CN85101063A - 显像管 - Google Patents

Abstract

一利用聚焦透镜至少能将二条电子束聚到显示屏并且电子束由偏转装置偏转后在显示屏上描出一幅画的显象管电子枪系统，它至少由二个电子源所组成，其中每个电子束中的电子在离开电子源之后马上被一个场强超过600伏/毫米的电场加速。电子束的中心路径大致上平行延伸，经聚焦透镜聚起来的全部电子束都聚在透镜焦点附近，其后每个分离的电子束由偏转工具作用且用聚焦透镜聚到显示屏上形成一个点。

Description

本发明与真空容器内有一个产生电子束和靠聚焦透镜将至少二个电子束会聚到显示屏上的电子枪系统的显像管有关，所说电子束是靠转工具偏转并在显示屏幕上描出一幅画来。

从美国专利说明4，301，389，能知道这类显像管，其中用了能产生许多电子束的分别可控的电子源的一个矩阵。这种多束显像管可当作投射电视显像管来使用，因为与单束显像管相比它有一个分辨力更高的较大的束电流之故。它也可以当作数据图形显示管来用，即当作D、G、D管来使用，或作为其有高显示速度的管子供显示计算机的数据使用。聚焦透镜本身的缺陷例如球差、象散、慧差以及由场弯曲而使电子束在管子显示屏上的点增大。在一行或一个平面中使用许多电子源时在显示屏幕上很难得到许多相一致的点，因为随着聚焦透镜轴线距离的增加，透镜缺陷的影响也增加。

本发明的目的是为了提供一种显像管，该管可在显示屏上取得许多基本上一致的点。

根据本发明上述章节中提及的这一类显像管其特点为：其中的电子枪系统至少由二个电子源来组成，其中的每个电子束在当电子源中心场强超过600/毫米的电场后立即加速，电子束中心处的路径大体上相互平行，所有的电子束经聚焦透镜都聚到其焦点的附近，此后借助于聚焦透镜将每个分离的电子束在显示屏上聚到一起形成一个点，在经偏转工具偏转时亦同样聚成一点。

聚焦透镜的象散和慧散，尤其对那些未位于轴的目标可随着对电子束孔径角保持一致和降低目标的电位而迅速地减小。以低电位离开电位源的电子随后就在超过600/毫米的强电场中得到加速。这时，几乎正好在电子离开了电子源后便马上得到一非常微弱的电子束，并一直通到显示屏，因此所提及的电子束的焦点的纵深是很大的。由于微弱电子束的缘故聚焦透镜电场的弯曲亦随之减小。如果所有的电子束通过聚焦透镜都在透镜的焦点附近重合，结果将得到一个最小的偏转差。透镜的焦点可能位于偏转工装置偏转点的附近。因为整个系统操纵着非常微弱的电子束，所以偏转电子束时的会聚误差就很小。

本发明第一个具有特点集中在用P-N阴Cathode极作为其电子缘。已公开的荷兰专利申请第7905470号中揭示了采用P-N阴极（PHN9532）。在此作为参考技术。这一类阴极是由在P-区半导体表面上邻近N区半导体之间有一P-N结的半导体所组成的。通过在横跨半导体中的P-N结的第一方向上加上一个电压，靠倍增和发射从半导体中产生出电子来。

P-N阴极马上就能用于目标平面中电位接近于0的场合。P-N阴极有许多额外的优点。可实现高阿极负载，并且很方便就能对每个有P-N阴极的电子束进行控制。在阴极的前方有个高场强是不成问题。因为通过平常的半导体工艺就能产生出P-N阴极。所以可以在指定的位置提供一个电子源，致使任何想要的相互间距均能实现。这一点在校正聚焦透镜引起的图形失真时至关重要。事实上，可以选择电子源相互之间的不同距离以使显示屏上点之间的距间都相等，例如都等于二条图形线之间直线距离的一倍。

本发明中第二个具体的特点是使用二极管电子枪作为其电子源。在美国专利说明书第3，831，058号（PHN5070）中已揭示了二极管电子枪，可认为包括在本发明中，而是荷兰专利申请第8302754（尚未公布于众）亦作为参考。在这一类二极管电子枪中于热阴极和附近带正电位的孔形栅极之间产生加速作用。

通过用个低的目标电位就有可能使用上述类型的电子源，并减低了总的放大倍数。

也有可能构成平面1使电子源瞬时弯曲以此对显示屏上点的图形进行校正。

显然，如果电子源都在一条直线上，则聚焦透镜系统的电极无须有旋转对称性，而可以用一组平板来代替，使圆标形透镜接所述直线方面排例。

现在将通过实例及其所引用的图详细介绍本发明，引用的图计有：

图1为本发明中显像管截面示意图。

图2，列出了本发明中显像管工作示意图。

图3，为本发明中显像管内电子枪系统的截面图。

图4a列出了图3中的细节。

图4b列出了图4a所示显示屏附近电子的路径。

图1为根据本发明的显像管截面示意图。它包括一个玻璃管壳1，它是由颈2，漏斗状的部件3和一个显示窗口4所构成的。由荧光材料制成的显示屏5放在显示屏的内侧。在管的颈部2内储有一个电子枪系统6，它是用来产生至少二个电子束，并且通过聚焦透镜（未示出）对所产生的电子束聚焦在显示屏5上。通过接插件7将电子枪系统接到控制信号源8上去，用它控制每个电子源。电子枪系统集中在管轴9的周围。通过没有出示的偏转工具电子束能描遍整个显示屏。

图2为根据本发明的显示管的工作示意图。在这种情况下电子束是由一行P-N阴极组成的，图中只列出了管轴线一边的阴极20-27。在这种类型的阴极中电子束28至35中电子的初速相当于1伏。在区A中的电子源加速电场迫使电子束沿聚焦透镜的轴线方向延伸。图中仅画出束28（加斜线外）。仅指明了电子束29至35的中心线36，用直线37示意为焦点在F的聚焦透镜。用以将电子束聚于F处，并将每一电子束聚于显示屏5（也用一直线表示）。因为在偏转场中的电子束都十分微弱，所以由偏转场引起的偏转误差非常小，可以使用静电偏转，例如，用一组偏转板，或使用磁偏转，即使用偏转线圈。可以通过求出整个偏转电子束与轴线9的正切的交点能找到偏转点。聚焦透镜可能是由二个或更多电极组成的一个电子透镜。然而也可能使用磁聚焦透镜。当然也可以用短阵式的电子源来代替成行的电子源。

图3是本发明中显像管一电子枪系统纵剖面图。阴极部件40由一行电子源所组成（分布地示于图4之中）和柱环41组成。因为阴极部件40和环41有个一伏的电位而下一个沿轴线9的电极42有一个8850伏的电位，即一个1100伏/毫米的强大的加速电场出现在电子源正前方的所谓特殊结构中。通过如图所示给柱电极43、44和45电位，可获得一个加超透镜和一个等电位的透镜。使用有较多或较少电极的其它类型的聚焦透镜将是显而易见。目前距目标（指多数管子中电子枪三极管部分的交叉）的距离选得足够大，以便防止聚焦透镜系统的目标的不良影响。与此相比，在这种情况下电子源的目标平面46离聚焦透镜很近。供电子源使用100强大的加速场按所谓“近聚焦”方式工作并迫使电子和每个电子束沿着平行于轴线9的轴线而延伸。

图4a列出了图3中的细节。列出了轴线9侧的阴部件40，环41和电极42的一部分。阴极部件有11个电子源，这里用的是PN一阴极，其电子源50至55（轴9一侧的）在图中示出。电子源与轴线9间的间距均记在下表中。

电子源编号    间距γ（微米）

50    918

51    760

52    587

53    401

54    204

55    0

在阴极部件40环41和电极42之间列出许多等位面交差点56。用这些电位交差线来表示沿轴9（Z方向）的电位并在γ一方向提供比例分度。由电子源50至54产的电子束均由其中心通路57以及它们的电子道路58、59束表示。在电子源中出发的电子与该中心通道分别成+300和_300角。

图4b中列出了在电子通过图3所示透镜后，正好在显示屏5前，在图4a中所示的电子通路。利用电子源50至55产生的电子束显示屏上形成60至65的点。点60至65与轴线9间的间路都记录在下表中。

点的编号    间距γ（微米）

60    2000

61    1600

62    1200

63    800

64    400

65    0

只要通过适当地选出电子源的间距又能使点间距相等，例如400或200微米那么大。则表中的数据是可行的。

Claims (6)

1、一显像管，包括一在真空壳中的一电子枪系统，

电子枪产生电子束并利用能将二个以上的电子束聚焦的透镜将电子束聚到显示屏上，电子束经偏转装置转，能在屏幕上描出一幅图，其特点是电子枪系统至少包括二个电子源组成。电子一离开电子源每个电子束中的电子就受到加速，这全靠一个超过600伏/毫米的强电场来实现的。电子束的中心通路大体都是平行的，靠聚焦透镜聚起来的全部电子束都聚到焦点附近，随后每个分开的电子束通过聚焦镜在有偏转的情况下在显示屏上形成一个点。

2、按照权利要求1中的显示管其特征是用了P-N阴极作电子源。

3、按照权利要求1中的显示管其特征是用了二极管电子枪。

4、按照权利要求2或3中的显示管的特征是把电子源离轴的相互间距调整成使在显示屏幕上点间的相互间距大体上不变。

5、按照前面任一项权利要求所述的显示管，其特征是电子源所处的表面是弯曲的。

6、按照前面任一项权利要求中所述的显示管，其特征是能用作投影电视的显象管。

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