本发明涉及一种对形成主透镜的最后加速电极进行了改进的彩色阴极射线管电子枪。 通常，阴极射线管具有一个屏盘和一个锥体，它们形成真空的玻壳。屏盘的内表面上形成有许多红、绿、兰荧光体条纹或小点，玻壳内装有荫罩框架组件。此外，锥体后端还设有筒形管颈，这样电子枪就可以装入管颈内，并且用以偏转电子枪发射出的电子束的偏转线圈就可以装在锥体的外表面上。
在上述那种结构的阴极射线管中，来自管颈中电子枪的红、绿、蓝信号组成的电子束通过荫罩，从而有选择地着落到荧光层上。着落在荧光层上的电子束所形成的图象，其质量受控于聚焦电子束点的大小和形状以及三束电子束会聚精确度。
图1是美国专利07/4，370，592所述的一种改进聚焦和会聚特性的电子枪的示意图。
在该电子枪中，阴极2、控制电极3和屏栅极4构成产生电子束的三极管，聚焦电极5和加速电极6构成用以加速、聚焦、会聚所产生地电子束的主透镜系统，三极管和主透镜系统则按电子束行进的方向依次排列着。聚焦电极5的第一和第二构件5a和5b呈杯形，处在电子束面对加速电极6的外出侧，聚焦电极5的第三构件5c则面向屏栅极4，且位于电子束的进入侧。加速电极6的第一和第二构件6a和6b呈杯形，处在电子束的进入侧。
聚焦电极5的第一构件5a和加速电极6的第一构件6a面对面地彼此靠近，分别具有供电子束通过的水平方向细长形的大口径共用孔眼5H和6H。聚焦电极5的第二构件5b具有供电子束通过的专用的小口径孔眼5R、5G和5B，加速电极6的第二构件6b具有供电子束通过的专用的小口径孔眼6R、6G和6B。
当在上述结构的聚焦电极5和加速电极6两端加上相应的具有预定电位差的电压时，就形成用以控制电子束的静电透镜。然而，供电子束通过的大口径孔眼5H和6H其垂直对称轴线和水平对称轴线不同，因而用以聚焦外电子束的电磁场产生畸变，从而当电子束通过供电子束通过的共用孔时将受到不同的影响。因此，电子束的聚焦特性因静电透镜不对称而变差，从而使显示在荧光屏上的电子束点的形状产生不正常的畸变。
美国专利07/4，370，592和07/4，388，552提出了解决上述问题的改进方案。参看图2，这种电子枪的形状与图1所示的电子枪类似，其中加速电极6由第一构件61和第二构件62构成，第一构件61具有供电子束通过的共用大口径孔眼6H，第二构件具有供电子束通过的专用的孔眼6R、6G和6B。
第一构件61的供电子束通过的共用孔眼6H大致上呈花生形，其中在相应于第二构件62的外电子束通过的孔眼6R和6B两端处设有圆弧部分6S和6S′，这两部分是具有预定直径或垂直宽度为W2的假圆的一部分，第一构件61的中心则平行地配置有凸出部分7，凸出部分7的直线边缘彼此对置着，两个边缘间距的垂直宽度W1小于圆弧部分6S的直径（垂直宽度W2）。
在具有供电子束通过的大口径孔眼6H的加速电子极6中，在垂直电子束通过的大口径孔眼6H两端的圆弧部分6S和6S′与凸出部分7相交处形成顶点6a。因此，沿凸出部分7的扁平部分的长度L可用下式表示：
L＝H-2R（1+COS α）
其中H表示供电子束通过的共用孔6H的水平宽度，R表示各圆形部分的半径，α表示从圆弧部分6S或6S′的中心到毗邻顶点划出的半径与水平线X-X′之间的锐角。
该顶点很尖，因而起着吸收荷电粒子的避雷针的作用，从而使周围的电场分布产生不正常的畸变。电场分布的这种畸变是在供电子束通过的区域中发生的。这是由于该顶点毗邻供电子束通过的区域所致。因此，如图2中所示，通过聚焦电极5与加速电极6之间形成的外静电透镜的外电子束81和83（红信号和蓝信号）被吸引向电场趋于集中的尖端，从而使电子束的一些部分畸变成三角形。当已通过电子透镜的电子束因偏转线圈的作用而偏向荧光屏的周边时，电子束就受严重的象散影响，从而产生如图3所示那样的畸变。在荧光屏的左侧，电子束83（蓝色信号）的束点水平向延伸的幅度比红色信号的大得多。相反，在荧光屏的右侧，红色信号电子束81的束点比蓝色信号水平向延伸的幅度大得多。各信号电子束束点的差别使图象的色纯度变坏。
本发明是为解决上述问题而提出的。因此，本发明的目的是提供一种借助于抑制电子束由于共用的大口径透镜而产生的畸变，从而使图象具有良好质量的阴极射线管电子枪。
为达到本发明的上述和其它目的，本发明提供这样的一种彩色阴极射线管电子枪，该电子枪包括一个三极管、控制电极和屏栅极和一个主透镜，该三极管具有三个形成一字排列式的阴极，用以产生一束中心电子束和两束处在中心电子束两侧的外电子束，该控制电子和屏栅极各具有供电子束通过的一字排列的三个孔眼，该主透镜则具有一个聚焦透镜和一个加速电极，供聚焦和加速三束电子束之用，其中加速电极包括：
一个花生形的第一构件，具有一个供电子束通过的共用孔眼，供三束电子束通过时共用，第一构件由两个外圆弧部分和两个凸出部分组成，两个外圆弧部分围绕着供两个外电子束通过区，两凸出部分则位于两个外圆弧部分之间，并且，沿预定的长度朝中心电子束前进方向的轴线延伸，且彼此对置着，同时跨过供中心电子束通过的区域;和
第二构件，具有供三束电子束分别通过的专用电子束通过孔眼;
从而使各凸出部分在水平方向上的长度L满足下列不等式：
L＜H-2R（1+COSα）
其中H是供电子束通过的大口径孔眼的水平宽度，R是圆弧部分的半径，α是从一个圆弧部分的中心至毗邻凸出部分的尖端划出的一条线与连接两圆弧部分中心的一条线之间形成的夹角。
从下面结合附图对本发明所作的详细说明可以更清楚地了解本发明的上述和其它目的、特点、方面和优点。附图中：
图1 是彩色阴极射线管先有技术电子枪的剖视图;
图2 是彩色阴极射线管另一种先有技术的电子枪的加速电极的正视图;
图3 示出了图2的先有技术彩色阴极射线管的电子枪在荧光屏上形成束点的情况;
图4A是本发明彩色阴极射线管电子枪的加速电极的一个实施例的正视图;
图4B是本发明彩色阴极射线管电子枪的加速电极的另一个实施例的正视图;
图4C是本发明彩色阴极射线管电子枪加速电极的部分剖开的透视图;
图5 是表示先有技术电子枪中受控电子束状态的计算机模拟图;
图6 是表示另一种先有技术电子枪中受控电子束状态的计算机模拟图;
图7、8和9是表示本发明电子枪的一些实施例中各受控电子束状态的计算机模拟图。
本发明的彩色阴极射线管的一字排列式电子枪1和图1所示的先有技术彩色阴极射线管的电子枪一样，包括构成一个三极管的阴极2、控制极3和屏栅极4，还包括构成主透镜系统的聚焦电极5，这种电子枪还包括最后加速电极10，如图4a、4B、或4c所示。
首先参看图4A和4C。加速电极10包括第一杯形构件11和第二杯形构件12，第一杯形构件11有一个供电子束通过的花生形大口径孔眼11H，第二构件12有供电子束通过的三个专用孔眼12R、12G和12B，它们与第一杯形构件11的供电子束通过的大口径孔眼11H间隔预定的距离。供电子束通过的大口径孔眼11H水平向延伸的尺度足以让在同一水平平面上行进的所有三束电子通过。这里，在彼此间隔预定间距、且互相平行的直线边缘11L和11L′的两端，设有具有预定直径的圆弧部分11S和11S′，同时，凸出部分13和13′朝着供中心电子束通过的孔眼12G延伸。按照本发明的特征，各凸出部分的长度L按下列不等式确定：
L＜H-2R（1+COSα）
其中H表示供电子束通过的大口径孔眼11H的水平宽度，R是圆弧部分的半径，α是从圆弧部分的中心至毗邻的凸部分13或13′的尖端13a划出的半径与通过供电子束通过的专用孔眼的中心的水平线X-X′之间的锐角。
上述不等式表明，凸出部分13两端的尖端13a处在形成圆弧部分11S的假圆11V和11V′外面。最好是将连接部分13K作成阶梯形，这样对制造过程有利。
此外，供电子束通过的大口径孔眼11H两侧的圆弧部分11S和11S′，其尺寸最好取成小于半个假圆。就是说，圆弧部分11S′的中心角θ1可以取180°，如图4A所示。不然的话，中心角θ2可以取小于180°，如图4B所示。
下面说明本发明上述结构的彩色阴极射线管电子枪的工作情况。
向各电极加上预定电压时，屏栅极4与聚焦电极5之间形成一个预聚焦透镜，聚焦电极5与加速电极10之间形成一个主透镜。因此，三极管中产生的电子束在预聚焦透镜中经过预聚焦和加速后，最后在主透镜中聚焦并加速，从而着落到阴极射线管的荧光屏上。若限定加速电极10中供电子束通过的大口径孔眼11H的凸出部分13和13′的长度L，就可以使尖端13a处在圆弧部分11S或11S′的正常轨迹外面。
如上所述，由于尖端处在圆弧部分的轨迹外面，因而减少了电子束通过的区域周围的电场密集度，而集中在尖端上的电场由于处在该区域外面，因而只对通过圆弧部分轨迹内的电子束有轻微的影响。换句话说，凸出部分13和13′的尖端13a处在各圆弧部分的假圆范围之外，因而凸出部分对通过假圆内的电子束的影响不大。
图5至图9分别示出了在上述的先有技术电子枪和本发明的电子枪中受主透镜控制的各电子束的状态。这里，图5示出了图1所示的所谓COTY电子枪的主透镜中受控电子束的状态。图6示出了一个结构与图5所示的类似的电子枪的主透镜中的受控电子束的状态。此外，图7、8和9分别示出了本发明电子枪的主透镜中受控电子束的状态。
在图5和6中所示的先有技术电子束中，凸出部分7的各尖端进入供外电子束通过的区域，从而使电子束R和B产生畸变。但在本发明电子枪的一些实施例中，凸出部分13a的长度彼此不同，如图7、8和9中所示。这里，凸出部分13a的各尖端偏开供外电子束通过的孔眼，因而外电子束不同于先有技术电子枪，不会产生畸变。
在本发明的上述彩色阴极射线管电子枪中，凸出部分在最后加速电极的供电子束通过的大口径孔眼中心处的长度是经过调整的，因而可以避免电子束着落到荧光屏上时产生光晕，同时改善了聚焦特性，从而提高了应用本发明的电子枪的阴极射线管的分辨率。