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)明涉及彩色陰極射線管(CRT)的電子槍，更具體地說，涉及一種在主透鏡前形成有兩個交叉點(diǎn)的彩色CRT雙交叉式電子槍。
彩色CRT的電子槍裝在CRT的管頸部分，通常由下列各部分組成一個三極管，有一個陰極、一個控制極和一個屏電極，供產(chǎn)生和控制電子束用；多個聚焦電極，依次配置在三極管附近，供形成至少一個輔助透鏡用；和一個最終加速電極，毗鄰各聚焦電極配置，供形成主透鏡用。必要的電壓加到上述一般彩色CRT的三極管和各電極時，就形成若干單電位或雙電位電子透鏡，即一個預(yù)聚焦透鏡、至少一個輔助透鏡和一個主透鏡。
從三極管的陰極發(fā)射出的電子束經(jīng)各電子透鏡聚焦并加速，從而著落到CRT的熒光屏上。著落在熒光屏上的電子束激發(fā)淀積在熒光屏上的熒光層，于是形成圖象。電子束著落在熒光屏上時，各電子透鏡的球面象差使通過電子透鏡中心的電子束和通過電子透鏡周邊的電子束具有不同的焦距，從而對著落在熒光屏上的束點(diǎn)產(chǎn)生暈光效應(yīng)，使圖象質(zhì)量變壞。
為減小電子透鏡球面象差引起的上述效應(yīng)，有人提出過加大電子透鏡來減小通過電子透鏡中心和電子透鏡邊緣處的電子束的焦距差的方法。要加大電子透鏡，勢必要加大管頸的直徑從而擴(kuò)大電極的電子束通孔或開設(shè)一個所有三束電子束都能通過的大通孔。但這樣做時，管頸部分的直徑增大，從而使偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)力增大，進(jìn)而使耗電量增加。此外，擴(kuò)大電子束通孔終究受到結(jié)構(gòu)上的限制。
為解決上述問題，本發(fā)明人研制出彩色CRT的一種雙交叉式電子槍。這種電子槍中聚焦在預(yù)聚焦透鏡前面的電子束第二次聚焦在主透鏡的前方，從而形成兩個交叉點(diǎn)。這樣，減小了入射在主透鏡上的電子束的直徑，從而減小了通過電子透鏡中心和在電子透鏡周邊處的電子束兩者之間的焦距差，進(jìn)而減小了暈光效應(yīng)。就是說，最大限度地減小了主透鏡球面象差的效應(yīng)。此外，主透鏡前面的第二次交叉點(diǎn)作為電子槍光學(xué)系統(tǒng)中帶尖端的物體起了聚焦作用，從而提高了聚焦性能。
然而，上述雙交叉式電子槍只適用于所加的聚焦電壓是預(yù)定的情況，因而不能避免電子束點(diǎn)因偏轉(zhuǎn)線圈磁場偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的變形和熒光屏周邊因電子束過聚焦而模糊的現(xiàn)象。
本發(fā)明的目的即要解決上述問題，提供彩色CRT的一種通過加上動態(tài)聚焦電壓能最大限度地減小熒光屏周邊的過聚焦掇交叉式電子槍。
本發(fā)明的另一個目的是提供彩色CRT的一種通過形成四級透鏡能最大限度地減小電子束在熒光屏周邊的變形的雙交叉式電子槍。
為達(dá)到第一個目的，本發(fā)明提供的彩色CRT的電子槍包括一個三極管，具有一個陰極、一個控制極和一個屏電極，供產(chǎn)生和控制電子束用；多個聚焦電極，依次配置在三極管附近，供形成至少一個輔助電極；和一個最終加速電極，毗鄰聚焦電極配置，供形成主透鏡用；其中通過三極管的電子束在主透鏡前面與輔助透鏡相交，且動態(tài)聚焦電壓與偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)電壓同步地加到聚焦電極上，供使電子束偏轉(zhuǎn)用。
為達(dá)到第二個目的，本發(fā)明彩色CRT的電子槍包括一個三極管，具有一個陰極、一個控制極和一個屏電極，供產(chǎn)生和控制電子束用；多個聚焦電極，依次配置在三極管附近，供形成至少一個輔助透鏡用；和一個最終加速電極，毗鄰聚焦電極配置，供形成主透鏡用；其中通過三極管的電子束在主透鏡前面與輔助透鏡相交，形成一個交叉點(diǎn)，且主透鏡前面形成的至少一個輔助透鏡形成四極透鏡，從而使水平方向上交叉點(diǎn)的位置與垂直方向上交叉點(diǎn)的位置彼此不同。
參看附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的一個最佳實(shí)施例可以更清楚地了解本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)。附圖中

圖1是本發(fā)明一個最佳實(shí)施例的彩色CRT的電子槍的示意圖；圖2是圖1所示電子槍的電子透鏡及其電子束路徑的示意圖；圖3是電壓加到圖1所示各電極上的情況的示意圖；；圖4和圖5是圖1所示電子槍的第二和第三聚焦電極兩對置表面上的電子束通孔的示意圖；圖6是圖1電子槍中的電子透鏡和所產(chǎn)生的從其縱剖面看去的電子束路徑的示意圖；圖7是圖1電子槍中的電子透鏡和所產(chǎn)生的從其橫剖面看去的電子束路徑的示意圖。
參看圖1。本發(fā)明的彩色CRT的雙交叉式電子槍包括一個三極管，具有陰極11、控制極12和屏電極13，供產(chǎn)生和控制電子束用；第一至第五聚焦電極14、15、16、17、和18，依次配置在三極管附近；和最終加速電極19，毗鄰第五聚焦電極18配置。
在上述結(jié)構(gòu)的電子槍中，預(yù)定的電壓加到各電極上時，屏電極13和第一聚焦電極14形成預(yù)聚焦透鏡，第一至第三聚焦電極14、15和16形成單電位第一輔助透鏡，第三至第五聚焦電極16、17和18形成單電位第二輔助透鏡。此外，第五聚焦電極18和最終加速電極19形成雙電位主透鏡。
圖2中示出了圖1所示電子槍中形成的各電子透鏡及其產(chǎn)生的電子束路徑，其中編號210、220、230和240分別表示預(yù)聚焦透鏡、第一輔助透鏡、第二輔助透鏡和主透鏡。此外，編號250表示電子束著落所在的熒光屏。這里的電子束路徑與彩色CRT的一般電子槍的不同點(diǎn)在于，第二輔助透鏡230前面，與預(yù)聚焦透鏡210前面形成的第一交叉點(diǎn)P1一起，形成有第二交叉點(diǎn)P2。雖然，圖中所示的第二交叉點(diǎn)P2在第二輔助透鏡230前面形成，但如果在主透鏡240前面形成也并沒有脫離本發(fā)明的范圍。例如，若本發(fā)明的電子槍只有第一輔助透鏡220而沒有第二輔助透鏡230，則第二交叉點(diǎn)P2應(yīng)處在主透鏡240前面。
為在主透鏡240前面形成第二交叉點(diǎn)P2，應(yīng)增加形成第一輔助透鏡220(即第一至第三聚焦透鏡14、15和16)的各電極之間的電位差，還應(yīng)增加與第一輔助電極220的聚焦能力有關(guān)的第一和第二聚焦電極14和15的長度。
在形成如最佳實(shí)施例中兩個輔助透鏡的情況下，最好令第一輔助透鏡220的厚度比第二聚焦電極15的電子束通孔的直徑大3～5倍，且第四聚焦電極17的長度為第二聚焦電極15電子束通孔直徑的0.1～0.5倍。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，各聚焦電極在第二輔助透鏡230前面形成第二交叉點(diǎn)較理想的長度如下第一聚焦電極142.0～3.0毫米；第二聚焦電極153.0～5.0毫米；第三聚焦電極163.0～5.0毫米；第四聚焦電極170.4～2.0毫米；第五電極1810～16毫米。這里，第二聚焦電極15的電子束通孔的直徑約為3.9毫米。
此外，舉例說，要激勵電子槍，就要往控制電極12和第二聚焦電極15上加0伏電壓，往屏電極13和第四聚焦電極17上加700伏電壓，往第一、第三和第五聚焦電極14、16和18上加7千伏電壓。此外，還要往最終加速電極19上加25千伏電壓。
前面講過，在確定各聚焦電極的長度之后往各電極加上電壓時，電子束又越過第二輔助透鏡230的前面，從而形成第二交叉點(diǎn)P2。因此，入射到主透鏡240上的預(yù)先被第二輔助透鏡230經(jīng)第二交叉點(diǎn)P2聚焦過的電子束，其橫截面減小，從而使分別通過主透鏡240的中心和周邊的電子束的焦距之差減小，于是減小了電子束點(diǎn)的尺寸。
另一方面，若聚焦性能經(jīng)過改進(jìn)的雙交叉點(diǎn)式電子槍采用動態(tài)電壓或四極透鏡，則電子束的狀況可進(jìn)一步改善，從而提高了熒光屏周邊圖象的質(zhì)量。
圖3示意地示出了電壓加到本發(fā)明電子槍的各電極上的情況。這里，E1表示加到控制電極12和第二聚焦電極1 5上的電壓，E2表示加到屏電極13和第四聚焦電極17上的電壓，Ed表示加到第一、第三和第五聚焦電極14、16和18上的動態(tài)聚焦電壓，Ea表示加到最終加速電極19上的陽極電壓。前面已提到過加到各電極上的電壓值，因而不再贅述。
這里，動態(tài)聚焦電壓Ed是與偏轉(zhuǎn)線圈(圖中未示出)用以使通過主透鏡240的電子束偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)電壓同步加上去的。前面說過，加上動態(tài)聚焦電壓Ed時，主透鏡240的強(qiáng)度下降，被主透鏡240聚焦的電子束的焦距變長，從而減少了熒光屏周邊交叉的現(xiàn)象。
另一方面，為使第一輔助透鏡220形成四極透鏡，第二和第三聚焦透鏡15和16相對著的表面上開了分別在縱向和橫向上拖長了的電子束通孔，如圖4和圖5中所示。上面說過，之所以要把第一輔助透鏡220制成四極透鏡，是為了補(bǔ)償因偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)磁場的影響使熒光屏周邊、特別是熒光屏四角處束點(diǎn)橫截面的拉長。在偏轉(zhuǎn)線圈中，在垂直和水平方向上分別形成有桶形磁場和枕形磁場。就是說，根據(jù)四極透鏡的強(qiáng)度在垂直方向上和在水平方向上不同的原理，在熒光屏的水平方向和垂直方向上取不同的焦距，從而改善了熒光屏周邊束點(diǎn)的尺寸。此外，熒光屏周邊電子束點(diǎn)的形狀是通過預(yù)先根據(jù)電子束通孔的形狀確定電子束的橫截面加以控制的。
圖6是各電子束透鏡及電子束路徑在下列兩種情況下從電子槍的縱剖面看去的示意圖采用動態(tài)聚焦電壓和四極透鏡兩者時(虛線)和兩者都不用時(實(shí)線)。從圖6可知，在熒光屏的垂直方向上，預(yù)聚焦透鏡210和第二輔助透鏡230的聚焦能力增強(qiáng)，而主透鏡240的聚焦能力則變?nèi)酰瑥亩纳屏藷晒馄林苓吷喜糠只蛳虏糠痔幍倪^聚焦現(xiàn)象。此外，第一輔助透鏡220的發(fā)散能力提高，從而使第二交叉點(diǎn)P2緊靠第二輔助透鏡230。于是，入射到主透鏡240的電子束的橫截面積減小，焦距變長，從而減小了過聚焦現(xiàn)象。圖6中，D表示偏轉(zhuǎn)線圈的位置。
圖7示出了各電子透鏡及電子束路徑在下列兩種情況下從電子槍的水平剖面看去的示意圖采用動態(tài)聚焦電壓和四極透鏡兩者時(虛線)和兩者都不用時(實(shí)線)。從圖7中可知，在熒光屏的水平方向上，第二交叉點(diǎn)P2的位置距第二輔助透鏡230遠(yuǎn)，因而電子束在第二輔助透鏡230上的入射角增加，所以電子束入射在第二輔助透鏡230的外周邊上，而且受到第二輔助透鏡230強(qiáng)大聚焦能力的作用，從而擴(kuò)大了電子束入射到主透鏡240上的入射角。這樣，主透鏡240的聚焦能力也增加，從而使電子束點(diǎn)橫截面在熒光屏周邊處的形狀更圓。
綜上所述，按照彩色CRT的雙交叉點(diǎn)式電子槍，第二交叉點(diǎn)在主透鏡前面形成，而且采用了動態(tài)聚焦電壓和/或四極透鏡，從而最大限度地減小了透鏡對電子束點(diǎn)造成的球面象差并提高了熒光屏周邊圖象的質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.彩色CRT的一種電子槍，包括一個三極管，具有一個陰極、一個控制極和一個屏電極，供產(chǎn)生和控制電子束用；多個聚焦電極，依次配置在所述三極管附近，供形成至少一個輔助透鏡用；和一個最終加速電極，毗鄰所述聚焦電極配置，供形成主透鏡用；其中通過所述三極管的電子束在所述主透鏡前面與所述輔助透鏡相交，且與使電子束偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)電壓同步地向所述聚焦電極上施加動態(tài)聚焦電壓。
2.彩色CRT的一種電子槍，包括一個三極管，具有一個陰極、一個控制極和一個屏電極，供產(chǎn)生和控制電子束用；多個聚焦電極，依次配置在所述三極管附近，供形成至少一個輔助透鏡用；和一個最終加速電極，毗鄰所述聚焦電極配置，供形成主透鏡用；其中通過所述三極管的電子束在所述主透鏡前面與所述輔助透鏡相交，以形成一個交叉點(diǎn)，且所述主透鏡前面的至少一個所述輔助透鏡形成四極透鏡，以使所述交叉點(diǎn)在水平方向和在垂直方向的位置彼此不同。
3.如權(quán)利要求2所述的彩色CRT的一種電子槍，其特征在于，向所述各聚焦電極上與偏轉(zhuǎn)電子束的偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)電壓同步地加上動態(tài)聚焦電壓。
4.如權(quán)利要求2所述的彩色CRT的一種電子槍，其特征在于，所述多個聚焦電極包括第一、第二和第三聚焦電極，且所述第二和第三聚焦電極對置著的表面上分別形成有垂直和水平方向上加長的電子束通孔。
全文摘要
彩色CRT的雙交叉式電子槍，包括一個三極管，具有陰極、控制極和屏電極，以產(chǎn)生和控制電子束；多個聚焦電極，依次配置在三極管附近，以形成至少一個輔助透鏡；和一個最終加速電極，毗鄰聚焦電極，以形成主透鏡；其中通過三極管的電子束在主透鏡前面與輔助透鏡相交，形成一個交叉點(diǎn)，且主透鏡前面的至少一個輔助透鏡形成四極透鏡，使交叉點(diǎn)在水平和垂直方向上的位置不同。采用動態(tài)聚焦電壓可以大大提高熒光屏周邊的圖像質(zhì)量。
文檔編號H01J29/48GK1156323SQ96106630
公開日1997年8月6日 申請日期1996年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月20日
發(fā)明者尹能容, 梁鶴哲 申請人:三星電管株式會社