專利名稱：電子槍與陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示元件，且特別涉及一種陰極射線管與其電子槍的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
隨著多媒體的發(fā)展，作為人與信息的溝通界面的顯示器，其重要性也逐日增加。目前應(yīng)用陰極射線管(Cathode Ray Tube，CRT)，除了應(yīng)用于前投影(front projection)顯示器(如家用電視、監(jiān)視器或計(jì)算機(jī)屏幕等)之外，為了提供較大的顯示畫面，另一種應(yīng)用內(nèi)藏的光機(jī)引擎及一些光路設(shè)計(jì)而成像于顯示屏幕上的背投影(rear projection)技術(shù)也已經(jīng)漸趨成熟。
一般而言，應(yīng)用背投影技術(shù)的CRT投影機(jī)由于具有高亮度及體積較小的特點(diǎn)，常被應(yīng)用于家庭劇院、學(xué)校教學(xué)或會議簡報(bào)等需要大尺寸顯示的場合。目前市面上的CRT投影機(jī)大多是結(jié)合紅(R)、綠(G)與藍(lán)(B)三種單色的陰極射線管，使其分別投射在觀賞者前方的顯示屏幕上，以提供全彩化的顯示效果。
公知的陰極射線管的顯示原理主要是通過電子槍產(chǎn)生電子束，并將其投射至出光屏幕上。其中，電子槍110與出光屏幕之間可設(shè)置由線圈所構(gòu)成的偏向軛(deflection yoke)，用以使電子束產(chǎn)生二維方向上的偏轉(zhuǎn)，并投射在出光屏幕的特定位置上。此外，出光屏幕會涂布有紅(R)、綠(G)或藍(lán)(B)等不同顏色的熒光材料，用以與電子束反應(yīng)，而輸出不同的色光。
請參考圖1，其為一種公知的陰極射線管內(nèi)的電子槍的示意圖。如圖1所示，公知的電子槍110大致上具有陰極112、電子束形成區(qū)(beam forming region)114與電子透鏡區(qū)(electron lens region)116等幾個(gè)部分，其中陰極110所產(chǎn)生的帶能量的電子會射至電子束形成區(qū)114內(nèi)，并依次通過電子束形成區(qū)114的G1控制極與G2屏極，以形成電子束。之后，電子束會再通過電子透鏡區(qū)116內(nèi)的G3、G4與G5等聚焦電極，而聚焦于出光屏幕上。
請?jiān)賲⒖紙D1，公知的G3聚焦電極與G5聚焦電極需連接至電壓源來產(chǎn)生聚焦所需的電場，因此在G3聚焦電極與G5聚焦電極旁會設(shè)置有一條高壓導(dǎo)線118，用以連接G3聚焦電極與G5聚焦電極。值得注意的是，由于公知所設(shè)計(jì)的G3聚焦電極與G4聚焦電極之間具有間隙s，因此若高壓導(dǎo)線118的電壓過高或是因組裝誤差而導(dǎo)致間隙s過大時(shí)，此高壓導(dǎo)線118所產(chǎn)生的電場有可能穿過間隙，而影響到電子槍110內(nèi)部的電子束，使電子束產(chǎn)生變形。如此，當(dāng)陰極射線管投影于觀賞者屏幕上時(shí)，所顯示的圖像便容易產(chǎn)生拖影的現(xiàn)象，而陰極射線管的聚焦效果也會因此劣化，影響顯示的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是提供一種電子槍，其可有效避免外圍電場對G3聚焦電極與G4聚焦電極內(nèi)的電子束的干擾，以防止電子束產(chǎn)生變形。
本發(fā)明的再一目的是提供一種陰極射線管，其可有效避免電子槍外圍的電場對G3聚焦電極與G4聚焦電極內(nèi)的電子束的干擾，以提供較佳的投影質(zhì)量與聚焦效果。
基于上述或其它目的，本發(fā)明提出一種電子槍，其主要包括陰極、電子束形成區(qū)、電子透鏡區(qū)以及高壓導(dǎo)線。陰極適于產(chǎn)生多個(gè)電子，而電子束形成區(qū)設(shè)置于陰極之后，用以使陰極所產(chǎn)生的電子形成至少一束電子束，其中此電子束形成區(qū)依次包括G1控制極以及G2屏極。此外，電子透鏡區(qū)鄰接電子束形成區(qū)，用以將電子束聚焦，其中電子透鏡區(qū)依次包括G3聚焦電極、G4聚焦電極以及G5聚焦電極，且G3聚焦電極與G4聚焦電極之間有部分重疊。另外，高壓導(dǎo)線設(shè)置于電子透鏡區(qū)內(nèi)，用以連接G3聚焦電極與G5聚焦電極。
在本發(fā)明的電子槍中，G4聚焦電極鄰接G3聚焦電極的一端的孔徑例如是內(nèi)縮的，并套入G3聚焦電極內(nèi)。
在本發(fā)明的電子槍中，G2屏極與G3聚焦電極之間有部分重疊。在一實(shí)施例中，G3聚焦電極鄰接G2屏極的一端的孔徑例如是內(nèi)縮的，并套入G2屏極內(nèi)。
本發(fā)明還提出一種陰極射線管，其主要包括上述本發(fā)明的電子槍、出光屏幕以及偏向軛，其中，高壓導(dǎo)線設(shè)置于電子槍的電子透鏡區(qū)內(nèi)，用以連接G3聚焦電極與G5聚焦電極。此外，出光屏幕設(shè)置于電子透鏡區(qū)之后，且出光屏幕表面上涂覆熒光材料。偏向軛設(shè)置于電子透鏡區(qū)與出光屏幕之間，用以使電子束偏轉(zhuǎn)，并投射于出光屏幕上，以使電子束與熒光材料反應(yīng)，而輸出色光。
在本發(fā)明所提出的電子槍的結(jié)構(gòu)中，G3聚焦電極與G4聚焦電極之間有部份重疊。如此一來，此G3聚焦電極與G4聚焦電極重疊的部份可有效屏蔽電子槍外圍的電場，使得G3聚焦電極與G4聚焦電極內(nèi)的電子束不會受到電場的干擾，而可有效改善投影機(jī)的顯示質(zhì)量。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1為一種公知的種陰極射線管內(nèi)的電子槍的示意圖。
圖2為本發(fā)明的較佳實(shí)施例的一種電子槍的示意圖。
圖3為本發(fā)明應(yīng)用上述實(shí)施例的電子槍的一種陰極射線管的剖面示意圖。
主要元件標(biāo)記說明110、210電子槍
112、212陰極114、214電子束形成區(qū)116、216電子透鏡區(qū)118、218高壓導(dǎo)線G1控制極G2屏極G3、G4、G5聚焦電極s間隙200陰極射線管220偏向軛230出光屏幕232熒光材料240管體e電子束具體實(shí)施方式
請參考圖2，其為本發(fā)明的較佳實(shí)施例的一種電子槍的示意圖。如圖2所示，本發(fā)明的電子槍210主要包括陰極212、電子束形成區(qū)214、電子透鏡區(qū)216以及高壓導(dǎo)線218。其中，陰極212可產(chǎn)生多個(gè)帶能量的電子，而電子束形成區(qū)214設(shè)置于陰極212之后，且電子束形成區(qū)214依次包括G1控制極以及G2屏極，當(dāng)陰極212所產(chǎn)生的電子通過G1控制極與G2屏極時(shí)，可被聚焦為電子束。此外，電子透鏡區(qū)216鄰接電子束形成區(qū)214，且電子透鏡區(qū)216依次包括G3聚焦電極、G4聚焦電極以及G5聚焦電極，其中G3聚焦電極與G4聚焦電極之間有部分重疊。
請?jiān)賲⒖紙D2，本實(shí)施例的G4聚焦電極鄰接G3聚焦電極的一端例如是呈階狀，而具有內(nèi)縮的孔徑，且G4聚焦電極通過此內(nèi)縮的部位套入G3聚焦電極內(nèi)。此外，高壓導(dǎo)線218設(shè)置于電子透鏡區(qū)216內(nèi)，用以連接G3聚焦電極與G5聚焦電極，其中通過此高壓導(dǎo)線218可使G3聚焦電極與G5聚焦電極連接至外部電源，以形成聚焦電場。由電子束形成區(qū)214所形成的電子束在進(jìn)入電子透鏡區(qū)216之后，會依次受到G3聚焦電極、G4聚焦電極以及G5聚焦電極的作用而收斂聚焦。另外，本實(shí)施例的G2屏極與G3聚焦電極之間亦可具有部分重疊。同樣地，其例如是使G3聚焦電極鄰接G2屏極的一端的孔徑內(nèi)縮，并套入G2屏極內(nèi)。
值得注意的是，除了如上述實(shí)施例所述縮小G4聚焦電極的一端的孔徑，使其套入G3聚焦電極的方法之外，本發(fā)明也可通過其它方式來達(dá)到使G3聚焦電極與G4聚焦電極部分重疊的目的。舉例而言，本發(fā)明例如可放大G3聚焦電極鄰近G4聚焦電極的一端的孔徑，使得G4聚焦電極可套入G3聚焦電極內(nèi)。此外，本發(fā)明也可通過類似的手段，但改為將G3聚焦電極套入G4聚焦電極內(nèi)，來達(dá)到屏蔽外界電場的效果。
圖3為本發(fā)明應(yīng)用上述實(shí)施例的電子槍的一種陰極射線管的剖面示意圖，其中為使附圖較為清楚，圖3對部分構(gòu)件進(jìn)行了簡化，且未顯示高壓導(dǎo)線218。請同時(shí)參考圖2與3，本實(shí)施例的陰極射線管200主要包括上述電子槍210、偏向軛220、出光屏幕230等構(gòu)件，其中電子槍210、偏向軛220例如被管體240所包覆，且此管體240連接至出光屏幕230。在本實(shí)施例中，管體240例如是玻璃管。
請?jiān)賲⒖紙D2與3，出光屏幕230設(shè)置于電子透鏡區(qū)216之后，且出光屏幕230上涂覆有熒光材料232，其例如是紅色、綠色或藍(lán)色等顏色的熒光材料。此外，偏向軛220例如是由線圈所構(gòu)成，其設(shè)置于電子槍210與出光屏幕230之間，并可提供電場以使電子槍210所發(fā)出的電子束產(chǎn)生二維(X-Y)方向上的偏轉(zhuǎn)。由電子槍210所發(fā)出的電子束e在經(jīng)過偏向軛220之后，會被投射到出光屏幕230的特定位置上，并與出光屏幕230上的熒光材料反應(yīng)，而輸出色光。
承上所述，本發(fā)明主要是使G3聚焦電極與G4聚焦電極部分重疊，以避免G3聚焦電極與G4聚焦電極內(nèi)的電子束e受到高壓導(dǎo)線218所產(chǎn)生的電場干擾。如此一來，電子束在通過電子透鏡區(qū)216時(shí)可被準(zhǔn)確地聚焦，而不會因?yàn)橥饨珉妶龅母蓴_而變形。當(dāng)然，本發(fā)明的設(shè)計(jì)除了可以避免高壓導(dǎo)線218所產(chǎn)生的電場干擾之外，也可避免外界其它因素所造成的電磁場的干擾。此外，還由于G4聚焦電極的孔徑有縮小，因此可加強(qiáng)G4聚焦電極對電子束聚焦的效果，使得垂直電子束的大小(db值)變小。另外，也由于電子束聚焦的效果較佳，因此電子束在受到偏向軛220作用之后，可在畫面角落維持較好的分辨率(spot size)。
本發(fā)明所提出的上述陰極射線管可應(yīng)用于背投式的投影機(jī)上，其中此投影機(jī)例如具有可分別發(fā)出不同色光的多個(gè)陰極射線管，例如紅光陰極射線管、綠光陰極射線管與藍(lán)光陰極射線管等，其中由這些不同顏色的陰極射線管所發(fā)出的色光會分別投射于觀賞者前方的顯示屏幕上，并在合成后顯示全彩化的圖像。由于本發(fā)明的電子槍可有效避免外界電場的干擾，因此本投影機(jī)可改善拖影的現(xiàn)象，且顯示畫面的角落可具有較好的分辨率，進(jìn)而提供較佳的顯示質(zhì)量。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動與改進(jìn)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種電子槍，其特征是包括陰極，適于產(chǎn)生多個(gè)電子；電子束形成區(qū)，設(shè)置于該陰極之后，用以使上述這些電子形成至少一束電子束，其中該電子束形成區(qū)依次包括G1控制極以及G2屏極；電子透鏡區(qū)，鄰接該電子束形成區(qū)，用以將該電子束聚焦，其中該電子透鏡區(qū)依次包括G3聚焦電極、G4聚焦電極以及G5聚焦電極，且該G3聚焦電極與該G4聚焦電極之間有部分重疊；以及高壓導(dǎo)線，設(shè)置于該電子透鏡區(qū)內(nèi)，用以連接G3聚焦電極與G5聚焦電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子槍，其特征是該G4聚焦電極鄰接該G3聚焦電極的一端的孔徑內(nèi)縮，并套入該G3聚焦電極內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子槍，其特征是該G2屏極與該G3聚焦電極之間有部分重疊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子槍，其特征是該G3聚焦電極鄰接該G2屏極的一端的孔徑內(nèi)縮，并套入該G2屏極內(nèi)。
5.一種陰極射線管，其特征是包括電子槍，包括陰極，適于產(chǎn)生多個(gè)電子；電子束形成區(qū)，設(shè)置于該陰極之后，用以使上述這些電子形成至少一束電子束，其中該電子束形成區(qū)依次包括G1控制極以及G2屏極；電子透鏡區(qū)，鄰接該電子束形成區(qū)，用以將該電子束聚焦，其中該電子透鏡區(qū)依次包括G3聚焦電極、G4聚焦電極以及G5聚焦電極，且該G3聚焦電極與該G4聚焦電極之間有部分重疊；以及高壓導(dǎo)線，設(shè)置于該電子透鏡區(qū)內(nèi)，用以連接G3聚焦電極與G5聚焦電極。出光屏幕，設(shè)置于該電子透鏡區(qū)之后，且該出光屏幕表面上涂覆熒光材料；以及偏向軛，設(shè)置于該電子透鏡區(qū)與該出光屏幕之間，用以使該電子束偏轉(zhuǎn)，并投射于該出光屏幕上，以使該電子束與該熒光材料反應(yīng)，而輸出色光。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陰極射線管，其特征是該G4聚焦電極鄰接該G3聚焦電極的一端的孔徑內(nèi)縮，并套入該G3聚焦電極內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陰極射線管，其特征是該G2屏極與該G3聚焦電極之間有部分重疊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的陰極射線管，其特征是該G3聚焦電極鄰接該G2屏極的一端的孔徑內(nèi)縮，并套入該G2屏極內(nèi)。
全文摘要
一種電子槍，其主要包括陰極、電子束形成區(qū)、電子透鏡區(qū)以及高壓導(dǎo)線。電子束形成區(qū)設(shè)置于陰極之后，用以使陰極所產(chǎn)生的電子形成至少一束電子束，其中此電子束形成區(qū)依次包括G1控制極以及G2屏極。此外，電子透鏡區(qū)鄰接電子束形成區(qū)，用以將電子束聚焦，其中電子透鏡區(qū)依次包括G3聚焦電極、G4聚焦電極以及G5聚焦電極，且G3聚焦電極與G4聚焦電極之間有部分重疊。另外，高壓導(dǎo)線設(shè)置于電子透鏡區(qū)內(nèi)，用以連接G3聚焦電極與G5聚焦電極。本發(fā)明還提出應(yīng)用此電子槍的陰極射線管。
文檔編號H01J29/48GK101026075SQ20061005800
公開日2007年8月29日 申請日期2006年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月24日
發(fā)明者張文寧, 王祺燦 申請人:中華映管股份有限公司