專利名稱：用于彩色陰極射線管電子槍中的聚焦電極系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于彩色電視機(jī)或高清晰度工業(yè)圖像管中的電子槍，具體地說，涉及電子槍中的聚焦電極系統(tǒng)，通過調(diào)整動(dòng)態(tài)四極透鏡的功率，可校正在電子槍中主聚焦透鏡的水平和垂直直徑不同時(shí)產(chǎn)生的電子束畸變。
作為彩色陰極射線管中的一個(gè)部件，電子槍使在其內(nèi)由陰極發(fā)射的三束電子束聚焦在陰極射線管內(nèi)的涂敷有紅、綠和藍(lán)熒光材料的熒光屏上，產(chǎn)生熒光而形成像素。


圖1表示一般的一字型電子槍的軸向剖視圖，圖2表示圖1所示的主聚焦透鏡的透視圖。
參照圖1和圖2，電子槍1設(shè)有用于形成電子束的三極管部分2，和用于聚焦電子束的主聚焦透鏡部分3。三極管部分2設(shè)有用于發(fā)射熱電子的陰極4；用于控制熱電子的控制電極5；和用于加速熱電子的加速電極6?？拷龢O管部分2安裝的主聚焦透鏡部分3設(shè)有聚焦電極系統(tǒng)7，該系統(tǒng)有第一聚焦電極71，適合施加較低的靜態(tài)電壓；第二聚焦電極72，適合施加較高的動(dòng)態(tài)電壓；內(nèi)緣翻邊部分723，它位于三個(gè)電子束通孔722的每個(gè)圓周上面并相對于第一聚焦電極71的一端721的上下部分；和陽極8，它靠近第二聚焦電極72安裝，適合施加正電壓。
對上述電極施加相關(guān)電壓，利用控制電極5和加速電極6對電子束進(jìn)行控制和加速，達(dá)到預(yù)先拉伸。接著，利用在第一和第二聚焦電極71和72及內(nèi)緣翻邊部分723之間的電壓差以及在第一和第二聚焦電極71和72之間形成的動(dòng)態(tài)四極透鏡的上下方向的發(fā)散力，在垂直方向上拉長電子束。然后，電子束由在第二聚焦透鏡72和陽極8之間的電壓差形成的主聚焦透鏡會(huì)聚，利用正電壓朝向熒光屏進(jìn)行最后加速，并利用使電子束自會(huì)聚的偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的非均勻磁場偏轉(zhuǎn)到熒光屏上的一定點(diǎn)。該非均勻磁場適合在水平方向上拉長電子束，在熒光屏上形成電子束光點(diǎn)在上下方向上有微小分散的圖像的光暈。可是，如上所述，由于在入射主聚焦透鏡前電子束已被動(dòng)態(tài)四極透鏡在垂直方向上拉長，所以要防止在射入主聚焦透鏡后由非均勻磁場造成的電子束的水平拉長，以便在屏上形成完全為圓形的電子束光點(diǎn)。再有，由于主聚焦透鏡的尺寸較大，所以在第二聚焦電極72和陽極8之間的主聚焦透鏡能進(jìn)一步減小球面像差，形成更清楚的電子束光點(diǎn)。一般來說，主聚焦透鏡的尺寸與第二聚焦電極和陽極的對置端上的電子束通孔的尺寸成正比。
圖2表示在第二聚焦電極72和陽極8的對置端上，形成電子束通孔725和825所構(gòu)成的軌跡，適于通過三束電子束的公用的較大尺寸的電子束通孔725。為防止主聚焦透鏡有大于垂直直徑的水平直徑，利用類似電子束通孔725和825的形狀，把帶有葉片(L-B透鏡，下面稱為靜電場控制電極)91和92的較大孔透鏡設(shè)置在第二聚焦電極72和陽極8的內(nèi)部。各靜電場控制電極在其中心設(shè)有電子束通孔911和921，并在其兩端各自帶有一定寬度的以垂直角度彎曲的葉片912和922。排布在三束電子束之間的各葉片912和922形成附加透鏡，使主聚焦透鏡的水平方向會(huì)聚強(qiáng)度增強(qiáng)，以防止主聚焦透鏡有大于垂直直徑的水平直徑，從而能夠形成三個(gè)較大尺寸的主聚焦透鏡，各主聚焦透鏡有小于用公知三個(gè)電子束通孔形成主聚焦透鏡的球面像差?？墒?，當(dāng)位于中心的主聚焦透鏡的直徑與位于外側(cè)的主聚焦透鏡的直徑比較時(shí)，可以看出，位于中心的主聚焦透鏡的實(shí)際有效直徑與外側(cè)的主聚焦透鏡的直徑是互不相同。
圖3表示電子束發(fā)散角與主聚焦透鏡外出口上的電子束半徑的關(guān)系曲線，按照公知的方法，從中能夠計(jì)算出主聚焦透鏡的實(shí)際有效直徑，其中，越靠近非畸變線(圖3中的直線)，透鏡的直徑越大。按照曲線，計(jì)算的主聚焦透鏡的直徑的結(jié)果表明，位于中心CV與位于外側(cè)SV的主聚焦透鏡的直徑在垂直方向上同為8mm，位于中心CH與位于外側(cè)SH的主聚焦透鏡的直徑在水平方向上分別為7.5mm和7mm，位于外側(cè)的水平直徑SH小于位于中心的水平直徑CH。這意味著位于外側(cè)的水平直徑SH比位于中心的水平直徑CH受球面像差的影響大。在此情況下，當(dāng)位于中心和位于外側(cè)的主聚焦透鏡的水平直徑CH與SH及位于中心和位于外側(cè)的主聚焦透鏡的垂直直徑CV與SV之間沒有尺寸差時(shí)，如圖4A所示，當(dāng)把電子束偏轉(zhuǎn)至熒光屏的3點(diǎn)鐘或9點(diǎn)鐘位置(后面稱為“水平方向”)時(shí)，在熒光屏上測量水平方向和垂直方向上的電子束光點(diǎn)的電壓，在水平方向沒有變化，在垂直方向指數(shù)上升。如上所述，這是因?yàn)樗椒较螂妷簛碜约佑袥]有電壓變化的靜態(tài)電壓的第一聚焦電極71，垂直方向電壓來自加有依據(jù)電子束偏轉(zhuǎn)量變化的動(dòng)態(tài)電壓的第二聚焦電極72的緣故?？墒?，如圖4B所示，在位于外側(cè)的主聚焦透鏡的水平直徑SH和垂直直徑SV之間存在較大尺寸差的情況下，由于靜電場控制電極91和92，當(dāng)把電子束在熒光屏的水平方向上偏轉(zhuǎn)時(shí)，即使第一聚焦電極71加有靜態(tài)電壓，同時(shí)垂直方向電壓指數(shù)地上升，但在熒光屏上測量電子束的水平方向電壓是逐漸上升的。圖4C表示在水平方向上因外電子束水平過會(huì)聚造成的光暈。光暈對熒光屏周邊上的分辨率有不利的影響。
因此，本發(fā)明致力于提供能夠基本消除現(xiàn)有技術(shù)中存在的幾個(gè)問題的陰極射線管電子槍中的聚焦電極系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的在于提供用于陰極射線管電子槍中的聚焦電極系統(tǒng)，當(dāng)主聚焦透鏡的水平和垂直直徑不同時(shí)，該系統(tǒng)能夠防止產(chǎn)生電子束畸變。
在下面的說明中將提出本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)下面的說明，還將進(jìn)一步明白和了解本發(fā)明。利用說明中特別指出的結(jié)構(gòu)和權(quán)利要求及附圖，可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的和獲得其他優(yōu)點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點(diǎn)和目的，概要和概括的說明如下，聚焦電極系統(tǒng)包括第一聚焦電極，適合施加靜態(tài)電壓；第二聚焦電極，適合施加與電子束偏轉(zhuǎn)同步的動(dòng)態(tài)電壓；第二聚焦電極包括，帶有內(nèi)緣翻邊部分的一端，內(nèi)緣翻邊部分位于三個(gè)電子束通孔的每個(gè)周邊的上下部分；和帶有單個(gè)電子束通孔的另一端，該電子束通孔與在陽極一端上的單個(gè)電子束通孔相同，并且在第二聚焦電極內(nèi)設(shè)有與設(shè)置在陽極內(nèi)部的靜電場控制電極一樣的靜電場控制電極；其特征在于，位于該一端中心的電子束通孔上的內(nèi)緣翻邊部分的尺寸與位于該一端外側(cè)的各電子束通孔上的內(nèi)緣翻邊部分的尺寸不同，從而能夠調(diào)整在第二聚焦電極和陽極之間形成的主聚焦透鏡的直徑。
應(yīng)該指出，上述的一般論述和下面的詳細(xì)說明都是舉例和解釋性的，本發(fā)明的進(jìn)一步解釋如權(quán)利要求所述。
本說明書中有包括進(jìn)一步說明本發(fā)明的附圖，它們作為本說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起解釋和說明本發(fā)明，其中圖1是表示一字型電子槍的軸向剖視圖；圖2是表示圖1所示的主聚焦透鏡部分的透視圖；圖3是表示在主聚焦透鏡外側(cè)電子束發(fā)散角與電子束半徑的關(guān)系曲線圖，其中，主聚焦透鏡的有效直徑能夠依據(jù)公知的方法計(jì)算；
圖4A是表示在主聚焦透鏡中沒有畸變的情況下在熒光屏上測量水平方向電子束的電壓變化曲線；圖4B是表示在主聚焦透鏡外側(cè)有畸變的情況下在熒光屏上測量水平方向電子束的電壓變化曲線；圖4C是表示因外側(cè)電子束的水平過會(huì)聚引起的水平光暈的示例；圖5A是表示依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于陰極射線管電子槍中的聚焦電極系統(tǒng)的軸向剖視圖；圖5B是表示沿圖5A中的I-I線剖視本發(fā)明第一實(shí)施例的聚焦電極系統(tǒng)的剖視圖；圖6是表示在固定中心內(nèi)緣翻邊部分寬度和中心及外側(cè)內(nèi)緣翻邊部分長度時(shí)、在熒光屏上測量的隨外側(cè)內(nèi)緣翻邊部分寬度的改變在水平方向上電子束電壓的變化的曲線。
下面，參照示意性附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，圖5A是表示依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于陰極射線管電子槍聚焦電極系統(tǒng)的軸向剖視圖，圖5B是表示沿圖5A中的I-I線剖視本發(fā)明第一實(shí)施例的聚焦電極系統(tǒng)的剖視圖。由于本發(fā)明除常規(guī)第二聚焦電極上的內(nèi)緣翻邊部分外，沒有結(jié)構(gòu)上的變化，所以對相同的部分標(biāo)以相同的標(biāo)號，并省略對相同部分的說明。
在依據(jù)本發(fā)明的用于彩色陰極射線管電子槍中的聚焦電極系統(tǒng)7中，使內(nèi)緣翻邊部分723的尺寸在中心內(nèi)緣翻邊部分723C和外側(cè)內(nèi)緣翻邊部分723S有所不同，以使在的第一和第二聚焦電極71和72之間形成相互不同的動(dòng)態(tài)四極透鏡強(qiáng)度，形成相同尺寸的外側(cè)主聚焦透鏡的水平直徑SH和垂直直徑SV。也就是說，當(dāng)適當(dāng)限定外側(cè)內(nèi)緣翻邊部分723S尺寸的情況下，利用外側(cè)內(nèi)緣翻邊部分723S尺寸與中心內(nèi)緣翻邊部分723尺寸不同，調(diào)整垂直方向中外側(cè)電子束發(fā)散作用的衰減，能夠使由靜電場控制電極91和92形成的外側(cè)主聚焦透鏡的水平直徑SH和垂直直徑SV相同。依據(jù)下面的方法，能夠求出內(nèi)緣翻邊部分723C和723S的適當(dāng)尺寸，和各內(nèi)緣翻邊部分723C或723S的寬度及長度。其中，內(nèi)緣翻邊部分723C或723S的寬度是由內(nèi)緣翻邊部分723C或723S的弧度形成的在電子束通孔722中心上的角度α或β，位于外側(cè)的各內(nèi)緣翻邊部分的角度等于位于中心的內(nèi)緣翻邊部分角度的86～92％，內(nèi)緣翻邊部分723C或723S的長度le或ls是從第二聚焦電極72的端面721至向第一聚焦電極71突出的內(nèi)緣翻邊部分723C或723S的自由端的距離。圖5B中所示的本發(fā)明第一實(shí)施例的聚焦電極系統(tǒng)，在第二聚焦電極72中電子束通孔722的上部和下部上的內(nèi)緣翻邊部分723S的寬度窄于中心內(nèi)緣翻邊部分723C的相同部分。能夠用下面的方法求出本實(shí)施例中內(nèi)緣翻邊部分723C或723S的最佳寬度。由于利用由常規(guī)靜電場控制電極形成的中心主聚焦透鏡使電子束幾乎不畸變，所以通常要減小外側(cè)內(nèi)緣翻邊部分723S的寬度，同時(shí)固定中心內(nèi)緣翻邊部分723C的寬度和中心及外側(cè)內(nèi)緣翻邊部分723C和723S的長度le和ls，直至求出使電子束光點(diǎn)不畸變的寬度。例如，當(dāng)中心內(nèi)緣翻邊部分723C的角度α固定在70°，中心和外側(cè)內(nèi)緣翻邊部分723C和723S兩者的長度lc和ls固定為0.7mm時(shí)，最佳寬度，即內(nèi)緣翻邊部分723S的最佳角度β為60°-65°。圖6是表示隨外側(cè)內(nèi)緣翻邊部分723S寬度的改變，同時(shí)固定中心內(nèi)緣翻邊部分723C的寬度和中心及外側(cè)內(nèi)緣翻邊部分723C和723S的長度lc和ls時(shí)，在熒光屏上測量的在水平方向電子束的電壓變化曲線。從經(jīng)驗(yàn)得知，當(dāng)考慮組裝誤差時(shí)，±50V數(shù)量級的變化對熒光屏周邊上的分辨率沒有明顯影響。
圖5A是表示依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于陰極射線管電子槍中的聚焦電極系統(tǒng)的軸向剖視圖，其中外側(cè)內(nèi)緣翻邊部分723S的長度ls比中心內(nèi)緣翻邊部分723C的長度短，外側(cè)各內(nèi)緣翻邊部分的長度等于中心內(nèi)緣翻邊部分長度的86～92％。利用與第一實(shí)施例相同的方法，可求出內(nèi)緣翻邊部分的最佳長度。在本實(shí)施例的情況下，通過改變外側(cè)內(nèi)緣翻邊部分723S的長度ls，能夠求出在該長度上外側(cè)電子束光點(diǎn)不呈現(xiàn)畸變的長度ls，同時(shí)把中心內(nèi)緣翻邊部分的角度α和外側(cè)內(nèi)緣翻邊部分的角度β均相互固定在70°，中心內(nèi)緣翻邊部分723C的長度lc固定在0.7mm。得到的長度ls在0.6～0.65mm的范圍內(nèi)。當(dāng)改變外側(cè)內(nèi)緣翻邊部分723S的長度ls并保持中心內(nèi)緣翻邊部分723C的寬度和長度lc是恒定的同時(shí)，在熒光屏上測量電子束光點(diǎn)的水平電壓變化趨勢幾乎與在第一實(shí)施例中改變內(nèi)緣翻邊部分角度α和β時(shí)在熒光屏上測量電子束光點(diǎn)的水平電壓變化趨勢相同。
可以看出，雖然在本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例中僅調(diào)整了外側(cè)內(nèi)緣翻邊部分的寬度和長度，但顯然依據(jù)本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例的設(shè)計(jì)條件，還能夠同時(shí)調(diào)整外側(cè)內(nèi)緣翻邊部分的寬度和長度。
顯然，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明精神或范圍的情況下，能夠?qū)Ρ景l(fā)明的用于彩色陰極射線管電子槍中的聚焦電極系統(tǒng)進(jìn)行各種改進(jìn)和變更。因此，應(yīng)該指出，對本發(fā)明的改進(jìn)和變更均包括在本發(fā)明的權(quán)利要求及其等同物中。
權(quán)利要求
1.一種用于彩色陰極射線管電子槍中的聚焦電極系統(tǒng)，它包括第一聚焦電極，適合施加靜態(tài)電壓；第二聚焦電極，適合施加與電子束的偏轉(zhuǎn)同步的動(dòng)態(tài)電壓，該第二聚焦電極包括，帶有內(nèi)緣翻邊部分的一端，該內(nèi)緣翻邊部分位于三個(gè)電子束通孔的每個(gè)周邊的上和下部分，和帶有單個(gè)電子束通孔的另一端，該電子束通孔與在陽極一端上的單個(gè)電子束通孔相同，并且在第二聚焦電極內(nèi)設(shè)有與設(shè)置在陽極內(nèi)部的靜電場控制電極一樣的靜電場控制電極；該聚焦電極系統(tǒng)的特征在于，位于該一端中心的電子束通孔上的內(nèi)緣翻邊部分的尺寸與位于該一端外側(cè)的各電子束通孔上的內(nèi)緣翻邊部分的尺寸不同，從而能夠調(diào)整在第二聚焦電極和陽極之間形成的主聚焦透鏡的直徑。
2.如權(quán)利要求1所述的聚焦電極系統(tǒng)，其中，位于外側(cè)的各內(nèi)緣翻邊部分的尺寸小于位于中心的內(nèi)緣翻邊部分的尺寸。
3.如權(quán)利要求2所述的聚焦電極系統(tǒng)，其中，由在外側(cè)的所述內(nèi)緣翻邊部分的弧度構(gòu)成的在外側(cè)各電子束通孔中心上的角度小于該一端中心的所述內(nèi)緣翻邊部分的弧度構(gòu)成的在中心的電子束通孔中心上的角度。
4.如權(quán)利要求3所述的聚焦電極系統(tǒng)，其中，位于外側(cè)的各內(nèi)緣翻邊部分的角度等于位于中心的內(nèi)緣翻邊部分角度的86～92％。
5.如權(quán)利要求4所述的聚焦電極系統(tǒng)，其中，位于外側(cè)的各內(nèi)緣翻邊部分的角度為60°～65°，位于中心的內(nèi)緣翻邊部分的角度為70°。
6.如權(quán)利要求2所述的聚焦電極系統(tǒng)，其中，位于外側(cè)的各內(nèi)緣翻邊部分自由端的長度短于位于中心的內(nèi)緣翻邊部分自由端的長度。
7.如權(quán)利要求6所述的聚焦電極系統(tǒng)，其中，位于外側(cè)的各內(nèi)緣翻邊部分的長度等于位于中心的內(nèi)緣翻邊部分長度的86～92％。
8.如權(quán)利要求7所述的聚焦電極系統(tǒng)，其中，位于外側(cè)的各內(nèi)緣翻邊部分的長度為0.6～0.65mm，位于中心的內(nèi)緣翻邊部分的長度為0.7mm。
全文摘要
一種彩色陰極射線管電子槍中的聚焦電極系統(tǒng),包括第一聚焦電極,加靜態(tài)電壓;第二聚焦電極,加與電子束偏轉(zhuǎn)同步的動(dòng)態(tài)電壓;第二聚焦電極有在三個(gè)電子束通孔每個(gè)周邊上下部分的內(nèi)緣翻邊部分的一端;有與在陽極一端單個(gè)電子束通孔相同的單個(gè)電子束通孔的另一端,第二聚焦電極內(nèi)有與陽極內(nèi)的靜電場控制電極一樣的靜電場控制電極;中心電子束通孔上內(nèi)緣翻邊部分的尺寸與外側(cè)各電子束通孔上內(nèi)緣翻邊部分的尺寸不同,從而調(diào)整第二聚焦電極和陽極間形成的主聚焦透鏡的直徑。
文檔編號H01J29/50GK1185018SQ9712527
公開日1998年6月17日 申請日期1997年11月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月6日
發(fā)明者金鉉 申請人:Lg電子株式會(huì)社