CN1038541C - 用于彩色显像管电子枪的电极结构 - Google Patents

Abstract

一种电子枪的电极结构，应用在大屏幕电视机或高清晰度监视器的彩色显像管中，其聚焦电极分成第一和第二聚焦电极，由第一和第二电极组成的四极电极设置在第一和第二聚焦电极之间，四极电极的第一和第二电极中任一个电极被连接到以波动形式的动态聚焦电压上，通过偏转线圈的偏转电流消除分辨率的变坏。第一和第二电极可以形成一整体具有间隙的四极电极，分别连接到第一和第二聚焦电极中的一个，或以相反的方法改变其中心和每侧间的高度，用以补偿。

Description

用于彩色显像管电子枪的电极结构

本发明涉及一种在大屏幕电视视或者在高清晰度监视器中使用的彩色显像管电子枪的电极结构，特别是涉及在屏幕周围区域的分辨率变坏的改善。

如图1中所示，是普通的彩色显像管电子枪的电极结构，它包括：一个控制电极3，一个加速电极4，一个聚焦电极5，一个阳极6，和一个用以控制、加速和聚焦从一个阳极帽2发射的电子的屏蔽罩7。每个电极具有穿过红、绿、蓝三束电子束的三个圆孔或圆筒，大约200V至500V的电压加到加速电极4，约4 KV至8KV的静态电压加到聚焦电极5，约20KV至27KV的高电压加到阳极6，从而由阴极1释放的电子被控制电极3和加速电极4控制和加速，然后，被加速电子的三个电子束由聚焦电极5和阳极6聚焦在荧光屏上，形成象素。同时，借助于如图2A和2B所示的偏转线圈的斜自会聚磁场，使电子束在整个屏上自会聚。

在此，斜自会聚磁场由枕形磁场和桶形磁场组成，枕形磁场是如图2A所示的水平偏转磁场，桶形磁场是如图2B所示的垂直偏转磁场，每个都由两极元件和四极元件所构成。如图3A和图3B所示，上述的两极元件对电子束按箭头方向起主要偏转作用，上述的四极元件迫使电子束在水平方向上发散而在垂直方向上会聚，引起电子束在两个水平方向的拉长。尤其是在屏的周围部分，电子束的亮点会产生象散。

这样，如图5所示，所述的亮点在水平和垂直方向上是不同的，并且在荧光屏上过聚焦，因而随着从屏中心到屏周围部分的距离增加分辨率变坏。所以，屏或偏转角越大，分辨率变得越坏。即，随着电子束的偏转，电子束的截面形状的失真增大了。如图4所示，屏的周围部分的亮点形状由在水平方向长的最亮椭圆中心部分C和垂直模糊部分H组成，因此，在周围部分的分辨率变坏。

由于非均匀偏转磁场引起的上述三束电子束亮点的失真，应当通过把电子束在水平方向上会聚来补偿，同时，从电子枪到屏上每个点的距离和从电子枪到屏中心的距离之间的差距应当通过改变聚焦电压来补偿。

本发明的目的在于避免上述现有技术的不足而提供一种用于彩色显像管电子枪的电极结构，来改善在彩色显像管中屏幕周围部分的分辨率。

为了实现这个目的，本发明用于彩色显像管电子枪的电极结构包括：一个用于控制从阴极发射的电子数量的控制电极；一个用于加速被控制电子到预定速度的加速电极；一个设置在加速电极后端用于聚焦被加速电子并且形成一电子束的第一聚焦电极；一个由第一电极和第二电极组成的四极电极，与第一聚焦电极一样，把静态电压加到第一电极并把规定范围的动态电压加到第二电极，来补偿该电子束的象散；一个设置在四极电极后端的第二聚焦电极，与第一聚焦电极一样把静态电压加到第二聚焦电极，用以进一步聚集已补偿的电子束；和一个阳极，通过把高压加到这一阳极来加速该电子束到荧光屏上。

上述的四极电极分为第一和第二电极，它们可以互相结合，或者每一个电极可以与第一和第二聚焦电极之中的一个相连接，这样，动态电压加到第一和第二电极之一，而静态聚焦电压加到另一个电极。

综上所述，本发明相比现有技术具有如下的优点：

按照形成的四极透镜系统，其中聚焦电极被分成两个，被连接到动态电压的四极电极设置在已分开的聚焦电极之间，这就能防止屏的周围区域分辨率的变坏，达到所要求的聚焦特性，改进了整个屏的质量。

下面将结合实施例对本发明作进一步详述：

附图简要说明：

图1是表示普通电子枪整个结构的示意剖面图；

图2A和2B表示与在X-Y平面上自会聚磁场有关的由普通电子枪形成的电子束点的形状，图2A是由枕形磁场形成的束点形状图，图2B是由桶形磁场形成的束点形状图；

图3A和图3B表示用两极和四极磁元件如图2A和2B所示的束点形状变坏的分析图，图3A是枕形磁场的分析图；图3B是桶形磁场的分析图；

图4是由普通的电子枪在屏上形成的电子束点的形状图；

图5是用于解释图4的参考图；

图6是根据本发明实施例的电子枪的示意剖视图；

图7A是用于图6中电子枪四极电极的第一电极的透视图，图7B是它的正视图；

图8A是用于图6中电子枪四极电极的第二电极的透视图，图8B是它的正视图；

图9是表示如图7A和8A所示的第一和第二电极相结合的四极电极的透视图；

图10中的A和B是根据本发明的电子枪形成的电子束受偏转磁场作用的解释图；

图11表示根据本发明电子枪四极磁场的结构图；

图12是显示偏转电流和动态聚焦电压之间关系的波形图；

图13是根据本发明电子枪在屏上形成电子束点的形状图；

图14是聚焦电极和四极电极之间相结合的改进的电子枪示意剖面图；

图15是根据本发明另一实施例电子枪的示意剖面图；

图16中的A至C表示在图15中所示对面四极电极的第二聚焦电极5de的图，其中图16中的A是透视图，图16中的B是正视图，和图16中的C是沿图16中的B中C-C线的剖视图；

图17中的A至C表示在图15中所示四极电极5bc的第二电极5c的图，其图17中的A是透视图，图17中的B是正视图，和图17中的C是沿图17中的B中C-C线的剖视图；

图18是表示图15中另一个实施例的改进，类似于图15的剖面图；

图19是表示图15中另一个实施例的另一种改进，类似于图15的剖面图。

如图6所示，电子枪包括：一个阳极20，一个控制电极21，一个加速电极22，一个聚焦电极23和一个阳极24，它们通过一对玻璃杆(在图中未示出)排列成一行。

根据本发明，聚焦电极23被分成第一聚焦电极23A和第二聚焦电极23B，在它们中间设置四极电极25 。

在上述的两个聚焦电极23A和23B之间设置的四极电极25包括第一电极25A和第二电极25B，电极片26和27的围绕每个电子束通孔连接到每个电极上，用于形成一个四极透镜，如下文将描述的那样。

如图7A和7B所示，所述的四极电极25的第一电极25A具有三个电子束通孔28，四个第一电极片26被连接到上述第一电极25A的一个表面，该表面与电子束通孔28的中心连线相平行，第一电极片在毗连的通孔28处具有电子束通孔28的四分之一周长的弧。

如图8A和8B所示，上述的四极电极25的第二电极25B在上和下表面上具有两个第二电极片27，每个电极片在毗连的通孔29每一侧处具有一个上述的通孔29的四分之一周长的弧，从而，与第一电极片的圆弧一起形成电子束通孔的周边。

如图9所示，上述的四极电极25的第一和第二电极25A和25B互相结合在一起，以致第一电极片26被插入在第二电极片27之间。

按照这种结合，第一和第二电极25A和25B的相对表面之间的间隙，和上述第一和第二电极片26和27之间的间隙，其优选的厚度约为0.6至1.0mm。

再如图6所示，由第一和第二电极25A和25B构成的四极电极25，被安置在第一和第二聚焦电极23A和23B之间，它们一起构成聚焦电极。

从阳极20发射的电子束在通过控制电极21之后由加速电极22加速，然后，电子束通过聚焦电极23和阳极24之后，在屏上形成象素。

根据本发明，静态聚焦电压V_SF被加到上述的四极电极25的第一电极25A以及聚焦电极23的第一和第二聚焦电极23A和23B上，而动态聚焦电压V_DF被加到四极电极25的第二电极25B上。

如图12所示，动态聚焦电压随着CRT屏的曲率形状而变化。在大部分情况下，动态聚焦电压根据偏转线圈的偏转电流以抛物线波形而变化。

一般，该动态聚焦电压V_DF确定在V_SF±300 V_P-P或V_SF±600 V_P-P之间变化。

从阴极20发射的电子束穿过控制电极21和加速电极22，通过第一聚焦电极23A和四极电极25的第一电极25A。然后，在通过四极电极25的第二电极25B期间，如图11所示，呈抛物线波形的动态电压使电子束在垂直方向发散而在水平方向会聚，电子束在垂直方向被拉长。该动态电压随着朝向屏的周围区域以抛物线波形增加，离开屏中心越远的周围区域，电子束的垂直长度就越长，水平长度越短。

反之，这样的垂直拉长的电子束，由如图10所示的偏转磁场在垂直方向被会聚，在水平方向被发散，其结果，甚至在屏的周围区域也得到合乎要求的聚焦特性，如图13所示。

在图6所示的实施例的改进中，四极电极25的第一电极25A可以连接到第一聚焦电极23A，如图14所示，静态电压V_SF被加到第一和第二聚焦电极23A和23B，动态电压V_DF被加到四极电极25的第二电极25B。

如图15所示，是本发明的另一个实施例，其中三个阴极1和多个电极3至6被排成一行，在这些电极中间，聚焦电极被分成第一聚焦电极5a和第二聚焦电极5de，为了与第一和第二聚焦电极5a和5de一起形成一个四极透镜，四极电极5bc以规定的间隙插入在第一和第二聚焦电极5a和5de之间。

第一和第二聚焦电极5a和5de接静态电压，由第一电极5b和第二电极5c构成的四极电极5bc接动态电压。在把动态电压加到四极电极5bc的第二电极5c的情况下，第二电极5c具有三个如图17中的A至C所示的衬套部分J，用于通过三束电子束。每个衬套部分的中心比两侧高(h₃＞h₄)，使得具有一个椭圆弧形端面，上述的端面在侧视图中表现为相对于水平线以角θ₂构成的一条倾斜直线，如图17中的C所示。与四极电极5bc相对的第二聚焦电极5de的衬套部分K具有与第二电极5c的衬套部分J相反的形状。即，如图16中的A至C所示，每个衬套部分K的两侧比中心高(h₂＞h₁)，结果具有一个椭圆弧形端面，以致在正视图中构成相对于衬套部分K的中心线向着两侧对称倾斜的直线，并且相对于水平线构成一个角θ₁，如图16中的B所示。

如图18和19所示，是另一个改进了的实施例，重新调整四极电极5bc和第二聚焦电极5de的位置，或者改变衬套部分J和K的方向都是可能的。

再如图15所示，在构成上述的四极透镜的第一聚焦电极5a、四极电极5bc和第二聚焦电极5de之中，静态电压加到第一和第二聚焦电极5a和5de上，而动态电压加到四极电极5bc上，上述的动态电压随着偏转线圈的偏转电流以抛物线波形变化，如图12所示。上述的动态电压的峰值一般为V_SF±300V_P-P或V_SF±600V_P-P。在这种安排下，当从阴极1发射的电子束通过控制电极3、加速电极4和第一聚焦电极5a之后，通过四极电极5bc时，根据随着屏扫描点变化的抛物线动态值，该电子束在垂直方向被发散，而在水平方向上被会聚。从而，在屏的周围区域扫描的电子束，在垂直方向比水平方向长，与图11相类似。这样，垂直长而水平短的电子束，由于枕形磁场和桶形磁场组成的偏转磁场的作用，再次在水平方向发散和在垂直方向会聚。因而，甚至在周围区域扫描的电子束也具有如图10所示的圆形，在屏的整个区域的聚焦特性成为如图13所要求的那样。

Claims (5)

1、一种用于彩色显像管电子枪的电极结构，包括：

一个用于控制从阴极发射的电子数量的控制电极；

一个用于加速被控的电子到预定速度的加速电极；

一个设置在加速电极后端用于聚焦加速的电子并形成电子束的第一聚焦电极；

一个由第一电极和第二电极组成的四极电极，为了补偿电子束的象散，与第一聚焦电极一样，把静态电压加到第一电极，及把规定范围的动态电压加到第二电极；

一个设置在四极电极后端的第二聚焦电极，与第一聚焦电极一样，把静态电压加到这种第二聚焦电极，用以进一步聚焦已补偿的电子束；和

一个阳极，通过把高压加到这一阳极，用于加速所述电子束到荧光屏上；

其特征在于：四极电极的第一电极具有多个电极片，这些电极片连接到面对着四极电极的第二电极的多个电子束通孔的左侧和右侧，四极电极的第二电极具有两个连接到面对着四极电极的第一电极的多个电子束通孔的上面和下面的电极片。

2、根据权利要求1所述的电极结构，其特征在于：四极电极的第一电极连接到第一聚焦电极，静态电压加到四极电极的第一电极和第一聚焦电极，动态电压仅加到四极电极的第二电极。

3、根据权利要求1所述的电极结构，其特征在于：在四极电极的第一电极和四极电极的第二电极之间的间隙是在0.6mm和1.0mm之间。

4、根据权利要求1所述的电极结构，其特征在于：四极电极的第一和第二电极的每个电极片，在毗连每个电子束通孔的每一侧具有电子束通孔的四分之一周长的弧。

5、根据权利要求1所述的电极结构，其特征在于：四极电极的第一电极的中心高度比四极电极的第一电极的两侧高度要低，四极电极的第二电极的中心高度比四极电极的第二电极的两侧高度要高，第一和第二电极的每一端面，在它们的中心和两侧之间形成相对的倾斜线。

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