CN1061168C - 彩色阴极射线管的电子枪 - Google Patents

Abstract

一种彩色阴极射线管的电子枪，包括：控制电极、加速电极、阳电极、和第一与第二聚焦电极；一与偏转周期无关的静态聚焦电压加到第一聚焦电极上。随偏转周期变化的动态聚焦电压加到第二聚焦电极上；第一聚焦电极有三个电子束孔，垂直平行板沿与电子束相反的方向等距地安装在各电子束孔周围；左、右孔的中心相对垂直平行板相同程度向左、右偏心；且安装容易、低动态电压也能使电子束拉长，从而改进电子束聚焦形状。

Description

彩色阴极射线管的电子枪

本发明涉及一种彩色阴极射线管的电子枪，特别涉及这样一种电子枪，它在整个屏上都有均匀的静态会聚特性，而且容易组装，甚至用低的动态电压就能使电子束令人满意地伸长，从而改进了电子束的聚焦形状。

阴极射线管包括：产生电子束的电子枪；偏转上述电子束的偏转系统；控制电子束落点的荫罩；和其上涂覆有荧光材料的屏盘，该荧光材料被电子束轰击时即发光，并适用于各种显示器件，例如电视显像管，计算机监视器以及类似的器件。

通常，上述阴极射线管的分辨率受电子枪所发射的电子束的尺寸和形状的影响，除非电子束直径小，电子束形状近似圆形，否则就不能得到高质量的分辨率。

在常规的单聚焦型阴极射线管中，如图1所示，当电子束被不均衡的偏转磁场偏转，例如被枕形磁场水平偏转D_H、被桶形磁场垂直偏转D_v以便自会聚时，电子束的尺寸或形状发生畸变，从而引起彩色阴极射线管屏周边图象质量变坏的问题，如图2所示。

如图1所示，沿水平方向偏转电子束的偏转功率用枕形磁场D_H在垂直方向聚焦电子束并形成点1，所以屏图象沿垂直方向被压缩，沿垂直方向偏转电子束的偏转功率用桶形磁场D_v沿水平方向发散电子束并形成点2，所以屏图像沿水平方同被拉伸。

因此，电子束承受垂直聚焦功率和水平发散功率两者的作用并在屏上产生如图2所示的光晕，使分辨率恶化。

为解决上述问题，有这样一种方法，即将彩色阴极射线管屏中央的电子束的形状故意地使之畸变，而且在相当大的区域畸变，以使屏的边缘部分被补偿。但这种方法存在彩色阴极射线管屏的中央产生分辨率恶化问题。

因此，作为解决上述问题的方法，已开发了动态聚焦型即双重聚焦型电子枪并已付诸应用，此双重聚焦型电子枪与偏转线圈的偏转电流同步并随着电子束焦距的变化而改变电子束的形状。

1990年8月24日公布的题目为“彩色阴极射线管”的90-6172号韩国专利申请和1994年4月30日公布的题目为“彩色图象管的电子枪”的92-3357号韩国专利申请披露了上述动态聚焦型电子枪的技术。

上述彩色阴极射线管包括多个设置在玻璃封接体颈部的电子枪和安装在管壳外壁上的偏转线圈。

每个电子枪由按顺序沿管轴方向排列的一组阴极、一组加速电极、一组前聚焦电极、一组后聚焦电极组成。

前聚焦电极包括沿管轴方向顺序排列的第一和第二栅极，它们都有供电子束通过的孔。一预定的聚焦电压加到第一栅极，随电子柬的偏转量的变化而缓慢变化的动态聚焦电压加到第二栅极。

因此电子束向电子束轴向倾斜聚焦。

此外，上述彩色显像管电子枪以发射电子束并沿水平扫描方向排列的阴极为基础还包括沿电子枪轴向排列的一控制电极、一加速电极、一聚焦电极和一阳极。

其中上述聚焦电极由位于上述加速电极附近的第一聚焦电极和位于上述阳极周围的第二聚焦电极构成。

第一聚焦电极有与电子束数目相应的垂直的三个圆形电子束孔，这些电子束孔用多个平行极电极即沿第一聚焦电极的方向粘接到第二聚焦电极上的垂直板来支承，此外，这些平行校电极被环框电极包围，与水平方向所包括的电子束数量相应，或者用一对或三对平行极电极即沿第一聚焦电极方向粘接到第二聚焦电极上的水平平板，沿垂直于电子束配置方向即垂直方向支承三个圆形电子束孔，从而使每个电极的两侧电子束孔距电子枪的轴有相同的距离，这就能组装成无偏移的一字型电子枪。

然而，上述常规动态聚焦型电子枪组装困难，而且仅当动态电压的峰一峰值达到预定电压或更高时，电子束截面形状才能在垂直方向上更长些。

本发明的目的是解决带静态会聚的彩色阴极射线管所存在的问题，本发明的电子枪其静态会聚在整个屏上是均匀的，也是容易组装的，同时能使电子束在低动态电压下令人满意地延伸，从而改善电子束聚焦形状。

为达到此目的，本发明的优选实施例提供一种彩色阴极射线管的电子枪，此电子枪包括：一控制电极；一加速电极；一阳极；和一分成第一和第二聚焦电极的聚焦电机一与偏转周期无关的预定的静态聚焦电压加到靠近控制极和加速极的第一聚焦电极上，随偏转周期而变化的抛物线波形的动态聚焦电压加到位于阳极附近的第二聚焦电极上。所述第一聚焦极有三个电子束孔，四个垂直平行板沿与电子束方向相反的方向安装在所述三个电子束孔周围，其中两个垂直平行板安装在所述三个电子束孔中的左电子束孔的两侧，其余两个平行板安装在所述三个电子束孔中的右电子束孔的两侧；三个孔中左右电子束孔的中心相对垂直平行板向左右各偏同样的程度。因为从中间的电子束孔中心到左右每个电子束孔中心的距离大于垂直平行板中心之间的距离。

通过下面结合附图的详细说明将能更进一步理解本发明。

图1示出由自会聚型偏转线圈产生的水平方向的枕形磁场和垂直方向的桶形磁场造成的电子束畸变；

图2示出由于电子束畸变使阴极射线管周边部分图象质量恶化问题；

图3示出按照本发明优选实施例彩色阴极射线管电子枪安装在阴极射线管后端部分的状态；

图4是本发明优选实施例的彩色阴极射线管电子枪的结构图；

图5是本发明优选实施例的彩色阴极射线管电子枪的第一聚焦电极的前视图和平面图；

图6是本发明优选实施例的彩色阴极射线管电子枪的第二聚焦电极的前视图和平面图；

图7示出由阴极射线管电子枪发射的电子束通过聚焦电极在垂直方向伸长；

图8是按照本发明优选实施例加到彩色阴极射线管电子枪第一和第二聚焦电极上的电压波形。

图3示出彩色阴极射线管电子枪按照本发明的优选实施例安装在阴极射线管后端部分的状态。

如图3所示，阴极射线管包括：其上涂覆荧光材料的屏盘5，当电子束轰击时所说的荧光材料发光，其上还装有荫罩；用带材或类似材料与屏盘5组合的漏斗4；安装在漏斗4颈部的偏转线圈3；以及密封安装在漏斗4后端部分的电子枪6。

图4示出按照本发明优选实施例的彩色阴极射线管电子枪的结构。

如图4所示，本发明的优选实施例的彩色阴极射线管的电子枪包括：一控制电极10，其上有供电子束通过的电子束孔；一加速电极20，其上有供通过控制电极10的电子束通过的电子束孔；第一聚焦电极30，在其左、右电子束孔上有沿与电子束方向相反的方向伸出的垂直平行板31，由于左、右孔与中央孔中心之间的距离S2大于控制极10和加速极20的左、右孔中心与中央孔之间的距离S1，所以左右孔是向两侧偏的；第二聚焦电极40，它分别在三个电子束通过孔的上下沿与电子束方向相反的方向伸出，并有一水平平行板41，此平行板41插入上述第一聚焦电极30的电子束孔，而不与上述第一聚焦电极30电连接；一阳极50；和在图3中示出的热电子发射部分60。

图5是按照本发明优选实施例的彩色阴极射线管电子枪的第一聚焦电极的前视图和平面图。

如图5所示，第一聚焦电极30包括：高度为W、长度为L的垂直平行板31，它被以相等的间距沿与电子束方向相反的方向安装；三个方形电子束孔，它们形成在垂直平行板之间。从中央电子束孔H-C的中心到左、右电子束孔H-S的中心的距离大于以相等间距安装的垂直平行板的中心之间的距离，所以左、右电子束孔是向两侧偏的，相对于垂直平行板31来说左右电子束孔向左右各偏(dc-ds)。

图6是按照本发明优选实施例的彩色阴极射线管电子枪的第二聚焦电极的前视图和平面图。

如图6所示，本发明的第二聚焦电极40包括：宽度为DH、长度为DL的水平平行板41，它们沿与电子束方向相反的方向以相同的间距S1安装在三个电子束孔的上下部分上，上下之间距离是DW；圆形电子束孔分别在上、下边的水平平行板之间构成。从中央电子束孔的中心到左、右电子束孔的中心的距离是相等的。

由于上述第二聚焦电极40的水平平行板41必须电绝缘地插进电子束孔，所以水平平行板41的宽度DH、高度DW必须加工成比第一聚焦电极30的电子束孔H-C、H-S的尺寸小。

此外，由于上述第二聚焦电极40的水平平行板41必须形成的电场应是第一聚焦电极30的垂直平行板31所形成的电场的两倍，所以第二聚焦电极40的水平平行板41的长度DL要设计得有足够的长度。

在本发明的实施例中，上述第一聚焦电极30和垂直平行板31以联结部件方式应用，但本发明的技术范围不限于此，也能用不同的联结部件来制作垂直平行板31并焊接到其它部件上。

此外，在本发明的实施例中，上述第二聚焦电极40和水平平行板41以分离部件方式应用，但本发明的技术范围不限于此，第二聚焦电极40也可以与水平平行板整体地构成。

具有上述结构的对应于本发明优选实施例的彩色阴极射线管的电子枪的工作过程将在下面给出。

将高压电源加到阴极射线管的电子枪6上，然后从电子枪6的热电子发射部分60发射出热电子并送到控制电极10。

电子枪6的控制电极10控制电子束的量，屏的亮度由加到控制极10上的电压的大小来控制。

通过电子枪6的控制电极10的孔的电子束加到加速电极20，电子束被加速电极20加速，然后将此束送到第一聚焦电极30。

与图8所示的电子束的偏转周期1H无关的静态聚焦电压V_fg加到第一聚焦电极30的垂直平行板31，也加到第二聚焦电极40的水平平行板41，利用如图8所示随电子束的偏转周期1H而变化的动态聚焦电压V_d，而使第一聚焦透镜30和第二聚焦透镜40的聚焦电极构成动态聚焦透镜。

图8是按照本发明的优选实施例，加到彩色阴极射线管电子枪的第一和第二聚焦极上的电压的波形图。

如图8所示，上述动态聚焦电压V_d是有抛物线波形的电压，当无偏转功率加到电子束时，V_d为最小值，即电子束在屏的中央，加到电子束的偏转功率增加时此动态聚焦电压也增大。

因此，在加有静态聚焦电压V_fg的第一聚焦电极30和加有动态聚焦电压V_d的第二聚焦电极40之间形成随偏转周期而变化的动态聚焦透镜。

如果电子束通过位于第一聚焦电极的后端部分的孔，在该孔处已如上述那样形成动态透镜时，则电子束变成如图7所示那样在垂直方向伸长。

图7表示由阴极射线管电子枪发射的电子束被聚焦电极在垂直方向上拉长。

此外，在屏的中央，静态聚焦电压U_fg的大小与动态聚焦电压V_d的大小相等，动态透镜不工作，形成圆形电子束。然而在屏的周边部分静态聚焦电压U_fg的大小与动态聚焦电压V_d的大小不同，所以离屏的中心越远，电子束受动态透镜的作用越大而使电子束在垂直方向上拉上。

本发明的第一和第二聚焦极30和40的结构使如图7所示的这种电子束在垂直方向上被拉长的现象变得更明显。

也就是说，如果电子束通过位于第一聚焦极30的后端部孔，则电子束在垂直方向上被有效地拉长，同时因为第一聚焦极30的左、右孔H-S是向两侧偏的，而且在第一聚焦极30的上下部分的第二聚焦极40的水平平行板41所建立的电场是倍增的，所以静态会聚的特性改变了。

因此，按照本发明的结构，电子束甚至在动态聚焦电压V_d小于常规工艺所需要的电压时仍能在垂直方向上被足够地拉伸。

此外，由于从第一聚焦电极30的左、右孔的中心到安装在孔两边上的垂直平行板31的距离ds、dc互不相同，通过左、右孔的电子束很自然地向中央电子束会聚，因而在动态电压加到第二聚焦极40上或动态电压提高的情况下能克服分辨率的下降；使现有技术中第二聚焦极40和阳极50之间形成的主透镜的作用减弱，从而克服了导致分辨率下降的静态会聚特性带来的缺点。

通过第一和第二聚焦极30、40在垂直方向上伸长的电子束由于矫正了如图1所示的由自会聚型偏转线圈产生的不对称磁场造成的电子束畸变，所以能改善整个屏上的分辨率。

上述优选实施例提供一种彩色阴极射线管的电子枪，这种电子枪容易组装，甚至在小数值的动态电压下电子束在垂直方向上也能被充分拉长，因而电子束的聚焦形状能够改善。

本发明的效果可用来设计、制造和销售作为阴极射线管主要元件的电子枪。

Claims (5)

1、一种彩色阴极射线管的电子枪包括：一控制电极、一加速电机、一阳极和分为第一和第二聚焦极的聚焦电极，其特征在于：

预定的与偏转周期无关的静态聚焦电压加到位于所述的控制极和加速极附近的所述第一聚焦电极上，随偏转周期变化的抛物线波形的动态聚焦电压加到位于阳极附近的第二聚焦电极上；

所述的第一聚焦极有三个电子束孔，四个垂直平行板沿与电子束方向相反的方向安装在所述三个电子束孔周围，其中两个垂直平行板安装在所述三个电子束孔中的左电子束孔的两侧，其余的两个平行板安装在所述三个电子柬孔中的右电子束孔的两侧；并且

因为从中央电子束孔中心到左、右电子束孔中心的距离大于相应的垂直平行板中心之间的距离，所以所述的三个电子束孔中左、右电子束孔的中心相对于其垂直平行板中心分别向左、右偏移同样程度。

2、如权利要求1所述的电子枪，其特征在于：

所述的第二聚焦极有三个供电子束通过的孔；

在所述的电子束孔每个孔的上、下边安装有沿与电子束方向相反的方向的一对水平平行板；和

所述的水平平行板电绝缘地插进所述的第一聚焦电极的电子束孔。

3、如权利要求1所述的电子枪，其特征在于：

从所述第一聚焦电极的左、右边孔的中心到安装在它们外侧的平行板的距离ds小于该左、右边孔中心到靠中央电子束孔安装的平行板的距离dc。

4、如权利要求1所述的电子枪，其特征在于：

在加有静态聚焦电压的所述第一聚焦电极中形成的电子束孔的中心之间的距离S2大于在所述控制电极中形成的电子束孔的中心之间的距离S1。

5、如权利要求1所述的电子枪，其特征在于：

在加有静态聚焦电压的所述第一聚焦电极中形成的电子束孔的中心之间的距离S2大于在所述加速电极中形成的电子束孔的中心之间的距离S1。

Images