CN1050439C - 彩色阴极射线管装置 - Google Patents

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Abstract

一种阴极射线管装置，在该装置中将电子束聚焦的主电子透镜是由多个电极形成的，这些电极含有从阴极侧向荧光屏方向配置的至少为第1、第2、第3电极，另外，至少形成了非对称性电子透镜和非对称性第2电子透镜，非对称性电子透镜在第2、第3电极形成的第1电子透镜的透镜作用领域内的阴极侧，使电子束在水平方向发散，垂直方向聚焦；非对称第2电子透镜则在第1、第2电极中，在电子束的水平方向和垂直方向作用各异。在增强使第2透镜的电子束按偏转装置的电子束的偏转在水平方向聚焦，垂直方向发散作用的同时，将减弱第1电子透镜的作用。

Description

彩色阴极射线管装置
本发明涉及彩色阴极射线管，特别是关于采用动态聚焦方式以修正由偏转线圈产生的磁场所引起的偏转象差的彩色阴极射线管装置。
一般来说，彩色阴极射线管装置如图1所示，具有面板1以及由在该面板1上结合成一体的漏斗2组成的管壳。面板1的内层形成荧光屏3，该荧光屏由发出蓝、绿、红三种光的带状或点状的3色荧光体层构成；与荧光屏3相对，装有荫罩4，在荫罩内部形成了数量众多的电子束通过孔。另外，在漏斗2的颈部5内，配置有发射3束电子束6B，6G，6R的电子枪装置7。该电子枪装置7发射的电子束6B、6G、6R因装在漏斗2外侧的偏转装置8所产生的水平、垂直偏转磁场而发生偏转，通过荫罩4打在荧光屏3上，同时由于在荧光屏上作水平、垂直扫描，从而彩色图象在荧光屏3上显示出来。
在这种彩色阴极射线管装置中，将电子枪装置7特别设计为直列型电子枪，它发射由通过同一水平面的中心电子束6G及一对侧电子束6B、6R组成的排成一列的3电子束6B、6G、6R；另一方面，将偏转装置8产生的水平偏转磁场作成枕形、垂直偏转磁场作成桶形，然后通过这一不规则形磁场将排成一列的3电子束6B，6G，6R聚焦于整个荧光屏3。这种自会聚直列型彩色阴极射线管装置成为当今彩色阴极射线管装置的主流。
可是，这种自会聚直列型彩色阴极射线管装置，因受到偏转磁场的偏转象差(非点象差)的影响，如图2A所示，即使使画面中央部位的电子束斑点10a为圆，则画面边缘部位的电子束斑点10b将失真，画面周围的清晰度变差。就是说，以屏幕中心为座标中心所示的图2A中，即使画面中央部位的电子束斑点10a为圆，但在画面水平方向即H轴方向的边缘及画面的对角方向即D轴方向的边缘，如图2c及图2B所示，电子束斑点在水平方向变长，也即成为在横向变长的高辉度的核心部位11的上下出现了低辉度的晕圈部12的形状，产生失真。
这种失真的产生是由于不规则形的偏转磁场将电子束沿垂直方向聚焦，而沿水平方向发散，等效于四极透镜作用于电子束，屏幕上的电子束接受的是垂直方向过聚焦而水平方向欠聚焦的非点象差的缘故。另外，在画面的边缘，由于电子束是倾斜入射于屏幕的，因此产生了电子束斑点变得横向显长的几何失真。
为了防止由这种偏转象差引起的清晰度劣化，正在开发研制一种高效能的电子枪装置，这种装置将使电子枪装置形成的一部分电子透镜随着电子束在画面边缘部分的偏转而使其透镜作用变化，从而补偿画面边缘部分的偏转象差。
作为其一例，特开昭64-38947号公报(对应于USP4,897,575)中，登载了一种电子枪装置，它将动态聚焦电压加在构成主电子透镜部的一部分电极上，以在主电子透镜部形成作用不同的2个4极子透镜。该电子枪装置如图3A所示，由以下部分组成：排成一列的三个阴极K，分别对这些阴极K加热的三个电热丝(未图示)，从阴极K起顺序以一定间隔相离的配置在荧光屏方向上的第1至第5栅极G1-G5，2个中间电极GM1，GM2及第6栅极G6。第5栅极G5的中间电极GM1侧，开了三个沿图3B所示的水平方向(直列方向)的长形、实质上为横长形的电子束通过孔，在2个中间电极GM1、GM2上，开了三个图3c所示的大致为圆形的电子束通过孔，另外，在第6栅极的中间电极GM2侧，开了三个沿图3D所示的水平方向(直列方向)为长形，实质上为横长形的电子束通过孔。并且，将按电子束偏转量而变化的变动电压Vd与所定的直流电压相重迭的动态聚焦电压加到第5栅极G5。图4示出了加到各电极上的电压。
通过这种加到各电极上的电压，该电子枪装置中，如图5A所示，形成了扩张电场形的主电子透镜部ML，该ML含有4极子透镜QL2及4极子透镜QL1，QL2具有这样的作用：在第5、第6栅极G5、G6之间，使电子束在由第5栅极G5及与之相邻的中间电极GM1所形成的水平方向(H)上发散，垂直方向(V)上聚焦；QL1具有这样的作用：在2个中间电极GM1，GM2之间，使电子束在由圆筒透镜CL、中间电极GM2及与之相邻的第6栅极G6所形成的水平方向(H)上聚焦，垂直方向(V)上发散。该电子枪装置中，如图4所示，加在第5栅极G5的电压使其随画面边缘部的电子束的偏转而从实线按虚线所示上升，从而，如图5B所示，使4极子透镜QL2及圆筒透镜CL变弱，使4极子透镜QL2具有相对地在垂直方向(V)上发散，在水平方向(H)上聚焦的作用，以减弱主电子透镜部ML整体的聚焦作用。其结果，如虚线所示，对电子束的垂直方向(V)的发散作用增强，对水平方向(H)，QL2的聚焦作用增强，而主电子透镜整体的聚焦作用变弱，因此没有什么改变。这样，因不规则形磁场引起的电子束的垂直方向(V)的过聚焦，由于电子枪装置中，使电子束在垂直方向(V)发散而被补偿，如图2D及2E所示，画面边缘部的电子束斑点10b的垂直方向的失真得到了改善。然而，电子束水平方向(H)的聚焦状态，在电子枪装置中几乎未发生变化，因此，画面边缘的电子束斑点的横长形失真几乎未被改善。就是说，电子束的水平方向(H)受到来自偏转磁场的等效的4极子透镜的发散作用及因倾斜入射至屏幕而引起的几何斑点失真仍然遗留下来，因而，画面边缘的电子束斑点的横长形几乎未得到改善。
因此，采用这种电子枪装置，不能构成高清晰度的彩色阴极射线管装置。另外，在这种电子枪装置中，为补偿画面边缘部的电子束斑点10b的偏转失真，需要高的电压，从而产生不仅是耐电压，还有功率损耗等不经济的问题。
如上所述，为了将由电子枪装置发射的通过同一水平面排成一列的3个电子束集中于荧光屏的整个面上，将偏转装置产生的水平偏转磁场设计为枕形，垂直偏转磁场设计为桶形，则电子束受到该偏转磁场的偏转象差的影响及因倾斜入射至屏幕引起的几何失真，从而产生了画面边缘部的电子束斑点失真、清晰度明显变坏的问题。
为防止因偏转象差引起的清晰度变差，如前所述，有这样一种电子枪装置：在第5栅极与第6栅极之间，配置了2个中间电极，将动态聚焦电压加至第5栅极，形成含有二个4极子透镜的主电子透镜，一个4极子透镜具有在第5及第6栅极之间，使水平方向发散、垂直方向聚焦的作用。另一个4极子透镜则具有在第5及第6栅极之间，使水平方向聚焦、垂直方向发散的作用。
该电子枪装置中，使加在第5栅极的动态聚焦电压随画面边缘部的电子束的偏转而上升，从而能够使具有水平方向发散、垂直方向聚焦的4极子透镜变弱，等效于减弱主电子透镜以加强垂直方向的发散作用，但是水平方向的聚焦作用几乎未发生变化。
因此，虽然画面边缘部的电子束斑点的垂直方向径得到改善，但水平方向径几乎没变化，不能构成高清晰度的彩色阴极射线管装置。而且，该电子枪装置中，要改善画面边缘部的电子束斑点偏转失真，必需有高的电压，从而产生不仅是耐电压，还有功率损耗等不利的经济问题。
本发明的目的在于提供一种高清晰度的阴极射线管装置。它能够在改善画面边缘部的电子束斑点的水平径的同时，用低电压的动态聚焦电压补偿偏转失真，从而在整个画面形成电子束斑点直径很小的电子束斑点。
根据该发明，一种彩色阴极射线管装置包括：荧光屏；电子枪装置，它包括：由含有阴极的电极结构组成的、产生排成一列的3束电子束的电子束发生装置及允许来自所述电子束发生装置的电子束通过使该电子束聚焦于所述荧光屏的、从阴极侧向所述荧光屏顺序配置的第1、第2及第3电极；使来自所述电子枪装置的电子束在水平和垂直方向偏转的偏转装置；电压提供装置；所述电压提供装置向所述第1电极提供固定的中间电压，向所述第2电极提供取决于所述电子束偏转从与所述中间电压实质相同的电平增加的动态聚焦电压，向所述第3电极提供高于所述中间电压的固定高电压，从而形成电子透镜系统，该电子透镜系统包括：第1电子透镜，形成在所述第2和第3电极间，包括至少在水平和垂直方向分别发散和会聚所述电子束并形成在所述第1电子透镜的透镜作用区域内的第1非对称透镜，所述第1非对称透镜具有可变的发散和合聚所述电子束的透镜放大率，当所述电子束朝向所述荧光屏中央区域时增强，而在所述电子束偏转至所述荧光屏边缘区域时减弱；第2非对称透镜，形成在所述第1和第2电极间，分别在水平和垂直方向会聚和发散所述电子束，当所述电子束朝向所述荧光屏中央区域时，所述第2非对称透镜实质上不具有会聚和发散所述电子束的透镜放大率，当所述电子束偏转至所述荧光屏边缘区域时，所述第2非对称透镜在水平和垂直方向分别增大至预定透镜放大率。
如上所述，构成主电子透镜部，在按电子束的偏转，使第1电子透镜的作用减弱的同时，使非对称的第2电子透镜作用，通过第1电子透镜和第2电子透镜2级，使电子束在垂直方向发散，从而补偿由偏转磁场引起的过聚焦，与此同时，通过第2电子透镜，使电子束在水平方向聚焦而且在电子束的水平方向得到聚焦的状态下，入射到第1电子透镜，使通过偏转磁场的电子束的水平方向成为直径很小的过聚焦状态，从而能够补偿由偏转磁场引起的发散作用及倾斜入射至屏幕时的几何失真。另外，由于将按电子束偏转而变化的电压供给第2电极，因此能够把实际上具有水平方向聚焦、垂直方向发散作用的电子透镜设置为2级，与以往在一个电极中，使其具有在1级的水平方向聚焦、垂直方向发散的作用的场合相比，能够以较低的动态聚焦电压补偿画面边缘部的电子束斑点失真。
图1为概略表示以往的彩色阴极射线管装置构造的剖面图。
图2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G为表示屏幕上的座标轴及以往的彩色阴极射线管装置中，与座标轴相关的画面边缘部所形成的电子束斑点形状及本发明的彩色阴极射线管装置中，与座标轴相关的画面边缘部所形成的电子束斑点形状进行比较的平面图。
图3A、3B、3C及3D表示图1所示的电子枪装置的结构图以及表示该电子枪装置所包含的一部分电极中的电子束通过孔的形状图。
图4表示图3中所示的电子枪装置的各电极所加电压。
图5A及5B表示通过提供图4所示的电压，在图3所示的电子枪装置的主电子透镜部形成的电子透镜。
图6概略地示出了作为该发明一实施例的彩色阴极射线管装置的构造。
图7A、7B、7C、7D及7E表示图6所示电子枪装置的结构以及该电子枪装置所包含的一部分电极中电子束的通过孔形状。
图8表示图7所示电子枪装置的主电子透镜部所形成的电子透镜。
图9表示图7所示电子枪装置的各电极所加的电压。
下面，参照附图说明本发明彩色阴极射线管装置的实施例。
图6表示本发明一实施例涉及的彩色阴极射线管装置。该彩色阴极射线管装置具有由面板1及与面板1结合成一体的漏斗2组成的管壳。面板1的内侧形成由发出蓝绿、红光的带状3色荧光体层构成的荧光屏3，与该荧光屏3相对，在其内侧装有形成许多电子束通过孔的荫罩4。另一方面，漏斗2的颈部5里，配置了通过同一水平面发射排成一列的3电子束20B、20G、20R的电子枪装置21。另外，沿电子枪装置21，在其一侧配置了电阻(图中未示)。漏斗2的外侧装有偏转装置8。由电子枪装置21发射的3电子束20B、20G、20R通过偏转装置8产生的水平、垂直偏转磁场发生偏转，经荫罩4使荧光屏3进行水平、垂直扫描，从而在荧光屏3上显示出彩色图象。
电子枪装置21如图7A所示，由以下部分组成：水平方向排成一列的3个阴极KB、KG、KR；分别加热这些阴极KB、KG、KR的电热丝(图中未示)；由阴极KB、KG、KR起沿荧光屏方向顺次按所定间隔分开而配置的第1至第4栅极G1-G4；作为第1电极及第2电极的被2分割的第5栅极G51、G52；2个中间电极GM1、GM2及作为第3电极的第6栅极G6。另外，图7A中，22是配置于电子枪装置一侧的电阻。
第1及第2栅极G1、G2由板状电极组成，第3及第4栅极G3、G4，被2分割的第5栅极G51、G52及第6栅极G6由筒状电极组成、2个中间电极GM1、GM2均由厚板状电极组成。
第1、第2、第3、第4栅极G1、G2、G3、G4及第5栅极G51中，如图7B所示，对应于3个阴极KB、KG、KR，排成一列形成了3个圆形的电子束通过孔。在第5栅极G52的第5栅极G51侧及中间电极GM1侧，如图7C所示，分别对应于3个阴极KB、KG、KR，排成一列形成了以水平方向，即H轴方向(H)为长径，大体为矩形形状的3个电子束通过孔。在2个中间电极GM1、GM2中，如图7D所示，对应于3个阴极KB、KG、KR，排成一列形成了大体为圆形的3个电子束通过孔。在第6栅极G6的中间电极GM2侧，如图7E所示，对应于3个阴极KB、KG、KR，排成一列形成了以水平方向为长径、大体为矩形形状的3个电子束通过孔。
该电子枪装置，第2栅极G2和第4栅极G4，第3栅极G3和第5栅极G52分别在管内连接，在第6栅极G6中，通过设置在漏斗2的直径大的部位的阳极端子24及图6所示的在漏斗2的内侧被涂复形成的内导电膜25而加上阳极高电压Eb。在第5栅极G51及2个中间电极GM1、GM2中，分别将阳极高电压Eb通过电阻22进行分配，所得到的所定电压加在GM1、GM2上。另外，通过将颈5端部密封的管座26进行气密贯通的管座插脚27，按电子束偏转而变化的动态聚焦电压Vd被加至在管内被连接的第3栅极G3和第5栅极G52。又，在阴极KB、KG、KR，第1和第2栅极G1、G2上，也分别通过气密贯通管座26的管座插脚，施加如后所详述的预定电压。
在该电子枪装置21中，采用上述方法施加电压，通过阴极KB、KG、KR及第1、第2、第3栅极G1、G2、G3控制各阴极KB、KG、KR的电子发射，聚焦所发射的电子并形成电子束的电子束形成部，通过被2分割的第5栅极G51、G52，2个中间电极GM1、GM2及第6栅极G6，形成将来自电子束形成部的电子束聚焦于荧光屏3上的主电子透镜部分。
该主电子透镜部分如图8所示，由大的第1电子透镜ML和4极子透镜的第2电子透镜QL3构成。第1电子透镜ML形成于第5栅极G52，2个中间电极GM1、GM2及第6栅极G6。另外，随着3电子束从画面中央部位向边缘部位偏转，加至第5栅极G52的动态聚焦电压Vd如图9所示从实线向以虚线所示那样变化，随着这种变化，4极子透镜的第2电子透镜QL3被形成于第5栅极G51和52之间。第2电子透镜如图8所示，具有水平方向(H)聚焦，垂直方向(V)发散的作用。第1电子透镜ML中，在阴极侧的第5栅极G52和中间电极GM1之间，形成具有在水平方向(H)发散，垂直方向(V)聚焦作用的4极子透镜QL2，在2个中间电极GM1、GM2之间，形成圆筒透镜CL，在第1电子透镜的屏幕侧的中间电极GM2和第6栅极G6之间，形成具有在水平方向(H)聚焦，垂直方向(V)发散作用的4极子透镜QL1。
主电子透镜部分ML中，一旦形成这种电子透镜QL2、CL、QL1，在电子束20B、20G、20R未发生偏转时，第5栅极G51和G52保持在大略相同的电位或数百伏的电位，在第6栅极G51、G52之间所形成的第2电子透镜QL3的作用变得极为微弱，实际上由电子束形成部发射的电子束20B、20G、20R将如图8实线所示，被第1电子透镜ML聚焦而到达荧光屏。与此相反，当电子束20B、20G、20R向画面边缘部分方向偏转时，加在第5栅极G52的动态聚焦电压将按偏转的变化而上升，在第5栅极的G51、G52之间，形成具有强度与动态聚焦电压Vd的变化相应的在水平方向(H)聚焦，垂直方向(V)发散作用的第2电子透镜QL3，同时，在第5栅极G52与中间电极GM1之间所形成的具有水平方向(H)发散，垂直方向(V)聚焦作用的4极子透镜QL2以及在2个中间电极GM1、GM2间的圆筒透镜CL的透镜能力均减弱。其结果，从第5栅极G51到中间电极GM1，如图8虚线所示相对地产生了实质上具有将电子束在水平方向(H)聚焦，垂直方向(V)发散作用的透镜。
因此，如上所述，一旦将第5栅极进行2分割，在其中间电极GM1及与之相对的另一个第5栅极G52中加上动态聚焦电压Vd，仅仅使一个电极的电位变化，就能附加形成具有按电子束的偏转，在水平方向(H)聚焦、垂直方向(V)发散作用的电子透镜QL3。通过附加这种电子透镜QL3，将2个阶段的聚焦及发散作用施加给电子束，这与以往用1个电极，以1个阶段将水平方向聚焦、垂直方向发散的作用施加给电子束的场合相比，动态聚焦灵敏度提高，能够以低的动态聚焦电压实现补偿画面边缘部分的偏转失真。另外，由于在第5栅极G52和第6栅极G6之间所形成的第1电子透镜ML的阴极KB、KG、KR侧形成了4极子透镜QL3，因此能够使电子束20B、20G、20R的水平方向直径以预先聚焦得很细的状态入射到第1电子透镜ML。所以，当在画面边缘部分所偏转的电子束20B、20G、20R通过偏转磁场时它的水平方向直径将变小，成为过聚焦状态，减少了在偏向磁场具有的水平方向的发散作用的影响，同时将能补偿电子束。另外，同时地，电子束的水平方向处于很细的状态，电子束被聚焦于荧光屏3上，因此能补偿倾斜入射至荧光屏3时产生的电子束横长几何失真。其结果，如图2D及2E所示，能减小画面边缘部分的电子束斑点10b的水平方向直径。
在这种电子枪装置中，第1电子透镜ML和第2电子透镜QL3之间的距离变得很重要。就是说，随着电子束的偏转，使第2电子透镜QL3具有在电子束的水平方向聚焦、垂直方向发散的作用，通过水平方向的聚焦作用，补偿荧光屏3的边缘的电子束的几何失真，通过发散作用补偿偏转象差。在补偿几何失真时，由于将第2电子透镜QL3配置于束径较小的阴极侧，能将电子束聚焦得更细，因此是有效的。在补偿偏转失真时，将第2电子透镜QL3配置于接近第1电子透镜ML的位置，即接近偏转装置的地方，则从偏转磁场的等效4极子透镜所估计的补偿时的物点位置更向偏转磁场的等效4极子透镜侧移动，因而是有效的。
如果第1电子透镜ML和第2电子透镜QL3过于接近，则在形成第1电子透镜ML的阴极侧的第2电极G52的水平方向，从横长的电子束通过孔渗透的电场一直渗透到具有形成第2电子透镜QL3的圆形电子束通过孔的第1电极G51为止，在第1电子透镜ML的阴极侧应形成的4极子透镜成分变弱，动态聚焦灵敏度变差，将无法得到本发明的充分的效果。因此，第1电极必需配置在不影响第1电子透镜ML电场的位置上。
圆筒电子透镜系列的场合，由于电场向对称轴方向渗透到几乎与开口径同程度距离为止，因此在非圆形开口的电子透镜系列的场合，未渗透到开口径的最大径，而在开口径的最小径以上，可认为电场是渗透的。可是，可认为渗透电场中的实质性透镜的作用领域，支配着渗透电场距离的70-80％程度。
因此，如图7C所示，如果在第2电极G52的第3电极G6侧的水平方向，设横长的电子束通过孔的水平方向直径为DH2，垂直方向直径为DV2，则向第2电极G52侧的渗透电场的距离基本为DH2和DV2的中间值，就是说，能推定为(DH2+DV2)/2。因此，如图7A所示，如果使第2电极G52的长度L2和第1电极G51及第2电极G52的间隔g12之和达到0.8·(DH2+DV2)/2以上，则从第2电极G52向阴极侧的渗透电场可认为不受第1电极的影响。就是说，满足0.8·(DH2+DV2)/2≤L2+g12的关系就可以了。
另一方面，如果使第1电子透镜ML和第2电子透镜QL3的距离过于远的话，则因第2电子透镜QL3在垂直方向发散的电子束就变得通过第1电子透镜ML和离轴部分，并接受第1电子透镜ML的球面象差而被聚焦，变为无法得到充分发散作用的状态。若极端远的话，构成第1电子透镜ML的电极里，将发生电子束冲突的场合。因此，第2电子透镜QL3必需配置于不受第1电子透镜ML的球面象差影响的位置。
电子透镜，从构成该透镜电极的电子束通过孔的中心轴开始到开口径D的约15％程度为止，球面象差较小，一旦超过开口径D的25％，则球面象差将急剧增加，因此，以开口径D在15％以下的电子束占有率使电子束聚焦是一般的情况。
设从电子束形成部到第2电子透镜QL3为止的距离为S1，从第2电子透镜QL3到第1电子透镜ML为止的距离为S2，则入射到主电子透镜ML的电子束的发散角α为约1.5°，因此设第1电子透镜ML中的电子束占有率为15％，则有(S1+S2)·tan.1.5°＝0.15·D，采用第2透镜QL3使电子束发散，达到约2.5°程度的发散角。此时，若设第1电子透镜ML的电子束占有率为50％以下，则有S1·tan1.5°+S2·tan2.5°≤0.25·D。因此，S2≤5.7·D。这里，取透镜中心为电极间的中央，设第1电极G51和第2电极G52的间隔为g12，第2电极G52和第3电极G6的间隔为g23，G52的长度为L2，则有S2＝L2+(g12+g23)/2，因此如满足L2+(g12+g23)/2＜5.7·D的关系，则受球面象差的影响就变得极小。
以图7为基础，说明本发明的合适的具体例子。
第1及第2栅极G1，G2中，对应于阴极KB、KG、KR，设置了直径0.3-1.0mm的3个圆形电子束通过孔；在第3栅极G3的第2栅极G2侧，设置了直径1.0-3.0mm的3个圆形电子束通过孔；在第3栅极G3的第4栅极G4侧，第4栅极G4、第5栅极G51里，设置了直径为5.5mm的3个圆形电子束通过孔；第5栅极G52的第5栅极G51侧，设置了以垂直方向直径4.7mm，水平方向直径6.2mm的水平方向为长径的大体为矩形状的3个电子束通过孔；第5栅极G52的中间电极GM1侧，设置了以垂直方向直径4.7mm水平方向直径6.2mm的水平方向为长径的大体为矩形状的3个电子束通过孔；中间电极GM1、GM2里，设置了直径为6.2mm的3个大体为圆形的电子束通过孔；在第6栅极G6的中间电极GM2侧，设置了以垂直方向直径4.7mm，水平方向直径6.2mm的水平方向为长径的大体为矩形状的电子束通过孔；在第5栅极G52与第6栅极G6的内侧，分别安装了水平方向长的2个金属片以插入分隔3个电子束。
另一方面，第3栅极G3的长度G3L：3.1mm；第4栅极G4的长度G4L：20.3mm；第5栅极G51的长度G51L：8.0mm；第5栅极G52的长度G52L：4.8mm；中间电极GM1的长度GM1L：2.0mm；中间电极GM2的长度GM2L：2.0mm；第6栅极G6的长度G6L：8.6mm。另外，第3栅极G3和第4栅极G4的间隔g34：0.7mm；第4栅极G4和第5栅极G51的间隔g451：0.7mm；第5栅极G51和第5栅极G52的间隔g5152：0.5mm；第5栅极G52和中间电极GM1的间隔g52M1：0.8mm；中间电极GM1和中间电极GM2的间隔gM1M2：0.8mm；中间电极G2和第6栅极G6的间隔gM26：0.8mm。
把图象信号迭加于100-200V截止电压后的电压加到阴极KB、KG、KR上，设第1栅极G1为接地电位，通过管座插脚分别将600-1000V的电压加到第2、第4栅极G2、G4上，阳极电压Eb的20-40％的电压加到第3、第5栅极G3、G52上，第5栅极G51和2个中间电极GM1、GM2上，用配置于电子枪装置近旁管内的电阻将阳极电压分压，将与第3栅极G3几乎相同的电压加到第5栅极G51，阳极电压的30-50％的电压加到中间电极GM1，阳极电压的60-80％的电压加到中间电极GM2。与电子束的偏转同步，将500-1500Vp-p的电压重迭加于第3栅极G3和第5栅极G51上。
这时，第1电极、第2电极、第3电极分别与第5栅极G51、第5栅极G52，第6栅极G6相对应。因此，第5栅极G52的中间电极GM1侧的水平方向开口直径DH为6.2mm，垂直方向开口直径DV为4.7mm，电极长L2为L52，4.8mm，电极间隔g12为0.5mm。因此，0.8·(DH2+DV2)/2＝0.8·(6.2+4.7)/2＝4.36mm。另一方面，L2+g12＝5.3mm，满足前面的条件，渗透到第5栅极G52的电场不会受到第5栅极G51的影响。因此，不会降低补偿偏转象差的灵敏度。
另外，第1电子透镜ML的垂直方向直径为DV，因此该电子透镜ML的垂直方向的球面象差大致与DV有关。所以，设开口径D为DV，4.7mm，L2为4.8mm，g12为0.5mm，g23实质为第5栅极G52与第6栅极G6的电极间隔，因而为6.4mm。5.7·D＝5.7×4.7＝26.8mm。另外，L2+(g12+g23)/2＝4.8+(0.5+6.4)/2＝8.25mm。满足前面的条件，不会受到第1电子透镜的球面象差的影响，因此不会降低补偿偏转象差的灵敏度。
作为其他的实施例，使第5栅极G51的第5栅极G52侧的3个电子束通过孔的垂直方向直径比水平方向直径大，设定以垂直方向为长径的大致为矩形状的电子束通过孔，则由于增强了第2电子透镜的4极子透镜的作用，有可能更为提高该电子枪装置的效果。
另外，在上述实施例中，就以扩张电场型电子透镜为第1电子透镜的电子枪装置进行了说明，该扩张电场型电子透镜含有使中间电极介于第2电极与第3电极之间的4极子透镜。本发明不仅限于此，以在阴极侧具有4极子透镜成分的电子透镜系统或4极子透镜及BPF(双电位聚焦)(Bi-PotentialFocus)型电子透镜作为第1电子透镜的电子枪装置之类。在使4极子透镜和其他电子透镜组合的电子枪装置中，也可适用于以其4极子透镜部分为第1电子透镜的电子枪装置。
根据本发明，第1电子透镜的作用随电子束的偏转而减弱，同时，使非对称的第2电子透镜作用，通过第1电子透镜和第2电子透镜的2级，将电子束垂直方向发散，补偿由偏转磁场引起的过聚焦，同时，通过第2电子透镜将电子束聚焦于水平方向径，而且在电子束的水平方向聚焦的状态下，使入射至第1电子透镜，使通过偏转磁场的电子束的水平方向成为直径很小的过聚焦状态，可以补偿由偏转磁场引起的发散作用及倾斜入射至屏幕时的几何失真。另外，由于将按电子束偏转而变化的电压提供给第2电极，因此，能实质上把具有水平方向聚焦，垂直方向发散作用的电子透镜设置为2级，与以往用1个电极给予1级的水平方向聚焦、垂直方向发散作用的场合相比，可以用低的动态聚焦电压补偿画面边缘部的电子束斑点的失真。动态聚焦灵敏度提高，可以制作涉及整个画面的电子束斑点直径很小的高清晰度彩色阴极射线管装置。

Claims (4)

1.一种彩色阴极射线管装置，包括：
荧光屏；
电子枪装置，它包括：由含有阴极的电极结构组成的、产生排成一列的3束电子束的电子束发生装置及允许来自所述电子束发生装置的电子束通过使该电子束聚焦于所述荧光屏的、从阴极侧向所述荧光屏顺序配置的第1、第2及第3电极；
使来自所述电子枪装置的电子束在水平和垂直方向偏转的偏转装置；
电压提供装置；其特征在于，
所述电压提供装置向所述第1电极提供固定的中间电压，向所述第2电极提供取决于所述电子束偏转从与所述中间电压实质相同的电平增加的动态聚焦电压，向所述第3电极提供高于所述中间电压的固定高电压，从而形成电子透镜系统，该电子透镜系统包括：
第1电子透镜，形成在所述第2和第3电极间，包括至少在水平和垂直方向分别发散和会聚所述电子束并形成在所述第1电子透镜的透镜作用区域内的第1非对称透镜，所述第1非对称透镜具有可变的发散和会聚所述电子束的透镜放大率，当所述电子束朝向所述荧光屏中央区域时增强，而在所述电子束偏转至所述荧光屏边缘区域时减弱；
第2非对称透镜，形成在所述第1和第2电极间，分别在水平和垂直方向会聚和发散所述电子束，当所述电子束朝向所述荧光屏中央区域时，所述第2非对称透镜实质上不具有会聚和发散所述电子束的透镜放大率，当所述电子束偏转至所述荧光屏边缘区域时，所述第2非对称透镜在水平和垂直方向分别增大至预定透镜放大率。
2.如权利要求1所述的彩色阴极射线管装置，其特征在于，设所述第2电极在所述电子枪装置轴向的长度为L2，所述第1电极和第2电极的间距为g12，所述第2电极的水平方向开口径为DH，所述第2电极的垂直方向开口径为DV，则下述不等式成立：
0.8(DH+DV)/2≤L2+g12
3.如权利要求1所述的彩色阴极射线管装置，其特征在于，设所述第2电极在所述电子枪装置轴向的长度为L2，所述第1电极和第2电极的间距为g12，所述第2电极和第3电极的间距为g23，所述第2电极水平方向和垂直方向开口径中较小的开口径为D，则下述不等式成立：
L2+(g12+g23)/2＜5.7·D
4.如权利要求1所述的彩色阴极射线管装置，其特征在于：所述电子枪装置进一步含有设置在所述第2及第3电极间的第1及第2中间电极。
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