专利名称：无黑点聚焦电位器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种聚焦电位器的改良，尤指一种无黑点聚焦电位器，该电位器中所设的一聚焦电位器及一帘栅极电位控制器的输入电压是分别来自二独立的电源，且该帘栅极电位控制器与该聚焦电位器的电路是设于同一壳体中的同一或不同基板上，使帘栅极电位控制器的电压值在阴极射线管显示器被关机后，可立刻消失，进而使阴极射线管显示器的阳极电流亦迅速消失，以有效避免残余电子束于该阴极射线管的显示器面板上产生黑点，且在对该阴极射线管显示器进行亮度调整时，亦不致对该阴极射线管显示器的清晰度，造成负面影响。
传统阴极射线管显示器(CRT DISPLAY，简称CRT)的显像方法，主要是利用其高热阴极产生的电子束，并周期性地投射至该阴极射线管显示器的面板内侧所涂布的萤光层上，令该萤光层因感光而形成画面，在一般阴极射线管显示器中，该阴极距离该显示器面板的萤光层表面约为350毫米，且须以约25KV的高电压，令所产生的电子束加速及获得足够的能量。一般而言，该阴极所产生电子束直径原约为0.2毫米，但由于电子束内的各电子带有负电荷，故在电子束到达萤光层表面时，因各电子间产生互斥现象，而令电子束直径变为约1毫米，造成萤光层上所显示的影像模糊，令影像的清晰度降低。
针对此一缺失，传统阴极射线管显示器的制造业者乃在电子束到达萤光层表面前，利用一电子透镜，将扩散的电子束予以聚焦形成一符合要求的电子束，并令其焦点恰可会聚于萤光层表面上。按，传统阴极射线管显示器中均设有一电子枪，该电子枪主要是由阴极、亮度控制极(或称帘栅极)、屏极、焦聚电极及阳极等所组成，而电子透镜的主要聚焦作用是发生在该焦聚电极及该阳极间，而聚焦电位器则是用以提供该焦聚电极正常运作所需的电能，令电子透镜可有效解决电子束扩散及萤光层上显像模糊的缺点。通常，在传统阴极射线管显示器上，藉由装设一聚焦电位器，以达成此一目的，称为单聚焦电位器(简称SF)；另，对于影像清晰度要求较高的阴极射线管显示器，如高解析度及/或大尺寸的阴极射线管显示器，则须利用二聚焦电位器分别实现水平扫描及垂直扫描方向的聚焦，称为双聚焦电位器(简称DAF或FSVR)，参阅图1所示。
复请参阅图1所示，该聚焦电位器是透过接点1输入由阴极射线管显示器中的一高压产生器所产生器所产生的高电压，再透过调整可变电阻R2及R8，以调整该二聚焦电位器F1及F2透过接点2输出至该焦聚电极的电压值，提供该焦聚电极正常运作所需的电能，令扩散的电子束恰可聚焦于萤光层表面上。在传统的聚焦电位器中，由于其接点6是接地，故该聚焦电位器中所配设的相关电阻(接点1与接点6间的等效电阻，约500MΩ)，亦可作为一放电电路，使该阴极射线管显示器被关机后，能对该阴极射线管显示器的高压电容进行放电作用。
此外，传统阴极射线管显示器除须具备令电子束被适当地聚焦于萤光层表面的功能外，亦应具备调整亮度的功能，传统的作法，主要是藉由外加一帘栅极电位控制器(称为Screen Grid Voltage Regulator，简称SGVR)，以调整该帘栅极电位控制器的控制电压，而实现亮度调整的目的，参阅图2所示，乃该帘栅极电位控制器与阴极射线管显示器间的等效电路。
复参阅图2所示，在该阴极射线管显示器的等效电路中Ri代表阳极电流ihv所流经的等效电阻Ri=HV/ihv25KV/300μA=83MΩ其中HV代表由高压产生器所产生且输出至阳极的高电压，一般约为25KV，当该阴极射线管显示器的萤幕面板无光域或被关机时，该Ri值因电路呈开路状态，故电阻无限大。
该帘栅极电位控制器可为一独立的零件，请参阅图2所示，该帘栅极电位控制器可透过调整可变电阻R4，以调整该控制器透过接点3输出至该帘栅极的电压值，使藉以调整该阴极射线管显示器的萤幕亮度，但基于经济因素，该帘栅极电位控制器一般均与该聚焦电位器设计成一体，而成为传统聚焦电位器中电路的一部份，参阅图3所示，且令该等电路布局于同一电路基板上，参阅图4所示。
在实际应用上，参阅图4所示，该传统聚焦电位器一般均是与该阴极射线管显示器上的高压产生器组装成一体，参阅图5所示，该传统的聚焦电位器上设有二聚焦电位调整钮B1、B2及一帘栅极电位控制钮B3，分别控制透过接点2及3输出至聚焦极及帘栅极的电位值。由于，该聚焦电位器透过接点1输入的电压高达25KV，故在设计上，为限制其电阻性损耗在2watts以下，其电压输入接点1与接地端6的等效电阻值R1-6，参阅图6所示，500MΩ-600MΩ间。
请参阅图3所示，该阴极射线管显示器中的阳极主要是由导电的涂料涂布在该阴极射线管显示器内璧所构成，故该阴极射线管显示器在电气上是一高压电容器C及可变电阻的组合，其中C值约1500PF，但设计上为减少因高电压所产生的涟波，一般均针对该高压电容器C再并一联电容，令其总电容C。约等于6000PF，该总电容C。于开关期间，将储存约25KV的高压电荷，并于关机后，令该高压电荷经等效电阻值R1-6进行放电，使其电压值依下列公式递减；V=Hvoe-t/3然而，当阴极射线管显示器被关机后，虽水平及垂直偏扫轭(DeflectionYoke，简称DY)已停止对电子束的偏扫动作，但由于阴极射线管显示器的总电容C。仍蓄积有高电压HV。，且阴极仍具有相当的热能，致阴极在一段时间内，仍将持续产生电子束，并令该等电子束继续投射至阴极射线管显示器的萤光层表面的中心点位置，其持续产生电子束的时间，将视该总电容C。的电位大小而定。该总电容C。的电位V变化，是依V=HV0e-t/3而定(其中T为阴极射线管显示器被关机后起算的秒数)，故由该总电容C。的等效电路观之，参阅图6所示，只要该帘栅极电位控制器的电位够高，该阴极射线管显示器的萤光层表面的中心点，仍将持续被电子束所投射。如此，该萤光层表面的中心点由于长期被电子束投射的结果，将令该萤光层表面的中心点发生老化，产生一黑点(SPOT)，该黑点易造成使用者对该显示器上所显示的图面发生误解，该黑点的产生即为该帘栅极电位控制器所造成的负面影响。
此外，由于该聚焦电位器及帘栅极电位控制器间的基板线路是呈串联状态，故使用者利用调整帘栅极电位控制钮，以针对该阴极射线管显示器的显示亮度进行调整时，该聚焦电位器的输出电位亦将受到调变，因此，此种互调(CROSS TALK)的作用，亦对聚焦的效果造成负而影响。
有鉴于前述传统聚焦电位器利用在一基板上所布建的电路，提供聚焦、亮度调整及关机后高压电荷泄放等功能，惟，却造成在阴极射线管显示器的萤光层表面的中心点上产生黑点，并因互调作用对聚焦电位器的聚焦效果造成负面的影响等缺点，创作人乃研究创作出一种无黑点聚焦电位器，利用该聚焦电位器有效改善该黑点及互调作用等缺点，以有效缩短并简化阴极射线管显示器在组装制程上所需的调校时间及步骤，并大幅提升影像的清晰度，且避免在阴极射线管显示器上产生黑点的现象。
即，针对现有技术的缺点，本实用新型的目的，是该电位器中所设的一聚焦电位器及一帘栅极电位控制器的输入电压，分别来自二独立的电源，且该帘栅极电位控制器与该聚焦电位器的电路是设于同一壳体中的同一或不同基板上，使该帘栅极电位控制器的电压值在阴极射线管显示器被关机后，可立刻消失，进而令阴极射线管显示器的阳极电流亦迅速消失，以有效避免该阴极射线管所产生残余电子束，因持续投射至该阴极射线管显示器面板中心位置上，而在显示面板形成黑点。
本实用新型的另一目的，是在对该阴极射线管显示器进行亮度调整时，不致因调整该帘栅极电位控制器的输出电压，而影响该聚焦电位器对聚焦极的输出电压，故可确保调整亮度时，该阴极射线管显示器仍维持正常的影像清晰度。
本实用新型的上述目的可以按下述方式实现一种无黑点聚焦电位器，其特征在于包括一壳体，该壳体上设有多个调整钮；二聚焦电位器，是设于该壳体内的一基板上，该二聚焦电位器是连接至一电源，以输入所需的高电压，并透过调整该壳体上对应的二调整钮，以调整该二聚焦电位器上所分别设置的一可变电阻，进而调整该二聚焦电位器输出至该阴极射线管显示器的一焦聚电极的电压值，令该阴极射线管显示器中的电子束恰可聚焦于该阴极射线管显示器的萤光层表面上，该二聚焦电位器并与一接地端相连接；一帘栅极电位控制器，是设于该壳体内的该基板或另一基板上，该帘栅极电位控制器是连接至另一电源，以输入所需电压，再透过调整该壳体上对应的一调整钮，以调整该帘栅极电位控制器上所设的可变电阻，进而调整该帘栅极电位控制器输出至该阴极射线管显示器的一帘栅极的电压值，以改变该阴极射线管显示器的萤幕亮度，该栅极电位控制器并与一接地端相连接。该二聚焦电位器可为一聚焦电位器，该聚焦电位器是连接至一电源，以输入所需的高电压，并透过该壳体上对应的一调整钮，以调整该聚焦电位器上所设的一可变电阻，进而调整该聚焦电位器输出至该阴极射线管显示器的一焦聚电极的电压值，令该阴极射线管显示器中的电子束恰可聚焦于该阴极射线管显示器的萤光层表面上，该聚焦电位器并与一接地端相连接。
图1是传统双聚焦电位器的电路示意图；图2是帘栅极电位控制器与阴极射线管显示器间的等效电路示意图；图3是传统双聚焦电位器与阴极射线管显示器间的等效电路示意图；图4是传统双聚焦电位器的电路基板示意图；图5是传统阴极射线管显示器上高压产生器及双聚焦电位器的外观示意图；图6是传统双聚焦电位器与阴极射线管显示器间的简化等效电路示意图；图7是本实用新型无黑点聚焦电位器与阴极射线管显示器间的等效电路示意图；图8是本实用新型的无黑点聚焦电位器的电路基板示意图。
在本实用新型的无黑点聚焦电位器中，是以一双聚焦电位器为最佳实施例，说明如下，参阅图7所示，该聚焦电位器是设于一壳体中的一基板上，并透过接点1输入由阴极射线管显示器中的一高压产生器所产生的高电压，并将其电能分别传送至二聚焦电位器F1及F2的电路，再透过壳体外的二调整钮，调整该二聚焦电位器F1及F2的电路上的可变电阻R2及R8，以调整该二聚焦电位器F1及F2透过接点2输出至该焦聚电极的电压值，提供阴极射线管显示器中焦聚电极正常运作所需的电能，令扩散的电子束恰可聚焦于萤光层表面上，该二聚焦电位器F1及F2再透过接点6与接地端相连接，如图7所示该聚焦电位器的电路中，R0、R1、R2、R3、R6、R7、R8、R9及图R10乃该电路依实际需求所设计的负载。
另，本实用新型该聚焦电位器的电路中设有一独立的帘栅极电位控制器，请参阅图7所示，该帘栅极电位控制器与该聚焦电位器的电路是设于同一壳体中的同一或不同基板上，该栅极电位控制器是透过接点5输入由外接电源所提供的电压，该帘栅极电位控制器可透过壳体外的另一调整钮，调整可变电阻R4，以调整该控制器透过接点3输出至该帘栅极的电压值，藉以调整该阴极射线管显示器的萤幕亮度，该栅极电位控制器亦透过接点6与接地端相连接。
由于，在本实用新型中，该栅极电位控制器正常运作所需的电压，是专由接点5输入，而非来自该高压产生器，故在阴极射线管显示器被关机后，该电压值将立刻消失，且该阴极射线管显示器的等效电路中流经等效电阻Ri的阳极电流ihv亦立刻消失，而不致令该阴极射线管显示器产生残余电子束，可有效避免因电子束持续投射至该阴极射线管显示器中心所产生的黑点。
此外，由于本实用新型的该栅极电位控制器的输入电源是与该聚焦电位器的电源无关，故当使用者针对该阴极射线管显示器的显示亮度进行调整时，该聚焦电位器的输出电位将不致受到任何影响，故可确保该聚焦电位器的聚焦效果。参阅图8所示，即根据本实用新型设计的无黑点聚焦电位器的电路基板示意图。
以上所述，仅是本实用新型的一较佳的实施例，惟，本实用新型所主张的权利范围，并不局限于此，按凡熟悉该项技艺人士，根据本实用新型所揭露的技术内容，可轻易思及的等效变化，如将本实用新型应用于单聚焦电位器，均应属不脱离本实用新型的保护范畴。
权利要求1.一种无黑点聚焦电位器，其特征在于包括一壳体，该壳体上设有多个调整钮；二聚焦电位器，是设于该壳体内的一基板上，该二聚焦电位器是连接至一电源，以输入所需的高电压，并透过调整该壳体上对应的二调整钮，以调整该二聚焦电位器上所分别设置的一可变电阻，进而调整该二聚焦电位器输出至该阴极射线管显示器的一焦聚电极的电压值，令该阴极射线管显示器中的电子束恰可聚焦于该阴极射线管显示器的萤光层表面上，该二聚焦电位器并与一接地端相连接；一帘栅极电位控制器，是设于该壳体内的该基板或另一基板上，该帘栅极电位控制器是连接至另一电源，以输入所需电压，再透过调整该壳体上对应的一调整钮，以调整该帘栅极电位控制器上所设的可变电阻，进而调整该帘栅极电位控制器输出至该阴极射线管显示器的一帘栅极的电压值，以改变该阴极射线管显示器的萤幕亮度，该栅极电位控制器并与一接地端相连接。
2.如权利要求所述的一种无黑点聚焦电位器，其特征在于该二聚焦电位器可为一聚焦电位器，该聚焦电位器是连接至一电源，以输入所需的高电压，并透过该壳体上对应的一调整钮，以调整该聚焦电位器上所设的一可变电阻，进而调整该聚焦电位器输出至该阴极射线管显示器的一焦聚电极的电压值，令该阴极射线管显示器中的电子束恰可聚焦于该阴极射线管显示器的萤光层表面上，该聚焦电位器并与一接地端相连接。
专利摘要本新型是一种无黑点聚焦电位器,特征在于电位器所设的一帘栅极电位控制器的输入电压是来自一专用的外接电源,且帘栅极电位控制器与聚焦电位器的电路是设于同一壳体中的同一或不同基板上,帘栅极电位控制器的电压值,在阴极射线管显示器被关机后,可立刻消失,显示器的阴极电流可迅速消失,可有效避免阴极射线管的显示面板上因残余的电子束而产生黑点,且在对阴极射线管显示器的亮度调整帘栅极电位控制器的输出电压时,可使聚焦电位器的输出电位不受影响,以确保显像的清晰度。
文档编号H01C10/00GK2349646SQ9821812
公开日1999年11月17日 申请日期1998年8月3日 优先权日1998年8月3日
发明者邓明进 申请人:邓明进