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，特別涉及一種能減少處于形成電子透鏡的電極間隙之間的球差分量的彩色CRT的電子槍。
通常，彩色CRT的電子槍是由一個(gè)三極管，一些聚焦電極和一個(gè)后加速電極組成。聚焦電極鄰近三極管順序排列，電子束穿過聚焦電極上用于形成一個(gè)軸向透鏡的孔。后加速電極鄰近聚焦電極放置，以形成一個(gè)主透鏡。
把予定電壓加到常規(guī)彩色CRT的三極管和各電極上，就形成一個(gè)單電位電子透鏡和一個(gè)雙電位電子透鏡。為了減少各電極間形成的電子透鏡的球差，通常使用的方法是縮小電子束的直徑。
為了縮小電子束的直徑，已提出的如

圖1所示的方法是，當(dāng)彩色CRT的頸部為大的直徑時(shí)，通過形成大的電子束通過孔相對(duì)增大電子透鏡。另一個(gè)方法是，通過形成大的電子束通過孔，所有三個(gè)電子束都穿過在每一個(gè)用于形成電子透鏡的電子槍的電極上的該孔，來(lái)增大有效的電子束通過孔。
前面的方法要增加偏轉(zhuǎn)線圈的功率，因此增加了CRT的功率損耗。如果為了減少偏転功率而縮小頸部直徑，電子束通過孔的直徑就會(huì)相對(duì)變小。因此，如圖2所示，通過縮小的電子束通過孔所形成的電子透鏡(L)就增大了球差分量。這樣，穿過電子透鏡(L)中心的電子束1與穿過其外緣的電子束2之間的焦距差變大，因而使打到熒光屏的熒光層上的電子束點(diǎn)3變大。
并且，后一方法要增大電子束通過孔還有結(jié)構(gòu)上的局限性。
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是通過減少由電子槍各電極所形成的電子透鏡的球差分量提供一種可以在整個(gè)熒光涂層上形成細(xì)小均勻電子束點(diǎn)的彩色CRT的電子槍。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，被提供的彩色陰極射線管電子槍包括一個(gè)陰極，一個(gè)控制電極和一個(gè)屏電極，三個(gè)電極在一起組成一個(gè)三極管部分；一些聚焦電極，用于形成一個(gè)輔助透鏡部分；以及鄰近聚焦電極放置的一個(gè)后加速電極，用于形成一個(gè)主透鏡部分；其中，從陰極發(fā)射的電子束靠近輔助透鏡部分從主透鏡部分前面通過。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，被提供的另一種彩色陰極射線管的電子槍包括一個(gè)陰極，一個(gè)控制電極和一個(gè)屏電極，三個(gè)電極在一起組成一個(gè)三極管部分；第一組從屏電極開始順序放置的幾個(gè)聚焦電極，用于形成一個(gè)使通過的電子束穿過三極管的第一輔助透鏡；第二組幾個(gè)聚焦電極，用于形成一個(gè)使通過的電子束予聚焦的第二輔助透鏡；以及一個(gè)后加速電極，用于最終聚焦并加速已由第二輔助透鏡予聚焦的電子束。
下面，參照附圖對(duì)最佳實(shí)施例所作的詳細(xì)說明將使人們對(duì)本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)有更清楚的理解。
圖1是表示電子束點(diǎn)直徑和頸直徑之間的關(guān)系圖。
圖2是由常規(guī)電子透鏡聚焦的電子束的形態(tài)圖。
圖3是本發(fā)明的一種彩色陰極射線管的電子槍的實(shí)施例側(cè)視圖。
圖4和圖5是本發(fā)明的另一種彩色陰極射線管的電子槍實(shí)施例側(cè)視圖。
圖6、圖7、圖9分別是依照?qǐng)D3、圖4和圖5中所示的本發(fā)明的電子槍所形成的電子束軌跡圖。
圖8是依照常規(guī)和本發(fā)明的電子束穿過主透鏡的目測(cè)狀態(tài)圖。
圖10是在常規(guī)電子槍和本發(fā)明的電子槍主透鏡前面入射角的變化視圖。
本發(fā)明的一個(gè)彩色CRT的電子槍裝在CRT頸部并發(fā)射熱離子使熒光層發(fā)光。如圖3所示，本發(fā)明的彩色CRT的電子槍包括一個(gè)陰極11，一個(gè)控制電極12，和一個(gè)屏電極13，三個(gè)電極在一起組成一個(gè)三極管；第一、第二和第三聚焦電極14，15和16，用于形成一個(gè)有一個(gè)單電位或雙電位電子透鏡的輔助透鏡部分；以及一個(gè)鄰近第三聚焦電極16放置的后加速電極17，用于形成一個(gè)主透鏡部分。
如圖3和圖6所示，由第一、第二和第三聚焦電極14、15和16形成的輔助透鏡部分100的聚焦能力遠(yuǎn)大于在第三聚焦電極16和后加速電極17之間形成的主透鏡部分200的聚焦能力因此在主透鏡部分200前形成一個(gè)電子束的轉(zhuǎn)析點(diǎn)P。為了使電子束的轉(zhuǎn)折點(diǎn)如上所述形成于輔助透鏡部分100和透鏡部分200之間，輔助透鏡部分100應(yīng)該有強(qiáng)聚焦能力。有一個(gè)如此強(qiáng)聚焦能力的輔助透鏡部分100能通過增加加在形成輔助透鏡部分100的各電極之間的電壓差，以及通過使影響輔助透鏡的聚焦能力的第一和第二聚焦電極14和15比常規(guī)電子槍的聚焦電極長(zhǎng)。
例如，第二聚焦電極15加上0V電壓，同時(shí)第一和第三聚焦電極14和16加上7KV電壓。這里，第一聚焦電極14的長(zhǎng)度最好在2-4mm之間，第三聚焦電極16的長(zhǎng)度最好在10-16mm之間。并且，后加速電極17被加上25KV電壓。當(dāng)各電極的長(zhǎng)度以上述方式調(diào)節(jié)，以及在各電極上加上上述電壓，主透鏡前面就會(huì)形成一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
圖4所示的是本發(fā)明的電子槍的另一個(gè)實(shí)施例。
如圖所示，電子槍包括一個(gè)陰極21，一個(gè)控制極22和一個(gè)屏極23，三個(gè)電極在一起組成一個(gè)三極管；5個(gè)聚焦電極24-28，用于形成一個(gè)其中放置著一些單電位電子透鏡或雙電位電子透鏡的輔助透鏡部分；以及一個(gè)鄰近聚焦電極28放置的后加速電極29，用于形成一個(gè)主透鏡部分。這里，輔助透鏡部分以幾個(gè)電子透鏡對(duì)電子束多級(jí)聚焦，以使電子束通過主透鏡部分的前面。
如上所述，在輔助透鏡部分是由多于兩個(gè)的電子透鏡組成的情況下，第一輔助透鏡的長(zhǎng)度(L1)最好是聚焦電極25的電子束通過孔25H的直徑的3到5倍，聚焦電極位于三個(gè)聚焦電極24、25和26的中間。而且，第二輔助透鏡的聚焦電極27的厚度(t)最好是聚焦電極25的電子束通過25H的直徑的0.1到0.5倍。
根據(jù)本發(fā)明所做的實(shí)驗(yàn)，聚焦電極25的電子束通過孔25H的直徑為3.9mm的情況下，要獲得從主透鏡部分前面通過的上述電子束的軌跡，須具備以下條件0-800V電壓不僅供給控制電極22和屏電極23，而且也供給第一輔助透鏡的聚焦電極25和第二輔助透鏡的聚焦電極27，第一輔助透鏡部分的第一聚焦電極24的長(zhǎng)度為2.0-3.0mm，第一輔助透鏡部分的第二聚焦電極25的長(zhǎng)度為3.0-5.0mm，第一輔助透鏡部分的第三聚焦電極26的長(zhǎng)度為3.0-5.0mm，第二輔助透鏡的聚焦電極27的厚度為0.4-2.0mm，并且聚焦電極27的長(zhǎng)度為10-16mm。
圖5和圖7是本發(fā)明的電子槍的又一個(gè)實(shí)施例。
電子槍包括一個(gè)陰極31，一個(gè)控制電極32和一個(gè)屏電極33，三個(gè)電極在一起組成一個(gè)三極管；第一、第二和第三聚焦電極34、35和36，用于形成一個(gè)具有一個(gè)單電位電子透鏡或雙電位電子透鏡的第一輔助透鏡部分；鄰近第三聚焦電極36放置的第四和第五聚焦電極37和38，用于形成一個(gè)第二輔助透鏡部分；鄰近第五聚焦電極38安放的一個(gè)后加速電極39，用于形成一個(gè)主透鏡部分。這里有著大的電位差的電壓，分別供給各個(gè)聚焦電極34、35和36，這樣從三極管的陰極31發(fā)射出的電子束在第一和第二輔助透鏡部分之間形成一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)P。
下面敘述本發(fā)明的彩色CRT的電子槍的工作。
如圖3所示，當(dāng)把預(yù)定電壓加到本發(fā)明彩色CRT的電子槍各電極時(shí)，由第一、第二和第三聚焦電極14、15的16以及后加速電極17形成了圖6所示的輔助透鏡部分100和主透鏡部分200。
因而，從陰極11發(fā)射的電子束被輔助透鏡部分100預(yù)聚焦及加速，并被主透鏡部分200最終聚焦及加速，然后被射到熒光層上。這時(shí)，由于輔助鏡部分100的聚焦能力大于主透鏡部分200的聚焦能力，穿過輔助透鏡部分100的電子束在主透鏡部分200前面通過，然后，射進(jìn)主透鏡200中，因此，增大射入主透鏡部分200中的入射角差以便減少主透鏡部分200的球差分量的影響。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D6和圖7對(duì)所示的穿過主透鏡部分200的電子束的軌跡作詳細(xì)說明。
假如電子束穿過電子透鏡的外緣部位，聚焦能力相對(duì)變大，則球差分量增大。由于本發(fā)明的電子槍中一個(gè)電子束401(用粗實(shí)線表示)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)P位于輔助透鏡部分100和主透鏡部分200之間，穿過主透鏡部分200外緣部位的電子束401的入射角相對(duì)變大。因此，電子束的軌跡顯示出，電子束401的聚焦長(zhǎng)度變得比常規(guī)的電子束501(用實(shí)線表示)的聚焦長(zhǎng)度長(zhǎng)。一個(gè)從轉(zhuǎn)折點(diǎn)P射入主透鏡部分200中心部位的電子束402有一個(gè)小于穿過主透鏡部分200外緣部位的電子束401的入射角。因此，穿過主透鏡部分200中心部位的電子束聚焦長(zhǎng)度的變化(即從電子束502的聚焦長(zhǎng)度變到電子束402的聚焦長(zhǎng)度)小于穿過主透鏡部分200外緣部位的電子束的變化(即從電子束501的聚焦長(zhǎng)度變到電子束401的聚焦長(zhǎng)度)。
圖10是上述入射角變化的整個(gè)分布圖。如圖所示，用線B表示的穿過外緣部位的電子束的入射角變化相對(duì)要大，并且，用線A表示的穿過中心部位的電子束的入射角變化相對(duì)要小。
由于從轉(zhuǎn)折點(diǎn)P射入主透鏡部分200中心部位的電子束402在射入主透鏡部分200時(shí)有著相對(duì)小的入射角，因此它的聚焦長(zhǎng)度變得比常規(guī)電子束502的聚焦長(zhǎng)度長(zhǎng)。
因此，如圖7所示，聚焦在熒光層上的一個(gè)電子束點(diǎn)410的尺寸比常規(guī)電子束斑510小。
在圖4所示的電子槍中，電子束被第一和第二輔助透鏡710和810聚焦，在主透鏡部分910前面通過，然后穿過主透鏡部分910。此狀態(tài)畫在圖8中。這種電子束的聚焦過程在上面已作了說明。
如果一個(gè)電子束的轉(zhuǎn)折點(diǎn)P位于第一和第二輔助透鏡部分710和810之間，電子束將以下面的方式聚焦。
如圖5和圖9所示，當(dāng)預(yù)定電壓加到本發(fā)明彩色CRT的電子槍各電極中，第一和第二輔助透鏡部分700和800分別由第一、第二和第三聚焦電極34、35和36，以及第三、第四和第五聚焦電極36、37和38形成。主透鏡部分900由第五聚焦電極38和后加速電極39形成。
因此，從陰極11發(fā)射的電子束被第一輔助透鏡部分700預(yù)聚焦及加速然后穿過，并被第二輔助透鏡部分800預(yù)聚焦及加速，然后被主透鏡部分900最終聚焦和加速，射到熒光屏的熒光層600上。
在這個(gè)過程中，第一輔助透鏡部分700的聚焦能力相對(duì)比其它透鏡強(qiáng)，這樣，因?yàn)榇┻^第一輔助透鏡部分700的電子束在第二輔助透鏡部分800前面通過，因此熒光層上的電子束點(diǎn)如上所述就會(huì)被縮小。然而，由于有一個(gè)偏轉(zhuǎn)線圈，因此，穿過主透鏡部分的電子束的直徑越大，射到熒光層外緣部分的電子束點(diǎn)的狀態(tài)就越差。因而，使用第二輔助透鏡部分就可以把射入主透鏡部分的電子束的半徑減小，這樣使整個(gè)熒光層的清晰度得到改蓋。
在本發(fā)明的電子槍中，即使電子槍相對(duì)較小，也就是說，它的有效直徑比一般的電子槍減小15-20％，同樣大小的電子束點(diǎn)也可以在低射流區(qū)域內(nèi)獲得。
如上所述，本發(fā)明的彩色CRT的電子槍可以由減小主透鏡部分的球差來(lái)改善聚焦特性，因而縮小了電子束點(diǎn)的尺寸。本發(fā)明的彩色CRT的電子槍不局限于這些實(shí)施例，由本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員在本發(fā)明所附權(quán)利要求限定的范圍和精神實(shí)質(zhì)內(nèi)所作的任何變化和改進(jìn)都屬本發(fā)明之列。
權(quán)利要求
1.一種彩色陰極射線的電子槍，包括一個(gè)陰極，一個(gè)控制電極和一個(gè)屏電極，它們?cè)谝黄鹦纬梢粋€(gè)三極管部分；一些聚焦電極，用于形成一個(gè)輔助透鏡部分；以及一個(gè)鄰近所說的聚焦電極放置的后加速電極，用于形成一個(gè)主透鏡部分；其特征在于，從所述的陰極發(fā)射的電子束靠近所述的輔助透鏡部分從所述的主透鏡部分前面通過。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色陰極射線管的電子槍，其特征在于，所述的輔助透鏡部分是由三個(gè)電極所形成的，并且，供給中間電極的電壓低于供給兩邊電極的電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色陰極射線管的電子槍，其特征在于，所述的輔助透鏡部分是由一個(gè)輔助透鏡構(gòu)成的，并且所述的電子束在所述的輔助透鏡和主透鏡之間通過。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色陰極射線管的電子槍，其特征在于，所述的輔助透鏡部分至少是由兩個(gè)輔助透鏡構(gòu)成的。
5.一種彩色陰極射線管的電子槍，包括一個(gè)陰極，一個(gè)控制電極和一個(gè)屏電極，它們?cè)谝黄鸾M成一個(gè)三極管部分；第一組從所述的屏電極開始順序放置的幾個(gè)聚焦電極，用于形成一個(gè)使通過的電子束穿過所述三極管的第一輔助透鏡；第二組幾個(gè)聚焦電極，用于形成一個(gè)使所述被通過的電子束預(yù)聚焦的第二輔助透鏡；以及一個(gè)后加速電極，用于最終聚焦并加速已由所述第二輔助透鏡部分預(yù)聚焦的電子束。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的彩色陰極射線管的電子槍，其特征在于，電子束在所述的第一和第二個(gè)輔助透鏡部分之間通過。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的彩色陰極射線管的電子槍，其特征在于，所述的第一和第二輔助透鏡部分每一個(gè)都是由三個(gè)電極組成的，并且，供給中間電極的電壓低于供給兩邊電極的電壓。
全文摘要
一種彩色陰極射線管的電子槍，它包括一個(gè)陰極，一個(gè)控制電極和一個(gè)屏電極，它們?cè)谝黄鸾M成一個(gè)三極管部分；一些聚焦電極，用于形成一個(gè)輔助透鏡部分；以及一個(gè)鄰近聚焦電極放置的后加速電極，用于形成一個(gè)主透鏡部分。由于被聚焦電極所形成的輔助透鏡部分的聚焦能力高于主透鏡部分的聚焦能力，電子束從所述的主透鏡前面通過。因透鏡球差的減小，電子槍使整個(gè)的熒光涂層都能獲得均勻的電子束點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01J29/48GK1131811SQ95120358
公開日1996年9月25日 申請(qǐng)日期1995年10月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月31日
發(fā)明者梁鶴哲, 金憲昌, 尹能容 申請(qǐng)人:三星電管株式會(huì)社