[发明专利]阴极射线管

说明书

本发明涉及一种阴极射线管，更具体地讲是涉及一种使用具有一主透镜的电子枪的阴极射线管，此主透镜具有减小的象差，以改善在直观式或投射式电视机上或者在信息终端设备的显示装置上所显示的图象的分辨率。

阴极射线管被广泛地用作直观式电视机、投射式电视机和信息终端设备的显示装置。

这种阴极射线管包括位于直空管壳中的至少一个可发射电子束的电子枪和涂有荧光材料的荧光屏，此荧光材料在受到电子撞击时发光。所显示的图象的分辨率取决于射至荧光屏上的电子束点的大小和形状。

由于荧光屏上电子束点的大小和形状取决于电子枪的聚焦特性，因此构成电子枪的透镜的电极的排列和形状，对于改善分辨率而言是极其重要的。

图1是一种彩色阴极射线管的剖视图，它示出传统的阴极射线管及其电子枪的一种示例性结构。标号1为玻壳，它是一个真空腔;标号2为形成显示屏的面板;标号3为荧光屏，它是在面板2的内表面上形成的三色荧光材料层;标号4为形成色彩选择电极的荫罩;标号5为施加有阳极电压的内导电膜;标号6为外部磁偏转线圈。标号7、8和9表示阴极;标号10为第一栅极（G1电极）;标号20为第二栅极（G2电极）;标号30为第三栅极（G3电极）;标号40为第四栅极（G4电极）;标号50为屏蔽杯。第三栅极30具有在第四栅极侧形成的电子束通道孔31、32和33。第四栅极40具有在第三栅极侧形成的电子束通道孔41、42和43。屏蔽杯50具有电子束通道孔51、52和53。标号61、62和63表示三电子束的中心轴线，它们在一水平面内基本上相互平行排列。标号64和65代表第四栅极40在第三栅极侧的外侧电子束通道孔41和43的中心轴线。

在此图中，阴极7、8和9、第一栅极10、第二栅极20、第三栅极30、第四栅极40及屏蔽杯50联合形成一个电子枪，而阴极7、8和9、第一栅极10及第二栅极20形成电子束产生部分。

电子束产生部分沿排列于一水平面上的中心轴线61、62和63发射电子束。电子束射入在第三栅极30和第四栅极40之间的空间中形成的主透镜部分。

主透镜部分由第三和第四栅极30、40以及屏蔽杯50构成，第三和第四栅极为主透镜电极。在作为两主透镜电极之一的第三栅极30中和在屏蔽杯50中形成的电子束通道孔的中心轴线与相应的电子束的中心轴线61、62、63相重合。至于在作为两主透镜电极的另一个的第四栅极40中在第三栅极侧形成的电子束通道孔，其中心电子束通道孔42的中心轴线与中心电子束的中心轴线重合，而外侧电子束通道孔41和43的中心轴线64和65分别与电子束轴线61和63不成直线，并稍向外偏移。

第三栅极30的电位设置得比第四栅极40低。较高电位的第四栅极40被设定为与屏蔽杯50及内导电膜5等电位。

由于第三和第四栅极30、40的中心电子束通道孔32和42相互同轴，因此在第三和第四栅极30和40之间的中心部分形成一个轴对称的主透镜。中心电子束被此主透镜聚焦，并沿中心轴线62直线前进。

另一方面，第三栅极30的外侧电子束通道孔31和33与第四栅极40的外侧电子束通道孔41和43的中心轴线彼此并不对准，因此它们为外侧电子束形成轴向不对称的主透镜。

在形成于第四栅极40的主透镜区侧的发散透镜区中，外侧电子束在朝中心电子束方向偏离透镜中心轴线的一点处穿过各透镜，这样它们会受到主透镜的聚焦作用，还受到一个促使外侧电子束趋向中心电子束的力。

按此方式，三电子束被聚焦并同时会聚，以便它们相互交叠于荫罩4。使这些电子束会聚的过程被称作静态会聚。

电子束由荫罩4进行色彩选择，以便仅仅让将激励相应色彩的荧光区域的各电子束的部分穿过荫罩4上的孔并撞击荧光屏3。由外部磁偏转线圈6产生的偏转磁场使电子束在荧光屏3上进行二维扫描。

主透镜的球面象差是通常所知的主要因素，它对前述的彩色阴极射线管的分辨率特性具有很大的影响。减小主透镜的球面象差将能减轻由于荧光屏上的束点直径增大引起的分辨率的劣化。

增大组成主透镜的电极的孔径可有效地降低主透镜的球面象差，这也是公知的。