專利名稱：用于陰極射線管電子槍的聚焦透鏡結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于陰極射線管的電子槍，尤其涉及一種用于彩色顯象管的電子槍結(jié)構(gòu)，該彩色顯象管設(shè)計成結(jié)合到具有明顯平的前表面的陰極射線管中。
背景技術(shù)：
設(shè)計為產(chǎn)生彩色圖像的陰極射線管一般包括發(fā)出三束電子束的電子槍，每束電子束設(shè)計成在射線管的屏幕上激發(fā)原色(紅、綠和藍(lán))的熒光材料。
電子束在由偏轉(zhuǎn)裝置產(chǎn)生的偏置場的作用下掃過射線管的屏幕，該偏轉(zhuǎn)裝置也被稱為起偏器，并被固定在射線管的套管上，該偏轉(zhuǎn)裝置包括所述束的縱向和垂直偏轉(zhuǎn)線圈。鐵磁材料的明顯錐形形狀的環(huán)以傳統(tǒng)的方式環(huán)繞偏轉(zhuǎn)線圈，從而將偏轉(zhuǎn)場聚集到適當(dāng)?shù)膮^(qū)域。
一方面，用于彩色顯象管的電子槍由三個陰極構(gòu)成，其表面發(fā)出電子，另一方面，由一系列電極構(gòu)成，至少其中一個電極構(gòu)成帶有下述電極的聚焦透鏡。
這些電極鉆有孔，從而能夠使陰極的電子束穿過并且形成具有成形電子束、加速并使其聚焦在管的屏幕上效果的靜電透鏡。電子束的沖擊由于熒光材料的激發(fā)而在屏幕上形成發(fā)光的標(biāo)記，也被稱為點。
更具體地說，在所謂的自動匯聚的三個直列式電子槍射線管的情況下，三束電子束由于縱向和垂直偏置的磁場的象散性而匯聚在屏幕上的相同點。偏轉(zhuǎn)場的象散性具有使電子束變形并因此使點變形的作用。為了抵消該作用，常用手段是將至少一個象散性靜電透鏡引入形成電子束的區(qū)域中。
而且，在直列束的情況下，由于電極的一體結(jié)構(gòu)，電子聚焦場在側(cè)束與中間束之間是不同的；該聚焦偏差隨著束流的增加而增加，并因此在最終圖像的分辨率上導(dǎo)致較大的退化。該聚焦偏差一般通過使中間孔的直徑相對于側(cè)孔減小而進(jìn)行部分地校正。
不過，目前的趨勢是使射線管的前表面的可見表面盡可能地平整；這一需求導(dǎo)致具有象散性的場更復(fù)雜并且更難于通過聚焦電極的結(jié)構(gòu)進(jìn)行削弱。
本發(fā)明涉及一種用于帶有三個直列式電子束的電子槍的主聚焦透鏡結(jié)構(gòu)，除了其他作用為，便于電子槍的組裝以及獨(dú)立地調(diào)節(jié)所述終端的兩個主要功能-在側(cè)束與中間束之間聚焦的差異-中間束相對于側(cè)束的象散性的差異發(fā)明內(nèi)容為此，根據(jù)本發(fā)明的用于彩色陰極射線的電子槍包括-三個發(fā)射電極和在縱向軸線Z上布置的一系列電極，所述電極設(shè)計為形成并且加速三個直列式電子束，-兩個連續(xù)電極的每個包括三個直列式的孔，一個中心孔和兩個側(cè)孔，這兩個電極形成聚焦透鏡，-所述聚焦透鏡中的至少一個電極包括鉆有三個直列式孔的板，該板偏離所述電極的盡可能接近所述透鏡的第二電極的邊緣，所述邊緣也包括在縱向方向上延伸的內(nèi)周唇部，其特征在于，所述聚焦透鏡中的所述至少一個電極是這樣的，鉆有三個孔的所述板被折疊，使得側(cè)孔布置在與中心孔的平面不同的平面內(nèi)。


本發(fā)明及其各種優(yōu)勢將通過下述說明和附圖更好地得以理解，其中圖1是根據(jù)包含結(jié)合本發(fā)明的陰極射線管的縱向軸的縱向面的剖面圖。
圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電子槍的局部分解輪廓圖。
圖3示出面對構(gòu)成主聚焦透鏡的電極的部件結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖4示出鉆有構(gòu)成本發(fā)明的一部分的直列孔的板的透視圖。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的聚焦電極的透視圖。
圖6示出根據(jù)包含縱向軸和聚焦電極的直列孔的中心的平面的相同電極的剖視圖。
圖7A和7B示出側(cè)孔高度處的剖視圖，表示在平行于縱向軸并且垂直于聚焦電極的孔的對齊方向的平面上、由根據(jù)本發(fā)明的電極結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的等勢線的改進(jìn)圖8示出了本發(fā)明的備選實施例。
具體實施例方式
圖1示出了根據(jù)包含陰極射線管8的縱向軸Z的水平面的剖視圖。該射線管由玻璃包殼10構(gòu)成，該玻璃包殼包括矩形前面板12、漏斗形的后部16和包含根據(jù)本發(fā)明的電子槍26的圓柱套管14。面板12包括前表面18和將前表面連接于漏斗形后部16的外周凸緣20。由熒光材料組成的屏幕22位于前表面18的內(nèi)表面上。該屏幕優(yōu)選地包括用于再現(xiàn)三原色紅、綠和藍(lán)的連續(xù)線。24種顏色的選擇蔭罩一般情況下位于距離熒光屏的預(yù)定距離處。電子槍26發(fā)出三束共面的電子束，所述電子束穿過蔭罩24的開口并且點亮組成屏幕22的發(fā)光線的網(wǎng)絡(luò)。
射線管8設(shè)計成與磁性裝置共同使用以偏轉(zhuǎn)電子束，所述偏轉(zhuǎn)裝置布置在射線管的套管上接近電子槍26的位置處。當(dāng)其進(jìn)行工作時，偏轉(zhuǎn)裝置30使槍26的三束電子束經(jīng)受磁場的作用，使得電子束掃過屏幕22的矩形表面。
圖2和3詳細(xì)示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電子槍，例如美國專利US4583024所述。該電子槍包括兩個玻璃珠(glass bead)32，其功能是支撐電子槍的不同電極。該電子槍包括連續(xù)的三個直列式電極34、控制電極36(G1)、屏幕電極38(G2)、未示出的連續(xù)電極、第一聚焦電極40(G3)和例如具有陽極電位的第二聚焦電極42(G4)。每個電極鉆有直列式孔，所述孔布置在垂直于縱向軸的平面中，從而使三個直列式電子束能夠通過。
相互面對的末端(extremity)G3和G4限定主聚焦電子透鏡；這些末端分別具有深槽，G3的槽由54表示，G4的槽由56表示，并通過內(nèi)周唇部(分別為70和72)從末端分離開。該內(nèi)周唇部在電子槍的縱向軸方向上具有恒定縱向長度，G3的直列式孔58、60、62和G4的直列式孔64、66、68處于與電極末端相隔的距離等于所述唇部的縱向?qū)挾鹊钠矫鎯?nèi)。
在本發(fā)明的框架中，根據(jù)一項優(yōu)選實施例，聚焦透鏡的兩個功能之間的分離是通過將構(gòu)成聚焦透鏡的至少一個電極的側(cè)孔布置在與包含中間孔的平面不同的平面上而實現(xiàn)的。
圖4至7詳細(xì)地描述了該實施例。
根據(jù)本發(fā)明的電子槍包括采用已知方式的連續(xù)電極，從而從陰極抽出電子束、形成電子束、加速電子束并且聚焦電子束；其末端形成聚焦透鏡的最后兩個電極150和250是這樣的，即，一個被帶到所謂聚焦的電勢，另一個被帶到較高的電勢，例如陽極高壓。根據(jù)本發(fā)明，帶到聚焦電壓的電極的末端包括板110，該板鉆有直列式孔100、101、102。該板被折疊成側(cè)孔100、102所處的平面不同于中心孔的平面。如圖4所示，中心孔161的平面布置成朝向電極內(nèi)側(cè)，距離側(cè)孔的平面160的距離為“h”，該平面160在縱向方向上與電極150的末端151的距離為H，該末端與帶到陽極電勢的電極250相對；板110布置在電極中并且通過例如激光焊接而在電極150的縱向側(cè)上保持定位；因此，可通過改變板110的位置并因此調(diào)整值H來調(diào)整對于三個孔相同的主透鏡的焦點；也可通過改變平面160和161的距離h的值來改變對于側(cè)束和中間束不同的焦距。
因此，對于板110來說，該板的孔100、101、102的中心與帶到大約8kV電勢和大約30kV陽極電勢的電極150之間的距離為6.2mm，可通過使用直徑4.06mm的中間孔和直徑4.57mm的側(cè)孔部分地補(bǔ)償聚焦差值。不過，不可能通過該方法完全補(bǔ)償若干200伏的剩余聚焦差值，因為中間孔的直徑必需保持在最小值并且總尺寸被插入電子槍的射線管的套管的直徑所限制，這又限制了側(cè)孔的直徑。
大約200伏的剩余聚焦差值然后通過如圖4所示的以大約0.38mm的值h偏移孔平面而被補(bǔ)償。
本發(fā)明也可應(yīng)用于校正可能在所有孔的直徑都相同的結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的整體聚焦差值，其方法是通過將偏移量h的大小與差值相適應(yīng)從而進(jìn)行校正。該結(jié)構(gòu)使得將要獲得的中間孔能夠?qū)崿F(xiàn)最大直徑，這表明本發(fā)明具有防止電子束攔截問題的優(yōu)勢，尤其是在高電流的情況下，并且當(dāng)孔直徑較小時。
根據(jù)本發(fā)明的電極結(jié)構(gòu)也使作用在電子束上的電場的象散性能夠被改進(jìn)，并且以不同的方式對側(cè)束和中間束上的進(jìn)行改進(jìn)。
為此，如圖5、7A和7B的實施例所示，內(nèi)周唇部120在縱向方向Z上延伸，并且中間孔高度處的寬度171不同于側(cè)孔高度處的寬度170。
因此所見的聚焦透鏡呈現(xiàn)出方向Y上的力，該方向Y垂直于三個孔的對齊方向X，該力對于中間電子束來說大于側(cè)電子束。力的這一差別是由于縱向Z方向上的內(nèi)周唇部的較大寬度造成的垂直方向Y上的等勢線的分布的改變而出現(xiàn)的。這一改進(jìn)通過圖7A和7B示出，其中分別示出了AA橫截面(與在側(cè)孔高度處的ZY平面平行的平面)的等勢線180和BB橫截面(在中間孔高度處的ZY平面)的等勢線181。
由唇部結(jié)構(gòu)120引入的象散性取決于為補(bǔ)償由電子槍的不同級或偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)30的偏轉(zhuǎn)場引入的象散性所要施加的校正。其結(jié)果是內(nèi)唇部120的縱向?qū)挾?，如圖7A和7B所示的實施例所示，在中間孔的高度處要比在側(cè)孔的高度處大，但是根據(jù)需要補(bǔ)償?shù)南笊⑿缘念愋秃头?，也可在中間孔的高度處較低。
在備選實施例中，鉆有三個孔的板110不但可采用包含中間孔的平面不同于包含側(cè)孔的平面的方式折疊，而也可采用側(cè)孔也包含在不同平面中的方式折疊。圖8示出該實施例，其中側(cè)孔所處的平面與中間孔的平面成非零角α。該結(jié)構(gòu)提供了另一優(yōu)勢，即由于側(cè)孔相對于槍的縱向軸線傾斜而作用在電子束的匯聚上。
在未示出的實施例中，根據(jù)本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)象散性和聚焦差的校正的結(jié)構(gòu)也可布置在帶有陽極電勢的電極上，而不在聚焦電極上?？蛇x擇地，根據(jù)本發(fā)明的能夠?qū)崿F(xiàn)象散性和聚焦差的校正的結(jié)構(gòu)可有利地分布在面對電極150、250的部件上，通過確保這些部件的每個結(jié)合有根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)而形成聚焦透鏡，并且板被鉆有三個孔并被折疊成使包含中間孔的平面與包含側(cè)孔的(各)平面分離。該結(jié)構(gòu)提供多種優(yōu)勢，主要是可獲得有利于電子槍的組裝的相同的電極部件，而不會使兩個部件有差異，通過減小部件數(shù)量而易于管理電子槍部件的庫存以及所述部件的制造工具的數(shù)量的減少。
權(quán)利要求
1.一種用于彩色陰極射線管的電子槍(26)，包括三個發(fā)射電極(34)和在縱向軸線Z上布置的一系列電極，所述一系列電極設(shè)計為形成并且加速三個直列式電子束，其中兩個連續(xù)電極(150、250)的每個包括三個直列式的孔，一個中心孔(100)和兩個側(cè)孔(101、102)，這兩個電極形成聚焦透鏡，所述聚焦透鏡中的至少一個電極包括鉆有三個孔的板(110)，所述孔布置成偏離所述電極的盡可能接近所述透鏡的第二電極的末端邊緣，所述邊緣也包括周邊唇部，其內(nèi)部(120)在縱向方向上延伸，其特征在于，所述聚焦透鏡的所述至少一個電極是這樣的，即，鉆有三個孔的所述板被折疊，使得包含所述中間孔的平面與包含所述側(cè)孔的(各)平面分開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子槍，其特征在于，所述中間孔和所述側(cè)孔包含在平行平面中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子槍，其特征在于，在所述中間孔的高度處測量的內(nèi)唇部的寬度(171)不同于在所述側(cè)孔的高度處測量的寬度(170)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子槍，其特征在于，所述內(nèi)周唇部在所述中間孔的高度處的寬度大于在所述側(cè)孔高度處的寬度。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的電子槍，其特征在于，所述鉆有三個孔的板被折疊，使得側(cè)孔布置在相同平面中，該平面距所述末端邊緣比包含所述中間孔的平面距離所述末端邊緣更遠(yuǎn)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的電子槍，其特征在于，所述聚焦透鏡的所述至少一個電極是與所述陰極(34)最接近的電極(150)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子槍，其特征在于，所述聚焦透鏡的兩個電極都是這樣的，即，它們包括鉆有三個孔的板，所述板被折疊從而使得包含所述中間孔的平面不同于包含所述側(cè)孔的(各)平面。
8.一種帶有平坦表面的陰極射線管，其特征在于，其包括根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的電子槍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于彩色陰極射線管的電子槍，其包括兩個連續(xù)的電極以形成聚焦透鏡，兩個電極的每個都包括三個直列式孔。帶有聚焦電壓的電極(150)的末端包括板(110)，該板鉆有直列式孔(100、101、102)。該板被折疊使得側(cè)孔(100、102)所處的平面不同于中間孔的平面。電極(150)的末端邊緣(151)包括內(nèi)周唇部(120)，該唇部在縱向Z上延伸，在中間孔高度處的寬度(171)大于在側(cè)孔高度處的寬度(170)。該結(jié)構(gòu)使聚焦透鏡的兩個主要功能能夠進(jìn)行獨(dú)立控制在側(cè)束與中間束之間聚焦的差異；中間束相對于側(cè)束的象散性的差異。
文檔編號H01J29/62GK1858893SQ20061007409
公開日2006年11月8日 申請日期2006年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月3日
發(fā)明者米歇爾·萊福特, 布魯諾·克林格爾 申請人:湯姆森特許公司