CN1233071A - 电子枪构件 - Google Patents

Abstract

一种电子枪构件,包括:具有阴极、阴极套筒、阴极托架及阴极塔板的阴极构件;设在阴极套筒内的加热器;具有保持阴极构件的阴极保持圆筒和与其卡合的设有圆筒弯曲部的长板状的阴极保持夹板的保持构件,在阴极保持夹板的圆筒弯曲部上形成开口部,通过该开口部,将保持构件的阴极保持圆筒与阴极构件的阴极托架进行焊接,阴极构件被保持在保持构件上,本发明可缩短预热时间,可在通电后短时间里达到视觉上无感觉差异的规定亮度和规定色度。

Description

电子枪构件

本发明涉及适用于彩色阴极射线管装置的电子枪构件，尤其涉及可使阴极电流从开始工作起在短时间内接近规定的一定值的迭层式电子枪构件。

适用于彩色阴极射线管装置的迭层式电子枪构件具有相互独立的3个阴极构件、第1栅极、第2栅极及第3栅极。3个阴极构件被水平配置在同一水平面上。第1栅极离这3个阴极构件规定间隔进行配置，控制从3个阴极构件射出的3个电子束。第2栅极离第1栅极规定间隔进行配置，屏蔽由第1栅极所引起的电场变化。第3栅极离第2栅极规定间隔进行配置，对通过第2栅极的3个电子束进行加速。

迭层式电子枪构件的阴极构件由形成圆盘状的阴极、保持该圆盘状阴极的圆筒状的阴极套筒、包围阴极套筒的作为外壳起作用的圆筒状的阴极托架及使阴极套筒与阴极托架连接的长薄板状的阴极搭板构成。在阴极套筒内设置着用于加热阴极的加热器。

阴极套筒通过与阴极搭板焊接而被固定。阴极托架在与该第1栅极对面附近，通过与阴极搭板焊接而被固定。即，阴极套筒通过阴极搭板而被固定在阴极托架上。

该阴极构件利用保持构件而被保持着。该保持构件具有容纳阴极构件的圆筒形的阴极保持圆筒及保持该阴极保持圆筒的阴极保持夹板。该阴极保持夹板由具有剖面为半圆形的圆筒弯曲部的长板形成。该阴极保持圆筒，其圆筒状的侧面被阴极保持夹板的圆筒弯曲部遮盖，并通过焊接进行固定。圆筒弯曲部的母线方向的长度比在阴极保持圆筒的侧面上母线方向的长度稍短。

阴极构件通过焊接在保持构件上进行固定。即，阴极构件通过将阴极构件的阴极托架与保持构件的阴极保持圆筒在规定的焊接位置处进行焊接而固定在保持构件上。用于固定阴极构件与保持构件的焊接位置是在阴极保持圆筒的侧面上不被阴极保持夹板的圆筒弯曲部遮盖的位置。在现有结构的保持构件中，适合于焊接的位置仅在阴极保持圆筒的侧面上与母线方向的第1栅极相反侧一端部附近的位置。

这样的迭层式电子枪构件，为了获得彩色阴极射线管装置中良好的白色画面而将各阴极构件的截止电压设计成相同。即，电子枪构件供给到各阴极构件的阴极电流Ik被设计成规定的一定值。但是，通常的各阴极构件的截止电压不一定都是相同的。因此，需将各截止电压作成相同值，即，需将阴极电流Ik作成规定的一定值，就要在彩色阴极射线管装置制造后根据各阴极构件的特性调整偏置电压。

然而，在这样的阴极射线管装置中，在短时间的预热期间，不能将各阴极电流Ik作成规定的一定值。所谓的该预热期间是指从加热器开始通电后至由加热器加热的电子枪构成零件达到热平衡状态的期间，一般为约20分钟。

其原因是，电子枪构成零件在从加热器通电之后到达热平衡状态的期间，各个电子枪构成零件存在差异，在阴极电流Ik到达规定的稳定的一定值期间，电子枪构件各阴极的与第1栅极对向的面即阴极面与第1栅极的间隔即G1/K间隔发生变化。

更详细地说，设在直接发热的加热器近旁的阴极构件与保持阴极构件的保持构件结构差异的影响较大。即，在对各栅极施加了某规定电压的电子枪构件中，阴极电流Ik主要取决于阴极构件的阴极中的阴极面与第1栅极之间的G1/K间隔的大小。

当加热器通电时，加热器近旁的零件分别受热而引起热变形。这种情况下，最早达到热平衡状态的是加热器本身，最早达到稳定状态而几乎不影响G1/K间隔。在该加热器之后其次达到热平衡状态的是体积最小、呈薄板状的阴极搭板，由于达到热平衡状态的时间快，热变形也急速地进行。接着，阴极套筒达到热平衡状态，随后，阴极托架达到热平衡状态。

还有，阴极保持圆筒、阴极保持夹板及第1栅极依次地达到热平衡状态，而阴极保持圆筒和阴极保持夹板对热变形过程的G1/K间隔的影响是微小的，故可忽略。另外，对于第1栅极的变形，由于通过在呈板状的电极的栅极周边上设计形成卷边等而使栅极位置不变化，故也几乎可以忽略。

即，在加热器通电后至到达热平衡状态的期间，对阴极电流Ik造成影响的主要是阴极搭板、阴极套筒、阴极托架到达热平衡状态的时间差及由各零件的热变形引起的G1/K间隔的变动量。

在上述结构的迭层式电子枪构件中。对于加热器通电后经过时间的阴极电流Ik值的变化可根据下述各零件的稳定时间来进行区分。也就是说，可分成：加热器通电后，加热器本身发热且阴极被加热、至产生电子束所需的期间、即A期间；将阴极搭板加热至成为热平衡状态所需的期间、即B期间；将阴极套筒加热至热平衡状态所需的期间、即C期间；将阴极托架加热至热平衡状态所需的期间、即D期间。

如上所述，完全达到热平衡状态、即阴极电流Ik达到规定值需要约20分钟，在视觉上，相对于可确认大致稳定状态的规定的Ik值，为达到规定的容许范围内所需的期间、即达到E期间需要约15分钟。

也就是说，在预热期间由于阴极电流Ik发生变动而产生的问题是，在彩色阴极射线管装置起动时画面的亮度及色度达到稳定较慢。也就是说，最好是，在视觉上要求很快达到稳定状态，即通过缩短E期间来达到。

作为缩短该预热时间的E期间的方法，使达到热平衡状态所需时间最长的阴极托架的热变形量减少的方法是有效的。因此，研究出一种使阴极搭板与阴极托架进行焊接的焊接位置、及阴极保持圆筒与阴极托架进行焊接的焊接位置减小这两者间隔的方法。但是，由上述保持构件的结构来作成这样的结构是有困难的。

如上所述，在电子枪构件中，存在着从起动时即加热器开始通电至阴极电流达到规定的容许范围内的稳定值所需的时间较长的问题。在适用于这样的电子枪构件的彩色阴极射线管装置中，产生为获得规定的画面亮度及规定的色度所需要的预热时间变长的问题。

为了解决上述问题，本发明的目的在于，提供可缩短预热时间、可在短时间内获得视觉上没有感觉差异的规定的亮度及规定的色度的可适用于彩色阴极射线管的电子枪构件。

根据本发明的电子枪构件(技术方案1)，其结构包括：具有阴极的阴极构件；加热所述阴极的加热器；具有将所述阴极构件插入内部并予以保持在阴极保持圆筒及与该阴极保持圆筒的侧面卡合的设有卡合面的长板状的阴极保持夹板的保持构件；与所述阴极对向配置的栅极；通过嵌设所述保持构件的局部及所述栅极的局部进行固定的绝缘玻璃，其特点在于，所述阴极保持夹板在所述卡合面的局部上至少具有1个开口部，通过所述开口部利用焊接将所述阴极构件与所述阴极保持圆筒进行固定。

根据本发明的电子枪构件，长板状的阴极保持夹板至少在与阴极保持圆筒卡合的卡合面的局部上具有开口部，通过该开口部将阴极保持圆筒与阴极构件焊接固定。

由此，尽管构成阴极构件及保持构件的构成零件达到热平衡状态的时间不变化，但由于可使阴极构件与阴极保持圆筒的焊接位置更接近栅极一侧，故可大幅度地减少影响阴极与栅极之间间隔变化的结构零件的热变形量。

正确地说，虽然达到热平衡状态的时间没有变化，但能迅速地到达视觉上没有感觉差异的热平衡状态。因此，可缩短从起动时的预热时间。

图1是概略表示本发明迭层式电子枪构件结构的纵剖视图。

图2是将图1所示的迭层式电子枪构件的阴极构件周围结构放大的纵剖视图。

图3是概略表示保持图2所示的阴极构件用的保持构件的立体图。

图4是在图2所示的电子枪构件中，通过阴极保持夹板的开口部在焊接位置b处将阴极托架与阴极保持圆筒焊接时的表示加热器通电后的阴极电流随时间变化的示图。

图5是在作为比较例的电子枪构件中，在不通过开口部的阴极保持圆筒的侧面上，在母线方向的与第1栅极相反侧一端部附近的焊接位置e(虚线)处使阴极托架与阴极保持圆筒焊接时的表示加热器通电后的阴极电流随时间变化的示图。

以下，结合附图说明本发明彩色阴极射线管装置用的电子枪构件的实施形态。

如图1和图2所示，迭层式电子枪构件，具有相互独立的3个阴极构件K、作为控制栅极的第1栅极G1、作为屏蔽栅极的第2栅极G2、及作为加速栅极的第3栅极G3。3个阴极构件K，并列地配置在同一平面的水平方向上。另外，图1和图2表示3个阴极构件K排列的与水平方向正交的垂直方向的剖面，仅图示1个阴极K。

第1栅极G1，离这3个阴极构件K规定间隔进行配置，控制由3个阴极构件K射出的3个电子束。该第1栅极G1为板状电极，具有与3个阴极构件K相对应的3个电子束通孔。

第2栅极G2，离第1栅极G1规定间隔进行配置，屏蔽由第1栅极G1所引起的电场变化。该第2栅极G2为板状电极，具有与3个阴极构件K相对应的3个电子束通孔。

第3栅析G3，离第2栅极G2规定间隔进行配置，对通过第2栅极G2的3个电子束进行加速。该第3栅极G3，由多个杯状电极组合形成，并具有与3个阴极构件K相对应的3个电子束通孔。

适用于这样的迭层式电子枪构件的彩色阴极射线管装置，使来自迭层式电子枪构件射出的3个电子束向荧光体面会聚，并使3个电子束聚焦于荧光体面上的红、绿、蓝色的各荧光体层上。另外，彩色阴极射线管装置，利用由偏转装置形成的枕形失真型的水平偏转磁场和桶形失真型的垂直偏转磁场组成的非一致性的磁场，在荧光体面上一面进行自会聚，一面在荧光面上水平方向及垂直方向进行扫描。由此，在荧光体面上显示彩色图像。

如图1和图2所示，迭层式电子枪构件的阴极构件K具有阴极1、阴极套筒2、阴极托架3、阴极搭板4及加热器5。

阴极1形成圆盘状。阴极套筒2形成圆筒状，并在沿其中心轴的一端侧的圆形开口部上保持着圆盘状的阴极1。阴极托架3形成圆筒状，并在沿其中心轴的一端侧上具有比阴极套筒2内径大的圆形开口部。该阴极托架3起着作为包围阴极套筒2的外壳的作用。阴极搭板4形成长薄板状，将阴极套筒2与阴极托架3进行连接。加热器5设置在阴极套筒2内，对阴极1进行加热。

阴极套筒2通过在位于其中心轴的另一端侧即与第1栅极G1的相反侧的焊接位置C处的焊接而被固定在阴极搭板4上。阴极托架3通过位于其中心轴一端侧的圆形开口部附近焊接位置a处的焊接而被固定在阴极搭板4上。即，阴极套筒2通过阴极搭板4使阴极1的与第1栅极G1对向的面即阴极面，以比设在阴极托架3一端侧的圆形开口部更接近第1栅极G1的状态被固定在阴极托架3上。

该阴极构件K被保持在如图3所示的保持构件20上。即，保持构件20具有可将阴极构件K插入内部形成的圆筒形的阴极保持圆筒b及保持该阴极保持圆筒6的阴极保持夹板21。

阴极保持圆筒6在沿其中心轴一端侧的圆形开口部的周围具有凸缘6a。阴极保持圆筒6的内径与阴极托架3的外径大致相等。

阴极保持夹板21形成与阴极保持圆筒6的侧面即圆筒面卡合的作为卡合面的具有圆筒弯曲部21a的长板状。该圆筒弯曲部21a的剖面大致为半圆形，其曲率半径与阴极保持圆筒6的外面曲率半径大致相等。并且，该圆筒弯曲部21a具有在其大致中央沿弯曲面形成的开口部21b。

该阴极保持圆筒6，如图2及图3所示，其圆筒状的侧面被阴极保持夹板21的圆筒弯曲部21a遮盖，并在焊接位置d处通过相互焊接而被固定。

阴极构件K通过与保持构件20焊接而被固定。即，阴极构件K通过在规定的焊接位置将阴极构件K的阴极托架3与保持构件20的阴极保持圆筒6进行焊接，而被固定在保持构件20上。用于固定阴极构件K与保持构件20的焊接位置是在阴极保持圆筒6的侧面上、位于不被阴极保持夹板21的圆筒弯曲部21a遮盖的位置。另外，如后面所述，为了抑制影响阴极构件K的阴极面与第1栅极G1之间的间隔即G1/K间隔变化的各个构成零件的热变形量，焊接位置最好接近第1栅极的位置。

如图2及图3所示，阴极托架3通过阴极保持夹板21的开口部21b，在更接近第1栅极G1的焊接位置b处，与阴极保持圆筒b焊接而被固定。即，阴极保持圆筒6，在沿其圆筒面上的圆筒面的母线方向的大致中间位置、最好在更接近第1栅极G1侧的位置上通过与阴极构件K的阴极托架3的相互焊接而被固定。

通过作成这样的结构，能使保持构件20的阴极保持夹板21与阴极构件K的阴极托架3焊接的焊接位置b接近于第1栅极G1，并能接近于阴极托架3与阴极搭板4进行焊接的焊接位置a。

如图1所示，第1栅极G1、第2栅极G2及第3栅极G3，分别以规定的间隔通过嵌装在一对绝缘玻璃11上而被固定。并且，阴极构件K以被保持构件20保持的状态，通过将保持构件20的阴极保持夹板21的局部嵌装在绝缘玻璃11上而被固定。

这样，通过将迭层式电子枪构件的阴极构件K及保持构件20作成上述那样的结构，虽然构成零件各自达到热平衡状态的时间没有变化，但可使热变形量大幅度地减少。

正确地说，虽然达到热平衡状态的时间没有变化，但能迅速地到达视觉上没有感觉差异的热平衡状态。

在这样的迭层式电子枪构件中，当加热器5通电时，加热器5发热，阴极1被加热，从阴极1的阴极面射出热电子。从该阴极1射出的热电子成为电子束，利用第1栅极G1、第2栅极G2、及第3栅极G3进行控制及加速。

与此同时，阴极构件K因来自加热器5的热量而开始热变形。即，阴极塔板4伸长，使G1/K间隔扩大。阴极套筒2伸长，使G1/K间隔缩小。阴极托架3因与以往同样方式热变形而伸长。这时，各零件到达热平衡状态为止的时间与以往相同，但是，由于阴极套筒2与阴极搭板4的焊接位置a和与阴极保持圆筒b的焊接位置b之间的距离比以往还近，故与以往的结构相比可使因热变形引起的G1/K间隔的变化量减小。

通过使G1/K间隔的变化减小，就能使阴极电流Ik的变化量减小，使阴极电流Ik更快地稳定。因此，能缩短预热时间。

图4和图5是表示迭层式电子枪构件在加热器通电后阴极电流Ik随时间变化的示图。图4是与图2所示的通过阴极保持夹板21的开口21b在焊接位置b处焊接阴极托架3和阴极保持圆筒b的状态相对应。图5是与不通过开口部21b而在阴极保持圆筒6的侧面上、与母线方向的第1栅极相反侧的一端附近的焊接位置e(虚线)处焊接阴极托架3和阴极保持圆筒b的状态相对应。

如图4和图5所示，在加热器通电后的阴极电流Ik值随时间的变化可根据以下所述的各零件的稳定时间来加以区分。也就是说，可分成：加热器开始通电后、加热器本身发热而使阴极受热、至产生电子束所需的期间、即A期间；将阴极搭板加热至成为热平衡状态所需的期间、即B期间；将阴极套筒加热至成为热平衡状态所需的时间、即C期间；将阴极托架加热至成为热平衡状态所需的期间、即D期间。

对于阴极、阴极塔板、阴极套筒及阴极托架的各零件到达热平衡状态所需的期间A、B、C、D如图4和图5所示，不管焊接位置如何而无大的差异。即，对于阴极电流Ik达到规定的一定值X为止所需的D期间，需要约20分钟。

对此，阴极电流Ik相对于规定的一定值X，达到规定的容许范围R内稳定值所需的时间，也就是说，在视觉上至确认为大致稳定状态所需的期间即E期间如图4和图5所示，因不同的焊接位置而有大的差异。也就是说，阴极托架3与阴极保持圆筒6的焊接位置，在更接近第1栅极G1侧、且更接近于阴极托架3与阴极塔板4的焊接位置时、即在焊接位置b处的情况下，能使影响G1/K间隔变化的各零件的热变形量变得更小。

尤其，阴极托架3以焊接位置b为起点在第1栅极G1方向上进行热膨胀的场合要比以焊接位置e为起点在第1栅极G1方向上进行热膨胀的场合，可相对性地抑制影响G1/K间隔变化的热变形。另外，由于阴极托架3与阴极保持圆筒6的焊接位置b接近沿G1/K间隔扩大的方向即远离第1栅极G1的方向伸长的阴极搭板4与阴极托架3的焊接位置a，故能使这些各零件间相对性的热变形量变小。

因此，如图4所示，与图5所示的情况相比较，可使阴极电流Ik的变化量变小，可使阴极电流Ik更快地稳定于规定的容许范围R内。在焊接位置e焊接的场合，视觉上达到确认为大致稳定状态所需的期间E，如图5所示，需要15分钟，而在焊接位置b处焊接的场合，则如图4所示，大幅度地减少至约10分钟。

如上所述，为了缩短预热时间即E期间，在加热器5通电后，通过使达到热平衡状态的时间最长的阴极托架3的热变形量变小是有效的。为了达到这一点，在阴极保持夹板21的圆筒弯曲部21a上形成开口部21b，通过该开口部21b采用焊接将保持构件20的阴极保持圆筒6与阴极构件K的阴极托架3进行固定。

因此，可以不损害阴极构件K的机械强度的平衡，使阴极托架3和阴极搭板4的焊接位置a与阴极托架3和阴极保持圆筒6的焊接位置b接近。

因此，可使彩色阴极射线管装置起动时的亮度、色度迅速地接近规定的值，可使实际的预热时间大幅度地改善。

如上所述，根据本发明，可提供缩短预热时间、可在短时间内获得在视觉上没有感觉差异的规定的亮度和规定的色度的可适用于彩色阴极射线管装置的电子枪构件。

Claims (4)

1．一种电子枪构件，其结构包括：具有阴极的阴极构件；加热所述阴极的加热器；具有将所述阴极构件插入内部并予以保持的阴极保持圆筒及与该阴极保持圆筒的侧面卡合的设有卡合面的长板状的阴极保持夹板的保持构件；与所述阴极对向配置的栅极；通过嵌设所述保持构件的局部及所述栅极的局部进行固定的绝缘玻璃，其特征在于，所述阴极保持夹板在所述卡合面的局部上至少具有1个开口部，通过所述开口部利用焊接将所述阴极构件与所述阴极保持圆筒进行固定。

2．一种电子枪构件，其结构包括：具有形成圆盘状的阴板、保持该阴极的圆筒形的阴极套筒、容纳该阴极套筒的圆筒形的阴极托架及将所述阴极套筒与所述阴极托架连接的阴极搭板的阴极构件；设置在所述阴极构件的阴极套筒内部、对所述阴极进行加热的加热器；具有将所述阴极构件插入内部予以保持并设有圆筒形侧面的阴极保持圆筒和与该阴极保持圆筒的侧面卡合的设有圆筒形弯曲部的长板状的阴极保持夹板的保持构件；与所述阴极对向配置的栅极；通过嵌设所述保持构件的局部及所述栅极的局部进行固定的绝缘玻璃，其特征在于，所述阴极保持夹板在所述圆筒形弯曲部的局部上至少具有1个开口部，通过所述开口部利用焊接将所述阴极构件的所述阴极托架与所述保持构件的所述阴极保持圆筒进行固定。

3．根据权利要求2所述的电子枪构件，其特征在于，所述阴极托架与所述阴极保持圆筒焊接的位置位于沿所述阴极保持圆筒的圆筒形侧面上的母线方向的大致中间位置。

4．根据权利要求2所述的电子枪构件，其特征在于，将所述阴极套筒予以固定的所述阴极搭板，通过焊接被固定在所述阴极托架的与所述栅极对向的位置附近。

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