專利名稱：彩色顯象管的電子槍的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種彩色顯象管，更具體地講是涉及彩色顯象管的電子槍，該電子槍具有構成四極透鏡的多個一字排列式柵極。
陰極射線管是一種用于顯示圖象的裝置，它通過聚焦和加速由陰極產生的電子形成電子束，并通過偏轉裝置使電子束選擇性地撞擊掃描熒光屏。
電子槍用于形成電子束。通常采用的是靜電型電子槍，它通過靜電透鏡聚焦電子束，這些靜電透鏡由各自加有不同電壓的多個柵極之間電位差形成。
在電子槍的每個柵極上形成有供待被控制的電子束通過的束通過孔。在黑白(B/W)槍中，通常采用圓孔和相應形成的圓透鏡。
由于各電子束R、G和B的邊界條件彼此不同，當電子束通過具有三個束通過孔的彩色顯象管的電子槍時，會產生嚴重的球差和象散。例如，高亮度彩色顯象管的主透鏡是制成大口徑透鏡的，其中，三電子束通過一個大的公用通孔，以便減小球差。由于其形狀的這種特殊性，這類主透鏡具有其固有的象散，這導致?lián)羝潦c變形并使顯象管的分辨率變差。
當電子束的水平分量和垂直分量，即水平束和垂直束分別以不同強度聚焦時，便會產生象散。正象散意味著垂直束的聚焦強于水平束，負象散則表示相反情況。
可通過形成至少一個具有與電子槍相反的象散的四極透鏡來補償象散。與將所有電子束聚焦成一點的圓形透鏡相比，四極透鏡通稱為非旋轉對稱透鏡，它在兩正交平面內以不同方式聚焦電子束。
同時，偏轉裝置，如偏轉線圈，用于使電子束掃描。一個自會聚型偏轉線圈形成具有正象散的偏轉場，從而導致偏轉散焦并使束點形狀畸變。換言之，電子束的垂直分量即垂直束被偏轉線圈的正象散過聚焦。這種過聚焦可通過采用動聚焦電子槍來補償，在這種電子槍中，主透鏡和四極透鏡的強度是與偏轉同步變化的，從而使束點聚焦并再整形為圓的。
參照

圖1，通過在兩相鄰柵極E1′和E2′的每一個上設置垂直或水平伸長的電子束通過孔Hv或Hh，形成一個典型的四極透鏡。兩柵極E1′和E2′的各孔Hv或Hh是以平行排列方式垂直地或水平地形成的。當垂直伸長的孔形成于高電位透鏡(電極)上或當水平伸長的孔形成于低電位透鏡(電極)上時，其(電極)間形成的四極透鏡具有正象散。舉例講，假如E1′表示高電位柵極，E2′表示低電位柵極，那么柵極E1′和E2′之間形成的是正象散的四極透鏡。同時，在孔Hv和Hh的外緣部分形成有用于控制電場形狀的翻邊f(xié)。
通過熱熔接將柵極E1′和E2′固定至通常稱作熔珠玻璃的玻璃條上，由此裝配成電子槍。在裝配過程中，每個柵極E1′和E2′首先通過在各電子束通過孔Hv和Hh插入裝配架的芯桿而臨時固位，然后再用熔珠玻璃裝配。
參照圖2，在一裝配架(未示出)上制備三個芯桿P，并將各柵極E1′和E2′序順插入其上。由于電子槍的大部分柵極具有圓形的電子束通過孔，因此芯桿P也做成圓形截面。在向著各芯桿的一端頭方向，其直徑逐階減小，因為隨著靠近陰極，電子束通過孔的直徑逐步變小。
同時，用于形成四極透鏡的柵極E1′和E2′具有垂直或水平伸長的孔Hv或Hh，并且不能被固位于圓形截面的芯桿P。如圖2所示，具有垂直伸長的孔Hv的上部柵極E1′可前后移動，而具有水平伸長的孔Hh的下部柵極E2′可左右移動，從而損害組裝的電子槍的對準性。電子槍的不對準不僅使色純度和分辨率降低，而且會使靜電透鏡畸變。為防止此問題，需要一個附加的精裝孔和導向桿或一個外部導向裝置。
因此，本發(fā)明的一個目的是要提供一種彩色顯象管的電子槍此電子槍能形成保持(各柵極)對準的四極透鏡。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種能容易地制造的電子槍。
為實現(xiàn)本發(fā)明的主要目的，提供了這樣的彩色顯象管的電子槍，它具有至少一個形成于一對相鄰柵極之間的四極透鏡，在此對柵極上分別形成三個按一字排列方式電子束通過孔，此電子槍的特征在于相鄰兩柵極中的一個柵極包括一個圓形中心孔和兩個伸長的側孔；而且另一柵極包括一個伸長的中心孔和兩個圓形的側孔。
在這兩個相鄰柵極上施加有不同的電壓。當在其間形成的四極透鏡具有正象散時，若高電位柵極的中心孔是垂直伸長的，兩側孔為圓形的，相對的低電位柵極的中心孔和兩側孔分別為圓的和水平伸長的。反之，若高電位柵極的中心孔是圓的，兩側孔則是垂直伸長的，低電位柵極的中心孔和兩側孔分別為水平伸長的和圓形的。
為實現(xiàn)本發(fā)明的另一目的，用于本發(fā)明的伸長孔最好采用部分圓的形狀。并將兩側孔的中心偏移預定距離，來替代在電子束通過孔周緣形成的翻邊。
從參照附圖所做的以下詳細描述中，可更清楚地理解本發(fā)明的這些和其它目的及優(yōu)點，附圖中圖1是一平面圖，它示出用于形成四極透鏡的兩個常規(guī)的鄰置柵極；圖2是透視圖，它示出圖1的柵極插入芯桿上；圖3是平面圖，它示出根據(jù)本發(fā)明用于形成四極透鏡的兩個鄰置柵極；圖4是透視圖，它示出圖3的柵極插入芯桿上；圖5A-5E是平面圖，它分別示出用于本發(fā)明的電子束通過孔的形狀；圖6是部分剖視圖，它示出根據(jù)本發(fā)明構成的電子槍；圖7是投影的平面圖，它例舉出圖6所示的柵極的電子束通過孔的布局和尺寸。
參照圖3，在根據(jù)本發(fā)明的彩色顯象管的電子槍中，兩相鄰柵極E1和E2的電子束通過孔H1C、H1S和H2C、 H2S為特定形狀，以形成四極透鏡。
如圖3所示，各柵極E1或E2的孔H1C、H1S或H2C、H2S是不同的，即，一柵極E1或E2的中心孔和兩側孔分別不同于相對的另一柵極E2或E1的中心孔和兩側孔。換言之，中心孔H1C和兩側孔H1S可以交替或相異方式在圓孔和伸長孔中選擇，并與相對的柵極E2的相應孔H2C、H2S之間呈相異關系。
假如上部柵極E1加高電壓而成為高電位柵極，而下部柵極E2為低電位柵極，并且在柵極E1和E2之間形成正象散的四極透鏡。如果高電位柵極E1的中心孔H1C是垂直伸長的，兩側孔H1S應是圓形的。相反，低電位棚極E2的中心孔H2C是圓形的，兩側孔H2S是水平伸長的。
根據(jù)上述結構，通過在高電位柵極E1的垂直伸長的中心孔H1C與低電位柵極E2的圓孔H2C之間形成四極透鏡，經(jīng)過中心孔H1C和H2C的中心電子束會獲得正象散。并且通過在高電位柵極E1的圓孔H1S與低電位柵極E2的水平伸長孔H2S之間形成四極透鏡，分別穿過兩側孔H1S和H2S的每一側電子束也會獲得正象散。
當高電位柵極E1的中心孔H1C為圓形時，兩側孔H1S為垂直伸長的，低電位柵極E2的中心孔H2C和兩側孔H2S分別為水平伸長的和圓的。
當在兩柵極E1和E2之間形成負象散的四極透鏡時，上面的說明將會成為相反的。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的彩色顯象管的電子槍中，通過在高電位柵極E1中設置垂直伸長孔H1C或在低電位柵極E2中設置水平伸長孔，并在相對柵極上設置圓孔H2C、H1S，在兩柵極E1和E2之間形成了具有正象散的四極透鏡。由本發(fā)明形成的四極透鏡的強度大致相當于圖1所示的現(xiàn)有四極透鏡的強度的一半。
根據(jù)本發(fā)明，電子槍組件的對準性明顯改善。當通過熔珠玻璃裝配柵極E1和E2時，象圖4所示的那樣，將裝配架的芯桿P插入電子束通過孔H1C、H1S、H2C和H2S中，從而使柵極E1和E2暫時定位于芯桿P上。在柵極E1和E2的孔H1C、H1S、H2C和H2S中，圓孔H1S、H2C與垂直或水平伸長的孔H1C、H2S是混排的，柵極E1和E2可不借助其間的任一平面而支撐于芯桿P上。因此，該電子槍可不借助于任何附加的導向裝置而實現(xiàn)良好對準的裝配。
參照圖5A-5E，這里列舉出用作本發(fā)明的伸長的電子束通過孔的孔H的各種形狀。
圖5A為橢圓孔，圖5B為矩形孔，圖5C為鍵形孔，圖5D為部分圓孔，圖5E為圓頭端孔。
下表1列出了用作電子束通過孔時各伸長孔H的特性。
表1
在此表中，對準性是指套至芯桿P上的孔的運動的受約束方向。除鍵孔外，所有其它孔均具有單向對準性。
棚極E1和E2是這樣制造的沖切下料，深拉金屬坯料，并沖壓形成用作電子束通過孔的孔H。從制造工藝方面考慮，矩形孔最容易制造，但聚焦特性(光學特性)不好。相反，橢圓孔呈現(xiàn)出最好的光學特性，但制造困難。而鍵孔型孔實現(xiàn)了最好的對準性，卻也不易制造。
因此，用于根據(jù)本發(fā)明的電子槍結構中的電子束通過孔的形狀最好是圖5D所示的部分圓。部分圓是在半徑為R的圓上沿其直徑截取的預定寬度為h的區(qū)域。
通過將矩形孔的兩端制成圓弧狀的而形成的圖5E所示的圓頭端的孔，可與部分圓孔一起用于本發(fā)明。
在電子束通過孔的邊緣上可制備一翻邊，以便通過屏蔽側壁效應或其它效應控制電場。與矩形或圓形孔相比，在橢圓形、部分圓形或圓頭端形孔上制備翻邊要困難得多。
因此，本發(fā)明選取采取使兩側孔中心偏移預定距離之方式來替代制備翻邊，以屏蔽側壁效應或其它不良影響。
參照圖6和7，這里示出根據(jù)本發(fā)明的一電子槍的實際設計例。
在圖6和7中，各柵極G4-G6均由兩個杯狀柵極部分組成，在柵極G4的出口板G43與柵極G5的入口板G51以及在柵極G5的出口板G53與柵極G6的入口板G61之間，分別形成四極透鏡Q1和Q2。四極透鏡Q1和Q2的形成用于補償下述事實的影響，即，本發(fā)明的四極透鏡Q1和Q2的強度相當于圖1所示的現(xiàn)有四極透鏡強度的一半。
柵極E1和E2上分別施加聚焦電壓VF1和VF2，電壓VF1(例如)為6600V，它共同施加于柵極G4和G6，7800伏的電壓VF2加至柵極G5。因此，柵極G5為高電位柵極，柵極G4和G6為低電位柵極。
附圖中示出的數(shù)字的單位是mm。R表示圓形電子束通過孔H43s、H51c、H53c、H61s的半徑以及部分圓形孔H43c、H51s、H53s、H61c的半徑(即其基礎圓的半徑)。符號h表示部分圓形孔H43c、H51s、H53s和H61c的寬度。
圖中未標出的其它尺寸為(單位mm)棚極之間距G0.8棚極的厚度T0.4柵極長度 D4.2柵極高度 H5.4束間隔S6.6其中束間隔S表示通過三個電子束通過孔的電子束中心軸之間的距離，因此也稱為電子槍軸間隔。
在附圖中，在柵極G5的入口板G51和出口板G53上形成的側孔H51s、H53c的中心軸從電子槍組件的中心軸向外偏移預定距離ΔS，例如0.3mm，以屏蔽側壁效應。
根據(jù)本發(fā)明，所提供的電子槍具有用于有效地補償象散的四極透鏡，并且制造和裝配容易，(各柵極)精確對準。
權利要求
1.一種彩色顯象管用電子槍，具有至少一個在一對相鄰柵極之間形成的四極透鏡，在所述的一對柵極上一字形分別排列有三個電子束通過孔，其特征在于所述兩相鄰柵極中的一個柵極包括一圓形中心孔和兩個伸長的側孔；另一柵極包括一伸長的中心孔和兩個圓形側孔。
2.根據(jù)權利要求1的電子槍，其中，在所述的兩柵極上分別加有兩個不同的電壓，以將它們分為一高電位柵極和一低電位柵極。
3.根據(jù)權利要求1的電子槍，其中，形成于所述的兩相鄰柵極之間的所述四極透鏡具有正象散。
4.根據(jù)權利要求2或3中任一項的電子槍，其中，當所述高電位柵極的所述中心孔為垂直伸長孔時，所述兩側孔為圓形孔，而所述低電位柵極的所述中心孔和兩側孔分別為圓形的和水平伸長的。
5.根據(jù)權利要求2或3中任一項的電子槍，其中，當所述高電位柵極的所述中心孔為圓形孔時，所述兩側孔為垂直伸長孔，而所述低電位柵極的所述中心孔和所述兩側孔分別為水平伸長的和圓形的。
6.根據(jù)權利要求1的電子槍，其中，所述伸長孔為橢圓、矩形或鍵形孔中的任一種。
7.根據(jù)權利要求1的電子槍，其中，所述伸長孔是部分圓型孔，它是通過沿直徑截取圓的預定寬度獲得的，所述伸長孔也可以是圓頭端型孔，它是通過將矩形孔的兩端制成圓的而形成的。
8.根據(jù)權利要求1的電子槍，其中，所述兩側孔的軸從所述電子槍的中心軸偏移預定距離。
全文摘要
一種用于彩色顯象管的一字形電子槍。在傳統(tǒng)結構的電子槍中具有用于補償象散的四極透鏡，但柵極不能容易地固定，從而影響電子槍的對準；在本發(fā)明中，兩相鄰柵極的中心和側電子束通過孔以圓形孔和伸長孔方式交替排列，從而自動地保持電子槍組件的對準。
文檔編號H01J29/50GK1125894SQ9412077
公開日1996年7月3日 申請日期1994年12月31日 優(yōu)先權日1994年12月31日
發(fā)明者鄭圣燁, F·J·坎貝爾 申請人:奧萊昂電氣株式會社