本发明涉及一种彩色阴极射线管（CRT）装置，该装置具有一个一字排列式电子枪、一个偏转线圈和一个动态会聚偏转线圈，偏转线圈配置在彩色CRT上以产生基本上均匀的水平和垂直偏转磁场，动态会聚偏转线圈靠近一字排列式电子枪的前面部分配置，以便将水平的向外偏转力作用到通过其中的两侧电子束，从而确保在荧光屏的整个表面具有高的分解力。 通常，配置在具一字排列式电子枪的彩色CRT上的偏转线圈，其所产生的水平偏转磁场畸变成枕形，其所产生的垂直偏转磁场畸变成桶形。这种彩色CRT本身可为一种自会聚式结构，从而无需设动态会聚电路，还可以简化线路的结构，降低耗电量。
可是，由于水平和垂直偏转磁场都是不均匀的，因而通过这些磁场的电子束，当其偏转角扩大时，其截面的形状就畸变。这促使各束点在彩色CRT的荧光屏、特别是在荧光屏的周边表面上，畸变成非圆形，从而使荧光屏表面的分解力变差。
为防止分解力因上述偏转畸变而变差，日本公开专利64-65753提出了这样一个系统，系统中产生基本上均匀的水平和垂直偏转磁场地偏转线圈配置在一个具一字排列式电子枪的彩色CRT上，由一个动态会聚偏转装置校正均匀偏转磁场在水平方向上所引起的会聚失调。
按照上述提出的系统，如图11和图12所示，彩色CRT 1配备有一顶部组件3，供在一字排列式电子枪2的前端进行动态会聚之用。顶部组件3在其由非磁性金属制成的杯形体4中有两对磁构件5a和5b以及6a和6b，一对磁屏蔽构件7a和7b。动态会聚偏转线圈8a和8b分别与磁构件对5a和5b以及6a和6b磁耦合，配置在CRT管外面。动态会聚偏转线圈8a和8b的各励磁线圈接收的是抛物线性质的电流，该电流随电子束偏转角的扩大而增加，于是两边的电子束B和R受到水平向外的偏转力的作用。编号9a、9b和9c表示三个水平排列的阴极。编号10、11、12、13、14和15分别表示控制栅极、加速栅极、聚焦栅极、阳极、荧光屏和产生基本上均匀的水平和垂直偏转磁场的偏转线圈。
以这种方式构成的彩色CRT的优点是对防止束点在荧光屏14的周边表面上畸变非常有效。但却具有这样的缺点，即不可避免地会引起“动态聚焦效应”;更具体地说，随着偏转角的扩大、束点的水平直径变到最小，于是抛物线性质动态电压上升。如果抛物线性质动态电压加到聚焦电极12上，束点在荧光屏14上、特别是在周边表面上形成的形状产生畸变，如图13所示。
现在参看图14说明产生上述畸变的原因。
动态电流分别流经磁轭8a和8b的线圈16a和16b时产生四极磁场。该磁场分别在两对磁构件5a和5b以及6a和6b之间产生均匀的两极磁场，如图12所示。于是两边的电子束B和R受到水平向外偏转力的作用。但在不配置有上述磁构件的部位，也就是说，顶部组件3中荧光屏的两边以及朝向其阳极的部位，从磁轭对8a和8b漏出的四极磁场直接影响三个电子束B、G和R。于是促使这些电子束在图15中所示的大箭头的方向上偏转;更具体地说，迫使这些电子束水平方向发散，并在垂直方向上聚焦，从而使各束点如图16所示的那样，在水平方向上伸长。
如上所述，上述专利文献所提出的彩色CRT系统尽管配备有产生基本上均匀的水平和垂直偏转磁场的偏转线圈，却不能令人满意地提高荧光屏周边表面的分解力。
本发明的彩色CRT装置能克服现有技术的上述和许多其它缺点和缺陷，本发明包括在管颈部分中装有一字排列式电子枪的彩色CRT，一字排列式电子枪则包括三个水平排列的阴极、一个控制栅极、一个加速栅极、一个第一聚焦栅极、一个第二聚焦栅极和一个阳极，彩色CRT上配置有偏转线圈，以产生基本上均匀的水平和垂直偏转磁场，在靠近一字排列式电子枪前面部分配置有一对动态会聚偏转线圈，以便将水平向外偏转力加到两边的电子束上，第一聚焦栅极接收预定的聚焦电压，第二聚焦栅极则接收叠加到聚焦电压上的随电子束偏转角的扩大而升高的动态电压，第一聚焦栅极在其面对第二聚焦栅极的侧板中有三个呈垂直伸长的非圆形的一字排列的电子束通孔，第二聚焦栅极在其面对第一聚焦栅极的侧板中有三个呈水平伸长的非圆形的一字排列的电子束通孔。
在一最佳实施例中，第一聚焦栅极和第二聚焦栅极每个都至少一部分呈圆柱形。
因此，这里所述的本发明能达到提供在整个荧光屏表面上分解力高的彩色CRT装置的目的。
参看下列各附图，熟悉本技术领域的人士即可更好地理解本发明的内容以及其一系列目的和优点。
图1是本发明彩色CRT装置的剖视图。
图2是第一和第二聚焦栅极的对置着的侧板中形成的电子束通孔的透视图。
图3是波形动态电压的示意图。
图4是示出顶部组件与动态会聚偏转线圈之间的关系的剖视图。
图5是荧光屏上出现会聚失调时的示意图。
图6是波形电流加到动态会聚偏转线圈上时的示意图。
图7是电子束因第一和第二聚焦栅极之间所产生的透镜电场而引起的畸变的示意图。
图8（a）和（b）分别为电子束撞击荧光屏中心而不偏转时得出的形成水平和垂直图象的式样。
图9（a）和（b）分别为会聚失调经过校正且第一和第二聚焦栅极加有预定的聚焦电压，从而使电子束偏转到荧光屏的周边表面时获得的水平和垂直图象的式样。
图10（a）和（b）分别为本发明实施例中会聚失调经过校正且第二聚焦栅极上加有动态电压时得出的形成水平和垂直图象的式样。
图11是通常的彩色CRT装置的剖视图。
图12是示出通常的彩色CRT装置的顶部组件中磁场与作用到电子束的偏转力之间的关系的示意图。
图13是束点在荧光屏上畸变的典型示意图。
图14示出了动态会聚偏转线圈产生的四极磁场。
图15是四极磁场使电子束畸变时的情况示意图。
图16是水平伸长的电子束的剖视图。
图1所示的彩色CRT 17与图11所示的彩色CRT的区别在于，前者的一字排列式电子枪18中设有两个分立的聚焦栅极：第一聚焦栅极19和第二聚焦栅极20。第一聚焦栅极19上加的是预定的聚焦电压，第二聚焦栅极20上加的则是随电子束偏转角的扩大而增加、且叠加到聚焦电压上的动态电压。此外，第一聚焦栅极的面对加速栅极11的一个侧板中有三个圆形的电子束通孔，第一聚焦栅极的面对第二聚焦栅极20的另一侧板中三个垂直伸长的非圆形电子束通孔19a，如图2中所示。第二聚焦栅极20的面对第一聚焦栅极19的一个侧板中有三个水平伸长的非圆形电子束通孔20a。
阴极9a、9b和9c上加有对应于120伏直流电压上图象的调制信号的叠加电压，控制栅极上加有0电压，加速栅极11上则加有300-600伏的电压。加到第一聚焦栅极19上的聚焦电压是预定的，约为8千伏。如图3所示的随着电子束偏转角的扩大而从预定聚焦电压起上升的波形动态电压叠加在聚焦电压上，加到第二聚焦栅极20上。29英寸90度角偏转式彩色CRT的最高动态电压可调定到500伏左右。
如图4所示，彩色CRT 17的颈部周边配置有一对动态会聚偏转线圈8a和8b。稍后即将谈到的动态电流加到线圈16a和16b时，就有水平向外偏转力作用到两边的电子束B和R上。
偏转线圈15产生基本上均匀的水平和垂直偏转磁场。如果不采用任何能产生动态会聚效果的装置时，荧光屏14上可能会产生会聚失调如图5中所示。横贯荧光屏14中心的扫描线L1在中心部分不需要校正，但在出现会聚失调d1的左端则需要校正电流i1（参看图6）。另一方面，对于扫描线L2需要校正电流i2来校正出现荧光屏14中心部分的会聚失调d2，和需要校正电流i3（≈i1+i2）来克服在荧光屏14左端出现的会聚失调d3。
因此，为使整个荧光屏14上的水平和垂直会聚失调减少到最小程度，可以往线圈16a和16b上加图6所示的波形动态电流。附带说一下，就加到线圈16a和16b的校正电流，在水平方向上的为20毫安，在垂直方向的为40毫安，在对角线方向的为70毫安。各线圈的阻抗约为5毫亨。
另一方面，直接来自一对动态会聚线圈8a和8b所产生的四极磁场的漏泄部分（而不是通过任一对磁构件5a和5b或6a和6b产生的），作用到靠近荧光屏和靠近阳极的顶部组件3两侧部分处的三个电子束，从而使电子束截面的形状畸变成水平伸长的椭圆形。但这种畸变可以用在第一和第二聚焦栅极之间动态地产生的透镜电场加以补偿，因为该电场的作用是使电子束的截面形状畸变成垂直伸长的形状。
图8（a）和（b）分别示出电子束冲击荧光屏14中心而不偏转时得出的形成水平和垂直图象的式样。由于主透镜电场22的会聚作用，电子束21在水平和垂直方向上于荧光屏14上被聚焦成一个点。图9（a）和（b）分别示出了会聚失调经过校正且预定聚焦电压加到第一和第二聚焦栅极19和20，从而使电子束21偏转到荧光屏14的周边表面时得出的水平和垂直式样。在水平式样中，动态会聚线圈的四极磁场所形成的发散透镜23a和偏转磁场所形成的另一个发散透镜24a，它们的作用并没有使电子束21聚焦到荧光屏14上。在垂直式样中，四极磁场所形成的聚焦透镜23b和偏转磁场所形成的另一个发散透镜24b，它们的作用使电子束21过聚焦（over-focus）到荧光屏14上。这样，当调节电子束21使其水平聚焦到荧光屏上的一点时，它在垂直方向上进一步被过聚焦。
图10（a）和（b）分别示出根据本发明的实施，当会聚失调经过校正且动态电压加到第二聚焦栅极20上时得出的形成水平和垂直图象的式样。在水平式样中，电子束偏转角扩大时，第一和第二聚焦栅极19和20之间产生的透镜电场25a的作用使电子束21聚焦。这时，主透镜电场22a的聚焦作用减弱，由于第二聚焦栅极20的电位因所加的动态电压而接近于阳极13的电位。但包括透镜电场25a在内的整个聚焦作用大到这样的程度，以致电子束21在四极磁场所形成的发散透镜23a和偏转磁场所形成的发散透镜24b的作用下被聚焦到荧光屏14的一点上。在垂直式样中，第一和第二聚焦栅极19和20之间所产生的透镜电场25b的作用使电子束21发散。这时，主透镜电场22a的聚焦作用也象上面谈过的那样减弱。因此，在四极磁场所形成的发散透镜23b和偏转磁场所形成的发散透镜24b的作用下，电子束21被聚焦到荧光屏14的一点上，从而使荧光屏14整个表面上形成的束点形成真正的圆形。
在上述实施例中，顶部组件配备有与该对动态会聚偏转线圈磁耦合的磁性构件。但如不用这种磁性构件，通过加上适当的会聚失调校正电流和适当的动态电压也可以获得上述同样的效果。
在这种结构的彩色CRT中，由于水平和垂直偏转磁场基本上的均匀性所引起的会聚失调可以借助于动态会聚进行校正。此外，第一和第二聚焦栅极在彼此对置着的侧板中分别设有非圆形的电子束通孔，而且第二聚焦栅极加有随电子束偏转角的扩大而增加的动态电压，从而使各透镜电场在第一和第二聚焦栅极之间在水平方向上聚焦，在垂直方向上发散。另外，第二聚焦栅极与阳极之间产生的主透镜电场，其聚焦作用随电子束偏转角的扩大而变弱。这样，可以补偿如图716所示的三个电子束截面形状的水平伸长畸变，该畸变是由于该一对动态会聚偏转线圈的漏泄四极磁场而引起的。
不言而喻，熟悉本技术领域的人士都知道，在不脱离本发明范围和精神实质的前提下是可以对上述实施例进行种种修改的。因此，本说明书所附权利要求书的范围并不局限于这里所述的内容，而是应该把该权利要求书看成包括本发明中所有可取得专利权的新颖性的特点，包括所有熟悉本发明技术领域的人士都认为是与本发明等效的特点在内。