CN1043937C - 彩色布劳恩管的电子枪的聚焦电极及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种彩色布劳恩管的电子枪聚焦电极，包括多个内缘翻边部分，它们从电极端壁沿轴向向内伸延并限定用于通过电子束的各个开口。各内缘翻边部分的自由端所具有的弯曲形状，使得其轴向长度变化，使最长和最短轴向长度以90°的规则角间隔交替。本发明还涉及该聚焦电极的制作方法。本发明的聚焦电极及其制作方法在屏幕的边缘处实现了束点的所需圆度，并在不在内缘翻边部分之间增加传统四分之一板的情况下实现了所需的分辨率。

Description

彩色布劳恩管的电子枪的聚焦电极及其制作方法

本发明一般地讲涉及彩色布劳恩(Braun)管的电子枪，且更具体地讲涉及用于把枪的阴极发射的电子束全聚焦在Braun管的荧光屏上的电子枪聚焦电极，并涉及这种聚焦电极的制作方法。

对本领域的技术人员已知的是，传统的彩色Braun管的电子枪从其阴极发射电子束并且该束被聚焦到荧光屏上，以在荧光屏上形成点式象素。

US4,760,308公开了一种彩色布劳恩管的电子枪的聚焦电极，包括多个内缘翻边部分，它们从所述电极的端壁沿轴向向内延伸并限定用于各电子束穿过的开口。

在传统电子枪中，当三个阴极和栅电极被加上预定电压时，在第二栅电极和第三电极或聚焦电极之间形成了预聚焦透镜，而在第三电极和一第四电极或阳极之间形成主聚焦透镜。从电子枪阴极发射的电子束被这些聚焦透镜聚焦到荧光屏上。在屏上，聚焦的电子束与屏上所涂覆的荧光物相撞，从而在屏上再现图象。

另一方面，偏转线圈被装在Braun管的漏斗的颈部，该颈部包含电子枪。偏转线圈用于把电子束偏转并聚焦到荧光屏上。

偏转线圈产生的水平偏转磁场的分布被畸变成枕状，而垂直偏转磁场的分布被畸变成桶状。

上述偏转线圈，当电子枪发射的电子束与屏上的荧光物相撞并在屏上再现所需图形时，造成形成在屏的中央和边缘上的束点的形状彼此不同。

参见图2，在屏1的中央形成的束点是圆形的，而在屏1的边缘形成的束点畸变为非圆形的，因为偏转线圈的偏转作用使得在屏1的边缘产生了慧形象差。因此屏的分辨率(尤其是在屏的边缘上)被降低了。

屏边缘处的分辨率下降，是由于束点的纵横比-即被畸变的非圆形束点的垂直直径与水平直径之比-确定的。换言之，束点的纵横比Λ由D_v∶D_h或D_v/D_h表示，其中D_v是束点的垂直直径或最短直径，D_h是束点的水平直径或最长直径。此时，束点的纵横比与畸变的束点的非圆性成反比，且分辨率的下降与束点的纵横比的下降成正比。

相反地，当束点的纵横比为1时，表明束点呈现所希望的圆形，因而实现了最佳的分辨率。

图1是传统的用于改进束点纵横比和分辨率的电子枪聚焦电极的剖视图。如此图所示，在与电子枪的阳极一起形成主聚焦透镜的聚焦电极4上，提供了内缘翻边(burring)部分6，该内缘翻边部分6限定了相应的开口5。上述聚焦电极试图借助内缘翻边部分6，改进束点的纵横比及分辨率。

然而，如图3的曲线图所表示的，可看到这种传统聚焦电极只在内缘翻边部分6的长度L与开口5的直径D之比不小于50％时，才可实现所希望的束点圆度。

上述有内缘翻边部分6的聚焦电极实际上适用于中小型电子枪。但这种聚焦电极未能在屏的边缘达到所希望的束点纵横比，虽然它在屏的中央在一定程度上实现了所需的束点纵横比。

近来，由于布劳恩管的曲率有增大的趋势，布劳恩管的分辨率下降了，屏变得平了，且布劳恩管的屏幕的纵横比从约3∶4变为9∶16。布劳恩管屏幕的对角线长度因而增大，结果，屏的边缘处的慧形象差增大，从而布劳恩管的分辨率下降。

为克服因布劳恩管的上述趋势造成的问题，提出了一种电子枪，用于增大屏的中央附近的束点的垂直直径，并使屏的边缘处的束点达到所需的圆度，如图4所示。该电子枪包括分别发射R、G和B电子束的三个阴极7和在对于这些阴极7的位置处具有一些通孔8的第一和第二栅电极9和10。该电子枪还包括第三电极或聚焦电极11和第四电极或阳极12。元件7、9、10、11和12按照向屏幕的顺序设置，以使它们彼此隔开并相互平行。

这里，为了在电磁透镜或主聚焦透镜处产生纵向电场，在第三电极11的内缘翻边部分13之间的空间设置有四分之一板14，该电极与第四电极12一起构成了主聚焦透镜。

根据图4的上述电子枪，用于束点的垂直聚焦力F_v相对于水平聚焦力F_h减小了，因而屏1的中央处的束点3呈现非圆形，即束点的垂直直径大于水平直径，如图5所示。然而，屏1的边缘处的各束点2呈现出所希望的圆形，从而在屏的边缘实现了束点的所希望的圆度，并改善了屏1的分辨率(特别是在屏1的边缘处)。

然而，由于图4中的上述电子枪在第三电极或聚焦电极11的内缘翻边部分13之间的空间中要有附加的四分之一板14，故电子枪的制作困难，且难以实现其所需的制作精度。即聚焦电极11有特殊的限制，因而难以把四分之一板14装入聚焦电极11的内缘翻边部分13之间的空间中。为把四分之一板14装在聚焦电极11上，四分之一板14要用点焊法焊到电极11上，从而使内缘翻边部分13因四分之一板14的点焊时所加在其上的力而失去其圆滑。因此，可能无法实现聚焦电极11的开口与第一和第二电极9和10的通孔8的所需精确的轴向对准。

因而，本发明的一个目的，是提供彩色布劳恩管的电子枪的聚焦电极，其中可克服传统聚焦电极造成的上述问题，并在布劳恩管屏幕边缘处实现了所需的束点圆度，并在不在聚焦电极的内缘翻边部分间增加传统的四分之一板的情况下实现了所需的分辨率。本发明还提供了制造上述聚焦电极的方法。

在一个方面，本发明提供了一种彩色布劳恩管电子枪的聚焦电极，包括从电极的端壁沿轴向向内伸延并限定用于通过各电子束的各个开口的多个内缘翻边部分，各内缘翻边部分的内侧自由端有弯曲的形状，使内缘翻边部分的轴向长度发生变化，从而使最长和最短轴向长度以规则的90°角间隔交替变化。

在另一方面，本发明提供了制作彩色布劳恩管电子枪的聚焦电极的方法，包括以下步骤：先使聚焦电极的原板内缘翻边，以在板的压下部分的底部上形成圆孔；加工圆孔的边以形成有主轴和次轴的非圆形孔；对非圆形孔进行最后的内缘翻边以提供有弯曲的内自由端的内缘翻边部分，内缘翻边部分的轴向长度有变化以使最长和最短轴向长度以90°的规则角间隔交替变化。

从下面结合附图的详细描述，可更清楚地理解本发明的其他目的、特征和优点。在附图中：

图1是彩色布劳恩管的电子枪的传统聚焦电极；

图2显示了用图1的传统聚焦电极在屏的中央和边缘形成的束点的形状；

图3是曲线图，显示了束点的纵横比相对于图1的聚焦电极内缘翻边部分的长度与聚焦电极的开口的直径的百分比值的关系；

图4是示意剖视图，显示了带有根据用于改进分辨率的另一实施例的传统聚焦电极的电子枪的元件布置；

图5显示了图4的传统聚焦电极在屏的中央和边缘处形成的束点的形状；

图6a是根据本发明的一个实施例的聚焦电极的正视图；

图6b是图6a的聚焦电极的剖视图；

图6c是图6b的聚焦电极的内缘翻边部分的放大透视图；显示了内缘翻边部分的最终形状；

图7a到7c分别显示了制作根据本发明的聚焦电极的方法的步骤，其中：

图7a显示了第一内缘翻边步骤，用于在用作聚焦电极原板的上板上形成圆孔；

图7b是非圆形孔形成步骤；

图7c是最后的内缘翻边或完成步骤；

图8a和8b分别是根据本发明另一实施例的聚焦电极的剖视图；

图9a至9c是示意图，显示了根据本发明在上述非圆形孔形成步骤中的上板上形成的非圆形孔的形状。

参见图6a至6c，其中显示了根据本发明的第一实施例的彩色布劳恩管电子枪的聚焦电极。如这些图中所示，聚焦电极15包括按规则间隔距离分开的三个开口15a，从电子枪的各个阴极发射的R、G和B电子束分别通过这些开口。

图6b为聚焦电极15的沿图6a的X轴取的剖示图。如图6b所示，三个开口15a由从聚焦电极15的端表面向内延伸的各个内缘翻边部分16限定。各内缘翻边部分16的内端或自由端被平滑地压下，从而从剖视图上看时呈现出弯曲的形状。

在图6c的透视图中，详细显示了电极15的每个内缘翻边部分16的弯曲端形状。当限定开口15a的内缘翻边部分16沿轴向以规则的90°角被四分以使部分16在其弯曲的内侧端的峰和谷处被沿轴向分开时(如图6c所示)，分开位置处的内缘翻边部分16的轴向长度彼此不同。即在90°和270°角度的内缘翻边部分16的轴向长度l₂比在180°和360°处的内缘翻边部分16的轴向长度l₁短。

借助聚焦电极15的内缘翻边部分16的弯曲端形状，电极15使屏中心处的束点呈现出非圆形状，即垂直直径如图5所示地长于水平直径，同时使屏幕边缘处的束点达到所需的圆度。从而，实现了所需的分辨率。

本发明还涉及一种电极，其中内缘翻边部分16的结构，使其在90°和270°的角位置处的轴向长度l₂长于其在180°和360°的角位置处的轴向长度l₁，在不影响本发明的作用的情况下，可实现同样的效果。

内缘翻边部分16的轴向长度l₁和l₂之间的上述差，使得当从电子枪的阴极发射的电子束穿过聚焦电极15的内缘翻边部分16所限定的各个开口15a时，各电子束所受的垂直聚焦力Fv和水平聚焦力Fh中的一个比另一个大。因此，聚焦电极15使中央的束点呈现非圆的形状并实现了周边束点的所需圆度。

参见图8a和8b，其中分别显示了根据本发明的第二和第三实施例的、有不同的内缘翻边部分形状的聚焦电极。在图8a的第二实施例中，中央内缘翻边部分16的轴向长度l₂比中央内缘翻边部分16的轴向长度l₁短，而边上的各内缘翻边部分16的轴向长度l₂长于边上的内缘翻边部分16的轴向长度l₁。相反，在图8b的第三实施例中，中央内缘翻边部分16的轴向长度l₂长于中央内缘翻边部分16的轴向长度l₁，而边上的各内缘翻边部分16的轴向长度l₂短于边上的内缘翻边部分16的轴向长度l₁。根据第二和第三实施例，在不影响本发明的功能的情况下，可实现与第一实施例中所述的同样的效果。

图7a至7c显示了制作本发明的聚焦电极的方法的步骤。如这些图中所示，为制作本发明的聚焦电极，电极15的用作原板的上板17，经历了第一内缘翻边步骤，以便在板17的压下部分的低部上形成圆孔18，如图7a所示。然后，板17经历一非圆孔形成步骤，通过机加工或通过用冲压机(未显示)冲压圆孔18的边缘，形成非圆孔，如有主轴和次轴的椭圆孔19，如图7b所示。在此非圆孔形成步骤中，椭圆孔19的长直径的方向，决定了所产生的内缘翻边部分16的轴向长度l₁和l₂之差。

若椭圆孔19被冲压，使其垂直直径长于其水平直径(如图7b所示)，则所产生的内缘翻边部分16的轴向长度l₁长于轴向长度l₂，如图6b所示。相反，当用于形成椭圆孔19的冲压机转过90°，并冲压孔19以使孔19的垂直直径短于其水平直径时，所产生的内缘翻边部分16的轴向长度l₁短于轴向长度l₂。

根据本发明，在非圆形孔形成步骤中，最好在板17的预内缘翻边部分的底部上形成椭圆孔19，如图7b和9a所示。但也可用如图9b和9c所示的卵形孔19a或多边形孔19b来代替椭圆孔19。在此情况下，应理解，当在板17上冲压卵形孔19a或多边形孔19b时，在连续的步骤中，即在最后的翻边步骤或完成步骤中，在内缘翻边部分16的自由端上会产生不均匀的压力，从而在所产生的内缘翻边部分16的自由端上会产生裂缝。

在非圆孔形成步骤完成后，板17经历最后的内缘翻边步骤，以形成所产生的内缘翻边部分16，如图7c所示。最后的内缘翻边步骤的结果，是由于图7b的孔19的椭圆形状，使所产生的内缘翻边部分16的轴向长度l₁长于轴向长度l₂。

当电子束穿过聚焦电极15的内缘翻边部分16所限定的各个开口15a时，束的垂直聚焦力Fv小于水平聚焦力Fh，从而改进了束点的纵横比并改进了分辨率。

如上所述，根据本发明，不用在聚焦电极的内缘翻边部分之间设置附加的四分之一板，从而大大减少了聚焦电极的制作过程的步骤，这改进了聚焦电极的产量。另外，本发明的聚焦电极达到了所需的内缘翻边部分的圆滑度，从而提供了可靠的电子枪。

虽然为说明的目的而公布了本发明的最佳实施例，本领域的人员将理解，在不脱离如所附权利要求书所公布的本发明的范围和精神的前提下，可进行多种修改、增加和替换。

Claims (6)

1．一种彩色布劳恩管的电子枪的聚焦电极，包括：

多个内缘翻边部分，它们从所述电极的端壁沿轴向向内伸延并限定用于各电子束穿过的各开口，其特征在于：

各所述内缘翻边部分每个的内侧自由端所具有的弯曲形状，使所述内缘翻边部分的轴向长度变化，从而使最长轴向长度和最短轴向长度以规则的90°角度间隔交替出现。

2．根据权利要求1所述的聚焦电极，其特征在于各所述内缘翻边部分在从所述开口的水平线起90°和270°角位置处的轴向长度短于所述内缘翻边部分在从所述开口的水平线起180°和360°角位置处的轴向长度。

3．根据权利要求1所述的聚焦电极，其特征在于所述诸内缘翻边部分的一个中央内缘翻边部分在从所述开口的水平线起90°和270°的角位置处的轴向长度短于所述中央内缘翻边部分在从所述开口的水平线起180°和360°角位置处的轴向长度，且各个旁边的内缘翻边部分在从所述开口的水平线起90°和270°的角位置处的轴向长度长于所述旁边的内缘翻边部分在从所述开口的水平线起180°和360°角位置处的轴向长度。

4．根据权利要求1所述的聚焦电极，其特征在于所述内缘翻边部分的中央内缘翻边部分在从所述开口的水平线起90°和270°角位置处的轴向长度长于所述中央内缘翻边部分在从所述开口的水平线起180°和360°角位置处的轴向长度，且各个旁边内缘翻边部分在从所述开口的水平线起90°和270°角位置处的轴向长度短于所述旁边的内缘翻边部分在从所述开口的水平线起180°和360°角位置处的轴向长度。

5．一种用于制作彩色布劳恩管的电子枪的聚焦电极的方法，包括以下步骤：

首先对所述聚焦电极的原板进行内缘翻边以在所述板的压下部分的底部上形成圆孔；

加工所述圆孔的边缘以形成有主轴和次轴的非圆形孔；

对所述非圆形孔进行最后的内缘翻边以提供具有弯曲的内侧自由端的内缘翻边部分，所述内缘翻边的轴向长度变化使得最长和最短轴向长度以规则的90°的角间隔交替出现。

6．根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述非圆形孔是椭圆孔、卵形孔和多边形孔中的一个。

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