CN1251291C - 彩色crt装置 - Google Patents

Abstract

本发明为在彩色阴极射线管装置中，使对应于三色的三条电子束的成像点描绘的图象在屏幕上十分精确地重合一致，增大偏转角，以充分地处理图象信息的显示密度的提高和纵深长度的缩短，提供一种彩色阴极射线管装置，三条电子束(4、5、6)在同时刻在屏幕上不重合在一点上，把时间差施加于调制信号(12、13、14)，由此来调整相位使图象会聚，本发明把屏幕(11)作成为平坦的，把水平偏转磁场和垂直偏转磁场都作成为一致磁场分布，使三条电子束的两侧电子束轨迹与中央电子束轨迹大体平行，使施于调制信号的时间差在屏幕(11)的整个区域内大体一定。能不提高成本而使图象十分精确地重合一致，充分地处理偏转角的增大。

Description

彩色CRT装置

技术领域

本发明涉及彩色CRT(阴极射线管，以下简称CRT)装置。

背景技术

彩色CRT装置作为图象装置的必要条件是使R(红)、G(绿)、B(兰)三色图象重合在屏幕上形成彩色图象，并以高精度进行这种重合即会聚。

原来的彩色CRT，一般是并列配置对应于R、G、B三色的三个电子源，为了让从各个电子源按距离s的间隔射出的三条电子束在屏幕上的成像点重合为一点，而使两侧电子束轨迹相对中央电子束轨迹的角度朝电子束行进的方向收缩。这时，如果把前述角度设定得能在屏幕中央使三条电子束的成像点重合，因为在屏幕周边从电子枪到屏幕中央的距离比在屏幕中央的情况下长，所以，采取根据离开屏幕的距离(根据电子束的偏转量)使前述朝内的配合量稍微变缓(使前述角度减小)的手段，就能够在屏幕的整个区域内始终使三条电子束的成像点重合于一点。

这种具体手段大体有三种，以下简单说明各具体手段的内容。

第一种具体手段是称之为自会聚方式的手段，基本上是保持偏转磁场分布偏向一边的方法。作为一般的例子，设计磁场分布使水平偏转磁场呈枕形分布，使垂直偏转磁场呈桶形磁场分布，从电子枪射出瞬间的三条电子束的互邻间隔是一定的，通过磁场的过程中使各电子束的偏转量发生差异，从而在整个屏幕区域内始终使三条电子束的成像点重合于一点(例如：NHK彩色电视教科书[上册]p267～p271)。

第二种具体手段是称之为动态会聚方式的手段，在电子枪的主透镜附近设置使前述两侧电子束相对中央电子束的角度动态变化的磁场(动态会聚磁场)，使该磁场强度随偏转量而变化，从而调整得在整个屏幕区域内始终使三条电子束的成像点重合于一点(例如：NHK彩色电视教科书[上册]p266～p267)。

第三种具体手段是构成图象信号电路，三条电子束不必在屏幕上重合于一点，设定两侧电子束稍微朝内大致平行，屏幕上的R、G、B三色的图象的空间偏离量用输入到各电子束的电子源的调制信号的输入定时的时间偏离量来修正，看上去在屏幕的整个区域内三条电子束的成像点描绘的图象重合一致(例如：美国专利US 2,764,628)。假定把这种手段称之为「信号相位会聚」。

这些手段中使用最广的是第一种具体手段。但是，近年来因为图象信息的显示密度急剧提高，仅仅用前述磁场分布的设计很难十分精确地使三条电子束的成像点重合。另一方面，希望彩色CRT装置的纵深长度缩短，一旦纵深长度缩短，偏转角就大，从电子枪到屏幕中央的距离与从电子枪到屏幕周边的距离之差就越发得大，高精度地使三条电子束的成像点重合就更加困难。

因此，虽然已开始使用第二种具体手段或第一与第二种具体手段的复合手段，但是，因为前述三个成像点不必并排在直线上，而是不规则地偏离，所以，修正这种偏离的系统就很复杂，从而导致成本升高。

第三种手段基本上是用图象信号电路来进行会聚的方法，虽然不是一般的技术，但是随数字电路的进步，实现的可能性很大(例如：日本公告专利JP2542592号公报)。按照这种技术，用电路技术在图象信号上施加对应于随屏幕上的位置而异的三个成像点的偏离量的时间差，由此来实现整个区域内的会聚。可是，仅仅用电路技术来实现，把屏幕上的各点的信号相位的修正量存储在存储器内等的电路的负担就很大，电路成本和调整成本都会上升。

虽然对第一与第三种的复合具体手段也进行了一些研究(例如：日本公告专利JP54-29227号、JP6-46812号)，但是其基本设计复杂，在上述的显示密度提高或偏转角增大时自然有限制。

当然也会考虑到第二和第三种的复合具体手段的组合，但是，因为兼俱两者的缺点，没有什么意义，未进行探讨。即：兼俱定时会聚中的修正系统的复杂性和信号相位会聚引起的电路负担的增大。

发明内容

本发明基本上是对上述第二和第三种具体手段要素的复合加以改良并附加特定条件的手段，这样不会导致成本的提高，其目的是使三条电子束的成像点描绘的图象在屏幕上十分精确地重合一致，从而充分地适应图象信息的显示密度的提高和纵深长度缩短导致偏转角的增大。

为了解决上述的课题，本发明的第一种彩色CRT装置，在电子枪内用水平偏转磁场和垂直偏转磁场来偏转沿水平方向直线状配置的对应于R、G、B三色的三个电子源放射的三条电子束，且在同时刻在屏幕上形成不重合于一点的三个电子束成像点；根据所述三条电子束分别扫描屏幕上同一点的时刻的时间差把时间差赋予各电子束的调制信号的输入定时，由此把彩色图象形成在屏幕上；其特征在于所述屏幕是平坦的；所述水平偏转磁场和垂直偏转磁场都是一致的磁场分布；入射到偏转磁场区域时的两侧电子束轨迹和中央电子束轨迹平行，而且，赋予所述调制信号的所述输入定时的所述时间差在所述屏幕的整个区域内是一定的。

这样就能够容易地使三条电子束的成像点描绘的图象在屏幕上重合一致，从而充分地适应图象信息的显示密度的提高和纵深长度缩短导致偏转角的增大。

本发明的第二种彩色CRT装置，使三条电子束通过在电子枪内形成的主透镜后、用水平偏转磁场和垂直偏转磁场来偏转在电子枪内沿水平方向直线状配置的对应于R、G、B三色的三个电子源放射的所述三条电子束，且在同时刻在屏幕上形成不重合于一点的三个电子束成像点；根据所述三条电子束分别扫描屏幕上同一点的时刻的时间差把时间差赋予各电子束的调制信号的输入定时，由此把彩色图象形成在屏幕上；其特征在于所述屏幕是平坦的；所述水平偏转磁场和垂直偏转磁场都是一致的磁场分布；所述垂直偏转磁场在无磁场时，入射到偏转磁场区域时的两侧电子束轨迹和中央电子束轨迹平行，而所述垂直偏转磁场在非无磁场时，根据其磁场强度加宽入射到偏转磁场区域时的两侧电子束轨迹和中央电子束轨迹的间隔，以此来进行调整，使屏幕上的同时刻的所述三个电子束成像点沿水平方向始终相互保持一定的间隔。

这样就能够容易地使三条电子束的成像点描绘的图象在屏幕上重合一致，而不导致成本增加，并充分地适应图象信息的显示密度的提高和纵深长度缩短导致偏转角的增大。

在本发明的彩色CRT装置中，也可以把电子枪设计得使其内部的三条电子束的轨迹相互大致平行。

这样，就特别能够提高电子枪的侧束的透镜性能。

或者，即使电子枪内部的三条电子束不一定平行，而在屏幕和电子枪的主透镜间、位于屏幕附近设置四极磁场，也可以静态地调整所述四极磁场使垂直偏转磁场在无磁场时入射到偏转磁场区域时的三条电子束的轨迹相互平行。

这种情况下，能够原样使用原来的电子枪。

这时，所述四极磁场由屏幕和电子枪的主透镜间、位于屏幕附近按顺序设置的第一四极磁场和第二四极磁场构成，所述第一四极磁场使三条电子束中的两侧电子束的轨迹向内曲折，所述第二四极磁场使三条电子束的轨迹相互平行。

这样，就能够不易出现管颈阴影。

这种情况下，还要在所述第一四极磁场或第二四极磁场附近设置第三四极磁场，所述第三四极磁场使两侧电子束的轨迹朝内或朝外曲折，或者在所述电子枪内设置四极静电透镜，所述四极静电透镜也可以使两侧电子束的轨迹朝内或朝外曲折。

这样，就能够修正三条电子束的透镜成像倍率和收敛作用引起的水平和垂直方向的失衡。

在本发明的第二彩色CRT装置中，最好在屏幕和电子枪的主透镜间、位于屏幕附近设置四极磁场，进行动态调整，以便于在垂直偏转磁场非无磁场时，根据其磁场强度加宽入射到偏转磁场区域时的两侧电子束轨迹和中央电子束轨迹的间隔。

这样，就能够使屏幕上的同时刻的所述三个电子束成像点沿水平方向始终相互保持一定的间隔。

在本发明的第二种彩色CRT装置中，最好在所述第一四极磁场和第二四极磁场之间设置由电磁线圈构成的四极磁场，进行动态调整，以便于在垂直偏转磁场非无磁场时，根据其磁场强度加宽入射到偏转磁场区域时的两侧电子束轨迹和中央电子束轨迹的间隔。

这样就能够除进行束间隔的微调之外，还能够把第一四极磁场和第二四极磁场的间隔设定得宽。

本发明的彩色CRT装置最好用所述一致磁场分布或辅助设置在所述一致磁场分布上的辅助磁场来修正彩色图象的光栅畸变。

这样，就能够修正彩色图象的光栅畸变，而不会破坏汇聚。

本发明的彩色CRT装置最好根据所述电子束的电流量的变化来调节所述输入定时的时间差。

这样，因为能够微调产生随电流值的变化的电子束间的相互拒斥(电子间排斥力)而引起的屏幕上的三条电子束成像点的相互间隔偏离，所以，不依据电流值就能够使屏幕上同时刻的三条电子束成像点相互成所希望的间隔。

本发明的彩色CRT装置也可以用传感器检测出包含彩色图象的光栅的大小和线性的几何学的随时间的变化，并根据其变化量来调节所述输入定时的时间差。

这样，即使光栅的大小或线性发生了随时间的变化，也能够不破坏汇聚。

另外，本发明的彩色CRT装置也可以根据彩色图象的显示数据的象素数和/或场频的设定来调节所述输入定时的时间差。

这样，即使变更了彩色图象的显示数据的象素数也能够不破坏汇聚。

附图说明

图1是按照本发明的第一实施例的彩色CRT装置的构成图。

图2A是按照本发明的第一实施例的彩色CRT装置的屏幕上的电子束成像点的正面图、图2B是示意性地表示进行了信号相位会聚的情况下的正面图。

图3A、图3B和图3C是表示不满足本发明的第一实施例的原理条件的情况下的屏幕上的电子束成像点的正面图。

图4A、图4B分别是本发明的第一实施例的偏转区域内的垂直偏转磁场和水平偏转磁场的x-y断面的磁场分布图。

图5是本发明的第一实施例的偏转区域的y-z断面的磁场分布和电子束轨迹图。

图6是一致磁场分布不完全的情况下的偏转区域的y-z断面的磁场分布和电子束轨迹图。

图7是按照本发明的第一实施例的彩色CRT装置中采用简易定时会聚的情况下的偏转区域的y-z断面的磁场分布和电子束轨迹图。

图8是表示按照本发明的第一实施例的彩色CRT装置中产生对两侧电子束施以朝外的力的四极磁场的四极磁铁的配置图。

图9是表示按照本发明的第一实施例的彩色CRT装置中对两侧电子束施以朝外的力的四极磁场与电子束位置关系的管颈部的断面示意图。

图10是表示按照本发明的第一实施例的彩色CRT装置中产生对两侧电子束施以朝内的力的第一四极磁场的四极磁铁和施以朝外的力的第二四极磁场的四极磁铁的配置图。

图11是表示按照本发明的第一实施例的彩色CRT装置中对两侧电子束施以朝内的力的第一四极磁场与电子束位置关系的管颈部的断面示意图。

图12是按照本发明的第一实施例的彩色CRT装置中按一致磁场分布进行偏转的情况下的光栅形状。

图13是用来产生按照本发明的第二实施例的彩色CRT装置的垂直方向的修正磁场的电流波形图。

图14是按照本发明的第二实施例的彩色CRT装置的修正了的水平方向电流波形图。

图15是按照本发明的第三实施例的彩色CRT装置的构成图。

发明的具体实施方式

以下说明本发明的实施例。

(第一实施例)

图1是说明按照本发明的第一实施例的彩色CRT装置的原理的构成图。本实施例的彩色CRT装置由对应于R的电子源1、对应于G的电子源2、对应于B的电子源3和多个电极(未示出)构成的电子枪(未全部示出)、分别对应于R、G、B的电子束4、5、6、成像点7、8、9、完全一致磁场分布的偏转磁场区域10、完全平坦的屏幕11以及调制信号12、13、14构成；真空容器15把电子束的行进路径完全保持在真空中。电子源1、2、3相当于直线型电子枪的三个阴极，由电子枪的电极的电位差形成的主透镜41、42、43使从这些电子源射出来的电子束4、5、6聚束。用电子束4′、5′、6′、成像点7′、8′、9′表示电子束4、5、6由完全一致的偏转磁场进行偏转的情况。虽然此外还存在用点划线表示的荫罩16，但是因为原理说明上并不必要，所以予以省略。

首先，来说明上述的理想的条件下的基本动作原理。从沿x方向(水平)并列的电子源1、2、3朝z方向射出的电子束4、5、6相互保持距离s，并平行，完全一致磁场分布的偏转磁场区域10的磁场为零时电子束不偏转，原样到达由x-y平面构成的完全平坦的屏幕11，形成沿x方向间隔为s的成像点7、8、9。各个成像点的座标(x，y)分别为：G的成像点8的座标是(0，0)，R的成像点7的座标是(s，0)，B的成像点9的座标是(-s，0)。这时的各成像点的亮度受输入到电子源1、2、3的调制信号12、13、14的控制。在完全一致磁场分布的偏转磁场区域10内产生任意水平偏转磁场和垂直偏转磁场(未示出)时，电子束4、5、6就在该区域内描绘出沿x和y方向偏转的电子束4′、5′、6′的轨迹，在完全平坦的屏幕11上形成成像点7′、8′、9′。这时的R的成像点7′的座标用下式来表示。

$x=\mathrm{Rx}\{(1-\cos \mathrm{\θ})+\frac{\mathrm{\ω}}{v_z}\·L\·\tan \mathrm{\θ}\}+s\·\·\·\left(1\right)$

$y=\mathrm{Ry}\{(1-\cos \mathrm{\θ})+\frac{\mathrm{\ω}}{v_z}\·L\·\tan \mathrm{\θ}\}\·\·\·\left(2\right)$

其中

$\mathrm{Rx}=\frac{e}{m}\·\frac{\mathrm{By}}{{\mathrm{\ω}}^2}\·v_z$

$\mathrm{Ry}=-\frac{e}{m}\·\frac{\mathrm{Bx}}{{\mathrm{\ω}}^2}\·v^z$

$\mathrm{\ω}=\frac{e}{m}\sqrt{B{x}^2+B{y}^2}$

$\mathrm{\θ}={\sin }^{-1}\left(\frac{d}{\sqrt{R{x}^2+R{y}^2}}\right)$

e是电子电量，m是电子质量，Bx是垂直偏转磁场的磁通密度，By是水平偏转磁场的磁通密度，vz是电子突入到的偏转磁场区域10内时的z方向初速度，d是偏转磁场区域10的z方向的长度，L是从偏转磁场区域10到屏幕11的z方向距离。

这里，应注意到的是式(1)的右端的+s项。在成像点8′的情况下，该项为0，在成像点9′的情况下，该项为-s。在式(2)中不包含s项。这意味着偏转时的任意成像点7′、8′、9′的座标始终以距离s的间隔沿x方向并列为直线状。图2A示意性地表示了该情况。因此，因为不存在y方向的偏离，所以，调制信号12、13、14的输入定时错开一定量，如图2所示，仅仅修正各图象的x方向的偏离量s就能够简单地实现高精度的会聚。例如：在图象信号电路中，以R信号为基准时，就使G信号对它延时，使B信号对G信号进一步延时。信号的延迟可以用延迟电路，在数字信号的情况下，也可以使主存储器的读出时钟错开。日本公开专利JP55-671号公报或公告专利JP2542592号公报中披露了这些具体的手段。

这样的现象只有在屏幕11完全平坦、偏转磁场区域10的磁场分布完全一致、无偏转时的电子束4、5、6的轨迹相互平行时才会发生。只要这三个条件之一被破坏，式(1)和式(2)就成为s的复杂的函数，偏转时的任意成像点7′、8′、9′的位置关系在x和y方向上就使距离发生变化。如果用图3示意性地表示这个位置关系的变化。例如在屏幕不是完全平坦时，就像图3A所示的那样；在偏转磁场区域10不是一致磁场分布的水平磁场为枕形磁场而垂直偏转磁场为桶形磁场时，就像图3B所示的那样；无偏转时的电子束4、5、6的轨迹相互不平行而相交于屏幕11中央时，就像图3C所示的那样。为了实现这些状态下的会聚，在x方向和y方向都必须进行同步于偏转的动态修正，就x方向来说，会增大电路的负担，对y方向而言，仅用信号的相位不能进行修正，所以，必须对通常的定时会聚进行相当复杂的修正。

这里所述的所谓完全一致磁场的意思是说，设水平方向为x，垂直方向为y，管轴方向为z，设对应于各个方向的偏转磁场强度的矢量成分分别为Bx，By，Bz时，理论上，z轴上的任意位置处的x-y平面的偏转磁场强度在三条电子束通过位置上各自的Bx相等，并且各自的By相等，Bz大致为零。这时，Bx、By只要满足该条件，即使对z方向变化也可以，而且，在式(1)、(2)中用常数来表示Bx、By，但是它们也可以是z的函数。即使严格地讲不完全一致，只要在画面上的所有点上的三条电子束之间看不出磁场的方向性和强度的明显的差异就能够允许。

实际上，偏转组件的z方向的长度是有限的，构成偏转组件的一对线圈相互并不平行，在屏幕一侧呈开放状，所以，容易发生畸变成分。例如：Bx、By的大小对于z方向的变位而变化时，仅仅单纯地对偏转组件的形状或磁场分布下工夫，很难使Bz为零并实现完全一致磁场。但是，如果使消除Bz的磁场重叠起来的辅助磁场等，就能够最终实现大致完全一致磁场。

至此为止所描述的本发明的原理都是理想的条件的情况。下面来描述实际条件下的情况，首先，是对电子束，即使无偏转时的电子束4、5、6的轨迹不是严格平行，只要成像点7、8、9的间隔在s±1[mm]以下，实用上就没有问题。即使屏幕11不是完全平坦而稍微带些曲面，只要曲率为1000R以上的平坦度，上述的原理就实用上成立。这里，1R＝(对角最大外径[mm]/25。4)×41。

对于偏转磁场区域10的磁场分布来说，如上所述，很难实现完全一致磁场。另一方面，以往存在被称之为一致磁场的偏转磁场分布，但是，这并不是像自会聚方式中的偏转磁场那样对磁场分布积极地保持偏斜，因为在本发明中应该明确地与上述的完全一致磁场相区别，所以对这一点另作说明。

图4所表示的是就以往被称之为一致磁场的偏转磁场分布而言，电子束通过的偏转磁场区域的x-y断面。这里，图4A表示垂直偏转磁场，图4B表示水平偏转磁场，磁力线都为具有均等间隔的直线，并满足上述原理的理想的条件。即：在这一点上，以往的一致磁场与上述的完全一致磁场是一样的。

然后，图5所表示的是具有原来的一致磁场分布的水平偏转磁场的y-z断面的磁场分布17、能给出该磁场分布17的水平偏转组件18和电子束4′、5′、6′。这里，如果着眼于表示磁场分布的磁力线，在水平偏转组件18两端部，磁力线发生畸变朝外张开。因为这是由于现实偏转线圈具有有限的长度等原因而产生的，是要避免的，所以，原来未意识到这一点，而把它称之为「一致磁场」。但是，因为电子束4′、5′、6′并排在x-z平面内，所以，这里可以看成为一条。因此，对电子束4′、5′、6′施加的偏转磁场的影响完全一样，所以，即使通过这样的不称之为完全一致的水平偏转磁场，y-z平面内的三条电子束轨迹也始终重合为一条，并且三个电子束成像点的水平方向的间隔也不发生离散。

可是，原来的一致磁场中的垂直偏转磁场的情况却发生了问题。

图6所表示的是原来的一致磁场中的垂直偏转磁场的x-z断面的磁场分布19、给出该磁场分布19的垂直偏转组件20、电子束4′、5′、6′、屏幕11以及成像点7′、8′、9′。这里也与图5所示的水偏转磁场相同，磁场中也会发生畸变。也就是说，因为电子束4′、5′、6′并排在x-z平面内，对于垂直偏转磁场来说，各条电子束就通过因磁场的张开引起的磁场分布19的方向不同的部分。

这种情况下，通过磁场分布19的中央的电子束5′通过大体一致的磁场分布，而两侧电子束4′、6′则通过磁场分布分别对称弯曲的区域，所以，磁场畸变的透镜效果使该轨迹稍微朝内侧曲折。结果，成像点7′、8′、9′间隔s′就小于s，另外，垂直偏转量越大，也就是相对于屏幕中央越是朝向上下方向，这种倾向就越显著。

因此，在这种情况下，必须修正偏离量Δs＝s-s′，以使上述原理尽可能地不被破坏。虽然也考虑了使调制信号12、13、14的输入定时的偏离量Δt与垂直偏转量同步地进行调制的方法，但是因为电路的负担大，这种方法并不好。还有一种把垂直偏转磁场作成桶形磁场分布的方法，但是因为用这种方法，偏转组件的设计复杂，且原理上使磁场更加畸变，所以这种方法也不好。

再一种方法是叫做所谓YH修正的简易的动态汇聚法。具体地说，如图7所示，在主透镜41、42、43的附近设定使两侧电子束4、6的轨迹朝外侧倾斜的汇聚磁场作用21、22，为加大垂直偏转量把它设定得很强。这样，实际上在不破坏上述原理的屏幕11上的整个区域内，就能够把成像点7′、8′、9′的间隔修正为s，而调制信号12、13、14的输入定时的偏离量Δt保持一定，从而能够高精度地进行信号相位汇聚。

仅整流加到垂直偏转组件20的偏转电流的一部分并使之流入汇聚线圈就可以进行这样的汇聚磁场作用21、22的调制，采用这样的简易动态汇聚的情况下的成本上升的量是不成问题的。当然，为了消除制造上的离散等，除上述的YH修正之外，还可以动态微调Δt。

作为使入射到磁场偏转区域10的三条电子束的轨迹在垂直偏转磁场无磁场时相互平行的具体手段，也可以设计电子枪，使其内部的三条电子束的轨迹相互大致平行；作为其他的手段，还可以把四极磁场设置在屏幕和电子枪的主透镜间位于屏幕附近一侧，并静态调整垂直偏转磁场无磁场时入射到偏转磁场区域的三条电子束的轨迹，使之相互平行。如果更进一步地来说明，像原来的电子枪那样，如图8所示，三条电子束中的两侧电子束的轨迹朝内射出的电子枪中，屏幕和主透镜41、42、43间位于屏幕附近一侧，在真空容器15(参照图1)的管颈外侧设置有四极磁铁23。用管颈的断面示意图来进行表示时，就成为图9那样，这里，在环形零件的对角上设置磁铁23a、23b、23c、23d，所形成的组件就用作四极磁铁23。这样，通过产生四极磁场24并把朝外的力赋予两侧电子束B、R，就能够使三条电子束的轨迹大致平行。

但是，用四极磁场使这样朝向内侧的三条电子束的轨迹平行时，与未设置四极磁场的情况相比较，中央电子束G与两侧电子束B、R的间隔s会扩大，两侧电子束B、R通过漏斗形内面更近的地方，所以，侧面电子束碰到漏斗内面就可能形成称之为管颈阴影的暗影。

作为能够避免这种管颈阴影的好的手段，最好是在离开主透镜的屏幕一侧沿管颈方向并列设置两个四极磁场。如图10所示，首先，在主透镜41、42、43的附近设置产生第一四极磁场的四极磁铁25，再在其屏幕侧配置产生第二四极磁场的四极磁铁23。如图11所示，用在环形部件的对角上配置了磁铁25a、25b、25c、25d的四极磁铁25产生第一四极磁场26，它对两侧电子束B、R施以向内的力F′，预先设定的朝内的分力使三条电子束进一步向内侧曲折。而且，产生第二四极磁场的四极磁铁23产生如图9所示的四极磁场24，对两侧电子束B、R施以向外的力F，从而使三条电子束大致平行。这样，由于第一四极磁场使两侧电子束的位置朝内靠，所以，此后即使第二四极磁场使三条电子束的轨迹平行，三条电子束的的间隔s也减小，两侧电子束碰到漏斗内面，也不产生管颈阴影。因此，由于管颈阴影余量能够宽余，所以无须担心管颈阴影的发生，而能够把漏斗径或偏转组件的线圈径设计得某种程度地小，并能够省电。由于无须担心管颈阴影的发生，并能够增大电子束的偏转角而广角化，所以，能够缩短彩色CRT的全长。

另外，在这样设置第一和第二四极磁场时，在第一和第二四极磁场附近最好再设置一个对两侧电子束B、R施以向内或向外的力的第三四极磁场。与设置第一和第二四极磁场的情况大体一样，把四极磁铁设置在颈部外周来形成该第三四极磁场。在图10中，产生第三四极磁场的四极磁铁的位置既可以在产生第一四极磁场的四极磁铁25的主透镜侧，也可以在产生第二四极磁场的四极磁铁23的屏幕侧，也可以在四极磁铁23与四极磁铁25之间。

这样来设置第三四极磁场就能够修正由第一和第二四极磁场产生的透镜成像倍率或聚束作用方法的水平和垂直的失衡，所以，由此就能够抑制束点形状的畸变，从而提高图象清晰度。这时的第三四极磁场的方向根据对束点形状的畸变的必要修正量可以适度不同。

也可以制成在电子枪内部产生四极静电透镜那样的电极结构的电子枪来代替设置第三四极磁场，实用该四极静电透镜对两侧电子束B、R施以向内或向外的力，同样能够抑制束点形状的畸变。

作为产生动态会聚作用21、22的具体手段，是在屏幕和电子枪的主透镜间位于屏幕附近一侧设置由电磁线圈四极磁铁构成的动态会聚磁场发生器，可以进行动态调整，使在垂直偏转磁场非无磁场时入射到偏转磁场区域的两侧电子束轨迹与中央电子束轨迹的间隔根据其垂直偏转磁场强度而加宽。

最好把该电磁线圈动态会聚磁场发生器配置在第一四极磁场和第二四极磁场之间。用该电磁线圈就能动态地调整电子束的间隔，另外，把这种电磁线圈配置在第一四极磁场和第二四极磁场之间，能够加宽第一四极磁场和第二四极磁场之间的间隔，因此，能够以小的角度使第一四极磁场引起的电子束轨迹向内侧曲折，当然，第二四极磁场也能够使在该第一四极磁场内向内侧曲折的电子束的轨迹以小的角度朝外侧曲折，所以，不必把第一四极磁场和第二四极磁场设定得那么强。由此，就能够抑制由这些四极磁场引起的对偏转磁场或电场透镜的坏的影响。

(第二实施例)

下面来说明本发明的第二实施例。

在本实施例中，来消除第一实施例中成为问题的光栅畸变。

在第一实施例中，因为使用一致磁场分布和完全平坦的屏幕，所以，光栅如图12所示，原理上光栅会产生枕形的光栅畸变27。在不破坏第一实施例的原理的前提下来修正这种畸变时，修正磁场必须是一致磁场分布。反之，因为偏转磁场是一致磁场分布，所以有可能把一致磁场单纯地重叠起来作为这种修正磁场。

光栅上下的补足修正通过产生具有一致磁场的辅助垂直偏转磁场来进行，如图13所示，产生该辅助垂直偏转磁场的修正电流28是把水平偏转期间1H作为一个周期重复的曲线的幅度在整个一场按本偏转的垂直偏转电流调制的电流。这样，在电子束按照本偏转来扫描屏幕的x方向的中央部分时，就根据垂直偏转量来增大前述曲线的幅度，从而补充了朝光栅上下的部分的偏转量的不足。该修正电流也可以重叠在流经垂直偏转组件的垂直偏转电流上，也可以施加于与垂直偏转组件不同地设置的产生一致磁场分布的垂直磁场修正装置中。

对光栅左右的补足修正是把流经水平偏转组件的水平偏转电流作为图14所示的修正电流29。即：幅调把一场作为一个周期的曲线形状，来补充朝光栅左右的部分的偏转量的不足。

这样，就能够在不破坏第一实施例的原理的前提下来修正枕形光栅畸变。归根结底，因为由于重叠一致磁场仅仅改变Bx的大小不会改变式(1)、(2)的形状，所以不影响会聚。

(第三实施例)

下面来说明本发明的第三实施例。

在本实施例中，所要解决的是在第一实施例中光栅产生包含其大小和线性在内的几何的随时间的变化时引起屏幕上的R、G、B三色相位会聚的精度下降的问题。

在s的大小对光栅的大小和线性的比例为一定时，第一实施例的原理成立。因此，在包含光栅的大小和线性之类的几何形状的离散或变形在内的初始状态下，必须调整调制信号12、13、14的输入定时的偏离量Δt，并调整屏幕上的各点的R、G、B三色相位会聚。但是，在这样的调整后还有可能因为偏转组件的温度特性等而使光栅的大小和线性产生随时间的变化。如果这样的现象发生，束成像点的间隔s的大小对控制光栅的大小或局部尺寸的线性的比率就要变化，从而破坏了第一实施例的原理。因此，在这样的情况下，可以按某种方法来检测光栅的水平方向的几何变化量，并把它反馈到调制信号12、13、14的输入定时的偏离量Δt中。

图15表示了检测这种几何变化量并反馈到Δt的装置的一个具体例。把电子束撞击时发射可见光或紫外光之类的不可见光30的荧光体31按垂直线状涂布在真空容器15内部的屏幕11上大致平行地设置的荫罩16的电子源1、2、3侧的表面上，检测该荧光体发光的光电倍增器之类的光传感器32设置在真空容器的里面或外面。当水平扫描时的电子束4′、5′、6′以时间差Δt通过该荧光体31时，光传感器32就按Δt的时间差检测到荧光体发光，并以该Δt为基准来决定调制信号的输入定时。荧光体31和光传感器32成对设置的地方越多，就越能够对屏幕上11的地方进行细微的调整。

这样，就能够按Δt反馈光栅的大小和线性产生随时间的变化，并能够始终把信号相位会聚的精度保持为一定。

(第四实施例)

下面面来说明本发明的第四实施例。

在本实施例中，表示自动进行第一实施例中变更了显示数据的象素数或场频的设定的情况下的Δt的再设定的手段。例如：如果是计算机监视器的情况，在用户侧，把显示数据的象素数(水平比特数×垂直比特数)的设定(显示模式)从SVGA(800×600)变更为UXGA(1600×1200)的情况下，因为场频(在非隔行扫描的情况下为帧频)一定时水平扫描线变成2倍，结果水平扫描速度成为2倍，所以，合适的信号相位会聚所要求的Δt值就成为1/2。这样的情况下，虽然也能够自动地对应用第三实施例那样的手段进行反馈，但是因为Δt的变化大，所以最好还是预先设定来对应。因此，在本实施例中，在使用软件来输入上述的显示模式的再设定时，用例如改写图板的驱动软件之类的手段来对应于该输入，由此来进行Δt的再设定。

这样，就能够自动地进行变更了显示数据的象素数或场频的设定的情况下的Δt的再设定，并能够始终把信号相位会聚的精度保持为一定。

在上述的实施例中，虽然使用了电子束沿水平方向扫描屏幕的彩色CRT装置作为例子，但是即使使用例如沿屏幕的垂直方向扫描的彩色CRT装置的情况下，通过换读上述说明的水平和垂直的方法也能够适用本发明。

Claims (6)

1.一种彩色阴极射线管装置，用水平偏转磁场和垂直偏转磁场来偏转在电子枪内沿水平方向直线状配置的对应于R、G、B三色的三个电子源放射的三条电子束，且在同时刻在屏幕上形成不重合于一点的三个电子束成像点；根据所述三条电子束分别扫描屏幕上同一点的时刻的时间差把时间差赋予各电子束的调制信号的输入定时，由此把彩色图象形成在屏幕上；其特征在于，

所述屏幕是平坦的；

所述水平偏转磁场和垂直偏转磁场都是一致的磁场分布；

入射到偏转磁场区域时的两侧电子束轨迹和中央电子束轨迹平行，而且，赋予所述调制信号的所述输入定时的所述时间差在所述屏幕的整个区域内是一定的。

2.根据权利要求1的彩色阴极射线管装置，其特征在于电子枪内部的三条电子束的轨迹相互平行。

3.根据权利要求1的彩色阴极射线管装置，其特征在于用所述一致磁场分布或辅助设置在所述一致磁场分布上的辅助磁场来修正所述彩色图象的光栅畸变。

4.根据权利要求1的彩色阴极射线管装置，其特征在于根据所述电子束的电流量的变化来调节所述输入定时的时间差。

5.根据权利要求1的彩色阴极射线管装置，其特征在于用传感器检测出所述彩色图象的几何参数随时间的变化，并根据其变化量来调节所述输入定时的时间差。

6.根据权利要求1的彩色阴极射线管装置，其特征在于根据彩色图象的显示数据的象素数或场频的设定来调节所述输入定时的时间差。

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