CN1525521A - 阴极射线管的电子枪 - Google Patents

Abstract

一种阴极射线管的电子枪包括：一三极真空管，包含一阴极、一控制电极和一加速电极；一预聚焦电极单元，和所述三极真空管相邻；一主透镜单元，包含一聚焦电极和一阳极，用于形成一主透镜从而把电子束向荧光屏聚焦；一第一聚焦电极单元，具有竖向拉长的电子束通孔和横向拉长的电子束通孔从而形成一四极透镜；一第二聚焦电极单元，具有竖向拉长的电子束通孔和横向拉长的电子束通孔从而形成一四极透镜；和一辅助电极，被置于所述第一聚焦电极单元和所述第二聚焦电极单元之间，对其施加动态电压，并且包括在其电子束射入面上的竖向拉长的电子束通孔和在其电子束射出面上的横向拉长的电子束通孔。

Description

阴极射线管的电子枪

技术领域

本发明涉及到阴极射线管的电子枪，特别涉及到一种阴极射线管的电子枪，它能够按照电子束的偏转角度校正像差从而通过使电子束的形状最优化来改善图像质量。

背景技术

通常，利用把电信号转换成电子束并把电子束射到荧光屏上光学实现图像的阴极射线管，因其可接受的价格所能达到的优异的显示质量而被广泛使用。

如图1中所示，阴极射线管包括：一前玻璃屏面板11；一后玻璃漏斗管16，它通过和屏面板11相结合而形成一真空空间；一荧光屏15，涂覆于屏面板11的内表面上并且起荧光体的作用；一电子枪1，用于发射使荧光屏15发光的电子束13；一偏转系统12，以预定的间隔安装于漏斗管16的外圆周表面，用于把电子束13偏转到荧光屏15上；一荫罩14，和荧光屏15以固定间隔安装；一荫罩框架18，用于固定和支持荫罩14；一内屏蔽19，从屏面板11延伸到漏斗管16，用于屏蔽外部地磁并因而防止磁造成的色彩纯度的恶化；和一支架17，用于把荫罩框架18弹性地支撑在屏面板11的内侧。

在常规阴极射线管内，从电子枪1发射出的电子束13被偏转系统12偏转，穿过多个形成在荫罩14上的电子束通孔，并着落在涂覆于屏面板11内表面上的荧光屏15上。因此，偏转的电子束6使形成在荧光屏15上的荧光体发光，从而获得图像。

下文中将参照图2对常规阴极射线管的电子枪1进行说明。

按照工作原理，该电子枪1可以被分为一三极真空管和一主透镜单元。

三极真空管包括：一阴极3，阴极3中的内有热源的一加热器2用于发射热电子并同轴排列；一控制电极4，用于控制从阴极3发射出的热电子；和一加速电极5，用于加速电子束13。这里，控制电极4接地，而且500V～1000V的一个低电压被施加到加速电极5。

主透镜单元包括：一聚焦电极8，用于聚焦从三极真空管发射出的电子束13；和一阳极9，用于最后加速电子束。25～35KV的高电压被施加到阳极9，而且施加到阳极9上的电压的大约20～30％的中电压被施加到会聚电极8。

因此，由施加到阳极9和会聚电极8上的电压之间的压差造成静态电子透镜形成于阳极9和聚焦电极8之间，从而使电子束13向荧光屏15聚焦。

而且，聚焦电极8包括一个和三极真空管相邻的第一聚焦电极8a以及一个和阳极9相邻的第二聚焦电极8b。另外，静态电压被施加到第一聚焦电极8a，而动态电压被施加到第二聚焦电极8b。因此，在第一聚焦电极8a和第二聚焦电极8b之间形成一四极(下文中被称为四极透镜)。

同时，参考编号6、7表示用于聚焦从三极真空管发射出的电子束13的聚焦电极。

下文中，四极透镜将被说明如下。

也就是，为了实现图形，电子束13应该落在荧光屏15的恰当区域上，因此，电子束13应被偏转到荧光屏15的整个区域上。通常，由于在使用内嵌式电子枪(in-line type electron gun)1的阴极射线管中红、绿和篮色电子束平行排列，所以为了把特定的电子束13聚焦于荧光屏15的一个点上，采用非均匀电磁场的自会聚偏转系统12被使用。如图3A和3B中所示，在自会聚偏转系统12产生的电场的分布中，施加的是枕形的水平偏转电磁场和桶形的垂直偏转电磁场。因此，如图4A和4B中所示，存在着偶极部分和四极部分。偶极部分向水平和垂直方向偏转电子束，而四极部分在垂直方向上会聚电子束而在水平方向上发散电子束。因此，在垂直方向上电子束被会聚得具有比在水平方向上更短的距离，从而造成晕轮(HALO)现象，即在荧光屏的外围垂直方向上出现凸起。也就是，如图5中所示，由于偏转系统的偏转后的电场没有被施加在荧光屏15的中心部分，所以电子束光点具有原有的形状。然而，偏转系统12的偏转后的电场被施加在荧光屏15的外围，因此在水平方向上电子束13被发散并且在垂直方向上被过度会聚。因此，在水平方向上电子束光点的形状被形成为高密度的横向拉长的果核形，而低密度的屈折形式的晕轮产生在垂直方向上，从而造成荧光屏外围的屏幕分辨率的降低。随着阴极射线管的增大和电子束偏转角度的变大，这些问题变得更加严重。

因此，为了解决上述问题，如图6b中所示，在第一聚焦电极8a和第二聚焦电极8b之间形成四极透镜以补偿从偏转系统12产生的四极部分，从而使水平和垂直方向的电子束部分能够同时被聚焦于一个点上。然而，由于从电子枪1到荧光屏15的中心的距离和电子枪1到荧光屏15的外围的距离之间存在差异，从而造成电子束13在到达荧光屏15之前被聚焦，并且仍会产生晕轮现象。因此，为了改善这些问题，为了减小主透镜的透镜放大率，施加和偏转系统12的偏转信号同步的动态电压。因此，当电子束被偏转向荧光屏15的外围时，电子束的焦距被减小从而补偿主透镜的像差。

然而，根据应用由施加动态电压到电极上产生的四极透镜的常规动态聚焦电子枪，为了完全补偿荧光屏外围的电子束晕轮现象，需要非常高的动态电压。另外，倘若电子束被偏转到荧光屏的外围，电子束光点的垂直尺寸会变得非常小而光点的水平尺寸会变得比较大。因此，荧光屏上会产生波纹现象，即电子束光点的形状显示为波纹状。并因而降低荧光屏外围的屏幕分辨率。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种阴极射线管的电子枪，它能够通过按照电子束的偏转角度补偿像差使电子束的形状最优化来改善图像质量。

为了获得本发明的上述目的，如这里被实例化的和被广泛说明的，提供了一种阴极射线管的电子枪，所述阴极射线管的电子枪包括：一三极真空管，包含一阴极、一控制电极和一加速电极；一预聚焦电极单元，和所述三极真空管相邻；一主透镜单元，包含一聚焦电极和一阳极，用于形成一主透镜从而把电子束向荧光屏聚焦；一第一聚焦电极单元，具有竖向拉长的电子束通孔和横向拉长的电子束通孔从而形成一四极透镜；一第二聚焦电极单元，具有竖向拉长的电子束通孔和横向拉长的电子束通孔从而形成一四极透镜；和一辅助电极，被置于第一聚焦电极单元和第二聚焦电极单元之间，对其施加动态电压，并且包括在其电子束射入面上的竖向拉长的电子束通孔和在其电子束射出面上的横向拉长的电子束通孔。

从下面结合附图对本发明进行的详细说明，本发明的上述和其它目的、特征、方面和优点将变得更明了。

附图说明

被包含进来以备本发明的进一步理解并且被合并入而构成本说明书的一部分的附图用来图示本发明的实施方式并和说明书一起来解释本发明的原理。

在附图中：

图1所示为一常规阴极射线管结构的示意图；

图2所示为一常规阴极射线管电子枪结构的示意图；

图3A和3B所示为由一偏转系统产生的枕形电场和桶形电场的视图；

图4A和4B所示为电子束受由偏转系统产生的枕形电场和桶形电场影响的视图；

图5所示为常规阴极射线管从电子枪到荧光屏中心和到荧光屏外围的距离之间的差异导致的电子束光点形状的视图。

图6所示为常规阴极射线管电子枪的四极透镜、主透镜和偏转系统透镜的电场分布和电场对电子束的影响的视图。

图7A和7B所示为本发明的阴极射线管电子枪的四极透镜、主透镜和偏转系统透镜的电场分布和电场对电子束的影响的视图；

图8A、8B、8C、8D和8E所示为本发明的阴极射线管的一电子枪结构的简图；

图9A、9B、9C、9D和9E所示为本发明的另一具体实施方式的阴极射线管电子枪结构的简图；

图10A，10B，10C所示为本发明的又一具体实施方式的阴极射线管电子枪结构的简图；

图11所示为，在阴极射线管的电子枪中，在动态电极和静态电极的长和宽之间的纵横比之间的差异小的情况下，依照长和宽之间的纵横比的增加，水平会聚作用和垂直发散作用之间的差异图表；

图12所示为，在阴极射线管的电子枪中，在动态电极和静态电极的长和宽之间的纵横比之间的差异大的情况下，依照长和宽之间的纵横比的增加，水平会聚作用和垂直发散作用之间的差异图表；

图13所示为，在阴极射线管的电子枪中，在动态电极和静态电极的长和宽的纵横比之间的差异小的情况下，荧光屏外围上的电子束形状的视图；

图14所示为，在阴极射线管的电子枪中，在动态电极和静态电极的长和宽的纵横比之间的差异大的情况下，荧光屏外围上的电子束形状的视图；

图15所示为，在阴极射线管的电子枪中，在和三极真空管透镜相邻的四极透镜的放大率大于和主透镜相邻的四极透镜的放大率的情况下，荧光屏外围上的电子束形状的视图；

图16所示为，在阴极射线管的电子枪中，在和三极真空管透镜相邻的四极透镜的放大率类似于和主透镜相邻的四极透镜的放大率的情况下，荧光屏外围上的电子束形状的视图；

图17所示为，在常规阴极射线管的电子枪中，在没有施加动态电压的情况下，在电子束射入主透镜之前，电子束的形状的视图；

图18所示为，在常规阴极射线管的电子枪中，在施加了动态电压的情况下，在电子束射入主透镜之前，电子束的形状的视图；

图19所示为，在本发明的阴极射线管的电子枪中，在没有施加动态电压的情况下，在电子束射入主透镜之前，电子束的形状的视图；

图20所示为，在本发明的阴极射线管的电子枪中，在施加了动态电压的情况下，在电子束射入主透镜之前，电子束的形状的视图；

图21所示为，在常规阴极射线管的电子枪中，在没有施加动态电压的情况下，射入主透镜的电子束的轨迹的视图；

图22所示为，在常规阴极射线管的电子枪中，在施加了动态电压的情况下，射入主透镜的电子束的轨迹的视图；

图23所示为，在本发明的阴极射线管的电子枪中，在没有施加动态电压的情况下，射入主透镜的电子束的轨迹的视图；和

图24所示为，在本发明的阴极射线管的电子枪中，在施加了动态电压的情况下，射入主透镜的电子束的轨迹的视图。

具体实施方式

现在将参照本发明的优选实施方式进行详细说明，该实施方式的例子图示在附图中。

图7A是本发明的一种阴极射线管的电子枪中形成的四极透镜的结构视图，如在三极真空管和主透镜之间将分别执行水平发散功能和垂直会聚功能的四极透镜以及分别执行水平会聚功能和垂直发散功能的四极透镜相结合。

透镜的放大率由下面的拉格朗日-赫尔姆霍茨(Lagrange-Helmholts)公式来描述，本发明的工作原理将在后面进行说明。

M＝(αo/αi)×(Vo/Vi)²         (1)

这里，M表示透镜的放大率，αi是电子束的射入角，αo是电子束的射出角，Vi是施加到电极射入面的电压，和Vo是施加到电极射出面的电压。

如公式(1)中所示，当电子束的射入角(αi)增加时，透镜的放大率(M)减小，从而使荧光屏上电子束光点的尺寸减小。另外，当电子束的射入角(αi)减小时，透镜的放大率(M)增大，从而使荧光屏上电子束光点的尺寸增大。

因此，倘若把上述公式(1)释义的结构使用到和三极真空管相邻的电极上，尤其，甚至当电子束被偏转向荧光屏的外围时，该电子束的形状仍能够被形成完整的形状。

在常规电子枪中，当电子束被偏转向荧光屏的外围时，需要非常高的动态聚焦电压以补偿偏转系统透镜的强电磁场，为了解决该问题，它要求射入偏转系统透镜的电子束的垂直直径被减小。同样，它要求射入动态聚焦电极的电子束的水平直径被增加。

然而，在常规电子枪中，用于水平地拉长射入到施加了动态聚焦电压的电极上的电子束的电极作用非常微弱，因此动态聚焦电压被升高并且电子束在垂直方向上的射入角(αi)被增加，从而在电子束被偏转到荧光屏的外围上的情况下，使电子束的垂直直径被极端地减小。

在本发明中应用的在横向上拉长从三极真空管射出的电子束和在竖向上拉长射入到主透镜上的电子束的结构使用了拉格朗日-赫尔姆霍茨公式的原理。

同样，和三极真空管相邻的四极透镜的透镜放大率应该大于和主透镜相邻的四极透镜的透镜放大率，从而防止在电子束被偏转向荧光屏的外围时由于电子束垂直直径的减小导致的荧光屏分辨率的恶化。

本发明涉及到形成四极透镜的电极，并且包括在横向上拉长从三极真空管射出的电子束和在竖向上拉长射入到主透镜上的电子束的结构。

也就是，如图7B中所示，用于横向拉长和竖向缩短电子束直径的第一四极透镜A1和第二四极透镜A2和三极真空管相邻形成。另外，用于横向缩短和竖向拉长电子束直径的第三四极透镜A3和第四四极透镜A4和主透镜A5相邻形成。这里，参考编号A6表示偏转系统透镜。

图8A到8E是本发明的一具体实施方式的阴极射线管电子枪结构的简图，分别形成四极透镜的板形电极被插入用于强化四极透镜的电磁场的常规电极之间，以便于在电子束被偏转向荧光屏外围时补偿偏转系统透镜。

如图8A和8E中所示，本发明的一具体实施方式的阴极射线管电子枪包括：一三极真空管10，包括阴极、一控制电极和一加速电极；预聚焦电极单元20，和所述三极真空管10相邻，用于聚焦电子束；一主透镜单元60，包含一阳极和一聚焦电极，用于形成一主透镜从而把电子束向荧光屏聚焦；一第一聚焦电极单元30，具有竖向拉长的电子束通孔和横向拉长的电子束通孔，用于在其间形成一四极透镜；一第二聚焦电极单元50，具有竖向拉长的电子束通孔和横向拉长的电子束通孔；一辅助电极40，被置于第一聚焦电极单元30和第二聚焦电极单元50之间，对其施加动态电压，并且包括在其电子束射入面41上的竖向拉长的电子束通孔和在其电子束射出面42上的横向拉长的电子束通孔。

第一聚焦电极单元30包括：一第一动态聚焦电极31，该第一动态聚焦电极31和预聚焦电极单元20相邻并且被形成杯状或者帽状；和一第一静态聚焦电极32，该第一静态聚焦电极32和辅助电极40相邻并且被形成板状。

这里，竖向拉长的电子束通孔被提供在第一动态聚焦电极31的电子束射出面上，横向拉长的电子束通孔被提供在第一静态聚焦电极32上。同样，和偏转系统的偏转信号同步的动态聚焦电压被施加到第一动态聚焦电极31，并且静态聚焦电压被施加到第一静态聚焦电极32。因此，执行水平发散功能和垂直会聚功能的第一四极透镜A1被形成在第一动态聚焦电极31和第一静态聚焦电极32之间。

第二聚焦电极单元50包括：一第二动态聚焦电极52，该第二动态聚焦电极52和主透镜单元60相邻并且被形成杯状或者帽状；和一第二静态聚焦电极51，该第二静态聚焦电极51和辅助电极40相邻并且被形成板状。

这里，横向拉长的电子束通孔被提供在第二动态聚焦电极52的电子束射入面上，而竖向拉长的电子束通孔被提供在第二静态聚焦电极51上。同样，和偏转系统的偏转信号同步的动态聚焦电压被施加到第二动态聚焦电极52，并且静态聚焦电压被施加到第二静态聚焦电极51。因此，执行水平会聚功能和垂直发散功能的第四四极透镜A4被形成在第二动态聚焦电极52和第二静态聚焦电极51之间。

同样，动态聚焦电压被施加到辅助电极40。因此，执行水平发散功能和垂直会聚功能的第二四极透镜A2被形成在第一静态聚焦电极32和辅助电极40的电子束射入面41之间。而且，执行水平会聚功能和垂直发散功能的第三四极透镜A3被形成在辅助电极40的电子束射出面42和第二静态聚焦电极51之间。

因此，按照本发明的如上述结构的阴极射线管的电子枪能够获得如图7B中所示的四极透镜。

另一方面，随着偏转系统的偏转功能的强化，也就是，当电子束被偏转向荧光屏的外围时，和三极真空管10相邻的四极透镜的透镜放大率应该大于和主透镜单元60相邻的四极透镜的透镜放大率，从而对荧光屏外围附近的电子束增强水平会聚功能和垂直发散功能。

因此，理想的是，施加了动态聚焦电压的电极上的电子束通孔的水平宽度的总和小于施加了静态聚焦电压的电极上的电子束通孔的垂直宽度的总和，以便于第一和第二四极透镜A1和A2的透镜放大率能够大于第三和第四四极透镜A3和A4的透镜放大率。

而且，第一和第二静态聚焦电极31和51被形成为板状，从而使四极透镜的形成和制造没有诸如电子枪尺寸增加的机械极限。

图9A到9E所示为本发明的另一具体实施方式的电子枪结构的视图，并且该具体实施方式可以被应用到高动态电压不必需的常规的阴极射线管中。

本发明的该另外一个具体实施方式的阴极射线管的电子枪包括：一三极真空管110，包括一阴极、一控制电极和一加速电极；预聚焦电极单元120，和所述三极真空管110相邻，用于聚焦电子束；一主透镜单元160，包括一阳极和一聚焦电极，用于形成一主透镜从而向荧光屏聚焦电子束；一第一聚焦电极单元130，具有竖向拉长的电子束通孔和横行拉长的电子束通孔，用于在其间形成一四极透镜；一第二聚焦电极单元150，具有竖向拉长的电子束通孔和横行拉长的电子束通孔；一辅助电极140，被置于第一聚焦电极单元130和第二聚焦电极单元150之间，对它施加动态电压，并且包括在其电子束射入面141上的竖向拉长的电子束通孔和在其电子束射出面142上的横向拉长的电子束通孔。

第一聚焦电极单元130包括：一第一动态聚焦电极131，该第一动态聚焦电极131和预聚焦电极单元120相邻并且被形成杯状或者帽状；和一第一静态聚焦电极132，该第一静态聚焦电极132和辅助电极140相邻并且被形成板状。

这里，竖向拉长的电子束通孔被提供在第一动态聚焦电极131的电子束射出面上，横向拉长的电子束通孔被提供在第一静态聚焦电极132上。同样，和偏转系统的偏转信号同步的动态聚焦电压被施加到第一动态聚焦电极131，并且静态聚焦电压被施加到第一静态聚焦电极132。因此，执行水平发散功能和垂直会聚功能的第一四极透镜A1被形成在第一动态聚焦电极131的电子束射出面和第一静态聚焦电极132之间。

第二聚焦电极单元150包括：一第二动态聚焦电极152，该第二动态聚焦电极152和主透镜单元160相邻并且被形成杯状或者帽状；和一第二静态聚焦电极151，该第二静态聚焦电极151和辅助电极140相邻并且被形成板状。

这里，横向拉长的电子束通孔被提供在第二动态聚焦电极152的电子束射入面上，而竖向拉长的电子束通孔被提供在第二静态聚焦电极151上。同样，和偏转系统的偏转信号同步的动态聚焦电压被施加到第二动态聚焦电极152，并且静态聚焦电压被施加到第二静态聚焦电极151。因此，执行水平会聚功能和垂直发散功能的第四四极透镜A4被形成在第二动态聚焦电极152和第二静态聚焦电极151的电子束射入面之间。

同样，动态聚焦电压被施加到辅助电极140。因此，执行水平发散功能和垂直会聚功能的第二四极透镜A2被形成在第一静态聚焦电极132和辅助电极140的电子束射入面141之间。而且，执行水平会聚功能和垂直发散功能的第三四极透镜A3被形成在辅助电极140的电子束射出面142和第二静态聚焦电极151之间。

因此，按照本发明的另一具体实施方式的如上述结构的阴极射线管的电子枪能够获得如图7B中所示的四极透镜。

图10A、10B和10C所示为本发明的又一具体实施方式的电子枪结构的简图。并且没有使用板形的电极，但机械尺寸被增加。

按照本发明的又一具体实施方式的阴极射线管的电子枪包括：一三极真空管210，包括一阴极、一控制电极和一加速电极；预聚焦电极单元220，和所述三极真空管210相邻，用于聚焦电子束；一主透镜单元260，包括一阳极和一聚焦电极，用于形成一主透镜从而向荧光屏聚焦电子束；一第一聚焦电极230，在其电子束射出面231上具有竖向拉长的电子束通孔；一第二聚焦电极250，在其电子束射入面251上具有横行拉长的电子束通孔；和一辅助电极240，被置于第一聚焦电极230和第二聚焦电极250之间，并且在其电子束射入面241上具有横行拉长的电子束通孔和在其电子束射出面242上具有竖向拉长的电子束通孔。

第一和第二聚焦电极230、250被形成为杯形或者帽形。和偏转系统的偏转信号同步的动态聚焦电压被施加给第一和第二聚焦电极230、250。而且，静态聚焦电压被施加给辅助电极240。因此，执行水平发散功能和垂直会聚功能的四极透镜被形成于第一聚焦电极230的电子束射出面231和辅助电极240的电子束射入面241之间。另外，执行水平会聚功能和垂直发散功能的四极透镜被形成于辅助电极240的电子束射出面242和第二聚焦电极250的电子束射入面251之间。

另一方面，在按照本发明的又一具体实施方式的阴极射线管的电子枪中，随着偏转动作的变大，也就是，当电子束被偏转向荧光屏的外围时，和三极真空管相邻的四极透镜的透镜放大率应该大于和主透镜相邻的四极透镜的透镜放大率，从而改善在荧光屏外围上的水平会聚功能和垂直发散功能。因此，理想的是，施加了动态电压的电极上的电子束通孔的水平宽度的总和小于施加了静态电压的电极上的电子束通孔的垂直宽度的总和。也就是，最好让形成在辅助电极240的电子束射出面241内的电子束通孔的纵横比(DH/DV)小于形成在第一聚焦电极230的电子束射出面231内的电子束通孔的纵横比(SV/SH)。

下文中，将说明阴极射线管的性能和效果如下。

图11所示为，在动态聚焦电极和静态聚焦电极的纵横比之间的差异小的情况下，依照电子束通孔的垂直和水平宽度之间的纵横比的变化，水平会聚作用和垂直发散作用之间的关系图表；和图12所示为，在动态聚焦电极和静态聚焦电极的纵横比之间的差异大的情况下，依照电子束通孔的垂直和水平宽度之间的纵横比的变化，水平会聚作用和垂直发散作用之间的关系图表。

如图11中所示，在动态聚焦电极的纵横比(DH/DV)和静态聚焦电极的纵横比(SV/SH)相似的情况下，垂直发散作用大于水平会聚作用，并且在垂直发散作用和水平会聚作用之间存在显著的差异。在这种情况下，在荧光屏的外围沿水平方向上产生严重的晕轮现象，并且在荧光屏外围屏幕分辨率恶化。

然而，如图12中所示，在动态聚焦电极的纵横比(DH/DV)和静态聚焦电极的纵横比(SV/SH)之间存在较大差异的情况下，垂直发散作用和水平会聚作用彼此相似。在这种情况下，当电子束被偏转向荧光屏的外围，屏幕分辨率的恶化可以得到补偿。因此，理想的是，施加了动态电压的电极上的电子束通孔的水平宽度的总和小于施加了静态电压的电极上的电子束通孔的垂直宽度的总和。

另一方面，图13显示了表示图11的电子束形状的模拟结果。如其中所示，通过强烈的水平会聚作用，大量的晕轮现象产生在荧光屏外围上。同样，图14显示了表示图12的电子束形状的模拟结果，水平方向上只显示很少的晕轮。

图15是在荧光屏外围上电子束模拟的分析结果。在和三极真空管相邻的四极透镜的透镜放大率比和主透镜相邻的四极透镜的透镜放大率更强的情况下，电子束的水平会聚作用强并且在荧光屏外围上沿垂直方向上的电子束尺寸没有被减小。另外，图16显示了在荧光屏外围上电子束模拟的分析结果。在和主透镜相邻的四极电极的透镜放大率与和三极真空管相邻的四极电极的透镜放大率恰巧相合的情况下，由于沿水平和垂直方向上的会聚作用的同时存在使得沿水平和垂直方向上的电子束的整个尺寸被减小而且也消除了晕轮。因此，当电子束被偏转向荧光屏外围时，为了改善水平会聚作用和垂直发散作用，和三极真空管相邻的四极透镜的透镜放大率应该大于和主透镜相邻的四极透镜的透镜放大率。

图17到24显示了常规技术和本发明的电子枪中，在施加了动态电压和没有施加动态电压的情况下，电子束射入主透镜之前，电子束的直径和轨迹。

如图17和18，以及图21和22所示，如果是常规的电子枪，在电子束射入主透镜之前，没有施加动态电压的情况下电子束的直径(L1)和施加了动态电压的情况下电子束的直径(L2)之间只显示出些微的差异。然而，如图19和20，以及图23和24所示，根据本发明的电子枪，在没有施加动态电压的情况下电子束直径(L3)和施加了动态电压的情况下电子束的直径(L4)之间的差异大，并且和没有施加动态电压的情况相比在施加了动态电压的情况下电子束被横向拉长。因此，在本发明的电子枪中，当电子束被偏转向荧光屏的外围时，如果在射入主透镜之前被横向拉长的电子束通过主透镜和偏转系统透镜时，电子束的形状可以被形成为完整的形状。

根据如上所述的本发明的电子枪，电极被构造成便于四极透镜重叠从而增强四极透镜的效果。因此，荧光屏外围的屏幕分辨率可以得到改善并且动态电压可以被显著降低。

在不脱离本发明的精神或者实质特征的前提下，本发明可以有各种形式的具体实施方式。还应该理解的是，除非特别说明，上述具体实施方式不受任何前述说明细节的限制，而应该在所附权利要求中定义的精神和范围内进行广义地解释。因此，凡是落入权利要求的边界和范围、或者这样的边界和范围的等同物内的修改和变化都因而有意地被所附权利要求包含在内。

Claims (20)

1、一种阴极射线管的电子枪，包括：

一三极真空管，包含一阴极、一控制电极和一加速电极；

一预聚焦电极单元，和所述三极真空管相邻；

一主透镜单元，包含一聚焦电极和一阳极，用于形成一主透镜从而把电子束向荧光屏聚焦；

一第一聚焦电极单元，具有竖向拉长的电子束通孔和横向拉长的电子束通孔从而形成一四极透镜；

一第二聚焦电极单元，具有竖向拉长的电子束通孔和横向拉长的电子束通孔从而形成一四极透镜；和

一辅助电极，被置于所述第一聚焦电极单元和所述第二聚焦电极单元之间，对其施加动态电压，并且包括在其电子束射入面上的竖向拉长的电子束通孔和在其电子束射出面上的横向拉长的电子束通孔。

2、权利要求1的电子枪，其特征在于，和所述辅助电极相邻的所述第一聚焦电极单元的一个电极被形成为板形，并且和所述辅助电极相邻的所述第二聚焦电极单元的一个电极被形成为板形。

3、权利要求2的电子枪，其特征在于，一静态电压被施加到和所述辅助电极相邻的电极上。

4、权利要求1的电子枪，其特征在于，横向拉长的电子束通孔被形成在施加了静态电压的所述第一聚焦电极单元的一个电极中。

5、权利要求1的电子枪，其特征在于，竖向拉长的电子束通孔被形成在施加了静态电压的所述第二聚焦电极单元的一个电极中。

6、权利要求5的电子枪，其特征在于，横向拉长的电子束通孔被形成在施加了静态电压的所述第一聚焦电极单元的一个电极中。

7、权利要求6的电子枪，其特征在于，所述第一聚焦电极单元和所述预聚焦电极单元相邻，并且所述第二聚焦电极单元和所述主透镜单元相邻。

8、权利要求1的电子枪，其特征在于，所述辅助电极被形成为杯形或者帽形。

9、权利要求1的电子枪，其特征在于，施加动态电压的所述第一和第二聚焦电极单元的电子束通孔的水平宽度的总和小于施加静态电压的所述第一和第二聚焦电极单元的电子束通孔的垂直宽度的总和。

10、一种阴极射线管的电子枪，包括：

一三极真空管，包含一阴极、一控制电极和一加速电极；

一预聚焦电极单元，和所述三极真空管相邻；

一主透镜单元，包含一聚焦电极和一阳极，用于形成一主透镜从而把电子束向荧光屏聚焦；

一第一聚焦电极单元，具有竖向拉长的电子束通孔和横向拉长的电子束通孔从而形成一四极透镜，其中所述第一聚焦电极单元中的至少一个电极被形成为板形；

一第二聚焦电极单元，具有竖向拉长的电子束通孔和横向拉长的电子束通孔从而形成一四极透镜，其中所述第二聚焦电极单元中的至少一个电极被形成为板形；和

一辅助电极，被置于所述第一聚焦电极单元和所述第二聚焦电极单元之间，对其施加动态电压。

11、权利要求10的电子枪，其特征在于，横向拉长的电子束通孔被形成在施加了静态电压的所述第一聚焦电极单元的一个电极中。

12、权利要求10的电子枪，其特征在于，竖向拉长的电子束通孔被形成在施加了静态电压的所述第二聚焦电极单元的一个电极中。

13、权利要求12的电子枪，其特征在于，横向拉长的电子束通孔被形成在施加了静态电压的所述第一聚焦电极单元的一个电极中。

14、权利要求13的电子枪，其特征在于，所述第一聚焦电极单元和所述预聚焦电极单元相邻，并且所述第二聚焦电极单元和所述主透镜单元相邻。

15、权利要求10的电子枪，其特征在于，一静态电压被施加到和所述辅助电极相邻的电极上。

16、一种阴极射线管的电子枪，包括：

一三极真空管，包含一阴极、一控制电极和一加速电极；

一预聚焦电极单元，和所述三极真空管相邻；

一主透镜单元，包含一聚焦电极和一阳极，用于形成一主透镜从而把电子束向荧光屏聚焦；

至少两个聚焦电极，被置于所述预聚焦电极单元和所述主透镜单元之间，用于形成至少两个四极透镜；和

一辅助电极，被置于所述聚焦电极之间，并且包括在其电子束射入面上的横向拉长的电子束通孔和在其电子束射出面上的竖向拉长的电子束通孔。

17、权利要求16的电子枪，其特征在于，一动态电压被施加到和所述辅助电极相邻的所述聚焦电极上。

18、权利要求16的电子枪，其特征在于，所述聚焦电极的第一聚焦电极和所述预聚焦电极单元相邻，并且具有竖向拉长的电子束通孔。

19、权利要求16的电子枪，其特征在于，所述聚焦电极的第二聚焦电极和所述主透镜单元相邻，并且具有横向拉长的电子束通孔。

20、权利要求16的电子枪，其特征在于，一静态电压被施加到所述辅助电极上。

Images