[其他]一字排列型彩色显象管的电子枪及其显象管

说明书

本发明涉及在荧光屏上会聚多个电子束以显示图象的一字排列型彩色显象管中的电子枪，以及使用此电子枪的彩色显象管。

一字排列型彩色显象管通常都具有三个电子枪并被设计成将这三个电子枪发出的三个电子束会聚在荧光屏上来显示图象。图1是一字排列型彩色显象管的示意性剖面图，由三色荧光物质组成的荧光屏22设置在屏板21的内表面，该屏板是管壳20的前表面部分。荫罩23安置在距荧光屏22规定远的位置上。电子枪26安置在构成管壳20后端部分的管颈24内。电子枪26发出的三个电子束25B、25G和25R穿过荫罩23，投射在荧光屏22上，从而显示出彩色图象。

电子枪26包括三个阴极28a、28b、28c和独立加热三个阴极的热子（未画出）以及第一至第六栅极31-36，它们从阴极到荧光屏22沿显象管轴以此编号顺序排列着。每个栅极制成平面或圆筒形，其上有三个孔，允许电子束穿过。

如果电子束未被正确地会聚在荧光屏上，那么就会产生不完善的显示。

电子束在荧光屏中心区域的会聚（静态会聚）是通过使三个电子枪相互倾斜或相对于电子束的行进方向倾斜主透镜而调整的。电子束在荧光屏边缘区域的会聚（动态会聚）是利用会聚校正装置或使用偏转机构中非均匀磁场的自会聚而调整的。

在彩色显象管中，必须消除所谓飞散（flying）现象以获得稳定的电子束流，飞散现象是指与稳定电流值相比，电子束电流在灯丝刚点亮后有急剧的变化。特别是在显示负图象如以非辐射黑色部分表示字符或图形的这类显示管中，飞散现象会造成图象对比度的降低。在彩色显象管中，还会造成不良的色保真度。

日本实用新型专利申请公开№60-35163公开了一种显象管，其中电子枪的第一栅极由具有低热膨胀系数（约12.0×10^-6）的构件组成，以减小电子束电流飞散量并使电流迅速趋于稳定。然而，如果第一栅极由具有低热膨胀系数构件组成，则静态会聚就要变坏。其原因将以彩色显象管中通常使的单双电位型电子枪为例予以说明，如图1所示，这种电子枪包括三个阴极28a、28b 28c和独立加热这些阴极的热子（未画出）以及从阴极向荧光屏按顺序安置的第一至第六栅极31-36。阴极和第一、第二栅极构成一个三极管。表1中所示的电压是施加给每个阴极、每个栅极和每个热子的正常电压。由每个接收了视频信号的阴极发射的电子束受表1中所示的阴极电压所截止。

第一和第二栅极是根据视频信号准确控制电子束发射的控制栅极。只要电子束一接近第一或第二栅极，电子束就形成一个交叉点，然后边发散边进入第三栅极。其后电子束由第三至第六栅极构成的主电子透镜系统聚焦并在荧光屏上成象。

只有在阴极和各栅极被热子加热并达到热稳定后，才可有精确的图象形成。

阴极和各栅极的稳定（最大）温度表示在表2中。将温度升至各稳定温度所需时间周期为：阴极约5秒钟，第一和第二栅极约10分钟，第三至第六栅极约15至20分钟。

每个电极都在沿管轴的方向上和与管轴垂直的方向上变长，直到达到了相应的稳定温度为止。

沿管轴的拉长导致各栅极间的间距发生变化，偏离规定值引起飞散现象。特别是阴极与第一栅极间的间距变化对飞散现象有很大影响。另一方面，垂直于管轴的变长在各栅极中引起三个单元枪的分离差，从而使静态会聚变劣。因此，静态会聚与截止是在电子枪充分加热后调定的。

如果各栅极由热膨胀系统在0至300℃时的不锈构件组成，则阴极和第一、第二栅极如图2所示在管轴方向上变长。

电子枪的飞散量在很大程度上是第一栅极变长的影响，其原因如下。

截止电压E_c可表示为下式。电子束电流与截止电压值E_c成正比而增加。

E_cαφ³·E_c2/a·f·t

其中：φ：第一栅极孔的直径

a：第一栅极至阴极的距离

f：第一栅极至第二栅极的距离

t：第一栅极的厚度

E_c2：加在第二栅极上的电压