DE60300792T2

DE60300792T2 - Inline-Elektronenkanone und Farbbildröhre mit selbiger

Info

Publication number: DE60300792T2
Application number: DE60300792T
Authority: DE
Inventors: Yasufumi Takatsuki-shi Wada; Hiroji Kashihara-shi Motimoto
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2002-05-09
Filing date: 2003-04-29
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2023-04-30
Also published as: EP1361596A2; DE60300792D1; EP1361596A3; EP1361596B1; US6800992B2; CN1296960C; KR20030087952A; CN1457075A; US20030210001A1; KR100505074B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Inline-Elektronenkanonen und Farbbildröhrenvorrichtungen, die selbige verwenden. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Farbbildröhrenvorrichtung, die in Fernsehempfängern, Computerdisplays und dergleichen verwendet wird, und eine dafür vorgesehene Inline-Elektronenkanone, die mit einer Fokussierelektrode und einer Endbeschleunigungselektrode, die eine Hauptlinse bilden, ausgestattet ist.
Aus EP-A-0 971 385 ist eine Inline-Elektronenkanone bekannt, die eine Fokussierelektrode und eine Endbeschleunigungselektrode umfasst. Die zentralen Elektronenstrahldurchtrittsaperturen der Fokussierelektrode und einer Endbeschleunigungselektrode weisen eine elliptische Form auf.
US-A-6,133,684 umfasst außerdem eine Inline-Elektronenkanone mit einer Fokussierelektrode und einer Endbeschleunigungselektrode. Die zentralen Elektronenstrahldurchtrittsaperturen der Fokussierelektrode und einer Endbeschleunigungselektrode weisen ebenfalls eine elliptische Form auf.
Aus WO-A-01/11654 ist eine Inline-Elektronenkanone einer Kathodenstrahlröhre mit einer Hauptline bekannt, die eine Fokussierelektrode und eine Endbeschleunigungselektrode umfasst. Die zentrale Elektronenstrahldurchtrittsapertur beider Elektroden wird begrenzt von einer Kurve, die ausgedrückt wird durch die Gleichung (X/a)^2/n + (Y/b)^2/n = 1 und 1 < n < 2. Der Hauptlinsenabschnitt ist nicht im Detail gezeigt.
Um auf dem Leuchtstoffschirm einer Farbbildröhrenvorrichtung ein hochaufgelöstes Bild zu erhalten, müssen die Fleckdurchmesser auf dem Leuchtstoffschirm von drei Elektronenstrahlen, die jeweils den Farben R(rot), G(grün) und B(blau) entsprechen, die von einer Elektronenkanone emittiert werden, reduziert werden, damit die Formen der Flecke zu einem perfekten Kreis werden und damit man gleichzeitig einen richtigen Brennpunkt der drei Elektronenstrahlen mit einer gemeinsamen Fokussierspannung auf dem Leuchtstoffschirm erhält. Außerdem ist es zum Zeitpunkt der Montage der Elektronenkanone erforderlich, eine präzise Positionierung von drei Elektronenstrahldurchtrittsaperturen vorzunehmen, die in jeder der Elektroden der Elektronenkanone ausgebildet sind.
Als herkömmliche Elektronenkanone ist beispielsweise die in dem japanischen Patent Nr. 3056515 (JP-4133247) offenbarte Elektronenkanone bekannt. Bei der in diesem Patent offenbarten Elektronenkanone sind eine Fokussierelektrode und eine Endbeschleunigungselektrode, die eine Hauptlinse bilden, mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet. Eine einzelne ovale Apertur mit einer Hauptachse in der horizontalen Richtung ist auf der Fokussierelektrode auf ihrer der Endbeschleunigungselektrode gegenüberliegenden Stirnfläche vorgesehen. Eine aus einer Metallplatte bestehende Feldformungselektrode ist an der Fokussierelektrode in einer von der Apertur zurückgesetzten Position vorgesehen, und drei in einer Inline-Anordnung in der horizontalen Richtung angeordnete Elektronenstrahldurchtrittsaperturen sind in der Feldformungselektrode ausgebildet. Eine einzelne ovale Apertur mit einer Hauptachse in der horizontalen Richtung ist auch an der Endbeschleunigungselektrode an ihrer der Fokussierelektrode gegenüberliegenden Endfläche vorgesehen. Eine Feldformungselektrode ist auch an der Endbeschleunigungselektrode in einer von der Apertur zurückgesetzten Position vorgesehen, und drei in einer Inline-Anordnung in der horizontalen Richtung angeordnete Elektronenstrahldurchtrittsaperturen sind in der Feldformungselektrode ausgebildet.
Die drei in der Feldformungselektrode der herkömmlichen Elektronenkanone ausgebildeten Elektronenstrahldurchtrittsaperturen weisen die folgende Form auf. Das heißt, wie in 11 gezeigt ist eine zentrale Elektronenstrahldurchtrittsapertur 101b in einer ovalen oder Ellipsenform mit einer Hauptachse in der vertikalen Richtung ausgebildet. Die äußeren Hälften der Elektronenstrahldurchtrittsaperturen 101a und 101c, die auf beiden Seiten der Elektronenstrahldurchtrittsaperturen 101b angeordnet sind (die Elektronenstrahldurchtrittsapertur 101c auf der rechten Seite ist nicht gezeigt), sind jeweils in Form eines Halbkreises ausgebildet. Wenn die Inline-Richtung eine X-Achse-Richtung ist, die Richtung senkrecht zu der Inline-Richtung eine Y-Achse-Richtung und die Mitte der Elektronenstrahldurchtrittsaperturen 101a und 101c X = 0 und Y = 0, sind die inneren Hälften der Elektronenstrahldurchtrittsaperturen 101a und 101c jeweils in einer Form ausgebildet, die von einer Kurve umschlossen wird, die durch die Gleichung Xⁿ + Yⁿ = Rⁿ dargestellt wird (wobei R eine Konstante ist), und n ist über 2,0 und höchstens 3,0. Außerdem bezeichnet in 11 die Zahl 100 die Feldformungseletrode. Es sei angemerkt, dass 11 die Umrisse der inneren Hälfte der Elektronenstrahldurchtrittsapertur 101a zeigt, wenn n 2,0, 2,15, 2,25 und 2,5 beträgt.
Wie oben beschrieben überlappt durch Anordnen der Feldformungselektrode 100, in der die drei Elektronenstrahldurchtrittsaperturen 101a, 101b und 101c ausgebildet sind, von den Stirnflächen der Fokussierelektrode und der Endbeschleunigungselektrode weg jede der drei Hauptlinsenfelder das benachbarte Hauptlinsenfeld. Dies vergrößert den effektiven Linsendurchmesser der Hauptlinse, was eine Reduzierung des Strahlfleckdurchmessers auf dem Leuchtstoffschirm ermöglicht. Außerdem sind der obere und der untere Bogen der inneren Hälften der seitlichen Elektronenstrahldurchtrittsaperturen 101a und 101c nach außen gewirkt, und optimale Fokussierbedingungen erhält man in der horizontalen und vertikalen Richtung durch entsprechende Wahl des Werts n wie bei dem Fall, wenn die Aperturen vertikal länglich sind. Es ist dementsprechend möglich, die Formen der Flecke der auf dem Leuchtstoffschirm ausgebildeten seitlichen Elektronenstrahlen einem perfekten Kreis anzunähern. Wie bei dem Fall, bei dem die Formen der Aperturen ein perfekter Kreis sind, weisen zudem die seitlichen Elektronenstrahldurchtrittsaperturen 101a und 101c eine Form auf, bei denen ihre Durchmesser in der horizontalen Richtung und jene in der vertikalen Richtung klein sind und der obere und untere Bogen der inneren Hälften davon nach außen gewölbt sind, so dass herkömmliche Regulierstifte mit einem kreisförmigen Querschnitt durch die seitlichen Elektronenstrahldurchtrittsaperturen 101a und 101c geführt werden können. In diesem Fall stehen die seitlichen Elektronenstrahldurchtrittsaperturen 101a und 101c im Kontakt mit den Regulierstiften im ganzen Bereich der Bogen der äußeren Hälften und am zentralen Punkt (dem Schnittpunkt mit der horizontalen Achse) der inneren Hälften, wodurch eine zentrale Ausrichtung mit hoher Präzision ermöglicht wird.
Bei der oben beschriebenen herkömmlichen Elektronenkanone jedoch befindet sich die Feldformungselektrode in der Fokussierelektrode oder in der Endbeschleunigungselektrode an einer von der gegenüberliegenden Stirnfläche der Endbeschleunigungselektrode oder der Fokussierelektrode zurückgesetzten Position. Es ist deshalb unmöglich zu bewirken, dass ein zentrales Hauptlinsenfeld und die seitlichen Hauptlinsenfelder unter den jeweils auf die drei Elektronenstrahlen wirkenden drei Hauptlinsenfelder die gleiche Intensität haben. Dies führt zu einem Problem dahingehend, dass ein richtiger Brennpunkt der drei Elektronenstrahlen auf dem Leuchtstoffschirm nicht gleichzeitig erzielt werden kann.
Außerdem gab es es ein Problem dahingehend, dass unter den infolge der Fokussierung und des Konvergierens der drei Elektronenstrahlen auf dem Leuchtstoffschirm ausgebildeten Strahlflecken der zentrale Strahl nicht in der Form eines perfekten Kreises ausgebildet werden kann, obwohl dies bei den seitlichen Strahlen möglich ist.
Die vorliegende Erfindung wurde erzielt, um die oben beschriebenen Probleme im Stand der Technik zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Inline-Elektronenkanone, die bewirken kann, dass ein zentrales Hauptlinsenfeld und die drei seitlichen Hauptlinsenfelder unter den jeweils auf die drei Elektronenstrahlen wirkenden drei Hauptlinsenfelder die gleiche Intensität aufweisen und auch bewirken können, dass die Form sogar des Flecks des auf einem Leuchtstoffschirm ausgebildeten zentralen Elektronenstrahls einem perfekten Kreis selbst dann nahe kommt, wenn eine Feldformungselektrode in einer Fokussierelektrode oder in einer Endbeschleunigungselektrode von der gegenüberliegenden Stirnfläche der Endbeschleunigungselektrode oder der Fokussierelektrode weg angeordnet ist, um den effektiven Linsendurchmesser der Hauptlinse zu vergrößern. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Farbbildröhrenvorrichtung unter Verwendung der oben beschriebenen Inline-Elektronenkanone.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, umfasst eine Struktur der Inline-Elektronenkanone gemäß der vorliegenden Erfindung: eine Fokussierelektrode und eine Endbeschleunigungselektrode, die eine Hauptlinse bilden und die mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind. Die Fokussierelektrode weist eine erste Apertur in einer Stirnfläche davon auf der Seite der Endbeschleunigungselektrode auf und nimmt eine erste Feldformungselektrode in einer von der ersten Apertur zurückgesetzten Position auf. Die Endbeschleunigungselektrode weist eine zweite Apertur in einer Stirnfläche davon auf der Seite der Fokussierelektrode auf und nimmt eine zweite Feldformungselektrode in einer von der zweiten Apertur zurückgesetzten Position auf.
Die erste und die zweite Feldformungselektrode sind jeweils mit einer zentralen Elektronenstrahldurchtrittsapertur versehen und eine Apertur oder eine Kerbe ist auf jeder Seite der zentralen Elektronenstrahldurchtrittsapertur angeordnet und weist einen halbkreisförmigen Abschnitt auf, der zur zentralen Elektronenstrahldurchtrittsapertur vorsteht, wobei die Aperturen in einer Inline-Anordnung angeordnet sind.
Wenn die Richtung der Inline die X-Achse-Richtung ist, die Richtung senkrecht zur Richtung Inline die Y-Achse-Richtung ist, wobei die Y-Achse senkrecht zur Strahlachse verläuft, und die Mitte der zentralen Elektronenstrahldurchtrittsapertur X = 0 und Y = 0 ist, weist die zentrale Elektronenstrahldurchtrittsapertur mindestens der Fokussierelektrode oder der Endbeschleunigungselektrode eine Form derart auf, dass der Rand der Form durch alle vier Schnittpunkte der X-Achse und Y-Achse mit einer Kurve verläuft, die durch die Gleichung (X/R1)² + Y/R2)² = 1 (wobei R1 und R2 Konstanten sind) und die Fläche der Form kleiner ist als eine Fläche, die von der Kurve umschlossen ist.
Mit dieser Struktur der Inline-Elektronenkanone ist es selbst dann, wenn die erste Feldformungselektrode in der Fokussierelektrode oder die zweite Feldformungselektrode in der Endbeschleunigungselektrode von der gegenüberliegenden Stirnfläche der Beschleunigungselektrode oder der Fokussierelektrode entfernt angeordnet ist, um den effektiven Linsendurchmesser der Hauptlinse zu vergrößern, möglich, zu bewirken, dass ein zentrales Hauptlinsenfeld und die seitlichen Hauptlinsenfelder unter den drei auf drei Elektronenstrahlen jeweils wirkenden Hauptlinsenfeldern die gleiche Intensität aufweisen. Dadurch erzielt man gleichzeitig einen richtigen Brennpunkt der drei Elektronenstrahlen auf dem Leuchtstoffschirm. Zudem ist es möglich zu bewirken, dass die Form des Flecks des zentralen Elektronenstrahls sowie die Formen der Flecken der seitlichen Elektronenstrahlen, die jeweils auf dem Leuchtstoffschirm ausgebildet sind, einem perfekten Kreis nahekommen.
Bei der oben beschriebenen Struktur der Inline-Elektronenkanone der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass die zentrale Elektronenstrahldurchtrittsapertur eine Form aufweist, die von einer Kurve umschlossen wird, die dargestellt wird durch die Gleichung (X/R1)ⁿ + (Y/R2)ⁿ = 1, wobei n größer als 1,5 und kleiner als 2,0. Gemäß diesem bevorzugen Beispiel ist es möglich, die Differenz bei der Intensität zwischen einem zentralen Hauptlinsenfeld und den seitlichen Hauptlinsenfeldern unter den drei jeweils auf die drei Elektronenstahlen wirkenden Hauptlinsenfeldern zu reduzieren, indem der Wert von n im Bereich von 1,5 < n < 2,0 optimiert wird. Folglich kann man gleichzeitig einen richtigen Brennpunkt der drei Elektronenstrahlen auf dem Leuchtstoffschirm selbst dann erhalten, wenn eine einzelne Fokussierspannung, die die drei Elektronenstrahlen gemein haben, an die Fokussierelektrode und die Endbeschleunigungselektrode angelegt wird. Zudem ermöglicht die Verwendung dieser Struktur zu bewirken, dass die Form des Flecks des auf dem Leuchtstoffschirm ausgebildeten zentralen Elektronenstrahls einem perfekten Kreis nahekommt. In diesem Fall wird bevorzugt dass n = etwa 1,90 bis etwa 1,95.
Bei der oben beschriebenen Struktur der Inline-Elektronenkanone der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass die Beziehung R1 < R2 erfüllt ist. Gemäß diesem bevorzugten Beispiel ist es möglich, die Linseneffekte in der horizontalen und vertikalen Richtung ohne weiteres gleich zu machen, indem das Hauptlinsenfeld, in dem der Linseneffekt in der horizontalen Richtung schwächer ist als der in der vertikalen Richtung, durch das Hauptlinsenfeld gelöscht wird, in dem der Linseneffekt in der horizontalen Richtung stärker ist als der in der vertikalen Richtung, wodurch bewirkt wird, dass die Form des Flecks des auf dem Leuchtstoffschirm ausgebildeten zentralen Strahls ein perfekter Kreis ist.
Bei der oben beschriebenen Struktur der Inline-Elektronenkanone der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass weiterhin eine zylindrische Zwischenelektrode zwischen der Fokussierelektrode und der Endbeschleunigungselektrode bereitgestellt wird. Gemäß diesem bevorzugten Beispiel ist es möglich, das Hauptlinsenfeld in der Achsenrichtung der Elektronenkanone aufzuweiten, indem das elektrische Potential der Zwischenelektrode um ein willkürliches elektrisches Potential zwischen den elektrischen Potentialen der Fokussierelektrode und der Endbeschleunigungselektrode verstellt wird, wodurch weiterhin der effektive Linsendurchmesser der Hauptlinse erhöht wird. Folglich ist es möglich, den Strahlfleckdurchmesser auf dem Leuchtstoffschirm weiter zu verringern, wodurch man eine noch höhere Auflösung einer Farbbildröhrenvorrichtung erhält.
Eine Struktur der Farbbildröhrenvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Kolben mit einer Frontplatte mit einem Leuchststoffschirm, der Leuchststoffe mit verschiedenen Farben auf einer Innenfläche davon enthält, und einen mit einem rückwärtigen Abschnitt der Frontplatte verbundenen Trichter; eine Elektronenkanone, die in einem Halsabschnitt des Trichters untergebracht ist; eine Lochmaske mit mehreren Elektronenstrahldurchtrittsaperturen zum Hindurchtreten eines von der Elektronenkanone emittierten Elektronenstrahls und in einer vorbestimmten Position in dem Kolben mit einem eingehaltenen vorbestimmten Abstand von dem Leuchtstoffschirm angeordnet; und ein Ablenkjoch, das an einem Umfang des Trichters auf der Seite des Halsabschnitts befestigt ist, wobei die Inline-Elektronenkanone nach Anspruch 1 als die Elektronenkanone verwendet wird.
Diese Struktur der Farbbildröhrenvorrichtung verwendet die oben beschriebene Inline-Elektronenkanone der vorliegenden Erfindung als die Inline-Elektronenkanone, so dass es möglich ist, die Fleckdurchmesser von drei Elektronenstrahlen, jeweils entsprechend den Farben R (Rot), G (Grün) und B (Blau), die von der Elektronenkanone emittiert werden, auf dem Leuchtstoffschirm zu reduzieren, während bewirkt wird, dass die Formen der Flecken ein perfekter Kreis sind, und um gleichzeitig einen richtigen Brennpunkt der drei Elektronenstrahlen mit einer gemeinsamen Fokussierspannung auf dem Leuchtstoffschirm zu erzielen. Dadurch kann man eine Farbbildröhre mit hoher Auflösung erhalten.
1 ist eine horizontale Querschnittsansicht, die eine Farbbildröhrenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine horizontale Querschnittsansicht, die eine Inline-Elektronenkanone gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Vorderansicht, die eine Fokussierelektrode einer Inline-Elektronenkanone gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine Vorderansicht, die einen relevanten Teil einer Feldformungselektrode einer Inline-Elektronenkanone gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist eine graphische Darstellung, die erhalten wird durch Auftragen der Spannungen zum Erreichen eines richtigen Brennpunkts in der horizontalen Richtung eines zentralen Elektronenstrahls und der seitlichen Elektronenstrahlen bezüglich n in der Gleichung (X/R1)ⁿ + (Y/R2)ⁿ = 1, die die Form einer zentralen Elektronenstrahldurchtrittsapertur darstellt, die in einer Feldformungselektrode gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
6 ist eine graphische Darstellung, die erhalten wird durch Auftragen der Spannungen zum Erreichen eines richtigen Brennpunkts in der vertikalen Richtung eines zentralen Elektronenstrahls und der seitlichen Elektronenstrahlen bezüglich n in der Gleichung (X/R1)ⁿ + (Y/R2)ⁿ = 1, die die Form einer zentralen Elektronenstrahldurchtrittsapertur darstellt, die in einer Feldformungselektrode gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
7 ist ein Diagramm, das die Formen der Flecken eines zentralen Elektronenstrahls und der seitlichen Elektronenstrahlen bezüglich n in der Gleichung (X/R1)ⁿ + (Y/R2)ⁿ = 1 zeigt, die die Form einer zentralen Elektronenstrahldurchtrittsapertur darstellt, die in einer Feldformungselektrode gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
8 ist eine Vorderansicht, die ein weiteres Beispiel einer Feldformungselektrode einer Inline-Elektronenkanone gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist eine horizontale Querschnittsansicht, die eine weitere Struktur einer Fokussierelektrode und einer Endbeschleunigungselektrode einer Inline-Elektronenkanone gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist eine horizontale Querschnittsansicht, die eine weitere Struktur eines Hauptlinsenabschnitts einer Inline-Elektronenkanone gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist eine Vorderansicht, die einen relevanten Teil einer Feldformungselektrode einer Elektronenkanone nach dem Stand der Technik zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden mit Hilfe von Ausführungsformen eingehender beschrieben.
1 ist eine horizontale Querschnittsansicht, die eine Farbbildröhrenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine horizontale Querschnittsansicht, die eine Inline-Elektronenkanone gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 1 gezeigt, ist die Farbbildröhrenvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform mit einem Kolben versehen, der eine Frontplatte 1 aus Glas oder dergleichen und einen Trichter 2, der mit einem rückwärtigen Abschnitt der Frontplatte 1 verbunden ist und ebenfalls aus einem Glas oder dergleichen besteht, enthält. Auf der Innenfläche der Frontplatte 1 ist ein Leuchtstoffschirm 3 ausgebildet, der aus drei Farben von Leuchtstoffen hergestellt ist, die rot, grün bzw. blau emittieren. Ein Halsabschnitt 5 des Trichters 2 nimmt eine Elektronenkanone 6 auf. Eine Lochmaske 4 zum Regulieren der Position, die von der Elektronenkanone 6 emittierte Elektronenstrahlen erreichen, ist an einer vorbestimmten Position in dem oben beschriebenen Kolben unter Einhaltung eines vorbestimmten Abstands von dem Leuchtstoffschirm 3 auf der Innenfläche der Frontplatte 1 angeordnet. Hier dient die Lochmaske 4 dazu, die Farben von drei Elektronenstrahlen 8a, 8b und 8c jeweils entsprechend den Farben R (Rot), G (Grün) und B (Blau), die vom Elektronenstrahl 6 emittiert werden, zu rastern, und sie wird konfiguriert durch Ausbilden einer großen Anzahl von im wesentlichen schlitzartigen, als Elektronenstrahldurchtrittsaperturen dienenden Aperturen durch Ätzen auf einer flachen Platte. Außerdem ist ein Ablenkjoch 7 zum Ablenken der von der Elektronenkanone 6 emittierten Elektronenstrahlen 8a, 8b und 8c in der vertikalen und horizontalen Richtung an einem Umfang des Trichters 3 auf der Seite des Halsabschnitts 5 befestigt.
Wie in 2 gezeigt, enthält die Elektronenkanone 6 nacheinander drei Kathoden 9a, 9b und 9c, die in einer Inline-Anordnung in der horizontalen Richtung angeordnet sind, eine becherartige Steuergitterelektrode 10, die die Kathoden 9a, 9b und 9c aufnimmt, eine plattenartige Beschleunigungselektrode 11, eine Fokussierelektrode 12 und eine Endbeschleunigungselektrode 13.
Drei Aperturen sind in der Steuergitterelektrode 10 an den drei Kathoden 9a, 9b und 9c gegenüberliegenden Positionen ausgebildet. Analog sind drei Aperturen, die im wesentlichen zu den in der Steuergitterelektrode 10 ausgebildeten jeweiligen drei Aperturen koaxial sind, in der Beschleunigungselektrode 11 und der Fokussierelektrode 12 an ihrer der Beschleunigungselektrode 11 gegenüberliegenden Stirnfläche ausgebildet. Von den Kathoden 9a, 9b und 9c erzeugte Thermoelektronen werden zu Strahlen ausgebildet, und zwar durch Kathodenlinsen 14, die aus den Kathoden 9a, 9b und 9c, der Steuergitterelektrode 10 und der Beschleunigungselektrode 11 bestehen, und werden als die Elektronenstrahlen 8a, 8b und 8c herausgenommen. Die Elektronenstrahlen 8a, 8b und 8c werden durch Vorfokussierlinsen 15, die aus der Beschleunigungselektrode 11 und der Fokussierelektrode 12 und einer Hauptlinse 16 bestehen, bestehend aus der Fokussierlinse 12 und der Endbeschleunigungselektrode 13, auf den Leuchtstoffschirm 3 fokussiert.
Bei der Elektronenkanone 6 der vorliegenden Ausführungsform sind die Fokussierelektrode 12 und die Endbeschleunigungselektrode 13 wie folgt konfiguriert, um den effektiven Linsendurchmesser der Hauptlinse 16 zu vergrößern und um Strahlfleckdurchmesser auf dem Leuchtstoffschirm 3 zu reduzieren. Eine Stirnfläche 17 der Fokussierelektrode 12, die der Endbeschleunigungselektrode 13 gegenüberliegt, ist mit einer einzelnen ovalen Apertur 18 versehen, die eine Hauptachse in der horizontalen Richtung aufweist und deren Ränder nach innen gebogen sind. Die Fokussierelektrode 12 nimmt eine Feldformungselektrode 21 in einer von der Apertur 18 zurückgesetzten Position auf. Analog ist eine Endfläche 19 der Endbeschleunigungselektrode 13, die der Fokussierelektrode 12 gegenüberliegt, mit einer einzelnen ovalen Apertur 20 mit einer Hauptachse in der horizontalen Richtung versehen, wobei ihre Ränder nach innen gebogen sind. Die Endbeschleunigungselektrode 13 nimmt eine Feldformungselektrode 22 in einer von der Apertur 20 zurückgesetzten Position auf. Hier sind die Feldformungselektroden 21 und 22 aus diskreten Elementen von der Fokussierelektrode 12 und der Endbeschleunigungselektrode 13 hergestellt und werden durch Schweissen oder dergleichen an der Fokussierelektrode 12 bzw. der Endbeschleunigungselektrode 13 befestigt.
Weiterhin sind in der Elektronenkanone 6 der vorliegenden Ausführungsform in jeder der Feldformungselektroden 21 und 22 drei Elektronenstrahldurchtrittsaperturen ausgebildet, die jeweils den drei Elektronenstrahlen 8a, 8b und 8c zugeordnet sind. Insbesondere weisen die in der Feldformungselektrode 21 der Fokussierelektrode 12 ausgebildeten Elektronenstrahldurchtrittsaperturen eine Struktur auf, wie sie unten beschrieben ist.
3 ist eine Vorderansicht, die eine Fokussierelektrode einer Inline-Elektronenkanone gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 3 gezeigt, sind drei in einer Inline-Anordnung in der horizontalen Richtung angeordnete Elektronenstrahldurchtrittsaperturen 23a, 23b und 23c in der Feldformungselektrode 21 der Fokussierelektrode 21 ausgebildet. Die in der Feldformungselektrode 21 ausgebildete zentrale Elektronenstrahldurchtrittsapertur 23b weist die folgende Form auf. Das heißt, wenn die Inline-Richtung in einer X-Achse-Richtung verläuft, eine Richtung senkrecht zu der Inline-Richtung eine Y-Achse-Richtung ist und die Mitte der Elektronenstrahldurchtrittsapertur 23b X = 0 und Y = 0 ist, weist die zentrale Elektronenstrahldurchtrittsapertur 23b eine Form auf, die durch die Schnittpunkte der X-Achse und der Y-Achse mit einer Kurve paßt, die durch die Gleichung (X/R1)² + (Y/R2)² = 1 (wobei R1 und R2 Konstanten sind) dargestellt ist und eine Fläche aufweist, die kleiner ist als die Fläche, die von der oben beschriebenen Kurve umschlossen ist. Hier stellt R2 eine Länge einer Hälfte der Hauptachse der Ellipse und R1 eine Länge einer Hälfte der Nebenachse der Ellipse dar. Die die vier Schnittpunkte der X-Achse und der Y-Achse mit der elliptischen Referenzebene (X/R1)² + (Y/R2)² = 1 in der zentralen Elektronenstrahl durchtrittsapertur 23b verbindende Kurve weist eine Form auf, die nach außen vorsteht und in jedem des ersten bis vierten Quadranten stetig ist. Insbesondere ist es, wie in 4 gezeigt, wünschenswert, dass die in der Feldformungselektrode 21 ausgebildete zentrale Elektronenstrahldurchtrittsapertur 23b eine Farm aufweist, die von einer Kurve umschlossen ist, die durch die Gleichung (X/R1)ⁿ + (Y/R2)ⁿ = 1 (wobei R1 und R2 Konstanten sind) dargestellt ist und n über 1,5 und unter 2,0 ist. Aus den unten beschriebenen Gründen ist es außerdem wünschenswert, dass die zentrale Elektronenstrahldurchtrittsapertur 23b die Beziehung R1 < R2 in der oben erwähnten Gleichung erfüllt. 4 zeigt Umrisse der Elektronenstrahldurchtrittsapertur 23b, wenn n 1,6, 1,7, 1,8, 1,9 und 2,0 beträgt. Wenn in diesem Fall n von 2,0 auf 1,5 reduziert wird, ändert sich die zentrale Elektronenstrahldurchtrittsapertur 23b von einer Ellipse zu einer Raute. Es sei angemerkt, dass die in der Feldformungselektrode 22 der Endbeschleunigungselektrode 13 ausgebildete zentrale Elektrodenstrahldurchtrittsapertur eine Form aufweisen kann wie sie oben beschrieben ist, oder beide in den Feldformungselektroden 21 und 22 ausgebildeten zentralen Elektrodenstrahldurchtrittsaperturen können eine Form aufweisen, wie sie oben beschrieben ist.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, weisen die Hälften zumindest auf der Seite der zentralen Elektrodenstrahldurchtrittsapertur 23b der auf beiden Seiten der Elektrodenstrahldurchtrittsapertur 23b angeordneten Elektrodenstrahldurchtrittsaperturen 23a und 23c eine Halbkreisform auf. Das heißt, die seitlichen Elektrodenstrahldurchtrittsaperturen 23a und 23c weisen einen halbbogenförmigen Abschnitt auf, der zu der zentralen Elektrodenstrahldurchtrittsapertur 23b vorsteht. Bei dieser Ausführungsform sind die seitlichen Elektrodenstrahldurchtrittsaperturen 23a und 23c in Form eines perfekten Kreises ausgebildet. Indem die seitlichen Elektrodenstrahldurchtrittsaperturen 23a und 23c so ausgebildet sind, dass sie einen auf diese Weise zur zentralen Elektrodenstrahldurchtrittsapertur 23b vorragenden halbbogenförmigen Abschnitt aufweisen, können herkömmliche Regulierungsstifte mit einem kreisförmigen Querschnitt durch die seitlichen Elektrodenstrahldurchtrittsaperturen 23a und 23c geführt werden. In diesem Fall sind die seitlichen Elektrodenstrahldurchtrittsaperturen 23a und 23c in Kontakt mit den Regulierungsstiften über den ganzen Bereich der Bogen der inneren Hälften hinweg und am Mittelpunkt (dem Schnittpunkt mit der horizontalen Achse) der äußeren Hälften, wodurch eine Mittenausrichtung mit hoher Präzision vorgenommen werden kann. Das eben gesagte gilt auch für die in der Feldformungselektrode 22 der Endbeschleunigungselektrode 13 ausgebildeten seitlichen Elektronenstrahldurchtrittsaperturen.
Indem mindestens eine der in den Feldformungselektroden 21 und 22 ausgebildeten zentralen Elektrodenstrahldurchtrittsaperturen in einer Form ausgebildet wird, die durch die Schnittpunkte der X-Achse und Y-Achse mit einer Kurve paßt, die durch die Gleichung (X/R1)² + (Y/R2)² = 1 (wobei R1 und R2 Konstanten sind) dargestellt ist und die eine Fläche aufweist, die kleiner ist als die Fläche, die von der oben beschriebenen Kurve umschlossen ist, und durch Ausbilden sowohl der in der Feldformungselektrode 21 ausgebildeten seitlichen Elektrodenstrahldurchtrittsaperturen und jener in der Feldformungselektrode 22 ausgebildeten mit der oben beschriebenen Struktur kann der folgenden Effekt erzielt werden. Selbst wenn die Feldformungselektrode 21 in der Fokussierelektrode 12 oder die Feldformungselektrode 22 in der Endbeschleunigungselektrode 13 und der Stirnfläche 17 der Fokussierelektrode 12 oder der Stirnfläche 19 der Endbeschleunigungselektrode 13 weg angeordnet ist, um den effektiven Linsendurchmesser der Hauptlinse 16 zu vergrößern, ist es möglich zu bewirken, dass ein zentrales Hauptlinsenfeld und die seitlichen Hauptlinsenfelder unter den drei Hauptlinsenfeldern, die jeweils auf die drei Elektronenstrahlen 8a, 8b und 8c einwirken, die gleiche Intensität aufweisen, wodurch gleichzeitig ein richtiger Brennpunkt der drei Elektronenstrahlen 8a, 8b und 8c auf dem Leuchtstoffschirm 3 erzielt wird. Zudem kann bewirkt werden, dass die Form des Flecks des zentralen Elektronenstrahls 8b sowie die Formen der Flecken der seitlichen Elektronenstrahlen 8a und 8c, die jeweils auf dem Leuchtstoffschirm 3 ausgebildet sind, einem perfekten Kreis nahekommen.
Im folgenden wird dies beschrieben, indem ein Fall als Beispiel genommen wird, bei dem mindestens eine der in den Feldformungselektroden 21 und 22 ausgebildeten zentralen Elektronenstrahldurchtrittsaperturen eine Form aufweist, die von einer Kurve umschlossen ist, die durch die Gleichung (X/R1)ⁿ + (Y/R2)ⁿ = 1 dargestellt ist (wobei R1 und R2 Konstanten sind).
Durch Optimieren des Werts von n im Bereich von 1,5 < n < 2,0 ist es in diesem Fall möglich, die Differenz bei der Intensität zwischen dem zentralen Hauptlinsenfeld und den seitlichen Hauptlinsenfeldern unter den drei Hauptlinsenfeldern zu reduzieren, die jeweils auf die drei Elektronenstrahlen 8a, 8b und 8c wirken. Folglich ist es möglich, gleichzeitig einen richtigen Brennpunkt der drei Elektronenstrahlen 8a, 8b und 8c selbst dann auf dem Leuchtstoffschirm 3 zu erhalten, wenn eine den drei Elektronenstrahlen 8a, 8b und 8c gemeinsame Fokussierspannung an die Fokussierelektrode 12 und die Endbeschleunigungselektrode 13 angelegt wird. Mit dieser Struktur ist es zudem auch möglich zu bewirken, dass die Form des Flecks des auf dem Leuchtstoffschirm 3 ausgebildeten zentralen Elektronenstrahls 3 einem perfekten Kreis nahekommt. Im folgenden werden die Elektronenstrahlfokussiereigenschaften in dem Fall, wenn n variiert wird, ausführlich beschrieben.
5 ist eine graphische Darstellung, die erhalten wird, indem über eine orbitale Berechnung eines dreidimensionalen elektrischen Felds die an die Fokussierelektrode 12 angelegte Fokussierspannung bestimmt wird, die erforderlich ist, um einen richtigen Brennpunkt des zentralen Elektronenstrahls 8b und der seitlichen Elektronenstrahlen 8a und 8c in der horizontalen Richtung zu erzielen, und durch Auftragen selbiger, um die Eigenschaften des Hauptlinsenfelds beim Fokussieren der Elektronenstrahlen zu bewerten, wenn n in der oben beschriebenen Gleichung variiert wird. Analog ist 6 eine graphische Darstellung, die erhalten wird, indem über eine orbitale Berechnung eines dreidimensionalen elektrischen Felds die an die Fokussierelektrode 12 angelegte Fokussierspannung bestimmt wird, die erforderlich ist, um einen richtigen Brennpunkt des zentralen Elektronenstrahls 8b und der seitlichen Elektronenstrahlen 8a und 8c in der vertikalen Richtung zu erzielen, und durch Auftragen selbiger, um die Eigenschaften des Hauptlinsenfelds beim Fokussieren der Elektronenstrahlen zu bewerten, wenn n in der oben beschriebenen Gleichung variiert wird. Wie man aus den 5 und 6 sehen kann, sind die Ausmaße der Änderung der Spannungen, um einen richtigen Brennpunkt bezüglich n zu erzielen, zwischen dem zentralen Elektronenstrahl 8b und den seitlichen Elektronenstrahlen 8a und 8c sowohl in der horizontalen als auch der vertikalen Richtung verschieden. In diesem Fall zeigen die 5 und 6 angesichts der Tatsache, dass eine Variation von etwa 50 V zwischen dem zentralen Elektronenstrahl 8b und den seitlichen Elektronenstrahlen 8a und 8c die Fokussiereigenschaften nicht beeinflußt, dass die Intensität des Hauptlinsenfelds, das auf den zentralen Elektronenstrahl 8b über die Hauptlinse 16 einwirkt, und die Intensität des Hauptlinsenfelds, das auf die seitlichen Elektronenstrahlen 8a und 8c über die Hauptlinse 16 einwirkt, gleichförmig gemacht werden kann, indem n = etwa 1,90 bis etwa 1,95 eingestellt wird.
Es sei angemerkt, dass die oben beschriebenen Fokussiereigenschaften bewertet wurden, wenn die Entfernung zwischen der Fokussierelektrode 12 und der Endbeschleunigungselektrode 13 1,0 mm betrug, der Abstand zwischen der Stirnfläche 17 der Fokussierelektrode 12 und der Feldformungselektrode 21 und zwischen der Stirnfläche 19 der Endbeschleunigungselektrode 13 und der Feldformungselektrode 22 3,5 mm betrug, die vertikale Länge der Feldformungselektroden 21 und 22 11,8 mm betrug, die horizontale Länge davon 21,3 mm betrug, die zentrale Elektronenstrahldurchtrittsapertur eine elliptische Apertur mit einer Nebenachse 2 × R1 von 4,24 mm und einer Hauptachse 2 × R2 von 5,66 mm war und die seitlichen Elektronenstrahldurchtrittsaperturen kreisförmige Aperturen mit jeweils einem Durchmesser von 6,54 mm waren. Außerdem betrug die an die Endbeschleunigungselektrode 13 angelegte Spannung 27 kV.
Die Intensität des Hauptlinsenfelds, das auf den zentralen Elektronenstrahl 8b über die Hauptlinse 16 einwirkt, und die Intensität des Hauptlinsenfelds, das auf die seitlichen Elektronenstrahlen 8a und 8c über die Hauptlinse 16 einwirkt, können wie oben beschrieben aus den folgenden Gründen gleichförmig gemacht werden.
Wie bei dem Fall der vorliegenden Ausführungsform sind die Elektronenstrahldurchtrittsaperturen von Feldformungselektroden im allgemeinen in einer Form mit einer Hauptachse in der vertikalen Richtung ausgebildet, die eine der Richtung der Hauptachse der Apertur entgegengesetzte Richtung ist, um ein Hauptlinsenfeld zu korrigieren, das durch eine ovale Apertur mit einer Hauptachse in der horizontalen Richtung (der Inline-Richtung) aufweist, die in jeder der gegenüberliegenden Stirnflächen einer Fokussierelektrode und einer Endbeschleunigungselektrode ausgebildet ist. Wenn in diesem Fall die Form der zentralen Elektronenstrahldurchtrittsapertur 23b von einer Ellipse zu einer Raute wie in dieser Ausführungsform geändert wird, wird die Apertur in der vertikalen Richtung stärker reduziert als in der horizontalen Richtung. Dementsprechend wird die Eindringung des Hauptlinsenfelds in den zentralen Elektronenstrahl 8b in der vertikalen Richtung abgeschwächt, so dass der Linseneffekt auf den zentralen Elektronenstrahl 8b in der vertikalen Richtung verstärkt wird (oder der Linseneffekt auf den zentralen Elektronenstrahl 8b in der horizontalen Richtung abgeschwächt wird). Um einen richtigen Brennpunkt des zentralen Elektronenstrahls 8b auf dem Leuchtstoffschirm 3 zu erzielen, ist es deshalb erforderlich, die Fokussierspannung in der vertikalen Richtung anzuheben, um den verstärkten Linseneffekt in der vertikalen Richtung abzuschwächen, und die Fokussierspannung in der horizontalen Richtung abzusenken, um den abgeschwächten Linseneffekt in der horizontalen Richtung zu verstärken. Andererseits wird die Eindringung des Hauptlinsenfelds in die seitlichen Elektronenstrahlen 8a und 8c sowohl in der horizontalen als auch vertikalen Richtung verstärkt, indem die Form der zentralen Elektronenstrahldurchtrittsapertur 23b von einer Ellipse zu einer Raute geändert wird, so dass der Linseneffekt auf die seitlichen Elektronenstrahlen 8a und 8c sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Richtung abgeschwächt wird. Um gleichzeitig einen richtigen Brennpunkt der drei Elektronenstrahlen 8a, 8b und 8c auf dem Leuchtstoffschirm 3 zu erzielen, ist es deshalb erforderlich, die Fokussierspannung sowohl in der horizontalen als auch der vertikalen Richtung abzusenken, um den abgeschwächten Linseneffekt in der horizontalen und vertikalen Richtung zu verstärken. In diesem Fall ist die Änderung der Form der zentralen Elektronenstrahldurchtrittsapertur 23b in der vertikalen Richtung größer als in der horizontalen Richtung, so dass die Änderung bei der Fokussierspannung in der vertikalen Richtung größer ist als in der horizontalen Richtung.
Wie oben beschrieben kann durch Änderung der Form der zentralen Elektronenstrahldurchtrittsapertur 23b der Feldformungselektrode von einer Ellipse zu einer Raute die Intensität des Hauptlinsenfelds, das auf den zentralen Elektrodenstrahl 8b über die Hauptlinse 16 einwirkt, und die Intensität des Hauptlinsenfelds, das auf die seitlichen Elektrodenstrahlen 8a und 8c über die Hauptlinse 16 einwirkt, geändert werden, was ein Design ermöglicht, bei dem die beiden Intensitäten des Hauptlinsenfelds gleichförmig gemacht sind.
7 ist ein Diagramm, das erhalten wird durch Drehen, mit einem konstanten Radius, des Orbit des auf die Hauptlinse 16 einfallenden Elektronenstrahls mit der Achse der Hauptlinse als dem Zentrum, wenn die zentralen Elektronenstrahldurchtrittsaperturen 23b der Feldformungselektroden der Fokussierelektrode 12 und der Endbeschleunigungselektrode 13 eine Form aufweisen, die von einer Kurve umschlossen wird, die durch die Gleichung (X/R1)ⁿ + (Y/R2)ⁿ = 1 dargestellt wird (wobei R1 und R2 Konstanten sind), die Wege der resultierenden Orbits auf dem Leuchtstoffschirm 3 berechnet und selbige aufgetragen werden. In 7 zeigt ein kreisförmiger Weg, dass der eigentliche Elektronenstrahl auf dem Leuchtstoffschirm 3 einen kreisförmigen Fleck bildet. Außerdem bezeichnet der innere Weg in 7 den Weg des Elektronenstrahls, der das Gebiet in einem Radius von 0,5 mm der Hauptlinse 16 durchlaufen hat, während der äußere Weg den Weg des Elektronenstrahls bezeichnet, der das Gebiet in einem Radius von 1,0 mm der Hauptlinse 16 durchlaufen hat. Wie in 7 gezeigt, wird bei Herabsetzen von n von 2,0 auf 1,6 der Weg des zentralen Elektronenstrahls 8b von einer Raute zu einem perfekten Kreis geändert und wird schließlich ein Rechteck, wohingegen die Wege der seitlichen Elektronenstrahlen 8a und 8b durch die Änderung von n kaum geändert werden. Durch Ändern des Werts von n ist es somit möglich, nur den Weg des zentralen Elektronenstrahls 8b zu verstellen, ohne die Wege der seitlichen Elektronenstrahlen 8a und 8c zu beeinflussen.
Wie oben beschrieben ist es wünschenswert, dass die zentrale Elektronenstrahldurchtrittsapertur 23b unter den in einer Inline-Anordnung auf der Feldformungselektrode angeordneten drei Elektronenstrahldurchtrittsaperturen die Beziehung R1 < R2 in der obigen Gleichung (X/R1)ⁿ + (Y/R2)ⁿ = 1 erfüllt (wobei R1 und R2 Konstanten sind) (siehe 3 und 4). Das heißt, es ist wünschenswert, dass die Öffnungsbreite der zentralen Elektronenstrahldurchtrittsapertur 23b in der Inline-Richtung (der X-Achse-Richtung) kleiner ist als die in der Y-Achse-Richtung. Der Grund dafür ist, dass die Verwendung dieser Struktur es ermöglicht, ohne weiteres zu bewirken, dass die Linseneffekte in der horizontalen und vertikalen Richtung gleich gemacht werden, indem das Hauptlinsenfeld aufgehoben wird, in dem der Linseneffekt in der horizontalen Richtung schwächer ist als der in der vertikalen Richtung, durch das Hauptlinsenfeld, bei dem der Linseneffekt in der horizontalen Richtung stärker ist als der in der vertikalen Richtung, wodurch die Form des Flecks des auf dem Leuchtstoffschirm 3 ausgebildeten zentralen Elektronenstrahls 8b zu einem perfekten Kreis wird.
Es sei angemerkt, dass die drei Kathoden 9a, 9b und 9c zwar in der oben beschriebenen Ausführungsform in einer Inline-Anordnung in der horizontalen Richtung angeordnet sind, die drei Kathoden 9a, 9b und 9c in einer Inline-Anordnung in der vertikalen Richtung angeordnet sein können, wobei in diesem Fall "horizontale Richtung" und "vertikale Richtung" bei der oben beschriebenen Ausführungsform vertauscht werden sollten.
Obwohl die den drei Elektronenstrahlen 8a, 8b und 8c zugeordneten drei Elektronenstrahldurchtrittsaperturen in jeder der Feldformungselektroden 21 und 22 in der oben beschriebenen Ausführungsform ausgebildet sind, wird die vorliegende Erfindung außerdem nicht notwendigerweise durch diese Struktur beschränkt. Beispielsweise kann, wie in 8 gezeigt, eine zentrale Elektronenstrahldurchtrittsapertur 25 in der Mitte einer Feldformungselektrode 24 ausgebildet sein, während beide Enden der Feldformungselektrode 24 mit Kerben 26a und 26b versehen sind, die jeweils einen halbbogenförmigen Abschnitt aufweisen, der zur zentralen Elektronenstrahldurchtrittsapertur 25 vorspringt. In diesem Fall gehen die beiden seitlichen Elektronenstrahlen 8a und 8c durch das Gebiet, das von den halbbogenförmigen Abschnitten der Kerben 26a oder 26b und der Fokussierelektrode 12 oder der Endbeschleunigungselektrode 13 umgeben ist.
Obwohl diskrete Elemente der Fokussierelektrode 12 und der Endbeschleunigungselektrode 13 als die Feldformungselektroden 21 und 22 in der oben beschriebenen Ausführungsform verwendet werden, wird die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf diese Struktur beschränkt. Beispielsweise können, wie in 9 gezeigt, die Fokussierelektrode 12 und die Feldformungselektrode 21 durch Pressen zu einem Stück integriert werden. Oder analog können die Endbeschleunigungselektrode 13 und die Feldformungselektrode 22 durch Pressen zu einem Stück integriert werden.
Obwohl die Fokussierelektrode 12 und die Endbeschleunigungselektrode 13 in der oben beschriebenen Ausführungsform einander gegenüber ohne irgendein anderes dazwischen angeordnetes Element angeordnet sind, wird die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf diese Struktur beschränkt. Beispielsweise kann, wie in 10 gezeigt, eine zylindrische Zwischenelektrode 27 zwischen der Fokussierelektrode 12 und der Endbeschleunigungselektrode 13 angeordnet sein. Die Verwendung dieser Struktur ermöglicht die Aufweitung des Hauptlinsenfelds in der Achsenrichtung der Elektronenkanone durch Verstellen des elektrischen Potentials der Zwischenelektrode 27 auf ein willkürliches elektrisches Potential zwischen den elektrischen Potentialen der Fokussierelektrode 12 und der Endbeschleunigungselektrode 13 (elektrisches Potential der Fokussierelektrode < elektrisches Potential der Zwischenelektrode < elektrisches Potential der Endbeschleunigungselektrode), wodurch der effektive Linsendurchmesser der Hauptlinse weiter erhöht wird. Folglich ist es möglich, den Strahlfleckdurchmesser auf dem Leuchtstoffschirm 3 weiter zu reduzieren, wodurch eine noch höhere Auflösung einer Farbbildröhrenvorrichtung erzielt wird. In diesem Fall kann die Zwischenelektrode 27 eine Feldformungselektrode 28 aufnehmen. Es sei hier angemerkt, dass die Anzahl der anzuordnenden Zwischenelektroden nicht auf eine beschränkt ist und dass mehrere Zwischenelektroden angeordnet werden können.

Claims

Inline-Elektronenkanone, die folgendes umfasst: eine Fokussierelektrode (12) und eine Endbeschleunigungselektrode (13), die eine Hauptlinse bilden und mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind, wobei die Fokussierelektrode (12) eine erste Apertur (18) in einer Stirnfläche (17) davon auf der Seite der Endbeschleunigungselektrode (13) aufweist und eine erste Feldformungselektrode (21) in einer von der ersten Apertur zurückgesetzten Position aufnimmt, wobei die Endbeschleunigungselektrode (13) eine zweite Apertur (20) in einer Stirnfläche (19) davon auf der Seite der Fokussierelektrode (12) aufweist und eine zweite Feldformungselektrode (22) in einer von der zweiten Apertur (20) zurückgesetzten Position aufnimmt, wobei die erste (21) und die zweite Feldformungselektrode (22) jeweils mit einer zentralen Elektronenstrahldurchtrittsapertur (23b) und eine Apertur (23a, 23c) versehen ist oder eine Kerbe auf jeder Seite der zentralen Elektronenstrahldurchtrittsapertur (23b) angeordnet ist und einen halbkreisförmigen Abschnitt aufweist, der zur zentralen Elektronenstrahldurchtrittsapertur (23b) vorsteht, wobei die Aperturen in einer Inline-Anordnung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Richtung der Inline die X-Achse-Richtung ist, die Richtung senkrecht zur Richtung der Inline die Y-Achse-Richtung ist, wobei die Y-Achse senkrecht zur Strahlachse verläuft, und die Mitte der zentralen Elektronenstrahldurchtrittsapertur (23b) X = 0 und Y = 0, wobei die zentrale Elektronenstrahldurchtrittsapertur (23b) mindestens der Fokussierelektrode (12) oder der Endbeschleunigungselektrode (13) eine Form derart aufweist, dass der Rand der Form durch alle vier Schnittpunkte der X-Achse und der Y-Achse mit einer Kurve verläuft, die durch die Gleichung (X/R1)² + (Y/R2)² = 1 (wobei R1 und R2 Konstanten sind) und die Fläche der Form kleiner ist als eine Fläche, die von der Kurve umschlossen wird.
Inline-Elektronenkanone nach Anspruch 1, wobei die zentrale Elektronenstrahldurchtrittsapertur (23b) eine Form aufweist, die von einer Kurve umschlossen wird, die dargestellt wird durch die Gleichung (X/R1)ⁿ + (Y/R2)ⁿ = 1, wobei n über 1,5 und unter 2,0.
Inline-Elektronenkanone nach Anspruch 2, wobei n = etwa 1,90 bis etwa 1,95.
Inline-Elektronenkanone nach Anspruch 1, wobei die Beziehung R1 < R2 erfüllt ist.
Inline-Elektronenkanone nach Anspruch 1, weiterhin mit einer zylindrischen Zwischenelektrode (27) zwischen der Fokussierelektrode (12) und der Endbeschleunigungselektrode (13).
Farbbildröhrenvorrichtung, die folgendes umfasst: einen Kolben mit einer Frontplatte (1) mit einem Leuchststoffschirm, der Leuchststoffe mit verschiedenen Farben auf einer Innenfläche davon enthält, und einen mit einem rückwärtigen Abschnitt der Frontplatte (1) verbundenen Trichter (2); eine Elektronenkanone (6), die in einem Halsabschnitt (5) des Trichters (2) untergebracht ist; eine Lochmaske (4) mit mehreren Elektronenstrahldurchtrittsaperturen zum Hindurchtreten eines von der Elektronenkanone (6) emittierten Elektronenstrahls und in einer vorbestimmten Position in dem Kolben mit einem eingehaltenen vorbestimmten Abstand von dem Leuchtstoffschirm angeordnet; und ein Ablenkjoch (7), das an einem Umfang des Trichters (2) auf der Seite des Halsabschnitts (5) befestigt ist, wobei die Inline-Elektronenkanone nach Anspruch 1 als die Elektronenkanone verwendet wird.