專利名稱：彩色陰極射線管的電子槍的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及彩色陰極射線管，特別涉及金屬線結構，這種結構可改善金屬線本身的固有頻率和振動阻尼力，防止因頸部玻璃與動態(tài)電壓聚焦電極之間的靜電力引起的頸部玻璃振動。
背景技術：
通常，如圖1所示，彩色陰極射線管包括管狀錐體1；其內(nèi)表面上涂有熒光材料并被固定于錐體前表面上的屏盤2；裝入錐體1后側(cè)的密封在頸部玻璃3內(nèi)的電子槍4；安裝于頸部玻璃3后側(cè)、用于對電子槍4加電的芯柱管腳15；和安裝于電子槍4前側(cè)外周邊即錐體1后側(cè)外周邊上的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)5。
在具有上述結構的彩色陰極射線管中，當通過芯柱管腳15對電子槍4加電時，使電子束聚焦和加速，射向屏盤2。此時，通過偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)5來調(diào)整電子束的射入位置，以使涂敷于屏盤2內(nèi)表面上的熒光材料發(fā)光。
下面參照圖2和3詳細說明用于產(chǎn)生電子束的電子槍4的結構。
使芯柱部分與頸部玻璃熔合進行密封，以便在芯柱部分插入錐體1后側(cè)的頸部玻璃3內(nèi)時，可以從外部電源接收電壓，在芯柱部分裝有多個端子以形成芯柱管腳15。
加熱器41與芯柱管腳15連接。陰極42設置在加熱器41的前側(cè)。在陰極42前面且與陰極相距一定距離處設置第一柵極43。從第一柵極43起隔開地順序裝配第二柵極44、第三柵極45和第四柵極46。靜態(tài)電壓聚焦電極47、動態(tài)電壓聚焦電極48和陽極49從第四柵極46起向前隔開地設置。
各電極的下部固定到支桿玻璃9上，以便各電極可按某一間隔保持，屏蔽搭接頭(tap)7置于支桿玻璃9的上下面的中間。
屏蔽漏磁場的屏蔽杯14安裝在陽極49的前側(cè)端，支撐電子槍的管狀空心(space)連接器(BSC)50連接在屏蔽杯14的前側(cè)。
通常，為了提高彩色陰極射線管的圖像質(zhì)量，對電子槍4的聚焦電極47和48之一施加動態(tài)電壓電流，并且對其余的電極施加靜態(tài)電壓電流，或至少對兩個柵極施加動態(tài)電壓電流。
因此，為了對聚焦電極47和48施加動態(tài)電壓電流，在芯柱管腳15與動態(tài)電壓聚焦電極48之間連接金屬線8。如圖4所示，金屬線8由單根金屬構成，使該金屬線后端部或中心部分彎折以靠在支桿玻璃9的上表面。
在常規(guī)電子槍中，當通過芯柱管腳15接收到靜態(tài)電壓電流而使加熱器41加熱時，便從陰極42發(fā)射出電子束。電子束受第一柵極43控制并被第二柵極44加速。
在被控制和加速之后，施加給聚焦電極48的動態(tài)電壓與施加給靜態(tài)電壓聚焦電極47的恒定電壓之間的電位差使該電子束聚焦和加速，然后通過蔭罩的窄縫以選擇顏色，最后著屏于涂敷在屏盤2內(nèi)表面的熒光材料上，使熒光材料發(fā)光。
可是，在常規(guī)電子槍中，由于施加動態(tài)電壓聚焦電極48的動態(tài)電壓原本打算改善圖像質(zhì)量，因而在頸部玻璃3外部的各點感應大的動態(tài)電壓。
此時，由下列公式[1]確定施加給電極的電壓。
V＝VDC＋VACCOSωt…………[1]其中，VDC表示施加給電子槍的陰極、加熱器、第一、第二和第三柵極等的靜態(tài)電壓，VACCOSωt表示施加給動態(tài)電壓聚焦電極的動態(tài)電壓，‘V’表示施加給電極的電壓，ω表示角頻率，和‘t’表示時間。
因此，在頸部玻璃與動態(tài)電壓聚焦電極之間產(chǎn)生由下列公式[2]獲得的靜電力。
F(t)＝(σb/2ε0)CVDC＋(1/2)(dC/dZ){VDC2＋(1/2)VAAC2}＋(σb/2ε0)DVACCOSωt+(dC/dZ)VDCVACCOSωt+(1/4)(dC/dZ)VAC2COS2ωt…………[2]其中F(t)表示靜電力，σb表示表面電荷密度，ε0表示真空中的介電常數(shù)，和‘C’表示頸部玻璃與施加動態(tài)電壓的聚焦電極之間的靜電容。
當這種力在工作時，按照上述公式[2]的第三、四和五項的力，不是靜態(tài)電壓，而是表示COSωt的變化，當被簡化時，可用下列公式[3]來表示靜電力。
F(t)＝ε0·S·(dV)2/(2D2)………… [3]即，dV表示電極之間的電位差，‘D’表示電極之間的距離，‘S’表示電極之間相面對的面積。
靜電力使動態(tài)電壓聚焦電極48振動，聚焦電極48的振動沿金屬線8傳輸?shù)脚c金屬線8連接的芯柱管腳15，使頸部玻璃8振動。
同時，即使靜電力沒有使動態(tài)電壓聚焦電極48振動，但因頸部玻璃3與聚焦電極48之間產(chǎn)生的靜電改變也會使金屬線8振動。該振動使頸部玻璃3振動，使噪聲增加。
此外，從聚焦電極48傳輸?shù)恼駝踊虍a(chǎn)生于金屬線8的振動如果與頸部玻璃3的固有頻率一致，那么就會產(chǎn)生諧振，引起高頻噪聲，從而降低陰極射線管的靈敏度特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供彩色陰極射線管的電子槍，其中通過提高振動衰減能力，來改變對聚焦電極施加電流的金屬線的連接結構和形式，以改變金屬線的固有頻率，防止振動傳輸?shù)筋i部玻璃，從而抑制高頻噪聲的產(chǎn)生。
為了實現(xiàn)這些和其它優(yōu)點，按照本發(fā)明的目的，作為概要和概括的描述，提供一種陰極射線管的電子槍，該陰極射線管具有形成于錐體后側(cè)的頸部玻璃，和對電子槍施加外部電壓的芯柱管腳，產(chǎn)生電子束的陰極，多個柵極以預定間隔彼此隔開地配置，各聚焦電極接收靜態(tài)電壓或動態(tài)電壓，電子槍具有與聚焦電極隔離配置的陽極，電子槍密封在頸部玻璃內(nèi)，其中形成連接芯柱管腳和動態(tài)、靜態(tài)電壓聚焦電極的金屬線，在縱向上具有規(guī)則變化的截面(regular section change)，從而改變固有頻率。
為此目的，使幾股金屬線絞合在一起形成。
通過下列結合附圖對本發(fā)明的詳細說明，本發(fā)明的前述和其它目的、特征、方案和優(yōu)點都將變得更清楚。


附圖表示本發(fā)明的實施例，用于對本發(fā)明提供進一步的理解，并包含于說明書中和構成本說明書的一部分，附圖連同說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。
附圖中
圖1是表示現(xiàn)有技術的普通彩色陰極射線管的示意性剖面圖；圖2是現(xiàn)有技術的密封到彩色陰極射線管頸部中的電子槍的側(cè)視圖；圖3是現(xiàn)有技術的密封到彩色陰極射線管頸部中的電子槍下部的剖面圖；圖4是現(xiàn)有技術的密封到彩色陰極射線管的金屬線的剖面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的密封有電子槍的彩色陰極射線管頸部下部的示意性剖面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于彩色陰極射線管電子槍中的絞合型金屬線的剖面圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的其兩端整體形成的絞合型金屬線的剖面圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的凹凸金屬線的剖面圖；圖9和10是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的金屬線的動態(tài)關系圖；圖11是表示常規(guī)的頸部玻璃產(chǎn)生的噪聲與本發(fā)明優(yōu)選實施例的頸部玻璃產(chǎn)生的噪聲的測量結果比較曲線；圖12是表示常規(guī)技術的中部彎折金屬線或沒有彎折部分的金屬線的噪聲級(levels)與根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的絞合型金屬線的噪聲級的比較曲線；圖13是表示常規(guī)金屬線產(chǎn)生的噪聲與使用根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的金屬線的彩色陰極射線管產(chǎn)生的噪聲的發(fā)生頻率表。
具體實施例方式
以下，將詳細說明其實例展示于附圖中的本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖5是本發(fā)明優(yōu)選實施例的密封有電子槍的彩色陰極射線管頸部下部的示意性剖面圖，圖6是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于彩色陰極射線管電子槍中的絞合型金屬線的剖面圖，圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的其兩端整體形成的絞合型金屬線的剖面圖，圖8是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的凹凸金屬線的剖面圖，圖9和10是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的金屬線的動態(tài)關系圖。
此外，圖11是表示常規(guī)的頸部玻璃產(chǎn)生的噪聲與本發(fā)明優(yōu)選實施例的頸部玻璃產(chǎn)生的噪聲的測量結果比較曲線，圖12是表示具有中部彎折部分或沒有彎折部分的常規(guī)金屬線的噪聲級與根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的絞合型金屬線的噪聲級的比較曲線，和圖13是表示常規(guī)金屬線產(chǎn)生的噪聲與使用根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的金屬線的彩色陰極射線管產(chǎn)生的噪聲的發(fā)生頻率表。
參照圖5，為了支撐密封在彩色陰極射線管頸部的電子槍4，在頸部玻璃單元3的前側(cè)裝配BSC50。屏蔽漏磁場的屏蔽杯14裝在BSC50的后側(cè)，以便不弄亂電子束的路徑。
支桿玻璃9設置在屏蔽杯14的后側(cè)，在該后側(cè)，以某一間隔固定著電子槍的電極，伸出的芯柱管腳15伸出地裝配，以對裝配于支桿玻璃9上部和下部的各電極施加外部電源電壓。
從支桿玻璃9的前側(cè)到后側(cè)，順序設置與加熱器相鄰的陰極42、與陰極42隔開的第一柵極43、和與第一柵極隔開的第二、第三和第四柵極44、45和46，其中加熱器一接收到來自芯柱管腳15的靜電便產(chǎn)生熱量。
其上施加靜態(tài)電壓或動態(tài)電壓的靜態(tài)電壓聚焦電極47和動態(tài)電壓聚焦電極48與第四柵極46隔開地順序設置，陽極49與動態(tài)電壓聚焦電極48隔開地設置。
尤其是，在動態(tài)電壓聚焦電極48與芯柱管腳15之間裝配著幾股金屬線絞合在一起的金屬線800，以對動態(tài)電壓聚焦電極48施加動態(tài)電壓。靜態(tài)電壓施加給第一柵極43和第二柵極44，動態(tài)電壓施加給第三柵極45，靜態(tài)電壓施加給第四柵極46。
即，對第三柵極45和動態(tài)電壓聚焦電極48施加隨著偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)電流改變的動態(tài)電壓。
下面說明具有上述結構的本發(fā)明彩色陰極射線管的操作。
當從外部電源施加加速電場時，電子束從陰極42產(chǎn)生，然后通過第一和第二柵極，以便被控制和聚焦。
然后，利用施加給第三電極45的動態(tài)電壓與施加給第四電極46的靜態(tài)電壓之間的電位差使該電子束聚焦和加速，在通過蔭罩的窄縫時進行選色，最后著屏于屏盤內(nèi)表面上涂敷的熒光材料上，使該熒光材料發(fā)光。
可是，隨偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)電流以cosωt的周期變化的動態(tài)電壓以及靜態(tài)電壓被引入其內(nèi)插有電子槍的頸部玻璃，以致在動態(tài)電壓聚焦電極與頸部玻璃之間的靜電力改變。
隨著靜電力的改變，金屬線800振動，但是由于下列結構，該振動被衰減。
在本發(fā)明的第一實施例中，如圖6所示，幾股金屬線絞合在一起形成的金屬線800在其中部垂直彎折兩次或彎折其端部的一部分。
在本發(fā)明的第二實施例中，如圖7所示，按與第一實施例相同的方式形成金屬線800，只是兩端整體形成而不是被絞合在一起，以便于焊接。金屬線的中間部分彎折兩次，和彎折其端部。
在本發(fā)明的第三實施例中，如圖8所示，以彎折其中部幾次的方式或以縱向方向上金屬線的厚度形成得不同的方式，來形成金屬線800。
即，沿縱向向上和向下連續(xù)地彎折金屬線800，或在縱向上以某一間隔形成其直徑減小的縮小部分。
彎折金屬線以裝配在支桿玻璃的上表面上，從而可避免暗電流。
下面參照圖9和10來說明如圖6和7所示的金屬線的衰減作用。
當根據(jù)靜電力的聚焦電極的振動(F)被傳輸?shù)骄哂胁煌穹慕g合型金屬線800時，在具有較大振幅的金屬線情況下，因振動(F)在金屬線上形成的力為Flrg＝F-uF，由此使金屬線形成振動的力被減小。
同時，在具有較小振幅的金屬線的情況下，因振動(F)，即能量，在金屬線上形成的力為Fsml＝F-uF，從而使金屬線形成振動的力變強。
這樣的理由是，由于金屬線彼此絞合，各外周表面摩擦在一起，于是根據(jù)金屬線之間的摩擦力uF在具有較大振幅的金屬線上形成的振動力被減小，因此使具有較大振幅的金屬線的振動衰減。
不大可能的是，在因Fsml而振動的金屬線的振幅比因Flrg而振動的金屬線的振幅大的情況下，施加給金屬線的力為Fsml＝F-uF，從而使振動衰減。
因此，由于把幾股金屬線絞合在一起來形成金屬線，因而在金屬線之間產(chǎn)生摩擦和碰撞，使振動能量作為熱能釋放掉。因此，振動衰減，并且由于金屬線之間產(chǎn)生的碰撞使從聚焦電極傳輸?shù)恼駝酉嗷サ窒?br> 此外，由于幾股金屬線絞合在一起，金屬線的衰減系數(shù)變大，于是比初始聚焦電極振動能量低的振動傳輸?shù)筋i部玻璃，于是在頸部玻璃的噪聲減小。
即，通過增加衰減系數(shù)，或調(diào)整固有頻率速率使其不接近“1”，可減小施加動態(tài)電壓的金屬線的振動產(chǎn)生量，從而傳輸較少的振動到頸部玻璃。
如圖8所示的金屬線800具有這樣的形狀，即頸部玻璃的固有頻率與傳輸?shù)念l率彼此不一致，以切斷從施加動態(tài)電壓的聚焦電極產(chǎn)生和傳輸?shù)奶囟l率的振動。
在這方面，由于由單種材料構成的金屬線的固有頻率與質(zhì)量成反比，在縱向上具有不同直徑和厚度的金屬線的固有頻率在縱向方向上變化，因此難以產(chǎn)生與頸部玻璃相同的固有頻率。
下面，通過比較本發(fā)明與現(xiàn)有技術的金屬線，來說明本發(fā)明優(yōu)選實施例的頸部玻璃的噪聲產(chǎn)生量和振動產(chǎn)生量。
在現(xiàn)有技術的施加動態(tài)電壓的金屬線中，沒有彎折部分的金屬線8的固有頻率為786Hz，1.2、1.8、3.3、5.9、6.2、6.6--10.3KHz，中間彎折部分的金屬線8’的固有頻率為1.5、3.0、3.7、4.0--10.3KHz，而頸部玻璃的固有頻率為1.2、6.7、7.6、10.0、10.5KHz。
通常，頻率信號形成為固有頻率的整數(shù)倍。因而，輸入信號頻率的整數(shù)倍以及輸入信號的頻率都還產(chǎn)生諧振激發(fā)。此時，整數(shù)倍一般低于5。
因此，在沒有彎折部分的金屬線8的情況下，頸部玻璃在1.2KHz諧振，而在沒有彎折部分的金屬線8的情況下，在兩倍的情況下，650KHz的固有頻率與在1.3KHz的頸部玻璃類似，其余情況也幾乎相同，導致引起噪聲的頸部玻璃諧振。
換言之，就采用加動態(tài)電壓的金屬線的常規(guī)陰極射線管而言，在彎折金屬線8的情況下，與無彎折金屬線的情況相比，有幾個頻率類似于頸部玻璃的固有頻率，從而可容易地形成諧振。
就噪聲發(fā)生的頻率來說，圖11表示在三股金屬線800絞合在一起以增加其衰減系數(shù)以及在其中部彎折的情況下，根據(jù)測量彩色陰極射線管產(chǎn)生的噪聲實驗所作的曲線。
實驗條件是用信號發(fā)生器對聚焦電極施加正弦波形式的動態(tài)電壓，在從0Hz到13Hz順序提高動態(tài)電壓的同時，用麥克風測量所產(chǎn)生的噪聲，然后，利用頻率分析裝置通過快速傅里葉變換分析來分析所產(chǎn)生噪聲的頻率成分。
曲線上，黑色區(qū)域表示采用常規(guī)中間彎折金屬線8′時彩色陰極射線管產(chǎn)生的噪聲，而粗實線表示采用其中部彎折且施加動態(tài)電壓的三股金屬線時產(chǎn)生的噪聲。內(nèi)部的黑點是測量值。
參照圖11中所示的曲線，當采用按照本發(fā)明優(yōu)選實施例的金屬線800時，4.5KHz、7.6KHz和10.5KHz分量時的噪聲保持原樣，但所產(chǎn)生噪聲的頻率的4.5KHz和10.5KHz分量是通過固定于屏蔽杯上以支撐電子槍的BSC傳輸?shù)恼駝臃至?，用加動態(tài)電壓的金屬線不能抵消。
此外，當頸部玻璃本身隨著面對加動態(tài)電壓的聚焦電極一側(cè)的靜電力的改變而振動時，產(chǎn)生7.6KHz分量的噪聲。這種噪聲也不能用金屬線抵消。
可是，返回到一般噪聲產(chǎn)生分布，高級別噪聲極大地影響靈敏度特性，即，高于65kB的噪聲被完全抵消，所產(chǎn)生的噪聲級整個降低。
圖12是表示從沒有彎折部分的金屬線8、常規(guī)技術的中部彎折金屬線8′和絞合金屬線800產(chǎn)生的噪聲級曲線，圖13是表示噪聲產(chǎn)生頻率的表。
應該指出，由實線表示的裝有金屬線800的彩色陰極射線管的噪聲產(chǎn)生頻率和噪聲級被減小。
詳細地說，如圖13所示，對于產(chǎn)生高于50dB的噪聲或高于40dB的噪聲的頻率來說，在常規(guī)中部彎折金屬線8′的情況下，50dB的噪聲出現(xiàn)13次，而在本發(fā)明的金屬線800的情況下，高于50dB的噪聲僅出現(xiàn)3次。此外，在常規(guī)中部彎折金屬線8′的情況下，高于40dB的噪聲出現(xiàn)37次，而在本發(fā)明的金屬線800的情況下，40dB的噪聲平均出現(xiàn)18次。
結果，采用其中部彎折的絞合金屬線的彩色陰極射線管的噪聲顯著地減小。
同時，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，為了提高彩色陰極射線管的圖像質(zhì)量，把動態(tài)電壓聚焦電極分成兩部分以上，以便根據(jù)屏幕位置具有不同的聚焦強度，從而可降低聚焦電極與頸部玻璃之間形成的靜電力。
如上所述，按照本發(fā)明的彩色陰極射線管的電子槍，動態(tài)電壓聚焦電極和芯柱管腳相連，施加動態(tài)電壓的金屬線形成為幾股絞合的金屬線，從而提高衰減系數(shù)。因此，可抑制頸部玻璃的振動和抵消噪聲。
此外，由于通過絞合金屬線或在縱向上規(guī)則地改變其截面來改變金屬線的固有頻率，因而特定頻率的振動不傳輸，不會使頸部玻璃諧振，從而可防止頸部玻璃振動和減小噪聲，改善彩色陰極射線管的靈敏度特性。
盡管在不脫離本發(fā)明實質(zhì)或基本特征的前提下按幾種形式具體展示了本發(fā)明，但應該理解，上述實施例并不限于上述描述，除非另有說明，應在權利要求書所限定的精神和范圍內(nèi)更寬地構成這些實施例，因此，落入該權利要求書的集合和邊界內(nèi)的所有改變和修改，或這些集合和邊界的等同物都將包含于權利要求書中。
權利要求
1.一種陰極射線管的電子槍，該陰極射線管具有形成于錐體后側(cè)的頸部玻璃，對電子槍施加外部電壓的芯柱管腳，產(chǎn)生電子束的陰極，多個柵極以預定間隔彼此隔開地配置，各聚焦電極接收靜態(tài)電壓或動態(tài)電壓，以及具有與聚焦電極隔離配置的陽極的電子槍，所述電子槍密封于頸部玻璃內(nèi)，其中，形成連接芯柱管腳和動態(tài)、靜態(tài)電壓聚焦電極的金屬線，在縱向上具有規(guī)則變化的截面，從而改變固有頻率。
2.如權利要求1的電子槍，其中，所述金屬線沿縱向向下和沿縱向向上連續(xù)地彎折。
3.如權利要求1的電子槍，其中，所述金屬線包括在縱向上以一定間隔形成的具有直徑減小的縮小部分。
4.一種陰極射線管的電子槍，該陰極射線管具有形成于錐體后側(cè)的頸部玻璃，對電子槍施加外部電壓的芯柱管腳，產(chǎn)生電子束的陰極，多個柵極以預定間隔彼此隔開地配置，各聚焦電極接收靜態(tài)電壓或動態(tài)電壓，具有與聚焦電極隔離配置的陽極的電子槍，所述電子槍密封于頸部玻璃內(nèi)，其中，連接芯柱管腳和動態(tài)、靜態(tài)電壓聚焦電極的金屬線形成為幾股絞合的金屬線。
5.如權利要求4的電子槍，其中，金屬線的端部形成為單根金屬線。
6.如權利要求4的電子槍，其中，金屬線的各股具有彼此不同的幅度。
全文摘要
陰極射線管的電子槍,該陰極射線管有在錐體后側(cè)的頸部玻璃,對電子槍施加外部電壓的芯柱管腳,產(chǎn)生電子束的陰極,多個柵極以預定間隔彼此隔開配置,各聚焦電極接收靜態(tài)電壓或動態(tài)電壓,有與聚焦電極隔離配置的陽極的電子槍,電子槍在頸部玻璃內(nèi),其中形成連接芯柱管腳和動態(tài)、靜態(tài)電壓聚焦電極的金屬線,在縱向上具有規(guī)則變化的截面,以改變固有頻率。動態(tài)電壓聚焦電極和芯柱管腳連接,用于施加動態(tài)電壓的金屬線形成為幾股金屬線,以可提高衰減系數(shù)。抑制頸部玻璃的振動,抵消噪聲。此外,通過絞合金屬線或在縱向上有規(guī)則地改變截面,來改變金屬線的固有頻率,可防止頸部玻璃振動和減小噪聲,改善金屬線的靈敏度特性。
文檔編號H01J29/92GK1337729SQ0112326
公開日2002年2月27日 申請日期2001年7月25日 優(yōu)先權日2000年8月3日
發(fā)明者金善元 申請人:Lg電子株式會社