專利名稱：用于彩色陰極射線管的電子槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)用于彩色陰極射線管的串聯(lián)式電子槍，尤其涉及一個(gè)用于校正例如電子槍主透鏡中像散的象差的電場(chǎng)校正板，其中中央孔隙是鑰匙孔狀并且側(cè)孔隙為不對(duì)稱圓形，以補(bǔ)償把現(xiàn)有的橢圓型應(yīng)用到主透鏡上引起的組裝誤差，由此改進(jìn)了裝配特性和聚焦特性。
背景技術(shù)：
近來，為了提高用于彩色陰極射線管的串聯(lián)式電子槍的分辨率特性，現(xiàn)有分離型主透鏡變成了普通型外緣透鏡，并且擴(kuò)大的孔隙開始用于主透鏡。
在具有擴(kuò)大孔隙的電子槍中，水平和垂直方向之間開口尺寸的差異導(dǎo)致了主透鏡變成不對(duì)稱并且水平和垂直方向之間的聚焦變得不同，由此導(dǎo)致象差和畸變電子束。即，存在不對(duì)稱像散和慧形象差在主透鏡中發(fā)生并在聚焦特性方面產(chǎn)生不好的影響等問題。
近來，廣泛采用用于補(bǔ)償這種象差的配置，其中把電場(chǎng)校正板用于大孔隙型主透鏡。
在如圖3所示的普通電場(chǎng)校正板中，三個(gè)孔隙11成行排列并且孔隙11的形狀為橢圓形，通過改變橢圓形狀控制水平方向和垂直方向之間的透鏡強(qiáng)度，并且因此補(bǔ)償了主透鏡中的象差。為清晰校正主透鏡的象差并改進(jìn)電子槍的性能，電場(chǎng)校正板9、10必須高精度地安裝在電子槍中。
但是，很難以高精度安裝這種電場(chǎng)校正板，因?yàn)殡妶?chǎng)校正板中的孔隙是橢圓型的，由于安裝精度的降低，電子槍的整個(gè)聚焦特性的品質(zhì)因此下降。
為了減輕日本第75378/1994號(hào)專利申請(qǐng)中的這種問題，只有電場(chǎng)校正板的中央孔隙為橢圓的并且電場(chǎng)校正板的反側(cè)孔隙為圓形，才能由此改進(jìn)安裝特性。但是，很難通過這種電場(chǎng)校正板來校正反側(cè)光束的像散。否則，與現(xiàn)有的主透鏡相比，主透鏡在結(jié)構(gòu)上將變得更復(fù)雜。
同時(shí)，1986年4月1日發(fā)表的美國(guó)第4,583,024號(hào)專利中公開的用于彩色陰極射線管的串聯(lián)式電子槍包括由兩個(gè)隔開的電極元件形成的主聚焦透鏡，其中每個(gè)電極元件具有三個(gè)分開的成行孔隙，即中央孔隙和兩個(gè)側(cè)孔隙。改進(jìn)包括每個(gè)具有形狀的聚焦透鏡電極中的每個(gè)孔隙對(duì)聚焦透鏡的部分進(jìn)行變形，至少部分補(bǔ)償像散效果而不需任何另外附加的部分。兩個(gè)電極中的側(cè)孔隙關(guān)于穿過各個(gè)側(cè)孔隙的軸不對(duì)稱并垂直于電子束初始共面路徑。在這種情況下，部分補(bǔ)償了像散，但得到的效果一般。
Izumida等于1989年5月23日發(fā)表的美國(guó)第4,833,364號(hào)專利公開了用于彩色圖像管的電子槍，其中焦距隔柵和由拉長(zhǎng)板制造的陽極作為主透鏡電極，焦距隔柵的三個(gè)孔隙和陽極構(gòu)成主透鏡組件。每個(gè)拉長(zhǎng)板的三個(gè)孔隙有一個(gè)由兩個(gè)向外彎曲的第一曲線定義的中央孔隙，兩個(gè)側(cè)孔隙每個(gè)由作為內(nèi)半部向內(nèi)彎曲的第二曲線及作為外半部向外彎曲的第三曲線定義，第一和第二曲線較第三曲線的彎曲要小。橢圓環(huán)粘合到拉長(zhǎng)板上使得環(huán)的末端由與側(cè)孔隙排成一行的半圓部分構(gòu)成，由此阻止了像散。
但是，在這樣的構(gòu)造中，應(yīng)當(dāng)改變環(huán)形電極中內(nèi)壁的形狀和拉長(zhǎng)板的形狀以控制電子束的路徑，由此導(dǎo)致了難于改變電子管的尺寸。即，對(duì)于較大尺寸的電子管應(yīng)當(dāng)改變陽極電壓和主透鏡強(qiáng)度，除非通過改變拉長(zhǎng)板的形狀，否則很難改變電子束的路徑，因?yàn)樵诃h(huán)形電極中柱狀內(nèi)壁用作靜電透鏡電極。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于彩色陰極射線管的串聯(lián)式電子槍，改進(jìn)裝配特性和對(duì)例如像散的象差的補(bǔ)償，由此實(shí)際上改進(jìn)了整個(gè)熒光屏的聚焦特性。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了用于彩色陰極射線管的串聯(lián)式電子槍，它包括用于產(chǎn)生并引導(dǎo)三束電子束朝向熒光屏路徑的電子束發(fā)生裝置，和用于聚焦從上述電子束發(fā)生裝置發(fā)射的三束電子束的大孔隙型主透鏡，用于彩色陰極射線管的串聯(lián)式電子槍的特征在于主透鏡形成于聚焦電極和加速電極之間；和電場(chǎng)校正板設(shè)置在與電子束通過軸垂直的方向上聚焦電極和加速電極的每個(gè)中，并分別有成行排列的三個(gè)電子束通孔，上述三個(gè)孔隙至少包括一個(gè)關(guān)于中央電子束通過軸的垂線對(duì)稱的鑰匙孔形中央電子束通孔，和兩個(gè)側(cè)電子束通孔，每個(gè)由多個(gè)不同曲率半徑的圓弧定義，其中圓弧之間相互連接，并且關(guān)于每個(gè)側(cè)電子束通過軸的垂線對(duì)稱。
優(yōu)選電場(chǎng)校正板的兩個(gè)側(cè)電子束通孔的每一個(gè)有朝向中央電子束通孔的圓弧，其曲率半徑小于遠(yuǎn)離中央電子束通孔的圓弧曲率半徑，且上述電子束通孔的上述多個(gè)圓弧由偶數(shù)條直線相連。
同樣，優(yōu)選電場(chǎng)校正板的兩個(gè)側(cè)電子束通孔的每一個(gè)具有朝向中央電子束通孔的鑰匙孔形，和遠(yuǎn)離中央電子束通孔的圓弧形。即，電場(chǎng)校正板的兩個(gè)側(cè)電子束通孔的每一個(gè)在每個(gè)側(cè)電子束通過軸垂線的一側(cè)具有鑰匙孔形，并在每個(gè)側(cè)電子束通過軸垂線的另一側(cè)具有圓弧型。
另外，放置在聚焦電極中的構(gòu)成電場(chǎng)校正板上述三個(gè)電子束通孔的每個(gè)圓弧半徑最好小于放置在加速電極中的構(gòu)成電場(chǎng)校正板上述三個(gè)電子束通孔的每個(gè)圓弧半徑，并且放置在聚焦電極中的電場(chǎng)校正板上述三個(gè)電子束的每個(gè)具有鑰匙孔形。


圖1是表示本發(fā)明用于彩色陰極射線管的串聯(lián)式電子槍的結(jié)構(gòu)截面圖。
圖2是表示本發(fā)明主透鏡電極結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖3是構(gòu)成主透鏡的現(xiàn)有電場(chǎng)校正板的平面圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)成主透鏡的電場(chǎng)校正板的平面圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)成主透鏡的一個(gè)電場(chǎng)校正板的平面圖。
圖6a是常規(guī)的電子束光斑的形狀圖及圖6b是根據(jù)本發(fā)明的電子束光斑的形狀圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電場(chǎng)校正板9和10的中央電子束通孔12和14以及兩個(gè)側(cè)電子束通孔13和15的每個(gè)形狀如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電場(chǎng)校正板9的中央電子束通孔16以及兩個(gè)側(cè)電子束通孔17的每個(gè)形狀如圖5所示。
圖4中，電場(chǎng)校正板9具有三個(gè)成行排列的電子束通孔12、13和13，電場(chǎng)校正板10具有三個(gè)電子束通孔14、15和15。上述三個(gè)電子束通孔12、13和13以及14、15和15的每個(gè)至少包括一個(gè)關(guān)于與中央電子束通過軸相垂直的線相對(duì)稱的鑰匙孔形的中央電子束通孔12或14，和由多個(gè)不對(duì)稱的圓弧定義的兩個(gè)側(cè)電子束通孔13和13或15和15，由此提高裝配精度。同樣，實(shí)際上改進(jìn)了整個(gè)熒光屏的聚焦特性，因?yàn)橛捎谏鲜鰝?cè)電子束通孔13和13或15和15的上述多個(gè)不對(duì)稱圓弧，所以在電子槍中造成的例如像散的象差、慧形象差等實(shí)際上進(jìn)行了補(bǔ)償。
圖1表示本發(fā)明用于彩色陰極射線管的串聯(lián)式電子槍的結(jié)構(gòu)。圖1中包含聚焦電極6或第五電極G5以及加速電極7或第六電極G6的主透鏡在圖2中詳細(xì)描述。
圖1中，串聯(lián)式電子槍包括用于發(fā)射電子束的三個(gè)隔開的成行陰極、第一電極G1或控制電極2、第二電極G2或屏幕電極3、第三電極G3或聚焦電極4、第四電極G4或屏幕電極5、第五電極G5或聚焦電極6、第六電極G6或加速電極7。
采用此結(jié)構(gòu)，向陰極1施加0V和大約100V之間的電壓，第一電極2接地，向第二和第四電極3和5施加400V和800V之間的電壓EC3，向第二和第三電極3和5施加400V和800V之間的電壓EC2，向第三和第五電極4和6施加5KV和8KV之間的電壓Eb，向第六電極7施加20KV和30KV之間的電壓。
雖然在常規(guī)的電子槍中電子束聚焦在熒光屏中央部分，但由于面板曲率差異和電子束路徑離中央部分的距離，在熒光屏周圍部分電子束不會(huì)匯集到一點(diǎn)，并且在聚焦電極6和加速電極7的外緣主透鏡中由于透鏡放大率的差異，電子束的光斑變大，由此降低了圖像的分辨率。
為了補(bǔ)償電場(chǎng)的這種不對(duì)稱性，在現(xiàn)有電子槍中采用電場(chǎng)校正板且孔隙11如圖3所示變成橢圓型，由此形成一個(gè)新的不對(duì)稱透鏡并反過來校正外緣主透鏡的象差。但是需要電安裝夾具用于安裝這種電子槍?？墒侨匀浑y于以理想的高精度安裝這樣的電場(chǎng)校正板，因?yàn)榘惭b夾具的棒是圓形的，因此根據(jù)電場(chǎng)校正板的安裝位置不能改進(jìn)電子槍的分辨率。
因此，本發(fā)明用于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，電場(chǎng)校正板9和10的一個(gè)中央電子束通孔12或14具有如圖4所示的鑰匙孔形，電場(chǎng)校正板9和10的兩個(gè)側(cè)電子束通孔13或15具有由多個(gè)不對(duì)稱圓弧定義的形狀。
即，如圖1和2所示，上述主透鏡形成在聚焦電極6和加速電極7之間。電場(chǎng)校正板9和10以垂直于電子束通過軸的方向安放在每個(gè)聚焦電極6和加速電極7上。在圖4和5中，電場(chǎng)校正板9和10分別具有成行排列的三個(gè)電子束通孔。上述三個(gè)孔隙包括至少一個(gè)與中央電子束通過軸相垂直的線相對(duì)稱的鑰匙孔形中央電子束通孔12或14，和每個(gè)由多個(gè)不同曲率半徑的圓弧定義的兩個(gè)側(cè)電子束通孔13或15，其中圓弧之間相互連接，并且與每個(gè)側(cè)電子束通過軸相垂直的線不對(duì)稱。圖5表示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)成主透鏡的電場(chǎng)校正板9中的孔隙16和17，它與圖4所示的電場(chǎng)校正板9中孔隙12和13有不同的形狀，但起同樣的作用。
詳細(xì)說，放置在第六電極7上作為發(fā)散透鏡電極的電場(chǎng)校正板10的側(cè)電子束通孔15的圓弧曲率半徑制成大于放置在第六電極6上作為聚焦透鏡電極的電場(chǎng)校正板9的側(cè)電子束通孔13和17的圓弧曲率半徑，因此變成了用于控制和補(bǔ)償象差的系統(tǒng)并便于補(bǔ)償作為不對(duì)稱透鏡的側(cè)電子束的象差。由此，在整個(gè)熒光屏上聚焦特性得到了改進(jìn)。另外，電場(chǎng)校正板9和10的上述兩個(gè)側(cè)電子束通孔13和15的每個(gè)有朝向中央電子束通孔12和14的圓弧，其曲率半徑小于遠(yuǎn)離中央電子束通孔12和14的圓弧曲率半徑。
采用根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的電場(chǎng)校正板9和10，與現(xiàn)有電子槍安裝相比，通過現(xiàn)有安裝夾具的安裝精度得到了很大的改善，因?yàn)殡娮邮装▓A弧，因此便于通過圓形電子束通孔和不對(duì)稱半徑的側(cè)電子束通孔13或15的裝置得到象差的精確校正，并進(jìn)一步便于主透鏡的設(shè)計(jì)。
在圖4和5中，上述側(cè)電子束通孔13、15和17通過偶數(shù)直線將上述多個(gè)圓弧相連形成。另外，如圖4和5所示，電場(chǎng)校正板9和10的上述側(cè)電子束通孔13、15和17的每個(gè)具有靠近中央電子束通孔12、14或16的鑰匙孔形，和遠(yuǎn)離中央電子束通孔12、14或16的圓弧型。即，上述側(cè)電子束通孔13、15和17的每個(gè)的形狀在與每個(gè)側(cè)電子束通過軸相垂直的線的一側(cè)形成鑰匙孔形，在垂直線的另一側(cè)形成圓弧型。放置在聚焦電極6上的電場(chǎng)校正板9的所有三個(gè)電子束通孔12和13可制成鑰匙孔形。
同時(shí)，可選擇構(gòu)成放置在聚焦電極6上的電場(chǎng)校正板9的上述三個(gè)電子束通孔的每個(gè)圓弧半徑小于構(gòu)成放置在加速電極7上的電場(chǎng)校正板10的上述三個(gè)電子束通孔的每個(gè)相應(yīng)圓弧的半徑。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在用于彩色陰極射線管的串聯(lián)式電子槍中，通過形成鑰匙型和非對(duì)稱圓弧型的電場(chǎng)校正板9和10的三個(gè)電子束通孔，安裝特性得到了極大改善，并且與現(xiàn)有的橢圓型三個(gè)電子束通孔11相比，通過非對(duì)稱圓弧裝置，主透鏡的象差得到了補(bǔ)償。因此，大大改善了整個(gè)熒光屏的聚焦特性。
而且，充電和電壓阻抗特性也得到了改進(jìn)。在現(xiàn)有的主透鏡電極中，通過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過來加大了垂直孔隙，因此降低了電壓阻抗的特性。在本發(fā)明中，該特性可以得到改進(jìn)，因?yàn)楦淖兞丝紫兜拇┩阜较?。同樣，因?yàn)樵谥魍哥R電極上沒有形成毛刺并且電極靠近頸部?jī)?nèi)壁，某些電子漂移通過主透鏡的空隙到達(dá)頸部?jī)?nèi)壁，因此導(dǎo)致充電漂移。在本發(fā)明中，通過對(duì)主透鏡電極增加大約1.2mm長(zhǎng)度的毛刺可去除這種充電漂移。
同樣，在聚焦分級(jí)質(zhì)量中，在水平和垂直方向上通過加大電子束核的尺寸并且改變像散板電極的形狀可降低像散。通過改變電極間空隙可優(yōu)化水平和垂直方向上光斑的尺寸。
上述改進(jìn)通過實(shí)際施加IK＝120μA和IK＝200μA各個(gè)陰極電流來實(shí)現(xiàn)，其與現(xiàn)有電子槍的比較如下表所示IK＝120μA(現(xiàn)有技術(shù))
IK＝120μA(本發(fā)明) IK＝200μA(現(xiàn)有技術(shù)) IK＝200μA (本發(fā)明)
圖6a是常規(guī)的電子束光斑的形狀圖，表示弱聚焦。在圖6b中表示根據(jù)本發(fā)明的電子束光斑的形狀圖，電子束的核心部分增加而電子束的光暈降低，因此與現(xiàn)有電子槍相比大大改善了聚焦和光斑特性。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例如上所示，通過電場(chǎng)校正板9和10上的鑰匙孔形中央電子束通過空隙12或14和不對(duì)稱圓形的兩個(gè)側(cè)電子束通過空隙13或15等裝置，電子槍的安裝特性和整個(gè)熒光屏的聚焦特性通過對(duì)主透鏡象差的補(bǔ)償?shù)玫搅舜蟠蟮母纳啤?br> 雖然本發(fā)明參考特定的實(shí)施例進(jìn)行特定的顯示和描述，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白不背離本發(fā)明精神和范圍的不同形式和細(xì)節(jié)的變化都是有效的。
權(quán)利要求
1.用于彩色陰極射線管的串聯(lián)式電子槍，它包括用于產(chǎn)生并引導(dǎo)三束電子束朝向熒光屏路徑的電子束發(fā)生裝置，和用于聚焦從上述電子束發(fā)生裝置發(fā)射的三束電子束的大孔隙型主透鏡，其特征在于主透鏡形成于一個(gè)聚焦電極(6)和一個(gè)加速電極(7)之間；和電場(chǎng)校正板(9)和(10)設(shè)置在電子束通過軸垂直方向上的聚焦電極(6)和加速電極(7)的每個(gè)中，并分別有成行排列的三個(gè)電子束通孔，上述三個(gè)孔隙至少包括一個(gè)關(guān)于中央電子束通過軸的垂線對(duì)稱的鑰匙孔形中央電子束通孔，和兩個(gè)側(cè)電子束通孔，每個(gè)由多個(gè)不同曲率半徑的圓弧定義，其中圓弧之間相互連接，并且關(guān)于每個(gè)側(cè)電子束通過軸的垂線對(duì)稱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的串聯(lián)式電子槍，其特征在于電場(chǎng)校正板的上述兩個(gè)側(cè)電子束通孔的每一個(gè)有朝向中央電子束通孔的圓弧，其曲率半徑小于遠(yuǎn)離中央電子束通孔的圓弧曲率半徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的串聯(lián)式電子槍，其特征在于上述電子束通孔的上述多個(gè)圓弧由偶數(shù)條直線相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的串聯(lián)式電子槍，其特征在于電場(chǎng)校正板的上述兩個(gè)側(cè)電子束通孔的每一個(gè)有朝向中央電子束通孔的鑰匙孔形和遠(yuǎn)離中央電子束通孔的圓弧形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的串聯(lián)式電子槍，其特征在于電場(chǎng)校正板的上述兩個(gè)側(cè)電子束通孔的每一個(gè)在每個(gè)側(cè)電子束通過軸的垂線一側(cè)具有鑰匙孔形，并在每個(gè)側(cè)電子束通過軸垂線另一側(cè)具有圓弧形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一個(gè)的串聯(lián)式電子槍，其特征在于放置在聚焦電極(6)中的構(gòu)成電場(chǎng)校正板上述三個(gè)電子束通孔的每個(gè)圓弧半徑最好小于放置在加速電極(7)中的構(gòu)成電場(chǎng)校正板上述三個(gè)電子束通孔的每個(gè)圓弧半徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的串聯(lián)式電子槍，其特征在于放置在聚焦電極(6)中的電場(chǎng)校正板(9)的上述三個(gè)電子束的每個(gè)具有鑰匙孔形。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于彩色陰極射線管的串聯(lián)式電子槍,改進(jìn)了裝配特性并補(bǔ)償了例如像散的象差,因此實(shí)際上改進(jìn)了整個(gè)熒光屏的聚焦特性。在串聯(lián)式電子槍中,主透鏡形成在聚焦電極6和加速電極7之間;電場(chǎng)校正板9和10以垂直于電子束通過軸的方向安放在聚焦電極6和加速電極7的每個(gè)上,并且分別具有成行排列的三個(gè)電子束通孔,三個(gè)孔隙至少包括一個(gè)以中央電子束通過軸的垂線相對(duì)稱的鑰匙孔形中央電子束通孔和每個(gè)由多個(gè)不同曲率半徑的圓弧定義的兩個(gè)側(cè)電子束通孔,其中圓弧之間相互連接,并且以每個(gè)側(cè)電子束通過軸的垂線對(duì)稱。
文檔編號(hào)H01J29/48GK1355927SQ00807540
公開日2002年6月26日 申請(qǐng)日期2000年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月19日
發(fā)明者權(quán)五沼 申請(qǐng)人:奧利安電氣有限公司