[发明专利]具有单电位聚焦型电子枪的阴极射线管

说明书

大屏幕电视超过40英寸时，广为流传的不再是直观式阴极射线管而是投影电视了。投影电视用光学透镜、反射镜等将屏幕接近5.5英寸的阴射线管(PRT)的图像投射到大约40英寸的银幕上。三个阴极射线管的图像投射到银幕上，使红、绿、蓝三色都成单色的，从而得出彩色图像。

这是采用叫做投射管的阴极射线管(PRT)进行的。在投影式电视中，例如大约5.5英寸的PRT图像投射到40英寸的银幕上，使图像面积放大到50倍。因此，PRT图像需要极高的亮度和良好的聚焦状况。要达到高亮度，需要大的电子束电流。

但PRT有这样的问题，即，即使在大电流的情况下也必须保持良好的聚焦特性。因此，PRT一般采用叫做Hi-UPF(高级单电位聚焦)型的电子枪，这种电子枪的聚焦特性即使在大电流范围内也较好。Hi-UPF型电子枪的例子见美国专利4,178,532。

对PRT习惯上所关心的问题主要是其主透镜孔径的扩大，这是由于即使在大电流情况下保持良好聚焦特性的结果。为进一步改善大电流范围的聚焦特性，有人提出所谓主透镜孔径扩大了的大孔径电子枪，其实例见美国专利4,271,374。

除在一般的主透镜上采取措施之外，还有在预聚焦系统的结构上改进聚焦状况的作法，例如美国专利4,318,027就是一个例子，但这就涉及到结构上与UPF电子枪不同的BPF(双电位聚焦)电子枪。此外，改善聚焦状况的方法还可以考虑增加电子枪的体积，从而扩大主透镜的孔径，但这就需要同时扩大管颈的直径，从而产生电功率随偏转量等而增加的副作用。

本发明可以改善聚焦特性使其等于或优于扩大主透镜孔径情况下的聚焦特性而无需扩大管颈的直径。

本发明Hi-UPF型电子枪的第一特点旨在改进大电流和小电流范围的聚焦特性，方法是使第一栅极(G1)的孔径等于或小于φ0.57毫米，并使加束电极(G2)与第一阳极(G3)之间的间距等于或小于1.9毫米。

本发明的第二特点旨在着重改善大电流范围的聚焦状况，方法是使G2侧的G3孔径等于或小于φ2.0毫米。

本发明的第三特点旨在改善小电流范围的聚焦特性，方法是使G2极板的厚度等于或小于0.37毫米。

本发明的第四特点旨在获取优异的寿命特性，方法是在阴极中采用含钪酸钡(barium scandate)的氧化层。

本发明的第五特点是进一步急剧地改善聚焦特性，方法是将上述预聚焦结构透镜的结构与大孔径透镜两项措施结合使用。

图1是PRT的示意图。

图2是Hi-UPF型电子枪的正视图。

图3是Hi-UPF型电子枪的侧视图。

图4是预聚焦部分的典型视图。

图5是G1孔径与聚焦特性之间在Hi-UPF型电子枪特定条件下的关系曲线。

图6是Hi-UPF型电子枪中间距G2-G3与聚焦特性之间的关系曲线。

图7是G1孔径与聚焦特性之间在Hi-UPF型电子枪另一特定条件下的关系曲线。

图8是G3底部孔径与聚焦特性之间的关系曲线。

图9是G2极板厚度与聚焦特性之间的关系曲线。

图10是阴极附近的结构。

图11是另一种Hi-UPF型电子枪的结构。

图1是PRT的外观。电子枪1装在管颈2中产生电子束。管颈2，外径为φ29.1毫米，内装一个电子枪。因此，PRT的电子枪比普通阴极射线管的大。这是因为主透镜孔径扩大的缘故。面板3的内表面涂有荧光层4，形成对角线大约5.5英寸的屏面。面板3在屏面中心处厚，周边部位薄。这是因为要形成具透镜功能的面板的缘故。玻锥5具有形成在内表面上的一层铝蒸发膜6。偏转线圈7对电子束起偏转作用。在本实施例中，对角线偏转角为90度。速度调制线圈8的作用是改善图像对比度。电压即通过端子9提供给电子枪的各电极。

图2是本发明电子枪的正视图。在一般工作条件下，加到阴极10的平均电压值约为190伏，控制电极(G1)11处于地电位，加到加速电极(G2)12上的电压为550至600伏。加到第一阳极(G3)13的最大电压为30千伏，加到聚焦电极(G4)14的聚焦电压约为7.7千伏，加到第二阳极(G5)15的最大电压为30千伏。聚焦电极G4有三个不同的外径。第二阳极15有两个不同的外径。主透镜由G4的一个大外径部分14c和G5的一个大外径部分15b组成。在管颈外形一定的情况下，主透镜孔径尽可能扩大，因而G4插入G5中。珠纹玻璃16固定着，同时起到使各电极绝缘的作用。图3是本发明电子枪的侧视图。同一组成部分的编号与图2中的相同。