CN1180921A - 彩色阴极射线管的电子枪 - Google Patents

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Abstract

一种彩色阴极射线管的电子枪,包括:形成三极管的阴极、控制栅极和屏栅极;形成辅助透镜和主透镜的第一、第二和第三聚焦电极;面对所述第三聚焦电极的后加速电极;其中对屏栅极和第二聚焦电极加静态电压,对第一和第三聚焦电极加形成第一和第二四极透镜的动态聚焦电压。

Description

彩色阴极射线管的电子枪
本发明涉及彩色阴极射线管的电子枪，特别涉及这种彩色阴极射线管的电子枪，即在电子枪中加强在用于形成电子束的电极上所施加的电压。
彩色阴极射线的清晰度取决于着陆于荧光膜上的电子束尺寸大小。因此，为了获得具有高清晰度的图像，要求着陆于荧光膜上的电子束尺寸要小并且没有缺陷和“光晕”现象。
可是，典型的电子枪发射激励红(R)、绿(G)和蓝(B)荧光体的一字形电子束。从电子枪发射出的电子束被偏转系统偏转，该偏转系统用于形成枕形水平偏转磁场和桶形垂直偏转磁场。其中，由于偏转系统的非均匀磁场，于是产生电子束像散。
即，当从电子枪发射出的电子束着陆于荧光膜的中心时，未受偏转磁场的作用。因此，未产生电子束的像散，于是获得没有光晕的圆形电子束光点。可是，由于磁场的偏转，偏转到荧光膜边缘的电子束在水平方向发散并在垂直方向上过聚焦。因此，在荧光屏上形成包括高亮度的核部分和低亮度的晕影部分的图像。
图1示出用于解决上述问题的彩色阴极射线管的常规电子枪之一例。
电子枪1包括构成三极管的阴极2、控制栅极3和屏栅极4，形成主电子透镜系统的第一、第二、第三和第四聚焦电极5、6、7和8，以及面对第四聚焦电极8的后加速电极9。
将预定的静态电压VS供给屏栅极4和第二聚焦电极6。如图1和2所示，将高于静态电压VS的聚焦电压VF供给第一和第三聚焦电极5和7，将用聚焦电压作为基电压的动态聚焦电压VD供给第四聚焦电极8，将高于上述电压的阳极电压VA供给后加速电极9。
在上述彩色阴极射线管的常规电子枪中，当不偏转电子束即从电子枪1发射出的电子束扫描到荧光膜的中心时，最小的动态聚焦电压VD供给第四聚焦电极8。因此，在第三和第四聚焦电极7和8之间未形成四极透镜。由在电极之间形成的电子透镜聚焦和加速从阴极2发射出的电子束，从而在荧光膜的中心呈圆形地着陆。
当从电子枪发射出的电子束扫描到荧光膜的边缘部分时，动态聚焦电压VD供给第四聚焦电极8，在第三和第四聚焦电极5和8之间形成四极透镜。因此，从阴极2发射并通过四极透镜的电子束的截面垂直地拉长。用垂直拉长的电子束来校正由于偏转系统的非均匀磁场造成的荧光膜边缘部分的电子束畸变。
然而，用聚焦VF和动态聚焦电压VD形成彩色阴极射线管的常规电子枪的四极透镜，使用于提供多个电压的电路变得复杂。此外，需要附加施加聚焦电压的电极和施加动态聚焦电压的电极，使电极数增加，因而电子枪的结构变得复杂并且其长度增加。
为解决上述问题，本发明的目的在于提供能够使着陆于荧光膜的电子束截面均匀地形成并提高其内电压特性的彩色阴极射线管的电子枪。
为实现本发明的上述目的，彩色阴极射线管的电子枪包括：包括：形成三极管的阴极、控制栅极和屏栅极；形成主透镜和辅助透镜的第一、第二和第三聚焦电极，面对第三聚焦电极的后加速电极，在面对第一、第二和第三聚焦的表面上形成的四极透镜形成装置，其中将静态电压供给屏栅极和第二聚焦电极，将形成第二聚焦电极和四极透镜的动态聚焦电压供给第一和第三聚焦电极。
在四极透镜形成装置中，在第一和第二聚焦电极的各输出面上形成垂直拉长的电子束通孔，在第二和第三聚焦电极的各进入面上形成水平拉长的电子束通孔。
通过参照附图详细说明本发明的优选实施例，将更明了本发明的上述目的和优点，其中，
图1是彩色阴极射线管常规电子枪的剖面图，借助该结构供给各电极电压；
图2示出在常规电子枪中形成四极透镜的电压波形；
图3是穿过在常规电子枪中形成的透镜的电子束截面；
图4是本发明彩色阴极射线管电子枪的截面图，在其上施加有电压；
图5是图4中的四极透镜形成装置的局部剖视的透视图；
图6是展示本发明电子枪的另一个实施例的剖面图；
图7示出图6中的垂直拉长的电子束通孔；
图8示出图6中的水平拉长的电子束通孔；
图9是形成本发明电子枪的四极透镜的电压波形；和
图10是穿过电子枪的电子束的截面图。
如图4所示，按照本发明，阴极射线管的电子枪包括：构成三极管的阴极21、控制栅极22和屏栅极23；包括第一和第二四极透镜形成装置的第一、第二和第三聚焦电极24、25和26，用于形成辅助透镜和主透镜；和面对第三聚焦电极26的后加速电极27。三个阴极21按一字形排列，各电极包括形成电子透镜的三个电子束通孔或形成有较大直径的透镜的一个公用电子束通孔。这种情况下，当加电压时，分别在第一和第二聚焦电极24和25之间以及在第二和第三聚焦电极25和26之间形成构成四极透镜的第一和第二四极透镜形成单元。第一四极透镜形成单元包括分别形成在第一聚焦电极24的输出面和第二聚焦电极25的进入面上的垂直拉长的电子束通孔24H’和水平拉长的电子束通孔25H。如图5所示，第二四极透镜形成单元包括：形成在第二聚焦电极25的输出面上的矩形电子束通孔25H’；从电子束通孔25H’的两边延伸到电极内部的垂直片25a；形成在第三聚焦电极26的进入面上的电子束通孔26H；和从电子束通孔26H的上下位置穿过电子束通孔25H’延伸到第二聚焦电极25内部的水平片26a，该水平片26a应避免与垂直片25a和第二聚焦电极25接触。
按照另一实施例，如图6所示，分别形成在第二聚焦电极25的输出面和第三聚焦电极26的进入面上的电子束通孔25H’和26H可分别垂直或水平地拉长。这里，如图7所示，垂直拉长的电子束通孔25H’被形成为在圆电子束通孔上和下有垂直钥匙孔的形状，如图8所示，水平拉长的电子束通孔26H被形成为在圆电子束通孔两侧有凹槽的水平钥匙通孔的形状。垂直和水平拉长的电子束通孔不限于所示出的实施例，可以形成为矩形或椭圆形。
下面，参照图6将详细说明把预定电压供给形成电子枪20的各电极。
将-100V至0V的电压供给控制电极22，将400V至1000V的静态电压VS供给屏栅电极23和第二聚焦电极25，和将高于静态电压VS的5～10KV的动态聚焦电压VD供给第一和第三聚焦电极24和26。高于电压VS的25～30KV的阳极电压VA供给后加速电极27。供给上述各电极的电压并不限于所示出的实施例，并可按照将形成在电极之间的电子透镜的放大倍数进行控制。
下面将描述从电子枪发射出的电子束扫描到荧光膜的中心和边缘时彩色阴极射线管电子枪的工作。
从电子枪20发射出的电子束扫描到荧光膜的中心时，第一和第三聚焦电极24和26加最低动态聚焦电压VD，在第一、第二和第三聚焦电极23、24和25之间不形成电子透镜，或形成具有放大倍数很低的四极透镜。在第三聚焦电极26和后加速电极27之间形成主电子透镜。因此，当从电子枪发射出的电子束通过主电子透镜时被聚焦和加速，使圆形电子束轰击在荧光膜中心上。
从电子枪20发射出的电子束扫描到荧光膜边缘部分时，如图9所示，静态电压VS加给屏栅电极23和第二聚焦电极25，抛物线型动态聚焦电压VD加给第一和第二聚焦电极24和26，此外，高压阳极电压VA加给后加速电极27。因此，分别在控制电极22和屏栅电极23之间以及屏栅电极23和第一聚焦电极之间形成阴极透镜和电子透镜。在第一聚焦电极23和第二聚焦电极24之间，由形成在第一聚焦电极23的输出面上的垂直拉长的电子束通孔24H’和形成在第二聚焦电极25的进入面上的水平拉长的电子束通孔25H形成第一四极透镜，在第二聚焦电极25和第三聚焦电极26之间，由垂直片25a和水平片26a形成第二四极透镜。
因此，当从阴极21发射出的电子束通过第一四极透镜时，它们被水平拉长，然后，当它们通过第二四极透镜时被垂直拉长。最后，如图10所示，入射到主透镜的电子束截面是垂直拉长的。因此，由较低屏栅电压和较高动态聚焦电压形成的双四极透镜防止电子束在垂直方向上过聚焦和限制在水平方向上的过度发散。如上所述，当电子束通过第一四极透镜时被水平拉长，同时在通过第二四极透镜时被垂直拉长，在通过主透镜时被最终聚焦和加速，扫描到荧光膜，这样，由偏转系统的非均匀磁场产生的像散被校正。利用加给电极的电压强度，控制第一和第二四极透镜的放大倍数，由此电子束水平发散并垂直聚焦。所以，撞击到荧光膜边缘部分的电子束的截面变为圆形。
按照本发明的彩色阴极射线管的电子枪，由偏差产生的像散和“光晕”现象被减小，从而在荧光膜边缘上着屏的电子束截面形成为圆形。因此，能提高图象的清晰度。
此外，供给各电极的简化的电压简化了电路结构，电极结构也被简化，从而提高了操作效率和生产率。
按照本发明的彩色阴极射线管的电子枪，从阴极发射的电子束被聚焦和加速，以减小荧光屏上的像散和球面像差，提高聚焦性能，从而获得均匀的电子束截面。
按照本发明的彩色阴极射线管的电子枪并不限于所述实施例，按照本发明可用各种加电压的方法形成所述的电子枪。

Claims (6)

1一种彩色阴极射线管的电子枪，包括：形成三极管的阴极、控制栅极和屏栅极；形成辅助透镜和主透镜的第一、第二和第三聚焦电极；
面对所述第三聚焦电极的后加速电极；
在所述第一和第二聚焦电极之间形成的第一四极透镜形成单元；和
在所述第二和第三聚焦电极之间形成的第二四极透镜形成单元，
其特征在于，对所述屏栅极和所述第二聚焦电极加静态电压，对所述第一和第三聚焦电极加形成所述第一和第二四极透镜的动态聚焦电压。
2如权利要求1所述的彩色阴极射线管的电子枪，其特征在于，所述动态聚焦电压高于所述静态电压。
3如权利要求1所述的彩色阴极射线管的电子枪，其特征在于，所述第一四极透镜形成单元包括：形成在所述第一聚焦电极的输出面上的垂直拉长的电子束通孔，和形成在所述第二聚焦电极的进入面上的水平拉长的电子束通孔。
4如权利要求1所述的彩色阴极射线管的电子枪，其特征在于，所述第二四极透镜形成单元包括：
从形成在所述第二聚焦电极输出面上的电子束通孔的两边延伸到所述第二电极内部的垂直片；和
从形成在所述第三聚焦电极进入面上的电子束通孔的上下位置穿过形成在所述第二聚焦电极输出面上的所述电子束通孔延伸到所述第二聚焦电极内部的水平片，所述水平片与所述垂直片和所述第二聚焦电极不接触。
5如权利要求4所述的彩色阴极射线管的电子枪，其特征在于，形成在所述第二聚焦电极上的所述电子束通孔为矩形。
6如权利要求4所述的彩色阴极射线管的电子枪，其特征在于，形成在所述第二聚焦电极上的所述电子束通孔为垂直拉长的通孔，其形状为在圆形之上和之下具有凹槽的垂直钥匙孔形状，形成在所述第三聚焦电极上的所述电子束通孔为水平拉长的电子束通孔，其形状为在圆形两侧有凹槽的水平钥匙孔形状。
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