CN1048582C - 彩色阴极射线管的电子枪 - Google Patents

Abstract

一种彩色阴极射线管的电子枪，包括一对加速聚焦电极，该对电极间隔一预定距离并有单独的公用孔，每对电极都有一外壳，此外壳在邻近相应的公用孔处有一环绕多条电子束并界定公用孔的凸缘；还包括一控制电极板，此电极板设置在外壳内并在轴向从凸缘凹进一预定距离，以控制多条电子束。各电极板都有一中心孔和一对相对的外侧孔。该电子枪能减小球面象差和飞点象差，从而提高彩色阴极射线管的分辨率。

Description

彩色阴极射线管的电子枪

本发明涉及一种彩色阴极射线管的电子枪，特别是涉及到一种构成电子枪的主静电聚焦透镜的电子枪结构。

图1中示出一种常规的具有直列式电子枪的彩色阴极射线管。管子的玻璃外壳1包括前屏板2和与该屏板2连接的锥形玻壳部分3。用三种颜色荧光粉涂覆用以显示彩色图象的荧光屏设置在屏板2的内壁上。选色用的荫罩4设置在玻壳1内邻近屏板2处并与荧光屏间隔开。

电子枪5同轴地设置在锥形玻壳部分3的管颈部分3a内，以产生和控制分别与三基色相应的三根电子束，使之沿共面会聚路径通过荫罩4达到荧光屏。更准确地说，由热离子组成的电子束，由电子枪5的阴极6、7和8发射并通过位于第一和第二栅极9和10上的相应的孔。然后这些电子束分别沿电子束路径11、12和13(如图1中实线所示)被引至屏盘2。这时，阴极6、7和8的每一个和在第一和第二栅极9和10中形成的与之相应的孔在公共的平面上有一与其它轴平行的公共中心轴。这三个中心轴分别与电子束路径11、12和13重合。

参看图1，沿中央电子枪束路径12，即电子束路径11、12和13的中心延伸到屏盘2的线Z-Z，在下文中称为“轴方向”。同样，垂直于轴方向并跨越包括电子束路径11、12和13的公共平面延伸的线X-X称为“水平方向”。垂直于轴方向和水平方向的线Y-Y(图中未示出)称为“垂直方向”。

此后，此三条电子束沿排列在公共平面上的电子束路径11、12和13穿过第一和第二栅极9和10，并随后穿过第三和第四栅极14和15。在此，第三和第四栅极14和15构成一辅助聚焦透镜或预聚焦透镜。此后，电子束穿过聚焦电极16(下文称为“第一加速/聚焦电极”)以及阳极17(下文中称为“第二加速/聚焦电极”)，电极16和17构成电子枪5的主聚焦透镜。

为构成此主聚焦透镜，在第二加速/聚焦电极17上加25 KV-35KV的电位，在第一电极16上所加电位为第二电极17上的电位的约20-30％。

由于由第一和第二加速/聚焦电极16和17之间电位差形成的主聚焦透镜的中央部分与中央电子束路径12同轴，该中央电子束，即三个电子束中穿过主聚焦透镜中央部分的那条中心电子束被聚焦成细束并被加速，而沿轴方向直线地飞行到荧光屏。

然而，由于主聚停透镜的外侧部分不与中央电子束路径12同轴，三条电子束中穿过主聚焦透镜外侧部分的两条外侧电子束不仅被聚焦成细束，而且还受到朝向中央电子束的会聚作用。

此三条电子束以重叠的形式会聚在荫罩4上，然后被加速到达荧光屏，因此在屏上形成一束点。

为在荧光屏上扫描电子束，将一外部偏转磁轭18从外部设置在玻壳1附近。以上借助主聚焦透镜使电子束变细的过程称为“聚焦”，上述借助主聚焦透镜使电子束会聚的过程称为“静态会聚”(下文中简称为“STC”)。

图2示出构成图1中现有技术电子枪的主聚焦透镜的第一和第二加速/聚焦电极16和17的局部剖开的透视图。第一加速/聚焦电极16由一端敞开另一端部分闭合的非圆形电极筒形成。

第一电极16包括一外壳19，闭合端面20由其延展而成。闭合端面20包括三个分离的相互轴向平行的电子束通过孔41、42和43。这些电子束通过孔41、42和43分别被圆筒形唇边51、52和53所环绕。每个圆筒形唇边从外壳19的闭合端面20向内伸向外壳19的敞开端。

第二加速/聚焦电极17具有与第一电极16基本相同的构形，并且相对于水平方向与第一电极16对称。此第二加速/聚焦电极17包括一外壳21和与外壳21整体形成的闭合端面22。此闭合端面22包括三个电子束通过孔61、62和63。这些电子束通过孔61、62和63分别被多个圆筒形唇边71、72和73环绕。每个圆筒形唇边从闭合端面22向内伸向外壳21的敞开端。

第一加速/聚焦电极16的外侧电子束通过孔41和43与中央电子束通过孔42离开相等的第一距离，即沿水平方向中心到中心的距离，并且此距离等于图1中外侧电子束路径11和13的每一条和中央电子束路径12之间的距离。同样，第二加速/聚焦电极17的外侧电子束通过孔61和63与中央电子束通过孔62离开相等的第二距离。此第二距离比上述第一距离稍大。

这些第一和第二加速/聚焦电极16和17排列得使它们的闭合端面20和22相对并间隔一给定的距离“g”。

按照此现有技术的结构，分别为三条电子束提供了三个独立的主聚焦透镜。

换句话说，在第一和第二加速/聚焦电极16和17中提供了三对电子束通过孔，第一对为外侧孔41和61，第二对为中央孔42和62，第三对为外侧孔43和63。上述三对电子束通过孔分别被三对唇边环绕，即第一对唇边51和71，第二对唇边52和72，第三对唇边53和73。在此，三对电子束通过孔41和61、42和62、43和63分别构成三个独立的聚焦透镜，三个聚焦透镜的每一个分别聚焦三条电子束中的一条。

如上所述，第二加速/聚焦电极17的电子束通过孔61、62和63之间的第二距离比第一加速/聚焦电极16的电子束通过孔41、42和43之间的第一距离大。因此，包括中央电子束通过孔42和62的中央主聚焦透镜与轴方向同轴，而其它主聚焦透镜或外侧主聚焦透镜，它们中的一个包括外侧电子束通过孔41和61，另一个包括一对外侧电子束通过孔43和63，都不与轴方向同轴。

因而，通过中央主聚焦透镜的中央电子束被聚焦成细束并被加速而沿轴方向直线地渡越到荧光屏，而通过外侧主聚焦透镜的外侧电子束不仅被聚焦成细束，而且受到朝向中央电子束的会聚作用。

但是，本领域的普通技术人员注意到，公知的电子枪因为其主聚焦透镜有约5.5-5.9mm的小孔，易受球面象差的有害影响。关于这一点，会产生雾朦现象，即电子束点的周边光不清晰而光色朦胧，从而使彩色阴极射线管的分辨率变坏。

此雾檬现象主要是受主聚焦透镜的孔径R的影响。

也就是说，主聚焦透镜的球面象差与R3或主聚焦透镜的孔径R的三次幂成反比，而此孔径R实质上正比于第一和第二加速/聚焦电极16和17的相应电子束通过孔的直径D。

因此，最好是扩大第一和第二加速/聚焦电极16和17的电子束通过孔的直径D，以减轻由于主聚焦透镜的球面象差所造成的不良影响。

然而，直径D的这种扩大也伴随着主聚焦透镜的透镜功能的恶化，由于各电子束点的聚焦电压不能精确地相互一致而导致飞点象差(flying spot aberration)。

如果更详细地讨论，则Z轴的电位函数φ″(Z)和球面象差分量C分别用以下的关系式(I)和(II)表示：

φ″(Z)∝2/g×(V₂-V₁)×1/R    (I)

      C∝M/(16×R³)           (II)

其中：V₁--第一加速/聚焦电极16的电压，

V₂--第二加速/聚焦电极17的电压，

g--第一和第二加速/聚焦电极16和17之间的距离，

M--主聚焦透镜的放大倍数，和

R--主聚焦透镜的孔径。

据此，当主聚焦透镜的孔径扩大了δR时，此主聚焦透镜的透镜作用约减少了1/δR×C≈1/(δR)³(C为球面象差分量)。

当主聚焦透镜的孔径R被扩大以排除由上述飞点象差引起的问题时，屏上电子束点的尺寸Ds用下述关系式(III)表示： $\mathrm{Ds}=\sqrt{{(\mathrm{Dx}+\mathrm{Dsa})}^2+{\mathrm{Dsc}}^2}-----\left(\mathrm{III}\right)$

其中：Dx--由主聚焦透镜的放大率M引起的电子束交迭点dx的扩大分量，或者说Dx∝Midx

Dsc--由空间电荷效应引起的电子束的扩大分量，即Dsc＝f(rsc/ri)∝(i^1/2/V^3/4)(Z/ri)，其中i是束飞散，V是一高电压，rsc/ri是束扩展，和

Dsa--由球面象差分量引起的电子束的扩大分量。

不过，因为如上所述一字型彩色阴极射线管的三个电子束通过孔排列在一公共平面上，第一加速/聚焦电极16的电子束通过孔41、42和43以及第二加速/聚焦电极17的电子束通过孔61、62和63的直径都被限定为不大于阴极射线管颈部3a的内径的1/3。

如结合图3进行更详细地讨论，阴极射线管的颈部3a的内径L用以下关系式(IV)表示：

D+2(S+G+1)≤L    (IV)

其中D--第一和第二加速/聚焦电极16和17的每个电子束通过孔的直径，

S--电子束间隔

G--第一和第二加速/聚焦电极16和17与颈部3a的内表面之间的最小间隙，此间隙容许电极16和17与颈部3a内表面之间实现电绝缘，和

l₁和l₂--第一和第二加速/聚焦电极16和17的电子束通过孔之间的桥宽度，此宽度是电极用机械方法制备时所允许的最小宽度。

这时，从电极16和17的常规设计的观点看，l₁和l₂的每一个都应大于1.0mm，因而导致D≥S-1(mm)。

而且，第一和第二加速/聚焦电极16和17的外壳19和21与颈部3a的内表面之间的间隙G应大于1.0mm，以使电极16和17与颈部3a的内表面之间实现电绝缘，这就导致D≤(L/3)-2(mm)。

因此，第一和第二加速/聚焦电极16和17的每个电子束通过孔的直径D必须限定为不大于阴极射线管的颈部3a的内径L的1/3。

然而，在现有技术的电子枪中，第一和第二加速/聚焦电极16和17的电子束通过孔直径D的扩大只是通过扩大电子束间隔S和颈部3a的内径L这两者中的任何一个来实现的。

因此，现有技术的电子枪存在一个问题，即由于电子束间隔扩大，使电子束朝向中央电子束的会聚作用变坏，且外部偏转磁轭18的电子功率损耗增加。

所以，本发明的任务是提供一种彩色阴极射线管的电子枪，此电子枪能够克服现有技术电子枪存在的上述问题，并能有效地扩大电子枪的位于颈部的主聚焦透镜电极的孔径，从而改善电子束的朝向中央电子束的会聚作用并提高彩色阴极射线管的分辨率。

按照本发明的一实施例，此电子枪包括用以产生多条电子束的装置，这些电子束分别对应于形成彩色图象的色元；和一对加速/聚焦电极，此对电极相对于水平方向互相基本对称，在轴方向与管子同轴，并为多条电子束提供一通道，该对电极设置得在轴方向相互间隔预定距离并具有各自的公用孔，两电极的公用孔相互对置，每个电极都包括：一外壳，它在邻近相应公用孔处有一凸缘，此凸缘环绕多条电子束并限定该公用孔；和一控制电极板，此控制电极板放置在外壳内并在轴方向从凸缘凹进一预定距离，以便控制多条电子束，该电极板有一矩形中心孔和一对相对置的矩形的外侧孔，这一对外侧孔设置在中心孔的相对边而且每个孔朝向外壳的内表面。

按照本发明的一实施例，此电子枪包括用以产生多条电子束的装置，这些电子束分别对应于形成彩色图象的色元；和一对加速/聚焦电极，此对电极相对于水平方向相互基本对称，在轴方向与管子同轴，并为多条电子束提供一通道，该对电极设置得在轴方向相互间隔一预定距离并具有各自的公用孔，两电极的公用孔相互对置，每个电极都包括：一外壳，它在邻近相应公用孔处有一凸缘，此凸缘环绕多条电子束并界定该公用孔；和一控制电极板，此控制电极板放置在外壳内并在轴方向从凸缘凹进一预定距离，以控制多条电子束，该电极板有一中心孔和一对相对的外侧开口，该中心孔有圆形的上下两端，该外侧开口设置在中心孔的相对的两边，而且每个开口朝向外壳的内表面，每个外侧开口的敞开区间向外壳的内表面逐渐扩大。

按照本发明第一方面的彩色阴极射线管的电子枪，具有轴、水平和垂直方向，所述方向是基本上相互垂直的，它包括：产生多条电子束的装置，所述电子束分别对应于用于形成彩色图像的色元；和一对电极装置，它们相对于所述水平方向互相基本对称，并在所述轴方向与所述管同轴，且为所述多条电子束提供通道，所述这对电极装置在所述轴方向相互离开一预定距离，并具有用于每一电子束的公用孔，所述公用孔相互对置，每个所述电极装置包括：一外壳，它在邻近相应公用孔处有一凸缘，所述凸缘环绕所述多条电子束并界定出所述公用孔；和一控制电极板，所述控制电极板具有一倾斜部分，所述倾斜部分在所述轴方向有一倾角，用于增强水平方向的透镜作用，该控制电极板设置在所述外壳内，并在所述轴方向从所述凸缘凹进预定的距离，以便控制所述多条电子束，所述倾斜部分沿一矩形中心开口的边并沿外侧开口的边形成，所述外侧开口设置在所述中心开口的相对边，且所述外侧开口各自朝向所述外壳的内表面敞开，用于界定出侧电子束通道。

按照本发明第二方面的彩色阴极射线管的电子枪，具有轴、水平和垂直方向，所述方向是基本上相互垂直的，它包括：产生多条电子束的装置，所述电子束分别对应于用于形成彩色图像的色元；和一对轴向隔开的电极装置，它们相对于位于这些电极中间的水平线基本上轴向对称，且每个电极在所述水平方向是基本上对称的，所述电极对为所述多条电子束提供通道，每个所述电极还包括一个具有与公用孔相邻的凸缘的外壳，所述凸缘环绕所述多条电子束并界定出所述公用孔；和一位于外壳内的控制电极板，它具有用一对间隔开的柱状构件连接的上部和下部电子束构件，以分别形成具有顶边和底边以及左边和右边的中心开口，并形成两个外侧开口，各自处在水平方向自所述中心开口的每一相对侧上，所述柱状构件各具有一个靠近其末端的弯曲部，该处连接于所述上部和下部电子束构件，从而由所述柱状构件形成的中心开口的中部位于第一轴位置，该位置不同于中心开口顶边和底边的轴位置。

图1是现有的彩色阴极射线管的水平横截面图；

图2是图1中现有彩色阴极射线管电子枪的主聚焦透镜局部剖开透视图；

图3是当现有彩色阴极射线管电子枪的主聚焦透镜配置在阴极射线管颈部时的截面示意图；

图4是本发明电子枪主聚焦透镜的局部剖开透视图，它同时展示本发明的基本实施例和第二实施例；

图5a是按照本发明基本实施例的电子枪的第一加速/聚焦电极的正视图；

图5b是沿图5a剖线A-A剖切的第一加速/聚焦电极的半剖视图；

图5c是按照本发明基本实施例的第一控制电极的截面图；

图6a是按照本发明基本实施例的电子枪的第一加速/聚焦电极的正视图；

图6b是沿图6a的剖线B-B剖切的第二加速/聚焦电极的半剖视图；

图7a是按照本发明的第二实施例电子枪的第一加速/聚焦电极的正视图；

图7b是沿图7a的剖线C-C线剖切的第一加速/聚焦电极的半剖视图；

图7c是按照本发明的第二实施例的控制电极板的截面图；

图8a是按照本发明的第二实施例的电子枪的第二加速/聚焦电极的正视图；

图8b是沿图8a的剖线D-D线剖切的第二加速/聚焦电极的半剖视图；和

图9是一组曲线图，它表明本发明电子枪与现有技术电子枪相比的束电流与球面相差之间的关系。

参照图4，它是按照本发明的彩色阴极射线管电子枪主聚焦透镜的局部剖开的透视图。此图展示出本发明的基本实施例和第二实施例。那些为基本实施例和第二辅助实施例两者所共有的零件由不同的标号100和200表示，并且第二实施例的所有标号都放在括弧内。

在按照本发明的基本实施例的电子枪中，相互对置并间隔一预定距离g₁的第一加速/聚焦电极101和第二加速/聚焦电极102构成此电子枪的主聚焦透镜。

第一和第二电极101和102分别由包括各自的外壳121和122的非圆柱形的电极筒组成。第一和第二电极101和102的外壳121和122包括在它们的相对端的各自的公用孔105和106。

这里，最好如此形成每个公用孔105和106，即使之呈椭圆形，其垂直尺寸比水平尺寸小。此公用孔105和106为电子束提供通道，并由椭圆凸缘107和108界定，椭圆凸缘107和108在相对的两端从外壳121和122整体地垂直延伸，并随后分别向后伸出以界定出公用孔105和106。如上所述，由于第一加速/聚焦电极101和第二加速/聚焦电极102相互对置，所以公用孔105和106也相互对置。

椭圆凸缘107和108的每一个都包括一个从相应外壳121或122垂直延伸的椭圆凸缘表面107a或108a和一个椭圆环带107b或108b，此椭圆环带由相应的凸缘表面107a或108a的内周向后伸出，以界定出相应的公用孔105或106。

第一加速/聚焦电极101还包括一第一控制电极板111，此第一控制电极板111垂直地设置在外壳121内，并在电子束沿其运行的轴方向从相应的凸缘表面107a凹进一预定距离。

同样，第二加速/聚焦电极102包括一第二控制电极板112，它垂直设置在外壳122内，并在轴方向从相应的凸缘表面108a凹进一预定距离。

这些电极板111和112分别在轴方向从凸缘表面107a和108a凹进预定距离，电极板的这样一种构形是用以在电子束扫描期间建立一能渗入电极板111和112后面深处的电场，从而实际上有效地扩大了主聚焦透镜的孔径。

也就是说，这样一种构形有效地实现了主聚焦透镜孔径的所要求的扩大，而同时未对主聚焦透镜的外部尺寸进行有形的放大。

当主聚焦透镜的孔径如上述那样扩大时，主聚焦透镜的放大率增加，而且透镜的球面象差减小。因此，主聚焦透镜的聚焦特性得到显著地改善。

参看图5a-5c，第一控制电极板111是一有预定厚度的板形元件。此电极板111具有上下梁，一对彼此间隔开的柱与上下梁呈垂直地整体延伸，从而在该梁和柱间界定出一矩形中心孔103a，和一对位于中心孔103a的相对两边的相对的外侧孔104a。此相对的外侧孔104a在其外侧是敞开的并相对于中心孔103a是对称的。

这里，第一电极板111如此配置在第一加速/聚焦电极101的外壳121内，即其矩形中心孔103a的长边与第一电极101的公用孔105的水平轴正交。而且，第一控制电极板111的相对侧端的每一个，如图5所示，最好倾斜一倾角θ₁。

当第一控制电极板111的相对端分别如上所述倾斜一倾角θ₁时，主聚焦透镜在水平方向的透镜作用增强，因而使主聚焦透镜的透镜作用在水平方向和在垂直方向像所希望那样达到平衡。

然而，应指出的是，本发明的第一控制电极板111可以由具有与上述不同的不倾斜的侧端的平板组成。

同样，第二控制电极板112也是一具有预定厚度的板形部件。此电极板112具有上下梁，一对彼此间隔开的柱在其间整体地垂直延伸，从而在该梁和柱间界定出一矩形中心孔103b，在中心孔103b的相对侧限定出一对相对的外侧孔104b，如图6a和图6b所示。此相对的外侧孔104b在其外侧是敞开的，且相对于中心孔103b是对称的。

此第二电极板112如此设置在第一加速/聚焦电极102的外壳122内，即其矩形中心孔103b的长边与第二电极102公用孔106水平轴正交。第二电极112的每条相对的侧边最好倾斜一倾角θ₂，如图6b所示。

电子枪的中央电子束路径被第一控制电极板111的矩形中心孔103a和第二控制电极板112的矩形中心孔103b环绕。电子枪的侧电子束路径被第一和第二控制电极板111和112的外侧孔104a和104b以及第一和第二加速/聚焦电极101和102的外壳121和122的内表面环绕。

也就是说，侧电子束路径由第一和第二控制电极板111和112的外侧孔104a和104b以及第一和第二加速/聚焦电极101和102的外壳121和122来界定，因而侧电子束的主聚焦透镜孔径实际上被有效地扩大了。

当侧电子束的主聚焦透镜的孔径像上述那样被实际上有效地扩大时，球面象差和飞点象差都像所希望的那样减小了，从而在荧光上实现了所希望的束点结构。

表1给出本发明的基本实施例的电子枪各元件的尺寸。

               表  1

        第一加速/聚焦电极101第一控制电极板111从凸缘107凹进的距离d₁--------3.5mm电子束通过孔100a、100b和100c之间的束间距S₁----5.5mm第一极板111的矩形中心孔103a的水平宽度Lh₁------4.5mm第一极板111的桥的水平宽度Wh₁------------------0.5mm第一极板111的每个外侧孔104a的水平长度L₁-------2.75mm第一极板111的总高度H₁-------------------------8mm第一极板111的桥的垂直宽度WV_t------------------1.5mm第一极板111的倾斜的相对侧端的倾角θ₁----------25°-35°

            第二加速/聚焦电极102第二控制电极板112从凸缘108凹进的距离d₂--------2.45-2.55mm第二极板112的矩形中心孔103b的水平宽度Lh₂------2.7mm第二极板112的桥的水平宽度Wh₂------------------0.5mm第二极板112的每个外侧孔104b的水平长度L₂-------2.3 mm第二极板112的总高度H₂-------------------------8.0mm第二极板112的桥的垂直宽度WV₂------------------1.5mm第二极板112的倾斜的相对侧端的倾角θ₂----------25°-35°第一和第二加速/聚焦电极101和102的凸缘107和108之间的间隙g₁

                                    ------1mm

图7a和图7b示出按照本发明的第二实施例的电子枪的第一加速/聚焦电极，图7c示出按照本发明的第二实施例的第一控制电极板。图8a和8b示出按照本发明的第二实施例的第二加速/聚焦电极。

在此第二实施例中，大多数元件是与基本实施例通用的，但控制电极板不同。此第二实施例的这些元件用200序列的数字表示。

互相对置并构成电子枪主聚焦透镜的第一加速/聚焦电极201和第二加速/聚焦电极202分别由包括各自的外壳221和222的非圆柱形电极筒组成。第一和第二电极201和202的外壳221和222在其相对端有各自的椭圆公用孔205和206。

该公用孔205和206为电子束提供通道，它们由椭圆凸缘207和208界定，椭圆凸缘207和208在从外壳221和222的相对端整体地垂直延伸，并接着分别向后伸出，以界定出公用孔205和206。每个椭圆凸缘207或208包括一由相应外壳221或222垂直延伸的椭圆凸缘表面207a或208a，和一由相应凸缘表面207a或208a的内周边向后伸出的椭圆环带207b陈208b，以界定出相应的公用孔205或206。

第一加速/聚焦电极201还包括第一控制电极板211，它垂直地设置在外壳121内，并在轴方向从相应的凸缘面207a凹进预定距离。如图7a-图7c所示，第一控制电极板211包括一有预定厚度的板形部件。此第一电极板211具有中心孔203a和在该中心孔203a的相对侧的一对相对置的外侧孔204a。此相对置的外侧孔204a在其外侧是敞开的，并相对于中央孔203a互相对称。

与基本实施例不同，界定此第二实施例的中心孔203a的柱在其顶部和底部是圆形的，所以中心孔203a在其上一两端分别显示圆形的轮廓。从另一方面说，每个外侧孔204a的敞口区间向外壳221逐渐扩大。外侧孔204a敞开区间的扩大可以通过倾斜或弄圆外侧孔204a的上下两端来实现。第一极板211如此设置在外壳221内，以使中心孔203a的长边与第一电极201的公用孔205的水平轴正交。

第一控制电极板211的每一相对的侧端最好如图7c所示那样倾斜一倾角θ₃。极板211的相对侧端的这样一种倾斜达到与上述基本实施例相同的效果。

同样，第二加速/聚焦电极202包括第二控制电极板212。如图8a和8b所示，由具有预定厚度的板形元件组成的第二控制电极板212有一中心孔203b和在中心孔203b的相对边的一对相对的外侧孔204b。此相对的外侧孔204b在其外侧是敞开的，并相对于心孔203b相互对称。以与第一电极板211同样的方式，此中心孔203b和外侧孔204b在其上下端是圆形的。

第二电极板212如此设置在外壳222内，以使中心孔203b的长边与第一电极202的公用孔206的水平轴正交。

第二控制电极板212的相对的侧端的每一个最好像图8b所示的那样倾斜一倾角θ₄。

电子枪的中心电子束路径被第一控制电极板211的中心孔203a和第二控制电极板212的中心孔203b环绕。电子枪的侧电子束路径被第一和第二控制电极板211和212的外侧孔204a和204b以及第一和第二加速/聚焦电极201和202的外壳211和222的内表面环绕。

也就是说，侧电子束路径由第一和第二控制电极板211和212的外侧孔204a和204b以及第一和第二加速/聚焦电极201和202的外壳211和222来界定，所以对于侧电子束的主聚焦透镜的孔径实际上被有效地扩大了。

按照本发明的第二实施例的电子枪元件的尺寸在表2中给出。

                       表  2

                第一加速/聚焦电极201第一控制电极板211从凸缘207凹进的距离d₃--------3.50mm电子束通道孔200a、200b和200c之间的束间距S₂----5.5mm第一极板211的中心孔203a的水平宽度Lh₃----------4.5mm第一极板211的桥的水平宽度Wh₃------------------0.5mm第一极板211的每个外侧孔204a的水平长度L₃-------2.45-2.55mm第一极板211的总高度H₃-------------------------8.0mm第一极板211的倾斜的相对端的倾角θ₃------------25°-35°

              第二加速/聚焦电极202第二控制电极板212从凸缘208凹进的距离d₄--------2.45mm第二极板212的中心孔203b的水平宽度Lh₄----------2.70mm第二极板212的桥的水平宽度Wh₄------------------0.50mm第二极板212的每个外侧孔204b的水平长度L₄-------2.30mm第二极板212的总高度H₄-------------------------8.0mm第二极板212的倾斜的相对端的倾角θ₄------------25°-35°

图9是表示本发明电子枪的束电流和球面象差之间的关系与现有技术电子枪的束电流和球面象差之间的关系相比较的曲线图。在此曲线图中，曲线A表示现有技术，曲线B表示本发明的基本实施例，曲线C表示本发明的第二之实施例。

从图9的曲线图可看出，本发明的基本和第二实施例的球面象差对电子枪的有害作用比现有技术低，而且本发明和现有技术之间有害作用之差与束电流(μA)成正比增加。

如上所述，按照本发明的彩色阴极射线管的电子枪包括如此设置在各加速/聚焦电极内的两个控制电极板，即它们在轴方向从加速/聚焦电极的外壳的凸缘表面凹进一预定距离，从而实际上有效地扩大了主聚焦透镜的孔径。因此能有效地控制主聚焦透镜在水平和垂直方向的电场。

此外，中心电子束和侧电子束最好用控制极板的不同构形的中心孔和相对的外侧孔来控制，以使电子束向中心电子束的会聚作用显著改善。关于这一点，本发明的电子枪减小了球面象差和飞点象差，因而改善了彩色阴极射线管的分辨率。

虽然为便于说明只公开了本发明的优选实施例，但本技术领域的人将明白，在不超出所附权利要求书所揭示的本发明的范围和精神实质的情况下，各种变型、扩展和替换是可能的。

Claims (11)

1.一种彩色阴极射线管的电子枪，具有轴、水平和垂直方向，所述方向是基本上相互垂直的，它包括：

产生多条电子束的装置，所述电子束分别对应于用于形成彩色图像的色元；和

一对电极装置，它们相对于所述水平方向互相基本对称，并在所述轴方向与所述管同轴，且为所述多条电子束提供通道，所述这对电极装置在所述轴方向相互离开一预定距离，并具有用于每一电子束的公用孔，所述公用孔相互对置，每个所述电极装置包括：

一外壳，它在邻近相应公用孔处有一凸缘，所述凸缘环绕所述多条电子束并界定出所述公用孔；和

一控制电极板，其特征在于：

所述控制电极板具有在所述轴方向有一倾角的倾斜部分，用于增强水平方向的透镜作用，该控制电极板设置在所述外壳内，并在所述轴方向从所述凸缘凹进预定的距离，以便控制所述多条电子束，所述倾斜部分沿一矩形中心开口的边并沿外侧开口的边形成，所述外侧开口设置在所述中心开口的相对边，且所述外侧开口各自朝向所述外壳的内表面敞开，用于界定侧电子束通道。

2.如权利要求1所述的电子枪，其中当相对于轴方向加以考虑时，所述倾角是一大于0的锐角。

3.一种彩色阴极射线管的电子枪，具有轴、水平和垂直方向，所述方向是基本上相互垂直的，它包括：

产生多条电子束的装置，所述电子束分别对应于用于形成彩色图像的色元；和

一对轴向隔开的电极装置，它们相对于位于这些电极中间的水平线基本上轴向对称，且每个电极在所述水平方向是基本上对称的，所述电极对为所述多条电子束提供通道，每个所述电极还包括一个具有与公用孔相邻的凸缘的外壳，所述凸缘环绕所述多条电子束并界定出所述公用孔；和

一位于外壳内的控制电极板，其特征在于：

所述控制电极板具有用一对间隔开的柱状构件连接的上部和下部电子束构件，以分别形成具有顶边和底边以及左边和右边的中心开口，并形成两个外侧开口，在水平方向自所述中心开口的每一相对侧上各一个，所述柱状构件各具有一个靠近其末端的弯曲部，该处连接于所述上部和下部电子束构件，从而由所述柱状构件形成的中心开口的中部位于第一轴位置，该位置不同于中心开口顶边和底边的轴位置。

4.如权利要求3所述的电子枪，其中所述两个外侧开口中每个开口的所述上部和下部电子束构件之间的敞开区间离管轴的水平距离在垂直尺寸上逐渐增大。

5.如权利要求3所述的电子枪，其中中心开口的顶边和底边以及左边和右边是不接触的，并形成一矩形中心开口，所述弯曲部使得矩形开口的顶边和底边位于不同于第一轴位置的轴位置。

6.如权利要求5所述的电子枪，其中所述控制电极板设置在所述外壳中，使得其矩形中心开口的长边与所述公用孔的水平方向垂直地穿过。

7.如权利要求3所述的电子枪，其中顶边和底边是弓形的且与左边和右边不接触。

8.如权利要求7所述的电子枪，其中左边和右边包括相互平行并连接到顶壁和底壁的竖直部分。

9.如权利要求3所述的电子枪，其中所述弯曲部靠近每个柱状构件的顶端，还包括另一靠近每一柱状构件底端的弯曲部，因此在其相应弯曲部之间延伸的每一柱状构件基本上是平面的且基本上是垂直的。

10.如权利要求3所述的电子枪，其中每一外壳包含一个所述控制电极板，所述控制电极板是如此设置的，即当在轴向加以考虑时，第一所述控制电极板中的第一轴向位置比第一控制电极板的顶边和底边的轴位置远，以及当在轴向加以考虑时，第二所述控制电极板中的第一轴位置比第二控制电极板的顶边和底边的轴位置近。

11.如权利要求3所述的电子枪，其中在相对于轴向加以考虑时，弯曲部具有大于0的锐角。

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