专利名称：彩色阴极射线管的电子枪的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于彩色阴极射线管中的电子枪，特别是一字排列式电子枪，更具体地说，涉及作为一字排列式电子枪主透镜的电极结构。
影响彩色阴极射线管，例如彩色显象管的聚焦性能的因素之一是其电子枪主透镜的直径。可以通过采用具有尽可能大的直径的主透镜来得到所需的聚焦性能。
然而，在一字排列式电子枪中，加大主透镜的直径是非常困难的。其原因如下所述。在一字排列式电子枪中，排列在一个水平面上的、对应红、绿和兰三基色的三支电子枪结合成一个整体。因此，当把这三支电子枪组合在彩色阴极射线管的具有有限直径的颈管中时，作为每支电子枪主透镜的柱体的直径以及各主透镜之间的间隔将受到很大的限制。
参照各附图更详细地说明上述问题。
图1是配备有传统结构的一字排列式电子枪的彩色显象管的剖面图。图2表示图1中每个栅极部件的细节。图1和2中，玻壳1的面板2的内壁上支承着荧光屏3，后者具有交错地涂敷在上面的条状三色荧光体。阴极6、7和8的中心轴15、16和17与以下各电极的相应小孔的中心轴相吻合，并且大体上相互平行地排列在一个公共平面上(下文中把沿着该公共平面的方向称为水平方向)，所述各电极包括第一栅极9(简称G1)，第二栅极10(简称G2)，第三栅极11(简称G3，它是构成主透镜的电极对当中的一个电极)以及屏蔽套13。第四栅极12(简称G4电极)是构成主透镜的另一个电极。第四栅极12的中心小孔的中心轴与中心轴16相吻合。另一方面，如图2中所示，G4电极的外侧小孔的中心轴18和19与相应的中心轴15和17不相吻合，而是相对于它们略微向外偏移。更准确地说，G3电极11的外侧小孔的直径L1小于G4电极的外侧小孔的直径L2(L1≤L2)。从阴极6至8发射的三束电子束，分别沿着中心轴15、16和17入射到由G3电极11和G4电极12构成的主透镜。通常，G1电极9加0伏偏压，而G2电极10加600伏至800伏偏压。G3电极11加7千伏至10千伏偏压，该偏压低于G4电极12的偏压。G4电极加高达25千伏至30千伏的电压。屏蔽套13以及在玻壳1的内侧壁上形成的导电薄膜5也加上相同的高压。G3电极和G4电极的中心小孔是同轴的，因此，主透镜的中心部分是轴对称的。这样，在主透镜使中心电子束会聚之后，该电子束立即沿着中心轴16直线飞行。另一方面，如图2中所示，栅极11和12的外侧小孔的轴线彼此偏移，因此，主透镜的外侧部分是非轴对称的。于是，排列在该外侧部分的、对应于R(红)和B(兰)的侧位电子束穿过偏离透镜中心轴的透镜部分，在主透镜区的G4电极12一侧的发散透镜区中偏向中心电子束，因此，所述侧位电子束受到主透镜的会聚作用和集聚力而偏向中心电子束。这样，三束电子束成象和会聚，以便在荫罩板4上彼此重叠。以这种方式使电子束会聚的过程称为静会聚。由荫罩板4对每束电子束进行色选择，因而，只有一部分电子束分量穿过荫罩板的小孔而到达荧光屏3，该电子束分量激励具有与电子束对应的颜色的荧光体。此外，在管子外部提供磁偏转系统14，以便使电子束在荧光屏3上扫描。
上面提到的极大地影响彩色显象管聚焦性能的因素是主透镜的透镜放大率及其象差，这两者取决于该透镜的会聚作用。一般说来，减弱主透镜的会聚作用就减小了所述透镜放大倍数和所述球差，从而改善了聚焦性能。减弱透镜会聚作用的方法之一是扩大构成主透镜的G3和G4电极的小孔。
但是，在图1所示的一字排列式电子枪中，与R、G和B三基色相应的各主透镜排列在同一水平面内，因此，上述各小孔的直径必须是玻壳1中装有电子枪的颈管的直径的1/3或更小。此外，鉴于电极加工方面的问题，上述直径的容许临界值将更小。
本发明人在日本专利申请JP-A-59-215640中提出一种有效地增加所述各小孔的上述临界值的方法。该专利申请中提出的方法是要尽可能增大会聚侧位电子束外面部分的透镜的有效小孔直径，从而去除侧位电子束的晕圈，以改善彩色显象管的分辨率。
图3示出在上述日本专利申请JA-A-59-215640中提出的主透镜部分电极结构的局部剖开的透视图，而图4是从G3电极11一侧、沿线Ⅳ-Ⅳ方向看到的G4电极12的前视图。如图3中所示，构成G3电极11和G4电极12的面对的平面的内部电极112和122，从各自电极的端面分别后退m1和m2距离。这样，各内部电极深入G3和G4电极中，从而提供如同增加小孔部分的厚度相同的效果。也就是说，将增加主透镜的有效厚度。图3中所示的电极的装配方法是例如，将各零件套入芯杆或类似物中，以便内电极122的椭圆小孔123和124的中心轴与G4电极12的内径的中心轴重合，然后，用激光焊接的方法在200至203位置上把它们固定住。顺便指出，A1、A2、A3和A4分别表示中心轴。
从零件加工的观点出发，希望使内电极122的外径d等于G4电极12的内径。但是，实际上，G4电极12的内径D会大于内电极122的外径d(D≥d)。在这种情况下，如果用激光焊接或类似方法来固定电极12，那么，如图5中所示，G4电极12将局部变形，并且G4电极12的端部表面12a也将变形。图5中，A4和A5表示变形前后G4，电极12的中心轴。该中心轴将偏移距离a。当然，如果内电极122的外径d大于G4电极的内径(d≥D)，就不能将内电极122嵌入G4电极12中，因而不可能进行装配。
主透镜是在G4电极12的端部表面12a与内电极122的椭圆小孔之间，以及在G3电极的端部表面与内电极112之间形成的。如果主透镜是在G4电极12的端部表面12a变形的情况下形成的，那么，这样形成的电场将是混乱的，从而将使主透镜畸变。这样，穿过主透镜的电子束将含有象散，从而降低了分辨率。
本发明的主要目标是一种用于阴极射线管的电子枪，该电子枪能够改善阴极射线管的分辨率，其方法是高精度地装配构成主透镜的内电极的椭圆小孔的中心和构成主透镜的栅极的内侧壁的中心。
本发明的另一个目的是要容易地选定构成主透镜的筒形电极的焊接位置。
本发明的再一个目的是在筒形电极不产生任何变形的情况下把内电极插入该筒形电极的内部。
用以下方法能够达到上述各项目的将作为主透镜的栅极分成若干筒形电极，把这些筒形电极结合在一起，并且在连接位置上设置内电极，使得各内电极的椭圆孔的中心轴与主透镜各电极内壁的中心轴重合。
因为，以这样的结构形式构成栅极，即，把若干筒形电极结合在一起，并且在连接位置上设置内电极，所以，能够确定内电极的位置和尺寸，并且，在使筒形电极与内电极紧固在一起时，能够减少各电极的变形，从而，形成没有畸变的主透镜。
下面将结合各附图描述本发明的最佳实施例，在各附图中图1是一字排列式彩色显象管的示意的剖面图，用于说明本发明和先有技术;
图2是图1的栅极部分的放大的剖面图;
图3是先有技术电子枪中主透镜的一个实例的局部剖开的透视图;
图4是图3中Ⅳ-Ⅳ视向的剖面图;
图5是与图4相适应的视图，用于说明电极的变形;
图6是按照本发明一个实施例的电子枪的局部剖开的侧视图;
图7是图6的主要部件的放大的视图;
图8是图7的局部剖开的透视图;以及图9至15是说明按照本发明，将筒形电极和内电极结合在一起的结构的主要部件若干实施例的剖面图。
下面将参照各附图详细说明本发明的若干实施例。图6是按照本发明的一个实施例，沿纵方向排列的电子枪的局部剖开的剖面图。
图6中，21表示G3电极，而22表示G4电极。电极21和22按下述方式构成。G3电极21由两个筒形电极211、212，内电极112以及G3下部电极213构成，其中，内电极112夹在筒形电极211和212之间，处在它们的结合位置C3处。另一方面，G4电极22由两个筒形电极221、222以及内电极122构成;其中，内电极122夹在筒形电极221和222之间，处在两筒形电极的结合位置。图6中，l1和l2分别表示筒形电极212和221的长度。23是挤入玻璃件，而13是屏蔽套。其他各标号指的是前面各附图中相同的零件。
图7是筒形电极和内电极结合结构的局部剖开的放大视图。这三个零件按下述方式结合在一起。筒形电极212备有四个舌片212a，它们位于与图4中焊接点200至203相对应的位置。舌片212a经过内电极112，伸展到另一个筒形电极211。筒形电极211备有四个凹槽211a。通过把舌片212a焊接到凹槽211a上而使筒形电极211和212结合在一起。内电极112也在各舌片位置被紧固在筒形电极212上。
图8是图7所示的内电极和筒形电极的局部剖开的沿Ⅷ视向的透视图，而图9是沿图7的直线Ⅸ-Ⅸ所取的截面图。
可以利用芯杆来构成这种结构，以便筒形电极211和212形成公共平面，并且三个椭圆小孔112R、112G和112B的中心与筒形电极211和212内壁的中心彼此重合。因此，即使内电极112的外径小于筒形电极211和212的内径，也能够通过使舌片212a变形而在筒形电极的内径没有任何变形的情况下将这些电极焊接在一起。这样，筒形电极211和212以及内电极112的中心必定相互重合，从而能够消除主透镜的象散。
图10至15表示根据发明的另外的实施例，筒形电极和内电极的相应于图9的结合结构。图10中，使筒形电极212的内径大于另一筒形电极211的内径，并且使它们的一部分相互重叠。在图10的这种结构中，不必在另一筒形电极211中形成凹槽。图11中，内电极112(而不是筒形电极)备有两个舌片112a。在图11的结构中，不需要对两个筒形电极211和212进行任何特殊的、用于紧固工序的加工。在图12的实施例中，筒形电极211和212备有向外延伸的舌片211a和212a。在这样的状态下，用激光焊接方法将筒形电极211、212和内电极112焊接在一起，即，以垂直的方向把筒形电极211和212向里压，以便保持零件的平行度。这样，筒形电极211和212的舌片211a和212a被重新整形，使得它们与内电极112平行。图13表示从图12中的A部位观察的、筒形电极112的视图。图13中，200至203表示与内电极112的焊接点。图14是沿图13的ⅩⅣ-ⅩⅣ线所取的截面图。实验证明，加压力之前，焊接点和舌片212a之间的间隙最好等于0.1mm至0.2mm。图15是图12的B部分的放大视图。
根据上面的描述可以明白，能够提出若干用于把筒形电极211，212和内电极紧固或啮合在一起的装置。
在上述所有实施例中，G3电极和G4电极都是由两个筒形电极和一个内电极组合成的，但是，本发明不局限于这种结构形式。虽然，G3和G4电极都以筒形电极和内电极的组合结构形式构成，但是也可以只对G3和G4中任一个电极采取这种结构形式。虽然，在上述电子枪中采用四个栅极，但是也可以采用多于或少于四个栅极的结构。内电极可以具有圆形(而不是椭圆形)的电子束通道孔以及切去外侧部分的半圆形侧位电子束通道孔。
根据本发明，可以消除存在于主透镜中的随机象散，从而大大地改善了彩色阴极射线管的聚焦性能。
可以通过自动机操作而容易地使筒形电极和内电极的结合工序自动化。
可以在不需要设置用于确定筒形电极焊接位置的孔眼的情况下，容易地进行所述焊接。
此外，可以在毫不担忧筒形电极变形的情况下，高精度地将内电极嵌入在筒形电极内部。
权利要求
1.一种彩色阴极射线管电子枪，它包括若干并行排列的阴极和若干栅极，其特征在于所述若干栅极中至少一个具有若干同轴地连接的筒形电极和至少一个设置在所述若干筒形电极之间至少一个连接部位的内电极。
2.根据权利要求1的彩色阴极射线管电子枪，其特征在于所述若干筒形电极是通过把一个筒形电极上的舌片焊接到另一个筒形电极上，使它们形成公共平面而连接在一起的。
3.根据权利要求1的彩色阴极射线管电子枪，其特征在于所述若干筒形电极是部分交叠的。
4.根据权利要求1的彩色阴极射线管电子枪，其特征在于所述若干筒形电极是借助于所述内电极上的舌片而彼此连接在一起的。
5.根据权利要求1的彩色阴极射线管电子枪，其特征在于所述内电极具有筒形形状。
6.根据权利要求1的彩色阴极射线管电子枪，其特征在于所述若干筒形电极的舌片被压到所述内电极上，使得所述舌片与内电极平行。
全文摘要
把彩色阴极射线管电子枪的、作为主透镜的各栅极中至少一个分成同轴相连的若干筒形电极。在各筒形电极之间的连接部位设置内电极，使得内电极椭圆小孔的中心与栅极内壁的中心重合。这样，消除了主透镜中的象差，从而改善了彩色阴极射线管的分辨率。
文档编号H01J29/48GK1030670SQ88103749
公开日1989年1月25日 申请日期1988年6月16日 优先权日1987年6月17日
发明者宫本觉, 高桥芳昭, 白井克幸, 高原育也, 远藤了 申请人:株式会社日立制作所, 日立设备工程株式会社