專利名稱：制造電子槍的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于彩色顯像管的電子槍的制造方法，其中通過將一些電極固定在串接桿上串接形成串接單元，從電子傳輸方向上看，所述串接單元循序地包括電子束形成部分和主聚焦部分，該主聚焦部分具有聚焦電極和陽電極，在下一步步驟中，使定心罩和陽電極相連。
本發(fā)明還涉及一種用于彩色顯像管的電子槍，它具有至少一個陰極、一個串接單元，從電子的傳播方向看，該串接單元順序包括一些電極，具有電子束形成部分和主聚焦部分，該主聚焦部分具有聚焦電極和陽電極，電子槍還包括和陽電極相連的定心罩。
本發(fā)明也涉及一種配備有這種電子槍的彩色顯像管。
背景技術(shù)：
美國專利文獻US4,678,964介紹了一種在開始段落中所述的電子槍。在該專利說明書中，所述電子槍配備有場矯正元件。該矯正元件和定心罩相連，通過焊接，該輔助裝置被連接到所述串接單元上，該串接單元包括電子束形成部分和主聚焦部分的電極。這個場矯正元件的主要功能是調(diào)整電子槍的中央電子束和側(cè)電子束的像散性。此外，該場矯正元件可以被用于執(zhí)行聚焦校正。
美國專利US4,678,964所介紹的電子槍具有如下缺點，用于裝配該場矯正元件的制造方法缺乏用于使用場矯正元件可能性所需的精度。在常規(guī)的電子槍中，所述場矯正元件是深拉延元件并被焊接到同樣是深拉延元件的定心罩上，通過焊接，將該輔助裝置和主聚焦部分的陽電極相連。這種方法導(dǎo)致場矯正元件相對于至主聚焦部分的距離，以及圍繞電子槍縱向軸線的轉(zhuǎn)動存在相對大的位置誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制造電子槍的制造方法，和現(xiàn)有技術(shù)相比，在該電子槍內(nèi)，場矯正元件的位置精度被顯著地改善了。
根據(jù)本發(fā)明，利用本發(fā)明的制造方法可以實現(xiàn)這個目的，該方法的特征是，主聚焦部分還包括定位于陽電極和定心罩之間的附加電極，該附加電極被安裝在串接單元上。
本發(fā)明基于這種認識，即在制造期間，如果采用和組成電子槍的電子束形成部分和主聚焦部分的其它電極相似的方式處理附加電極，場矯正元件的位置精度被極大地改善。這意味著，附加電極將是串接單元的一部分。在串接操作期間，通過將所述電極在穿過開口的對中銷上排成一列，定位這些電極，或提供給所述電極外部基準，該外部基準確保電極沿著它們的周向固定。在串接操作期間，通過在不同電極之間設(shè)置墊片，保證電極之間的間距，當利用串接桿將這些電極彼此固定在一起后，可以將所述墊片拆除。這個工序?qū)е掠糜陔娮訕尩拇訂卧诓煌姌O之間的間距和各自電極的轉(zhuǎn)動方面具有極高程度的精度。
在一個最佳實施例中，附加電極和陽電極電連接。
通過使附加電極和陽電極連接，例如利用小導(dǎo)線或帶子連接這兩個元件之間，可以采用和現(xiàn)有技術(shù)電子槍相同的方式使用電子槍，并不需要附加電壓驅(qū)動附加電極。
進一步的實施的特點是，所述附加電極包括矩形開口。
在實踐中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果最佳地組合主聚焦部分和附加電極，一個用于附加電極的簡單的矩形開口結(jié)構(gòu)通常能實現(xiàn)這些要求。
在另一個實施例中，陽電極具有一個帶開口的平面，附加電極和陽電極的帶開口的平面之間的距離比1.5毫米小。
為了更有效，附加電極必須定位于陽電極的附近，由于它必須影響穿過陽電極的開口的電場。在實踐中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當和陽電極的帶開口的平面之間的距離大于1.5毫米時，附加電極喪失了它的效力。
在另一個實施例中，附加電極和陽電極的帶開口的平面之間的距離為0.7毫米。
這個距離確保利用一種適當和有效的方式影響主聚焦部分后面的電場，同時較小的距離導(dǎo)致主聚焦部分自身電場的改變。這將損壞主聚焦部分的特性。
本發(fā)明還涉及一種電子槍，通過利用上述制造電子槍的方法，獲得其特性，本發(fā)明還涉及一種配備有這種電子槍的顯像管。


通過下文接合附圖對本發(fā)明的非限制性示例所進行的說明，本發(fā)明的這些方面和其它方面將變得更加清楚。
圖1是一個彩色顯像管的橫截面視圖；圖2是一個現(xiàn)有技術(shù)顯像管的示意性半透明分解視圖；圖3A和3B分別是側(cè)視圖和俯視圖，分別顯示了現(xiàn)有技術(shù)的電子槍；圖4A和4B分別是側(cè)視圖和俯視圖，分別顯示了根據(jù)本發(fā)明的電子槍；圖5是側(cè)視圖，詳細顯示了根據(jù)本發(fā)明的電子槍；圖6A和6B是透視圖，顯示了在主聚焦區(qū)域和附加電極內(nèi)所使用的電極；圖7是一個圖表，顯示了作為附加電極和陽電極之間間距的函數(shù)的有效透鏡直徑；圖8是一個圖表，顯示了作為附加電極的垂直開口尺寸的函數(shù)的有效透鏡直徑。
具體實施例方式
圖1所示的彩色顯像管1包括被抽成真空的玻璃外殼2具有顯示窗口3、漏斗型部分4和頸部5。顯示窗口3的外側(cè)可以是曲線的或平的。在顯示窗口3的內(nèi)側(cè)，可以設(shè)置屏幕6，屏幕6具有由能夠發(fā)出不同顏色例如紅、綠和藍的熒光物質(zhì)的線或點的圖案。陰罩12位于距屏幕6一定距離的位置，可以具有圓形或細長孔。在顯像管操作期間，被設(shè)置在頸部5并通過引線13和外部電源相連的電子槍10發(fā)出電子束7、8、9，通過陰罩12，將所述電子束投射到屏幕6上，從而所述電子束撞擊上述會發(fā)光的熒光物質(zhì)。電子束7、8和9彼此之間具有一定夾角地運動，因此確保在陰罩到屏幕的正確距離內(nèi)，電子束7、8和9僅僅撞擊相關(guān)顏色的熒光物質(zhì)。偏轉(zhuǎn)裝置11確保電子束7、8和9對稱地掃描屏幕6。
術(shù)語電子槍不應(yīng)該局限于有限的含義。并不局限于如應(yīng)用于用于說明本發(fā)明的彩色顯象管中。例如，本發(fā)明也可以適用于單色管，其中電子槍僅僅產(chǎn)生一束電子束。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)的電子槍10的示意性分解視圖。電子束形成部分由電極20形成，同時主聚焦部分被電極21形成。在這個示例中，電子束形成部分20包括三個電極，但是這對于本發(fā)明來說是不重要的，也可以使用其它結(jié)構(gòu)。在這個示例中，主聚焦部分21是一個包括聚焦電極21f和陽電極21a的透鏡。在串接操作期間，電子束形成部分20的電極和主聚焦部分21的電極位于串接夾具上，彼此之間的距離是規(guī)定的距離。通過托架28，它們和串接桿27相連。所述托架28可以和所述電極是一體的或是一個在串接操作之前與電極分開的單獨的元件。在加工期間，通常由玻璃制成的串接桿被加熱并壓在托架28上。冷卻之后，被稱作串接單元29的電子槍10的元件從串接夾具中取出。在后續(xù)工序中，將場矯正元件22和定心罩23安裝在串接單元29上。通常這個場矯正元件22在扁平部分24上具有矩形開口，即用于電子槍10的中央電子束的開口26和用于側(cè)電子束的開口25。如美國專利US4,678,964所述，使用場矯正元件調(diào)整電子槍的像散性級別。所述像散性是在水平方向和垂直方向上主聚焦部分21的透鏡光焦度的差別。主聚焦部分21的透鏡光焦度可以被表示成在屏幕6上獲得聚焦的電子亮點所需的聚焦電壓。因此，所述像散性也可以被表示成電壓，即獲得聚焦在水平方向上的電子亮點所需聚焦電壓和獲得聚焦在垂直方向上的電子亮點所需聚焦電壓之間的差值。
場矯正元件22通常是深拉延元件并被焊接在定心罩23上，然后這個子組件被定位在主聚焦部分21的陽電極21a上。這種結(jié)構(gòu)對制造過程中的公差極為敏感。從具有場矯正電極22的開口25、26的平面到主聚焦部分21的距離并不精確，由于這段距離被兩個深拉延元件確定，也就是陽電極21a和場矯正電極22。此外，場矯正電極22圍繞z軸線的轉(zhuǎn)動顯示了公差，由于具有現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)，所述公差很大。由于在現(xiàn)有技術(shù)的電子槍中，場矯正電極22主要用于像散性矯正，這種形式是可以接受的。
當然，電子槍10還配備有用于產(chǎn)生電子束7、8和9的陰極，所述電子束進入電子束形成部分20。此外，電子槍10還配備有包含引線13的底部，一些引線用于和外部電源相連，以便向電極供應(yīng)能量。
圖3A和3B分別是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電子槍10的側(cè)視圖和俯視圖。這個示例顯示了具有多個電極的電子束形成部分20，但是這和本發(fā)明無關(guān)。兩個主透鏡電極21f和21a具有帶開口的平面32和凸緣33，這可以從圖2中看到。圖3的電子槍也可以包括額外的透鏡31，例如在聚焦電極21f內(nèi)的動態(tài)四極，但是這不是本發(fā)明所需要的。這個圖還顯示了和定心罩23相連的定心彈簧30，應(yīng)該注意的是，電子槍10的軸線基本上和彩色顯像管1的軸線一致。
圖4A和4B分別是根據(jù)本發(fā)明的電子槍的側(cè)視圖和俯視圖。在這個電子槍10中，主聚焦部分21的結(jié)構(gòu)和制造方法已經(jīng)被改變。該主聚焦部分21在圖5和圖6A、6B中被更詳細地顯示。該主聚焦部分21由兩個具有開口的板40、43構(gòu)成，在這兩個板上都配備有凸緣形狀部分41、42。所述凸緣形狀部分41、42定位成彼此相對，被主透鏡間隙47隔開。聚焦電極21f包括帶開口的板40和凸緣形狀部分41，同時陽電極21a包括帶開口的板43和凸緣形狀部分42。帶開口的板40、43包括用于將這些電極緊固在串接桿28上的托架。如圖6A所示，板40和43上的開口50、51可以是圓形的、橢圓形的、長方形的、或其它滿足主透鏡所需的凸起的形狀這些是設(shè)計時的一件事。
在根據(jù)本發(fā)明的電子槍10中，附加電極44的結(jié)構(gòu)已經(jīng)被改變，電極44是一個具有開口52、53的板并配備有用于串接操作的托架28。所述開口52、53可以是矩形的，但是也可以是其它形狀，例如橢圓形或長圓形。通過墊圈45，定心罩23可以被連接到附加電極44上。
這種構(gòu)制電子槍10的方法確保附加電極相對于主聚焦部分21準確地定位。在串接操作期間，利用這兩個電極之間的墊片，調(diào)整陽電極21f的帶開口的板43和附加電極44之間的距離46。例如在串接操作期間，利用一種使用突起55的外參照系，通過準確地固定電極，可以阻止電極在板44的平面內(nèi)也就是xy平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動。這種用于制造電子槍的外參照系在美國專利US5,052,966和US5,235,241中被介紹。另一種方案是，在串接操作期間，通過使用穿過開口的定心銷，對電極進行定位。
根據(jù)本發(fā)明的制造電子槍10的方法確保包括附加電極44的主聚焦部分21的準確的定位。這使充分地利用附加電極44以便改善主聚焦部分21的特性成為可能，這對現(xiàn)有技術(shù)是重大的改善。在現(xiàn)有技術(shù)的電子槍中，附加電極21的很差的定位精度限制它的使用，也就是限制使用場矯正元件，該場矯正元件僅僅調(diào)整像散性級別。根據(jù)本發(fā)明，附加電極44變成主聚焦部分21的主要部分，因此它被稱作主透鏡場鏡相器(MFM)。
通常，附加電極22配備有和陽電極21a相同的電壓。MFM44的新結(jié)構(gòu)也使這個電極具有和陽電極21a不同的電壓成為可能。例如通過為電子槍10設(shè)置一個內(nèi)分壓器，可以實現(xiàn)這個目的。
為了說明由于使用本發(fā)明而出現(xiàn)的可能性，這通過整體優(yōu)化組合主聚焦部分21和附加電極或MFM44示出，可以獲得具有改進透鏡質(zhì)量的電子槍或具有相同透鏡質(zhì)量的較短的電子槍。
利用它的有效的透鏡直徑，控制主聚焦部分21的質(zhì)量。除了物理透鏡直徑之外，即主透鏡電極的板40和43上的開口尺寸，兩個有效透鏡直徑可以被計算。第一個是用于放大的有效透鏡直徑，由Dm表示。這個透鏡直徑確定主聚焦部分21的放大率，從而確定聚焦電壓。這是對電子槍10長度的直接測量。第二個是用于球面像差的透鏡直徑，由Dsa表示，確定屏幕6上的電子亮點的質(zhì)量，從而確定彩色顯像管1的分辨率。
在現(xiàn)有技術(shù)的電子槍中，電子槍10的長度總是直接和主聚焦部分21的質(zhì)量有關(guān)。增加電子槍10的長度將降低主聚焦部分21的放大率，導(dǎo)致更高的聚焦電壓、更弱的主聚焦部分21和低的球面像差。這導(dǎo)致彩色顯像管1較好的亮點性能，從而帶來較好的分辨率。
本發(fā)明打破了傳統(tǒng)的束縛，即用于放大的有效透鏡直徑和用于球面像差的有效透鏡直徑之間的聯(lián)系。本發(fā)明顯示，電子槍10可以被這樣設(shè)計，從而在恒定的Dm下具有改進的Dsa，或者換句話說，在相同的槍長度和相同的聚焦電壓下具有改善的分辨率的電子槍10。
通過例子，推導(dǎo)出了電子槍。這個示例描述了具有主聚焦部分21的電子槍，其結(jié)構(gòu)和圖5所示的主聚焦部分21的結(jié)構(gòu)類似。電子束之間的間距也就是中央電子束8和側(cè)電子束7、9之間的距離是6.5毫米。主聚焦部分21被稱作CFL6.5(具有節(jié)距為6.5毫米的合成場透鏡)。當陽電極21a的固定電壓是30kV并且聚焦電極21f的固定電壓是8.19kV時進行計算。此外，主透鏡間隙47被固定在1.1毫米。
在最佳生產(chǎn)過程中，主透鏡場鏡相器44的兩個參數(shù)發(fā)生變化。首先MFM44和陽電極21a的帶開口板43之間的距離46，MFM44內(nèi)的開口52、53之間的距離在水平方向被保持為5.5毫米，在垂直方向被保持在4.0毫米。其次，MFM44內(nèi)的開口52、53的垂直方向尺寸保持水平尺寸恒定為5.5毫米，間距s46是1.5毫米。在設(shè)定這些參數(shù)后，帶開口板40、43中的開口，從而提供滿足要求的主聚焦部分21。這些要求例如是，中央電子束和側(cè)電子束的聚焦條件和像散性級別基本相等。結(jié)果分別顯示在表1和2中，所給定的透鏡直徑Dm，x和Dsa，x僅僅適用于水平方向，因為垂直方向?qū)α咙c性能不重要。表1在MFM內(nèi)當開口尺寸恒定時(5.5*4.0mm2)間距s的變化

表2在間隔s＝1.5毫米的MFM內(nèi)垂直尺寸的變化

這些表顯示，通過改變間隔s46或開口52、53的垂直尺寸，能夠設(shè)計主聚焦部分21，一方面保持用于放大的有效透鏡直徑基本上恒定在7毫米，另一方面，對于兩個變量，改善用于球面像差的有效透鏡直徑大約8％。因此，將間隔s從1.5毫米降低到0.7毫米，引起球面像差8％的改善，同樣將開口52、53的垂直尺寸從5.0毫米降低到3.5毫米。表1和2所示結(jié)果分別在圖7和8中被表示出來。
這個示例顯示主聚焦部分21和MFM44的整體設(shè)計導(dǎo)致電子槍10具有改善的亮點效果，也就是在電子槍10具有恒定長度時，即用于放大的相同的透鏡有效直徑，具有用于球面像差的大的有效透鏡直徑。當然，這種現(xiàn)象也適用于獲得具有相同亮點性能的短的電子槍；在此情況下，聚焦電壓將更低，主聚焦部分21的聚焦作用將更強。
本發(fā)明描述了改善彩色顯像管1的亮點性能的一般方式，即通過整體設(shè)計聚焦部分21和MFM44的組合。然而本發(fā)明并不局限于上述示例。本發(fā)明也適用于其它主要透鏡系統(tǒng)種類，例如歐洲專利EP-B-0725972中所介紹的主透鏡。
總之，上文介紹了一種彩色顯像管1所使用的電子槍10的制造方法。電子槍10配備有位于陽電極21a和定心罩23之間的附加電極44。這個附加電極44是電子槍10的串接單元29的一部分，這確保這個附加電極44相對于至主聚焦部分21距離準確的定位，以及其轉(zhuǎn)動。通過將它作為主聚焦部分21的主要部分，使利用附加電極44改善主聚焦部分21的質(zhì)量成為可能。為此原因，這個附加電極被稱作主透鏡場鏡相器(MFM)44。
已經(jīng)顯示，通過改變MFM44的開口52、53的垂直尺寸或MFM44和主聚焦部分21之間的間距，能夠增加用于球面像差的有效透鏡直徑，同時保持用于放大的有效透鏡直徑恒定。換句話說，改善了電子槍10的亮點性能，同時保持電子槍10的長度不變。著眼于獲得具有良好公差性能的主聚焦部分21所需的精確性，電子槍10的這種新的制造方法更重要。
權(quán)利要求
1.一種用于彩色顯象管(1)的電子槍(10)的制造方法，通過將一些電極(20，21)固定在串接桿(27)串接形成串接單元(29)，從電子傳輸方向上看，所述串接單元循序地包括電子束形成部分和主聚焦部分(21)，該主聚焦部分(21)具有聚焦電極(21f)和陽電極(21a)，在下一步步驟中，使定心罩(23)和陽電極(21a)相連，其特征在于該主聚焦部分(21)還包括位于陽電極(21a)和定心罩(23)之間的附加電極(44)，該附加電極(44)被安裝在串接單元(29)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造電子槍的方法，其特征在于所述附加電極(44)和陽電極(21a)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造電子槍的方法，其特征在于所述附加電極(44)包括矩形開口(52，53)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的制造電子槍的方法，還包括具有帶開口的平面(43)的陽電極(21a)，其特征在于，附加電極(44)和陽電極(43)的帶開口的平面之間的距離(46)比1.5毫米小。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造電子槍的方法，其特征在于附加電極(21)和陽極(43)的帶開口的平面之間的距離(46)是0.7毫米。
6.一種在彩色顯像管(1)內(nèi)所使用的電子槍，其具有至少一個陰極、一串接單元(29)，從電子的傳播方向看，該串接單元(29)順序包括一些電極，具有電子束形成部分(20)和主聚焦部分(21)，該主聚焦部分(21)具有聚焦電極(21f)和陽電極(21a)，該電子槍(10)還包括和陽電極(21a)相連的定心罩(23)，其特征在于所述主聚焦部分(21)還包括位于陽電極(21a)和定心罩(23)之間的附加電極(44)，該附加電極(44)被安裝在串接單元(29)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述電子槍，其特征在于所述附加電極(44)和陽電極(21f)電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述電子槍(10)，其特征在于所述附加電極(44)包括矩形開口(52)、(53)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述電子槍，還包括具有帶開口的平面(43)的陽電極(21a)，附加電極(44)和陽電極(21a)的帶開口的平面(43)之間的距離(46)比1.5毫米小。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述電子槍，其特征在于所述附加電極(44)和陽電極(21a)的帶開口的平面之間的距離(46)是0.7毫米。
11.一種配備有如權(quán)利要求6～10中任一個權(quán)利要求所述電子槍的彩色顯象管(1)。
全文摘要
介紹一種在彩色顯像管(1)內(nèi)使用的電子槍(10)的制造方法。電子槍(10)配備有定位于陽電極(21a)和定心罩(23)之間的附加電極(44)。這個附加電極(44)是電子槍(10)的串接單元(29)的一部分，確保附加電極(44)相對于至主聚焦部分(21)的距離精確定位和轉(zhuǎn)動。通過使附加電吸(44)成為主聚焦部分(21)的主要部分，使利用附加電極(44)改善主聚焦部分(21)的質(zhì)量成為可能。為此原因，附加電極被稱作主透鏡場鏡相器MFM(44)。已經(jīng)顯示，通過改變MFM(44)的開口(52)、(53)的垂直尺寸或MFM(44)和主聚焦部分(21)之間的間距，能夠增加用于球面像差的有效透鏡直徑，同時保持用于放大的有效透鏡直徑恒定。換句話說，改善了電子槍(10)的亮點性能，同時保持電子槍(10)的長度不變。著眼于獲得具有良好公差性能的主聚焦部分(21)所需的精確性，電子槍(10)的這種新的制造方法更重要。
文檔編號H01J29/48GK1397087SQ01804250
公開日2003年2月12日 申請日期2001年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月30日
發(fā)明者R·W·C·范德維肯 申請人:皇家菲利浦電子有限公司