CN1076120C - 彩色显像管用电子枪 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种为了解决在荧光屏的周边部发生的电子束焦点不一致、通过使电子束通过孔的中心与设置在这电子束通过孔周围的隔板底面孔的中心互相偏心、使电子透镜效果强化、从而能使电子束的焦点相互一致的彩色显像管用电子枪。它是使三个电子束通过的电子束通过孔与设置在它周围的隔板底面孔相互间偏心地构成的。

Description

彩色显像管用电子枪
本发明涉及彩色显像管用的电子枪，尤其是一种能把由电极形成的电子透镜的效果机械地加以强化、能抑制荧光屏周边上的各个电子束的焦点不一致的彩色显像管用的电子枪。
图1是表示一般的彩色显像管的大致结构示意图。
由图1可见，彩色显像管1由涂敷有荧光体8的面板5、漏斗状的漏斗部2、发射热电子的电子枪4、把上述电子枪4插入并加以固定的颈部9、使由上述电子枪4发射的电子束偏转的偏转线圈6以及使上述电子束照射到与各种彩色(红、绿、蓝)相对应的荧光体上的荫罩7构成。
图2是表示上述电子枪4结构的断面图。电子枪4由发射热电子的阴极10、对上述热电子进行控制并使其加速地形成电子束的第1栅极11和第2栅极12、使通过上述各个栅极11、12的电子束进一步聚焦并在荧光屏上形成电子束光点的聚焦电极13和加速电极14构成。
把从上述各个阴极发射的热电子聚集后形成的三个电子束中的中央电子束依次通过上述的第1、第2栅极11、12，上述的聚焦电极13和加速电极14，使它的焦点聚集在上述的面板5上。
两个外侧的电子束一边通过由上述聚焦电极13和加速电极14形成的电子透镜，一边由位于上述两个电极13、14的面对面地设置的束流通过孔的离心作用，使它们的运动轨迹接近中央电子束，当到达上述面板5时就与中央电子束一致。
这时，三个电子束通过上述的荫罩7的细孔后，二个外侧的电子束分别撞击发红色的荧光体和发蓝色的荧光体上，中央电子束撞击在发绿色的荧光体上，由此呈现红、蓝、绿的彩色。
上述偏转线圈6起一种为了使电子束撞击到荧光屏上的必要部位上而使电子束偏转的作用。但是，由于电子枪和荧光屏中央间的距离与电子枪和荧光屏外周缘间的距离不同，因而有三个电子束聚集在荧光屏周边部的电子束光点相互不一致的问题。
为了解决上述的问题，通常采用自动会聚偏转线圈。自动会聚偏转线圈如图3所示地、在荧光屏的水平方向形成枕形失真调整磁场、在第1补正电极(是作为在上述偏转线圈内的电极的荧光屏垂直方向)上形成桶形失真调整磁场。但会发生因采用自动会聚偏转线圈引起的其他问题。
从图4可见，在电子束被偏转时，由于磁场的特性，电子束在水平方向被正常地聚焦；在第1补正电极方向上则被不正常地过聚焦，在水平方向聚集成正确的像，但在垂直方向上就发生光晕现象。
为了防止上述的光晕现象，曾提出过使电子枪内的电极部的孔形成非对称模样的方法，即，使荧光屏中央部的电子束的像散(Astigmatism)-电子束在水平方向正确聚焦时的聚集电压和电子束在垂直方向正确聚焦时的聚焦电压的差-成为正的
使用这种方法时，虽然荧光屏中央部的电子束光点的特性稍许变差，但荧光屏周边部的光晕现象被减少。即，这种方法是放弃荧光屏中央部析像度的提高来抑制荧光屏周边部的光晕现象的。但这种方法还是不适合要求高析像度的彩色显像管。
为解决上述的问题，开发研究过下述的方法。
图5是说明把电子束偏转到荧光屏周边部时，通过使电子枪的一部分电极电压与偏转线圈调谐地变化来改变电子透镜特性的光学原理的示意图，图6A是表示能得到这种效果的电子枪的断面图。
把现有的聚焦电极13(见图2)分割成第1聚焦电极116和第聚焦电极117；在上述第1聚焦电极116上、与偏转线圈无关地加上一定的电压，在上述第2聚焦电极117上、与偏转线圈调谐地加上变化的电压。
在位于上述第1聚焦电极116的前方侧(荧光屏方向)的束流通过孔中的两端二个通过孔上焊接着图6B所示的“U”形垂直隔板118；位于上述第2聚焦电极117后方侧(阴极方向)的三个束流通过孔上焊接着图6C所示的“U”形水平隔板119。
从阴极发射出的通过第1栅极111和第2栅极112的电子束、在入射到由上述第2聚焦电极117和加速电极114形成的电子透镜之前，通过由于使电子束偏转而变成较大的第2聚焦电极117的电压作用、由上述第1聚焦电极116和第2聚焦电极117之间形成的电场作用，受到如图7所示的沿水平方向收敛、沿垂直方向发散的力。
虽然电子束在水平方向被收敛(聚焦)，但在变大了的上述第2聚焦电极的电压作用下以及通过使上述第2聚焦电极117和加速电极114之间形成的电子透镜效果变弱，仍能把焦点正确地聚集在荧光屏的周边部。由上述第1聚焦电极116和第2聚焦电极117之间的四极透镜以及上述第2聚焦电极117和加速电极114之间的电子透镜作用而发散的电子束在垂直方向上的电子束光点，由于在垂直方向上受到使电子束聚焦的偏转线圈间的作用，也能在荧光屏的周边部正确地聚集。但是，在高析像度彩色显像管中电子枪仍然有通过改变加在上述第2聚焦电极117上的电压使三个电子束在荧光屏周边部一致的问题。即，当把偏转线圈设计成能使三个电子束在荧光屏的中心部正确地一致、使上述第2聚焦电极117上所加的电压沿电子束偏转而变化时，产生使三个电子束一致作用的上述第2聚焦电极117和加速电极114之间形成的电子透镜效果就会减弱，例如，使三个电子束在荧光屏的周边部较小程度的不一致。因此，有使彩色显像管的析像度降低的问题。
本发明的目的是提供一种即使在彩色显像管的荧光屏的周边部，各个电子束光点的焦点也不会不一致，能防止图像析像度降低的彩色显像管用电子枪。
为了达到上述目的而做出的本发明的彩色显像管用的电子枪，它包括：第一聚焦电极，在该电极上以相同的间隔并排地设置有三个电子束通过孔；第一隔板，它通过将一基板的两端弯成直角而形成，基板上设有一开孔，所述第一隔板安置在外侧的两个电子束通过孔处，应使得各弯曲面垂直于与电子束通过孔配置线成直角的电子束通过孔，以屏蔽与电子束通过孔配置线成直角的电子束通过孔；第二聚焦电极，在该电极上以相同的间隔并排地设置有三个电子束通过孔；和第二隔板，它通过将一基板的两端弯成直角而形成，基板上设有一孔径等于所述第二聚焦电极上电子束通过孔的开孔，所述第二隔板安置在所述第二聚焦电极的电子束通过孔处，应使得各弯曲面平行于电子束通过孔配置线，以屏蔽各电子束通过孔的上、下部分，所述第一和第二聚焦电极应装配得使所述的第一聚焦电极的所述第一隔板插入一空间，在该空间中形成所述第二聚焦电极的所述第二隔板，其中，各所述第一隔板是偏心地安置在所述第一聚焦电极的所述最外侧两个电子束通过孔处。
在具有上述结构的本发明的彩色显像管用电子枪中，从三个阴极发射出的电子束通过在第1聚焦电极上的电子束通过孔和在第2聚焦电极上的电子束通过孔后，由偏转线圈作用使焦点聚集在荧光屏的各个部位地将其偏转。借助设置在上述电子束通过孔之间的隔板孔与电子束通过孔之间的偏心，能使电子透镜效果强化、从而能把焦点正确地聚集在荧光屏上。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1是表示一般的彩色显像管的大致结构的示意图；
图2是表示一般彩色显像管用的串联式电子枪的断面图；
图3是说明由自动会聚偏转线圈的磁场形成的电子束光点变形的示意图；
图4是表示用光学方法说明由自动会聚偏转线圈形成的在荧光屏周边部的电子束特性的示意图；
图5是表示用光学方法说明由自动会聚偏转线圈和加在第2聚焦电极上的电压的改变而形成的在荧光屏周边部的电子束特性示意图；
图6A是表示焊接有垂直隔板和水平隔板的电子枪的断面图；
图6B是表示垂直隔板的大致形状的示意图；
图6C是表示水平隔板的大致形状的示意图；
图7是表示由加在垂直隔板和水平隔板上的电压差形成的电场和电子束特性变化的示意图；
图8是表示本发明的彩色显像管用的电子枪的结构示意图；
图9是表示本发明的彩色显像管用电子枪的束流通过孔中心与隔板上的孔中心的偏心示意图。
图8、图9是表示本发明的彩色显像管用电子枪的实施例的示意图。
如图8所示，本发明的电极结构与上述的图6A～6C的电极结构类似。但如图9所示地，具有水平隔板和垂直隔板上的贯通孔中心与电子束通过孔中心不一致的结构。即，水平隔板和垂直隔板分别与对着的电子束通过孔偏心地结合。
由图8和图9可见，被焊接在第2聚焦电极217外侧的两个电子束通过孔上的水平隔板219底面上的贯通孔中心(即图9上用实线表示的孔)从上述第2聚焦电极217外侧的两个电子束通过孔(即图9上用虚线表示的孔)中心向外侧偏心一定距离。
第1聚焦电极216外侧的两个垂直隔板218也具有与上述同样的形状。
下面，说明它们的动作。通过提高上述第2聚焦电极217的电压，使外侧的电子束的运动轨迹更向中央电子束靠近地偏转后，能使由上述第2聚焦电极217和加速电极214形成的电子透镜效果更强化，就能补偿图4所示的电子束的焦点不一致。
下列表格表示由计算机的数值分析进行的模拟处理具有上述结构本实施例的动作所得到的结果。
Figure C9511683400091
上述的结果是表示三个电子束在荧光屏面上的焦点位置偏差。这时的各个结构部分的参考数据如下。
第1聚焦电极的长度(垂直隔板除外)＝25.13mm
垂直隔板的长度＝2.31mm
垂直隔板的厚度＝0.4mm
垂直隔板底面孔的直径＝4.4mm
垂直隔板底面孔的中心与隔板面间的距离＝2.7mm
垂直隔板的板面间的间隔＝4.4mm
第1聚焦电极(垂直隔板除外)与第2聚焦电极(水平隔板除外)间的距离＝6.14mm
第2聚焦电极的长度(水平隔板除外)＝9.67mm
水平隔板219的长度＝3mm
水平隔板219的厚度＝0.33mm
水平隔板219底面孔2 2 5的直径＝4.4mm
水平隔板219底面孔225的中心与隔板面226间的距离＝2.55mm
水平隔板219的宽度＝4.4mm
第2聚焦电极与加速电极间的距离＝1mm
加速电极的长度＝7mm
电子束中心间距离＝5.5mm
第1聚焦电极的电压＝9060V
加速电极的电压＝32000V
上述的数据是不考虑电子束的偏转，是在第2聚焦电极217的电压比第1聚焦电极216的电压高250、500、700、1000V时的结果。
偏心量d分别取为0.1、0.3、0.5mm。由于采用数值分析方法，虽然有些误差，但它的倾向性能充分预测。
从上述表格所列的全部第2聚焦电极的电压可见，在电子束通过孔与隔板底面孔的偏心量d是0.1～0.3mm时，三个电子束的焦点位置的偏差最小。
从上述说明可见，本发明采用所谓的电子束通过孔的偏心的机械方法，使电子枪的电子透镜效果强化，有抑制荧光屏周边部发生各电子束焦点不一致的效果。

Claims (5)

1.一种彩色显像管用的电子枪，它包括：
一第一聚焦电极，在该电极上以相同的间隔并排地设置有三个电子束通过孔；
一第一隔板，它通过将一基板的两端弯成直角而形成，基板上设有一开孔，所述第一隔板安置在外侧的两个电子束通过孔处，应使得各弯曲面垂直于与电子束通过孔配置线成直角的电子束通过孔，以屏蔽与电子束通过孔配置线成直角的电子束通过孔；
一第二聚焦电极，在该电极上以相同的间隔并排地设置有三个电子束通过孔；和
一第二隔板，它通过将一基板的两端弯成直角而形成，基板上设有一孔径等于所述第二聚焦电极上电子束通过孔的开孔，所述第二隔板安置在所述第二聚焦电极的电子束通过孔处，应使得各弯曲面平行于电子束通过孔配置线，以屏蔽各电子束通过孔的上、下部分，所述第一和第二聚焦电极应装配得使所述的第一聚焦电极的所述第一隔板插入一空间，在该空间中形成所述第二聚焦电极的所述第二隔板，其特征在于：
各所述第一隔板是偏心地安置在所述第一聚焦电极的所述最外侧两个电子束通过孔处。
2.一种彩色显像管用的电子枪，它包括：
一第一聚焦电极，在该电极上以相同的间隔并排地设置有三个电子束通过孔；
一第一隔板，它通过将一基板的两端弯成直角而形成，基板上设有一开孔，所述第一隔板安置在外侧的两个电子束通过孔处，应使得各弯曲面垂直于与电子束通过孔配置线成直角的电子束通过孔，以屏蔽与电子束通过孔配置线成直角的电子束通过孔；
一第二聚焦电极，在该电极上以相同的间隔并排地设置有三个电子束通过孔；和
一第二隔板，它通过将一基板的两端弯成直角而形成，基板上设有一孔径等于所述第二聚焦电极上电子束通过孔的开孔，所述第二隔板安置在所述第二聚焦电极的电子束通过孔处，应使得各弯曲面平行于电子束通过孔配置线，以屏蔽各电子束通过孔的上、下部分，所述第一和第二聚焦电极应装配得使所述的第一聚焦电极的所述第一隔板插入一空间，在该空间中形成所述第二聚焦电极的所述第二隔板，其特征在于：
所述两个最外侧第二隔板偏心地安置在所述第二聚焦电极的所述相应两个最外侧的电子束通过孔处。
3.根据权利要求1或2所述的彩色显像管用电子枪，其特征在于：各所述第一隔板的各所述开孔是向外地偏心于所述第一聚焦电极的所述相应两个最外侧的电子束通过孔，而各所述最外侧两个第二隔板的各所述开孔是向外地偏心于所述第二聚焦电极的所述相应两个最外侧的电子束通过孔。
4.根据权利要求1或2所述的彩色显像管用电子枪，其特征在于：所述第一和第二隔板呈“U”形。
5.根据权利要求1或2所述的彩色显像管用电子枪，其特征在于：所述第二隔板的所述弯曲面以与所述电子束通过孔相同的半径弯曲。
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