專利名稱：彩色陰極射線管的電子槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于彩色陰極射線管中的電子槍，特別是一字排列式電子槍，更具體地說，涉及作為一字排列式電子槍主透鏡的電極結(jié)構(gòu)。
影響彩色陰極射線管，例如彩色顯象管的聚焦性能的因素之一是其電子槍主透鏡的直徑。可以通過采用具有盡可能大的直徑的主透鏡來得到所需的聚焦性能。
然而，在一字排列式電子槍中，加大主透鏡的直徑是非常困難的。其原因如下所述。在一字排列式電子槍中，排列在一個(gè)水平面上的、對(duì)應(yīng)紅、綠和蘭三基色的三支電子槍結(jié)合成一個(gè)整體。因此，當(dāng)把這三支電子槍組合在彩色陰極射線管的具有有限直徑的頸管中時(shí)，作為每支電子槍主透鏡的柱體的直徑以及各主透鏡之間的間隔將受到很大的限制。
參照各附圖更詳細(xì)地說明上述問題。


圖1是配備有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一字排列式電子槍的彩色顯象管的剖面圖。圖2表示圖1中每個(gè)柵極部件的細(xì)節(jié)。圖1和2中，玻殼1的面板2的內(nèi)壁上支承著熒光屏3，后者具有交錯(cuò)地涂敷在上面的條狀三色熒光體。陰極6、7和8的中心軸15、16和17與以下各電極的相應(yīng)小孔的中心軸相吻合，并且大體上相互平行地排列在一個(gè)公共平面上(下文中把沿著該公共平面的方向稱為水平方向)，所述各電極包括第一柵極9(簡(jiǎn)稱G1)，第二柵極10(簡(jiǎn)稱G2)，第三柵極11(簡(jiǎn)稱G3，它是構(gòu)成主透鏡的電極對(duì)當(dāng)中的一個(gè)電極)以及屏蔽套13。第四柵極12(簡(jiǎn)稱G4電極)是構(gòu)成主透鏡的另一個(gè)電極。第四柵極12的中心小孔的中心軸與中心軸16相吻合。另一方面，如圖2中所示，G4電極的外側(cè)小孔的中心軸18和19與相應(yīng)的中心軸15和17不相吻合，而是相對(duì)于它們略微向外偏移。更準(zhǔn)確地說，G3電極11的外側(cè)小孔的直徑L1小于G4電極的外側(cè)小孔的直徑L2(L1≤L2)。從陰極6至8發(fā)射的三束電子束，分別沿著中心軸15、16和17入射到由G3電極11和G4電極12構(gòu)成的主透鏡。通常，G1電極9加0伏偏壓，而G2電極10加600伏至800伏偏壓。G3電極11加7千伏至10千伏偏壓，該偏壓低于G4電極12的偏壓。G4電極加高達(dá)25千伏至30千伏的電壓。屏蔽套13以及在玻殼1的內(nèi)側(cè)壁上形成的導(dǎo)電薄膜5也加上相同的高壓。G3電極和G4電極的中心小孔是同軸的，因此，主透鏡的中心部分是軸對(duì)稱的。這樣，在主透鏡使中心電子束會(huì)聚之后，該電子束立即沿著中心軸16直線飛行。另一方面，如圖2中所示，柵極11和12的外側(cè)小孔的軸線彼此偏移，因此，主透鏡的外側(cè)部分是非軸對(duì)稱的。于是，排列在該外側(cè)部分的、對(duì)應(yīng)于R(紅)和B(蘭)的側(cè)位電子束穿過偏離透鏡中心軸的透鏡部分，在主透鏡區(qū)的G4電極12一側(cè)的發(fā)散透鏡區(qū)中偏向中心電子束，因此，所述側(cè)位電子束受到主透鏡的會(huì)聚作用和集聚力而偏向中心電子束。這樣，三束電子束成象和會(huì)聚，以便在蔭罩板4上彼此重疊。以這種方式使電子束會(huì)聚的過程稱為靜會(huì)聚。由蔭罩板4對(duì)每束電子束進(jìn)行色選擇，因而，只有一部分電子束分量穿過蔭罩板的小孔而到達(dá)熒光屏3，該電子束分量激勵(lì)具有與電子束對(duì)應(yīng)的顏色的熒光體。此外，在管子外部提供磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)14，以便使電子束在熒光屏3上掃描。
上面提到的極大地影響彩色顯象管聚焦性能的因素是主透鏡的透鏡放大率及其象差，這兩者取決于該透鏡的會(huì)聚作用。一般說來，減弱主透鏡的會(huì)聚作用就減小了所述透鏡放大倍數(shù)和所述球差，從而改善了聚焦性能。減弱透鏡會(huì)聚作用的方法之一是擴(kuò)大構(gòu)成主透鏡的G3和G4電極的小孔。
但是，在圖1所示的一字排列式電子槍中，與R、G和B三基色相應(yīng)的各主透鏡排列在同一水平面內(nèi)，因此，上述各小孔的直徑必須是玻殼1中裝有電子槍的頸管的直徑的1/3或更小。此外，鑒于電極加工方面的問題，上述直徑的容許臨界值將更小。
本發(fā)明人在日本專利申請(qǐng)JP-A-59-215640中提出一種有效地增加所述各小孔的上述臨界值的方法。該專利申請(qǐng)中提出的方法是要盡可能增大會(huì)聚側(cè)位電子束外面部分的透鏡的有效小孔直徑，從而去除側(cè)位電子束的暈圈，以改善彩色顯象管的分辨率。
圖3示出在上述日本專利申請(qǐng)JA-A-59-215640中提出的主透鏡部分電極結(jié)構(gòu)的局部剖開的透視圖，而圖4是從G3電極11一側(cè)、沿線Ⅳ-Ⅳ方向看到的G4電極12的前視圖。如圖3中所示，構(gòu)成G3電極11和G4電極12的面對(duì)的平面的內(nèi)部電極112和122，從各自電極的端面分別后退m1和m2距離。這樣，各內(nèi)部電極深入G3和G4電極中，從而提供如同增加小孔部分的厚度相同的效果。也就是說，將增加主透鏡的有效厚度。圖3中所示的電極的裝配方法是例如，將各零件套入芯桿或類似物中，以便內(nèi)電極122的橢圓小孔123和124的中心軸與G4電極12的內(nèi)徑的中心軸重合，然后，用激光焊接的方法在200至203位置上把它們固定住。順便指出，A1、A2、A3和A4分別表示中心軸。
從零件加工的觀點(diǎn)出發(fā)，希望使內(nèi)電極122的外徑d等于G4電極12的內(nèi)徑。但是，實(shí)際上，G4電極12的內(nèi)徑D會(huì)大于內(nèi)電極122的外徑d(D≥d)。在這種情況下，如果用激光焊接或類似方法來固定電極12，那么，如圖5中所示，G4電極12將局部變形，并且G4電極12的端部表面12a也將變形。圖5中，A4和A5表示變形前后G4，電極12的中心軸。該中心軸將偏移距離a。當(dāng)然，如果內(nèi)電極122的外徑d大于G4電極的內(nèi)徑(d≥D)，就不能將內(nèi)電極122嵌入G4電極12中，因而不可能進(jìn)行裝配。
主透鏡是在G4電極12的端部表面12a與內(nèi)電極122的橢圓小孔之間，以及在G3電極的端部表面與內(nèi)電極112之間形成的。如果主透鏡是在G4電極12的端部表面12a變形的情況下形成的，那么，這樣形成的電場(chǎng)將是混亂的，從而將使主透鏡畸變。這樣，穿過主透鏡的電子束將含有象散，從而降低了分辨率。
本發(fā)明的主要目標(biāo)是一種用于陰極射線管的電子槍，該電子槍能夠改善陰極射線管的分辨率，其方法是高精度地裝配構(gòu)成主透鏡的內(nèi)電極的橢圓小孔的中心和構(gòu)成主透鏡的柵極的內(nèi)側(cè)壁的中心。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是要容易地選定構(gòu)成主透鏡的筒形電極的焊接位置。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是在筒形電極不產(chǎn)生任何變形的情況下把內(nèi)電極插入該筒形電極的內(nèi)部。
用以下方法能夠達(dá)到上述各項(xiàng)目的將作為主透鏡的柵極分成若干筒形電極，把這些筒形電極結(jié)合在一起，并且在連接位置上設(shè)置內(nèi)電極，使得各內(nèi)電極的橢圓孔的中心軸與主透鏡各電極內(nèi)壁的中心軸重合。
因?yàn)椋赃@樣的結(jié)構(gòu)形式構(gòu)成柵極，即，把若干筒形電極結(jié)合在一起，并且在連接位置上設(shè)置內(nèi)電極，所以，能夠確定內(nèi)電極的位置和尺寸，并且，在使筒形電極與內(nèi)電極緊固在一起時(shí)，能夠減少各電極的變形，從而，形成沒有畸變的主透鏡。
下面將結(jié)合各附圖描述本發(fā)明的最佳實(shí)施例，在各附圖中圖1是一字排列式彩色顯象管的示意的剖面圖，用于說明本發(fā)明和先有技術(shù);
圖2是圖1的柵極部分的放大的剖面圖;
圖3是先有技術(shù)電子槍中主透鏡的一個(gè)實(shí)例的局部剖開的透視圖;
圖4是圖3中Ⅳ-Ⅳ視向的剖面圖;
圖5是與圖4相適應(yīng)的視圖，用于說明電極的變形;
圖6是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電子槍的局部剖開的側(cè)視圖;
圖7是圖6的主要部件的放大的視圖;
圖8是圖7的局部剖開的透視圖;以及圖9至15是說明按照本發(fā)明，將筒形電極和內(nèi)電極結(jié)合在一起的結(jié)構(gòu)的主要部件若干實(shí)施例的剖面圖。
下面將參照各附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的若干實(shí)施例。圖6是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，沿縱方向排列的電子槍的局部剖開的剖面圖。
圖6中，21表示G3電極，而22表示G4電極。電極21和22按下述方式構(gòu)成。G3電極21由兩個(gè)筒形電極211、212，內(nèi)電極112以及G3下部電極213構(gòu)成，其中，內(nèi)電極112夾在筒形電極211和212之間，處在它們的結(jié)合位置C3處。另一方面，G4電極22由兩個(gè)筒形電極221、222以及內(nèi)電極122構(gòu)成;其中，內(nèi)電極122夾在筒形電極221和222之間，處在兩筒形電極的結(jié)合位置。圖6中，l1和l2分別表示筒形電極212和221的長度。23是擠入玻璃件，而13是屏蔽套。其他各標(biāo)號(hào)指的是前面各附圖中相同的零件。
圖7是筒形電極和內(nèi)電極結(jié)合結(jié)構(gòu)的局部剖開的放大視圖。這三個(gè)零件按下述方式結(jié)合在一起。筒形電極212備有四個(gè)舌片212a，它們位于與圖4中焊接點(diǎn)200至203相對(duì)應(yīng)的位置。舌片212a經(jīng)過內(nèi)電極112，伸展到另一個(gè)筒形電極211。筒形電極211備有四個(gè)凹槽211a。通過把舌片212a焊接到凹槽211a上而使筒形電極211和212結(jié)合在一起。內(nèi)電極112也在各舌片位置被緊固在筒形電極212上。
圖8是圖7所示的內(nèi)電極和筒形電極的局部剖開的沿Ⅷ視向的透視圖，而圖9是沿圖7的直線Ⅸ-Ⅸ所取的截面圖。
可以利用芯桿來構(gòu)成這種結(jié)構(gòu)，以便筒形電極211和212形成公共平面，并且三個(gè)橢圓小孔112R、112G和112B的中心與筒形電極211和212內(nèi)壁的中心彼此重合。因此，即使內(nèi)電極112的外徑小于筒形電極211和212的內(nèi)徑，也能夠通過使舌片212a變形而在筒形電極的內(nèi)徑?jīng)]有任何變形的情況下將這些電極焊接在一起。這樣，筒形電極211和212以及內(nèi)電極112的中心必定相互重合，從而能夠消除主透鏡的象散。
圖10至15表示根據(jù)發(fā)明的另外的實(shí)施例，筒形電極和內(nèi)電極的相應(yīng)于圖9的結(jié)合結(jié)構(gòu)。圖10中，使筒形電極212的內(nèi)徑大于另一筒形電極211的內(nèi)徑，并且使它們的一部分相互重疊。在圖10的這種結(jié)構(gòu)中，不必在另一筒形電極211中形成凹槽。圖11中，內(nèi)電極112(而不是筒形電極)備有兩個(gè)舌片112a。在圖11的結(jié)構(gòu)中，不需要對(duì)兩個(gè)筒形電極211和212進(jìn)行任何特殊的、用于緊固工序的加工。在圖12的實(shí)施例中，筒形電極211和212備有向外延伸的舌片211a和212a。在這樣的狀態(tài)下，用激光焊接方法將筒形電極211、212和內(nèi)電極112焊接在一起，即，以垂直的方向把筒形電極211和212向里壓，以便保持零件的平行度。這樣，筒形電極211和212的舌片211a和212a被重新整形，使得它們與內(nèi)電極112平行。圖13表示從圖12中的A部位觀察的、筒形電極112的視圖。圖13中，200至203表示與內(nèi)電極112的焊接點(diǎn)。圖14是沿圖13的ⅩⅣ-ⅩⅣ線所取的截面圖。實(shí)驗(yàn)證明，加壓力之前，焊接點(diǎn)和舌片212a之間的間隙最好等于0.1mm至0.2mm。圖15是圖12的B部分的放大視圖。
根據(jù)上面的描述可以明白，能夠提出若干用于把筒形電極211，212和內(nèi)電極緊固或嚙合在一起的裝置。
在上述所有實(shí)施例中，G3電極和G4電極都是由兩個(gè)筒形電極和一個(gè)內(nèi)電極組合成的，但是，本發(fā)明不局限于這種結(jié)構(gòu)形式。雖然，G3和G4電極都以筒形電極和內(nèi)電極的組合結(jié)構(gòu)形式構(gòu)成，但是也可以只對(duì)G3和G4中任一個(gè)電極采取這種結(jié)構(gòu)形式。雖然，在上述電子槍中采用四個(gè)柵極，但是也可以采用多于或少于四個(gè)柵極的結(jié)構(gòu)。內(nèi)電極可以具有圓形(而不是橢圓形)的電子束通道孔以及切去外側(cè)部分的半圓形側(cè)位電子束通道孔。
根據(jù)本發(fā)明，可以消除存在于主透鏡中的隨機(jī)象散，從而大大地改善了彩色陰極射線管的聚焦性能。
可以通過自動(dòng)機(jī)操作而容易地使筒形電極和內(nèi)電極的結(jié)合工序自動(dòng)化。
可以在不需要設(shè)置用于確定筒形電極焊接位置的孔眼的情況下，容易地進(jìn)行所述焊接。
此外，可以在毫不擔(dān)憂筒形電極變形的情況下，高精度地將內(nèi)電極嵌入在筒形電極內(nèi)部。
權(quán)利要求
1.一種彩色陰極射線管電子槍，它包括若干并行排列的陰極和若干柵極，其特征在于所述若干柵極中至少一個(gè)具有若干同軸地連接的筒形電極和至少一個(gè)設(shè)置在所述若干筒形電極之間至少一個(gè)連接部位的內(nèi)電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的彩色陰極射線管電子槍，其特征在于所述若干筒形電極是通過把一個(gè)筒形電極上的舌片焊接到另一個(gè)筒形電極上，使它們形成公共平面而連接在一起的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的彩色陰極射線管電子槍，其特征在于所述若干筒形電極是部分交疊的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的彩色陰極射線管電子槍，其特征在于所述若干筒形電極是借助于所述內(nèi)電極上的舌片而彼此連接在一起的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的彩色陰極射線管電子槍，其特征在于所述內(nèi)電極具有筒形形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的彩色陰極射線管電子槍，其特征在于所述若干筒形電極的舌片被壓到所述內(nèi)電極上，使得所述舌片與內(nèi)電極平行。
全文摘要
把彩色陰極射線管電子槍的、作為主透鏡的各柵極中至少一個(gè)分成同軸相連的若干筒形電極。在各筒形電極之間的連接部位設(shè)置內(nèi)電極，使得內(nèi)電極橢圓小孔的中心與柵極內(nèi)壁的中心重合。這樣，消除了主透鏡中的象差，從而改善了彩色陰極射線管的分辨率。
文檔編號(hào)H01J29/48GK1030670SQ88103749
公開日1989年1月25日 申請(qǐng)日期1988年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1987年6月17日
發(fā)明者宮本覺, 高橋芳昭, 白井克幸, 高原育也, 遠(yuǎn)藤了 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所, 日立設(shè)備工程株式會(huì)社