电压15。

因而，电子束在画面中央部上时由于没有将动电压15加给第1聚焦电极8a和第2聚焦电极8b中的任何一个电极，故第1聚焦电极8a和第2聚焦电极8b为同电位。因而在第1聚焦电极8a和第2聚焦电极8b之间不形成4极子透镜，故电子束由主透镜聚焦。

另一方面，电子束在画面周边部上时，由于动电压15被加到第2聚焦电极8b上，而不加到第1聚焦电极8a上，故在第1聚焦电极8a和第2聚焦电极8b上产生1000V左右的电位差。因而在第1聚焦电极8a和第2聚焦电极8b之间形成4极子透镜。电子束通过该4极子透镜在水平方向上受到聚焦作用，而在垂直方向上则受到发散作用。即从主透镜一侧看的水平方向的假想物点位置和垂直方向的假想物点位置由于不重合在一点上而前后偏离，故能使电子束的水平方向和垂直方向的聚焦状态不同。

在模式方面以光学模型表示这些者为图7及图8。

电子束在画面中央部上时如图7所示电子束仅由主透镜16聚焦，在画面上形成大致为正圆形束点。

下面，电子束在画面周边部上时如图8（a）、（b）所示由主透镜17和4极子透镜18、19聚焦。且在同时由于第2聚焦电极8b和最终加速电极9的电位差也变小，故主透镜17的聚焦作用如图7所示比主透镜16还弱。

即，如图8（a）所示电子束在水平方向上受到由4极子透镜18产生的聚焦作用，但因主透镜17的聚焦作用减弱，故聚焦为近乎最佳状态。在此处电子束的水平方向的假想物点20位置在外观上向后退。

又，如图8（b）所示电子束在垂直方向上受到由4极子透镜19的发散作用，且由于主透镜17的聚焦作用减弱，而成为欠聚焦状态。因而根据这种情况，可消除在垂直方向上成为过聚焦状态的偏转像差。在此处，电子束的垂直方向的假想物点21在外观上向前进。

因而，如上所述，在本实施例中电子束点的断面形状如图9所示，由于画面中央部的电子束点22大致为正圆形，画面周边的电子束点23成为无晕部（参见图2）的形状，故在整个画面上能得到高析象度。

又，由于通向第2聚焦电极8b的供给端子可以不要，可只要通向第1聚焦电极8a的供给端子，故供给端子如现有情况那样可以是一个，因而也可取得和现有的彩色显象管装置的互换性。

且，在以上的实施例中聚焦电极被分割为第1聚焦电极8a及第2聚焦电极8b两个电极，而如图10所示，在聚焦电极由第1聚焦电极24a、第2聚焦电极24b及第3聚焦电极24c三个电极所组成时，也可以适用本发明。

即在第1聚焦电极24a的靠第2电极7一侧上，设有正圆形状的电子束通过孔，在靠第2聚焦电极24b一侧上设有和图4（b）相同的横向长的电子束通过孔13。又在第2聚焦电极24b的靠第1聚焦电极24a侧及在靠第3聚焦电极24c一侧上都设有和图4（a）相同的纵向长的电子束通过孔12。且在第3聚焦电极24c的靠第2聚焦电极24b一侧上设有和图4（b）相同的横长的电子束通过孔13。在最终加速电极9一侧上设有正圆形的电子束通过孔。

电阻器11的一端11a与第2聚焦电极24b相连，而其另一端11b则与第3聚焦电极24c相连。和上述实施例相同在直流电压14上重叠有动电压15的聚焦电压被加到第1聚焦电极24a和第3聚焦电极24c上。

加到第3聚焦电极24c上的聚焦电压经电阻器11加到第2聚焦电极24b上。因而当电子束在画面周边部上时在第2聚焦电极24b的附近形成4极子透镜，因此根据与在图5至图8上所说明的工作原理相同的工作原理，可消除电子束的偏转像差。

又，在构成聚焦电极的各电极之间由于存在有杂散电容，故加到相邻的电极上的动电压会在只要加聚焦电压中的直流电压的电极上感应交流成分，从而两电极间的电位差有可能和所希望的值有所不同。在这样的场合不能得到由电子透镜所产生的所希望的聚焦作用及发散作用，故是不好的。

为了解决此问题，在只应加上聚焦电压中的直流电压的聚焦电极上接上电容元件。

例如，如图11所示，将电容元件25接到图3的电子枪5的第2聚焦电极8b上。电容元件25的另一端使其为例如接地电位。

此电容元件25的容量只要为第1聚焦电极8a和第2聚焦电极8b之间所存在杂散电容的10倍左右。因此可除去由聚焦电压中的动电压15所感应的交流成分。因而就等于在只应加构成聚焦电压的直流电压的电极和应加上在直流电压上重叠动电压的聚焦电压的电极之间，产生预定的电位差。

此电容元件25通过例如在陶瓷的薄板状基板的内外面上固定附上薄金属板就能很容易地得到。

又在本发明的实施例中是就作为电子枪的基本型的双电位型进行行说明，而对其他方式例如单电位型、四电位型或三电位型等复合型电子枪也能适用。

又以上是就由2个电极组成的聚焦电极及由3个电极组成的聚焦电极进行说明的，而即使是由4个以上的电极组成的聚焦电极，也可适用本发明的工作原理。

且，在本发明的实施例中设在形成主透镜的电极上的电子束通过孔的形状大致为正圆形，但也可以是非圆形孔或对多个电子束共用的大口径孔。

又，本发明是为了谋求使用一列型电子枪的自会聚方式的彩色显象管装置的图象的高质量而提出的，但本发明的基本原理即使对使用△型电子枪的彩色显象管装置、且对单束方式或其他的多束方式的显象管装置也能适用。

Claims (1)

1、一种彩色显象管装置用电子枪，在管轴方向上配置有发生电子束的阴极、构成使上述电子束聚焦的电子透镜的聚焦电极和最终加速电极，其特征在于上述聚焦电极在管轴方向上被分割为多个电极，与上述最终加速电极相邻的第1的聚焦电极经电阻手段与和上述第1的聚焦电极相邻的第2的聚焦电极相连，在上述第1的聚焦电极上加有与上述电子束的偏转同步变化的聚焦电压，在上述第2的聚焦电极上经上述电阻手段加有上述聚焦电压并通过上述电阻手段实质上控制交流成分，在上述第1的聚焦电极的靠上述第2的聚焦电极的一侧上形成有在水平方向上具有长轴的第1电子束通过孔，在上述第2的聚焦电极的靠上述第1的聚焦电极一侧上形成有在与上述第1电子束通过孔正交的方向上具有长轴的第2电子束通过孔。

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