CN1092905A - 用于彩色阴极射线管的电子枪 - Google Patents

Abstract

一种用于彩色阴极射线管的电子枪，其中把一些 向阴极方向延伸一预定长度的垂直翼片200设置在 位于聚焦极射出平面上的电子束通孔15R、15G和 15B之间，多个槽口301(301′)横向形成在这些电 子束通过孔的上下两边，插入槽口的水平翼片300、 310和320设置在位于动态聚焦极射入平面上的电 子束通过孔16R、16G和16B的上下两边。将预定 的聚焦电压Vf加在聚焦极上，将依电子束偏转的变 化大于聚焦电压的动态聚焦电压Vfd加到动态聚焦 极上。

Description

本发明涉及一种用于彩色阴极射线管的电子枪，该电子枪安装于阴极射线管的颈部内，从而它能够发射电子束，更具体地说，本发明涉及到这样一种用于彩色阴极射线管的电子枪，即：其中，由于偏转线圈偏转电子束而引起的象散和聚焦问题得以校正，因而能在整个荧光屏部分形成均匀的电子束光点。

一般地说，彩色阴极射线管的清晰度依赖于射击到整个荧光屏上的电子束光点的直径和形状。为了得到高清晰度的图象，重要的是射击在荧光屏上的电子束光点应当形成得尽可能的小，变形应尽可能小，而且应当没有光晕。然而，在一种普通的彩色阴极射线管中，由于要发射三个电子束的电子枪被线性排列，而且通过使用一种偏转线圈来完成和实现一种自会聚的方法，该偏转线圈的水平偏转磁场是一枕形磁场，它的垂直偏转磁场是一个桶形磁场，如图1所示，因此，射击在荧光屏100的周边上的电子束的光点101具有一个高亮度的核心部分102和一个低亮度的模糊的部分103，这是由于偏转线圈的不均匀的磁场所致。电子束光点101的不均匀的形状不可能形成高质量的图形，这是由于电子枪的球面象差和象散以及电子束的垂直和水平焦距间的差异之缘故。

图2示出了为了解决这样的一个问题而设计的用于彩色阴极射线管的常规的电子枪的一个实例。

参照图2，一个阴极2、一个控制极3和一个屏栅极4构成一个三极管，一个聚焦极5、一个动态聚焦极6和最后的加速极7构成辅助透露镜和主透镜，上述这些电极在彩色阴极射线管的常规的电子枪中是顺序排列的。垂直方向拉长了的电子束的通过孔5H和水平方向拉长了的电子束的通过孔6H分别制在聚焦极5和动态聚焦极6的相对的表面上。一个聚焦电压Vf和一个阳极电压Va分别加到聚焦极5和加速极7上。以聚焦电压作为基准电压且和偏转信号同步的动态聚焦电压Vfd被加到动态聚焦极6上。

在彩色阴极射线管的常规的电子枪1的结构中，当电子束投射在荧光屏的中心部位时，由于把与聚焦电压Vf相同的电压加到了动态聚焦极6上，因而，在聚焦极5和动态聚焦极6之间不能形成四极透镜。自阴极2发射的电子束由在动态聚焦极6和最后加速极7之间形成的主透镜会聚和加速，以致当射击在荧光屏中心时该电子束形成一圆形的电子束光点。当自阴极2发射的电子束投射到荧光屏的周边上时，由于和偏转信号同步并以聚焦电压Vf作为它的基准电压的动态聚焦电压Vfd被加到动态聚焦极6上，因而，在聚焦极5和动态聚焦极6之间，由分别做在相对的两电极面上的垂直拉长了的电子束通过孔5H和水平拉长了的电子束通过孔6H构成一个四极透镜。发自阴极2的电子束通过四极透镜时，接受到强的水平方向的会聚力和强的垂直方向的发散力，以致造成了电子束的横截面在垂直方向上的拉长。当垂直拉长了的电子束朝着荧光屏周边偏转时，由于偏转线圈的不均匀的磁场所引起的电子束的变形得到校正。这就使得射击在荧光屏周边上的电子束的光点呈圆形。

然而，在常规的彩色阴极射线管的电子枪1中，由于垂直拉长了的电子束通过孔5H以及水平拉长了的电子束通过孔6H分别制在聚焦极5的射出平面和动态聚焦极6的射入平面上，因此，垂直孔5H和水平孔6H的精密的交叉的实现是困难的。

特别是，由于构成四极透镜的聚焦极5和动态聚焦极6间隔一个预定的距离，因此，因在颈部充满电场而造成该四极透镜发生变形。

为了解决这个问题，建议了一种方法，其中，在相对会聚极的一个平面上设置了多个具有平板形延长部分的矩形电极，而且，把一个恒定的电子束会聚电压加给至少一个矩形电极，将以电子束会聚电压作为基准电压的并且根据电子束的偏转而变化的动态电压加到其他的矩形电极上。这种方法解决了电子束的象散问题，但是解决不了由于充满的电场所引起的四极透镜变形问题。此外，由于矩形电极放在会聚极的对面的平面上，所以，该电子枪被不希望地加长了。

因此，本发明的一个目的是提供一种用于彩色阴极射线管的电子枪，它可以校正和补偿由于偏转线圈的不均匀的磁场所引起的电子束的象散和聚焦问题，从而在整个荧光屏上获得没有光晕的均匀的电子束光点。

为了实现这一发明目的，为彩色阴极射线管提供的电子枪包括：排成一行的三个阴极，一个聚焦极，一个动态聚焦极和一个最后的加速极，上述电极依次沿电子枪的轴线排列开来，其特征是，在位于聚焦极的射出平面上的电子束通过孔之间设置有向阴极方向延伸一预定的长度的垂直翼片，在电子束的通过孔的上边和下边有横向形成的多个槽口，在位于动态聚焦极的射入平面上的电子束通过孔的上边和下边提供了插入这些槽口的水平翼片，将一个预定的聚焦电压加到聚焦极上，一个动态聚焦电压加到动态聚焦极上，该动态聚焦电压可根据电子束的偏转而变化，且大于聚焦电压。

通过参照附图详细描述本发明的最佳实施例，前叙的本发明的发明目的和优点将变得更为明显。

图1示出了当发自常规的电子枪的电子束射击在阴极射线管的荧光屏上时形成的形象化的电子束光点;

图2是常规的彩色阴极射线管的切去一部分后的透视图，它还示出了电压的施加方法;

图3是本发明的彩色阴极射线管的切去一部分后的透射图，它还示出了电压的施加方法;

图4-7是根据本发明的各种实施例的有关彩色阴极射线管的电子枪的聚焦极和/或动态聚焦极的切去一部分后的透射图;

图8是一种状态的剖面图，其中图7的动态聚焦极的水平翼片插入图7的聚焦极的槽口中;和

图9是对由根据图3的实施例的聚焦极的垂直翼片和动态聚焦极的水平翼片构成的四极透镜所获得的电子束形象化的影响效果示意图。

本发明的用于彩色阴极射线管的电子枪安装在阴极射线管的颈部并且发射热离子，图3示出了它的一个实施例。

如图3中所示，在本发明的彩色阴极射线管的电子枪中，构成一个三极管的一个阴极12、一个控制极13和一个屏栅极14以及构成辅助透镜和主透镜的一个聚焦极15、一个动态聚焦极16和一个最后加速极17沿着电子枪的轴线依次排列。

作为本发明的一个特征的是，把一些向阴极12方向延伸一个预定长度的垂直翼片200安装在制在聚焦极15的射出面上的三个电子束通过孔15R、15G和15B中的每一个的两侧。在位于聚焦极15的射出平面上的电子束通过孔15R、15G和15B的上边和下边水平制出一些槽口301。

插入位于聚焦极15的射出面上的槽口301的水平翼片300设置在位于对着聚焦极15的射出平面的、动态聚焦极16的射入平面上的三个电子束通过孔16R、16G和16B的上边和下边。为了防止在插入槽口301以后水平翼片300接触聚焦极15的射出平面，槽口301的宽度W和高度h应当充分地大于水平翼片300的宽度W′和厚度t，以便实现之。

图4示出了制作在聚焦极15的射出平面的内表面上的垂直翼片以及制作在动态聚焦极16的射入平面上的水平翼片的另一个实施例。

参照图4，垂直翼片200是这样构成的，即：平板状的电极片201以朝向阴极12的方式布置在聚焦极15的射出平面上的电子束通过孔15R、15G和15B之间。水平翼片310和动态聚焦极16的射入平面制成一个整体，这是通过切开射入平面而完成的。

图5是本发明的电子枪的水平翼片的再一个实施例的示意图。

在图5中，水平翼片320是这样构成的，即：将一板状件321固定到动态聚焦极16上，在该板状件上制有电子束通过孔16R′，16G′和16B′，这些孔分别对应于动态聚焦极16上的孔16R、16G和16B，而且，用以插入聚焦极15上的槽口301的电极片322设置在板状件321的电子束通过孔的上边和下边。

如图6所示，作为垂直翼片的又一个实施例，可在聚焦极15的射出平面的内表面上固定地设有环绕靠外侧的电子束通过孔15R和15B的环形电极部件211。作为图7和图8所示的水平翼片的另一个实施例，分别在动态聚焦极16的电子束通过孔16R、16G和16B的上边和下边装有一个横向的板状部件331。在这种情形下，应当在聚焦极15的电子束通过孔15R、15G和15B的上边和下边分别制出槽口301′，以供板状部件331插入。

为了变化由垂直翼片200或210以及水平翼片300、310、320或330构成的四极透镜的作用，插入聚焦极15上的槽口301或301′的水平翼片的长度以及在聚焦极15的射出平面的内表面上的伸向阴极12的垂直翼片的长度可通过设计来决定。

在用于彩色阴极射线管的电子枪工作期间，加到各个电极上的电压如下所述。

加在阴极12上的电压是50-170V。加在控制极13上的电压是-1000V。加在屏栅极14上的电压是400-800V。加到最后的加速极17上的阳极电压Va是20-30KV。加在聚焦极15上的聚焦电压Vf是阳极电压Va的20%-30%。比聚焦电压Vf高0.3-1.5KV的动态聚焦电压Vfd加在动态聚焦极16上。该动态聚焦电压和偏转线圈的偏转信号同步发生变化。

现在将要对本发明的彩色阴极射线管的电子枪的工作过程给予说明。

当预先确定的电压加在本发明的彩色阴极射线管的电子枪的各个电极上时，在屏栅极14和聚焦极15之间就形成了一个预聚焦透镜。如果动态聚焦电压Vfd加在动态聚焦极16上，则在聚焦极15和动态聚焦极16之间形成了一个四极透镜。在动态聚焦极16和最后的加速极17之间形成主透镜。

发自阴极12的电子束在通过了在各自的电极之间形成的电子透镜之后投射到荧光屏的各处。电子束投射的状态可以认为是以下两种情形中的一种，这两种情形之一是电子束投射在荧光屏的中心，其二是电子束投射在荧光屏的周边上。

首先，当发自电子枪10的电子束投射在荧光屏的中心时，由于电子束不受偏转线圈的偏转，因此在动态聚焦极上不加有动态聚焦电压Vfd，而只有聚焦电压Vf加到其上。因此，在聚焦极15和动态聚焦极16之间不存在电位差，所以在垂直翼片200和水平翼片300间不形成四极透镜。发自阴极12的电子束由预聚焦透镜初步地会聚和加速，并由主透镜作最后的会聚和加速，因此，在荧光屏的中心，电子束最佳地聚焦。因而，射击在荧光屏上的电子束的光点形成一个小的圆形。

当发自阴极12的电子束投射到荧光屏的周边上时，聚焦电压Vf加到聚焦极15上，而和偏转信号同步变化的动态聚焦电压Vfd则加到动态聚焦极16上。因此，在垂直翼片200和水平翼片300之间产生了电位差，从而形成了四极透镜。因此，发自阴极12的、并由预聚焦透镜初步会聚和加速的电子束在通过垂直翼片200和水平翼片300之间形成的四极透镜时被垂直地拉长了。然后，该垂直拉长了的电子束由主透镜会聚和加速并由偏转线圈偏转，尽而投射向荧光屏的周边。当偏转线圈偏转了垂直拉长了的电子束时，该电子束被不均匀的偏转磁场横向地变形，因而投射向荧光屏周边上的电子束形成了一个圆形上的光点。

如图9更具体地所示，通过由于垂直翼片200和水平翼片300之间的电位差而形成的四极透镜时的电子束受到强的水平方向的会聚力和强的垂直方向的分散力。所说的垂直翼片200从位于聚焦极15的射出平面上的各个电子束通过孔15R、15G和15B的两侧向阴极12延伸一预定的长度，而水平翼片300则装在动态聚焦极16的射入平面上并且插入做在聚焦极15的射出平面上的槽口301内。上述那样的力将电子束的横截面垂直拉长，并且使得电子束的垂直聚焦远远大于电子束的水平聚焦。由于偏转线圈的不均匀的磁场的作用，使得垂直方向上拉长了的电子束受到垂直方向上的强大的会聚力以及水平方向上的弱的会聚力，因此，当电子束射击在荧光屏的周边上时，被垂直翼片200和水平翼片300所形成的四极透镜垂直拉长了的电子束的横截面变圆了。 下班

由于将以聚焦电压Vf作为自己的基准电压的动态聚焦电压Vfd加到动态聚焦极16上，最后的加速极17与动态聚焦极16间的电位差减小，因此降低了主透镜的强度。与将电子束投射向荧光屏的中心相比较，这样就增加了电子束的集距，因此当电子束投射到荧光屏的周边时获得了最佳的聚焦。在本发明的用于彩色阴极射线管的电子枪中，由于垂直翼片200和水平翼片300位于聚焦极15的内部以便在这里形成四极透镜，因此沿着颈部的内圆周的泄漏电流的影响减小了。特别是，如果由围绕外侧的电子束通过孔的环形电极部件211组成垂直翼片（如图6所示），则降低外部流行的电场的作用可以加倍。

由其他实施例亦即图4、5、6、7和8所示的那些实施例的水平翼片310、320和330以及垂直翼片200和210形成的四极透镜，起到如前所述的相同方式的作用。

如前所述，在本发明的用于彩色阴极射线管的电子枪中，在由偏转线圈偏转电子束期间，由于不均匀的偏转磁场而引起的电子束的变形由聚焦极和动态聚焦极的垂直翼片和水平翼片之间的电位差给予校正和补偿。这就减轻了象散性和改进了电子束的聚焦。

本发明并不局限于实施例中叙述的具有三个阴极排成一行的电子枪，而且可以广泛应用于发射单一或多个电子束的电子枪上。

Claims (12)

1、一种用于彩色阴极射线管的电子枪，包括排成一行的三个阴极12，一个聚焦极15，一个动态聚焦极16和一个最后的加速极17，这些电极沿电子枪的轴线依次排列，其特征是，一些向所说的阴极方向延伸一预定长度的垂直翼片(blabe)200设置在位于聚焦极的射出平面上的电子束通过孔15R、15G和15B之间，在这些电子束通过孔的上边和下边横向制出了多个槽口301(301′)，在位于动态聚焦极的射入平面上的电子束通过孔的上边和下边设置了一些插入所说的槽口的水平翼片300，310和320，一个预定的聚焦电压Vf加在聚焦极上，一个动态聚焦电压Vfd加在动态聚焦极上，Vfd可根据电子束的偏转而变化，而且大于聚焦电压。

2、按照权利要求1所述的用于彩色阴极射线管的电子枪，其特征是，垂直翼片200是这样构成的，即：将平板状的电极片201附着在位于聚焦极的射出平面的内表面上的电子束通过孔的两侧。

3、按照权利要求1所述的用于彩色阴极射线管的电子枪，其特征是，位于动态聚焦极上的水平翼片是通过把动态聚焦极的射入平面切开并弯折而形成的。

4、按照权利要求1所述的用于彩色阴极射线管的电子枪，其特征是，水平翼片向阴极伸出的长度与垂直翼片的不同。

5、按照权利要求1所述的用于彩色阴极射线管的电子枪，其特征是，水平翼片320是这样构成的，即：将一板状部件321固定在动态聚焦极上，在该板状部件321上制有电子束通过孔16R′，16G′和16B′，这些孔分别对应着动态聚焦极上的电子束通过孔16R、16G和16B，而且能插入上述聚焦极上的槽口的电极片322设置在所说板状部件321上的电子束通过孔的上边和下边。

6、一种用于彩色阴极射线管的电子枪，包括用以发射三个电子束的呈一行排列的三个阴极12，一个聚焦极15，一个动态聚焦极16和一个最后的加速极17，这些电极沿电子枪的轴线依次排列，其特征是，插入制作在聚焦极上的电子束通过孔15R、15G和15B的上边和下边的槽口301的多个水平翼片300设置在动态聚焦极的射入平面上，由围绕上述的电子束通过孔和水平翼片的环形电极部件211构成的垂直翼片210设置在聚焦极的射出平面的内表面上，一个预定的聚焦电压Vf加到聚焦极上，一个动态聚焦电压Vfd加到动态聚焦极上，Vfd可根据电子束的偏转而变化且大于聚焦电压。

7、按照权利要求6所述的用于彩色阴极射线管的电子枪，其特征是，水平翼片是这样构成的，即：将平板形电极片300附着在动态聚焦极的射入平面上的电子束通过孔的上边和下边。

8、按照权利要求6所述的用于彩色阴极射线管的电子枪，其特征是，位于动态聚焦极上的水平翼片是将动态聚焦极的射入平面切开并弯折而形成的。

9、按照权利要求6所述的用于彩色阴极射线管的电子枪，其特征是，水平翼片向阴极方向突出的长度和垂直翼片的不一样。

10、按照权利要求6所述的用于彩色阴极射线管的电子枪，其特征是，水平翼片是这样构成的，即：将一平板状部件321固定在动态聚焦极上，在该部件321上制有电子束通过孔16R′、16G′和16B′，这些孔分别对应着动态聚焦极上的电子束通过孔16R、16G和16B，而且，插入聚焦极上的槽口的电极片322设置在所说板状部件321上的电子束通过孔的上边和下边。

11、一种用于彩色阴极射线管的电子枪，包括呈一行排列的三个阴极12，一个聚焦极15，一个动态聚焦极16和一个最后的加速极17，这些电极沿电子枪的轴向依次排列，其特征是，一些向阴极方向延伸一个预定的长度的垂直翼片200设置在位于聚焦极的射出平面上的电子束通过孔15R、15G和15B之间，在这样电子束通过孔的上边和下边分别横向制出了一个槽口301′，两个插入所说槽口的水平翼片330分别设在位于动态聚焦极的射入平面上的电子束通过孔的上边和下边，一个预定的聚焦电压Vf加到聚焦极上，一个动态聚焦电压Vfd加到动态聚焦极上，Vfd可根据电子束的偏转而变化而且大于聚焦电压。

12、按照权利要求11所述的用于彩色阴极射线管的电子枪，其特征是，水平翼片由平板形部件331所构成。

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