CN86108404A - 电子枪结构体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子枪的结构。该电子枪具有发生3束电子束的电子束发生部；使电子束聚焦的电极及使电子束会聚的电极。其结构体是沿着电子枪设置电阻。通过该电阻，把一定的分割电位施加于前述会聚电极，并把与这些电压独立的聚焦电压施加于前述聚焦电极，这样构成的电子枪结构体，聚焦性能好，且不会产生伴随着聚焦电位变动的静会聚变动，可提供高性能、高实用性的电子枪。

Description

本发明涉及使至少1束、最好1束以上的电子束聚焦的电子枪的结构。

阳极射线管是至少具有1根电子枪，并通过该电子枪，使电子柬光点在规定的靶上形成的装置，决定阴极射线管性能的极重要的因素之一，是在上述靶上的电子束光点直径。靶上的光点直径的大小当然是越小越好，但该点径是由电子枪的性能所决定的。一般，电子枪由使电子束发生的部分及使前述电子束加速、聚焦的主电子透镜部构成，作为使电子枪的性能提高的有效措施之一，是提高前述主透镜部的性能。

前述主透镜部大多是静电透镜，是由多个开有孔的电极同轴配置并施加规定的电位而形成的。这样的静电透镜根据电极结构及所加电压的不同而有几个种类，但基本上，均可通过放大电极的孔径以形成大口径透镜，或拉长电极间距离以形成电位变化平缓的长焦点透镜，来使透镜性能提高。

但是，因为阴极射线管用电子枪一般是被封入在细细的玻璃圆筒内使用的，所以首先，电极的开孔孔径，即透镜的口径受到物理性限制，其次，为了使电极间形成的聚焦电场不受到其他所不希望的电场的影响，例如内设有电子枪的玻璃圆筒内壁上的积聚电荷所形成的电场等的影响，所以电极间距离受到限制。尤其是如彩色显像管那样，把多根电子枪排列成一列使用的场合，电子枪间隔S₉越小的，越容易使多束电子束集中（即会聚Convergence，以下称会聚），从偏转功率来看也有利。因此，不得不把电极开孔孔径做得更小。因此，对于主透镜部具有双电位形透镜的彩色显像管用电子枪，日本专利公告昭55-48674号公报提出了一种从实用出发拉长前述电极间距离的方法。

根据该提案的电子枪如第2图所示，把有同样开孔的第1、第2电极（31）、（32）及在它们之间的、与第1、第2电极有同样开孔的多个中间电极（40）至（45）按一定的间隔配置，在这多个中间电极的附近设置小电阻体（33），作为第1电极及第2电极电位的电阻分割电位，供应多个电位，从而使第1电极（31）到第2电极（32）的电位变化缓慢，以图获得能与单纯增大了第1电极（31）与第2电极（32）间的电极间距离的透镜有同等的高性能。

但是，依据该提案的以往的电子枪存在如下的缺点，即一旦改变施加于第1电极（31）上的聚焦电压，3束电子束在靶上的会聚性（把这称为静会聚）也同样地发生变化。关于这一点作如下说明。

一般情况下，彩色显像管用电子枪具有与涂敷在靶上的三色的萤光体（红、绿、蓝）分别对应的3根电子枪，并且有必要使从该3根电子枪发射的电子束集中在靶中心的1点。这就是静会聚，在靶中心周围部的会聚称为动会聚。该静会聚的作用如第3图中双电位形电子枪的例子所示，在由第1电极（61）和第2电极（62）对置的2个电极构成的主透镜部，通过使侧枪（红色及蓝色用电子枪）的主透镜（63）、（64）非对称，来使通过侧枪主透镜（63）、（64）的侧电子束（65）、（66）向靶中心方向偏转。

使上述侧枪主透镜非对称的方法有种种，一般如第4图所示，是通过使第2电极（62）的侧枪的中心轴（67）向着相对第1电极（61）的中心轴（68）的外侧，即向着远离中心枪的中心轴（69）的方向偏离来进行的。第2图所示的以往的电子枪中，上述静会聚作用是在由第1电极（31）、第2电极（32）及中间电极（40）至（45）构成的主透镜部进行的。此时，因为第1电极（31）与第2电极（32）是通过电阻体（33），电气性地相连着的，所以，当改变施加于第1电极（31）的聚焦电压时，即改变主透镜部的透镜强度时，对于侧电子束的偏转作用也同样地发生变化，所以，前述静会聚也变动了。

因此，当在靶上再现图像、为了调整电子束的聚焦状态而使聚焦电压变化时，静会聚也同时发生变化，所以，图像再现的忠实度明显被破坏，其结果，最佳聚焦电压的设定变得极为困难。

又，日本公开专利公报昭55-53853号提出了一种用来抑制伴随着前述聚焦电压变动而产生的所不希望的静会聚变动的方法。这是在被称为四电位（Quadra-Potential）形的多级聚焦式电子枪中，如第5图所示，把侧枪相对于中心枪的偏心设置在第4栅极（72）与第5栅极（73）之间及第5栅极（73）与第6栅极（74）之间的共两处，其中，由第3栅极（71）、上述第4栅极（72）及，第5栅极（73）形成辅助透镜（80），由上述第5栅极（73）及第6栅极（74）形成主透镜（81）。

根据该方案的电子枪，在第3栅极（71）与第5栅极（73）上加有约7KV的聚焦电压，在第4栅极（72）上加有约600V，在第6栅极（74）上加有约25KV的电压。该电子枪例如当施加于第3栅极及第5栅极的聚焦电压上升时，第1级的偏转即辅助透镜（80）的透镜作用增强，因此，对于侧电子束的偏转作用增强，补偿因第2级的偏转即主透镜（81）的透镜作用变弱而引起的侧电子束偏转作用的不足，其结果静会聚不变动。当聚焦电压下降了时，产生与上述相反的现象，静会聚仍然不变化。上述公开专利昭55-53853号提出的电子枪具有因聚焦电压变动而引起的静会聚变动非常小的优点，但相反有如下的缺点。即，因为侧枪相对中心枪的偏心必须有两处，所以基本上，构成电子枪的电极种类增多，其结果，结构不得不变复杂，随之电子枪的装配及制造也变得复杂。又因为侧电子束经2级偏转，即要通过2次电气畸变的透镜，所以侧电子束的畸变被重叠起来。因此，通过中心枪的中心电子束与侧电子束的电子束聚焦状态不一样，牺牲了电子枪的聚焦性能。

本发明考虑到前述的缺点，目的是提供一种聚焦性能好，且不会产生因聚焦电压变动而引起的静会聚变动的富有实用性的高析像、高性能电子枪结构体。本发明对于具有电阻分割式电压施加机构的电子枪结构体，其主透镜部由施加有相对高电位的加速电极、施加有相对低电位的聚焦电极及至少1个施加有相对中电位的电阻分割电位的中间电极构成，通过把电阻体的一端与前述加速电极相连，把中间部与除前述主透镜部的聚焦电极外的其他电极相连，把另一端与接地电位相连，从而提供一种聚焦距离较长，聚焦性能良好、且不会随聚焦电压的变动而发生静会聚变动的高性能、高实用性的电子枪。

关于图面的简单说明

第1图（a）是显示本发明的电子枪结构体一实施例的概略剖面图，第1图（b）是显示第1图（a）的电气连接的模式图，第2图是显示现有的电子枪结构体的概略剖面图，第3图是说明静会聚作用用的模式图，第4图是显示具有静会聚作用的主透镜部的电位梯度的模式图，第5图是显示现有的电子枪结构体的主透镜部的剖面图，第6图是图示本发明的电子枪结构体的其它实施例的模式图。

实施例

以下参照附图详细说明本发明。

第1图（a）是显示本发明一实施例的显像管用双电位形电子枪结构体的一个例子，第1图（b）是显示第1图（a）所示电子枪的电气连接的模式图。

在第1图（a）中，电子枪（1）具有后述的多个电极，支承这些电极用的2根电极支承体（2a）、（2b），以及至少供应1个电极电位用的电阻体（3）。前述多个电极包括：内装有发生撞击红、绿、篮各色荧光体层的3束电子束用的3个加热器（5）的、并列设置的阴极（6），在与该3个阴极相对的位置上分别设有通过各规定的电子束用的通孔，并具有整体结构（unitizecl）的第1栅极（11）、第2栅极（12）、第3栅极（13）、第4栅极（14）、第5栅极（15）以及会聚电极（17），它们分别以该顺序，埋入前述2根电极支承体（2a）、（2b）中被固定。前述第1栅极（11）与第2栅极（12）是靠近设置的平板状电极。第3栅极（13）由设置在第2栅极（12）附近的2个杯状电极（23a）、（23b）构成，第4栅极由与第3栅极（13）相隔规定距离设置的2个杯状电极（24a）、（24b）构成。该第4栅极（14）因为通常被设置于构成双电位形主透镜的第3栅极（13）与第5栅极（15）之间，所以也称为中间电极或辅助电极。第5栅极（15）由离第4栅极规定距离设置的2个杯状电极（25a）和（25b）构成，会聚电极（17）由焊接固定在第5栅极（15）上的1个杯状电极（27a）构成。又，在第2的电极支承体（2b）的背面，安装有薄板状的电阻体（3）。在前述会聚电极（17）上，安装有把由未图示的阳极端子上所加的约25KV的阳极电压Eb加上去的管衬（valve    spacer）（18）。这样的电子枪（11）被封入由细玻璃圆筒构成的管颈（19）内，这时，管颈内壁与电子枪电极间设有约1.2～1.5mm的间隔，以使它们不接触。管颈（19）的底部埋设有多个管脚（20）、（21），该管脚用于与前述管衬（18）一起固定支承电子枪（1），同时，也用于从外部向除会聚电极（17）、第5栅极（15）以外的各栅极供应栅极电位。前述电阻体（3）的一端通过连接件（50）与会聚电极（17）或第5栅极（15）连接固定，另一端通过连接件（51）与管脚（20）连接，该管脚（20）的电位是接地电位。又第3栅极（13）通过连接件（52）与管脚（21）连接，在外部连接到可变电阻（60）上。又，在电阻体（3）的中间部适当位置，设有至少1个电位抽出部，通过连接件（53）与作为中间电极的第4栅极（14）连接。因此，其电气回路的表达如第1图（b）所示，第4栅极（14）的电极电位是作为第5栅极（15）与电阻（3）的分割电位被给出的，其中第5栅极（15）为最终阳极电位，而电阻（3）提供接地电位。

对于以上的电极结构，各电极电位假如被施加如下的电位，即阴极（6）保持约150V的截止电压，其上施加调制信号;第1栅极（11）上施加与电阻体（3）的一端相同的接地电位，第2栅极上施加约700V的电位，第3栅极（13）通过外部直流电源（58）及可变电阻（60），被施加约6～8KV的中等电压，第5栅极（15）及会聚电极（17）上，施加有由外部高压电源（5b）供应的约25KV的高电压。又，身为中间电极的第4栅极（14）上，作为通过电阻体（3）提供的接地电位与约25KV电位的分割电位，被加有约16KV的电位。通过这样的电极构成，形成焦距长的静电透镜，可以减小电子光学上的放大率和球面象差，透镜的性能显著提高。

根据本发明的电子枪中的静会聚作用，是在作为最终电极的第5栅极（15）与作为中间电极的第4栅极（14）之间，按图4所示方法进行的。因此，它与施加有控制电子束聚焦状态的聚焦电压的聚焦电极即第3栅极（13），是在电气上相互独立的透镜区进行静会聚的，所以，即使改变聚焦电压，中间电极（14）与第5栅极（15）间形成的透镜作用的变化也微小得几乎可以忽视。因此，能获得对于通过侧枪的电子束的偏转作用，即静会聚作用，几乎无变化的偏转特性。而且，对于根据本发明的电子枪，当采用如第5图所示的，通过侧枪中心轴的偏心进行静会聚的方法时，必须的中心轴偏心仅在中间电极（14）与第5栅极（15）间的1处进行即可，所以，不必如第5图所示的日本专利公开昭55-53853号公报所提出的那样，必须有2处的偏心。因此，电极结构不会变复杂，电子枪本身的装配、制造也方便。再有，不会发生因上述2级偏转而导致的侧电子束的偏移，可获得3电子束的聚焦状态均匀且良好的聚焦性能。

还有，因为中间电极（14）与第5栅极（15）是通过电阻体（3）电气性相连着的，所以，在把该电阻体（3）的总电阻值取为约500兆欧这样足够大值的场合，与现有的通过单纯使电极对置来形成主透镜的电子枪相比，它基本能完全抑制电极间的电弧放电。即使在电极间发生电弧放电的情况下，通过管脚流入显像回路的冲流，现有的不用电阻体的电子枪要高达500～1000安，而本电子枪能抑制到仅几微安到几安这样极小的电流，所以对显像回路的影响十分轻微。因此，目前大多数显像回路所采用的、为保护回路不致受因电弧放电导致的冲流的影响而用的电感、电容、电阻等的回路元件也可以省去，能实现电视接收机的简化及可靠性的提高。

在前述实施例中，以双电位形电子枪为例进行了说明，但根据本发明的电阻体的连接方法，也可应用于具有其他透镜形式的电子枪，例如单电位形电子枪或被称为四电位形的多级聚焦形电子枪。把本发明应用于四电位形电子枪的实施例的电气接线图如第6图所示。该场合前述的中间电极设于第5栅极（85）与第6栅极（86）之间。第6图中举出了设置2个中间电极的例子，但如设置1个或3个以上也完全无问题。电阻体（87）的一端如前所述，与作为加速电极的第6栅极（86）连接，另一端与接地电位相连。中间电极（100）与（101）上，通过电阻体（87），分别施加有阳极电位Eb与接地电位的分割电位。作为聚焦电极的第5栅极（85）上，通过未图示的管脚，从外部加有聚焦电位。因此，如果如第4图所示，把侧枪的偏心设置在例如中间电极（101）与第6栅极（86）之间，则即使改变加于第5栅极（85）的聚焦电位，也可使静会聚完全不变动。

很显然，本发明不仅可应用于如上述实施例那样，3根电子枪成直线排列的直线方式电子枪，而且也适用于3根电子枪排列成三角形状的△方式电子枪。

如上所述，根据本发明，能提供一种焦距长、聚焦性能好，且不会发生聚焦电位变动而引起的静会聚变动的高性能、高实用性的电子枪。

再者，能达到不会产生电极间的电弧放电的、极良好的抗电压性能，提高彩色显像管的可靠性，同时，为了保护电视接收机回路，使其免受伴随着前述电弧放电而产生的冲流的影响所使用的电阻、线圈等的元件也可以除去，所以，也能减少电视接收机的部件数量及提高可靠性等，本发明所具有的工业性价值极高。

Claims (3)

1、一种电子枪结构体，其特征是，在包括发生3束电子束和电子束发生部，使前述电子束聚焦的电极及使前述电子束会聚的会聚电极的电子枪中，提供分割电位的电阻沿电子枪设置，通过该电阻，把一定的分割电位施加于前述会聚电极，而与这些电压独立的聚焦电压施加于前述聚焦电极。

2、一种电子枪结构体，其特征是，它具备如下部分;产生3束电子束的电子束发生部;位于使该电子束分别在规定的靶上聚焦，并使3束电子束在靶附近会聚的透镜部、并加有相对高电位的加速电极，被加有相对低电位的聚焦电极;处于加速电极与聚焦电极中间，并加有相对中电位的中间电极，它与前述加速电极和聚焦电极一起构成主透镜;在两端部之间与前述中间电极连接的电阻体装置，而且，前述电阻体装置的一端与前述加速电极连接，另一端与接地电位相连，前述聚焦电极的电位是与电阻装置各自独立地被施加的。

3、按权利要求1所载的电子枪结构，其特征是，由前述加速电极与中间电极形成3电子束的会聚装置。

Images