[发明专利]可产生多组电子束的彩色显像管的电子枪

说明书

本发明涉及一种彩色显像管的电子枪，尤其是一种可产生多组电子束的彩色显像管的电子枪，其中可产生每一组三束不同色电子束的阴极。在沿垂直方向亦可产生多束彼此极为邻近的同色电子束，此种电子枪极适用于高性能及高解像度的电视或计算机终端彩色显示管的电子枪设计。

图1所示为典型旧式彩色显像管的电子枪的零件配置示意图，图2所示为该旧式彩色显像管的电子枪沿纵切面所形成的剖面示意图，其中该电子枪10包含一组(三只，即分别产生红、绿、蓝等电子束的三只阴极)呈水平线形排列的阴极12、14及16，该等阴极邻近的控制电极G1上设有三个和阴极对应排列的极孔18a、18b及18c，该等阴极邻近的控制电极G1邻近的屏极G2上则设有三个相对应排列的孔20a、20b及20c，由该阴极12、14及16，控制电极G1及屏极G2所组成的一区域，称为电子束形成区(Beam Forming Region或BFR)，首先，该阴极发射出的电子在此区域内形成三束电子束22、24及26，此三束电子束再经由焦聚电极G3及阴极G4所组成之主透镜焦聚后，被投射在屏幕40上，并经扫描后，在显示屏幕40上构成影视图像，如图3所示，此三束电子束经主透镜焦聚后，以所形成之像点44沿水平方向由左往右作点扫描，构成一条水平扫描线42，并于整个显示屏幕40画面上，由左至右，由上往下，从第一条水平扫描线至最后一条水平扫描线进行连续扫描，以完成显示屏幕40上的一个完整图面(FRAME)。

传统的彩色显像管的电子枪只有一组三束的三色电子束，此一组三色电子束在一字排列(Inline)的系统中，系沿屏幕之水平方向排列，再利用偏向设计，使两侧的电子束向中央收敛，产生静态的三色会聚效果(Static Convergence)。当此三束电子束被偏折扫描时，其三束三色电子束会焦聚在屏幕上的交会点，但，该交会点的焦聚状态将会随扫描时的落点而改变，在此种情况下，传统彩色显像管除需具备上述的静态三色会聚功能外，另外尚需藉由偏转线圈来达成动态的自会聚(Dynamic Self Convergence)之性能。

由于近年来使用者对于高频且高解析度的显像需求增加，致对显像管的功能要求(包括：高亮度之要求，解析度增加之要求及显示面加大之要求等等)大辐提升，此一结果，虽使传统的彩色显像管在制造技术上有许多改良，但也令传统彩色显像管在电子枪和偏转线圈的设计上已濒临目前设计能力的极限，造成许多设计上之困扰而无法有效解决，或虽有改进方法却将导致生产成本大幅增加。此种设计及制造上的问题，均可因本发明的可产生多组电子束的彩色显像管的电子枪而获得显著改善。

本发明之主要目的，是要提供一种可产生多组电子束的彩色显像管的电子枪，使得所产生的多组彩色的水平扫描线中，同色的电子束沿垂直方向排列，且彼此间沿垂直方向的落点距离相当接近，并可在显示屏幕上同步沿水平方向完成连续的视频扫描。

本发明之另一目的，是要其电子枪所产生的多组电子束可依据显像管设计者或制造者的实际需求，设计成可产生多组的电子束，故在显像管的屏幕上可以同时有多条水平扫描线做同步扫描，如此，其水平扫描频率将可减小数倍，故本发明可有效降低各电子束的水平扫描频率，此不仅可大幅减少扫描所需之功率，同时，可减少对磁场偏转功率及阴极发射密度的要求，而无须藉加大显像管管颈或增加偏转功率，以保持电子束的高解析度，因此，可有效改善由高频电流所引起的辐射干扰及对人体的伤害。

本发明之又一目的，是使其水平扫描频率可因产生多组的电子束而降低数倍，故在相同的扫描显像状态下，进行扫描中的电子束在每一个像素(Pixel)上之停留时间(dwell time)将会增加数倍，此可将每组电子束的发射电流减少数倍，以令其显示亮度维持不变，在不致牺牲屏幕上影像显示亮度的情形下，有效增进视频显像的解析度。

本发明之又一目的，是要将每束电子束所需的总电流较传统者显著减少，其阴极的电流负荷密度(Current loading density)亦因而可显著减少，此在高画质彩色电视的应用中，将可因避免使用昂贵之含浸式(dispenser)阴极，而大幅减低生产成本。

根据本发明的一种用于多电子束彩色阴极射线管的一字排列式电子枪，阴极射线管的显示屏上的电视图像是通过多束水平排列的电子束以光栅般的形式在多个垂直间隙排列的水平扫描线上扫描形成的，其中各电子束形成电视图像的红、绿或蓝三主色的其中一种主色，其特征在于，所述电子枪包括：