CN1034635A

CN1034635A - 阴极射线管

Info

Publication number: CN1034635A
Application number: CN89100556A
Authority: CN
Inventors: 安东尼厄斯·威廉马斯·弗朗西斯卡斯·范德海登; 杰拉达斯·雅各布斯·阿卡迪厄斯·赫宁斯; 埃里奇·爱德华·希姆尔包尔; 蒂约克·杰里特·斯彭尼雅; 杰拉达斯·阿诺达斯·赫曼·玛丽亚·弗里森
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1988-01-27
Filing date: 1989-01-24
Publication date: 1989-08-09
Also published as: JPH01225044A; NL8800194A; JP2763124B2; DE68926172D1; EP0327149A1; CN1017203B; DE68926172T2; EP0327149B1; KR890012345A; US4945283A

Abstract

具有位于管颈部分的电子枪的阴极线管，所述电子枪包含电子束形成部件和聚焦结构：电子束形成部件至少包含一阴极及一带中心孔的金属电极片并用金属销钉将电极片固定在绝缘小杆上以形成组件；聚焦结构包含绝缘空心管，至少在管的一表面上涂高电阻层。在一个实施例中，该管的第一端面具有带同轴小孔的电极片；为了正确地对中，聚焦结构第一端面上的电极片与电子束形成部件的电极片固定连接以使两个电极片的小孔同轴定位。

Description

本发明涉及具有管壳的阴极射线管，该管壳包括在一端的荧光屏和在另一端的管颈部分，该管还包括位于管颈部分的电子枪，该枪具有电子束形成部件和聚焦结构，所述电子束形成部件至少包括一个阴极和一个备有中心孔的金属电极片，所述聚焦结构包括具有内，外表面的由绝缘材料制成的空心管，并且至少在其中一个表面上具有电阻材料层。

EP-A23，379号欧洲专利公开了这种类型的阴极射线管。在这个说明书中介绍的阴极射线管具有包括空心玻璃管的电子枪。在制备时，玻璃管被加热软化，并且在一根轴向上多次改变直径的精密加工的芯棒上压延。在如此校正后的空心管内侧上形成电子枪中电子束形成部件的电极的支承面。聚焦结构是由玻璃内壁上呈螺旋形的电阻层所形成的。如果要大量制造这样的“玻璃”电子枪，则这种在生产中要求作得非常精密（所以很贵）的芯棒似乎易受快速的耗损。这将使重复生产费用昂贵。此外，将会出现的难题为要构造一些能够在保持足够恒定的形状的条件下插入玻璃管内的电极元件。

本发明的目的是提供一种开头一节中所述类型的阴极射线管，它具有可用简单的方式，大量地，较廉价地重复生产的电子枪。

因此，本发明的在开头一节所描述的阴极射线管的特征在于：电子枪中电子束形成部件的零件是用销钉（或托架）固定在绝缘装配杆上的，空心管具有带小孔的第一及第二端面，把第一端面固定连到电子枪中电子束形成部件的金属电极片上，该电极片的小孔和所述端面的小孔要互相面对，以便让从阴极发射的电子通过。

在以上描述的结构中，电子束形成部件的零件是固定到杆上的。所以，该（玻璃）管并不需要用于支撑电子束形成部件的电极的支承面，因而可以“简单化”（straight）。所以，在制造过程中并不需要用（快速耗损的）精密加工的芯棒来形成支承面。因为是直接将空心管固定在电子束形成部件的（最后）电极片上的，所以就不难保证电子枪零件的正确对中，尤其是，如果穿过端面带小孔的金属片而进行的固定就更能保证正确地对中了。

因为，在已知的阴极射线管中，电子束形成部件的电极和聚焦结构电阻层共用唯一的空心管内壁，所以，制备这种电子枪的另一困难的地方在于必须穿过空心管壁而接出很多引线。根据本发明的构造，电子束形成部件的电极是直接引出的，而利用起固定作用的，安装在空心管端面的金属片将电阻层直接连到管壳内表面。

所以，根据本发明的阴极射线管的一个实施例的特征在于：空心管内表面备有电阻层，此层与此管第一端面的金属片建立电气接触。这样就通过金属片将电阻层电气引出，就不需要穿过管壁的引线。这样的构造可以同样有益地用于空心管的另一端面。

所以，本发明的另一实施例的特征在于：空心管第二端面也装备有带小孔的金属片，并且，此金属片也与内表面电阻层建立电气接触。

最好把阴极射线管管颈部分空心管的各对中弹簧片固定在第二端面的金属片上。这些弹簧片还可用于把金属片（也就是电阻层）电连接到阴极射线管内壁上阳极的高电压触点的导电层上。

因为空心管可以是由玻璃或陶瓷材料作成的，所以，为了将金属片连接到聚焦结构空心管的端面，可以采用以下这些工艺，如（玻璃）管与金属的高温熔合;

利用釉质焊料高温焊接;

用高频加热方法的局部熔合;

提供给每金属片一夹在空心管中的衬片。随后，把第一端面上带有金属片的空心管固定地连接到电子枪的电子束形成部件最后电极的金属片上。当进行这种连接时，最好使用一种对中机构，这将在下文描述。自身的连接最好使用焊接方法来完成。另外的方法是用，例如，釉质焊料或玻璃陶瓷材料，但对电气连接不很实用。然而，当将空心管的一端直接固定到电极的金属片上时，后者所说的连接工艺是需要的。

根据本发明阴极射线管中的电子枪具有通用性构造，也就是说，其用途不局限于一种具有一个单独电子束形成部件及一个单独聚焦结构的电子枪的单色阴极射线管。在其它应用例子上，这种构造同样可显示它的优越性，例如在准备把电子束形成部件用来产生三束电子束的应用中，这三个电子束或者可以共用一个聚焦结构，或者每束可以有它自己的聚焦结构。在后一情况下，三个聚焦结构的每一个可以或者是一个电绝缘材料空心管，或者可以把三个聚焦结构容纳在具有三个通道的壳体。

现将通过举例，参考各附图对本发明进行详细描述：

图1是根据本发明的阴极射线管的示意剖面图，此管包括具有特殊固定方式的圆管型聚焦结构的电子枪，

图2是沿图1的Ⅱ-Ⅱ线剖开的示意剖面图;

图3是剖过图1中阴极射线管电子枪的示意剖面图，该图说明组装方法;

图4是剖过根据本发明阴极射线管电子枪的示意剖面图，图中所示的电子枪具有圆管型的预聚焦结构及聚焦结构;

图5是根据本发明的阴极射线管的三束（彩色）电子枪的示意剖面图;

图6是沿图5中Ⅵ-Ⅵ线剖开的示意剖面正视图;

图7A及7B是具有三个通道的壳体的复式聚焦结构的透视图;

图8是具有管型共用聚焦结构的三束（彩色）电子枪的示意剖面图，以及

图9示意地表明了一个电子枪，图中示出了由两个不同型式的聚焦结构所形成的等位线。

参考图1，它将一般概念性地描述本发明的构造原理。图1表示阴极射线管1具有装配在管颈部分2的电子枪23。G₁（栅极）电极结构22具有标准小孔，其后面装有具有电子发射表面的阴极24，该阴极紧贴着热子25。电极结构G₂在这里是具有带中心孔的金属片26，它被进一步向前设置而靠近G₁的电极结构22。为了构成一个组件，通过销钉（或小钉）把构成电子束形成部件（在这种情况下是三极管部件）的电子枪的电极结构22，26，27固定到绝缘杆48，50，52，54（见图2）。这么一来，这里用了四根杆。但是，本发明并不局限于此。例如，也可以照别的和传统的方式使用二根或三根杆。聚焦结构28包括一空心圆筒32，此筒可用玻璃或陶瓷制成，在这里，其内表面是敷以电阻材料层34的。在这里，层34成为螺旋形。圆筒32的一端装配有金属片或法蓝29。借助此法蓝或金属片使圆筒与电极结构的金属片27连固在一起。圆筒32的另一端装配有金属片31，在此片上固定着四个弹簧片36（图2），以便使电子枪23在管颈2内对中，并且通过金属片31把电阻层34电气连接到管颈内所涂有的导电材料层33，而此涂层又与高电压触点电气连通（未示出）。

请参照图3来较详细地描述电子枪的组装步骤。可用各种可能的方法将电子枪的聚焦结构和电子束形成部件（三极管）组装在一起。

图3示意地示出带四根杆的电子枪的电子束形成部件（三极管），在图上可以看到两根杆48和50，杆上固定着三个电极G₁，G₂，G₃。电极G₃（三极管部件的最后电极）的形状为带中心孔20的金属片27。把一个例如可以用玻璃制成的空心圆筒32按以下方式固定到金属片27上。空心圆筒32在一端装备有金属平环29。环的内径最好大到不致对电子束产生约束作用。利用对中机构5，穿过圆环29与金属片27而把空心圆筒32焊到金属片27。各焊点都用标号7，7′……示意地表示出来。实现焊接的方法，例如，可用激光焊法或其它可使作用于零件上的力尽可能小的焊法。如果准备校正很小的斜度，建议采用过桥（gapbridging）焊法。例如，金属焊条惰性气体保护焊法（MIGwelding）。

对中机构5包括一芯棒，使它精确地装进空心筒32并且朝着一端而阶梯形变窄，以便精确地装进各电极G₁，G₂，G₃的小孔。图3表示的方法是简单，快速，容易实现自动化的，并且，均适于将一个或几个空心圆筒（例如三个）组装到三极管零件上去。当金属环29固定到空心筒32上去时，可把金属环如此精确地置定于电子束形成部件，以致该环接着可用于使圆筒同该电子束形成部件对中。另一种作法是使环很粗略地入位而靠圆筒内壁本身来使圆筒与电子束形成部件对中。

用于空心筒32及金属环29的材料的膨胀系数最好能互相适应。可以恰当地选定，例如，空心筒用G28玻璃而环配合以钼或铁-镍-钴合金，或空心筒用铅玻璃或钙玻璃而环配合以FeCr。

至于将（玻璃）空心筒连接到金属环可以采用以下各种技术，例如：

热熔合，

通过釉质焊料来进行热连接，

高频熔合（局部）。

当采用这些技术时，可以在很大程度上阻止（玻璃）空心筒软化及变形。这对于要获得最大可能地免除象差的聚焦结构来说是重要的。为了获得聚焦结构，我们将一层高电阻材料34涂敷在空心圆筒32的内和/或外表面上。这个薄层可以具有一个或几个环的形状，也可以，成为螺旋线形状或者一个或几个环与螺旋线的组合。这层电阻材料可以或者在空心筒与三极管固定前，或者可以在固定后制备。在后一情况下就可以保证使电阻层免于在连接过程中经受高温。例如，可以通过将RuO₂或RuCl₃微粒与玻璃釉料混合，在用抽真空技术在管颈内侧上形成导电涂层的同时就可在空心管内表面形成很稳定的高电阻层。同将电阻层形成在外表面相比，将电阻层形成在内表面的优点在于不会在内壁造成未定界的充电。烧制期间，玻璃釉料熔化，从而，在玻璃壁上得到非常稳定并且在管子制作过程中不改变性质的高电阻导电玻璃层。螺旋形电阻层可以如此获得，例如，可在烧制前用刮针将玻璃壁上的粉末层按所希望的螺距刮出螺旋电阻层。这些层在经受制管工艺（熔合管颈，烧结石墨乳，熔接玻璃部件，排气）及管子的火花冲击（sparking）过程中都是稳定的。

也可以另外用装入空心筒里的带凸缘的衬片来代替圆筒32一端的平板金属环29。

空心圆筒的另一端也可装备一种金属片（图1中的片31）。可以将管颈中用于使电子枪对中，并有可能在聚焦结构的电阻层的一端与连到高压触点的导电层（图1中的层33）之间建立电接触的弹簧片36焊在金属片31上。

前面提到的聚焦结构只能包括一主透镜，或有可能是主透镜的一部分，或一主透镜前面再加一预聚焦透镜。在后一种情况中，可以把由两个电阻层构成的两个结构装进一个空心筒中，可是为要向两端提供电路连接而必须从壁穿出引线。为了避免该穿出引线，该聚焦结构可以另外包括如图4所示的耦合在一起的两个空心筒11及12;第一圆筒11具有形成预聚焦透镜的电阻层结构13，而第二圆筒具有形成主透镜的电阻层结构14。圆筒11及12是通过固定在他们端面上的金属平环15与16连接在一起的。可通过玻璃陶瓷垫圈17来连接。平环15及16可以分别与电阻层结构13及14建立电接触，并可用来施加电压。

将聚焦透镜做成螺旋透镜形状来代替（单纯的）金属零件形状（这时电子束形成部件电极数目由四个来代替三个）的优点在于可以降低电子枪的球面象差。此外，可以改变电子枪的公差敏感性。图4中表示，经由另外一个固定圆筒11一端的金属环而把圆筒11焊接到电子枪的电子束形成部件的最后一个电极19。

图5及6表示一个电子枪，此枪带有由三个组成（构成一体的）的电子束形成部件及三个分开的聚焦结构，每一聚焦结构包括一个带有某电阻层图案的空心圆筒结构。这里又将有利于使用本发明的原理。在三个空心圆筒结构42，43，44的各端处通过金属平环45，46，47把三个圆筒结构固定到电子束形成部件上由金属片41构成的最后一个电极（G₃）。可以另外用一带三个小孔的金属片来代替三个分开的金属环来使空心圆筒结构固定到电子束形成部件。在空心圆筒42，43，44的另一端具有金属平环70，71，72。把环71固定地定位（例如，通过焊接）在带有四个对中弹簧片74，75，76，77的金属片73上。例如，也可以用三个或六个对中弹簧片来代替四个。空心圆筒内表面电阻层42，43，44也可以不同方式通过环70，71，72连接到电压电源。在图5及6所示的实施例中，各圆筒结构均是属于图4中所示的型式，也就是说，侵械拿恳桓鼍哂泄潭ǖ侥抢锏拇ぞ劢雇妇档牡谝豢招脑餐布按魍妇档牡诙招脑餐病５牵痉⒚鞑⒉痪窒抻诖恕Ｔ诒砻饕蛔峙帕行偷缱忧沟耐?及6的实施例中，各圆筒结构均位于一个平面上;而对品字型电子枪来说，应把各圆筒结构装配成三角形。在二者（玻璃的或陶瓷的）情况下，带三个内通道的壳体49，51（图7A，图7B）可以被另一方式，也就是分开的空心圆筒的方式所代替。也可以在本发明范围内将由三个组成的（构成一体的）电子束形成部件53与一共同的聚焦结构55（图8）组合在一起，聚焦结构55是包含带电阻层57的空心管56。

图9示意地表明具有电子束形成部件58与包括带有螺旋电阻层61的空心圆筒60的聚焦结构59。可以使电阻层如此形成，以便在把电压跨接于电极G₃及G₄时可产生等位面62（用虚线表示），它相当于由电极G₃及G₄构成一般聚焦透镜的等位面。这意味着，同具有大得多的直径的传统电子枪相比，在要求获得同样小的球面象差条件下，则用螺旋形电阻层构成的聚焦透镜可具有相当小的直径。尽管只有有限的空间可用于具有螺旋结构的三个空管或通道，它还是可以获得很小的球面象差，这对多束（彩色）电子枪来说是特别重要的。

Claims

1、一种具有管壳的阴极射线管，壳内一端是荧光屏而另一端是管颈部分，同时，位于管颈部分的电子枪具有电子束形成部件与聚焦结构，所述电子束形成部件至少包含一阴极与一带中心小孔的金属电极片，所述聚焦结构包含由绝缘材料制成的带有内、外表面的空心管，其中至少在一个表面上带有电阻材料层；其特征在于：

电子枪中电子束形成部件的零件经由金属销钉固定在各绝缘杆上，并且，该空心管具有第一及第二带小孔的端面，并且该第一端面是固定地连接到电子枪的电子束形成部件的金属电极片上的，为了让阴极发射的电子通过，所述电极片与所述端面的小孔是互相面对着面的。

2、如权利要求1中所要求的阴极射线管，其特征在于：

空心管的第一端面备有带小孔的金属片，并且，所述片与电子枪中电子束形成部件的金属电极片是固定地连接在一起的，这些片上的各小孔都是互相面对着面的。

3、如权利要求2中所要求的阴极射线管，其特征在于：

在空心管内表面上形成有一电阻层，从而与空心管第一端面金属片建立电气接触。

4、如权利要求3中所要求的阴极射线管，其特征在于：

空心管第二端面也备有带小孔的金属片，并且所述片也与内表面电阻层建立电气接触。

5、如权利要求4中所要求的阴极射线管，其特征在于：

在阴极射线管管颈部分中的对中弹簧片是使空心管固定在第二端面的金属片上的。

6、如权利要求1中所要求的阴极射线管，其特征在于：

打算由电子枪中电子束形成部件产生三束电子束，并且此三电子束共用一个聚焦结构。

7、如权利要求1中所要求的阴极射线管，其特征在于：

打算由电子枪中电子束形成部件产生三束电子束，并且每个电子束各有它自己的聚焦结构。

8、如权利要求7中所要求的阴极射线管，其特征在于：

三个聚焦结构中的每一个包含一个电挡牧峡招墓堋?

9、如权利要求7中所要求的阴极射线管，其特征在于：

三个聚焦结构都是容纳在具有三个通道的壳体内。

10、如权利要求1中所要求的阴极射线管，其特征在于：

聚焦结构包含一预聚焦透镜及一主聚焦透镜。

11、如权利要求10中所要求的阴极射线管，其特征在于：

每一预聚焦透镜及每一主聚焦透镜都包含备有电阻层图形的空心筒，在这些空心筒的端面上借助于各金属平环而使各空心筒面对面地固定在一起。