CN1551282A - 电子枪及阴极射线管装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子枪，其具有相互面对地设置、且被加载有相同电位的第1聚焦电极(17)以及第2聚焦电极(18)。第1聚焦电极(17)的与第2聚焦电极(18)相对置的面(24)、以及第2聚焦电极(18)的与第1聚焦电极(17)相对置的面(25)这两个面中至少一个面上所设置的电子束通孔，是3支电子束通用的单一开口。漏斗部的颈部外周面上所设置的扫描速度调制线圈所产生的磁通，很多可以横切该单一开口。因此可以提高扫描速度调制(SVM)灵敏度。

Description

电子枪及阴极射线管装置

技术领域

本发明涉及电子枪及阴极射线管装置。特别涉及在颈部设有扫描速度调制线圈的阴极射线管装置，以及可适用于该阴极射线管装置的电子枪。

背景技术

图1表示的是阴极射线管装置的侧剖面图。如图1所示，阴极射线管装置包括：阴极射线管，其具备内面具有荧光屏面8的前面板1、漏斗部2、以及设于漏斗部2的颈部3内部的电子枪4；偏转线圈5，被设于漏斗部2的外面、且比电子枪4更靠近前面板1一侧；设于颈部3外侧的会聚线圈6以及扫描速度调制线圈(ScanningVelocity Modulation线圈，以下称为“SVM线圈”)7。

图2是颈部3的侧剖面图(表示了电子枪的侧面)。图3是电子枪的立体图。电子枪4是将3个阴极10、控制电极11、加速电极12、第1聚焦电极17、第2聚焦电极18、阳极电极19、顶部单元(トツプユニツト)电极20按照该顺序配列而成的。被安装于漏斗部2的圆锥部的偏转线圈5具备可使3支电子束9(参照图1)在水平方向偏转的水平偏转线圈21、以及可使其在垂直方向偏转的垂直偏转线圈22，并产生交流磁场，将由阴极10释放的电子束9在水平和垂直方向上产生偏转，以扫描荧光屏面8。会聚线圈6被安装在颈部3的外侧，通过该磁场，来调整3支电子束9的会聚。

而且，在现有的阴极射线管装置中，为了提高画质的清晰度，在颈部3的外侧设有SVM线圈7。如图2所示，SVM线圈7在与管轴垂直的方向上，被配置于会聚线圈6和颈部3之间，并且在管轴方向上，被配置在与第1聚焦电极17、第2聚焦电极18、及阳极电极19重合的位置，并产生与图像信号相对应的大致为垂直方向的磁场23，通过对电子束水平方向的扫描速度进行调制，在荧光屏面8上加强了高亮度部分与低亮度部分的边界，由此而提高画质的清晰度(例如，参照专利文献1)。

为避免偏转线圈5与磁场的相互干扰，SVM线圈7一般被配置成，在管轴方向上位于与第1聚焦电极17、第2聚焦电极18、以及阳极电极19大致相同的位置。而且，进行电子束的扫描速度调制的磁场23的频率，达到大于等于图像信号频率的频率(MHz级)。因此，SVM线圈7所产生的磁场23，会被由不锈钢等材料制成的第1聚焦电极17、第2聚焦电极18以及阳极电极19所屏蔽，并由于在这些电极表面所产生的涡电流而被显著地衰减。扫描速度调制磁场23成高频状态，对通过电极内的电子束很难达到所需的扫描速度调制效果(以下简称“SVM效果”)。因此，以往有种方案是将冲压成杯状的电极分割成几部分，通过增加各个电极间的间隙，来改善磁场23的透过性(例如，参照专利文献2)。

专利文献1            特开平10-74465号公报

专利文献2            特开平8-115684号公报

但是，通过增设分割上述电极部件而形成的间隙、以及扩大间隙之间的间隔，一方面是可以提高SVM的效果，但由于颈部3内壁带电而产生的电场渗透到电极部件的内部，因此就会出现对3支电子束的会聚特性产生影响这样的显著问题。而且，电极部件的分割会造成部件数量及组装工时的增加，还会导致组装精度的恶化以及组装成本的增加。并且，若在有限的空间内分割电极，则形成主透镜或四极透镜电场的电极，与被分割的电极的距离缩短，就会产生对透镜的电场造成恶劣影响的问题。

发明内容

本发明为解决上述问题而提供的电子枪，其可不必进行电极部件的分割及电极部件间间隙的扩大，就可提高SVM灵敏度。本发明的目的还在于提供阴极射线管装置，其可提高SVM灵敏度，从而提高画质的清晰度。

本发明的电子枪，其是将阴极、控制电极、加速电极、第1聚焦电极、第2聚焦电极、以及阳极电极顺次配列的，上述第2聚焦电极与上述第1聚焦电极隔有间隙地相互对置，且被施加着与上述第1聚焦电极相同的电位，其特征在于，在上述第1聚焦电极的与上述第2聚焦电极相对置的面、以及上述第2聚焦电极的与上述第1聚焦电极相对置的面中至少一个上所设置的电子束通孔，是3支电子束通用的单一开口。

而且，本发明的阴极射线管装置，其具备阴极射线管以及扫描速度调制线圈；该阴极射线管设有管壳和电子枪，该管壳具有前面板以及漏斗部，该电子枪在上述漏斗部的颈部内设有第1聚焦电极及第2聚焦电极，上述第2聚焦电极与上述第1聚焦电极隔有间隙地相互对置，且被施加着与上述第1聚焦电极相同的电位；上述扫描速度调制线圈被设于上述颈部的外表面上，且靠近上述第1聚焦电极和上述第2聚焦电极，其特征在于，在上述第1聚焦电极的与上述第2聚焦电极相对置的面、以及上述第2聚焦电极的与上述第1聚焦电极相对置的面中至少一个上所设置的电子束通孔，是3支电子束通用的单一开口。

附图说明

图1是阴极射线管装置一例的侧剖面图。

图2是颈部的侧剖面图。

图3是以往电子枪的立体图。

图4A是以往电子枪的第1聚焦电极的与第2聚焦电极相对那一面的正视图，图4B是以往电子枪的第2聚焦电极的与第1聚焦电极相对那一面的正视图。

图5是本发明实施方式1的电子枪立体图。

图6A是本发明实施方式1电子枪的第1聚焦电极的与第2聚焦电极相对那一面的正视图，图6B是本发明实施方式1电子枪的第2聚焦电极的与第1聚焦电极相对那一面的正视图。

图7是表示以往电子枪的第1聚焦电极的与第2聚焦电极相对那一面的磁通的正视图。

图8是表示本发明实施方式1电子枪的第1聚焦电极的与第2聚焦电极相对那一面的磁通的正视图。

图9是表示扫描速度调制效果(SVM灵敏度)的图表。

图10是本发明动态聚焦型的电子枪一实施方式的立体图。

图11是本发明动态聚焦型的电子枪其他实施方式的立体图。

图12A是本发明实施方式2电子枪的第1聚焦电极的与第2聚焦电极相对那一面的正视图，图12B是本发明实施方式2电子枪的第2聚焦电极的与第1聚焦电极相对那一面的正视图。

图13是构成本发明实施方式3电子枪的聚焦电极的电极部件的立体图。

图14是构成本发明实施方式4电子枪的聚焦电极的电极部件的电极面的正视图。

图15是构成本发明实施方式5电子枪的聚焦电极的电极部件的电极面的正视图。

图16是表示组装本发明电子枪时所使用的夹具一例的立体图。

图17是表示本发明电子枪的装配工序的一例的剖面图。

具体实施方式

根据本发明，在3支电子束所通过的位置，可使由扫描速度调制线圈产生的磁场有效作用，从而得到所需的电子束扫描速度调制效果。因此，与以往的电子枪相比，其覆盖频带较宽，并可得到较大的扫描速度调制效果，并可提高阴极射线管的画质清晰度。

在本发明的上述电子枪中，最好在上述第1聚焦电极的与上述第2聚焦电极相对置的面、以及上述第2聚焦电极的与上述第1聚焦电极相对置的面这两个面上所设置的电子束通孔，都是3支电子束通用的单一开口。若为该结构，可使由扫描速度调制线圈产生的磁场更有效作用于电子束，从而得到所需的电子束扫描速度调制效果。

而且，设有上述单一开口的上述第1聚焦电极或上述第2聚焦电极，具有包围3支电子束的筒状壁面，上述壁面中的与水平方向的轴相交叉的侧面上最好设有孔。若为该结构，可使由扫描速度调制线圈产生的磁场更有效作用于电子束，从而得到所需的电子束扫描速度调制效果。

而且，上述单一开口的垂直宽度最好是，在3支电子束的各支所通过的位置附近，比其以外的位置的宽度要小。若为该结构，可使由扫描速度调制线圈产生的磁场更有效作用于电子束，从而得到所需的电子束扫描速度调制效果。

而且，上述单一开口的水平方向的两端部最好呈圆弧状。若为该结构，则在电子枪的组装工序中，使用较容易制造的圆柱状的组装夹具，就可以对部件进行精确定位。

下面，使用附图说明本发明电子枪以及阴极射线管装置。

实施方式1

如图1所示，阴极射线管装置具备：阴极射线管，其具有在内面设有荧光屏面8的前面板1、漏斗部2、以及设于上述漏斗部2的颈部3内部的电子枪4；偏转线圈5，其被设于上述颈部3的外表面，且比电子枪4更靠近前面板1一侧；在设于颈部3外侧的会聚线圈6；以及在会聚线圈6和颈部3之间所设置的SVM线圈7。

下面，使用图5的外观图来说明本发明的电子枪。本发明的电子枪4按照其顺序具有3个阴极10、控制电极11、加速电极12、第1聚焦电极17、第2聚焦电极18、阳极电极19，第1聚焦电极17和第2聚焦电极18之间设有间隙。在控制电极11施加电位Vg1，在加速电极12施加电位Vg2，在第1聚焦电极17和第2聚焦电极18施加同一电位Vfoc1，在阳极电极19施加电位Va。在加速电极12与第1聚焦电极17之间形成有预聚焦透镜。在第2聚焦电极18与阳极电极19之间形成有主透镜。第1聚焦电极17由都是杯状电极的电极部件13和电极部件14构成，第2聚焦电极18由都为杯状电极的电极部件15和电极部件16构成。

图6A是第1聚焦电极17的于第2聚焦电极18相对置那一面(杯状的电极部件14的底面24)的正视图，图6B是第2聚焦电极18的与第1聚焦电极17相对置那一面(杯状电极部件15的底面25)的正视图。第1聚焦电极17的电极部件14的、与第2聚焦电极18相面对的电极面24上所形成的开口41，是3支电子束通用的横长的单一开口。另一方面，在第2聚焦电极18的电极部件15的、与第1聚焦电极17相面对的电极面25上形成有3个相互独立的电子束通孔42。

如图5所示，在控制电极11、加速电极12、第1聚焦电极17的与加速电极相面对的面、第2聚焦电极18的与阳极电极19相面对的面、以及阳极电极19的与第2聚焦电极18相面对的面上，分别形成有3个相互独立的电子束通孔。形成主透镜的第2聚焦电极18以及阳极电极19的相互面对的各个面上，通过在比横长的单一开口的开口面更向内部后退的位置上设置与垂直方向相平行的两张板状体，来形成相互独立的3个电子束通孔。

下面，说明由本发明来提高SVM灵敏度的原理。

如图4A以及图7所示，以往，在电极部件14的与电极部件15相面对的电极面24上，形成有3个独立的电子束通孔47。对此，本发明如图6A以及图8所示，在电极面24上形成有3支电子束通用的单一开口41。

如图7所示，在电极面24上，形成有3个独立的电子束通孔47的以往情况下，通过SVM线圈7所产生的磁通23的大部分在电极面24由于通过磁阻抗较低的金属内部，因此横切3个电子束通孔47作用在电子束9上的磁通就很少。

另一方面，如图8所示，电极面24上形成有3个电子束9通用的单一开口41的本发明的情况下，与以往情况相比由于金属部分大幅减少，因此与图7的情况相比，在电极面24上，磁通23中的通过金属内部的磁通减少，另一方面横切单一开口41作用在电子束9上的磁通大幅增加。结果，SVM效果也得以大幅提高。

实施例

下面，表示本发明的一实施例。

在控制电极11施加0[V]的电位，在加速电极12上施加400V～1000[V]的电位，在第1聚焦电极17和第2聚焦电极18上施加5～10[kV]左右的相同电位，阳极电极19上施加20～35[kV]左右的电压。第1聚焦电极17的电极部件13和电极部件14的高度(管轴方向的长度)，分别为6.2mm和10.2mm。第2聚焦电极18的电极部件15和电极部件16的高度都是4.7mm。第1聚焦电极17的电极部件14的电极面24上所设置的电子束通孔41，是水平方向宽度dX＝16.6mm，垂直方向宽度dY＝5.6mm的单一开口。第1聚焦电极17与第2聚焦电极18的间隔为1.0mm，将两电极由具有导电性的条板(リボン)连接并施加相同电位。

使用表示扫描速度调制磁场的频率和SVM灵敏度关系的图9来说明本发明的效果。图9的纵轴的所谓“SVM灵敏度”，就是表示当将一定的电流流到SVM线圈7时，相对地在荧光屏面8上的电子束到达位置的水平方向的变化量的量。这个值越大，电子枪越相对扫描速度调制磁场的电子束的轨道变化灵敏度越高。图9中，曲线a表示在电极面24设有3个独立的电子束通孔47的以往的阴极射线管装置的实验结果，曲线b表示在电极面24设有作为电子束通孔的3个电子束通用的单一开口41的本发明上述实施例中的阴极射线管装置的实验结果。通过图9的图表，可以知道无论在任何频率，曲线b都要比曲线a具有更高的SVM灵敏度。

而且，上述实施方式中，虽然说明的是聚焦电压为一定的电子枪，但本发明同样可以适用于根据聚焦电压的偏转而产生动态变化的动态聚焦型电子枪。使用图10以及图11说明本发明对动态聚焦型的电子枪是适用的。

图10所示的电子枪，是将3个阴极10、控制电极11、加速电极12、第1聚焦电极17、第2聚焦电极18、第3聚焦电极31、阳极电极19按照该顺序设置，第1聚焦电极17和第2聚焦电极18之间设有间隙。在控制电极11施加电位Vg1，在加速电极12上施加电位Vg2，在第1聚焦电极17和第2聚焦电极18上施加相同电位Vfoc1，在第3聚焦电极31上施加可根据偏转动态变化的电位Vfoc2，在阳极电极19上施加电位Va。加速电极12和第1聚焦电极17之间形成有预聚焦透镜(プリフオ一カスレンズ)，第2聚焦电极18和第3聚焦电极31之间形成有四极透镜，第3聚焦电极31和阳极电极19之间形成有主透镜。第1聚焦电极17由均为杯状电极的电极部件13和电极部件14构成，第2聚焦电极18由均为杯状电极的电极部件15和电极部件27构成，第3聚焦电极31由均为杯状电极的电极部件28和电极部件16构成。这里，第1聚焦电极17的电极部件14的、与第2聚焦电极18相对置的电极面24上所形成的开口41是3支电子束通用的横长的单一开口。另一方面，第2聚焦电极18的电极部件15的与上述第1聚焦电极17相对置的电极面25上，形成有3个独立的电子束通孔。

图11是表示本发明动态聚焦型电子枪其他实例立体图。本电子枪按下述顺序具有：3个阴极10、控制电极11、加速电极12、第3聚焦电极31、第1聚焦电极17、第2聚焦电极18、阳极电极19，第1聚焦电极17和第2聚焦电极18之间设有间隙。在控制电极11施加电位Vg1，在加速电极12上施加电位Vg2，在第3聚焦电极31上施加电位Vfoc1，在第1聚焦电极17和第2聚焦电极18上施加可根据偏转动态变化的相同电位Vfoc2，在阳极电极19上施加电位Va。在加速电极12和第3聚焦电极31之间形成有预聚焦透镜，第3聚焦电极31和第1聚焦电极17之间形成有四极透镜，第2聚焦电极18和阳极电极19之间形成有主透镜。第3聚焦电极31由均为杯状电极的电极部件13和电极部件29构成，第1聚焦电极17由均为杯状电极的电极部件30和电极部件14构成，第2聚焦电极18由均为杯状电极的电极部件15和电极部件16构成。这里，第1聚焦电极17的电极部件14的、与第2聚焦电极18相对置的电极面24上所形成的开口41是3支电子束通用的横长的单一开口。另一方面，第2聚焦电极18的电极部件15的与上述第1聚焦电极17相对置的电极面25上，形成有3个独立的电子束通孔。

虽然在上述实施方式中，是在管轴方向相互分离配置的，且只在施加着相同电位的第1以及第2聚焦电极17、18中的第1聚焦电极17的电极部件14的电极面24上，设有3个电子束通用的单一开口41，但也可以只在第2聚焦电极18的电极部件15的电极面25上，设置3支电子束通用的单一开口，这种情况也可以取得与上述同样的效果。

实施方式2

虽然在上述实施方式1中，只在被施加了相同电位的第1聚焦电极17的电极部件14的电极面24、以及第2聚焦电极18的电极部件15的电极面25中的任意一面，设置3支电子束通用的单一开口，但也可以如图12A及图12B所示那样，在第1聚焦电极17的电极部件14的电极面24、以及第2聚焦电极18的电极部件15的电极面25这两个面上，分别设置3支电子束通用的单一开口41、43。通过这样的结构，可望进一步提高SVM的灵敏度。

在图9中，曲线c表示的是，除了在电极部件14和电极部件15这二者上都设有3支电子束通用的单一开口41、43之外与曲线b的阴极射线管装置相同的、本实施方式2所对应的阴极射线管装置的实验结果。曲线c比曲线b更明显地提高了SVM的灵敏度。

实施方式3

设有3支电子束通用的单一开口的电极部件，最好呈杯状。请原因在于，到达杯状电极的来自SVM线圈的磁通23通过金属内部，并在单一开口部被聚焦。所谓“杯状”，并不只限于由冲压而被一体成型的结构，也包括将另外构件的底板固定在筒状构件而成的结构。

这种情况下，如图13所示，杯状电极部件的筒状壁面中，最好在水平方向轴交叉的侧面，设置与管轴方向平行的纵长方向的狭孔26。原因在于，通过杯状电极金属内部的大致垂直方向的磁通，由于狭缝26就不会通过该侧面，因此在单一开口41部分就可以会聚较多的磁通。

这时，开口41的水平方向宽度dX最好可以扩大到筒状的壁面。由此，由于可以有更多的磁通横切开口41，因此可以进一步提高SVM灵敏度。

实施方式4

如图14所示，对于3支电子束通用的单一开口41、43的垂直宽度，也可以使3支电子束9所通过的位置附近的垂直宽度dY₁，小于其以外部分的垂直宽度dY。本实施方式的单一开口具有下述结构，即，在沿着图6A、图12A、图12B所示的长方形单一开口的水平方向的端缘，添加朝向通过开口内的3支电子束9的、上下各3个的半圆状突出部。由此，在电子束9的附近，可以会聚更多的磁通23，因此可以更加提高SVM效果。

实施方式5

如图15所示，也可以将3支电子束通用的单一开口41的水平方向的两端形成为圆弧状(半圆形)。

一般，在组装电子枪的时候，使用如图16所示的设立相互平行的2根圆柱51、52这样的较容易制造的组装夹具50。2根圆柱51、52的中心轴间隔2pX，与设于电子枪各电极的两外侧的电子束通孔的中心间隔相同。

如图17所示进行组装，在该组装夹具50的2根圆柱51、52上，依次重叠插入阳极电极19、第2聚焦电极18、第1聚焦电极17、加速电极12、控制电极11，并且为了在相邻的电极间设置所定的间隔，在其间夹有垫片(图未示)。

在本装配工序中，第1聚焦电极17的电极部件14的与第2聚焦电极18相对置的电极面24上所形成的3支电子束通用的单一开口41的两端，如图15所示，呈与圆柱51、52具有相同半径R的圆弧状，且该圆弧的中心间隔为2pX，由于可将第1聚焦电极17，通过该开口41的两端的圆弧和圆柱51、52，在水平方向以及垂直方向精确地定位，因此可得到装配误差较小的高精度的电子枪。

如实施方式2所述，第2聚焦电极18的电极部件15的电极面25上设有单一开口43的情况下，该单一开口43的两端最好设成具有与图15一样半径R的圆弧状。这样，就可以在电子枪的装配工序中，对具有单一开口43的第2聚焦电极18进行高精度定位。

发明效果

若为本发明，在3支电子束所通过的位置，可使由扫描速度调制线圈产生的磁场有效作用，从而得到所需的电子束扫描速度调制效果。因此，与以往的电子枪相比，其可覆盖较宽的频带，并可得到较大的SVM效果，并可提高阴极射线管画质的清晰度。

Claims (6)

1.电子枪，其是将阴极、控制电极、加速电极、第1聚焦电极、第2聚焦电极、以及阳极电极顺次配列的，上述第2聚焦电极与上述第1聚焦电极隔有间隙地相互对置，且被施加着与上述第1聚焦电极相同的电位，其特征在于，

在上述第1聚焦电极的与上述第2聚焦电极相对置的面、以及上述第2聚焦电极的与上述第1聚焦电极相对置的面中至少一个上所设置的电子束通孔，是3支电子束通用的单一开口。

2.如权利要求1所述的电子枪，其特征在于，在上述第1聚焦电极的与上述第2聚焦电极相对置的面、以及上述第2聚焦电极的与上述第1聚焦电极相对置的面这两个面上所设置的电子束通孔，全都是3支电子束通用的单一开口。

3.如权利要求1所述的电子枪，其特征在于，设有上述单一开口的上述第1聚焦电极或上述第2聚焦电极，具有包围3支电子束的筒状壁面，上述壁面中的与水平方向轴相交叉的侧面上设有孔。

4.如权利要求1所述的电子枪，其特征在于，上述单一开口的垂直宽度在3支电子束的各支所通过的位置附近，与其他位置相比要小。

5.如权利要求1所述的电子枪，其特征在于，上述单一开口的水平方向的两端部呈圆弧状。

6.阴极射线管装置，其具备阴极射线管以及扫描速度调制线圈；该阴极射线管设有管壳和电子枪，该管壳具有前面板以及漏斗部，该电子枪在上述漏斗部的颈部内设有第1聚焦电极及第2聚焦电极，上述第2聚焦电极与上述第1聚焦电极隔有间隙地相互对置，且被施加着与上述第1聚焦电极相同的电位；上述扫描速度调制线圈被设于上述颈部的外表面上，且靠近上述第1聚焦电极和上述第2聚焦电极，其特征在于，

在上述第1聚焦电极的与上述第2聚焦电极相对置的面、以及上述第2聚焦电极的与上述第1聚焦电极相对置的面中至少一个上所设置的电子束通孔，是3支电子束通用的单一开口。

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