CN1107608A - 避免像散的彩色显像管电子枪 - Google Patents

Abstract

一种彩色显像管电子枪，包括：三个电极部件，具 有由多个并列电子束发射装置构成的电子束发射部 件；由控制电极和加速电极构成的其它部分；一组聚 焦电极和正电极构成的主静电聚焦透镜；四极透镜装 置，具有前端凸起部分位于固定电压聚焦电极和交变 电压聚焦电极之间；其中电子束发射装置和一组电极 沿显象管轴线方向间隔一定距离排列。该彩色显像 管电子枪能消除由自会聚偏转线圈引起的像散，从而 能在荧光屏上形成均匀的电子束光点。

Description

本发明涉及彩色显象管电子枪，具体地说，涉及一种电子枪，通过改进象散校正电极的竖直刀片的形状或水平刀片的形状来消除由自会聚偏转线圈引起的电子束象散，使之能在荧光屏上形成均匀电子束光点。

如图1所示，现有技术的彩色显象管包括三个发射电子的阴极2R、2G和2B，一个用来聚焦由阴极2R、2G和2B发射的各电子束3R、3G和3B的电子枪4以及一个使电子束偏向荧光屏周边的偏转线圈6。阴极发射电子束使涂在荧光屏内侧发光面上的荧光物质发出所要的色彩和图象。

此时，被导向荧光屏5中心处会聚的三束电子束3R、3G和3B向着荧光屏的周边偏转，但是像图2所示，由于三束电子飞行距离的增加，它们不能会聚在同一点上。因此，为了校正这种（三束不能会聚成一点的）偏差，偏转成线圈6处产生如图3a和3b所示磁场。即设置自会聚偏转线圈，产生一个水平方向上如图3a所示为枕形的等效磁力线7，竖直方向上如图3b所示为桶形等效磁力线7的磁场。然而如图4所示，这个自会聚偏转线圈使电子束光点3在水平方向上发散，而在竖直方向上使之会聚，这就使得电子束光点在荧光屏周边出现严重象散。

因此采用如图5所示的动态象散校正型电子枪，以消除由自会聚偏转线圈引起的象散。在电子枪中，阴极发射的电子束经第一栅极9和第二栅极10，并借助由聚焦电极11和加速电极12组成的主静电聚焦透镜会聚在荧光屏中心。此时，将一恒定电压加在聚焦电极11的第一聚焦电极13上，而将一个与偏转同步的交变电压加在靠近聚焦电极11的加速电极12附近的第二聚焦电极14上。还有，第一聚焦电极13和第二聚焦电极14具有竖直刀形电极21和水平刀形电极31，用以校正因自会聚偏转线圈在荧光屏边缘处所成的象散。

如图6所详细描绘的那样，通常第一聚焦电极13包括多个竖向刀形电极21，支承这些竖向电极的支承电极22和容纳上述电极的杯形部分23和杯形部分24，而第二聚焦电极14一般包括水平刀形电极31和支承上述电极的杯状部分34和33。当然，由于水平刀形电极是固定于水平刀形电极的支承电极上的，就可以将水平刀形电极31直接装到第二聚焦电极杯状部分上。

在这种现有的动态象散校正型电子枪中，当未由偏转线圈6形成磁场而使电子束保持直接指向荧光屏中央时，因为加在第二聚焦电极14的电压与加在第一聚焦电极13上的电压相同，在竖向刀形电极和水平刀形电极之间没有形成静电透镜。当由偏转线圈6形成磁场时，就如图7所示那样使加在第二聚焦电极14上的电压高于加在第一聚焦电极13上的电压，从而在竖向刀形电极和水平刀形电极之间形成四极聚焦透镜，使电子束沿水平方向会聚，而沿竖直方向上发散，以校正由自会聚偏转线圈所造成的象散。

然而在上述现有技术中，为使第一聚焦电极上的竖向刀形电极和第二聚焦电极上的水平刀形电极之间电气绝缘，将这些电极沿各电子束的中心线间隔开一定距离放置。因此，这些电极之间的电场密度与象散校正四极透镜的电场密度一样被明显减小了。因此，须使加在水平刀形电极上的电压明显高于加在竖向刀形电极上的电压，以校正由自会聚偏转线圈导致的象散，而要装配这样的电路是有困难的。

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种彩色显象管电子枪，它能校正由自会聚偏转线圈引起的水平和竖直象散。通过减小用于校正象散的水平刀形电极与竖向刀形电极之间的距离，使得在低电压下也能形成一个强四极透镜，以实现这种校正。

本发明的这一切目的与种种特点可由一种彩色显象管电子枪来实现，这种电子枪包括三个电极部件，它们具有一个由多排发射电子束的发射装置构成的部分，另外还有控制电极和加速电极构成的部分，用来控制电子发射量并形成电子束交点，一组聚焦电极和阳极构成主静电透镜，将电子束聚焦到荧光屏上;一个四极透镜装置位于固定电压聚焦电极与交变电压聚焦电极之间，其前端具有凸出部分，所述电子束发射装置以及这些电极沿着显象管的轴线对准成一排，彼此隔开一定距离。在多个聚焦电极当中的至少一个电极上加上固定电压，构成所述的固定电压聚焦电极，在多个聚焦电极的其余电极当中的至少一个电极上加一交变电压，构成所述的交变电压聚焦电极。另一方面，四极透镜装置可包括第一四极透镜和第二四极透镜，它们位于固定电压聚焦电极与交变电压聚焦电极之间，所述第一四极透镜装置为竖向刀形电极，面对交变电压聚焦电极，并装在固定电压聚焦电极竖直方向的电子束通过孔两侧，而第二四极透镜装置是中心与竖向刀形电极相对的多束电子束通过的公共开口。

在附图中：

图1是一般彩色显象管的断面图;

图2表示现有技术中由偏转力原因造成的电子束路径;

图3a至3b表示现有技术中偏转线圈产生的磁场，其中图3a表示水平方向的枕形磁场，图3b表示竖直方向的桶形磁场;

图4是现有技术中自会聚偏转线圈在荧光屏上形成的电子束光点的放大视图;

图5是现有技术的动态象散校正型电子枪断面图;

图6是现有技术中动态象散校正型电极的放大透镜图;

图7表示由普通四极透镜形成的磁力线中的一个电子束光点;

图8是作为本发明第一象散校正用的竖向刀形电极的放大透视图;

图9是作为本发明第二象散校正用的竖向刀形电极的放大透视图;

图10是本发明另一实施例的竖向刀形电极;

图11a和图11b是本发明另一实施例的水平刀形电极;

图12是表示竖向刀形电极、水平刀形电极和支承部件组装断面图;

图13a和图13b是现有技术和本发明的电压比较，其中图13a是表示所需最大电压值的图线，图13b是表示水平交变电压和竖直交变电压的差值电压图线。

这里将参照附图说明本发明的实施方式。

图8所示的是本发明一竖向刀形电极的详细示意。如图所示，该竖向刀形电极包括两个竖向刀形电极21′，它们朝一水平刀形电极弯折，每个竖向电极前端处有凸出部分25。并将凸出部分的长度l₂做成比水平刀形电极间的距离L₁短些。

图9所示的是本发明一水平刀形电极的详细示意。如图所示，该水平刀形电极包括两个水平刀形电极31′，它们朝竖向刀形电极弯折，每个水平刀形电极前端处凸出部分35。并将凸出部分的长度l₁做成比水平刀形电极之间距离L₂短些。

图10所示的是本发明另一种实施方式的竖向刀形电极的详细示意。如图所示，竖向刀形电极21″的凸出部分25′具有以该竖向刀形电极内任一点为圆心的半径r₂和以竖向刀形电极外任一点为圆心的半径r₁形成的圆形拐角，从而构成第一象散校正电极。或者换一个方法是可使各水平电极的凸出部分具有上述的半径，形成第二象散校正电极。

图11a和图11b所示的是本发明另一种实施方式水平刀形电极的详细示意。如图所示，将公共开口部分36作成使三束保持固定距离l₀电子束传到水平刀形电极或竖向刀形电极的与电子束轴相垂直的平面，构成第二象散校正水平刀形电极。另外，该公共开口部分36可带一个偏向另一侧电极的凸块36′。

图12所示的是本发明的象散校正电极的组装断面图。如图所示，是通过把带凸出部分的竖向（或水平）电极接合起来完成这种组装的。

也可以通过把都有凸出部分的（图中未示出）第一象散校正电极和第二象散校正电极联结起来而做成象散校准电极。

以下说明前述发明的工作原理与优点。

首先，将一固定电压或一个与偏转信号同步的交变电压加在各具凸出部分25的竖向刀形电极21′上，同时将一个与偏转信号同步的交变电压加在各具凸出部分35的水平刀形电极31′上，使电子枪工作。此时，如果在把电压加到距离变得较近的竖向刀形电极21′和水平刀形电极31′上的瞬间，马上比较这两个电压，则加在水平刀形电极31′上的电压会与加在竖向刀形电极21′上的电压相同或者高一些。例如，若将比如10KV的高压加在水平刀形电极31′上，同时将相对低些的电压，比如9KV的电压加在竖向刀形电极21′上，由于两个电极间的电压差，就会形成如图7所示的以电子束为中心的等电位线，而且通过该中心的电子束受到竖直方向的发散力和水平方向的会聚力。

由于自会聚偏转线圈对电子束施加竖直方向的会聚力和水平方向的发散力，致使上面所述的水平和竖直方向上畸变的电子束可聚焦于荧光屏上，从而保持正常的会聚度。

此时，当电子束会聚于荧光屏中央时，因自会聚偏转线圈磁场的作用而不再产生象散，于是通过给竖向刀形电极21′及水平刀形电极31′加上相同的电压，而使由象散校正电极所致的四极透镜效应受到限制。

也就是如图13a所示那样，对于使电子束在荧光屏周边形成聚焦的交变电压的最大值V_M来说，在采用现有技术象散校正电极的情况A中，由于电极间的距离较大，而需要高达2900V的交变电压，而在采用象散校正电极的情况B中，由于竖向刀形电极或水平刀形电极上有凸出部分从而使象散校正电极间的距离变短，所以只需1200V的较低的交变电压。

如图13b所示，对于在水平方向上形成会聚的水平交变电压V_H和在竖直方向上形成会聚的垂直交变电压V_L之间的电压差V_H-V_L来讲，在采用电极间距相对较远的象散校正电极情况C中，需要900V的高电压，而在采用象散校正电极，通过形成凸出部分使电极间的距离较短的情况D中，只需要400V的较低的交变电压。另外，如果水平方向上与竖直方向上的交变电压相同，即电压差为零，则因为可沿水平方向和竖直方向在特定电压下同时形成聚焦，以致可由本发明的象散校正电极形成小而均匀的电子束光点。

正如已经说过的那样，本发明通过在象散校正电极的水平刀形电极和/或竖向刀形电极上做成凸起改进象散校正电极所形成的四极透镜，使得水平方向和竖直方向的象散校正得到改进。

虽然结合特定实施例描述了本发明，但从前述的说明来看，显然有很多替代的方案和变型对本领域熟练的技术人员来讲都是显而易见的。所以，本发明意在包含所附各权利要求的思想和范围之内的替代方案和变型。

Claims (6)

1、一种彩色显象管电子枪，它包括：

一组含三个电极的部件，其中一部分含有多个并列的电子束发射装置，其余部分包括多个控制电极及一个加速电极，用以控制电子束发射量并形成电子束交点；

一组聚焦电极和正电极构成使电子束会聚到荧光屏上的主静电聚焦透镜；

位于固定电压聚焦电极与交变电压聚焦电极之间，其前端突出有凸出部分的四极透镜装置；

其特征在于电子束发射装置以及一组电极与显象管轴线对准成一排，彼此间隔一定距离，在一组聚焦电极当中的至少一个上，加一固定电压，构成所述固定电压聚焦电极，在其余多个聚焦电极当中的至少一个上加一交变电压，构成所述交变电压聚焦电极。

2、一种如权利要求1所述的电子枪，其特征在于四极透镜装置，包括位于固定电压聚焦电极上的电子束通过孔两侧的竖向刀形电极和位于交变电压聚焦电极上的电子束通过孔顶部和底部的水平刀形电极，其中的竖向刀形电极和水平刀形电极保持绝缘且彼此中心相对，至少竖向刀形电极和水平刀形电极当中之一在前端具有面向另一电极的局部凸出部分。

3、一种如权利要求2所述的电子枪，其特征在于每个凸出部分由直线组合而成。

4、一种如权利要求2所述的电子枪，其特征在于每个凸出部分由弧线组合而成。

5、一种彩色显象管电子枪，它包括：

三个电极部件，它们具有由多个并列的电子束发射装置构成的发射电子束部分，电子枪还包括由控制电极和加速电极组成的其它部分，控制电子束发射量并形成电子束交点;

一组聚焦电极和正电极构成使电子束会聚到荧光屏上的主静电聚焦透镜;以及

具有位于固定电压聚焦电极和交变电压聚焦电极之间的第一和第二四极透镜的四极透镜装置，所说的第一四极透镜装置是位于固定电压聚焦电极的电子束通孔两侧、面向交变电压聚焦电极的竖向刀形电极，第二四极透镜是面向竖向刀形电极中心、使多束电子束通过的公共开口;

其特征在于电子束发射装置和一组电极沿显象管轴线方向排列，彼此间隔一定距离，多个聚焦电极当中的至少一个上施加一固定电压，构成所述固定电压聚焦电极，在其余多个聚焦电极当中的至少一个上加一交变电压，构成所述交变电压聚焦电极。

6、一种如权利要求5所述的电子枪，其特征在于公共开口具有朝向另一电极的局部凸起部分。

Images