专利名称：用于彩色显象管的一字形电子枪组件的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及彩色阴极射线管(CRTS)的电子枪，尤其涉及一种由磁透镜构成电子枪组件的改进电极组件，它不会导致主磁聚焦透镜的象散或在阴极射线屏上形成细长光点的图象畸变。
用于彩色电视接收机的传统阴极射线管通常包括一个一字型电子枪组件。该一字型电子枪组件可以做成单电位型或双电位型。双电位型是常用的。电子枪通常具有三个阴极，以便发射出三个电子束。阴极射线管通过聚焦和扫描电子束在射线管内的屏上形成许多光点而构成图象。电子束经过聚焦电极上形成的许多对准小孔后，被聚焦并会聚成光点。聚集束可以在屏上表现为一个光点，该光点可呈椭园形，普通园点或一种细长带或条。
图1示出彩色阴极射线管1的结构，它具有传统一字型电子枪组件10，如上所述。荧光点图型2(是包括由红绿及兰点或光点交织组成的图型，如现有技术所公知的那样)是在玻壳面板4的内表面4′上淀积而成。荫罩6安装在阴极射线管内，离开面板4有一个间隙。玻璃漏斗8和面板4相连接，用来保护和封装荫罩，并能使阴极射线管抽真空。电子枪组件10安装在管颈12内，管颈与漏斗8的尾端9连接。外部的电连接11是熔接在管颈的尾端12上。
上述为常规的结构。此外，阴极射线管的一般工作原理在所属领域中是公知的，下面仅描述本发明所要解决课题的背景技术。
正如现有技术公开的那样，当电子枪组件加高电压时，从电子枪的三个阴极中发射出电子束14。通过阴极热丝加热每个阴极上淀积的热电子发射体，产生热电子发射。
发射的热电子由于通过第一栅极(所谓控制极)时，由于吸引力而变成一个窄电子束14。在第一栅极和屏蔽电极(所谓第二栅极)之间形成一个前置磁透镜使电子束聚焦。主磁聚焦透镜是由第三和第四栅极构成的。三个电子束的每一束都是通过所有的四个电极而被吸引，磁力作用于电子束，导致电子束聚焦并会聚成很窄的束。电子束在阴极射线管屏上的扫描由围绕漏斗8上电控制的磁偏转线圈16来实现的。
被聚焦后的电子束截面形状是公知的束点状型。如上所述，聚焦束可以在屏上形成一个光斑，可呈椭园形、普通的园点或者是细长的带或条。光点的型式显著的影响着析象分辨力和在屏上形成图象的清晰度。光点型式是由磁聚焦透镜的物理结构决定的，尤其是由第三和第四栅极之间的主聚焦透镜所决定。
园光点相对于条形荧光点而言，容易造成低分辨力的图象，采用许多密积的园形光点所构成的阴极射线屏在两个相邻光点间具有不合要求的间隔，工作时，这些间隔不被电子束接触，所以保持黑暗。结果形成具有清晰度很差的模糊图像。
理想的光点形状应当是矩形的，即由于光点图型的密积，可以使光点之间不存在暗区。遗憾的是由于电子束的物理特性，要想实现完全矩形是不可能的。
因此，椭园光点型式是最合乎需要的。它能使得屏上的暗区达到最小，并且接近真的矩形光点。同样当采用具有矩形光点屏时，椭园形电子束能提供良好的图象质量。当在阴极射线管屏上采用椭园光点或条型的荧光图型，以及使用椭园形电子束时，电子束对荫罩孔和屏光点提供几乎是准确地匹配。所以椭园形束是较可取的，因为电子束能够等同地复盖条形图型的所有部分，由此获得亮度的改善和莫尔纹的降低。相反，园形电子束仅接触椭园形光点或条带的一部分，因此导致亮度和图象质量的降低。
以前许多的研究人员都曾不成功地试图做一个大聚焦透镜以便产生椭园束。例如美国专利3987328(Yoshida等)披露了一种主聚焦透镜，在第三和第四栅极具有孔。这些孔具有长的管状套筒，这样聚焦透镜因而变大了。这种通过深冲压第三和第四栅极的相对区域方法，对于提供一种大主聚焦透镜而言是公知的方法。
但是，按照Yoshida等所制造的大聚焦透镜能够显著地降低束光点的尺寸。同时阴极射线管屏的中心和边缘的弯曲度差也产生光点畸变。
光点畸变可以通过动态会聚装置来校正，这样第二栅极至少具有一对带有纵向隙缝的辅助电极，对该隙缝加电压。例如美国专利4443736(Chen)提出一种带有这种动态会聚装置的电子枪。
但是，此种动态会聚方法是不理想的，因为还必须提供一种控制该装置的附加电路。
借助于第二栅极上的延伸孔可使从电子枪发射出的电子束剖面形状呈椭园形。在一字型电子枪中，第二栅极可以做成一种带有水平开缝的平板，能很容易的改变以获得所想要的椭园束光点。遗憾的是采用带有水平隙缝的附加平板电极，需要焊接到第二栅极上，这样就增加了制造费用和复杂性。因此，希望提供具有与平板开缝电极同样功能效果，协同椭园束聚焦透镜，而不用附加另部件的装置。
所以，本发明的一个特点是一种改进的电子枪，它能产生椭园束光点，且与荧光屏条形图型相匹配。另一特点是保证精确的椭园束聚焦透镜，带有动态会聚校正，是一种制造单一的简单和容易的装置。本发明用于一种一字型电子枪，它具有第一、第二、第三和第四栅极，第四栅极做成盆形或杯形。主磁聚焦透镜由第三和第四栅极上轴向直线对准的一些孔形成。在第四栅极和阴极射线管的屏蔽杯之间设置一个辅助电极，该辅助电极具有3个与平板联接的普通管状，后向(rearwardly-facing)的辅助孔。每个辅助孔包括二个对边的凹口。每个凹口最好具有相同的普通矩形，并与射线校直方向垂直。每个凹口应当和沿着第四栅极孔内边缘直立向前的凸唇相耦合。每个辅助孔的轴向长度应当和杯状第四栅极的深度相匹配。唇的外径几乎等于辅助孔的内径，这样就能将辅助电极紧贴地联接到第四栅极上。
本发明的其它优点和特点将在下面结合附图详细地说明中体现。
图1是具有一字型电子枪的普通彩色显象管的侧视剖面图。
图2是本发明电子枪电极组件的侧视剖面图。
图3是图2组件所示第四栅极的部件分解透视图。
本发明的优选实施例如下详细说明。为了清楚地见，采用了专门术语。无论如何这样选择的特定术语包括了所有技术等同物，即指实施在本质上有相似的功能，在实质上有相似的手段并达到实质上相似的结果。
本发明的电子枪电极组件见图2所示。该组件可以安装在彩色显象管内的尾颈部分，即图1中电子枪的10的位置。为了清楚起见，在图2中该装置的尾部用R表示，前端用F标志;阴极射线管屏安装在前面或前方，而该组件的尾部通常安装在电视接收机外壳中。
如图2所示，电子枪组件10的发射极可以包括一个阴极部件22，它又包括多个阴极套筒18及多个淀积在套筒上的热电子发射极20。众所周知，在典型的彩色电视显象管中，具有三个单独的阴极套筒和发射极以便产生三个分开的电子束来投射出三种颜色，即红、兰和绿的屏光点。在本说明中，对应红束的另件用字母R标注，对应兰束的另件用B标注，对应绿束的另件用字母G标注。
同样在公知技术中，前置透镜可以用安装在与第二栅极26隔开，但紧靠近它的第三栅极28构成。
通常，主聚焦透镜用第三和第四栅极构成。第三栅极28可以用耦合一对杯状或盆状的电极28a，28b来构成。电极对28a，28b采取相对的开口端耦合。第三栅极还包括多个伸长的孔28R，28G，28B，它们由多个伸长的套筒或管子构成。28R，28G，28B的每一个孔都与第一，第二栅极与发射极成直线对准。
第四栅极30是相对地安装，并和第三栅极28的伸长孔28R，28G，28B对准成直线。最好第四栅极也做成杯形或盆形。如图3所示，上述栅极均被固定在玻璃条38的相应位置上。
图2的组件还包括一个辅助电极32，它由一块平板32b及后向延伸的普通伸长孔32R，32G，32B组成。孔32R，32G及32B可以用套筒或管子33构成。辅助电极32安装在第四栅极内，介于阴极射线管屏蔽杯34和第四栅极之间。将辅助电极的伸长孔套入第四栅极30的里面便可使辅助电极安装到第四栅极30上。图3是该组件的分解透视图。每个延伸电极的孔都对准第四栅极的一个孔。
为了实现椭园形会聚或电子束通过辅助电极的成形，该延伸孔32R，32G，32B中的每一个都具有相同对准方向的凹口32a(如图3所示)。在管子33的园周壁32c上每个凹口最好都呈矩形的切口。
如图3所示，将辅助电极插入第四栅极即可使辅助电极32安装到第四栅极上。在这种排列中，平板32b延伸于整个第四栅极并在第四栅极30和屏蔽杯34间形成一个法兰盘。其套装的组件最好见图2所示。
为了将辅助电极32的延伸孔32R，32G，32B和第四栅极30的孔30R，30G，30B相连接，孔30R，30G，30B在第四栅极的内侧形成后向的直立凸起或者所谓的唇34R，34G，34B。最好每个唇34R，34G，34B的外径几乎等于延伸孔32R，32G，32B的内径。这种排列结构能使每个延伸孔的后向的凸缘紧贴着各个唇34R，34G，34B，并将辅助电极联接或固定到第四栅极上。
制造辅助电极可用金属材料，采用公知的深冲压工艺，在平板32b上冲压出三个长孔32R，32G，32B。这三个冲压孔32R，32G，32B具有凹口，该凹口采用通常的金属切割技术沿着相同一致的方向进行对称地切割形式。
工作时，从阴极22发射出热电子，当经过在第二和第三栅极24，26之间形成的予聚焦透镜时便形成电子束。然后予聚焦束通过第三栅极28的前部28a。当电子束经过介于第三栅极28的后部电极28b和第四栅极30之间的主聚焦透镜时聚焦并会聚。此时，阳极高电压使电子束加速朝向阴极射线管屏。在辅助电极32上加阳极电压，例如25KV至30KV的高电压，与此同时，第四栅极30也同样。辅助电极32安装在第四栅极30的内部，延伸孔32R，32G，32B和第三栅极28的长孔28R，28G，28B一起构成一个大主聚焦透镜。其结果是产生电子束的进一步聚焦，将电子束会聚成椭园形剖面。
在此工作期间，辅助电极32上的凹口32a由于电子束经过凹口32a时的吸引力，能使电子束的较上和较下两部分脱离延伸孔的影响。与此相比，电子束由每个延伸孔的C型壁32C聚焦或包围。其结果是电子束呈现椭园形横截面。虽然凹口的吸引效应引起电磁力作用于电子束的整个过程是公知技术，但是无论如何，这里披露的凹口的结构配置在已有的技术中是从没有过的教导和指明。
如上所述，本发明提供了使电子束呈椭园形会聚的装置，产生具有椭园形横截面的电子束。所采用的是机械与电子的简单方式。按照本发明的装置所产生的椭园形电子束的尺寸几乎等于荫罩的带或条形孔的面积。因此，由本装置所产生的椭园形电子束避免了条形荧光图型的失明。相应地，改善了阴极射线管屏的亮度并获得畸变和莫尔条纹的下降。此外，由于本发明仅仅需要在第四栅极上安装一个辅助电极，所以复杂的额外的零件，电路或不必要的制造工艺均可避免。
本发明设想许多变种，除本发明具体披露的以外，还能够以多种其它方式实施。所以本发明的保护范围应当根据权利要求书决定。
权利要求
1.一种一字型电子枪中的辅助电极，该电子枪具有第一、第二、第三和第四栅极，其中，第四栅极包括多个孔，所说辅助电极轴向安装在第四栅极的正前方，该辅助电极包括具有多个孔的平板，及多个与所说平板连接的辅助孔，每个辅助孔对准一个孔，每个辅助孔包括多个后向的对边凹口。
2.根据权利要求1的辅助电极，其特征是每个凹口沿着相同的对准方向具有矩形切口。
3.根据权利要求1的辅助电极，其特征是第四栅极的每个孔包括一个沿孔内缘直立向前的凸起唇，该唇的外周边尺寸几乎等于辅助孔的内周边尺寸，以使每个辅助孔能紧密地耦合到每个凸起唇上。
4.根据权利要求3的辅助电极，其特征是每个辅助孔的轴向长度基本上等于杯形第四栅极的深度。
5.根据权利要求2的辅助电极，其特征是每个凹口具有的深度小于每个辅助孔轴向长度的一半，且每个凹口的开口端是后向的。
6.根据权利要求2的辅助电极，其特征是每个凹口具有普通矩形。
7.根据权利要求5的辅助电极，其特征是每个凹口具有普通矩形。
8.根据权利要求7的辅助电极，其特征是平板的整个外周边尺寸基本上等于第四栅极的整个外周边尺寸。
9.在具有第一，第二，第三栅极的一字型电子枪的电极组件中，一种包括聚焦成椭园形电子束的改进装置，包含一个含有一块基板的第四栅极，该基板上有多个孔，及多个直立的园周壁;一个辅助电极，附加到第四栅极上，与第四电极轴向对准，并且在第四电极的正前方，该辅助电极包括一块平板具有多个孔，多个与平板相连接的后向辅助孔，每个辅助孔都和一个孔对准在一直线上，每个辅助孔包括多个后向的对边凹口。
10.按照权利要求9的聚焦椭园形电子束的装置，其特征是每个凹口包括一个沿射线校直方向的矩形切口。
11.按照权利要求9的聚焦椭园形电子束的装置，其特征在于第四栅极的每个孔包括一个围绕孔内缘直立向前的唇，其外周边尺寸近似等于辅助孔的内周边尺寸，以使每个辅助孔能紧密耦合到每个凸起唇上。
12.按照权利要求11的聚焦椭园形电子束的装置，其特征是每个凹口具有普通的矩形。
13.在含有第一，第二，第三和第四对准的栅极的一字型电子枪组件中，一个由在第三栅极上普通管状对向孔和第四栅极构成的主透镜，其改进包括一个辅助电极安装在第四栅极和阴极射线管屏蔽杯之间，所述辅助电极包括三个与平板相连接的延伸孔，所述延伸孔的每个均包括对向的凹口，构成在各个延伸孔的周边上，并沿着对准一致的相同方向。
14.按照权利要求9的一字型电子枪组件，其特征是所述的延伸孔与所述的第四栅极相联接。
全文摘要
一种一字形电子枪组件，包括第一、第二，第三和第四栅极。第四栅极做成盆形或杯形。主磁聚焦透镜是由在第三栅极中的轴向对准孔和第四栅极构成。在第四栅极和显象管屏蔽杯之间装有辅助电极。辅助电极包括三个与平板相连接的普通管状后向的辅助孔。每个辅助孔包括两个对边的凹口。每个凹口最好具有相同的普通矩形，并与束射校直方向一致，每个凹口连接到围绕着第四栅极孔内缘直立向前的凸唇上。
文档编号H01J9/18GK1060553SQ91109099
公开日1992年4月22日 申请日期1991年8月26日 优先权日1990年8月27日
发明者奥·泰赛克 申请人:三星电管株式会社