CN1130302A - 采用四极透镜的彩色显示*** - Google Patents

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Abstract

彩色显象***的彩色阴极射线管的电子枪在轴线上按秩序间隔包括至少阴极、控制电极、加速电极、聚焦电极和阴极。聚焦电极包括按秩序间隔的第一至第三聚焦电极。第一(第二)四极透镜结构(分别)形成在至少一部分面向第二(第三)聚焦电极的第一(第二)聚焦电极和一部分面向第一(第二)聚焦电极的第二(第三)聚焦电极。第一(第二)四极透镜结构对电子束产生水平发散(聚焦)和垂直聚焦(发散)的作用。

Description

采用四极透镜的彩色显示***
本发明涉及一种彩色显示***，更具体地说，涉及一种在整个荧光屏上清晰度改进了的阴极射线管。
彩色阴极射线管的清晰度取决于荧光屏上射束点的尺寸和形状。
如果电子枪所发射的电子束撞击在荧光屏上并导至荧光屏发光的射束点的直径细小且接近一真实圆形，就可以提供良好的清晰度。
由电子枪发射的电子束在射往荧光屏途中受到水平和直垂的偏转，然后到达荧光屏。荧光屏的中央区和***区至偏转中心的距离不同，因而在电子束的偏转增加时，射束点的形状多半在垂直方向上变长。
在发射出三个电子束的所谓一字排列式电子枪中，两侧电子束移离射线管管轴，使它们的收敛性在荧光屏的***区变坏，清晰度下降。
图1是横截面视图，说明彩色阴极射线管中应用了本发明的结构实例。标号1表示面板部分，2为玻锥部分，3为玻颈部分，4为荧光屏，以及5为荫罩，为彩色选择电极。标号6表示第三电极，7为第四电极，8为屏蔽杯，14为偏转线圈，15、16和17为电子束的中心轴线，18和19为第四电极7的侧边电子束通道孔径的中心。
阴极部分K1、K2和K3，第一电极10和第二电极20组成所谓的三极管部分。
如图所示，彩色阴极射线管包括：一抽空外壳，形成面板部分1和经玻锥2连接到面板部分1的侧壁；一结合在玻颈3中的电子枪，偏转线圈14装在玻锥部分2和玻颈部分3在它们结合处附近的外壁上，多孔径荫罩5以预定的间隔毗邻4安装。
红、绿和兰的荧光粉以条状或点状涂覆在荧光屏上。
由电子枪发射的三个电子束由荫罩5进行选色，撞击到与各自电子束有关的荧光粉上，使荧光粉发光。
电子枪包括：电子束产生部分，用以从阴极部分K1、K2和K3产生、加速和控制三个成一字排列的平行电子束；一预聚焦透镜部分，用以稍为聚焦电子束；一预聚焦透镜部分，用以稍为聚焦的电子束；以及一主透镜部分，用以将电子束聚焦在荧光屏4上，三个电子束由磁偏转线圈14偏转，以便在荧光屏4上以矩形光栅扫描电子束。
图中所示是一个实例的结构，各种各样的电子枪以组成其的电极数目、电极中电子束孔径的形状以及电极的结构是公知的。
图3A和3B说明由磁偏转场引起的电子束点的偏转和形状畸变。被偏转至荧光屏***的电子束受到水平方向的扩散力fh和垂直方向的聚焦力fv，如图3所示，并加上如图3A所示的偏转电子束的力Fh，而形成畸变点状。
图4说明的荧光屏上的射束点的形状，虽然荧光屏3中心区中的射束点是圆形的，但荧光屏***区中产生的射束点则畸变为非圆形，即包括一高强度的核心BC和一光晕BH，特别是光晕BH的垂直大伸长有害地影响聚焦特性。
作为聚焦特性变坏的对策，可举日本专利申请公开62-58549所公开的技术。
图5为一横截面视图，说明上述先有技术所公开的电子枪结构，符号K1、K2和K3表示阴极，标号10为控制栅，20为加速电极，30为第一聚焦电极，40为第二聚焦电极，48为边缘电极，50为第三聚焦电极，60为阳极，11、12、13、21、22、23、31、32、33、41a、42a、43a、41b、42b、43b、51 a、52a、53a、51b、53b、61、62和63分别为其电子束通道孔径，44、45、46和47为垂直板，以及54和55为水平板。符号C表示一电子枪轴线(与管子的轴线重合)，S1为侧边电子束电子枪轴线C的位移，以及S2为阳极60的各侧边电子束通道孔径61和63离电子枪轴线C的位移。
图6为图5所示的加速电极20在箭头100方向上的平面视图，图7为第二聚焦电极在箭头101方向上的平面视图，图8为第二聚焦电极50在箭头102方向上的平面视图。
如图6所示，在三个电子束一字排列方向上伸长的缝隙24、25和26被叠置在加速电极20的第一聚焦电极30侧上的三个电子束通道孔径21、22和23。
如图7所示，第二聚焦电极40在第三聚焦电极50侧上具有圆形的电子束通道孔径41b、42b和43b，而在第三聚焦电极50的对面还具有第一平板电极(垂直板)。它包括四个固定的各孔径对侧上的垂直平板44、45、46和47，以便伸向第三聚焦电极50。
第二聚焦电极40具有边缘电极48，它围绕第一平板电极，并从平行板44a、45a、46a和47a端部朝第三聚焦电极50伸出一预定距离。
如图8所示，第三聚焦电极50在第二聚焦电极40侧边上具有三个圆形的电子束通道孔径51a、52a和53a，并具有第二平板电极，它包括一对平行板54、55，将平行板固定以垂直夹住三个圆形电子束通道孔径，并朝第二聚焦电极40延伸。组成第二平板电极的水平平行板54a、55a、46a和47a隔离一预定间隔L。
阳极60在其端面具有三个圆形电子束通道孔径61、62和63。边电子束通道孔径61和63离开电子枪轴线的位移S2，位于阳极60之前的控制栅10、加速电极20、第一聚焦电极30、第二聚焦电极40和第三聚焦电极50的侧边电子束通道孔径和阴极K1及K2的位移S2，保持S2和S1的关系，在第三聚焦电极50和阳极电极之间形成一主透镜，而侧边电子束SB1和SB2在荧光屏上收敛在一点。
电子枪工作时，在阴极K1和K2上加上50至170V，控制栅10上加上0至-150V，加速电极20上加400至800V，在第二聚焦电极40上加上5至8KV作为聚焦电压Vf，在阳极60上加上23至30KV作为阳极电压Eb，而动态电压DVf同步地随第一聚焦电极30和第三聚焦电极50上的电子束的水平和垂直偏转而变化。
电子束不受偏转时，在第一聚焦电极30、第二聚焦电极40和第三聚焦电极50之间不存在有电位差。因此，第二聚焦电极40中出现的平行板(垂直极)44、45和47和固定在第三聚焦电极50的平行板(水平板)54和55对射束没有影响，电子束的横截面被四极透镜水平拉长，四极透镜是由加速电极20的第一电极30的侧边上在三个电子束的一字排列的方向上伸长的缝隙24、25和26所形成，但电子束在荧光屏上由第三聚焦电极50和阳极60之间的主透镜产生最佳的聚焦。
图9说明在上述工作电压条件下由加速电极20发射的电子束，图10是表示电子光学的电子束轨迹。
离开加速电极20的缝隙24、25和26的电子束。受到强的垂直聚焦的作用，各电子束的横截面在荧光屏上水平伸长，如图9所示。这时高电流密度的H部分在各横截面部分的中心处形成，而低电流密度的L部分则在其两边形成。
电子束不受偏转时，电子的轨迹如图10所示，由于球差，用Ph表示电子束在水平方向上过分聚焦，以Pv表示电子束在垂直方向上聚焦不足，调节聚焦电压，以在荧光屏上的所示范围W里聚焦。
此时荧光屏上的射束点具有包括高电流密度H部分的垂直伸长的形状。
图11说明第二聚焦电极40中的平行板(垂直板)44、45、46和47以及固定在第三聚焦电极50上的平行板(水平板)54和55对射束点的作用。
图12说明固定在第三聚焦电极50上的平行板(水平板)54和55对射束点的作用。
当各电子束的偏转量增加时，使第一聚焦电极30和第三聚焦电极50的电位高于第二聚焦电极40的电位。因此，如图11所示的在第二聚焦电极40中由平行板(垂直板)44、45、46和47产生的水平方向的强聚焦作用(Fv＜Fh)，以及如图12所示的由固定在第三聚焦电极50上的平行板(水平板)54和55产生的垂直方向强发散作用，组成了四极透镜电场，而电子束的横截面形成垂直伸长的图形，同时降低了第三聚焦电极50和阳极60之间的电位差，减弱了由主透镜产生的聚焦作用，使电子束在荧光屏的***区产生最佳聚焦。
上述四极透镜的作用是取消磁偏转象差对电子束的影响，以使电子束在屏上产生最佳聚焦。然而，电子束进入由第三聚焦电极50和阳极60所形成的主透镜的入射角度以及射束的直径，在水平方向和垂直方向是不同的，重要的是使射束点的形状接近圆形，因主透镜的透镜放大率在水平方向和垂直方向是不同的。
图13A和13B说明当电子束被水平偏转时，由第二和第三聚焦电极和电子束轨迹产生的四极透镜的光学等效图，图13A为水平截面视图，图13B为垂直截面视图。编号70表示等效于透镜***的物体的电子束交叉点，72为凸透镜，代表由在第二聚焦电极和第三聚焦电极之间形成的四极透镜电场产生的水平聚焦作用，73为主透镜，74为凹透镜，代表由磁偏转场产生的水平发散作用，75为荧光屏，76为电子束轨迹，78为凹透镜，代表垂直发散作用，79为凸透镜，代表由磁偏转场产生的垂直聚焦作用，80为射束在荧光屏上的撞击点。
如图所示，电子透镜***可以表示为光学等效，由物体70侧起在水平截面中顺序排列的凸透镜、凸透镜和凹透镜和在垂直截面中顺序排列的凹透镜、凸透镜和凸透镜来表示。为取得水平和垂直的最佳聚焦而调节透镜***时，射束撞击在荧光屏75上的水平和垂直入射角有αH＜αV的关系。
假定电子束以一出射角α离开物体70，而经透镜***在位置80上以一入射角α0撞击在荧光屏上，在物体70和荧光屏上的电位分别为V和V1，则电子透镜***的放大透M一般可表示为 透镜***的水平放大率MH可表示为
Figure A9511969200092
而垂直放大率可表示为 。
如上所述，撞击在荧光屏75上的水平和垂直入射角具有(α/αV)的关系式，使射束点的直径在水平方向上伸长。
为校正水平和垂直的透镜放大率，加速电极20中形成缝隙24、25和26，如图6所示。
图14A和14B说明的光学等效物代表由加速电极的缝隙作出的水平和垂直透镜放大率的校正，图14A为水平截面视图，图14B为垂直截面视图。
如图14A和14B所示，由加速电极的缝隙产生的四极透镜电场产生的凸透镜71在水平方向具有弱聚焦作用，而凸透镜77在垂直方向具有强聚焦作用。
从物体70发射的电子束在水平方向以一角度α进入凸透镜71，其聚焦作用较垂直方向的弱，使得水平方向的出射角变为接近α的α’，而垂直方向的出射角变为小于α的α″。在这种情况下，从已通过凸透镜71或77的电子束看去的物***置常由物体70向后移动。然而，由于加速电极是在交叉位置上，这种移动是很小的，可以忽略的。
由于加速电极缝隙所产生的四极透镜电场的作用，使得电子束在垂直方向的出射角小于水平方向的出射角。结果，通过电子透镜***和撞击在荧光屏点80的电子束的垂直入射角α’V将不会变得过分大于水平入射角α’H，因而α’V可认为几乎与α’H相等。即，垂直和水平透镜的放大率MV和MH可认为彼此几乎相等。
这样做后，可在整个荧光屏上获得最佳的聚焦特性。
根据前述先有技术，当最子束不受偏转时，由于加速电极的缝隙，四极透镜工作时电子束在水平上会伸长。因此，荧光屏上的射束点会从前述电流密度分布的关系中在垂直方向上伸长，电子束的横截面因水平和垂直的焦距长度间的差别的校正而有所增加，据此，水平清晰度容易变坏。
在先有技术的电子枪中，为了在大射束流下工作，由加速电极缝隙形成的四极透镜对电子束产生较强的作用。射束不受偏转时，射束点的垂直直径增加，另在电子束被偏转到荧光屏的角落时，四极透镜对射束的作用(横截面的水平伸长)较强，而主透镜内边的电子束水平直径增加，结果，给球差更坏的影响，并增加电子束的水平直径。
这些都会使整个荧光屏上取决于束流量的射束点的均匀度变坏。
电子束的电流密度分布不均匀，其在中心处高，而在***处低，由于电极的物理变化和其电子枪的装配误差，电流密度分布很容易产生不平衡。电子束偏转至荧光屏的角落时，低电流密度部分还由于磁偏转场而再次产生不平衡，使图象质量变坏。
本发明的目的是要解决先有技术的上述问题，并要提供一种彩色阴极射线管，其电子枪能在整个荧光屏上产生满意的清晰度，并提供一种使用这种射线管的彩色显示***。
根据本发明的一个方面，提供了一种彩色阴极射线管，其电子枪在轴线上按秩序间隔包括：至少一个阴级，一控制电极、一加速电极、一聚焦电极和一阳极，其中聚焦电极按秩序间隔包括至少一第一聚焦电极、一第二聚焦电极和第三聚焦电极，第一聚焦电极面向加速电极；第一四极透镜结构是由至少一部分的面向第二聚焦电极的第一聚焦电极和一部分的面向第一聚焦电极的第二聚焦电极形成；以及第二四极透镜结构是由至少一部分面向第三聚焦电极的第二聚焦电极和一部分的面向第二聚焦电极的第三聚电极形成。
根据本发明的另一方面，其提供的彩色显示***包括：一具有电子枪的彩色阴极射线管，该射线管在轴线上按秩序间隔着至少一阴极、控制电极、一加速电极、一聚焦电极及一阳极，其中聚焦电极在轴线上按序间隔包括至少一第一聚焦电极、一第二聚焦电极和一第三聚焦电极，第一聚焦电极面向加速电极；一第一四极透镜结构，由至少一部分面向第二聚焦电极的第一聚焦电极和一部分面向第一聚焦电极的第二聚焦电极形成；一第二四极透镜结构，由于至少一部分面向第三聚焦电极的第二聚焦电极和一部分面向第二聚焦电极的第三聚焦电极形成；以及一动态聚焦电压，它随电子束的偏转变化至一比加到第二聚焦电极电压为高的电压，动态聚焦电压加到第一和第三聚焦电压，使得第一四极透镜结构对电子束产生水平发散和垂直聚焦作用，而第二四极透镜结构对电子产生水平聚焦和垂直发散作用。
根据具有前述结构的本发明，当电子束不受偏转时，可使水平和垂直透镜的放大率在形成于第三聚焦电极和阳极间的主透镜中做得彼此相等，且由阴极所发射的电子束产生几乎成真实的圆形和小的射束点。
电子束的偏转量增加时，电子束由第一聚焦电极和第二聚焦电极间形成的四极透镜所产生的水平发散和垂直聚焦作用、继而由第二聚焦电极和第三聚焦电极间形成的四极透镜所产生的垂直发散和水平聚焦作用，开始水平伸长，垂直水平透镜放大率间的不平衡被校正。此外校正量随电子束偏转量变化，透镜放大率的校正可按需要设计，电流密度在水平伸长的电子束中的分布和使用图6所示的加速电极20不同而变得几乎均一，降低了由于电子枪的装配误差引起的光晕中的不平衡量。
电子束不受偏转时，由阴极发射的电子束可以由在第三聚焦电极和阳极间形成的主透镜提供一真实的圆形和小的射束点。
此外，根据本发明，当电子束被偏转、加到第一聚焦电极的电压上升时，在加速电极和第一聚焦电极间的间隔中的电场强度增加(透镜放大率增加)，而离开加速电极的电子束的发散角减小。
电子束发散角的这种缩小，在电子束受偏转时减少两个四极透镜前一个里的射束直径和主透镜里的射束直径；抑制大电流下电子束的水平扩展；减少主透镜的球差影响和由磁偏转场产生的偏转象差的影响。这两个象差的减少在小至大的电流范围下改进了整个荧光屏上射束点的形状的均匀性。
图1是横截面视图，说明使用了本发明的彩色阴极射线管的结构实例。
图2说明磁偏转场，作用在由偏转线圈产生的电子束。
图3A和3B说明由磁偏转场产生的电子束的偏转和电子束点形状的畸变。
图4说明荧光屏上的射束点的形状。
图5是横截面视图，说明先有技术电子***构。
图6是平面图，说明图5所示的箭头100方向上的加速电极。
图7是图5所示的箭头101方向上的第二聚焦电极的平面视图。
图8是图5所示的箭头102方向上的第三聚焦电极的平面视图。
图9说明在图5所示的工作电压下荧光屏上的射束点形状。
图10是表示电子束上透镜作用的示意图。
图11说明第二聚焦电极中的平行板(垂直板)和固定在第三聚焦电极的平行板(水平板)对射束点的影响。
图12说明固定在第三聚焦电极的平行板(水平板)对射束点的影响。
图13A和13B用光学等效物说明电子束受水平偏转时电子束的轨迹。
图14和14B使用光学等效物说明水平和垂直透镜放大率由加速电极缝隙产生的校正。
图15是横截面视图，说明本发明彩色阴极射线管所用的电子枪的一实施例的结构。
图16A和16B分别说明第一聚焦电极在图15所示的箭头103方向上的正视图和对电子束的作用。
图17说明在图5中所示的加速电极的附近对电子束的透镜作用。
下面参考附图以详细说明本发明的实施例。
图15是一横截面视图，说明本发明供彩色阴极射线管用的电子枪的一个实施例的结构。
图16A为第一聚焦平板电极在图15所示的箭头103的方向上的正视图，图16B说明图16A中所示的电极对电子束的作用。
在图15、16A和16B中，符号K1、K2和K3表示阴极，编号10为控制电极，20为加速电极，30为第一聚焦电极，35为第一聚焦平板电极，40为第二聚焦电极，48为边缘电极，50为第三聚焦电极，60为阳极，11、12、13、21、22、23、31a、32a、33a、31b、32b、33b、41a、42a、43a、41b、42b、43b、51a、52a、53a、51b、52b、53b、61、62和63分别为其电子束通道孔径，36、37和38为垂直伸长的矩形孔径，44、45、46和47为垂直板，以及54和55为水平板。
符号C表示电子枪轴线(与管子的轴线重合)，S1为各侧边电子束离电子枪轴线C的位移，以及S2为阳极60的各侧电子束通道孔径61和63离电子枪轴线C的位移。
第一聚焦电极30具有圆形通道孔径31a、32a、33a、31b、32b和33b。第一聚焦平板电极35具有垂直伸长的矩形孔径36、37和38，且被电连接至第一聚焦电极30。
在第三聚焦电极50侧面的第二聚焦电极40的端面上具有由四块垂直平行板44、45、46和47形成的第一平板电极(垂直板)，这四块平行板固定在各三个圆形电子通道孔径41b、42b和43b的相对侧边上。第二聚焦电极40具有边缘电极48，后者围绕着第一平板电极，并从该垂直平板的端部44a、45a、46a和47a朝第三聚焦电极50延伸一预定距离。
在第二聚焦电极40的侧边的第三点聚焦电极50的端面中具有圆形的电子束通道孔径51a、52a和53a，并具有由一对固定在其上的水平平行板54和55形成的第二平板电极朝第二聚焦电极40延伸，以便垂直夹住电子束通道孔径。
组成第二平板电极的平行板54和55的端部54a和55a伸入第二聚焦电极40的边缘电极48，并沿着电子枪的轴线与垂直平行板的端部44a、45a、46和47a隔开一预定间隔L。
在阳极60的端面中，形成有三个圆形电子束通道孔径61、62和63。阳极60中侧边电子束通道孔离电子枪轴线的位移S2，和阳极K1和K3以及控制栅10、加速电极20、第二聚焦电极40和第三聚焦电极50的侧边电子束通道孔径的位移S1，S2和S1间保持着S2＞S1的关系，在第三聚焦电极50和阳极60之间形成一主透镜，侧边电子束SB1和SB2设计成在荧光屏上的会聚成中心电子束CB。
电子枪工作时，在阴极上加50至170V，在控制栅上加0至-150V，在加速电极上加200至1000V，在第二聚焦电极40上加4至10KV(以后称为Vf)，在阳极上加23至30KV(以后称为Eb)，以及动态电压DVf，它随第一聚焦电极30、第一聚焦平板电极35和第三聚焦电极50上的电子束的水平和垂直偏转同步地变化。
电子束不受偏转时，在第一聚焦电极30、第一聚焦平板电极35、第二聚焦电极60和第三聚焦电极50之间无电位差。因此，由于第一聚焦平板电极35中的垂直伸长的矩形孔径36、37和38、第二聚焦电极40中的平行板(垂直板)44、45、46和47，以及固定在第三聚焦电极50上的平行板(水平板)54和55，故对电子束没有影响，来自阴极的电子束，由于形成在第三聚焦电极50和阳极60的主透镜的作用，在荧光屏上形成圆而小的射束点。
当电子束的偏转量增加时，第三聚焦电极30的电位增加，如图17所示，第一聚焦电极30和加速电极20间的电位差进一步增加，在第一聚焦电极30和加速电极20之间以实线表示的等电位线E1、E2和E3变为由虚线表示的更为弯曲的等电位线E′1、E′2和E′3。
此时的电子束较磁偏转场为0时受到较强的聚焦作用，第一聚焦电极30的孔径31b中电子束轨道BC的射束发散的角度缩小为Be表示的轨迹，而电子束先是进入第一聚焦平板电极35和第二取焦电极40之间，其横截面因四极透镜作用而水平伸长，然后连续进入第二聚焦电极40和第三聚焦电极50之间和第三聚焦电极50和阳极之间的透镜。
动态电压变化量(例如，对于荧光屏的有用扫描面积而言，此电压为200至800V)接近加到加速电极20(例如为200至1000V)的电压，被加到面向供有较低电压(例如200至1000V)、并和射束偏转同步的加速电极20的第一聚焦电极30，导致有效的动态聚焦变化。
彩色阴极射线管的荧光屏的有用扫描区的动态差分聚焦电压Dv和由控制电极10测量的加到加速电极20的电压Av最好能满足下列不等式：
0.2≤Dv/Av≤4
式中动态差分聚焦电压Dv是当电束在荧光屏的中心处的动态聚焦电压和当电子束在荧光屏的有用扫描区的极右或左边缘和上或下底处的动态聚焦电压之间的电压差。
在本发明中，电子束受偏转时，电子束由于电流增加引起的扩张可以通过加速电极20由加强的聚焦透镜的作用加以抑制，特别是可以抑制由于第一聚焦平板电极35和第二聚焦电极40之间形成的四极透镜的在主透镜的水平扩张作用引起的球差效应。
虽然在第一聚焦平板电极35和第二聚焦电极40之间形成的四极透镜效应由于电子束的直径对四极透镜的直径的比值的减少而减少，磁偏转场中的射束直径也可减少，由磁偏转场(四极透镜)引起的象差可减少，而水平和垂直放大率之间的不平衡的校正可以保持下来。
电子束偏转量增加时，第一聚焦电极30、第一聚焦平板电极35和第三聚焦电极50的电位变得比第二聚焦电极的电位高，如图16B所示，垂直伸长的发散透镜由第一聚焦平板电极35的垂直伸长的缝隙36、37和38形成，电子束在水平方向受到较垂直方向强的发散作用(Fh＞Fv)，因而其横截面受到水平伸长。
前述使电子束垂直伸长用的四极透镜电场由第二聚焦电极40中的平行板(垂直板)44、45、46和47及固定在第三聚焦电极50上的平行板(水平板)形成，第三聚焦电极50和阳极60之间的电位差下降，主透镜的聚焦作用变弱。
由于四极透镜的直径和由第一聚焦平板电极35和第二聚焦电极之间定形的水平伸长的电子束比起来是大的，电流密度分布变得均一。供水平伸长的电子束用的透镜放大率的不均衡由第二聚焦电极40和第三聚焦电极50之间，以及由第三聚焦电极50和阳极之间来校正。
根据本发明，可在整个荧光屏上获得满意的清晰度。
如上所述，根据本发明，电子束不受偏转时，由阴极发射的电子束受到在第三聚焦电极和阳极之间的主透镜的相等的水平与垂直透镜放大率的作用，使得电子束点变得几乎是真实圆形和小的形状。
当电子束的偏转量增加时，由于形成在第一聚焦电极和第二聚焦电极的四极透镜施加的水平发散和垂直聚焦作用，电子束在水平方向伸长，然后，由于形成在第二聚焦电极与第三聚焦电极之间的四极透镜施加的垂直发散和水平聚焦作用而改正了垂直和水平的透镜放大率之间的不平衡。
根据本发明，可在由高至低亮度的整个荧光屏上获得满意的清晰度。

Claims (5)

1.一种彩色阴极射线管，具有电子枪，电子枪在轴向按秩序间隔包括至少一阴极、一控制电极、一加速电极、一聚焦电极和一阳极，其改进包括：
所说聚焦电极按秩序间隔包括：第一聚焦电极、第二聚焦电极和第三聚焦电极，所说第一聚焦电极面向所说加速电极，
一第一四极透镜结构，形成在至少一部分面向所说第二聚焦电极的所说第一聚焦电极和一部分面向所说第一聚焦电极的所说第二聚焦电极，以及
一第二四极透镜结构，形成在至少一部分面向第三聚焦电极的所说第二聚焦电极和一部分面向所说第二聚焦电极的所说第三聚焦电极。
2.根据权利要求1的阴极射线管，其中所说第一聚焦电极与所说第三聚焦电极在所说彩色阴极射线管里互相连接。
3.一种包括彩色阴极射线管的彩色显示***，所说彩色阴极射线管具有电子枪，电子枪在轴向按秩序间隔包括至少一阴极、一控制电极、一加速电极、一聚焦电极和一阳极，其改进包括：
所说聚焦电极按秩序间隔包括：第一聚焦电极、第二聚焦电极和第三聚焦电极，所说第一聚焦电极面向所说加速电极，
一第一四极透镜结构，形成在至少一部分面向所说第二聚焦电极的所说第一聚焦电极和一部分面向所说第一聚焦电极的所说第二聚焦电极，以及
一第二四极透镜结构，形成在至少一部分面向所说第三聚焦电极的所说第二聚焦电极和一部分面向所说第二聚焦电极的所说第三聚焦电极，
其中一随电子束的偏转变化至高于加至所说第二聚焦电极的电压的动态聚焦电压被加到所说第一和第三聚焦电极，使得所说第一四极透镜结构对电子束产生水平发散和垂直聚焦作用，所说第二四极透镜结构对电子束产生水平聚焦和垂直发散作用。
4.根据权利要求3的彩色显示***，其中动态差分聚焦电压和加至所说加速电极、并相对于所说控制电极测量的电压Av选择得满足下列不等式：
0.2≤Dv/Av≤4
所说动态差分聚焦电压是下列之间的电压差，即电子束在所说彩色阴极射线管的荧光屏的中心处的动态聚焦电压与电子束被偏转至所说荧光屏的有用扫描区的角落时的动态聚焦电压之间的电压差。
5.根据权利要求3的彩色显示***，其中加到所说控制电极上的电压是在-150至0V范围里，
加到所说加速电极的电压是在200至1000V范围里，
加到所说第二聚焦电极的电压是在4至10KV的范围里，
加到所说阳极的电压是在23至30KV的范围里，以及
加到所说第一和第三聚焦电极的电压是在动态差分聚焦电压加上加到所说第二聚焦电压上的电压的范围里，
动态差分聚焦电压的所说范围是在200至800V的范围里，以及
所说动态差分聚焦电压是下列两电压之差，即电子束在所说彩色阳极射线管的荧光屏中心处时的动态聚焦电压和电子束被偏转到所说荧光屏有用扫描区的角落时的动记聚焦电压之间的电压差。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1846292B (zh) * 2003-09-03 2010-11-24 艾克塞利斯技术公司 用于带电荷的射束输送的单极静电四极透镜及切换方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5936338A (en) * 1994-11-25 1999-08-10 Hitachi, Ltd. Color display system utilizing double quadrupole lenses under optimal control
JP2000156178A (ja) 1998-11-20 2000-06-06 Toshiba Corp 陰極線管
TW446984B (en) * 1999-01-26 2001-07-21 Toshiba Corp Color cathode ray tube device
KR100384675B1 (ko) * 2000-11-28 2003-05-22 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 칼라 수상관
KR20030033217A (ko) * 2001-10-19 2003-05-01 삼성에스디아이 주식회사 유니-바이 포텐셜 렌즈를 가지는 음극선관용 전자총

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0640468B2 (ja) 1985-09-09 1994-05-25 松下電子工業株式会社 カラ−受像管装置
JP2645061B2 (ja) * 1988-03-11 1997-08-25 株式会社東芝 カラー受像管装置
JPH07134953A (ja) * 1993-11-09 1995-05-23 Hitachi Ltd カラー受像管

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1846292B (zh) * 2003-09-03 2010-11-24 艾克塞利斯技术公司 用于带电荷的射束输送的单极静电四极透镜及切换方法

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