彩色布勞恩管的電子槍的聚焦電極及其製作方法

2023-05-09 00:23:31 1

專利名稱：彩色布勞恩管的電子槍的聚焦電極及其製作方法
技術領域：
本發明一般地講涉及彩色布勞恩(Braun)管的電子槍，且更具體地講涉及用於把槍的陰極發射的電子束全聚焦在Braun管的螢光屏出的電子槍聚焦電極，並涉及這種聚焦電極的製作方法。
對本領域的技術人員已知的是，傳統的彩色Braun管的電子槍從其陰極發射電子束並且該束被素聚焦到螢光屏上，以在螢光屏上形成點式象素。
在傳統電子槍中，當三個陰極和柵電極被加上預定電壓時，在第二柵電極和第三電極或聚焦電極之間形成了預聚焦透鏡，而在第三電極和一第四電極或陽極之間形成主聚焦透鏡。從電子槍陰極發射的電子束被這些聚焦透鏡聚焦到螢光屏上。在屏上，聚焦的電子束與屏上所塗覆的螢光物相撞，從而在屏上再現圖象。
另方面，偏轉線圈被裝在Braun管的漏鬥的頸部，該頸部包含電子槍。偏轉線圈用於把電子束偏轉並聚焦到螢光屏上。
偏轉線圈產生的水平偏轉磁場的公布被畸變成枕狀，而垂直偏轉磁場的分布被畸變成桶狀。
上述偏轉線圈，當電子槍發射的電子束與屏上的螢光物相撞並在屏上再現所需圖形時，造成形成在屏的中央和邊緣上的束點的形狀彼此不同。
參見圖2，在屏1的中央形成的束點是圓形的，而在屏1的邊緣形成的束點畸變為非圓形的，因為偏轉線圈的偏轉作用使得在屏1的邊緣產生了慧形象差。因此屏的解析度(尤其是在屏的邊上)被降低了。
屏邊緣處的分辨下降，是由於束點的縱橫比-即被畸變的非圓形束點的垂直直徑與水平直徑之比一確定的。換言之，束點的縱橫比∧由Dv∶Dh或Dv/Dh表示，其中Dv是束點的垂直直徑或最短直徑，Dh是束點的水平直徑或最長直徑。此時，束點的縱橫比與畸變的束點的非圓性成反比，且解析度的下降與束點的縱橫比的下降成正比。
相反地，當束點的縱橫比為1時，表明束點呈現所希望的圓形，因而實現了最佳的解析度。


圖1是傳統的用於改進束點縱橫比和解析度的電子槍聚焦電極的剖視圖。如此圖所示，在與電子槍的陽極一起形成主聚焦透鏡的聚焦電極4上，提供了內緣翻邊(burring)部分6，該內緣翻邊部分6限定了相應的開口5。上述聚焦電極試圖藉助內緣翻邊部分6，改進束點的縱橫比及解析度。
然而，如圖3的曲線圖所表示的，可看到這種傳統聚焦電極只在內緣翻邊部分6的長度L與開口5的直徑D之比不小於50%時，才可實現所希望的束點圓度。
上述有內緣翻邊部分6的聚焦電極實際上適用於中子型電子槍。但這種聚焦電極未能在屏的邊緣達到所希望的束點縱橫比，雖然它在屏的中央在一定程度上實現了所需的束點縱橫比。
近來，由於布勞恩管的曲率有增大的趨勢，布勞恩管的解析度下降了，屏變得平了，且布勞恩管的屏幕的縱橫比從約3∶4變為約9∶16。布勞恩管屏幕的對角線長度因而增大，結果，屏的邊緣處的慧形象差增大，從而布勞恩管的解析度下降。
為克服因布勞恩管的上述趨勢造成的問題，提出了一種電子槍，用於增大屏的中央附近的束點的垂直直徑，並使屏的邊緣處的束點達到所需地圓度，如圖4所示。該電子槍包括分別發射R、G和B電子束的三個陰極7和在對於這些陰極7的位置處具有一些通孔8的第一和第二柵電極9和10。該電子槍還包括第三電極或聚焦電極11和第四電極或陽極12。元件7、9、10、11和12按照向屏幕的順序設置，以使它們彼此隔開並相互平行。
這裡，為了在電磁透鏡或主聚焦透鏡處產生縱向電場，在第三電極11的內緣翻邊部分13之間的空間設置有四分之一板14，該電極與第四電極12一起構成了主聚焦透鏡。
根據圖4的上述電子槍，用於束點的垂直聚焦力Fv相對於水平聚焦力Fh增大了，因而屏1的中央處的束點3呈現非圓形，即垂直直徑大於水平直徑，如圖5所示。然而，屏1的邊緣處的各束點2呈現出所希望的圓形，從而在屏的邊緣實現了束點的所希望的圓度，並改善了屏1的解析度(特別是在屏1的邊緣處)。
然而，由於圖4中的上述電子槍在第三電極或聚焦電極11的內緣翻邊部分13之間的空間中要有附加的四分之一板14，故電子槍的製作困難，且難以實現其所需的製作精度。即聚焦透鏡11有特殊的限制，因而難以把四分之一板14裝大聚焦電極11的內緣翻邊部分13之間的空間中。為把四分之一板14裝在聚焦電極11上，四分之一板14要用點焊法焊到電極11上，從而使內緣翻邊部分13因四分之一板14的點焊時所加在其上的力而失去其圓滑。因此，可能無法實現聚焦電極11的開口與第一和第二電極9和10的通孔8的所需精確的軸向對準。
因而，本發明的一個目的，是提供彩色布勞恩管的電子槍的聚焦電極，其中可克服傳統聚焦電極造成的上述問題，並在布勞恩管屏幕邊緣處實現了所需的束點圓度，並在不在聚焦電極的內緣翻邊部分間增加傳統的四分之一板的情況下實現了所需的解析度。本發明還提供了製造上述聚焦電極的方法。
在一個方面，本發明提供了一種彩色布勞恩管電子槍的聚焦電極，該管包括從電極的端壁沿軸向向內伸延並限定用於通過各電子束的各個開口的多個內緣翻邊部分，各內緣翻邊部分的內側自由端有彎曲的形狀，使內緣翻邊部分的軸向長度發生變化，從而使最長和最短軸向長度以規則的90°角間隔並替變化。
在另一方面，本發明提供了製作彩色布勞恩管電子槍的聚焦電極的方法，包括以下步驟先使聚焦電極的原板內緣翻邊，以在板的壓下部分的底部上形成圓孔;加工圓孔的邊以形成有主軸和次軸的非圓形孔;對非圓形孔進行最後的內緣翻邊以提供有彎曲的內自由端的內緣翻邊部分，內緣翻邊部分的軸向長度有變化以使最長和最短軸向長度以90°的規則角間隔交替變化。
從下面結合附圖的詳細描述，可更清楚地理解本發明的其他目的、特徵和優點。在附圖中圖1是彩色布勞恩管的電子槍的傳統聚焦電極;
圖2顯示了用圖1的傳統聚焦電極在屏的中央和邊緣形成的束點的形狀;
圖3是曲線圖，顯示了束點的縱橫比相對於圖1的聚焦電極內緣翻邊部分的長度與聚焦電極的開口的直徑的百分比值的關係;
圖4是示意剖視圖，顯示了帶有根據用於改進解析度的另一實施例的傳統聚焦電極的電子槍的元件布置;
圖5顯示了圖4的傳統聚焦電極在屏的中央和邊緣處形成的束點的形狀;
圖6a是根據本發明的一個實施例的聚焦電極的正視圖;
圖6b是圖6a的聚焦電極的剖視圖;
圖6c是圖6b的聚焦電極的內緣翻邊部分的放大透視圖;顯示了內緣翻邊部分的最終形狀;
圖7a到7c分別顯示了製作根據本發明的聚焦電極的方法的步驟，其中圖7a顯示了第一內緣翻邊步驟，用於在用作聚焦電極原板的上板上形成圓孔;
圖7b是非圓形孔形成步驟;
圖7c是最後的內緣翻邊或完成步驟;
圖8a和8b分別是根據本發明另一實施例的聚焦電極的剖視圖;
圖9a至9c是示意圖，顯示了根據本發明在上述非圓形孔形成步驟中的上板上形成的非圓形孔的形狀。
參加圖6a至6c，其中顯示了根據本發明的第一實施例的彩色布勞恩管電子槍的聚焦電極。如這些圖中所示，聚焦電極15包括按規則間距離分開的三個開口15a，從電子槍的各個陰極發射的R、G和B電子束分別通過這些開口。
圖6b聚焦電極15的沿圖6a的X軸取的剖示圖。如圖6b所示，三個開口15a由從聚焦電極15的端表面向內延伸的各個內緣翻邊部分16限定。各內緣翻邊部分16的內端或自由端被平滑地壓下，從而從剖視圖上看時呈現出彎曲的形狀。
在圖6c的透圖中，詳細顯示了電極15的每個內緣翻邊部分16的彎曲端形狀。當限定開口15a的內緣翻邊部分16沿軸向以規則的90°角被四分以使部分16在其彎曲的內側端的峰和處被沿軸向分開時(如圖6c所示)，分開位置處的內緣翻邊部分16的軸向長度彼此不同。即在90°和270°角度的內緣翻邊部分16的軸向長度l2比在180°和360°處的內緣翻邊部分16的軸向長度l1短。
藉助聚焦電極15的內緣翻邊部分16的彎曲端形狀，電極15使屏中心處的束點呈現出非圓形狀，即垂直直徑如圖5所示地長於水平直徑，同時使屏幕邊緣處的束點達到所需的圓度。從而，實現了所需的解析度。
本發明還涉及一種電極，其中內緣翻邊部分16的結構，使其在90°和270°的角位置處的軸長l2長於其在180°和360°的角位置處的軸長l1，在不影響本發明的作用的情況下，可實現同樣的效果。
內緣翻邊部分16的軸長l1和l2之間的上述差，使得當從電子槍的陰極發射的電子束穿過聚焦電極15的內緣翻邊部分16所限定的各個開口15a時，各電子束所受的垂直聚焦力Fv和水平聚焦力Fh中的一個比另一個大。因此，聚焦電極15使中央的束點呈現非圓的形狀並實現了周邊束點的所需圓度。
參見圖8a和8b，其中分別顯示了根據本發明的第二和第三實施例的、有不同的內緣翻邊部分形狀的聚焦電極。在圖8a的第二實施例中，中央內緣翻邊部分16的軸長l2比中央內緣翻邊部分16的軸長l1短，而邊上的各內緣翻邊部分16的軸長l2長於邊上的內緣翻邊部分16的軸長l1。相反，在圖8b的第三實施例中，中央內緣翻邊部分16的軸長l2長於中央內緣翻邊部分16的軸長l1，而邊上的各內緣翻邊部分16的軸長l2短於邊上的內緣翻邊部分16的軸長l1。根據第二和第三實施例，在不影響本發明的功能的情況下，可實現與第一實施例中所述的同樣的效果。
圖7a至7c顯示了製作本發明的聚焦電極的方法的步驟。如這些圖中所示，為製作本發明的聚焦電極，電極15的用作原板的上板17，經歷了第一內緣翻邊步驟，以便在板17的壓下部分的低部上形成圓孔18，如圖7a所示。然後，板17經歷一非圓孔形成步驟，通過機加工或通過用衝壓機(未顯示)衝壓圓孔18的邊緣，形成非圓孔，如有主軸和次軸的橢圓孔19，如圖76所示。在此非圓孔形成步驟中，橢圓孔19的長直徑的方向，決定了所產生的內緣翻邊部分16的軸長l1和l2之差。
若橢圓孔19被衝壓，使其垂直直徑長於其水平直徑(如圖7b所示)，則所產生的內緣翻邊部分16的軸長l1長於軸長l2，如圖6b所示。相反，當用於形成橢圓孔19的衝壓機轉過90°，並衝壓孔19以使孔19的垂直直徑短於其水平直徑時，所產生的內緣翻邊部分16的軸長l1短於軸長l2。
根據本發明，在非圓形孔形成步驟中，最好在板17的預內緣翻邊部分的底部上形成橢圓孔19，如圖7b和9a所示。但也可用如圖9b和9c所示的卵形孔19a或多邊形孔19b來代替橢圓孔19。在此情況下，應理解，當在板17上衝壓卵形孔19a或多邊形孔19b時，在連續的步驟中，即在最後的翻邊步驟或完成步驟中，在內緣翻邊部分16的自由端上會產生不均勻的壓力，從而在所產生的內緣翻邊部分16的自由端上會產生裂縫。
在非圓孔形成步驟完成後，板17經歷最後的內緣翻邊步驟，以形成所產生的內緣翻邊部分16，如圖7c所示。最後的內緣翻邊步驟的結果，是由於圖7b的孔19的橢圓形狀，使所產生的內緣翻邊部分16的軸長l1長於軸長l2。
當電子束穿過聚焦電極15的內緣翻邊部分16所限定的各個開口15a時，束的垂直聚焦力Fv小於水平聚焦力Fh，從而改進了束點的縱橫比並改進了解析度。
如上所述，根據本發明，不用在聚焦電極的內緣翻邊部分之間設置附加的四分板，從而大大減少了聚焦電極的製作過程的步驟，這改進了聚焦電極的產量。另外，本發明的聚焦電極達到了所需的內緣翻邊部分的圓滑度，從而提供了可靠的電子槍。
雖然為說明的目的而公布了本發明的最佳實施例，本領域的人員將理解，在不脫離如所附權利要求書所公布的本發明的範圍和精神的前提下，可進行多種修改、增加和替換。
權利要求
1.一種彩色布勞恩管的電子槍的聚焦電極，包括多個內緣翻邊部分，它們從所述電極的端壁沿軸向向內伸延並限定用於各電子束穿過的各開口，各所述內緣翻邊部分每個的內側自由端所具有的彎曲形狀，使所述內緣翻邊部分的軸長變化，從而使最長軸長和最短軸長以規則的90°角度間隔交替出現。
2.根據權利要求1所述的聚焦電極，其中各所述內緣翻邊部分在90°和270°角位置處的軸長長於所述內緣翻邊部分在180°和360°角位置處的軸長。
3.根據權利要求1所述的聚焦透鏡，其中所述諸內緣邊部分的一個中央內緣翻邊部分在90°和270°的角位置處的軸長短於所述中央內緣翻邊部分在180°和360°角位置處的軸長，且各個旁邊的內緣翻邊部分在90°和270°的角位置處的軸長長於所述旁邊的內緣翻邊部分的軸長。
4.根據權利要求1所述的聚焦電極，其中所述內緣翻邊部分的中央內緣翻邊部分在90°和270°處的軸長長於所述中央內緣翻邊部分在180°和360°角位置處的軸長，且各個旁邊內緣翻邊部分在90°和270°角位置處的軸長短於所述旁邊的內緣翻邊部分的一個軸長。
5.用於製作彩色布勞恩管的電子槍的聚焦電極的方法，包括以下步驟首先對所述聚焦電極的原板進行內緣邊以在所述板的壓下部分的底部上形成圓孔;加工所述圓孔的邊緣以形成有主軸和次軸的非圓形孔;對所述非圓形孔進行最後的內緣翻邊以提供具有彎曲的內側自由端的內緣翻邊部分，所述內緣翻邊的軸長變化使得最長和最短軸長以規則的90°的角間隔交替出現。
6.權利要求5的方法，其中所述非圓形孔是橢圓孔、卵形孔和多邊形孔中的一個。
全文摘要
一種彩色布勞恩管的電子槍聚焦電極，包括多個內緣翻邊部分，它們從電極端壁沿軸向向內伸延並限定用於通過電子束的各個開口。各內緣翻邊部分的自由端所具有的彎曲形狀，使得其軸長變化，使最長和最短軸長以90°的規則角間隔交替。本發明還涉及該聚焦電極的製作方法。本發明的聚焦電極及其製作方法在屏幕的邊緣處實現了束點的所需圓度，並在不在內緣翻邊部分之間增加傳統四分板的情況下實現了所需的解析度。
文檔編號H01J29/51GK1090945SQ9312086
公開日1994年8月17日 申請日期1993年12月7日 優先權日1992年12月7日
發明者李熙成 申請人:株式會社金星社