專利名稱：防束點(diǎn)畸變的電子槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色電視機(jī)的電子槍，特別涉及防止屏周邊上束點(diǎn)畸變的電子槍。
一般電子槍如

圖1所示，電子束形成區(qū)(BFR)繪在圖的左邊。此BFR包括陰極1，用以按照輸入的紅、綠、藍(lán)電信號(hào)發(fā)射熱離子；第一柵極2，它安裝在陰極一邊，用以控制陰極發(fā)射的電子束；和第二柵極3，它安裝在第一柵極一邊，用以吸引和加速聚集在陰極表面處的熱離子。一主聚焦透鏡形成在第二柵極一邊，用以通過將由BFR連續(xù)入射的電子束聚焦變細(xì)形成電子束點(diǎn)。此主聚透鏡是將第一加速/聚焦電極4和第二加速/聚焦電極5一字排列而構(gòu)成。一屏蔽電極(未示出)安裝在第二加速/聚焦電極5上以屏蔽和緩減偏轉(zhuǎn)線圈的漏磁場(chǎng)。
在多種電子槍中有一種是用以加強(qiáng)聚焦作用的多級(jí)聚焦型。如圖2所示，這種多級(jí)聚焦型電子槍包括一前聚焦透鏡系統(tǒng)，此系統(tǒng)由位于位于BFR和主聚焦透鏡的電極之間的用以進(jìn)行前聚焦的第三和第四柵極6和7組成。
這些電極用一對(duì)玻棒相互按預(yù)定間隔安裝和串集在一起，每一個(gè)電極上都加工有三個(gè)電子束通過孔以通由陰極1產(chǎn)生的紅、綠、藍(lán)電子束。
在常規(guī)電子槍中，用熱絲加熱陰極1使之發(fā)射熱離子，形成電子束。此電子束用第一柵極2控制，用第二柵極3加速。該電子束通過主聚焦透鏡中的第一加速/聚焦電極4和第二加速/聚焦電極5，所以由加到第一加速/聚焦電極4和第二加速/聚焦電極5之間的電壓差使上述電子束聚焦變細(xì)并加速。此已聚焦變細(xì)和加速了的電子束激活涂覆在屏盤內(nèi)表面上的熒光粉，在屏上形成圖象。
在這些常規(guī)的電子槍中，從第一柵極2到第二加速/聚焦電極5的電子束通過孔幾乎都加工成圓形。由第一和第二加速/聚焦電極4和5構(gòu)成的主聚焦透鏡是圓-軸對(duì)稱透鏡。當(dāng)加上電子槍工作所需的電壓時(shí)，通過電子束通過孔的電子束按照拉格朗日反射定律被旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地聚焦，使電子束通過電子槍。這些電子束被不變形地聚焦變細(xì)，直到它們到達(dá)不受偏轉(zhuǎn)線圈影響的屏附近，因而能在屏上形成小的電子束點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)圖象重現(xiàn)，電子槍發(fā)射的電子束要借助偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)掃描整個(gè)屏。偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在整個(gè)屏范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)電子束，并將多條電子束匯聚成屏上一個(gè)點(diǎn)。為此，電子束在水平方向(X-X)成一列式發(fā)射，偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)非均勻地形成。應(yīng)指出，在此非均勻磁場(chǎng)中，中心部分和邊緣(屏的周邊)的強(qiáng)度是不同的。自匯聚方式使用非均勻磁場(chǎng)。紅、綠和藍(lán)電子束借助自匯聚式磁場(chǎng)在屏的整個(gè)表面上自動(dòng)聚焦。此自匯聚式磁場(chǎng)分成枕形磁場(chǎng)和桶形磁場(chǎng)，枕形磁場(chǎng)如圖3A所示為水平(X-X)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，桶形磁場(chǎng)如圖3b所示為垂直(Y-Y)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
它們?nèi)鐖D4所示是雙極或四極的。如圖4A和圖4B所示，電子束從電子槍發(fā)射后主要借助雙極作用沿箭頭方向偏轉(zhuǎn)，并且借助四極作用在微觀上沿箭頭方向承受磁力。這里電子束像圖4c所示那樣，在水平方向受發(fā)散磁場(chǎng)透鏡的作用，在垂直方向受聚焦磁場(chǎng)透鏡的作用。
從陰極1發(fā)射的電子束在垂直和水平方向被陰極透鏡、預(yù)聚焦透鏡和主透鏡連續(xù)聚焦，因?yàn)樵谄恋闹醒肫浯怪?Y-Y)和水平(X-X)的聚焦作用相同，所以屏的中央形成幾乎圓形的電子束點(diǎn)。
然而，在受偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)影響的屏的周邊(邊緣)上，電子束被垂直(Y-Y)聚焦磁場(chǎng)透鏡在垂直方向強(qiáng)烈聚焦，因而它們被過度聚焦。電子束在水平方向被水平(X-X)發(fā)散磁場(chǎng)透鏡發(fā)散，所以它們聚焦不足。這就導(dǎo)致分辨率下降。
為了避免在屏的周邊上分辨率因偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用像上述那樣變壞，在此推薦這樣一種方法，即改變電子所受預(yù)聚焦透鏡導(dǎo)致的垂直(Y-Y)和水平(X-X)的發(fā)散作用，以便在主聚焦透鏡處區(qū)分垂直和水平方向電子束的入射角。
在這種方法中，由于電子束通過具有已被預(yù)聚焦透鏡改變的入射透鏡的主聚焦透鏡，通過主聚焦透鏡的電子束的垂直和水平軌跡被改變，以補(bǔ)償在通過聚焦磁場(chǎng)透鏡和發(fā)散磁場(chǎng)透鏡時(shí)電子束的改變。這就防止了在屏的周邊處分辨率的下降。
在這種結(jié)構(gòu)中，電子束在垂直方向(Y-Y)被非均勻磁場(chǎng)強(qiáng)烈聚焦，因而有水平方向伸長(zhǎng)的傾向。這是因?yàn)榉蔷鶆虼艌?chǎng)的強(qiáng)度越向屏的周邊(邊緣)變得越強(qiáng)。
由于從電子束焦點(diǎn)軌跡到屏的距離之差越向屏的周邊(邊緣)變得越大，在屏的周邊部分，電子束點(diǎn)8的中心部分9變窄，有低電子密度的暈圈部分變寬，如圖5A所示。這使彩色陰極射線管的分辨率大大惡化。
為了消除中心部分9、低電子密度的暈圈部分10和所形成的上、下中心部分在水平方向的伸長(zhǎng)，在此建議一種方法，在該方法中預(yù)聚焦部分做成非軸對(duì)稱的預(yù)聚焦透鏡，因而電子束在射到主聚焦透鏡(在參考標(biāo)號(hào)3和4之間)之前在垂直方向預(yù)先被伸長(zhǎng)，如圖2所示。此外，為了在通過主聚焦透鏡的圓-軸對(duì)稱透鏡之后使入射在偏轉(zhuǎn)區(qū)的電子束垂直伸長(zhǎng)，在此推薦在水平方向加長(zhǎng)第二柵極3上的電子束通過孔3a的方法。然而，用這些方法，與從焦點(diǎn)軌跡到屏的距離差相應(yīng)的暈圈部分在屏的周邊不能完全消除，而且電子束點(diǎn)8a在屏的中央垂直伸長(zhǎng)。
圖5A示出在用有圓-軸對(duì)稱電子束通過孔的電子槍時(shí)，屏的各個(gè)部分的電子束點(diǎn)8的形狀。在圖5A中，應(yīng)指出，在屏的中央，該點(diǎn)有圓形的中心部分，在屏的周邊，中心部分9是狹長(zhǎng)的，暈圈部分10向上下變寬。在圖5B中，在BFR上形成水平伸長(zhǎng)的電子束通過孔3a。應(yīng)指出，在屏的周邊，電子束點(diǎn)8a的暈圈10雖去掉一點(diǎn)但未完全消除。這種現(xiàn)象當(dāng)電子束偏轉(zhuǎn)角變得更大和彩色陰極射線管變得更大時(shí)就變得更加嚴(yán)重。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種電子槍，其能改進(jìn)在屏中央和周邊電子束的特性從而使束點(diǎn)在整個(gè)屏上都是均勻的。
為了達(dá)到本發(fā)明的目的，在此提供了一種彩色陰極射線管的電子槍，在這種電子槍中按順序設(shè)置有陰極、第一柵極、第二柵極和第三柵極，其中第一和第三柵極上電子束通過孔的垂直長(zhǎng)度比其水平長(zhǎng)度長(zhǎng)，第二柵極上電子束通過孔的垂直長(zhǎng)度比水平長(zhǎng)度短。
圖1是局部剖切了的常規(guī)單一主透鏡電子槍的透視圖；圖2是在圖1的結(jié)構(gòu)中帶有前聚焦透鏡的電子槍的透視圖3A示出常規(guī)電子槍的電子束點(diǎn)和枕形磁場(chǎng)之間的關(guān)系；圖3B示出常規(guī)電子槍的電子束點(diǎn)和桶形磁場(chǎng)之間的關(guān)系；圖4A、4B和4C示出電子束受磁場(chǎng)影響的狀態(tài)；圖5A和5B示出在屏的各個(gè)部分電子束點(diǎn)的形狀；圖6是本發(fā)明一實(shí)施例的透視圖；圖7A和7B示出按照本發(fā)明在垂直和水平方向電子束的聚焦；圖8是表示按照本發(fā)明的電子束的形狀圖；圖9是用以說明用本發(fā)明電子槍的電子束畸變的光學(xué)圖；圖10示出本發(fā)明的另一實(shí)施例。
下面將參照?qǐng)D6～10說明本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
參看圖6，從陰極1到屏，順序安裝有第一柵極2、第二柵極3和第三柵極6。在第一和第三柵極2和6上，電子束通過孔11和13的垂直長(zhǎng)度V加工成比水平長(zhǎng)度H長(zhǎng)。在第三柵極3上，電子束通過孔12的垂直長(zhǎng)度V加工成比水平長(zhǎng)度H短。電子束通過孔11、12和13的形狀最好是矩形。位于第一柵極2上的電子束通過孔11的垂直長(zhǎng)度V是水平長(zhǎng)度H的1.1～1.4倍。
本發(fā)明的這種設(shè)置是為了使電子束向屏的周邊偏轉(zhuǎn)時(shí)的畸變最小。在入射到主透鏡(參看圖8)時(shí)，電子束垂直伸長(zhǎng)，因而其垂直偏轉(zhuǎn)畸變最小。這就能通過消除在屏周邊上的暈圈提高分辨率。
形成本發(fā)明的水平伸長(zhǎng)電子束的原理將參照?qǐng)D7A和7B進(jìn)行說明。如圖所示，電子透鏡的垂直和水平聚焦作用將隨電子束通過孔的形狀而改變。在垂直方向(圖7B)，由于第一柵極2的電子束通過孔11大，最小截面形成在離陰極1的平面更遠(yuǎn)處，因而電子束的發(fā)散角α′減少。此外，按照第二和第三柵極3和6的形狀，預(yù)聚焦透鏡的聚焦作用增強(qiáng)，因而電子束在通過主透鏡之前水平伸長(zhǎng)，如圖8所示。
此水平伸長(zhǎng)的電子束通過主透鏡ML，從而使焦點(diǎn)軌跡在垂直方向比水平方向伸長(zhǎng)以補(bǔ)償屏周邊垂直焦點(diǎn)軌跡的縮短。因此，在屏S上電子束形成垂直伸長(zhǎng)的束點(diǎn)。
當(dāng)?shù)谝粬艠OH＜V、第二柵極H＞V、第三柵極H＜V時(shí)，水平伸長(zhǎng)的電子束呈現(xiàn)良好的特性?？紤]到電子束的發(fā)射面積，位于第一柵極2上的電子束通過孔的垂直長(zhǎng)度V最好是水平長(zhǎng)度H的1.1～1.4倍。
參看圖10，為了在裝配時(shí)便于調(diào)整，在矩形電子束通過孔的邊緣形成圓形凹口14，以便各個(gè)柵極利用此凹口使電子束轉(zhuǎn)折方向。
如上所述，在本發(fā)明中，在第一、第二和第三柵極上形成矩形電子束通過孔，從而使因電子束的偏轉(zhuǎn)偏差引起的畸變能夠消失。在屏的中央和邊緣形成中心部分電子密度高的束點(diǎn)。因而從屏的中心到其邊緣都得到高分辨率。
權(quán)利要求
1.一種防束點(diǎn)畸變的電子槍，其特征在于它由如下各部分組成一用以發(fā)射熱離子的陰極；一第一柵極，它的電子束通過孔的垂直長(zhǎng)度比水平長(zhǎng)度長(zhǎng)，用以控制所發(fā)射的熱離子；一第二柵極，它的電子束通過孔的垂直長(zhǎng)度比水平長(zhǎng)度短，用以加速熱離子；及一第三柵極，它的電子束通過孔的垂直長(zhǎng)度比水平長(zhǎng)度長(zhǎng)，用以聚焦所發(fā)射的熱離子。
2.如權(quán)利要求1所述防束點(diǎn)畸變的電子槍，其特征在于，所述第一柵極的垂直長(zhǎng)度是水平長(zhǎng)度的1.1～1.4倍。
3.如權(quán)利要求1所述防束點(diǎn)畸變的電子槍，其特征在于，在所述第一、第二和第三柵極上形成的電子束通過孔是矩形的。
4.如權(quán)利要求3所述防束點(diǎn)畸變的電子槍，其特征在于，在所述矩形電子束通過孔的邊緣上形成圓形凹口。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種彩色陰極射線管的電子槍，其中按順序設(shè)置有陰極、第一柵極、第二柵極和第三柵極，在第一和第三柵極上的電子束通過孔的垂直長(zhǎng)度比其水平長(zhǎng)度長(zhǎng)，而在第二柵極上的電子束通過孔的垂直長(zhǎng)度比其水平長(zhǎng)度短。
文檔編號(hào)H01J29/50GK1125355SQ9411353
公開日1996年6月26日 申請(qǐng)日期1994年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月13日
發(fā)明者崔鎮(zhèn)烈 申請(qǐng)人:株式會(huì)社金星社