CN1355927A - 用于彩色阴极射线管的电子枪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于彩色阴极射线管的串联式电子枪,改进了装配特性并补偿了例如像散的象差,因此实际上改进了整个荧光屏的聚焦特性。在串联式电子枪中,主透镜形成在聚焦电极6和加速电极7之间;电场校正板9和10以垂直于电子束通过轴的方向安放在聚焦电极6和加速电极7的每个上,并且分别具有成行排列的三个电子束通孔,三个孔隙至少包括一个以中央电子束通过轴的垂线相对称的钥匙孔形中央电子束通孔和每个由多个不同曲率半径的圆弧定义的两个侧电子束通孔,其中圆弧之间相互连接,并且以每个侧电子束通过轴的垂线对称。

Description

用于彩色阴极射线管的电子枪

技术领域

本发明涉及一个用于彩色阴极射线管的串联式电子枪，尤其涉及一个用于校正例如电子枪主透镜中像散的象差的电场校正板，其中中央孔隙是钥匙孔状并且侧孔隙为不对称圆形，以补偿把现有的椭圆型应用到主透镜上引起的组装误差，由此改进了装配特性和聚焦特性。

背景技术

近来，为了提高用于彩色阴极射线管的串联式电子枪的分辨率特性，现有分离型主透镜变成了普通型外缘透镜，并且扩大的孔隙开始用于主透镜。

在具有扩大孔隙的电子枪中，水平和垂直方向之间开口尺寸的差异导致了主透镜变成不对称并且水平和垂直方向之间的聚焦变得不同，由此导致象差和畸变电子束。即，存在不对称像散和慧形象差在主透镜中发生并在聚焦特性方面产生不好的影响等问题。

近来，广泛采用用于补偿这种象差的配置，其中把电场校正板用于大孔隙型主透镜。

在如图3所示的普通电场校正板中，三个孔隙11成行排列并且孔隙11的形状为椭圆形，通过改变椭圆形状控制水平方向和垂直方向之间的透镜强度，并且因此补偿了主透镜中的象差。为清晰校正主透镜的象差并改进电子枪的性能，电场校正板9、10必须高精度地安装在电子枪中。

但是，很难以高精度安装这种电场校正板，因为电场校正板中的孔隙是椭圆型的，由于安装精度的降低，电子枪的整个聚焦特性的品质因此下降。

为了减轻日本第75378/1994号专利申请中的这种问题，只有电场校正板的中央孔隙为椭圆的并且电场校正板的反侧孔隙为圆形，才能由此改进安装特性。但是，很难通过这种电场校正板来校正反侧光束的像散。否则，与现有的主透镜相比，主透镜在结构上将变得更复杂。

同时，1986年4月1日发表的美国第4,583,024号专利中公开的用于彩色阴极射线管的串联式电子枪包括由两个隔开的电极元件形成的主聚焦透镜，其中每个电极元件具有三个分开的成行孔隙，即中央孔隙和两个侧孔隙。改进包括每个具有形状的聚焦透镜电极中的每个孔隙对聚焦透镜的部分进行变形，至少部分补偿像散效果而不需任何另外附加的部分。两个电极中的侧孔隙关于穿过各个侧孔隙的轴不对称并垂直于电子束初始共面路径。在这种情况下，部分补偿了像散，但得到的效果一般。

Izumida等于1989年5月23日发表的美国第4,833,364号专利公开了用于彩色图像管的电子枪，其中焦距隔栅和由拉长板制造的阳极作为主透镜电极，焦距隔栅的三个孔隙和阳极构成主透镜组件。每个拉长板的三个孔隙有一个由两个向外弯曲的第一曲线定义的中央孔隙，两个侧孔隙每个由作为内半部向内弯曲的第二曲线及作为外半部向外弯曲的第三曲线定义，第一和第二曲线较第三曲线的弯曲要小。椭圆环粘合到拉长板上使得环的末端由与侧孔隙排成一行的半圆部分构成，由此阻止了像散。

但是，在这样的构造中，应当改变环形电极中内壁的形状和拉长板的形状以控制电子束的路径，由此导致了难于改变电子管的尺寸。即，对于较大尺寸的电子管应当改变阳极电压和主透镜强度，除非通过改变拉长板的形状，否则很难改变电子束的路径，因为在环形电极中柱状内壁用作静电透镜电极。

发明内容

本发明用于克服现有技术的上述问题，因此本发明的一个目的是提供用于彩色阴极射线管的串联式电子枪，改进装配特性和对例如像散的象差的补偿，由此实际上改进了整个荧光屏的聚焦特性。

为达到上述目的，本发明提供了用于彩色阴极射线管的串联式电子枪，它包括用于产生并引导三束电子束朝向荧光屏路径的电子束发生装置，和用于聚焦从上述电子束发生装置发射的三束电子束的大孔隙型主透镜，用于彩色阴极射线管的串联式电子枪的特征在于主透镜形成于聚焦电极和加速电极之间；和电场校正板设置在与电子束通过轴垂直的方向上聚焦电极和加速电极的每个中，并分别有成行排列的三个电子束通孔，上述三个孔隙至少包括一个关于中央电子束通过轴的垂线对称的钥匙孔形中央电子束通孔，和两个侧电子束通孔，每个由多个不同曲率半径的圆弧定义，其中圆弧之间相互连接，并且关于每个侧电子束通过轴的垂线对称。

优选电场校正板的两个侧电子束通孔的每一个有朝向中央电子束通孔的圆弧，其曲率半径小于远离中央电子束通孔的圆弧曲率半径，且上述电子束通孔的上述多个圆弧由偶数条直线相连。

同样，优选电场校正板的两个侧电子束通孔的每一个具有朝向中央电子束通孔的钥匙孔形，和远离中央电子束通孔的圆弧形。即，电场校正板的两个侧电子束通孔的每一个在每个侧电子束通过轴垂线的一侧具有钥匙孔形，并在每个侧电子束通过轴垂线的另一侧具有圆弧型。

另外，放置在聚焦电极中的构成电场校正板上述三个电子束通孔的每个圆弧半径最好小于放置在加速电极中的构成电场校正板上述三个电子束通孔的每个圆弧半径，并且放置在聚焦电极中的电场校正板上述三个电子束的每个具有钥匙孔形。

附图说明

图1是表示本发明用于彩色阴极射线管的串联式电子枪的结构截面图。

图2是表示本发明主透镜电极结构的截面图。

图3是构成主透镜的现有电场校正板的平面图。

图4是根据本发明一个实施例的构成主透镜的电场校正板的平面图。

图5是根据本发明另一个实施例的构成主透镜的一个电场校正板的平面图。

图6a是常规的电子束光斑的形状图及图6b是根据本发明的电子束光斑的形状图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本发明。

根据本发明一个实施例的电场校正板9和10的中央电子束通孔12和14以及两个侧电子束通孔13和15的每个形状如图4所示，根据本发明另一个实施例的电场校正板9的中央电子束通孔16以及两个侧电子束通孔17的每个形状如图5所示。

图4中，电场校正板9具有三个成行排列的电子束通孔12、13和13，电场校正板10具有三个电子束通孔14、15和15。上述三个电子束通孔12、13和13以及14、15和15的每个至少包括一个关于与中央电子束通过轴相垂直的线相对称的钥匙孔形的中央电子束通孔12或14，和由多个不对称的圆弧定义的两个侧电子束通孔13和13或15和15，由此提高装配精度。同样，实际上改进了整个荧光屏的聚焦特性，因为由于上述侧电子束通孔13和13或15和15的上述多个不对称圆弧，所以在电子枪中造成的例如像散的象差、慧形象差等实际上进行了补偿。

图1表示本发明用于彩色阴极射线管的串联式电子枪的结构。图1中包含聚焦电极6或第五电极G5以及加速电极7或第六电极G6的主透镜在图2中详细描述。

图1中，串联式电子枪包括用于发射电子束的三个隔开的成行阴极、第一电极G1或控制电极2、第二电极G2或屏幕电极3、第三电极G3或聚焦电极4、第四电极G4或屏幕电极5、第五电极G5或聚焦电极6、第六电极G6或加速电极7。

采用此结构，向阴极1施加0V和大约100V之间的电压，第一电极2接地，向第二和第四电极3和5施加400V和800V之间的电压EC3，向第二和第三电极3和5施加400V和800V之间的电压EC2，向第三和第五电极4和6施加5KV和8KV之间的电压Eb，向第六电极7施加20KV和30KV之间的电压。

虽然在常规的电子枪中电子束聚焦在荧光屏中央部分，但由于面板曲率差异和电子束路径离中央部分的距离，在荧光屏周围部分电子束不会汇集到一点，并且在聚焦电极6和加速电极7的外缘主透镜中由于透镜放大率的差异，电子束的光斑变大，由此降低了图像的分辨率。

为了补偿电场的这种不对称性，在现有电子枪中采用电场校正板且孔隙11如图3所示变成椭圆型，由此形成一个新的不对称透镜并反过来校正外缘主透镜的象差。但是需要电安装夹具用于安装这种电子枪。可是仍然难于以理想的高精度安装这样的电场校正板，因为安装夹具的棒是圆形的，因此根据电场校正板的安装位置不能改进电子枪的分辨率。

因此，本发明用于克服现有技术的上述问题，电场校正板9和10的一个中央电子束通孔12或14具有如图4所示的钥匙孔形，电场校正板9和10的两个侧电子束通孔13或15具有由多个不对称圆弧定义的形状。

即，如图1和2所示，上述主透镜形成在聚焦电极6和加速电极7之间。电场校正板9和10以垂直于电子束通过轴的方向安放在每个聚焦电极6和加速电极7上。在图4和5中，电场校正板9和10分别具有成行排列的三个电子束通孔。上述三个孔隙包括至少一个与中央电子束通过轴相垂直的线相对称的钥匙孔形中央电子束通孔12或14，和每个由多个不同曲率半径的圆弧定义的两个侧电子束通孔13或15，其中圆弧之间相互连接，并且与每个侧电子束通过轴相垂直的线不对称。图5表示根据本发明的另一个实施例的构成主透镜的电场校正板9中的孔隙16和17，它与图4所示的电场校正板9中孔隙12和13有不同的形状，但起同样的作用。

详细说，放置在第六电极7上作为发散透镜电极的电场校正板10的侧电子束通孔15的圆弧曲率半径制成大于放置在第六电极6上作为聚焦透镜电极的电场校正板9的侧电子束通孔13和17的圆弧曲率半径，因此变成了用于控制和补偿象差的系统并便于补偿作为不对称透镜的侧电子束的象差。由此，在整个荧光屏上聚焦特性得到了改进。另外，电场校正板9和10的上述两个侧电子束通孔13和15的每个有朝向中央电子束通孔12和14的圆弧，其曲率半径小于远离中央电子束通孔12和14的圆弧曲率半径。

采用根据本发明上述实施例的电场校正板9和10，与现有电子枪安装相比，通过现有安装夹具的安装精度得到了很大的改善，因为电子束通孔包括圆弧，因此便于通过圆形电子束通孔和不对称半径的侧电子束通孔13或15的装置得到象差的精确校正，并进一步便于主透镜的设计。

在图4和5中，上述侧电子束通孔13、15和17通过偶数直线将上述多个圆弧相连形成。另外，如图4和5所示，电场校正板9和10的上述侧电子束通孔13、15和17的每个具有靠近中央电子束通孔12、14或16的钥匙孔形，和远离中央电子束通孔12、14或16的圆弧型。即，上述侧电子束通孔13、15和17的每个的形状在与每个侧电子束通过轴相垂直的线的一侧形成钥匙孔形，在垂直线的另一侧形成圆弧型。放置在聚焦电极6上的电场校正板9的所有三个电子束通孔12和13可制成钥匙孔形。

同时，可选择构成放置在聚焦电极6上的电场校正板9的上述三个电子束通孔的每个圆弧半径小于构成放置在加速电极7上的电场校正板10的上述三个电子束通孔的每个相应圆弧的半径。

如上所述，根据本发明，在用于彩色阴极射线管的串联式电子枪中，通过形成钥匙型和非对称圆弧型的电场校正板9和10的三个电子束通孔，安装特性得到了极大改善，并且与现有的椭圆型三个电子束通孔11相比，通过非对称圆弧装置，主透镜的象差得到了补偿。因此，大大改善了整个荧光屏的聚焦特性。

而且，充电和电压阻抗特性也得到了改进。在现有的主透镜电极中，通过在孔隙的穿透方向形成大量的毛刺，由于球形象差的降低反过来加大了垂直孔隙，因此降低了电压阻抗的特性。在本发明中，该特性可以得到改进，因为改变了孔隙的穿透方向。同样，因为在主透镜电极上没有形成毛刺并且电极靠近颈部内壁，某些电子漂移通过主透镜的空隙到达颈部内壁，因此导致充电漂移。在本发明中，通过对主透镜电极增加大约1.2mm长度的毛刺可去除这种充电漂移。

同样，在聚焦分级质量中，在水平和垂直方向上通过加大电子束核的尺寸并且改变像散板电极的形状可降低像散。通过改变电极间空隙可优化水平和垂直方向上光斑的尺寸。

上述改进通过实际施加I_K＝120μA和I_K＝200μA各个阴极电流来实现，其与现有电子枪的比较如下表所示：

I_K＝120μA(现有技术)

I_K＝120μA(本发明)

I_K＝200μA(现有技术)

I_K＝200μA (本发明)

图6a是常规的电子束光斑的形状图，表示弱聚焦。在图6b中表示根据本发明的电子束光斑的形状图，电子束的核心部分增加而电子束的光晕降低，因此与现有电子枪相比大大改善了聚焦和光斑特性。

根据本发明实施例如上所示，通过电场校正板9和10上的钥匙孔形中央电子束通过空隙12或14和不对称圆形的两个侧电子束通过空隙13或15等装置，电子枪的安装特性和整个荧光屏的聚焦特性通过对主透镜象差的补偿得到了大大的改善。

虽然本发明参考特定的实施例进行特定的显示和描述，本技术领域的技术人员应该明白不背离本发明精神和范围的不同形式和细节的变化都是有效的。

Claims (7)

1.用于彩色阴极射线管的串联式电子枪，它包括用于产生并引导三束电子束朝向荧光屏路径的电子束发生装置，和用于聚焦从上述电子束发生装置发射的三束电子束的大孔隙型主透镜，其特征在于：

主透镜形成于一个聚焦电极(6)和一个加速电极(7)之间；和

电场校正板(9)和(10)设置在电子束通过轴垂直方向上的聚焦电极(6)和加速电极(7)的每个中，并分别有成行排列的三个电子束通孔，上述三个孔隙至少包括一个关于中央电子束通过轴的垂线对称的钥匙孔形中央电子束通孔，和两个侧电子束通孔，每个由多个不同曲率半径的圆弧定义，其中圆弧之间相互连接，并且关于每个侧电子束通过轴的垂线对称。

2.根据权利要求1的串联式电子枪，其特征在于电场校正板的上述两个侧电子束通孔的每一个有朝向中央电子束通孔的圆弧，其曲率半径小于远离中央电子束通孔的圆弧曲率半径。

3.根据权利要求1的串联式电子枪，其特征在于上述电子束通孔的上述多个圆弧由偶数条直线相连。

4.根据权利要求1的串联式电子枪，其特征在于电场校正板的上述两个侧电子束通孔的每一个有朝向中央电子束通孔的钥匙孔形和远离中央电子束通孔的圆弧形。

5.根据权利要求4的串联式电子枪，其特征在于电场校正板的上述两个侧电子束通孔的每一个在每个侧电子束通过轴的垂线一侧具有钥匙孔形，并在每个侧电子束通过轴垂线另一侧具有圆弧形。

6.根据权利要求1～5中任一个的串联式电子枪，其特征在于放置在聚焦电极(6)中的构成电场校正板上述三个电子束通孔的每个圆弧半径最好小于放置在加速电极(7)中的构成电场校正板上述三个电子束通孔的每个圆弧半径。

7.根据权利要求1的串联式电子枪，其特征在于放置在聚焦电极(6)中的电场校正板(9)的上述三个电子束的每个具有钥匙孔形。

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