CN1326186C - 具有改进的电子枪的阴极射线管 - Google Patents

Abstract

一种阴极射线管，具有低聚焦退化、最佳的聚焦特性和改进的分辨率，这是通过优化在边缘部分的水平内径和在校正电极的一个外电子束通孔的外端到另外的一个外电子束通孔的外端之间的关系实现的，所说的边缘部分是构成用于聚焦电子束到屏幕上的电极的主透镜的一个公用的开口部分。

Description

具有改进的电子枪的阴极射线管

技术领域

本发明涉及到阴极射线管，尤其涉及到一种具有低的聚焦退化、最优化的聚焦特性和改进的分辨率的阴极射线管，这是通过优化在边缘部分的水平内径和在校正电极的一个外电子束通孔的外端到另外的外电子束通孔的外端之间的关系实现的，边缘部分是构成用于聚焦电子束到屏幕上的电极的主透镜的一个公用的开口部分。

背景技术

图1说明相关技术的阴极射线管。

如在图中所示，阴极射线管通常包括：一个在内表面上涂有R、G和B荧光物质的荧光屏1，一个与具有颜色选择功能的阴罩2连接的面板3，和一个与面板3连接的漏斗形装置4，因此一起形成一个真空外壳，在漏斗形装置4中形成一个颈部。

电子枪5被放置在漏斗形装置4的颈部，并且，一个用于水平和垂直偏转从电子枪5射出的电子束8的偏转线圈6与颈部的外边连接。

而且，为了控制或调整电子束8的偏转速率，一个被施加图像信号的差值的VM(速率调整)线圈7被附接到颈部的外周表面上。

电子枪5包括一个三极管部分和一个主透镜。三极管部分包括：一个具有内置加热器的阴极、一个控制电极和一个加速电极，用于控制和加速从阴极射出的热电子，所有这些均同轴排列。主透镜包括：一个聚焦电极和一个阳极，用于聚焦和最后加速由三极管部分生成的电子束。同时，一个屏蔽罩被附接到阳极。

在阴极里面的内置加热器，通过心柱管脚5a被连接到电源，并且，用于固定电子枪5到颈部上的B.S.C(球状空间连接器--Bulbe SpaceConnector)5b被形成在屏蔽罩的一个端部。

当阴极的里面的加热器通过心柱管脚5a被连接到电源时，电子束(通常为R、G和B电子束)从电子枪5射出。从电子枪射出的这些R、G和B电子束8通过电子枪的电极被控制、聚焦和加速，并通过偏转线圈6进行水平及垂直偏转。然后，偏转的电子束落在荧光屏1上的指定位置，激活各荧光物质，并随后，显示一个所需要的图像。

尤其是，通过偏转线圈6，从电子枪5射出的电子束8在水平及垂直方向上发生偏转，并且，这些偏转的电子束8通过在阴罩2上形成的电子束通孔，并且击打荧光屏1。结果，彩色图像显示在屏幕上。

为了改善分辨率(即：图像对比度)，或者换句话说，为了更清楚地区分图像的亮区和暗区，一些制造商施加一个与图像信号的差值成比例的电流到偶极线圈，并且，试图通过偏转线圈6在图像的亮区和暗区调整电子束的偏转速率。

上述方法基本的技术原理是：VM线圈7排列在与偏转线圈6的水平偏转线圈6相同的方向上，并且，VM线圈7的偶极线圈控制电子束8的瞬间扫描速率，因此，改善图像的对比度。

图2是说明阴极射线管使用的同轴电子***构的图。如在图中所示，具有内置加热器10的阴极11以分别与R、G和B同轴的方式安排，并且，第一电极(G1电极)12、第二电极(G2电极)13、第三电极(G3电极)14、第四电极(G4电极)15、第五电极(G5电极)16和第六电极(G6电极)17，全部都是普通的阴极栅，被依次排列。在第六电极17的上面部分上是一个屏蔽罩18，其上的B.S.C 5b用于把电子枪与真空管电连接，并因此固定电子枪到颈部上。

施加到第一电极12的电压Vg1通常是一个接地电压，施加到第二电极13的电压Vg2的范围从400V到1kV，且用于聚焦而施加的电压的范围从20kV到30kV。

第五电极16和第六电极17的里面是一个三个电子束通过的公用开口部分，静电场控制电极161和171，叫做内校正电极，分别被内置，从公用开口部分凹入预定深度(d)。另一个校正电极181也被附接于与第六电极17连接的邻近的屏蔽罩18。

第五电极16被指定为聚焦电极，并且，第六电极被指定为阳极。

对于具有上述结构的电子枪，当内置在阴极11的加热器10通过心柱管脚5a被连接到电源时，电子从阴极的表面射出，并且，这些电子，更具体地说是电子束8，被第一电极12控制，这是一个控制电极，并且，被第二电极13加速，这是一个加速电极。然后，电子束的一部分被安置在第二电极13和第五电极16之间的切变聚焦透镜聚焦和加速，但是，电子束主要地被形成主透镜的第五和第六电极16和17聚焦和加速。

电子束在水平和垂直方向上被偏转线圈偏转，通过阴罩2，并且击打荧光物质发光的荧光屏1，在屏幕上显示一个图像。

图3说明一种相关技术的三极管透镜，其中，在第一电极12和第二电极13上的电子束通孔被布置在彼此的对边上。

如在图中所示，第一电极12具有用于R、G和B电子束的三个电子束通孔121、122和123，并且，这些电子束通孔121、122和123被形成在狭槽124、125和126上，狭槽124、125和126凹入该电极预定的深度。

第一电极12的电子束通孔121、122和123的每一个被水平延长，即：其水平长度(H)大于垂直长度(V)。而且，凹入该电极预定深度的狭槽124、125和126也被水平延长，即：其水平长度(Dh)大于垂直长度(Dv)。

同样地，第二电极13具有对应于R、G和B电子束的三个电子束通孔131、132和133，并且，这些电子束通孔131、132和133被形成在狭槽134、135和136上，狭槽134、135和136凹入该电极预定的深度。第二电极13的电子束通孔131、132和133的每一个被水平延长，即：其水平长度(H)大于垂直长度(V)。同时，凹入该电极预定深度的狭槽134、135和136的每一个被垂直延长，即：其水平长度(Dh)小于垂直长度(Dv)。

另一方面，第三电极14的电子束通孔全部是圆的。

图4说明在相关技术的电子枪中形成主透镜的电极的局部切开的结构。

如在图4中所示，在形成主透镜的第五和第六电极16和17的相对的表面上，形成被称为边缘部分162和172的用于三个电子束的公用开口部分。又，内校正电极161和171是具有垂直延长的电子束通孔163、164和165以及173、174和175的静电场控制电极，各电子束通孔具有小于垂直长度(同轴的方向)的水平长度(同轴的方向)，内校正电极161和171被形成在从边缘部分162和172凹入该电极预定深度的地方。

为了聚焦每一个R、G和B电子束在荧光屏上的一个点上，上面已经讨论的应用同轴型的电子枪的彩色阴极射线管采用一个使用不均匀磁场的自聚焦偏转线圈。这是因为在同轴型的电子枪中的R、G和B电子束被水平安排在一个同轴方向中。

尤其是，由自聚焦偏转线圈生成的磁场，对于水平偏转磁场具有针垫形，对于垂直偏转磁场具有桶形，因此，围绕荧光屏的失会聚能够被校正。

当在水平方向发散电子束时，偏转磁场的四重元件在垂直方向聚焦电子束。因此，在垂直方向上的电子束，与在水平方向上的电子束相比较，更聚焦在较短距离的屏幕上。结果，电子束的垂直方向在屏幕上凸起或升高(这种现象被叫做“光圈”现象)，使得图像的质量变坏。

即：因为偏转磁场不被施加到屏幕的中央部分，所以，在屏幕的中央部分处，一个电子束点具有一个清晰的形状。然而，电子束在水平方向被发散和在垂直方向被过度地聚焦时，生成一个光圈，它是一个具有扭曲的高密度的水平延长的中心，和在中心的上边和下边处具有低密度的模糊图像，这尤其恶化了在屏幕的***部分处的分辨率。

因此，如果偏转线圈生成一个不均匀的磁场，那么，看到屏幕的***部分上的电子束落点变坏是相当自然的。

当阴极射线管变大或者偏转角度被增加时，上述问题变得更坏。考虑到现在的消费者喜欢大尺寸的阴极射线管，并且，偏转角度与(图像)阴极射线管的尺寸成正比例增加，毫无疑问有必要解决电子束落点变坏的问题。

解决上述问题的一种方法是由电子枪生成一个四重元件，取消由自聚焦型偏转线圈生成的四重元件。在这样的方式中，水平和垂直能够被同时聚焦在一个点上。

这就是说，为了形成一个四重的透镜，一个聚焦电极能够被分成两个聚焦电极，例如，第一聚焦电极和第二聚焦电极，然后，一个动态的四重电极被布置在第一和第二聚焦电极之间，以在四重电极处生成一个电位差。使用这一四重透镜，像散现象能够被补偿。

然而，要完全地去掉光圈现象，上述方法是不够的，因为，对于屏幕的中央部分和***部分，电子束行进距离是不同的。例如，在屏幕的***部分的电子束通常被聚焦在屏幕的前面，不是在屏幕上。

为了改进上述问题，当一个电子束被偏转到屏幕的***时，制造商运用一个与偏转频率同步的动态电压(变化的电压)。按这种做法，主透镜的电力被减弱，使得能够调整电子束的聚焦距离，因此补偿像散现象。

现在用于改进屏幕的分辨率的另一个开发方法是通过应用上述VM线圈7、线圈磁场敏感电子枪和底盘电路增强在图像边缘处的对比度。

尤其是，为减少具有重复边缘的图像水平落点尺寸，VM线圈7是有效的，因为它在电子束的水平方向上发挥作用。

长话短说，为减少图像落点尺寸的许多传统方法是紧密地与第一电极12的电子束通孔121、122或123的尺寸减少结合在一起(参见图3)。尽管人们假定：当他们减少电子束通孔的尺寸时，电子束尺寸将自然地被减少，但是，这一方法增加了下面的缺点。

在TV电子枪的情况中，例如，当为了增加亮度而较大的电流被施加到电子枪时，自由空间电子的推斥力增强，结果，这就变得更难于调整电子束的发散的角度并因此控制电子束的尺寸。而且，当电子束通孔的尺寸被减少时，落点消隐电压也被降低，因此使得电子束的驱动特征变坏。结果，增加聚焦特性的电流密度和亮度变得更困难以致于聚焦特性变差。

当涉及TV使用的高电流阴极射线管时，水平方向的落点尺寸，比在垂直方向的落点尺寸，相对容易减少。这是因为上面提到的VM线圈7和改进的分辨率的影响。

制造商多次使用传统的方法来减少垂直方向的落点尺寸。在这种传统方法中，通过减少垂直尺寸(V)，水平延长第一电极(G1)12的电子束通孔121、122和123。

然而，第一电极(G1)12的电子束通孔121、122或123垂直尺寸的减少，产生第一电极(G1)12的水平延长孔，并且，这一水平延长的孔(即：H＞V)随后引起在水平发散角度和垂直发散角度中的差异。通常，如果垂直尺寸被极端地减少，如在图5中所示，而因此，电子束通孔在水平方向的延长比想要的更多，在三极管部分中的水平发散角度变得相对大于垂直发散角度。因此，原来期望的结果不容易被获得。

同时，具有不对称大孔径的电子枪有下面的问题。

例如，为了控制电子束的散射现象，具有公用电子束通孔的第五电极16和第六电极17的里面，有校正电极161和171。尤其是，校正电极的形状很密切地与电子枪的S-值(分离值)有关，即：校正电极的各电子束通孔163、164、165、173、174、和175中的水平直径不能够大于S-值。

至于第一电极12、第二电极13和第三电极14，S-值表示在中间电子束通孔的中央和外电子束通孔的中央之间的距离。

由被布置在第五和第六电极16和17里面的校正电极161和171的电子束通孔形成的中间电子束的主透镜的水平有效透镜直径，相对小于由第五和第六电极16和17和校正电极161和171的边缘部分162和172的外形形成的外电子束的主透镜的水平有效透镜直径。

因此，虽然它能够在屏幕上形成一个优良的电子束落点，但是，中间电子束的落点尺寸大于外边电子束的落点尺寸。

另外，因为中间电子束，它是一种绿色荧光物质，具有比红色或蓝色荧光物质更高的发光效率，所以，它看起来比较大。因此，相对于外电子束，中间电子束聚焦的相对退化变得更严重。于是，这种中间电子束的相对退化使得分辨率变差。

而且，如果中间电子束通孔的水平直径大于S值以放大中间电子束的主透镜的水平有效透镜直径的，那么，由校正电极的外形形成的外电子束的主透镜的水平有效透镜直径的中央由S值偏移，并且，外电子束不能够透过主透镜直径的中央，而是通过它的***部分。

在这样的情况中，聚焦的电子束变成两边不对称，并且，一边(或者左边或者右边)是光圈的或者图象发晕，因此，引起具有差分辨率的彗差。

发明内容

本发明的一个目的是至少要解决上述的问题和/或缺点并至少提供后面说明的优点。

于是，本发明的一个目的是，通过增加电子枪的有效主透镜的直径提供一种具有由于在屏幕上的放大的水平方向的落点获得的较低的分辨率退化和具有改进的聚焦特性的阴极射线管，解决前述问题。

本发明的另一个目的是要提供一种具有改进的分辨率和聚焦特性的阴极射线管，这是通过水平延长控制电极的电子束通孔以减少在屏幕上的电子束的垂直落点尺寸，并通过增加有效透镜直径限制水平方向的发散角度的增加而实现的。

本发明的另一个目的是要提供一种用于具有改进的聚焦特性和分辨率阴极射线管的电子枪，这是通过适当地优化在边缘部分的水平内径(Dr)和在主透镜内形成的校正电极的一个外电子束通孔的外端到另外的电子束通孔的外端的水平距离(Di)之间的关系实现的，边缘部分是为了形成用于构成电子枪的主透镜的聚焦电极和阳极的相对表面的公用开口部分。

通过提供一种阴极射线管实现前述的和其它的目的和优点，这种阴极射线管包括：一个具有在其内表面上形成的荧光屏的面板；一个与面板连接的漏斗形装置；一个放在漏斗形装置中的电子枪，电子枪发射电子；一个偏转线圈，偏转线圈用于在水平和垂直方向上偏转电子束；和一个用于选择电子束的颜色的阴罩，其中，电子枪包括：一个用于发射电子束的阴极，一个用于控制电子束的发射量的第一电极，一个用于加速电子束的第二电极，至少两个用于构成预聚焦透镜的、聚焦指定量的电子束的电极，以及至少两个用于构成主透镜的、聚焦电子束到屏幕上的主透镜形成电极，并且一个主透镜形成电极的开口部分的水平内径(Dr)和里边安装有三个电子束通孔的校正电极的一个外电子束通孔的外端到其它外电子束通孔的外端之间的水平距离(Di)满足关系：0.97≤Di/Dr≤1.03。

形成在至少一个主透镜形成电极上的校正电极的外电子束通孔的水平尺寸(Sx)和中间电子束通孔的水平尺寸(Cx)满足关系：0.6≤Cx/Sx≤0.75。

与被施加阳极电压的电极相对着的主透镜形成电极中的一个的Di/Dr大于被施加阳极电压的电极的Di/Dr。

与被施加阳极电压的电极相对着的主透镜形成电极中的一个的Cx/Sx小于被施加阳极电压的电极的Cx/Sx。

形成在至少一个主透镜形成电极上的校正电极的Sx是6.8mm或者更小。

在第一电极上的电子束通孔的水平尺寸等于或大于其垂直尺寸。

水平延长的电子束通孔或者水平延长的狭槽被形成在第二电极上。

从一个开口部分到至少一个主透镜形成电极的校正电极的深度(d)是在3.2-4.2mm的范围里。

从一个开口部分到一个被施加阳极电压的电极的一个校正电极的深度(d)大于从一个开口部分到一个相对电极的一个校正电极的深度(d)。

面板的外表面基本上是平面，而面板的内表面具有指定的曲率。

最后，偏转线圈被安装在上面的漏斗形装置的线圈安装部分的形状，沿着从漏斗形装置的颈部侧到面板侧的方向，逐渐从圆形变成非圆形。

本发明的另外的优点、目的和特性在下面的说明部分中将阐明一部分，而对于本领域的熟练技术人员，通过下面的测试，另一部分也将会明白，或者可以从本发明的实践获得。按照在权力要求中指出的，可以实现和获得本发明的目的和优点。

附图说明

参考下面的附图将详细说明本发明，图中，相同的引用数字指的是相同的元件。

图1说明相关技术的阴极射线管的结构；

图2说明使用在相关技术的阴极射线管中的同轴电子***构；

图3说明用于构成按照相关技术的三极管部分的透镜的第一电极和第二电极，其中，形成在每一个电极上的电子束通孔是彼此相对着的；

图4说明用于构成相关技术的电子枪的主透镜的电极的结构；

图5图解说明形成在第一电极上的电子束通孔的水平和垂直尺寸和发散角度之间的关系；

图6为用于形成按照本发明的主透镜的一个电极的前视图；

图7图解说明确定电子束的落点尺寸的主要因素；

图8描述彗差现象的出现；

图9图解说明彗差与在中间电子束通孔的中央和外电子束通孔的中央之间的间隔(图6中的Dbt)之间的关系，假定S＝5.5；及

图10图解说明落点尺寸和中间电子束通孔的水平尺寸对外电子束通孔的水平尺寸的比率之间的关系。

具体实施方式

参考附图，下面的详细说明将介绍按照本发明的优选实施例的阴极射线管。

本发明的阴极射线管包括：一个具有在内表面上形成的荧光屏的面板，一个与面板连接的漏斗形装置，一个发射电子的电子枪，一个偏转线圈，偏转线圈用于在水平和垂直方向上偏转电子束，和一个具有电子束颜色选择功能的阴罩。

优选地，面板的外表面基本上是平面，并且，内表面具有指定的曲率。又，漏斗形装置具有一个偏转线圈被安装在上面的线圈安装部分，而且，线圈安装部分的形状，沿着从颈部侧到面板侧方向上，逐渐从圆形变成非圆形。

在这种类型的阴极射线管中，同轴电子枪的电极按照相等的间隔放置，与电子束的行进路径成直角，这是为了控制由阴极生成的电子束到预定的强度，并因此帮助它们到达屏幕。

尤其是，有三个互相独立的阴极，一个第一电极(G1电极)，它是与第一个三个阴极隔开一个预定距离的另外三个电极的共栅极，一个第二电极(G2电极)，一个第三电极(G3电极)，一个第四电极(G4电极)，一个第五电极(G5电极)和一个第六电极(G6电极)，第二到第六电极以相等的间隔从第一电极排列。又，在第六电极(G6电极)的上面部分是一个安装有B.S.C的屏蔽罩，B.S.C用于把电子枪电连接到阴极射线管，并固定电子枪到阴极射线管的颈部。

为了看到电子枪怎样工作，当内置在阴极射线管中的加热器通过心柱管脚连接到电源时，电子束从阴极的表面射出，并且，这些电子束被第一电极(G1)控制，第一电极(G1)是控制电极，被第二电极(G2)加速，第二电极(G2)是加速电极。电子束的一部分被形成在第二电极(G2)、第三电极(G3)、第四电极(G4)和第五电极(G5)中的切变聚焦透镜聚焦/加速，但是，电子束主要被一起形成主透镜的第五电极(G5)，第五电极(G5)是聚焦电极，和第六电极(G6)，第六电极是正极，聚焦/加速。然后，电子束通过阴罩，并击打在荧光屏上发光。

尤其是，在控制电极(G1)具有水平延长的电子束通孔的情况中，即：电子束通孔的水平方向的尺寸(H)大于垂直方向的尺寸(V)，在水平方向上的发散角度被增加，并且，在主透镜上的电子束的入射直径也被增加，结果引起对主透镜的球面像差的严重影响。为了使得主透镜的球面像差影响最小化，因此，主透镜的有效透镜直径应该被增加，并且，主透镜形成电极的测量标尺应该被建立。

参考图4，用于构成大直径主透镜的各电极16和17的相对表面具有一个边缘部分162和172，这是各电子束通过的公用的开口部分，并且，各主透镜形成电极16和17的里边是分别具有电子束通孔163、164和165或173、174和175的内校正电极161或171。

在本发明中，用于形成主透镜的相对着的电极16和17中的至少一个具有一个深度(d)，从形成公用开口部分的边缘部分162或172到校正电极的距离，其范围从3.2mm到4.2mm。更优选地，从作为公用开口部分的边缘部分172到被施加阳极电压的电极17的凹入的校正电极171的深度(d)，大于从另一个作为公用开口部分的边缘部分162到电极16的凹入的校正电极161的深度(d)。

而且，在具有生成大的水平方向发散角度的电子束的三极管部分的电子枪的情况中，各边缘部分162和172的里边的水平尺寸(Dr)，和内校正电极161和171的在一个外电子束通孔的外端到其它的外电子束通孔163和165/173和175的外端之间的水平距离(Di)，被限制在特定的范围内。

传统的主透镜的问题是：中间电子束的主透镜的有效透镜直径小于外电子束的主透镜的有效透镜直径。因此，为了放大各主透镜形成电极上形成的电子束通孔，有必要使得中间电子束的主透镜的有效透镜直径接近于外电子束的主透镜的有效透镜直径。换言之，外电子束通孔163、165、173和175的测量标尺，即：各中间电子束通孔164和174的水平尺寸(Cx)对各外电子束通孔163、165、173和175的水平尺寸(Sx)的比率，应该被限制在特定的数值范围内。

对于本发明，尤其是，Di对Dr的比率，即：Di/Dr，被设置成在范围0.97＜Di/Dr＜1.03内，如在图6中所示。这有些不同于大多数相关技术的电子枪，其Di/Dr满足条件：0.89＜Di/Dr＜0.92。

又，Cx和Sx被设置成能够满足条件0.6＜Cx/Sx＜0.75。根据几个进行的试验，当上述条件被满足时最佳的聚焦特性被获得。

如前面讨论过的，图5图解说明形成在作为控制电极的第一电极12上的各个电子束通孔的水平方向尺寸(H)和垂直方向尺寸(V)之间的关系。如在图中所示，当H/V增加时，在水平方向上的电子束发散角度增加，但是，在垂直方向上的电子束发散角度减小。

简单地说，如果第一电极12的各电子束通孔121、122和123的水平尺寸(H)是相对地大于其垂直尺寸(V)，那么，在水平方向上的电子束的发散角度增加。在这样的情况中，在垂直方向上的发散角度被逐渐地减少。

然而，如果水平尺寸(H)对垂直尺寸(V)的比率超出某一特定的点，那么，水平发散角度被增加，并因此入射在主透镜上的电子束的水平直径也被增加，等于或大于由主透镜形成电极16和17形成的有效主透镜的水平直径的外点。结果，主透镜的球面像差的影响增强，在屏幕上的落点尺寸被增加，且因此分辨率也极度地变坏。

图7对上述内容进行详细地描述。

当设计电子枪的特征时，有一些对图像屏幕上的落点尺寸(Dt)产生影响的标准，例如，透镜的放大倍率、空间电荷推斥力和主透镜的球面像差。在这些中间，基本的电压情况、聚焦距离、电子枪的长度等等确定透镜放大倍率对电子束的落点尺寸(Dx)的影响，所以透镜放大倍率很少被用到，并且，作为电子枪的设计参数只有很小的意义。

空间电荷推斥力是一种现象：当电子束中的电子互相推斥和碰撞时，电子束的落点直径被放大。因此，为了减少由空间电荷推斥力引起的电子束的落点尺寸(Dst)的放大，将电子束的行进角度(叫做“发散角度”)设计得大一些是有利的。

相反地，主透镜的球面像差，是一种表示由通过根轴的电子和通过原轴的电子的聚焦距离的差异引起的落点直径(Dic)的放大的特征，随着入射在主透镜上的电子束的发散角度变小，主透镜的球面像差在屏幕上形成较小的落点直径。通常，在屏幕上的落点尺寸(Dt)能够通过使用后面的三个参数表示：Dx、Dst和Dic表示。

即： $D_t=\sqrt{{(D_x+D_{\mathrm{st}})}^2+D_{\mathrm{ic}}^2}$

尤其是，在减少空间电荷推斥力的的同时减小球面像差的最好方法是增加主透镜的直径。在这样做时，即使具有大的发散角度的电子束可能入射，但是，由于球面像差，落点尺寸将几乎不增加，并且，在电子束通过主透镜以后，空间电荷推斥力能够被减少，因此形成一个小的落点在屏幕上。

因此，第一电极(G1电极)的电子束通孔的水平尺寸对垂直尺寸的比率应该被适当地设置。优选地，水平尺寸等于/大于垂直尺寸。

而且，如果可能，第二电极(G2电极)的电子束通孔的水平尺寸对垂直尺寸的比率应该被适当地设置。作为一个示范性的实施例，第二电极的电子束通孔被水平延长，或水平延长的狭槽被形成。

尽管加速电极进行了仪器变换，在电子束通孔的水平尺寸对垂直尺寸的比率较小的情况下，在控制电极(G1)处的水平发散角度放大的减少受到了限制。为了使它成为可能，主透镜的有效直径应该被增加。

然而，为了增加主透镜的有效直径，必需考虑主透镜形成电极的测量标尺。遗憾的是，不可能无限制地增加主透镜的有效直径，并且在任何情况下，各个外电子束的左侧和右侧的透镜应该具有相互相等的直径。

如果上面的条件未达到，那么，聚焦在屏幕上的左侧电子束的电压值不同于聚焦在屏幕上的右侧电子束的电压值。结果，这种现象引起高的彗差值，这对分辨率产生致命的影响。

图8说明彗差现象的发生，其中，主透镜的中间和电子束集的中间互相交叉在一起，这一现象引起在屏幕落点处的单方向的光圈。

图9说明彗差与中间电子束通孔的中央和外电子束通孔的中央之间的间隔(在图6中的Dbt)之间的关系，给出的参考值为：S＝5.5。

这里，‘Dbt’表示在主透镜形成电极16和17的内校正电极161或171的外电子束通孔165或175的中央和中间电子束通孔164或174的中央之间的间隔。

在将彗差值转换为电压的情况中，如果彗差值是在100[V]的范围内，假定彗差值被认为是可用的，通过调整在三极管部分的第二电极或第三电极上的电子束通孔之间的S-值(间隔值)，电子束集的中央能够移动。然而，‘Dbt’应该是在低于6.8mm或等于6.8mm的范围内，因为它可能引起其它的严重问题。

如在图6中所示，上面解释主透镜形成电极的内校正电极的测量标尺的范围应该如何划定。即：内校正电极一个外电子束通孔的外端到另外的外电子束通孔的外端之间的距离(Di)大于边缘部分的里边的水平尺寸(Dr)，这是一个公用的开口部分，形成在主透镜形成电极的相对着的表面上。

如在图10中所示，落点尺寸依赖于外电子束通孔的水平尺寸(Sx)。从图中可以看出：在屏幕上的水平方向落点尺寸与水平尺寸(Sx)成反比。然而，当S-值变成大于6.8mm时，由中间电子束通孔形成的主透镜的有效透镜直径变得比外电子束的主透镜的有效透镜直径小得多，打破了外电子束和中间电子束之间的平衡，并使得分辨率变坏。因此，S-值的优选范围是6.0-6.4mm。

这时，中间电子束通孔的水平尺寸(Cx)对外电子束通孔的水平尺寸(Sx)的比率，即：Cx/Sx，是在范围0.6-0.75内。优选地，在用于形成主透镜的其它相对的(面对的)电极以外，与一个被施加阳极电压的电极相对的电极的Cx/Sx小于被施加阳极电压的电极的Cx/Sx。

在这样的情况中，边缘部分的里面的水平尺寸(Dr)和内校正电极的一个外电子束通孔的外端到其它的外电子束通孔的外端之间的距离(Di)应该被限制在如下所述的特定范围内，边缘部分是在主透镜形成电极的相对着的表面上的公用开口部分。

在中间电子束通孔的中央和外边电子束通孔的中央之间的间隔是6.9mm和更小，而外电子束通孔的水平尺寸(Sx)是在范围6.0-6.8mm内。并且，在这些范围中优选的情况满足关系0.97＜Di/Dr＜1.03。

又，在形成主透镜的相对着的电极以外，与被施加阳极电压的电极的相对着的电极的Di/Dr大于被施加阳性电压的电极的Di/Dr。

如上所述，虽然具有大的发散角度的电子束可以被入射，但是，通过增加主透镜的直径，阻止由于主透镜的球面像差导致的点尺寸的增加是可能的。

图10还说明了在中间电子束的落点直径和主透镜直径之间的关系。从图中可以看出，当中间电子束通孔的主透镜直径被增加时，由于主透镜的球面像差的落点直径的放大确实很少发生，因而减少屏幕上的图像的落点直径。

当阴极射线管变大并且具有较高的分辨率时，为了保持与这样的趋势同步，要满足一些特定的条件。例如，本发明引入了一种在控制电极上的水平延长的电子束通孔，因此减少在屏幕上的落点的垂直尺寸。虽然这种方法增加在水平方向的发散角度，但是，通过放大主透镜的有效透镜直径，这个问题能够被校正。

此外，因为中间电子束的水平方向落点的放大引起的分辨率的变差能够被阻止，并因此聚焦特性能够被改善。

尽管是参考优选的实施例说明和描述了本发明时，本领域技术人员将会明白：可以进行形式和细节上的各种变化，但是不会超出由权利要求确定的本发明的精神和范围。

前述的实施例和优点仅仅是样例，而不会成为对本发明的限制。本原理能够被容易地应用到其它类型的装置。本发明的说明是趋向于说明性的，不限制权利要求的范围。许多变换、修改和变化，对本领域技术人员是显而易见的，在权利要求书中，装置加功能的条款趋向于覆盖这里说明执行所述的功能的结构，不仅结构等价，而且有等价的结构。

Claims (11)

1、一种阴极射线管，包括：一个具有在内表面上形成的荧光屏的面板；一个与面板连接的漏斗形装置；一个放在漏斗形装置中的电子枪，电子枪发射电子；一个偏转线圈，偏转线圈用于在水平和垂直方向上偏转电子束；和一个用于选择电子束的颜色的阴罩，其中，电子枪包括：一个用于发射电子束的阴极，一个用于控制电子束的发射量的第一电极，一个用于加速电子束的第二电极，至少两个用于构成预聚焦透镜的、聚焦指定量的电子束的电极，以及至少两个用于构成主透镜的、聚焦电子束到屏幕上的电极的主透镜，并且主透镜形成电极其中之一的开口部分的水平内径Dr和里边安装有三个电子束通孔的校正电极的一个外电子束通孔的外端到另外的外电子束通孔的外端之间的水平距离Di满足关系：0.97≤Di/Dr≤1.03，其中开口部分是形成各个电子束通过的公用开口部分的边缘部分。

2、按照权利要求1的阴极射线管，其中，形成在至少一个主透镜形成电极上的校正电极的外电子束通孔的水平尺寸Sx和中间电子束通孔的水平尺寸Cx满足关系：0.6≤Cx/Sx≤0.75。

3、按照权利要求1的阴极射线管，其中，构成与被施加阳极电压的电极相对着的主透镜形成电极中的一个的Di/Dr大于被施加阳极电压的电极的Di/Dr。

4、按照权利要求2的阴极射线管，其中，构成与被施加阳极电压的电极相对着的主透镜形成电极中的一个的Cx/Sx小于被施加阳极电压的电极的Cx/Sx。

5、按照权利要求4的阴极射线管，其中，形成在至少一个主透镜形成电极上的校正电极的Sx是6.8mm或者更小。

6、按照权利要求1的阴极射线管，其中，在第一电极上的电子束通孔的水平尺寸等于或大于其垂直尺寸。

7、按照权利要求1或权利要求6的阴极射线管，其中，水平延长的电子束通孔或者水平延长的狭槽被形成在第二电极上。

8、按照权利要求1的阴极射线管，其中，从至少一个主透镜形成电极的开口部分到该至少一个主透镜形成电极的校正电极的深度d是在3.2-4.2mm的范围里。

9、按照权利要求8的阴极射线管，其中，从被施加阳极电压的电极的开口部分到该电极内部的校正电极的深度d大于从相对电极的开口部分到该相对电极内部的校正电极的深度d。

10、按照权利要求1的阴极射线管，其中，面板的外表面基本上是平面，而面板的内表面具有一个指定的曲率。

11、按照权利要求1的阴极射线管，其中，安装偏转线圈的漏斗形装置的偏转线圈安装部分的形状，从漏斗形装置的颈部侧到面板侧的方向，逐渐从圆形变成非圆形。

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