专利名称：具有一字排列式单透镜电子枪的彩色显象管的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有一字排列式电子枪的彩色显象管，更准确地说，涉及用单透镜作为主聚焦透镜的一字排列式电子枪，该枪具有用于对主聚焦透镜电场进行整形的机构。
单透镜(又称鞍形透镜或单电位透镜)是一种静电透镜，它由三个电极，即，中间电极、前电极和后电极构成。中间电极或者连接到地电位，或者连接到较低电位。其他两个电极连接到较高电位，该电位通常是阳极电位。与双电位透镜的聚焦相比，单透镜的聚焦稍不尖锐，但是，单透镜具有不需要为聚焦电极提供第二高电压的优点。单透镜电子枪已经大批量地用于彩色显象管中，例如，用于G·E·公司的轻便型彩色显象管(G·E·Portacolor)，美国无线电公司(RCA)的15NP22以及Sony的栅条彩色显象管(SonyTrinitron)中。RCA15NP22具有“品”字形电子枪，而G·E·Portacolor和Sonytrinitron使用一字排列式电子枪。RCA和G·E·的电子枪在各电子束通道上具有作为所述三个电极的各单独的筒形电极。Sony电子枪具有作为所述三个电极的大尺寸筒形电极，三束电子束均穿过该电极，同时各电子束轨迹在单透镜的中心处彼此相交。
本发明提供一种改进的彩色显象管。这种管子包含一种电子枪，后者用于产生三束一字排列的电子束(一束中心束和两束侧位束)，并使它们一开始就沿着共面路径射向管子的荧光屏。该电子枪包含三个隔开的电极，这些电极在每束电子束路径上构成单透镜，后者作为用于使各电子束聚焦的主聚焦透镜。根据所述改进，第一单透镜电极包含三个一字排列的、让电子束穿过的圆筒。第二单透镜电极包含一个大的椭圆筒，后者与第一单透镜电极的所有三个圆筒交叠。第三单透镜电极包含三个一字排列的、与所述椭圆筒交叠的圆筒。所述椭圆筒包含一种机构，后者对主聚焦透镜整形，以便使电子束在地电位附近共点聚焦，并且，使侧位电子束在荧光屏中心处会聚。
在各附图中
图1是实施本发明的荫罩型彩色显象管的、具有部分轴向剖面的平面图。
图2和3分别是图1中用虚线表示的电子枪的轴向剖面侧视图和顶视图。
图4是沿图3的4-4线所取的电子枪的剖面图。
图5是图2和3的电子枪主聚焦透镜电极的透视线图。
图6是图2和3的电子枪单透镜的示意的顶视图，图中示出水平面上静电场等位线。
图1表示一种具有玻壳11的矩形彩色显象管10，玻壳11包括由矩形玻锥16连接在一起的矩形荧光屏面板12和管颈14。面板12包括观看面板18和周边凸缘或侧壁20，后者借助熔接焊缝21密封到玻锥16上。嵌花式三色荧光屏22设置在面板18的内表面上。所述荧光屏最好是一种条形屏，它具有沿着基本上垂直于管子高频光栅行扫描的方向(垂直于图1平面)而延伸的荧光条。另一方面，所述荧光屏也可以是一种点屏。用通用的方法把多孔的选色电极，即荫罩板24，可拆卸地安装在与荧光屏22相距预定距离的位置上。图1中用虚线简略地表示的、改进的一字排列式电子枪26同心地安装在管颈14中，以产生三束电子束28，并使它们沿着共面的会聚路径穿过荫罩板24，射到荧光屏22上。
图1的管子预定采用外部磁偏转系统，例如，安装在玻锥-管颈连接处附近的偏转线圈30。当偏转线圈30受到激励时，它就使三束电子束28受到磁场的作用，该磁场使各电子束在荧光屏上水平地和垂直地扫描，以构成一个矩形光栅。图1中用P-P线表示在偏转线圈30的大约中部的起始偏转平面(零偏转平面)。由于边缘场的作用，管子的偏转区从偏转线圈30轴向延伸到电子枪26的区域中。为简化起见，图1中未示出偏转区域中偏转电子束路径的实际曲度。
图2、3、4和5中示出电子枪26的细节。电子枪26包括三个等间距的共面阴极32(每束电子束一个)，控制栅极34(G1)，帘栅极36(G2)，第一单透镜电极38(G3)，第二单透镜电极40(G4)以及第三单透镜电极42(G5)，各电极按所述顺序定距配置，并安装在两根支撑杆43上。在电子枪电子束出射端，屏蔽罩44安装在G5电极42上。
各阴极32，G1电极34，G2电极36以及G3电极38的面向G2电极36的一端，构成电子枪26的束形成区。G3电极38，G4电极40和G5电极42，构成电子枪26的主聚焦透镜部分。所述主聚焦透镜是单电位型的，通常称为单透镜。在该电子枪中，G3电极38与G5电极44是电连接的，后者又连接到阳极电位。G4电极40或者接地，或者连接到低于阳极的电位。
每个阴极32包括前端用阴极帽48封闭的阴极筒46和阴极支撑筒52，阴极帽48含有由电子发射材料构成的端面涂层50。各阴极32都是间热式的，由安装在阴极筒46内适当位置上的热子线圈58加热，后者的引线60焊接在通过接线柱而固定在支撑杆43上的热子连接片62和64上。控制栅极34和帘栅极36是两个相互靠近的平板电极，它们具有三对各自对准的、并分别与阴极涂层50对中的小孔68，用以激发三束等间距的，共面的、向荧光屏22伸展的电子束28。各电子束的起始路径最好是基本上相互平行的，同时，中间电子束路径与中心轴A-A重合。
G3电极38包括两个开口端相接的杯形零件70和72。第一零件70具有三个面向G2电极36的中等大小的孔74，它们与各起始电子束通道对中。第二零件72的三个大孔76也与各电子束通道对中。三个圆筒78固定在三个大孔76中，使得每个圆筒78的一部分延伸到零件72的外面而进入G4电极40中。G4电极40是一个其横截面有点椭圆形的大筒形电极。G5电极42是一个有三个面向G3电极38的大孔80的杯形电极。大孔80的直径比G3电极38中大孔76的直径稍微大一些。三个圆筒82固定在各大孔80中，并伸进G4电极40中。屏蔽罩44固定在G5电极42的开口端，并且，具有三个同样与各电子束通道对中的孔84。
在G4电极40的内部安装着四个电场成形板86，88，90和92。板86和88相互平行，并且，分别位于各侧位电子束通道与中心电子束通道之间。板86和88以垂直于一字排列式电子束的排列方向的形式延伸。另外两块板90和92跨接在板86和88之间，它们彼此平行，并且，位于中心束通道的两侧，板90和92以平行于一字排列式电子束的排列方向的形式延伸。
位于各电子束通道之间的电场成形板86和88起两种作用。首先，垂直方向的板86和88起一种重画静电场等位线的作用，使得中心电子束在水平方向上(一字排列式电子束的排列方向)聚焦。在不存在板86和88的情况下，中心电子束通道处的水平方向静电场等位线将会基本上是平的。其次，板86和88导致侧位束通道处水平方向静电场等压线的弯曲，使得各侧位电子束向里与中心电子束会聚。
将水平电场成形板90和92安装在适当的位置上，以调整垂直方向上中心电子束的聚焦。在所述实施例中，为了补偿相对于侧位电子束通道处来说稍微弱些的中心电子束通道处的垂直聚焦电场，并且，使中心电子束通道处的垂直方向电场等于水平方向电场，这种调整是必要的。
图6中示出所选用的水平面上的静电场等位线，以及所选用的该平面上的来自各电子束28的电子轨迹。电子束28穿过G3电极的圆筒78而进入单透镜，然后，穿过G5电极的圆筒82而射出。三束电子束28R，28G和28B分别激励荧光屏22上的红、绿和兰荧光体。所述单透镜由椭圆筒40和G4电极的电场成形板86、88构成。G4电极处在低电位，在本实施例中置于零电位。G3电极的圆筒78和G5电极的圆筒82置于高电压。因为等位线和电子轨迹是以该高电位的幅值来定标的，所以，该电位的幅值是任选的，在本实施例中选用1伏幅值。图6中示出具有该高电位幅值的20%，30%，40%，50%，55%，65%和75%电位的等电位线。这些等电位线具有电子透镜的特性，它们把电子束28聚焦到荧光屏22上。这样，当没有偏转磁场时，中心电子束28G的各轨迹相对于中心轨迹对称地聚焦，所述中心轨迹与图6中以Z标明的管子轴线A-A重合。椭圆筒40和电场成形板88之间的非对称性导致侧位电子束28R的中心轨迹向里与中心束28G会聚。侧位电子束的其他轨迹聚焦在所述荧光屏上。
权利要求
1.一种包含管颈，玻锥和荧光屏的彩色显象管，它在所述管颈中具有一字排列式电子枪，该电子枪用于产生三束一字排列的电子束，并使它们一开始就沿着共面路径射向管子的荧光屏，所述电子束包括中心电子束和两束侧位电子束，所述电子枪包含三个相互隔隔开的、用于在各电子束路径上构成单透镜的电极，这些单透镜作为用于使所述各电子束聚焦的主透镜，其特征在于第一单透镜电极(38)包含三个一字排列的圆筒(78)，所述电子束(28)穿过这些圆筒，第二单透镜电极(40)包括大椭圆筒(40)，后者与第一单透镜电极的所有三个圆筒的一部分交叠，第三单透镜电极(42)包括三个一字排列的、与所述椭圆筒部分交叠的圆筒，所述第一和第三单透镜电极是电连接的，与所述椭圆筒连接的、用于对主聚焦透镜整形的机构(86，88，90，92)，这些构件使三束电子束在地电位附近共点聚焦，并且，使侧位电子束在荧光屏中心处会聚。
2.如权利要求1中所限定的管子，其特征在于所述整形机构包括位于椭圆筒(40)中的导电板(86，88，90，92)。
3.如权利要求2中所限定的管子，其特征在于所述各板(86，88，90，92)在所述椭圆筒(40)内部与该椭圆筒连接，所述各板中的两块板(90，92)位于中心束(28)通道的相对的两侧，它们彼此平行，并且，与具有各起始共面电子束的平面相平行，所述各板中的两块板(86，88)位于中心束通道与侧位束(28)通道之间、中心束通道的相对的两侧，它们彼此平行，并且，垂直于具有各起始共面电子束的平面。
全文摘要
改进的彩色显象管包括用于产生三束一字排列的电子束，并使它们一开始就沿着共面路径射向管子荧光屏的电子枪。该电子枪包括三个隔开的、在每束电子束路径上构成单透镜的电极，这些单透镜构成使电子束聚焦的主聚焦透镜。该电子枪还包括对所述主聚焦透镜整形的机构，以便使电子束在地电位附近共点聚焦，并且，使侧位电子束在荧光屏中心处会聚。
文档编号H01J29/48GK1030849SQ8810461
公开日1989年2月1日 申请日期1988年7月20日 优先权日1987年7月20日
发明者罗杰·卡萨诺瓦·阿力格 申请人:Rca许可公司