CN1168001A - 阴极射线管用电子枪 - Google Patents

Abstract

在阴极射线管用电子枪内，沿着从阴极发生的电子束行进方向，配置第1、第2及第3栅极(G3、G5、G6)及施加阳极电压的第4栅极(G7)，抑制环与第2及第3栅极(G5、G6)邻接配置，在第1及第3栅极(G3、G5)上施加与电子束的偏转同步变化的动态聚焦电压，第1及第2栅极(G3、G5)通过配置在这些栅极附近的电阻24相连。

Description

阴极射线管用电子枪

本发明涉及用于彩色显像管等的阴极射线管用电子枪，特别是关于阴极射线管用电子枪结构的改良。

彩色显像管一般如图1所示，具有面板1及锥形玻壳管2组成的管壳，该面板1的内表面形成由发出兰、绿、红三种颜色的荧光体层组成的荧光体屏即靶3，与该荧光体屏3相对，其内侧配备有荫罩4。另外，在锥形玻壳管2的管颈5内设置有发射电子束6B、6G、6R的电子枪7。于是，从该电子枪7放出的3电子束6B。6G、6R被装在锥形玻壳管2外侧的偏转装置8所发出的水平、垂直偏转磁场所偏转，3束电子束6B、6G、6R通过荫罩4在上述荧光体屏3的水平和垂直方向扫描，组成显示彩色画像的结构。

这样的彩色显象管中，自会聚一字排列型彩色显象管被广泛地应用。这种型式的彩色显象管采用一字排列型电子枪，其结构是通过同一个水平面发出中心电子束6G及一对侧电子束6B、6R，组成单列配置的3电子束6B、6G、6R。该单列配置的3电子束6B。6G。6R被偏转装置8产生的枕形(Pin cushion)水平偏转磁场和桶形(barrel)垂直偏转磁场偏转，不用特别的聚焦装置，可集中3电子束6B、6G、6R。

但是，这种自会聚一字排列型彩色显象管，因为其偏转装置8产生的枕形水平偏转磁场和桶形垂直偏转磁场组成的是非均匀磁场，受该非均匀磁场影响，3电子束6B、6G、6R受到像散，在画面的周边部位，垂直方向被强烈聚焦。结果，画面的周边部位聚束斑点在水平方向形成长椭圆状高辉度核心，在该核心部的垂直方向伴随产生低辉度的光晕形状，画面周边部位的析像度恶化。

为了改善这个画面周边部位析像度恶化的问题，有一种在电子束聚焦的主电子透镜部上形成4极子电子透镜的动态聚焦方式的电子枪。这种电子枪沿着电子束行进的方向，即从阴极朝着荧光体屏的方向组成有发生电子束的电子束发生部、4极子电子透镜和最终会聚透镜。还在组成该4极子透镜的相对电极上加上与电子束偏转同步变化的动态聚焦电压使得射向画面周边部位的电子束向垂直方向发散，向水平方向收敛，并且减弱最终会聚透镜在水平、垂直方向的收敛作用，抑制画面周边部位析像度的恶化。这种电子枪必须从外部对4极子透镜的相对电极供给2种中等电压，为此，电压供给部的耐压是个问题。

对于这些问题，在特开平1-232643号公报、美国专利4,945,284号说明书里，如图2所示，公布了这样一种电子枪。它具有阴极K以及在从该阴极K开始朝着荧光体屏方向依次配置第1至第7栅极G1-G7，在构成4极子透镜QL的第5、第6栅极G5、G6的附近配备电阻10，第5、第6栅极G5、G6通过该电阻10连接，电压通过该电阻10加在第5栅极G5上。

上述结构的阴极射线管存在以下问题。即在图1及图2所示的彩色显象管内，从锥形玻壳管2的直径较大部位的内表面直到与管颈5邻接部的内表面涂覆形成导电膜12、通过与该导电膜12弹性接触的真空管衬垫(bulb spacer)13以及屏蔽罩(shield cap)C在第7栅极G7上施加23-35kV的阳极电压，通过密封贯通管颈5的芯柱14，将大约是阳极电压的20％-35％左右的会聚电压施加在第6栅极G6上。

另外，管颈5的内表面，因上述导电膜12的影响而带电，有时发生从构成电子枪的栅极等辐射电场的现象。受这个电场辐射现象的影响，第6栅极G6发生电子发射，于是会聚电压波动，电子束不能最佳收敛，由于析像度降低，便产生画像品位恶化的问题。而且，由于电子发射引起管内放电，该放电电流及嘈音，造成阴极射线管装置的电气回路被破坏，与之连接的计算机误动作等问题。

为了防止这些问题，安装用金属线构成的抑制环围住将电子枪各个电极固定成一体的绝缘支撑棒16。在彩色显象管制造工序中，用加热蒸发在管颈5的内表面形成金属蒸发膜，稳定管颈5内表面电位的方法被广泛采用。

但是，如图2所示，在第5、第6栅极G5、G6的附近配备电阻10的电子枪，要在其内有效的位置上配置上述抑制环是困难的。

也就是说，如果在电阻10的端子17a和屏蔽罩C之间，例如在第6栅极G6的附近配置抑制环，金属蒸发膜靠近导电膜12生成，管颈5的内表面电位不可能下降。如果配置在电阻10的两个端子17a、17b之间，金属蒸发膜也将附着在位于其附近的电阻10上，从而发生电阻10的两个端子17a、17b短路的问题。因而，在上述位置上不能配置抑制环。相反，如果把抑制环配置在比电阻10更靠近阴极K的一侧，因为低电位的管颈5的内表面附着金属蒸发膜，可以稳定该低电位管颈5内表面的电位。但是，因为第6栅极G6附近的管颈5的内表面靠近导电膜12，电位不能下降很多，存在抑制从第6栅极G6或者连接在该栅极G6的电阻10的端子17a等电场辐射的效果不佳的问题。

本发明的目的是防止栅极或电阻等的电场辐射造成画像品位或可靠性降低，提供可以构成高品位、高可靠性的阴极射线管的电子枪。

本发明是提供具有下述特征的电子枪，它具有把由阴极以及与该阴极依次邻接的数个栅极组成的电子束形成部射出的电子束会聚在靶上的数个栅极组成的主电子透镜，在至少用2个绝缘支撑棒固定支撑数个栅极的阴极射线管用的电子枪内，至少有主电子透镜部，在依次的靶方向上配置第1、第2、第3栅极以及施加阳极电压的第4栅极，这些栅极中的第2栅极和第3栅极邻接，而且在第1栅极和第3栅极上施加与电子束偏转同步变化的动态聚焦电压，再有，第1栅极和第2栅极由配置在这些栅极附近的电阻连接。

进一步，在该第2栅极上比电阻更靠近第3栅极侧的位置上连接抑制环。

以下对附图加以说明。

图1是彩色显象管结构的主要示意图。

图2是已有彩色显象管的结构示意图。

图3表示本发明一实施形态的彩色显象管用电子枪的结构。

图4A是图3所示的上述电子枪的第5栅极上的与第6栅极相对的面上的电子束通过孔形状的示意图。

图4B是图3所示的第6栅极上的与第5栅极相对面上的电子束通过孔形状的示意图。

以下参照附图就本发明电子枪的实施形态进行说明。

图3表示该一形态的彩色显象管用电子枪。该电子枪具有在水平方向配置成一列的3个阴极K、分别加热这些阴极K的加热器H、在从上述阴极K出发朝着荧光体屏即靶的方向上以规定的间隔依次配置的第1至第7栅极G1-G7以及安装在第7栅极G7的荧光体屏侧端部的屏蔽帽，这些加热器H、阴极K以及第1至第7栅极G1-G7由一对绝缘支撑棒20固定成一体。

第1以及第2栅极G1、G2用一体结构的板状电极组成，第3至第7栅极G3-G7由一体结构的筒状电极构成。

在该第1以及第2栅极G1、G2上，与3个阴极K相对应，3个较小的大致呈圆形的电子束通过孔形成一列配置。

在第3栅极G3的与第2栅极G2相对的面上，与3个阴极K相对应，有3个比上述第2栅极G2的电子束通过孔更大的大致呈圆形的电子束通过孔形成一列配置。而在该第3栅极G3与第4栅极G4的相对面上，对应于3个阴极K，有3个比与上述第2栅极G2相对面上的电子束通过孔更大的大致呈圆形的电子束通过孔形成一列配置。

在第4栅极G4的与第3栅极G3和第5栅极G5相对的面上，与3个阴极K相对应，有3个与上述第3栅极G3的与第4栅极G4相对面上的电子束通过孔大小大致相同的约呈圆形的电子束通过孔形成一列配置。

在第5栅极G5的与第4栅极G4相对的面上，与3个阴极K相对应，有3个与上述第4栅极G4的电子束通过孔大小大致相同的约呈圆形的电子束通过孔形成一列配置。而在第5栅极G5与第6栅极G6的相对面上，对应于3个阴极K，有3个如图4A所示的在垂直方向(V轴方向)做成长径的实质上为纵向长的电子束通过孔21a、21b、21c形成一列配置。

与其相反，在第6栅极G6的与第5栅极G5相对的面上，与3个阴极K相对应，有3个如图4B所示的在水平方向(H轴方向)做成长径的实质上为横向长的电子束通过孔22a、22b、22c形成一列配置。而在该第6栅极G6的与第7栅极G7相对的面上，对应于3个阴极K，有3个与上述第5栅极G5的与第4栅极G4相对的面上的电子束通过孔大致相同的约呈圆形的电子束通过孔形成一列配置。

而且，在第7栅极G7的与第6栅极G6以及与屏蔽帽C相对的面上，与3个阴极K相对应，有3个与上述第6栅极G6的与第7栅极G7相对面上的电子束通过孔大小大致相同的约呈圆形的电子束通过孔形成一列配置。

再有，在屏蔽帽C的底部，也有与上述第7栅极G7的电子束通过孔大小大致相同的3个约呈圆形的电子束通过孔形成一列配置。

该电子枪在上述第3及第5栅极G3、G5的附近配置电阻24，由该电阻24连接第3栅极G3和第5栅极G5。而且在第5栅极G5上，抑制环25安装在比上述电阻更靠近荧光体屏的一侧。

该电子枪内，叠加在100-200V直流电压上的图象信号加在阴极K上，第1栅极G1接地。第2栅极G2和第4栅极G4在管内连接、在第2、第4栅极G2、G4上施加500-1000V的截止电压，第3栅极G3和第6栅极G6在管内连接，在这些第3、第6栅极G3，G6上，施加了在相当于加在第7栅极G7上的阳极电压Eb的20-35％的直流电压Vd上叠加与电子束的偏转同步的呈抛物线状变化的电压Vf的动态聚焦电压Vd。通过电阻24，在第5栅极G5上，至少施加相当于加在上述第3栅极G3上的动态聚焦电压Vd的直流成分，同时，由于第5栅极和第6栅极的静电电容，其上还叠加有约动态聚焦电压Vd的50％。而且，在第7栅极G7上，施加25-35kV的阳极电压Eb。

因为施加了这些电压，该电子枪内，由阴极K以及第1至第3栅极G1-G3控制从阴极K的电子发射，而且组成将发射的电子加速，聚焦形成电子束的电子束发生部GE，由第3栅极G3、第4栅极G4、第5栅极G5、第6栅极G6、第7栅极G7组成将上述电子束发生部GE发射的电子束加速聚焦在荧光体屏上的主电子透镜部ML。特别是该主电子透镜部ML，由于第5栅极G5和第6栅极G6，透镜的强度与电子束的偏转同步变化，从而形成了修正偏转像差的4极子透镜QL，第6栅极G6和第7栅极G7形成了将电子束最终聚焦在荧光体屏上的最终聚焦透镜EL。

如上所述构成的电子枪，可以收到以下效果。

(1)通过电阻24连接第3栅极G3和第5栅极G5，因为该电阻24处于与加有阳极电压Eb的导电膜27分离的位置，可以减轻从电阻24的端子部辐射的电场。

(2)由于电阻24接在第3栅极G3和第5栅极G5上，金属带的抑制环25可以安装在比电阻24更靠近加有高电压的第7栅极G7侧的作为施加中等电压电极的第5栅极G5上。若在这个位置上安装抑制环25，在该抑制环25加高频磁场，管颈的内表面形成金属蒸发膜时，施加比电阻24更高电压的第7栅极G7一侧，而且离开该第7栅极G7的管颈28的内表面也能形成金属蒸发膜。结果，可以在管颈内表面电位稳定的位置处配置电阻24，能够有效地减轻电阻24连接部产生的电场辐射。

再有，因为可以将金属蒸发膜形成在离开阳极电压施加部分的位置，可以减少泄漏电流。

特别是如图3所示，把抑制环25安装在连接着电阻24的第5栅极G5上，抑制环25和电阻24能够保持在同一电位，可以防止抑制环25和电阻24之间的泄漏电流。

另外，在上述实施形式中，对将电子束最终聚焦在荧光体屏上的最终聚焦透镜做成轴对称的双电位型的电子枪进行了说明，而本发明也适用于其他对称型电子透镜或非对称型电子透镜或者这些电子透镜组合而成的电子枪。

还有，关于4极子透镜，也不限定为图4所示的形式。

再有，本发明可以适用于彩色显象管用电子枪之外的阴极射线管用电子枪。

至少要有阴极射线管用电子枪的主电子透镜部、顺序配置在靶方向上的第1、第2、第3栅极以及施加阳极电压的第4栅极。该第2栅极和第3栅极邻接，且在第1栅极和第3栅极上施加与电子束的偏转同步变化的动态聚焦电压。再将第1栅极和第2栅极用配置在这些栅极附近的电阻连接组成。因为该电阻处于与施加阳极电压Eb的第4栅极和管颈内表面的导电膜分离的位置，可以减轻从电阻的端子部产生的电场辐射。

还有，由于将电阻连接在第1栅极和第2栅极上，将抑制环接在第2栅极上的比电阻更靠近第4栅极的一侧，在该侧，离开第4栅极的管颈内表面可以形成金属蒸发膜。其结果，可以把电阻配置在管颈内表面电位稳定的位置上，因而可以有效地减轻从电阻端子部产生的电场辐射。

特别是在连接有电阻的第2栅极上接上抑制环，使抑制环和电阻保持同一电位，可以获得防止抑制环与电阻之间的泄漏电流等效果。

Claims (3)

1.一种阴极射线管用电子枪，具有将由阴极以及将与该阴极顺序邻接的数个栅极组成的电子束形成部发射的电子束收敛在靶上的数个栅极组成的主电子透镜部，且至少用2个绝缘支撑棒固定支撑数个栅极，其特征在于，所述主电子透镜部具有沿着电子束路线顺序配置的第1、第2、第3栅极以及施加有一适当阳极电压的第4栅极(G3、G5、G6、G7)，其中第2栅极(G5)与第3栅极(G6)邻接，并且在第1栅极(G3)和第3栅极(G6)上施加同一电压；

所述电子枪进一步包含：

至少具有2个固定支撑上述数个栅极的绝缘支撑棒；

连接第1栅极和第2栅极，配置在这些栅极附近的电阻；

配置在电阻和电子枪另一端之间的包围上述绝缘支撑棒的金属带；

2.根据权利要求1所述的电子枪，其特征在于，还包含在第1及第3栅极上施加动态电压。

3.根据权利要求1所述的电子枪，其特征在于，还包含在第2栅极和第3栅极的一方或者两方上配置金属带。

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