專利名稱：彩色陰極射線管的電子槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)形成主透鏡的最后加速電極進(jìn)行了改進(jìn)的彩色陰極射線管電子槍。
通常，陰極射線管具有一個(gè)屏盤和一個(gè)錐體，它們形成真空的玻殼。屏盤的內(nèi)表面上形成有許多紅、綠、蘭熒光體條紋或小點(diǎn)，玻殼內(nèi)裝有蔭罩框架組件。此外，錐體后端還設(shè)有筒形管頸，這樣電子槍就可以裝入管頸內(nèi)，并且用以偏轉(zhuǎn)電子槍發(fā)射出的電子束的偏轉(zhuǎn)線圈就可以裝在錐體的外表面上。
在上述那種結(jié)構(gòu)的陰極射線管中，來自管頸中電子槍的紅、綠、藍(lán)信號(hào)組成的電子束通過蔭罩，從而有選擇地著落到熒光層上。著落在熒光層上的電子束所形成的圖象，其質(zhì)量受控于聚焦電子束點(diǎn)的大小和形狀以及三束電子束會(huì)聚精確度。


圖1是美國專利07/4，370，592所述的一種改進(jìn)聚焦和會(huì)聚特性的電子槍的示意圖。
在該電子槍中，陰極2、控制電極3和屏柵極4構(gòu)成產(chǎn)生電子束的三極管，聚焦電極5和加速電極6構(gòu)成用以加速、聚焦、會(huì)聚所產(chǎn)生的電子束的主透鏡系統(tǒng)，三極管和主透鏡系統(tǒng)則按電子束行進(jìn)的方向依次排列著。聚焦電極5的第一和第二構(gòu)件5a和5b呈杯形，處在電子束面對(duì)加速電極6的外出側(cè)，聚焦電極5的第三構(gòu)件5c則面向屏柵極4，且位于電子束的進(jìn)入側(cè)。加速電極6的第一和第二構(gòu)件6a和6b呈杯形，處在電子束的進(jìn)入側(cè)。
聚焦電極5的第一構(gòu)件5a和加速電極6的第一構(gòu)件6a面對(duì)面地彼此靠近，分別具有供電子束通過的水平方向細(xì)長(zhǎng)形的大口徑共用孔眼5H和6H。聚焦電極5的第二構(gòu)件5b具有供電子束通過的專用的小口徑孔眼5R、5G和5B，加速電極6的第二構(gòu)件6b具有供電子束通過的專用的小口徑孔眼6R、6G和6B。
當(dāng)在上述結(jié)構(gòu)的聚焦電極5和加速電極6兩端加上相應(yīng)的具有預(yù)定電位差的電壓時(shí)，就形成用以控制電子束的靜電透鏡。然而，供電子束通過的大口徑孔眼5H和6H其垂直對(duì)稱軸線和水平對(duì)稱軸線不同，因而用以聚焦外電子束的電磁場(chǎng)產(chǎn)生畸變，從而當(dāng)電子束通過供電子束通過的共用孔時(shí)將受到不同的影響。因此，電子束的聚焦特性因靜電透鏡不對(duì)稱而變差，從而使顯示在熒光屏上的電子束點(diǎn)的形狀產(chǎn)生不正常的畸變。
美國專利07/4，370，592和07/4，388，552提出了解決上述問題的改進(jìn)方案。參看圖2，這種電子槍的形狀與圖1所示的電子槍類似，其中加速電極6由第一構(gòu)件61和第二構(gòu)件62構(gòu)成，第一構(gòu)件61具有供電子束通過的共用大口徑孔眼6H，第二構(gòu)件具有供電子束通過的專用的孔眼6R、6G和6B。
第一構(gòu)件61的供電子束通過的共用孔眼6H大致上呈花生形，其中在相應(yīng)于第二構(gòu)件62的外電子束通過的孔眼6R和6B兩端處設(shè)有圓弧部分6S和6S′，這兩部分是具有預(yù)定直徑或垂直寬度為W2的假圓的一部分，第一構(gòu)件61的中心則平行地配置有凸出部分7，凸出部分7的直線邊緣彼此對(duì)置著，兩個(gè)邊緣間距的垂直寬度W1小于圓弧部分6S的直徑(垂直寬度W2)。
在具有供電子束通過的大口徑孔眼6H的加速電子極6中，在垂直電子束通過的大口徑孔眼6H兩端的圓弧部分6S和6S′與凸出部分7相交處形成頂點(diǎn)6a。因此，沿凸出部分7的扁平部分的長(zhǎng)度L可用下式表示
L＝H-2R(1+COSα)其中H表示供電子束通過的共用孔6H的水平寬度，R表示各圓形部分的半徑，α表示從圓弧部分6S或6S′的中心到毗鄰頂點(diǎn)劃出的半徑與水平線X-X′之間的銳角。
該頂點(diǎn)很尖，因而起著吸收荷電粒子的避雷針的作用，從而使周圍的電場(chǎng)分布產(chǎn)生不正常的畸變。電場(chǎng)分布的這種畸變是在供電子束通過的區(qū)域中發(fā)生的。這是由于該頂點(diǎn)毗鄰供電子束通過的區(qū)域所致。因此，如圖2中所示，通過聚焦電極5與加速電極6之間形成的外靜電透鏡的外電子束81和83(紅信號(hào)和藍(lán)信號(hào))被吸引向電場(chǎng)趨于集中的尖端，從而使電子束的一些部分畸變成三角形。當(dāng)已通過電子透鏡的電子束因偏轉(zhuǎn)線圈的作用而偏向熒光屏的周邊時(shí)，電子束就受嚴(yán)重的象散影響，從而產(chǎn)生如圖3所示那樣的畸變。在熒光屏的左側(cè)，電子束83(藍(lán)色信號(hào))的束點(diǎn)水平向延伸的幅度比紅色信號(hào)的大得多。相反，在熒光屏的右側(cè)，紅色信號(hào)電子束81的束點(diǎn)比藍(lán)色信號(hào)水平向延伸的幅度大得多。各信號(hào)電子束束點(diǎn)的差別使圖象的色純度變壞。
本發(fā)明是為解決上述問題而提出的。因此，本發(fā)明的目的是提供一種借助于抑制電子束由于共用的大口徑透鏡而產(chǎn)生的畸變，從而使圖象具有良好質(zhì)量的陰極射線管電子槍。
為達(dá)到本發(fā)明的上述和其它目的，本發(fā)明提供這樣的一種彩色陰極射線管電子槍，該電子槍包括一個(gè)三極管、控制電極和屏柵極和一個(gè)主透鏡，該三極管具有三個(gè)形成一字排列式的陰極，用以產(chǎn)生一束中心電子束和兩束處在中心電子束兩側(cè)的外電子束，該控制電子和屏柵極各具有供電子束通過的一字排列的三個(gè)孔眼，該主透鏡則具有一個(gè)聚焦透鏡和一個(gè)加速電極，供聚焦和加速三束電子束之用，其中加速電極包括一個(gè)花生形的第一構(gòu)件，具有一個(gè)供電子束通過的共用孔眼，供三束電子束通過時(shí)共用，第一構(gòu)件由兩個(gè)外圓弧部分和兩個(gè)凸出部分組成，兩個(gè)外圓弧部分圍繞著供兩個(gè)外電子束通過區(qū)，兩凸出部分則位于兩個(gè)外圓弧部分之間，并且，沿預(yù)定的長(zhǎng)度朝中心電子束前進(jìn)方向的軸線延伸，且彼此對(duì)置著，同時(shí)跨過供中心電子束通過的區(qū)域;和第二構(gòu)件，具有供三束電子束分別通過的專用電子束通過孔眼;
從而使各凸出部分在水平方向上的長(zhǎng)度L滿足下列不等式L＜H-2R(1+COSα)其中H是供電子束通過的大口徑孔眼的水平寬度，R是圓弧部分的半徑，α是從一個(gè)圓弧部分的中心至毗鄰?fù)钩霾糠值募舛藙澇龅囊粭l線與連接兩圓弧部分中心的一條線之間形成的夾角。
從下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所作的詳細(xì)說明可以更清楚地了解本發(fā)明的上述和其它目的、特點(diǎn)、方面和優(yōu)點(diǎn)。附圖中圖1是彩色陰極射線管先有技術(shù)電子槍的剖視圖;
圖2是彩色陰極射線管另一種先有技術(shù)的電子槍的加速電極的正視圖;
圖3示出了圖2的先有技術(shù)彩色陰極射線管的電子槍在熒光屏上形成束點(diǎn)的情況;
圖4A是本發(fā)明彩色陰極射線管電子槍的加速電極的一個(gè)實(shí)施例的正視圖;
圖4B是本發(fā)明彩色陰極射線管電子槍的加速電極的另一個(gè)實(shí)施例的正視圖;
圖4C是本發(fā)明彩色陰極射線管電子槍加速電極的部分剖開的透視圖;
圖5是表示先有技術(shù)電子槍中受控電子束狀態(tài)的計(jì)算機(jī)模擬圖;
圖6是表示另一種先有技術(shù)電子槍中受控電子束狀態(tài)的計(jì)算機(jī)模擬圖;
圖7、8和9是表示本發(fā)明電子槍的一些實(shí)施例中各受控電子束狀態(tài)的計(jì)算機(jī)模擬圖。
本發(fā)明的彩色陰極射線管的一字排列式電子槍1和圖1所示的先有技術(shù)彩色陰極射線管的電子槍一樣，包括構(gòu)成一個(gè)三極管的陰極2、控制極3和屏柵極4，還包括構(gòu)成主透鏡系統(tǒng)的聚焦電極5，這種電子槍還包括最后加速電極10，如圖4a、4B、或4c所示。
首先參看圖4A和4C。加速電極10包括第一杯形構(gòu)件11和第二杯形構(gòu)件12，第一杯形構(gòu)件11有一個(gè)供電子束通過的花生形大口徑孔眼11H，第二構(gòu)件12有供電子束通過的三個(gè)專用孔眼12R、12G和12B，它們與第一杯形構(gòu)件11的供電子束通過的大口徑孔眼11H間隔預(yù)定的距離。供電子束通過的大口徑孔眼11H水平向延伸的尺度足以讓在同一水平平面上行進(jìn)的所有三束電子通過。這里，在彼此間隔預(yù)定間距、且互相平行的直線邊緣11L和11L′的兩端，設(shè)有具有預(yù)定直徑的圓弧部分11S和11S′，同時(shí)，凸出部分13和13′朝著供中心電子束通過的孔眼12G延伸。按照本發(fā)明的特征，各凸出部分的長(zhǎng)度L按下列不等式確定L＜H-2R(1+COSα)其中H表示供電子束通過的大口徑孔眼11H的水平寬度，R是圓弧部分的半徑，α是從圓弧部分的中心至毗鄰的凸部分13或13′的尖端13a劃出的半徑與通過供電子束通過的專用孔眼的中心的水平線X-X′之間的銳角。
上述不等式表明，凸出部分13兩端的尖端13a處在形成圓弧部分11S的假圓11V和11V′外面。最好是將連接部分13K作成階梯形，這樣對(duì)制造過程有利。
此外，供電子束通過的大口徑孔眼11H兩側(cè)的圓弧部分11S和11S′，其尺寸最好取成小于半個(gè)假圓。就是說，圓弧部分11S′的中心角θ1可以取180°，如圖4A所示。不然的話，中心角θ2可以取小于180°，如圖4B所示。
下面說明本發(fā)明上述結(jié)構(gòu)的彩色陰極射線管電子槍的工作情況。
向各電極加上預(yù)定電壓時(shí)，屏柵極4與聚焦電極5之間形成一個(gè)預(yù)聚焦透鏡，聚焦電極5與加速電極10之間形成一個(gè)主透鏡。因此，三極管中產(chǎn)生的電子束在預(yù)聚焦透鏡中經(jīng)過預(yù)聚焦和加速后，最后在主透鏡中聚焦并加速，從而著落到陰極射線管的熒光屏上。若限定加速電極10中供電子束通過的大口徑孔眼11H的凸出部分13和13′的長(zhǎng)度L，就可以使尖端13a處在圓弧部分11S或11S′的正常軌跡外面。
如上所述，由于尖端處在圓弧部分的軌跡外面，因而減少了電子束通過的區(qū)域周圍的電場(chǎng)密集度，而集中在尖端上的電場(chǎng)由于處在該區(qū)域外面，因而只對(duì)通過圓弧部分軌跡內(nèi)的電子束有輕微的影響。換句話說，凸出部分13和13′的尖端13a處在各圓弧部分的假圓范圍之外，因而凸出部分對(duì)通過假圓內(nèi)的電子束的影響不大。
圖5至圖9分別示出了在上述的先有技術(shù)電子槍和本發(fā)明的電子槍中受主透鏡控制的各電子束的狀態(tài)。這里，圖5示出了圖1所示的所謂COTY電子槍的主透鏡中受控電子束的狀態(tài)。圖6示出了一個(gè)結(jié)構(gòu)與圖5所示的類似的電子槍的主透鏡中的受控電子束的狀態(tài)。此外，圖7、8和9分別示出了本發(fā)明電子槍的主透鏡中受控電子束的狀態(tài)。
在圖5和6中所示的先有技術(shù)電子束中，凸出部分7的各尖端進(jìn)入供外電子束通過的區(qū)域，從而使電子束R和B產(chǎn)生畸變。但在本發(fā)明電子槍的一些實(shí)施例中，凸出部分13a的長(zhǎng)度彼此不同，如圖7、8和9中所示。這里，凸出部分13a的各尖端偏開供外電子束通過的孔眼，因而外電子束不同于先有技術(shù)電子槍，不會(huì)產(chǎn)生畸變。
在本發(fā)明的上述彩色陰極射線管電子槍中，凸出部分在最后加速電極的供電子束通過的大口徑孔眼中心處的長(zhǎng)度是經(jīng)過調(diào)整的，因而可以避免電子束著落到熒光屏上時(shí)產(chǎn)生光暈，同時(shí)改善了聚焦特性，從而提高了應(yīng)用本發(fā)明的電子槍的陰極射線管的分辨率。
權(quán)利要求
1.一種彩色陰極射線管電子槍，該電子槍包括一個(gè)前置的三極管、控制電極3和屏柵極4和一個(gè)主透鏡，所述三極管有三個(gè)一字排列式的陰極2，用以產(chǎn)生一束中心電子束和兩束處在中心電子束兩側(cè)的外電子束，所述控制電極3和屏柵極4各具有供電子束通過的孔眼，所述主透鏡則具有一個(gè)聚焦透鏡5和一個(gè)加速透鏡10，供聚焦和加速三束電子束之用，其特征在于，所述加速電極10包括一個(gè)花生形的第一構(gòu)件11，具有一個(gè)供電子束通過的共用孔眼，供三束電子束通過時(shí)共用，第一構(gòu)件11由兩個(gè)外圓弧部分11S和11S′和兩個(gè)凸出部分13和13′組成，外圓弧部分11S和11S′圍繞著供兩個(gè)外電子束通過區(qū)，凸出部分13和13′位于所述兩個(gè)外圓弧部分之間，并且，沿預(yù)定的長(zhǎng)度朝中心電子束前進(jìn)方向的軸線延伸，且彼此對(duì)置著，同時(shí)跨過供中心電子束通過的區(qū)域；和第二構(gòu)件12，具有供三束電子分別通過的專用電子束通過孔眼，其中所述各凸出部分在水平方向的所述長(zhǎng)度滿足下列不等式L＜H-2R(1+COSα)其中H是供電子束通過的大口徑孔眼的水平寬度，R是所述圓弧部分的半徑，α是從所述圓弧部分的中心至毗鄰的所述凸出部分的尖端所劃出的一條線與連接兩圓弧部分中心的一條線之間所形成的夾角。
2.如權(quán)利要求1所述的彩色陰極射線管電子槍，其特征在于，連接所述圓弧部分11S和11S′與所述尖端13a的連接部分制成階梯形。
3.如權(quán)利要求1所述的彩色陰極射線管電子槍，其特征在于，所述圓弧部分的中心角小于180°。
4.如權(quán)利要求3所述的彩色陰極射線管電子槍，其特征在于，連接所述圓形部分與所述尖端的連接部分制成階梯形。
全文摘要
一種彩色陰極射線電子槍，最后加速電極10有供三束電子束通過的共用大口徑孔眼11H，其兩端制成預(yù)定曲率的圓弧部分11S和11S′，綠電子束通過的中心部分凸出預(yù)定的寬度。凸出部13和13′的水平向長(zhǎng)度L滿足L＜H-2R(1+cosα)，其中H為電子束通過的大口徑孔眼的水平寬度，R是曲率半徑，α是圓弧部分中心至毗鄰?fù)钩霾糠值募舛藙澇龅囊粭l線與兩圓弧部分中心連線間的夾角。這樣可減少電子束在熒光層上產(chǎn)生的光暈，提高陰極射線管的分辨率。
文檔編號(hào)H01J29/50GK1075029SQ9211080
公開日1993年8月4日 申請(qǐng)日期1992年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月18日
發(fā)明者金慶南, 李盛雨, 黃載律, 金鐘寬 申請(qǐng)人:三星電管株式會(huì)社