478001 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_五、發明說明（1 ) 發明背景 本發明相關於陰極射線管，尤其相關於具有構成爲將 水平配置於一線的三道電子束向磷螢幕投射的直線式電子 鎗的彩色陰極射線管。 用於電視接收器組或資訊終端機顯示監視器的陰極射 線管具有包含多個電極的至少一電子鎗及一磷螢幕，並且 設置有用來將從電子鎗射出的多道電子束散射在磷螢幕上 的偏轉裝置。 對於這些陰極射線管，已知用來產生遍及整個磷螢幕 的良好影像的以下技術。 靜電四極透鏡由電子鎗中的電極形成，並且靜電四極 透鏡的強度隨電子束的偏轉而動態變化，以獲得遍及磷螢 幕的均勻顯示影像，例如日本專利申請案特許公開第6 1 一 250933號（申請案號第60 — 90830號， 1986年1 1月8日公開）中所揭示者。 圖1 1爲具有採用習知技術的靜電四極透鏡的電子鎗 的彩色陰極射線管的平面圖。參考數字1表示玻璃管套， 2爲面板部份，3爲用來顯示影像的磷螢幕，4爲蔭罩， 5爲內部導電塗層，6，7，及8爲陰極，9爲第一柵極 (射束控制柵極或G1電極，以下柵極簡寫爲G電極）， 10爲G2電極（加速電極），11爲G3電極，12爲 G4電極，13爲第一 G 5>子電極，14爲直立電極件， 15爲水平電極件，16爲第二G5子電極，17爲G6 電極（陽極），1 8爲屏蔽杯，1 9爲偏轉軛（偏轉裝置 (請先閱讀背面之注意事 寫本頁) -丨裝 · 線丨· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4- 478001 A7 ___B7___ 五、發明說明（2 ) )，20，21，及22分別爲陰極6，7，及8的中心 軸線，2 3及2 4分別爲G 6電極1 7的外隙孔的中心軸 線。在圖1 1中，包含交替的三色射出磷的線的磷螢幕3 塗覆在玻璃管套1的面板部份2的內表面上。 陰極6，7，8的中心軸線2 0，2 1，2 2與相應 於用來形成預主透鏡的G1電極9，G2電極10，G3 電極1 1，G4電極1 2中的各別陰極的孔隙的軸線對準 ，其中預主透鏡與作用成爲主透鏡的一透鏡組件的聚焦電 極的G3電極11，第一 G5子電極13，及第二G5子 電極16以及屏蔽杯18合作，並且陰極6，7，8的中 心軸線2 0，2 1，2 2大致互相平行地配置在一共同水 平面中。 作用成爲主透鏡的另一透鏡組件（陽極）的G 6電極 1 7的中心隙孔的中心軸線與中心軸線2 1對準，但是 G6電極17的二外隙孔的中心軸線2 3，24在共同水 平面中相對於相應的中心軸線2 0，2 2稍微向外移位。 四假直立電極件1 4附著於聚焦電極分割成的二G 5 子電極中在陰極側的第一 G 5子電極1 3的末端，使得四 個直立電極件14水平夾住在第一G5子電極13的末端 的各別隙孔。 一對水平電極件15在第一G5子電極13側附著於 第二G 5子電極1 6的末端使得水平電極件1 5直立夾 住在第二G 5子電極1 6的末端的三個隙孔。 從陰極6，7，8射出的多道（通常是三道）電子束 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事 裝—— 寫本頁) · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 478001 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 __五、發明說明（3 ) 沿著相應陰極的中心軸線2 0，2 1，2 2進入主透鏡。 作用成爲聚焦電極的第二G 5子電極1 6被供應有大約5 kV (千伏特）到大約1 0 kV的聚焦電壓，作用成爲陽 極的G6電極1 7被供應有大約2 0 kV到大約3 0 kV 的加速電壓，並且G 6電極17是在與屏蔽杯1 8及塗覆 在玻璃管套1的內表面上的內部導電塗層5相同的電位。 聚焦電極的第一及第二G5子電極1 3，1 6與G6 電極1 7的中心隙孔互相同軸且與中心軸線2 1對準，因 此在中心的主透鏡爲軸向對稱，中心電子束在被主透鏡聚 焦後沿著中心軸線筆直行進。 在面對第二G5子電極16的G6電極17的末端的 二外隙孔的中心軸線相對於在第二G 5子電極1 6的二外 隙孔的中心軸線水平向外移位，因而在二外部電子束的路 徑中形成不軸向對稱的主透鏡。 外部電子束橫過從形成在主透鏡區域的G 6電極1 7 (陽極）側部的發散透鏡中的透鏡軸線向中心電子束移位 的部份，„並且同時接收主透鏡的聚焦作用以及將外部電子 束向中心電子束會聚的力。三道電子束會聚於蔭罩4上的 一點。三道電子束於磷螢幕的中心部份的此會聚稱爲靜態 會聚（以下簡寫爲「STC」）。 三道電子束承受蔭罩4的色彩選擇，使得由蔭罩4的 隙孔所通過的各電子束的讀份在磷螢幕3上只激發其相應 色彩的磷元件以發光。 用來將電子束散射在磷螢幕3上的偏轉軛19繞用來 (請先閱讀背面之注意事 裝--- 寫本頁) . 線— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -6 - 478001 A7 B7 五、發明說明（4 ) 連接面板2及容納電子鎗的頸部3 1的漏斗部份3 2安裝 。用於資訊終端機的監視器的彩色陰極射線管中所用的偏 轉軛1 9採用所謂的鞍形-鞍形型式的偏轉軛，其具有以 鞍形組態捲繞的水平及直立偏轉繞組，以防止磁場從監視 器組漏洩。 已知當三道電子束初始會聚於磷螢幕的中心處時，藉 著初始時具有在一水平平面中的三道電子束路徑的所謂的 直線型電子鎗與產生特定的不均質磁場的所謂的自我會聚 偏轉軛的組合，三道電子束會聚在磷螢幕的所有點處。 一般而言，自我會聚偏轉軛的問題在於螢幕周邊處的 解析度會由於被其不均質磁場所增加的偏轉散焦而退化。 爲解決此問題，採用靜電四極透鏡。第一 G 5子電極 1 3被供應有固定聚焦電壓V f，而第二G 5子電極1 6 被供應有疊加與供應至偏轉軛的偏轉電流同步的動態電壓 dVf的固定聚焦電壓Vf。 隨著電子束的偏轉的增加，第一與第二G 5子電極 1 3與1_6之間的電壓差增加，且由直立及水平電極件 1 4及1 5所形成的靜電四極透鏡的透鏡強度增加，並且 對電子束點提供大像散形狀。 當第二G 5子電極1 6的電位高於第一 G 5子電極 1 3的電位時，所產生的像散爲使得電子射束點的強核心 於直立方向伸長，而電子束點的低強度暈圈水平伸長， 以抵銷由電子束的偏轉所引起的像散，以及增進螢幕周邊 處的解析度。當電子束未偏轉時，藉著使第一 G 5子電極 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 478001 A7 B7 五、發明說明（5 ) 1 3的電位相等於第二G 5子電極1 6的電位以去除不軸 向對稱透鏡，可使像散不產生，並且於螢幕中心處的解析 度不退化。 在此型式的陰極射線管中，主透鏡與螢幕周邊（角落 )之間的距離比主透鏡與螢幕中心之間的距離長，在螢幕 中心處的射束聚焦情況與在螢幕周邊處的射束聚焦情況不 同，並且所具有的問題爲如果電子束在螢幕中心處有最佳 的聚焦，則電子束在螢幕周邊處會散焦，因而解析度在螢 幕周邊處退化。 但是，在採用靜電四極透鏡的電子鎗中，當電子束向 螢幕周邊偏轉時，第二G 5子電極1 6的電位增加，第二 G 5子電極1 6與陽極之間的電位差減小，因而主透鏡的 強度變弱。 因此，射束焦點（影像點）向磷螢幕3移動，電子束 也可聚焦在螢幕的周邊處，因而防止螢幕周邊處解析度的 退化。影像場的曲率以及像散可被動態校正。 當習知技術應用於例如具有大於9 0度的最大對角線 偏轉角度的彩色陰極射線管而其軸向長度藉著增加其偏轉 角度而縮短以用在資訊終端機顯示監視器及類似者之中時 ，所需的動態電壓會變得太高而不能用在監視器中。如果 動態電壓變高，則在動態電壓電路單元中的作用成爲驅動 器的電晶體必須承受大幅寅高的電壓，目前使用的動態電 壓電路無法在不作設計改變下被使用’並且陰極射線管不 能與監視器組分開地更換。 --------I I I I----- (請先閱讀背面之注意事寫本頁) . 線· 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -8 - 478001 A7 ______ B7 五、發明說明（6 ) 發明槪說 本發明的目的爲解決上述問題，並且提供可使用目前 使用的動態電壓電路單元且軸向長度縮短的彩色陰極射線 管。 根據本發明的一實施例，提供一種彩色陰極射線管， 包含磷螢幕；直線型電子鎗，包含具有陰極，射束控制電 極，及加速電極的用來向磷螢幕投射於一水平平面中互相 平行配置的三道電子束的電子束產生部份，聚焦電極，以 及相鄰於聚焦電極且與聚焦電極合作形成用來將三道電子 束聚焦在磷螢幕上的主透鏡的陽極；及偏轉軛，用來水平 及鉛垂偏轉三道電子束，聚焦電極包含從陰極起依序命名 的至少第一聚焦子電極及第二聚焦子電極，第一聚焦子電 極與第二聚焦子電極在二者之間形成靜電四極透鏡，且從 第一聚焦子電極在其陰極側的一末端測量至第二聚焦子電 極在其陽極側的一末端的軸向距離L g f (毫米（mm) )，從第二聚焦子電極的上述末端測量至磷螢幕的軸向距 離Ls (毫米（mm))，與磷螢幕的有用對角線尺寸D (毫米（mm))滿足以下的關係： 0 . 06xLs (mm) ^Lgf^26 (mm)，且 1.50SD/LsSl/70。 以本發明的此結構，提供可使用目前使用的動態電壓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事寫本頁) •線！ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9 - 478001 A7 B7____ 五、發明說明（7 ) 電路單元且軸向長度縮短的彩色陰極射線管。 根據本發明的另一實施例，提供一種彩色陰極射線管 ’包含磷螢幕；直線型電子鎗，包含具有陰極，射束控制 電極，及加速電極的用來向磷螢幕投射於一水平平面中互 相平行配置的三道電子束的電子束產生部份，聚焦電極， 以及相鄰於聚焦電極且與聚焦電極合作形成用來將三道電 子束聚焦在磷螢幕上的主透鏡的陽極；及偏轉軛，用來水 平及鉛垂偏轉三道電子束，聚焦電極包含從陰極起依序命 名的至少第一聚焦子電極及第二聚焦子電極，第一聚焦子 電極與第二聚焦子電極在二者之間形成靜電四極透鏡，三 道電子束橫越磷螢幕的最大對角線偏轉角度大於9 0度， 但是小於1 1 0度，且從第一聚焦子電極在其陰極側的一 末端測量至第二聚焦子電極在其陽極側的一末端的軸向距 離L g f (毫米（mm))與從第二聚焦子電極的上述末 端測量至磷螢幕的軸向距離L s (毫米（mm))滿足以 下的關係： 0 . 06xLs (mm) ^Lgf^26 (mm) 〇 以本發明的此結構，也提供可使用目前使用的動態電 jg電路單元且軸向長度縮短的彩色陰極射線管。 根據本發明的另一實施^例，提供一種彩色陰極射線管 ，包含磷螢幕；直線型電子鎗，包含具有陰極，射束控制 電極，及加速電極的用來向磷螢幕投射於一水平平面中互 適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） Γϊ〇7™ _ .I — — — — — — — — — — — — I I (請先閱讀背面之注意事寫本頁) · -線- 綏濟部智慧財虞扃貝工消貧合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 478001 A7 B7_ 五、發明說明（8 ) 相平行配置的三道電子束的電子束產生部份，聚焦電極， 以及相鄰於聚焦電極且與聚焦電極合作形成用來將三道電 子束聚焦在磷螢幕上的主透鏡的陽極；及偏轉軛，用來水 平及鉛垂偏轉三道電子束，聚焦電極包含從陰極起依序命 名的至少第一聚焦子電極及第二聚焦子電極，第一聚焦子 電極與第二聚焦子電極在二者之間形成靜電四極透鏡，磷 螢幕的最大有用對角線尺寸大於410毫米（mm)，三 道電子束橫越磷螢幕的最大對角線偏轉角度爲大約1 〇 〇 度，且從第一聚焦子電極在其陰極側的一末端測量至第二 聚焦子電極在其陽極側的一末端的軸向距離Lgf (毫米 (mm))與從第二聚焦子電極的上述末端測量至磷螢幕 的軸向距離L s (毫米（m m ))滿足以下的關係： 0 . 〇 6 X L s (mm)^Lgf^l9 (mm)。 以本發明的此結構，提供可使用目前使用的動態電壓 電路單元且軸向長度縮短的彩色陰極射線管。 本發明不受限於具有具有上述數目的柵極的電子鎗型 式的彩色陰極射線管，而也可應用於具有具有上述數目以 外的數目的柵極的傳統電子鎗型式的彩色陰極射線管。 圖式簡要敘述 ^ 在圖式中，相同的參考數字在所有的圖中均表示類似 的組件。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） •11 - ---I----1111-¾^--I (請先閱讀背面之注意事寫本頁) . 線丨· 478001 A7 _____________________ B7 五、發明說明（9 ) 圖1爲用來說明本發明的第一實施例的具有採用靜電 四極透鏡的電子鎗的彩色陰極射線管的平面圖。 圖2顯示動態電壓dV f (伏特（V))與從第一聚 焦子電極在其陰極側的一末端至第二聚焦子電極在其陽極 側的一末端的軸向距離Lg f (毫米（mm))之間的關 圖3顯示於標準射束電流的在磷螢幕上的電子束點直 徑與聚焦電極的軸向距離L g f (mm)與從第二聚焦子 電極的末端至磷螢幕的軸向距離L s (mm)的比L g f / L s之間的關係。 圖4爲用於本發明的彩色陰極射線管的電子鎗的第一 實施例的剖面圖。 圖5爲於圖4中的箭頭V — V的方向所見的圖4的第 一 G 5子電極的剖面圖。 圖6爲於圖4中的箭頭V I — V I的方向所見的圖4 的第二G 5子電極的剖面圖。 圖7爲用於本發明的彩色陰極射線管的電子鎗的第二 實施例的剖面圖。 圖8爲用於本發明的彩色陰極射線管的電子鎗的第三 實施例的剖面圖。 圖9爲於圖8中的箭頭I X — I X的方向所見的圖8 的第一 G 3子電極的剖面rf。 圖1 0爲於圖8中的箭頭X — X的方向所見的圖8中 的第二G 3子電極的剖面圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） • I------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) · 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 -12· 478001 A7 _B7_五、發明說明（1〇 ) 圖1 1爲具有採用靜電四極透鏡的習知技術電子鎗的 彩色陰極射線管的平面圖。 元件對照表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 b 6 6 玻璃管套 面板部份 磷螢幕 蔭罩 內部導電塗層 陰極 陰極 陰極 第一柵極（G 1電極） G 2電極（加速電極） G 3電極 G 4電極 第一 G 5子電極 側邊電子束隙孔 中心電子束隙孔 側邊電子束隙孔 直立電極件 水平電極件 “ 第二G 5子電極 側邊電子束隙孔 (請先閱讀背面之注意事 裝--- 寫本頁) •線丨· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -13 - 478001 A7 _B7 五、發明說明（11 ) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 1 6 b 中 心 電 子 束 隙 孔 1 6 C 側 邊 電 子 束 隙 孔 1 6 E 中 心 電 子 束 隙 孔 1 7 G 6 電 極 ( 陽 極） 1 7 b 中 心 電 子 束 隙 孔 1 8 屏 蔽 杯 1 8 b 中 心 電 子 束 隙 孔 1 9 偏 轉 轭 2 0 中 心 軸 線 2 1 中 心 軸 線 2 2 中 心 軸 線 2 3 中 心 軸 線 2 4 中 心 軸 線 3 1 頸 部 3 2 漏 斗 部 份 1 1 1 第 一 G 3 子 電 極 1 1 1— a 側 邊 電 子 束 隙 孔 1 1 1 b 中 心 電 子 束 隙 孔 1 1 1 c 側 邊 電 子 束 隙 孔 1 1 2 第 二 G 3 子 電 極 1 1 2 a 側 邊 電 子 束 隙 孔 1 1 2 b 中 心 電 子 束 隙 A 1 1 2 c 側 邊 電 子束 隙 孔 1 1 2 E 中 心 電 子 束 隙 孔 (請先閱讀背面之注意事項 寫本頁) 裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） _ 478001 ------ - B7 五、發明說明（12 ) 1 4 1 外直立板 1 4 2 內直立板 1 5 1 水平板 1 7 0 G 4電極 ( 陽 極） 1 7 Ob 中心電子 束 隙 孔 D 磷螢幕的 有 用 對角線尺寸 d V f 動態電壓 L g f 聚焦電極 長 度 L s 透鏡-螢 幕 距 離 V f 固定聚焦 電 壓 V f 1 聚焦電壓 V f 2 電壓 V f 3 固定電壓 V g 2 低電壓 (請先閱讀背面之注意事 項 寫本頁) 較佳實施例的詳細敘述 以下_參考圖式詳細敘述本發明。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 圖1爲用來說明本發明的第一實施例的具有採用靜電 四極透鏡的電子鎗的彩色陰極射線管的平面圖，其中使用 圖11中所用的相周參考數字來表示圖1中的相應部份。 此實施例中的電極結構可類似於圖1 1所示者’除了 此實施例的彩色陰極射線管^的軸向長度縮短，因此圖11 所示的電極結構的詳細敘述可應用在此實施例中’因而在 此省略。 15· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 478001 A7 B7 五、發明說明（13 ) 在圖1所示的此實施例中，聚焦電極長度L g f ( mm)，透鏡一螢幕距離Ls (mm)，與磷螢幕3的有 »、 用對角線尺寸D ( m m )滿足以下的不等式： 0 · 06 X Ls(mm)^ Lgf(mm)^ 26(mm) (1) 1 . 50 ^ D/Ls ^ 1 . 70 (2) 其中聚焦電極長度L g f (mm)定義成爲第一 G 5子電 極1 3及第二G 5子電極1 6的軸向長度與二者之間形成 靜電四極透鏡的間隙的和，或者如果第一與第二G 5子電 極13，16互相重疊，則爲第一及第二G5子電極13 ，1 6的軸向長度的和減去二者之間重疊的長度，亦即從 第一 G 5子電極1 3在其陰極側的末端至第二G 5子電極 1 6在其G 6電極側的末端的軸向距離，而透鏡-螢幕距 離Ls (mm)定義成爲從與作用成爲陽極的G6電極 1 7合作形成主透鏡的第二G 5子電極1 6在其G 6電極 1 7側的_末端測量至磷螢幕3的軸向距離。 以下詳細解釋上述的關係。 圖2顯示在一電子鎗中動態電壓dV f (V)與聚焦 電極長度L g f (mm)之間的關係，而在此電子鎗中， 聚焦電極分成二聚焦子電極，使得靜電四極透鏡形成在二 者之間，子電極之一相鄰於^陽極以與陽極合作形成主透鏡 ，而聚焦電極長度L g f定義成爲二聚焦子電極的軸向長 度與二者之間的間隙的和，或是二子電極的軸向長度的和 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事寫本頁) 訂： •線！ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 478001 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（14 ) 減去二者之間重疊的長度，如果二子電極互相重疊。 倂裝在用於資訊終端機及類似者的顯示監視器中的彩 色陰極射線管的偏轉頻率高，與電子束的偏轉同步的動態 電壓的頻率高，因此實際施加於彩色陰極射線管的動態電 壓的大小減小，並且由於監視器組的驅動器電路的有限容 量而使波形大幅扭曲。 考慮目前使用的驅動器電路的容量，動態電壓不應超 過6 5 0伏特。爲藉著減小深度來實現小型的用於資訊終 端機及類似者的監視器組，必須使彩色陰極射線管的軸向 長度比一般的9 0度偏轉彩色陰極射線管的軸向長度短。 圖2顯示對於具有大於9 0度的最大對角線偏轉角度 的彩色陰極射線管，可藉著選擇長度L g f成爲大約2 6 mm及其以下來使動態電壓不超過6 5 0伏特。例如’在 具有相應於最大有用螢幕對角線尺寸的1 〇 〇度的最大對 角線偏轉角度的彩色陰極射線管的情況中，如圖2所示’ 長度L g f必須選擇成爲大約1 9mm及其以下’因爲當 偏轉角度增加時，最佳動態電壓變高。 圖3顯示藉著使用陽極電壓在2 5 kV到2 8 kV的 範圍內且射束截止電壓在1 1 0V到1 3 0V的範圍內的 各種不同的電子鎗，由本發明人實驗獲得的對於各螢幕尺 寸的於標準射束電流的在磷螢幕上的電子束點直徑與聚焦 電極長度Lgf (mm)舆透鏡一螢幕距離Ls (mm) 的比L g f/L s之間的關係，其中第二聚焦子電極與陽 極在其相面對的末端之間形成主透鏡，標準射束電流對各 (請先閱讀背面之注意 事 寫本頁) -裝 · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 17- 478001 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（15 ) 螢幕尺寸提供建議亮度，並且被界定成爲0·00115 (微安/平方毫米（//A/mm2)xD(mm2)，而D 爲磷螢幕的有用對角線尺寸。以特定的例子而言，對於 41cm (公分），46cm，及51cm的有用對角線 螢幕尺寸D，大約的標準射束電流分別爲2 0 0 //A， 250//A，及 300 //A。 用在資訊終端機顯示器及類似者的彩色陰極射線管必 須產生高資訊內容，大容量，以及良好的解析度顯示，因 此想要使蔭罩中的點隙孔節距不大於0 . 2 8mm，並且 在螢幕上於水平方向的顯示點數目對於不小於4 1 c m的 有用對角線磷螢幕尺寸而言不小於1 0 0 0。在此情況中 ，於螢幕中心處的電子束點對於上述的標準電子束電流而 *言必須爲0 · 5mm。此主題在例如1 9 8 2年2月的 National Technical Report，Vol· 28，No· 1 的「直線型高解析 度彩色顯示管（In-Line Type High-Resolution Color Display Tube )」中有討論。圖3顯示藉著將Lg f/L s選擇成 不小於大約0 · 0 6來滿足此對於射束點直徑的要求。 從以上的說明，以下的不等式必須被滿足： 0.06 X Ls(mm)^ Lgf(mm)^ 26(mm) 以獲得可有高資訊內容，天:容量，以及高解析度顯示且具 有比9 0度大的最大對角線偏轉角度的陰極射線管，以減 小倂裝陰極射線管的資訊終端機監視器及類似者的深度。 (請先閱讀背面之注意事 裝·-- 寫本頁) · -線丨 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -18- 478001 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明說明（16 ) 以下說明上述的關係應用於圖1中的彩色陰極射線管 的特定實施例。 當包含靜電四極透鏡的電子鎗倂裝在具有4 1 cm的 有用對角線螢幕尺寸，1 0 0度的相應於有用對角線螢幕 尺寸的最大對角線偏轉角度，0 · 2 8mm的蔭罩點隙孔 節距的彩色陰極射線管中時，並且當對角線磷螢幕尺寸D 爲4 1 Omm，透鏡一螢幕距離L s爲2 5 8mm，圖1 中G5電極的長度Lg5爲17 · 9mm時，〇 · 〇6x Ls = l 5 · 48mm滿足上述不等式。並且，標準電子 束電流爲 0 · 001 15 (//A/mm2) xD (mm2) =1 9 3 // A 〇 包含靜電四極透鏡的聚焦電極長度L g f (mm)與 透鏡一螢幕距離Ls (mm)的比Lgf/Ls爲Lg5 /Ls = 0 · 065，並且圖3顯示對於此比的射束點直 徑爲0 · 48mm，滿足0 · 5mm的目標値。 在另一實施例中，有用對角線螢幕尺寸爲4 6 c m， 最大對魚線偏轉角度爲1 0 〇度’並且當對角線磷螢幕尺 寸D爲46 0mm，透鏡一螢幕距離L s (mm)爲 282mm，圖1中的G5電極的長度Lg5爲17 · 9 mm時，0 · 06xLs = 16 · 92mm滿足上述不等 式。標準電子束電流爲0 · 〇〇 1 1 5 (//A/mm2) X D (mm2) = 243//Αο 包含靜電四極透鏡的聚焦電極長度L;f (mm)與 透鏡一螢幕距離Ls (mm)的比Lgi/Ls爲Lg5 (請先閱讀背面之注意事 寫本頁) --裝 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） -19- 478001 A7 B7 五、發明說明（17 ) /Ls = 〇 · 063，並且圖3顯示對於此比的射束點直 徑爲0 · 4 9mm，滿足〇 · 5mm的目標値。 在具有9 0度的最大對角線偏轉角度的傳統彩色陰極 射線管中，對於4 1 cm，46 cm，及5 1 cm的有用 對角線螢幕尺寸的透鏡-螢幕距離L s分別約爲2 9 3 mm，3 26mm，及355mm，並且對於所有上述的 傳統彩色陰極射線管的對角線磷螢幕尺寸D與透鏡-螢幕 距離L s的比D / L s均小於1 · 4 5。 另一方面，在根據本發明的具有1 0 0度的最大對角 線偏轉角度的彩色陰極射線管中，對於4 1 cm及4 6 cm的有用對角線螢幕尺寸的透鏡-螢幕距離L s分別約 爲2 5 8mm及2 8 2mm，並且對於這些陰極射線管的 對角線磷螢幕尺寸D與透鏡一螢幕距離L s的比D/L s 均爲大約1 . 6 0。 上述的透鏡-螢幕距離L s的値是選擇成使得從偏轉 軛洩漏的偏轉磁場的干涉不會將磷螢幕上電子束點的形狀 扭曲成超過可容許的限度，以及使得與陽極合作形成主透 鏡的聚焦子電極在陽極側的末端被設置爲盡可能接近磷螢 幕。 雖然已曾使用具有大約110度的最大對角線偏轉角 度的彩色陰極射線管於彩色電視（TV)接收器，但是難 以在需要動態聚焦電路以於高資訊內容，大容量，以及 高解析度顯示的資訊終端機顯示器中採用具有大約11〇 度的偏轉的彩色陰極.射線管，因爲動態聚焦電壓的大小受 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----I-----II— --- (請先閱讀背面之注意事？寫本頁) · ' •線！ 經濟部智慧財產局員工消t合作社印製 -20- 478001 A7 B7 五、發明說明（18 ) 電路容量的限制。 本發明的彩色陰極射線管採用大於9 0度的最大對角 線偏轉角度（橫越對角線的最大整體掃掠），以使其軸向 長度比具有9 0度的最大對角線偏轉角度的傳統彩色陰極 射線管的軸向長度短，但是同時仍然保持最大對角線偏轉 角度小於1 1 0度’以減小資訊終端機顯示監視器中動態 聚焦電路的動態電壓的大小。在具有大於9 0度但是小於 1 1 0度的最大對角線偏轉角度的此彩色陰極射線管中， 對角線磷螢幕尺寸D與透鏡一螢幕距離l s的比D/L s 被選擇成在大約1·50到大約1·70的範圍中，使得 陰極射線管的整體軸向長度盡可能短，但是使得電子鎗的 主透鏡不受與來自偏轉軛的洩漏磁場發生干涉的有害影響 〇 此實施例提供可使低動態電壓與優異聚焦特性相容且 可使其最大對角線偏轉角度大於9 0度而其整體長度較短 的彩色陰極射線管。 圖4_爲沿直線型電子鎗的中心軸線所取的本發明的彩 色陰極射線管的電子鎗的第一實施例的剖面圖。 在圖4中，參考數字7表示用來投射中心電子束的陰 極，9表不G1電極’ 10表不G2電極，11表不G3 電極，12表示G4電極，13表示第一G5子電極， 1 4表示用來形成靜電四極=透鏡的直立電極件，1 5表示 用來與直立電極件14合作形成靜電四極透鏡的水平電極 件，16表示第二G 5子電極，17表示作用成爲陽極的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------- I I (請先閱讀背面之注意事項1¾寫本頁) 訂·- 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 -21 - 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 478001 A7 B7 五、發明說明（19 ) G6電極，而18表示屏蔽杯。 參考數字1 3 b表示在第一 G 5子電極1 3的中心電 子束隙孔，16b表示在第二G5子電極16面對第一 G 5子電極1 3的末端的中心電子束隙孔，1 6 E表示在 第二G 5子電極1 6面對G 6電極1 7的末端的中心電子 束隙孔，17b表示在G6電極17面對第二G5子電極 1 6的末端的中心電子束隙孔，而1 8 b表示在屏蔽杯 1 8的中心電子束隙孔。 在圖4中，G2電極1 0電連接於G4電極1 2， G3電極1 1電連接於第一5子電極1 3，而主透鏡由 包括G3電極1 1，G4電極1 2，第一 G5子電極1 3 ，第二G 5子電極1 6，及G6電極1 7的五個柵極形成 ，並且是所謂的多級型主透鏡。 G3電極11及第一G5子電極13被供應有大約5 kV到大約10kV的相同聚焦電壓Vf1，而G4電極 1 2與G2電極1 0相同地被供應有低電壓Vg 2。 在具此結構的多級型主透鏡中，G3電極1 1，G4 電極1 2，與第一 G 5子電極1 3在其間形成單電位型透 鏡，第二G5子電極16與G6電極17在其間形成雙電 位型透鏡，而這些透鏡的組合形成增進解析度的被稱爲U - B型主透鏡的低像差主透鏡。 在圖4中，由第二G 子電極1 6與G6電極1 7所 形成的雙電位型透鏡爲在例如日本專利申請案特許公開第 59 — 2 1 5640 號（申請案第 58 — 89 1 3 2 號， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -22- --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項 寫本頁) . •線- 478001 A7 B7 五、發明說明（20 ) 1 9 8 4年1 2月5日公開）中所揭示的用來減小主透鏡 中的像差以及增進解析度的非圓柱形主透鏡。 以下說明用來在第一 G 5子電極1 3與第二G 5子電 極16之間形成靜電四極透鏡的電極結構。 圖5爲於圖4中的箭頭V—V的方向所見的圖4的第 一 G 5子電極1 3的剖面圖，圖6爲於圖4中的箭頭V I 一 V I的方向所見的圖4的第二G 5子電極1 6的剖面圖 ，參考數字141 ，142表示直立電極件14的直立板 ，而參考數字1 5 1表示水平電極件1 5的水平板。 如圖5所示，第一 G 5子電極1 3形成有相應於三道 電子束的三個圓形電子束隙孔13a，13b ’及13c ο 對側邊電子束隙孔1 3 a，1 3 C的每一個設置有具 有正方形托架形狀的水平截面且具有電子束隙孔的直立電 極件1 4。內直立板1 4 2.分別設置在中心電子束隙孔 1 3 b的中心與兩側電子束隙孔1 3 a，1 3 c的各別中 心之間的[中途。 _ 外直立板1 4 1分別從側邊電子束隙孔1 3 a ’ 1 3 c的各別中心向外移位一段與內直立板1 4 2離開側 邊電子束隙孔1 3 a，1 3 c的中心的距離相同的距離。 內直立板1 4 2的軸向長度比外直立板1 41的軸向長度 短。 一 如圖6所示，第二G 5子電極16在其面對第一 G 5 子電極13的末端形成有相應於三道電子束的三個圓形電 --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 訂· •線- 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -23- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 478001 A7 _ B7 五、發明說明（21 ) 子束隙孔16a，16b，及16c，而水平電極件15 附著於第二G5子電極16成爲使得其水平板151設置 在電子束隙孔16a，16b，及16c的上方及下方， 並且朝向第一 G 5子電極1 3延伸。 在第一 G 5子電極1 3的相應於三道電子束的圓形電 子束隙孔的每一個與在第二G 5子電極1 6的圓形電子束 隙孔中的相應的一個同軸，並且有相同的直徑。 第一 G5子電極1 3被供應有固定聚焦電壓v f 1 ’ 而第二G 5子電極1 6被供應有固定聚焦電壓V f 1疊加 動態電壓d V f的電壓V f 2。動態電壓d V f隨電子束 偏轉的增加而增加。附帶一提，第二G 5子電極1 6可被 供應有與固定聚焦電壓V f 1不同的固定電壓V f 3加上 動態電壓d V f的聚焦電壓。 .形成在第一與第二G5子電極13，16之間的靜電 四極透鏡的強度隨動態電壓d V f的增加而增加，以校正 由電子束的偏轉所造成的像散。 具有正方形托架形狀的水平截面的直立電極件14圍 繞側邊電子束隙孔1 3 a，1 3 c附著於第一 G 5子電極 13，而連接內外直立板141，142的部份的軸向厚 度使得靜電四極透鏡對於側邊電子束的透鏡形成空間小於 對於中心電子束的透鏡形成空間，因此靜電四極透鏡對於 側邊電子束的強度比對於中'心電子束的強度弱。此透鏡強 度的差異是藉著使內直立板1 4 2的軸向長度比外直立板 141的軸向長度短來補償。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -24- -------—--I --- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) · 478001 A7 _ B7 五、發明說明（22 ) 同時，最後主透鏡的透鏡強度由於施加於陽極1 7的 陽極電壓E b與施加於第二G 5子電極1 6的電壓V f 2 之間的差異的減小而減小，並且主透鏡與射束焦點（影像 點）之間的距離變長，使得電子束聚焦在磷螢幕上，即使 是在其周邊處。 此表示以上述的電子鎗結構，可同時動態校正影像場 的像散及曲率。 最後主透鏡的強度隨動態電壓d V f增加下的施加於 陽極1 7的陽極電壓E b與施加於第二G 5子電極1 6的 電壓V f 2之間的差異的減小而減小，因此用來將兩側邊 電子束朝向中心電子束會聚的會聚力減小，但是在此實施 例中，在第一與第二G5子電極1 3，1 6的相面對末端 之間的區域中所產生的射束會聚力隨d V f的增加而增加 ，以減小或消除由於d V f的變化所造成的射束會聚的變 化，因爲內直立板1 4 2的軸向長度比外直立板1 4 1的 軸向長度短。 圖爲如圖4中沿直線型電子鎗的中心軸線所取的本 發明的彩色陰極射線管的電子鎗的第二實施例的剖面圖。 於圖7中的箭頭V — V的方向所見的圖7的第一 G 5 子電極1 3的剖面圖及於圖7中的線V I -V I所見的圖 7的第二G 5子電極1 6的剖面圖分別顯示在圖5及6中 Ο 在圖7中，電子鎗的結構與圖4的電子鎗的結構相同 ，除了 G2電極10電連接於G4電極12，G3電極 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------裝· I-- (請先閱讀背面之注意事項m寫本頁) 訂·· --線- 經濟部智慧財產局員工消t合作社印製 -25- 478001 A7 ----______B7 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 五、發明說明（23 ) 1 1電連接於第二G5子電極1 6，G3電極1 1及第二 G 5子電極1 6被供應有大約5 kV至大約1 〇 kV的相 同聚焦電壓V f 1，而第一 G 5子電極1 3被供應有固定 聚焦電壓V f 1疊加動態電壓dV f的電壓V f 2。在此 實施例中也不須以相同的D C聚焦電壓分量來供應第一 G5子電極及1 3及第二G5子電極1 6。 包含陰極7，G1電極9，及G 2電極的電子束產生 部份（三極體部份）向磷螢幕（未顯示）投射在水平平面 中互相平行配置的三道電子束。 G3電極1 1，G4電極1 2，及第一 G5子電極 1 3形成第一級聚焦透鏡，而第匕G 5子電極1 6與陽極 1 7形成用來將三道電子束聚焦在磷螢幕上的第二級聚焦 透鏡。直立電極件1 4及水平電極件1 5分別附著於第一 及第二G 5子電極1 3，1 6的相面對的末端，以在其間 形成靜電四極透鏡。 在此實施例中，聚焦電極長度Lgf (mm)，透鏡 —螢幕距離Ls (mm)，及磷螢幕3的有用對角線尺寸 D ( m m )也如同在相關於圖1說明的第一實施例的情況 中滿足以下的不等式： 0.06 X Ls(mm)^ Lgf(mm)^ 26(mm) (1) 1.50 ^ D/Ls ^ 1.70 (2) 其中聚焦電極長度Lgf (mm)定義成爲第一G5子電 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 裝 · 線！ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -26- 478001 A7 ---- B7 五、發明說明f4〉 極1 3及第二G 5子電極1 6的軸向長度與二者之間形成 靜電四極透鏡的間隙的和，或者如果第一與第二G 5子電 極13，16互相重疊，則爲第一及第二G5子電極13 ’ 1 6的軸向長度的和減去二者之間重疊的長度，亦即從 第一 G 5子電極1 3在其陰極側的末端至第二G 5子電極 1 6在其G 6電極側的末端的軸向距離，如圖1及7所示 ’而透鏡一螢幕距離L s (mm)定義成爲從與作用成爲 陽極的G 6電極1 7合作形成主透鏡的第二G 5子電極 1 6在其G 6電極1 7側的末端測量至磷螢幕3的軸向距 離。 此實施例也提供可使低動態電壓與優異聚焦特性相容 且可使其最大對角線偏轉角度大於9 0度而其整體長度較 短的彩色陰極射線管。 第三實施例將本發明應用於包含陰極及G 1到G 4電 極的電子鎗，而第一及第二實施例是將本發明應用於包含 陰極及G 1到G 6電極的電子鎗。除了電子鎗的結構外， 此實施例的結構與相關於圖1說明的第一及第二實施例的 結構相同。 圖8爲沿直線型電子鎗的中心軸線所取的本發明的彩 色陰極射線管的電子鎗的第三實施例的剖面圖。 在圖8中，參考數字7表示用來投射中心電子束的陰 極，9表示G1電極，1 (f表示G2電極，1 1 1表示第 一 G3子電極，14表示用來形成靜電四極透鏡的直立電 極件，1 5表示用來與直立電極件1 4合作形成靜電四極 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------II----I · I I (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) · 線丨- 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 -27- 478001 A7 _ B? 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（25 ) 透鏡的水平電極件，112表示第二G3子電極’170 表示作用成爲陽極的G 4電極，而1 8表示屏蔽杯。 參考數字111b表示在第一G3子電極111的中 心電子束隙孔，1 1 2b表示在第二G3子電極1 1 2面 對第一 G 3子電極1 1 1的末端的中心電子束隙孔’ 1 12E表示在第二G3子電極1 1 2面對G4電極 170的末端的中心電子束隙孔，170b表示在G4電 極1 7 0面對第二G 3子電極11 2的末端的中心電子束 隙孔，而1 8 b表示在屏蔽杯1 8的中心電子束隙孔。 在此實施例中，包含陰極7，G1電極9，及G2電 極的電子束產生部份（三極體部份）向磷螢幕（未顯示） 投射在水平平面中互相平行的三道電子束，然後G 3電極 1 1與作用成爲陽極的G 4電極1 7 0的組合將三道電子 束聚焦在磷螢幕上。 G3電極11從陰極7側依序分成第一G3子電極 1 1 1及第二G 3子電極1 1 2，而靜電四極透鏡由分別 附著於第一與第二G3子電極111，112的相面對末 端的直立電極件14及水平電極件15形成。 以下說明用來在第一G3子電極111與第二G3子 電極1 1 2之間形成靜電四極透鏡的電極結構。 圖9爲於圖8中的箭頭I X — I X的方向所見的圖8 的第一 G3子電極1 1 1时剖面圖，圖1 0爲於圖8中的 箭頭X-X的方向所見的圖8的第二G3子電極112的 剖面圖，參考數字141，142表示直立電極件14的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -28- (請先閱讀背面之注意事項 寫本頁： 裝 . --線· 478001 A7 __ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（26 ) 直立板，而參考數字1 5 1表示水平電極件1 5的水平板 〇 如圖9所示，第一G 3子電極1 1 1形成有相應於三 道電子束的三個圓形電子束隙孔1 1 1 a ’ 1 1 lb，及 1 1 1 c ° 對側邊電子束隙孔111a ，111c的每一個設置 有具有正方形托架形狀的水平截面且具有電子束隙孔的直 立電極件1 4。內直立板1 4 2分別設置在中心電子束隙 孔1 1 1 b的中心與兩側電子束隙孔1 1 1 a，1 1 1 c 的各別中心之間的中途。 外直立板1 4 1分別從側邊電子束隙孔1 1 1 a， 1 1 1 c的各別中心向外移位一段與內直立板1 4 2離開 側邊電子束隙孔1 1 1 a，1 1 1 c的中心的距離相同的 距離。內直立板1 4 2的軸向長度比外直立板1 4 1的軸 向長度短。 如圖1 0所示，第二G3子電極1 1 2在其面對第一 G 3子電_極1 1 1的末端形成有相應於三道電子束的三個 圓形電子束隙孔112a，112b，及112c ’而水 平電極件15附著於第二G3子電極112成爲使得其水 平板151設置在電子束隙孔112a，112b，及 1 1 2 c的上方及下方，並且朝向第一 G 3子電極1 1 1 延伸。 在此實施例中，聚焦電極長度Lgf(mm)，透鏡 一螢幕距離Ls (mm)，及磷螢幕3的有用對角線尺寸 (請先閱讀背面之注意· 事項寫本頁) -裝 線丨. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -29- 478001 A7 ----- B7 五、發明說明（27 ) D ( m m )也如同在第一及第二實施例的情況中滿足以下 的不等式： 0.06 X Ls(mm)^ Lgf(mm)^ 26(mm) ⑴ 1.50 ^ d/Ls ^ 1.70 (2) 其中聚焦電極長度L g f (mm)定義成爲第一 G 3子電 極111及第二G3子電極112的軸向長度與二者之間 形成靜電四極透鏡的間隙的和，或者如果第一與第二G 3 子電極111 ， 112互相重疊，則爲第一及第二G3子 電極111， 112的軸向長度的和減去二者之間重疊的 長度，亦即從第一 G 3子電極1 1 1在其陰極側的末端至 第二G 3子電極1 1 2在其陽極側的末端的軸向距離，如 圖8所示，而透鏡一螢幕距離L s (mm)定義成爲從與 作用成爲陽極的G 4電極1 7 0合作形成主透鏡的第二 G3子電極112在其G4電極170側的末端測量至磷 螢幕3的軸向距離。 此實施例也提供可使低動態電壓與優異聚焦特性相容 且可使其最大對角線偏轉角度大於9 0度而其整體長度較 短的彩色陰極射線管。 如上所說明，本發明提供可藉著採用大於9 0度的偏 轉角度而縮短軸向長度，才使動態聚焦電壓與傳統的9 0 度偏轉彩色陰極射線管的動態聚焦電壓相當，以及可維持 良好的聚焦特性的彩色陰極射線管。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------I --- (請先閱讀背面之注意事項in寫本頁) - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -30-