專利名稱: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)明涉及一種彩色陰極射線管(CRT)的電子槍,特別是一種改善了電極的結(jié)構(gòu)和形狀以減小影響電子束聚焦的光點直徑的彩色陰極射線管的電子槍。
背景技術(shù):
圖1是一個相關(guān)陰極射線管示意性結(jié)構(gòu)圖。
參照圖1,在陰極射線管的串列式電子槍上設(shè)置著多個電極。這些電極按照預(yù)定的間隔、與電子束13的路徑呈垂直方向設(shè)置,以使在陰極3處產(chǎn)生的電子束13可以按照預(yù)定的強度到達(dá)熒光屏17上。
詳細(xì)地說,所述多個電極包括一個第一電極4,它是三個陰極3的一個共同格柵,而另外三個陰極3與所述陰極3相隔開設(shè)置;一個第二電極5,它與第一電極4之間有一個預(yù)定間隔;一個第三電極6;一個第四電極7;一個第五電極8和一個第六電極9。
此外,在第六電極9上設(shè)置有屏蔽罩10,它帶有BSC11,用于電子槍和陰極射線管之間的電氣連接,以及將電子槍固定在陰極射線管的頸部。
現(xiàn)在介紹電子槍的工作方式。在電子槍中,電子通過陰極3的加熱器2從陰極射線管的心柱1發(fā)射出去。電子束13受第一電極4,即控制電極,的控制;由第二電極5,即加速電極,進(jìn)行加速;并且由一個在第二電極5、第三電極6、第四電極7和第五電極8之間形成的全空間聚焦透鏡進(jìn)行部分聚焦和加速。
電子束主要是通過第六電極9和第七電極10被聚焦和加速的。第六電極9與偏轉(zhuǎn)信號同步,形成一個四極透鏡,用于補償由偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的象散現(xiàn)象,它接收一個可變化的電壓并且它是一個主要的透鏡構(gòu)成電極,被稱為聚焦電極。第七電極10是一個陽性電極,電子束通過在熒光面16內(nèi)側(cè)形成的一個蔭罩板15,并且撞擊在熒光面16上,造成發(fā)光。
偏轉(zhuǎn)線圈12安裝在電子槍的外部,用于偏轉(zhuǎn)電子槍發(fā)射的電子束13到熒光屏17的整個面上,從而形成熒光屏。
與電路里的圖像信號同步的速度調(diào)制線圈18位于裝有相關(guān)電子槍8的陰極射線管的頸部。作為本發(fā)明的一個主要方面,速度調(diào)制線圈18用于縮小光點直徑。
在電子槍的設(shè)計特性方面,透鏡的放大作用、空間電荷排斥力和主透鏡的球面象差都會影響熒光屏上的光點直徑。
現(xiàn)在對這些特性作詳細(xì)說明。
由于透鏡的放大作用而引起的光點直徑Dx的變化很少用來作為電子槍的設(shè)計因素,并且其效果也是不明顯的,因為電子槍的基本電壓狀況、焦距和長度已經(jīng)預(yù)先確定了。
空間電荷排斥力是一種由于電子束中電子的排斥和碰撞而產(chǎn)生的光點直徑放大現(xiàn)象。為了限制由于空間電荷排斥力而產(chǎn)生的光點直徑Dst的放大,最好將電子束的進(jìn)展角(在下文中稱“擴散角”;α)調(diào)定為增大。
在所述主透鏡的球面象差特性方面,光點直徑Dic被放大的原因是由于穿過透鏡的根軸的電子和穿過其原始軸的電子之間的焦距差而造成的。與空間電荷排斥力相反,當(dāng)入射到主透鏡的電子束的擴散角減小時,在熒光屏上形成的光點直徑變小。
正如上面介紹的那樣,作為三種因素的總結(jié),熒光屏上的光點直徑Dt可以用下面的公式表示Dt=(Dx+Dst)2+Dic2‾]]>特別應(yīng)該提到的是,已有人建議一種將主透鏡的直徑放大的方法來減小空間電荷排斥力和球面象差。
由于主透鏡的直徑被放大了,如果一個帶有大擴散角的電子束入射來,由球面象差而造成的光點的放大就會被限制住,并且空間電荷排斥力在穿過主透鏡體后減弱,從而在熒光屏上形成小的光點。
圖2中的曲線表示的是光點直徑隨著主透鏡的直徑的變化而變化的試驗結(jié)果。
如圖2中的曲線圖所示,當(dāng)主透鏡的直徑加大時,由于球面象差而造成的光點直徑的放大受到限制,從而減小了熒光屏上的光點直徑。
通常,接收高電壓的第五電極和接收可變電壓并與偏差信號同步的第六電極被稱作聚焦電極。聚焦電極的長度是確定電子槍電壓比(%聚焦/高電壓)的一個主要因素。在這里,第六電極用于補償偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的象散。當(dāng)不需要提高外圍熒光屏部位的分辨率和清晰度時,第六電極可以不用。
曾經(jīng)有人提出過一些將主透鏡體放大的方法,例如用機械方法將主透鏡形成電極的孔的直徑開大,以及用增大靜電場控制電極的深度的方法對透鏡進(jìn)行修正。
由于頸部的直徑只有φ29.1毫米,用機械方法將電極的孔的直徑擴大幾乎是不可能的,因而難于改善聚焦的質(zhì)量。
因此,為了縮小熒光屏上的光點直徑和提高分辨率,可以適當(dāng)?shù)乜刂乞?qū)動陰極射線管的底盤的一個電路,使得在熒光屏上進(jìn)行電子束掃描的圖像信號的差動信號與帶有電子槍的陰極射線管的頸部組件的線圈同步,并且電子束在一偏轉(zhuǎn)速度上由偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)磁場所均衡調(diào)制。結(jié)果,熒光屏的分辨率和清晰度得到改善。
圖3是表示速度調(diào)制線圈的工作原理的示意圖。
為了在電路上優(yōu)化提高分辨率的方法,必須使接收固定聚焦電壓的電極的總長度足夠短,并且要準(zhǔn)備充分的間隔,以便使與線圈的圖像信號同步的電流所產(chǎn)生的速度調(diào)制磁場可以被有效地穿入。
相關(guān)電子槍的結(jié)構(gòu)不適合最大限度地提高線圈的效能。
總的來說,要把由線圈產(chǎn)生的磁場的中心置于接收相對較高電壓的第五電極的附近。該電極的長度按照設(shè)計中所需的電壓比而增大。
與調(diào)整小的元件相比,增大電極的長度可以降低生產(chǎn)費用,并且可以簡化生產(chǎn)程序。
但是,簡單地采用長電極的電子槍結(jié)構(gòu)會減低由線圈的磁場產(chǎn)生的速度調(diào)制的效能,從而限制了分辨率的提高。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目標(biāo)是提供一個電子槍,它可以最大限度地提高與圖像信號的差動信號同步的速度調(diào)制線圈的操作,其方法是,在包括一個陽極和多個陰極的主要電極中至少一連串放置兩個接收固定聚焦電壓的聚焦電極;以及在接收固定聚焦電壓的聚焦電極之間保持適當(dāng)?shù)拈g隔。
為達(dá)到上述目標(biāo),在一個含有一個向熒光屏發(fā)射電子束的陰極的陰極射線管中,一個電子槍在熒光屏一側(cè)有一個陽電極并且在陰極一側(cè)有多個聚焦電極,一個速度調(diào)制線圈將聚焦電極的一個位置用作磁場中心,該線圈被安置在陰極射線管的頸部并與電路的圖像信號同步,該電子槍包括至少兩個接收固定聚焦電壓的主要電極的聚焦電極,其中,當(dāng)聚焦電極的長度的總和為“L”并且該電極的間隔的總和為“g”時,滿足關(guān)系式“(g×100)/L=5~30(%)”。
在本發(fā)明的一個方面,通過最大程度使熒光屏光點直徑在水平方向上縮小15-30%,提高了熒光屏的分辨率。
從下文中結(jié)合附圖所作的詳細(xì)說明,本發(fā)明的上述目標(biāo)、特點和優(yōu)點將會更加明晰。這些附圖是圖1是一個普通陰極射線管的示意圖;圖2是一個光點直徑隨著主透鏡直徑的變化而變化的曲線圖;
圖3是速度調(diào)制線圈的工作原理圖;圖4a-圖4d是一個相關(guān)電子槍和一個按照本發(fā)明的電子槍的結(jié)構(gòu)圖;圖5a-圖5c表示的是在接收固定聚焦電壓的聚焦電極和與圖像信號的差動信號同步的線圈作用下光點直徑變化的曲線圖;圖6a是按照本發(fā)明的電子槍的結(jié)構(gòu)圖;和圖6b是按照本發(fā)明的包括一個用于施加可變聚焦電壓的電極的電子槍結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案作詳細(xì)說明。在下面的說明中,即使在不同的圖中,也使用相同的參考編號表示同樣的部分。在本說明中定義的一些事物,如一個電路的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和元件,僅僅是為了有助于對本發(fā)明全面的理解,而沒有其它的意思。因此,很顯然,沒有那些定義事物,同樣可以實施本發(fā)明。而且,對于人們已經(jīng)熟知的功能和結(jié)構(gòu)在此不做詳細(xì)說明,因為它們會在毫無必要的細(xì)節(jié)上使本發(fā)明很不明確。
為了優(yōu)化速度調(diào)制線圈提高分辨率的方法,在其中設(shè)置有速度調(diào)制線圈產(chǎn)生的磁場中心并且接收一個固定聚焦電壓的聚焦電極的長度必須增加一個高電壓的比例。此外,電極的間隔必須被充分地考慮,以便與速度調(diào)制線圈的圖像信號相同步的電流所產(chǎn)生的速度調(diào)制磁場可以被有效地穿入。
與圖1中的相關(guān)電子槍相類似,本發(fā)明的電子槍主透鏡結(jié)構(gòu)包括多個有三個電子束共用的開放式組件的電極,一個具有三個電子束通過孔的板狀靜電場控制電極,和一組帽形層疊電極。所述一組電極通過焊接處理電力地連接在一起的,用于接收一個高電壓和一個與偏轉(zhuǎn)信號同步的可變電壓。
在含有一個位于熒光屏一側(cè)的陽極和多個位于陰極一側(cè)的聚焦電極的主要電極中,聚焦電極又被分為一施加可變的聚焦電壓的電極和其它的施加固定聚焦電壓的電極。
至少應(yīng)該有兩個施加固定聚焦電壓的聚焦電極。
圖4a和圖4b是相關(guān)電子槍的結(jié)構(gòu)圖;圖4c是按照本發(fā)明將接收固定聚焦電壓的聚焦電極28排成一行的電子槍的結(jié)構(gòu)圖。
圖4d是按照本發(fā)明制造的電子槍的結(jié)構(gòu)圖。在該電子槍中,接收可變聚焦電壓的聚焦電極31和接收固定聚焦電壓的聚焦電極28被排成一行。
在圖4c所示的電子槍中,設(shè)置有接收圖像信號的陰極23;收集從陰極23發(fā)射的電子并且能夠使電子射向熒光屏的第二電極25;以及當(dāng)與施加電子束給陰極的圖像信號相應(yīng)的電壓沒有被傳輸時用于防止電子發(fā)射的第一電極24。此外,還設(shè)置有用于施加比較高電壓的第三電極26;用于施加比較低電壓的第四電極27;以及用于施加比較高固定電壓的聚焦電極28a、28b和28c。
利用一個接收高電壓的第九電極29形成的主透鏡對熒光屏掃描電子束。
與圖4c中的電子槍相比較,圖4d中的電子槍進(jìn)而還包括一個用于形成與偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)信號同步的四重透鏡的第八電極31,用于施加可變聚焦電壓和補償由偏轉(zhuǎn)線圈磁場產(chǎn)生的象散。
通過第八電極31和接收高電壓的第九電極29形成的主透鏡對熒光屏掃描電子束,從而形成陰極射線管的熒光屏。
圖6是按照本發(fā)明的包括一個用于施加固定聚焦電壓的聚焦電極的電子槍的結(jié)構(gòu)圖。
其中主要電極包括陽極電極29和聚焦電極28。聚焦電極28由用于施加可變聚焦電壓的電極31和用于施加固定聚焦電壓的電極28組成。
與圖4c和圖4d中的聚焦電極28a、28b和28c一樣,至少有兩個用于施加固定聚焦電壓的聚焦電極28被排成一行。聚焦電極28的長度之和(L)的范圍是從4毫米至30毫米。
在這里,當(dāng)假定聚焦電極28的間隔g1和g2之和是“g”,則應(yīng)滿足“(g×100)/L=5~30(%)”。
用于接收固定聚焦電壓并滿足上述方程式的聚焦電極28的試驗結(jié)果見圖5a至圖5c中的曲線圖。
圖5a至圖5c中顯示的是在接收固定聚焦電壓的聚焦電極和與圖像信號的差動信號同步的線圈的作用下光點直徑的變化情況。
圖5a中的曲線圖表示的是電子槍電極的間隔的數(shù)目,特別是被置于線圈工作磁場中心并且接收固定聚焦電壓的聚焦電極的間隔的數(shù)目,也就是圖4中第五電極28a、第六電極28b和第七電極28c的間隔的數(shù)目,以及由于線圈的速度調(diào)制磁場而使熒光屏光點縮小的數(shù)值。間隔的數(shù)目增加的越多,所取得的效果就越好。
圖5b中的曲線表示的是聚焦電極28的間隔的長度和由于線圈的速度調(diào)制磁場而使熒光屏光點縮小的數(shù)值。當(dāng)所述間隔的長度的范圍是從0.6至1.2毫米時,線圈的工作效能達(dá)到最大值。
圖5c中的曲線圖表示的是電子槍的總長度和線圈的速度調(diào)制磁場的關(guān)系。插入到陰極射線管里的電子槍有一個比例周期。
按照圖5a至圖5c的數(shù)據(jù),聚焦電極28的間隔的數(shù)目至少是一個,并且間隔的長度最好是在0.6至1.2毫米的范圍內(nèi)。雖然總長度長的電子槍是有利的,但是超過一個特定的水平,它也會沒有效果。
當(dāng)在上述條件下進(jìn)行制作和測量時,熒光屏上光點的尺寸在水平方向上可以被縮小大約15%到30%。
按照本發(fā)明,為了縮小對聚焦有顯著影響的光點直徑,將接收固定聚焦電壓的聚焦電極的整個長度保持不變,將聚焦電極分成至少兩個加相同電壓的電極,并且使聚焦電極的間隔在0.6至1.2毫米的范圍內(nèi),從而使熒光屏上光點的直徑在水平方向上縮小15%到30%。
而且,提供這種電子槍只需要很少的費用和很短的周期,可以預(yù)先改善聚焦質(zhì)量。
雖然結(jié)合本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方案對本發(fā)明作了展示和說明,但是熟悉該項技術(shù)的專家們應(yīng)該理解,在不違反本文件所附的權(quán)利要求中所定義的本發(fā)明的范圍和精神的前提下,可能會出現(xiàn)各種形式和細(xì)節(jié)方面的改變。
權(quán)利要求
1.一個陰極射線管,該陰極射線管含有一個向熒光屏發(fā)射電子束的陰極;一個在熒光屏一側(cè)有一個陽電極和在陰極一側(cè)有多個聚焦電極的電子槍;一個將聚焦電極的一個位置用作磁場中心的速度調(diào)制線圈,該線圈被安置在陰極射線管的頸部并與電路的圖像信號同步;該電子槍包括至少兩個接收固定聚焦電壓的主要電極的聚焦電極,其中,當(dāng)聚焦電極的長度的總和為“L”并且該電極的間隔的總和為“g”時,滿足“(g×100)/L=5~30(%)”。
2.如權(quán)利要求1的方法,其特征在于,“L”滿足下列條件“4毫米<L<30毫米”。
3.如權(quán)利要求1的方法,其特征在于,“g”滿足下列條件“0.6毫米<g<1.2毫米”。
4.如權(quán)利要求1的方法,其特征在于,所述聚焦電極的數(shù)目是三個。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種彩色陰極射線管用的電子槍。為了有效地穿透速度調(diào)制線圈的速度調(diào)制磁場,至少應(yīng)該有兩個接收固定聚焦電壓的主要電極的聚焦電極在電子槍中排成一行。當(dāng)所述聚焦電極的長度之和為“L”并且所述電極的間隔之和為“g”時,滿足“(g×100)/L=5~30(%)”。
文檔編號H01J29/58GK1405830SQ0212789
公開日2003年3月26日 申請日期2002年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月14日
發(fā)明者金閏鎮(zhèn) 申請人:Lg飛利浦顯示器(韓國)株式會社