專(zhuān)利名稱(chēng)：一個(gè)具有可控射束光點(diǎn)的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)具有場(chǎng)不均勻性的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，它產(chǎn)生一個(gè)電子束透鏡作用，以便控制光點(diǎn)的形狀和大小，所述光點(diǎn)例如是靠電子束轟擊到陰極射線管(CRT)的顯示屏上而獲得的。
光點(diǎn)擴(kuò)大和畸變例如是由于所述熒光屏的斜度和空間電荷的斥力所產(chǎn)生的。例如，對(duì)于高清晰度電視(HDTV)，采用偏轉(zhuǎn)線圈偏轉(zhuǎn)電子束，以減小光點(diǎn)的擴(kuò)大和畸變是需要的。
在一種使用半聚焦線圈的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，動(dòng)態(tài)聚焦和象散校正裝置已用來(lái)消除損壞高分解率圖象的過(guò)焦和“象散”現(xiàn)象?？墒沁@種系統(tǒng)在屏幕的水平軸的終端邊緣會(huì)產(chǎn)生失真的光點(diǎn)。例如，在該顯示屏水平軸端部的3點(diǎn)鐘處，光點(diǎn)是橢圓形的，且在水平方向上拉長(zhǎng)，約為屏幕中心光點(diǎn)寬度的兩倍，這種失真對(duì)于高分辨顯示是不能容許的。
在一個(gè)消象散的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，每個(gè)水平偏轉(zhuǎn)線圈和垂直偏轉(zhuǎn)線圈都產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的所謂均勻場(chǎng)，也就是說(shuō)，沒(méi)有顯著的磁通密度梯度。一個(gè)近似于均勻場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)由一個(gè)偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生，該線圈的繞組布置或繞組的角密度根據(jù)傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)式，僅包含一個(gè)基波，或第一次諧波成分。
在所述傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)式中，第n次諧波可認(rèn)為是繞組布置或繞組電流乘積分布的第n個(gè)傅里葉分量。這樣的繞組布置或繞組電流乘積分布作為一種例如從該偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的水平軸進(jìn)行角度量測(cè)的函數(shù)，因而是周期性的。術(shù)語(yǔ)繞組電流乘積，用符號(hào)N·I表示，是代表用一給定匝數(shù)的線圈電流乘以線圈匝數(shù)所得到的數(shù)值。這個(gè)術(shù)語(yǔ)采用安培·匝的單位計(jì)量。該術(shù)語(yǔ)繞組電流乘積或繞組電流乘積分布與以水平變化率或垂直變化率在這些線圈匝中流動(dòng)的電流分量有關(guān)。
依靠所述繞組電流乘積分布的基波傅里葉分量的相應(yīng)變化，引起電子束著靶位置的變化，該變化僅引起電子束光點(diǎn)的拉長(zhǎng)。例如，如

圖1所示，在一個(gè)在主軸轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)只采用均勻偏轉(zhuǎn)場(chǎng)的現(xiàn)有的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，產(chǎn)生在3點(diǎn)鐘處的該光點(diǎn)主軸的長(zhǎng)度往往在水平方向上大約為在顯示屏中心的光點(diǎn)主軸的1.5倍。在這種情況下，光點(diǎn)也會(huì)在偏轉(zhuǎn)的定向中在顯示屏的各種不同位置伸長(zhǎng)，這樣以使該橢圓的主軸與所述偏轉(zhuǎn)的定向相符合。所述關(guān)于一個(gè)已給光點(diǎn)偏轉(zhuǎn)的定向是指在該光點(diǎn)和顯示屏中心之間所形成的方向。如圖1所示，當(dāng)射束光點(diǎn)從中心向屏幕邊緣偏轉(zhuǎn)開(kāi)時(shí)，光點(diǎn)的主軸長(zhǎng)度與該光點(diǎn)短軸的長(zhǎng)度之比往往會(huì)增大。例如，在屏幕中心的這種比值因光點(diǎn)是圓的，因此等于1。而在3點(diǎn)鐘處的該比值為1.48/0.86或約1.7。這個(gè)比值確定了該光點(diǎn)的橢度。這一比值越大，光點(diǎn)的橢度就越大。這些比值的差別表明了前述光點(diǎn)形狀畸變的程度。
根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施情況，是在電子束通道的第一區(qū)域內(nèi)建立一個(gè)第一不均勻場(chǎng)。這個(gè)第一不均勻場(chǎng)形成一個(gè)電子束透鏡作用，使射束光點(diǎn)在光點(diǎn)伸長(zhǎng)方向上仍會(huì)聚在顯示屏上。在電子束通道的第二個(gè)區(qū)域內(nèi)還建立一個(gè)第二不均勻場(chǎng)，該第二區(qū)域比第一區(qū)域更遠(yuǎn)離所述顯示屏。這個(gè)第二不均勻場(chǎng)產(chǎn)生一個(gè)電子束透鏡作用，使射束光點(diǎn)在光點(diǎn)伸長(zhǎng)方向上發(fā)散。上述每個(gè)不均勻場(chǎng)產(chǎn)生給定電子束橫截面或輪廓的各不同區(qū)域，采用試圖減小前述光點(diǎn)主軸拉長(zhǎng)和橢度增加的趨勢(shì)的方式，對(duì)不同區(qū)域通過(guò)稍微有差別的量實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)，從而減小了光點(diǎn)形狀畸變的現(xiàn)象。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施情況中，第一不均勻偏轉(zhuǎn)場(chǎng)的不均勻性是由一個(gè)第一四極電路產(chǎn)生，第二不均勻場(chǎng)是由一個(gè)第二四極電路產(chǎn)生，這兩個(gè)電路均以一種類(lèi)似于四極偶極子的方式工作。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，該第一不均勻場(chǎng)是建立在一個(gè)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的一個(gè)出口和一個(gè)入口之間，這個(gè)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)用于再現(xiàn)一個(gè)有益的電子束透鏡作用，其優(yōu)點(diǎn)是降低了光點(diǎn)的橢圓度。用于會(huì)聚射束光點(diǎn)的偏轉(zhuǎn)場(chǎng)的不均勻性或磁通密度梯度，可以根據(jù)該光點(diǎn)在熒光屏上的位置不同而不同。例如，在具有高寬度為4∶3的顯示屏的角區(qū)，所需偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的該不均勻偏轉(zhuǎn)場(chǎng)的類(lèi)型可由枕形，水平和垂直偏轉(zhuǎn)場(chǎng)的組合形成，而當(dāng)光點(diǎn)位于屏幕的垂直和水平軸之一上時(shí)，桶形，水平和垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)可以適用。術(shù)語(yǔ)桶形和枕形第一次出現(xiàn)在這里，用于說(shuō)明偏轉(zhuǎn)場(chǎng)梯度的指向類(lèi)型。例如，一個(gè)桶形水平偏轉(zhuǎn)場(chǎng)指的是一個(gè)形成在電子束中并圍繞它的水平偏轉(zhuǎn)場(chǎng)，所述電子束位于偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的一個(gè)確定位置，該偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)作為離開(kāi)該系統(tǒng)中心的距離的函數(shù)，沿偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的水平軸減小。
圖1表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)利用一個(gè)均勻主偏轉(zhuǎn)場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)裝置所獲得的在相應(yīng)各射束著靶位置的一個(gè)電子束光點(diǎn)的外形圖;
圖2表示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的偏轉(zhuǎn)裝置的方塊圖，其中包括一個(gè)四極繞組電路;
圖3表示在圖2的電路中產(chǎn)生的一個(gè)四極場(chǎng)圖，及其在一個(gè)電子束的橫截面上的效應(yīng);
圖4表示圖2的一個(gè)四極線圈在第一象限的繞組電流乘積分布圖;
圖5a-5d表示用于解釋圖2的電路工作的波形圖;
圖6a和6b表示包括在圖2的電路中具有8個(gè)磁極的一個(gè)雙四極電路圖;
圖7a-7e表示用于解釋圖2電路的工作的附加波形圖;
圖8表示當(dāng)主偏轉(zhuǎn)場(chǎng)是屬于圖2的電路所具有的類(lèi)型時(shí)，在相應(yīng)的射束著靶位置上一個(gè)射束光點(diǎn)的外形圖;
圖9表示按本發(fā)明另一實(shí)施例的一個(gè)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)方塊圖;
圖10表示在圖9電路里所產(chǎn)生的主偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中在相應(yīng)射束著靶位置的一個(gè)射束光點(diǎn)的外形圖;
圖11表示在圖9電路的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)函數(shù)是軸Z位置的函數(shù);
圖12a-12d表示相應(yīng)于圖9電路的偏轉(zhuǎn)線圈的一個(gè)確定的象限中繞組電流乘積分布情況，圖9的電路提供所需用于減少射束光點(diǎn)伸長(zhǎng)率的相應(yīng)調(diào)和比;
圖13表示根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的一個(gè)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)方塊圖;
圖14表示用于解釋圖13的電路中每個(gè)雙四極電路的工作的示意圖;
圖15表示圖13電路的一對(duì)雙四極所形成的一個(gè)四極偶極子的工作示意圖;以及圖16表示在一個(gè)類(lèi)似于在現(xiàn)有技術(shù)靜態(tài)半聚焦偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中所產(chǎn)生的主偏轉(zhuǎn)場(chǎng)中，在相應(yīng)的射束著靶位置上的一個(gè)射束光點(diǎn)外形圖。
圖2描述了按本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)100，在該偏轉(zhuǎn)線圈55的主偏轉(zhuǎn)區(qū)中產(chǎn)生一個(gè)使射束光點(diǎn)按偏轉(zhuǎn)的定向聚焦的電子束透鏡作用。圖2的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)例如可用于一個(gè)電視接收機(jī)。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)100包括一個(gè)具有110度最大偏轉(zhuǎn)角的25V110型CRT110。CRT110帶有一個(gè)與顯示屏22垂直的長(zhǎng)軸Z。顯示屏22為25英寸視屏，其高寬比為4∶3。
CRT110的一個(gè)頸端33帶有一個(gè)能產(chǎn)生三個(gè)電子束的電子槍44，由電子槍44所產(chǎn)生的電子束分別根據(jù)視頻信號(hào)R，B和G調(diào)制，以生成在顯示屏22上的圖象。每個(gè)確定的電子束產(chǎn)生一個(gè)光點(diǎn)，光點(diǎn)999由某個(gè)電子束產(chǎn)生，當(dāng)掃描時(shí)，就在顯示屏22上形成一個(gè)具有相應(yīng)顏色的光柵。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其偏轉(zhuǎn)線圈55例如采用一個(gè)鞍座-鞍座-鞍座形并固定在CRT110上。如局部橫剖面圖所示，偏轉(zhuǎn)線圈55包括一個(gè)由一對(duì)圍繞著管頸33的一部分和CRT110的一個(gè)錐形或喇叭形部分的鞍狀線圈10所形成的行或水平偏轉(zhuǎn)線圈組件77。該偏轉(zhuǎn)線圈55還包括由一對(duì)環(huán)繞著線圈10的鞍形線圈99所形成的一個(gè)垂直或場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈組件88。偏轉(zhuǎn)線圈55還包括由一對(duì)圍繞線圈99的鞍狀線圈11所形成的一個(gè)四極線圈組件28。偏轉(zhuǎn)線圈55進(jìn)一步包括一個(gè)圍繞著線圈11，用鐵氧體磁性材料制成的錐形體磁心66。所述線圈55的主偏轉(zhuǎn)區(qū)域形成在磁心66的一個(gè)射束入口端和一個(gè)射束出口端之間。屏幕22的水平軸X和垂直軸Y是這樣的關(guān)系，當(dāng)線圈99不被激勵(lì)時(shí)，光點(diǎn)沿X軸定位，而當(dāng)線圈10不被激勵(lì)時(shí)，光點(diǎn)沿Y軸定位。
一個(gè)可以是常規(guī)的垂直偏轉(zhuǎn)電路177產(chǎn)生一個(gè)垂直鋸齒形電流iV和一個(gè)按垂直速率變化的拋物線信號(hào)Vpv，電流iV與場(chǎng)偏轉(zhuǎn)線圈組件88相偶合。電流iV和信號(hào)Vpv是與按眾所周知方式產(chǎn)生的一個(gè)垂直同步信號(hào)VH同步的。一個(gè)可以是常規(guī)的水平偏轉(zhuǎn)電路178產(chǎn)生一個(gè)水平鋸齒形電流iy和一個(gè)按水平速率變化的拋物線信號(hào)VpH，電流iy與行偏轉(zhuǎn)線圈組件77相偶合。電流iy和信號(hào)Vph是與按眾所周知的方式產(chǎn)生的一個(gè)水平同步信號(hào)FH同步的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特點(diǎn)，線圈55既作為一個(gè)電子束透鏡，又作為一個(gè)電子束偏轉(zhuǎn)器。線圈55的電子束透鏡作用對(duì)三個(gè)電子束中的每一個(gè)都是一樣的，因此這里只需用其中一個(gè)電子束來(lái)代表進(jìn)行說(shuō)明。這個(gè)電子束透鏡作用可減小光點(diǎn)的伸長(zhǎng)，而這個(gè)電子束透鏡作用是通過(guò)一個(gè)具有場(chǎng)不均勻性的偏轉(zhuǎn)場(chǎng)獲得的。這一偏轉(zhuǎn)場(chǎng)的不均勻性使具有確定橫截面或輪廓的電子束的不同區(qū)段在偏轉(zhuǎn)線圈55的電子束通道里，以一種試圖減少光點(diǎn)伸長(zhǎng)程度和抑制光點(diǎn)橢度增大趨勢(shì)的方式按各略有不同的量加以偏轉(zhuǎn)，因此提供了透鏡作用。在該偏轉(zhuǎn)場(chǎng)中怎樣實(shí)現(xiàn)不均勻性以減小光點(diǎn)的橢度的更詳細(xì)的說(shuō)明將在后面給出。
一個(gè)象散校正裝置24，后面還將詳細(xì)加以描述，位于偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55之后且圍繞著管頸33。象散校正裝置24裝在槍44和偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55之間。該裝置24在頸部33中及偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55外面產(chǎn)生一個(gè)具有場(chǎng)不均勻性的磁場(chǎng)，來(lái)消除由于偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55的透鏡作用而產(chǎn)生的象散性，使產(chǎn)生的光點(diǎn)999是消象散的。如果所述電子束光點(diǎn)的整個(gè)區(qū)域可以會(huì)聚在施加到CRT110的聚焦電極333上的聚焦電壓F的一個(gè)單一的水平上，則可認(rèn)為光點(diǎn)999是消象散的。
線圈11靠電流iq激勵(lì)，當(dāng)光點(diǎn)定位在角落區(qū)，例如2點(diǎn)鐘處和實(shí)際上在顯示屏22對(duì)角線上任何點(diǎn)處，該電流產(chǎn)生一個(gè)可略去的磁場(chǎng)，正如后面要描述的。因此當(dāng)光點(diǎn)999是位于顯示屏22的角上，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55的電子束透鏡作用實(shí)際上不受四極線圈組件28的影響。
水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)10的繞組分布是在一個(gè)垂直于帶有座標(biāo)Z＝Z1的Z軸的確定平面上，它代表了偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55的主偏轉(zhuǎn)區(qū)中的線圈分布。為了得到可在顯示屏22的角上產(chǎn)生圓光點(diǎn)的偏轉(zhuǎn)場(chǎng)不均勻性，需建立每個(gè)水平偏轉(zhuǎn)線圈10和垂直線圈99的預(yù)定繞組分布。繞組分布參數(shù)可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定，目的是在顯示屏22的每個(gè)角區(qū)均可獲得一個(gè)圓形光點(diǎn)，例如，在2點(diǎn)鐘處。在這一平面中線圈10的繞組分布經(jīng)過(guò)選擇，以便在一個(gè)正的第三次諧波分量和一個(gè)基本諧波分量之間獲得一個(gè)正的第一比值，約為10%。這個(gè)正的第一比值表明一個(gè)枕形水平偏轉(zhuǎn)場(chǎng)。按照慣例，相對(duì)于水平線圈，該第三次諧波的一個(gè)正信號(hào)代表一個(gè)枕形場(chǎng)，而一個(gè)負(fù)信號(hào)代表一個(gè)桶形場(chǎng)。同樣地，在平面Z＝Z1中垂直偏轉(zhuǎn)線圈99的線圈分布經(jīng)過(guò)選擇，以便在一個(gè)負(fù)的第三次諧波分量的大小和一個(gè)基本諧波分量的大小之間獲得一個(gè)約為-60%的負(fù)的第二比值，它也代表一個(gè)枕形場(chǎng)。根據(jù)貫例，相對(duì)于垂直偏轉(zhuǎn)線圈，一個(gè)負(fù)信號(hào)表示一個(gè)枕形場(chǎng)，而一個(gè)正信號(hào)表示一個(gè)桶形場(chǎng)。
上述初始選定的第一和第二比值用于得到例如圖形的光點(diǎn)999。聚焦和幾何圖形的誤差是由不包括在偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55中的其它電路進(jìn)行修正，這將在后面描述。對(duì)每個(gè)比值的信號(hào)進(jìn)行選擇以獲得所需類(lèi)型的場(chǎng)不均勻性，也就是說(shuō)在角區(qū)的枕形水平偏轉(zhuǎn)場(chǎng)和枕形垂直偏轉(zhuǎn)場(chǎng)。如果靠CRT110的聚焦電極電壓F的作用實(shí)現(xiàn)聚焦，并且靠象限校正裝置24的工作實(shí)現(xiàn)消象散，則在屏幕22的一個(gè)確定角上的光點(diǎn)999將會(huì)得到一個(gè)具有最佳橢度的形狀。對(duì)一個(gè)典型的CRT，當(dāng)光點(diǎn)999為圓形時(shí)可得到最佳橢度。因此，所述第一和第二比值確立了一個(gè)可在顯示屏22的角區(qū)獲得圓形光點(diǎn)的所需偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55的第一電子束透鏡作用。其優(yōu)越性為;偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55相對(duì)于圖1的同樣情況，有效地減小了顯示屏22角上光點(diǎn)999的主軸長(zhǎng)度與顯示屏22中心的光點(diǎn)999的主軸之間的比值。電子槍44和象散校正裝置24則產(chǎn)生一個(gè)使光點(diǎn)999消象散的附加電子束透鏡作用。
當(dāng)所述光點(diǎn)位于屏幕的水平軸X上時(shí)，一個(gè)桶形水平偏轉(zhuǎn)場(chǎng)單獨(dú)就可以在所述射束通道中產(chǎn)生所需的降低光點(diǎn)伸長(zhǎng)率的磁場(chǎng)梯度，從而建立所述第一電子束透鏡作用，同樣地，當(dāng)該光點(diǎn)是沿著所述垂直軸Y時(shí)，一個(gè)桶形垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)單獨(dú)就可以在所述射束通道中產(chǎn)生所需的降低光點(diǎn)伸長(zhǎng)率的磁場(chǎng)梯度。
在一個(gè)桶形垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，當(dāng)所述光點(diǎn)位于Y軸上時(shí)，沿Y軸的磁通密度一般地隨著從屏幕中心增加的距離而減小;在一個(gè)枕形垂直偏轉(zhuǎn)場(chǎng)中，該場(chǎng)梯度一般是相反的。
為降低光點(diǎn)在X和Y軸上的伸長(zhǎng)率所需的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55中的磁場(chǎng)或磁通密度梯度是主要由四極線圈組件28建立的，該線圈組件由具有四極對(duì)稱(chēng)性的鞍狀線圈11構(gòu)成。當(dāng)該光點(diǎn)位于顯示屏22的X或Y軸上時(shí)，所述由線圈11產(chǎn)生的四極偏轉(zhuǎn)場(chǎng)分量修正了該光點(diǎn)的橢圓畸變，并且減少了相對(duì)于屏幕22中心的長(zhǎng)度而變長(zhǎng)的光點(diǎn)999的主軸的伸長(zhǎng)率。當(dāng)光點(diǎn)999是位于每個(gè)角上時(shí)，線圈11對(duì)該磁場(chǎng)的不均勻性不產(chǎn)生顯著的影響，這將在以后說(shuō)明。
圖3概略地表示具有一個(gè)繞組電流乘積分布的四極子28的線圈11所產(chǎn)生的磁通或磁場(chǎng)，所述繞組電流乘積分布主要包含一個(gè)第二次諧波分量。圖中所示的磁通代表具有座標(biāo)Z＝Z1的平面或射束通道區(qū)域內(nèi)的磁通，Z座標(biāo)用一個(gè)矩形112描述。在圖1、2和3中同樣的符號(hào)和數(shù)字表示同樣的術(shù)語(yǔ)或函數(shù)。圖3中箭頭Hq表示光點(diǎn)999位于軸末端的3點(diǎn)鐘處，在偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55中僅由線圈11產(chǎn)生的場(chǎng)或磁通分量的磁通密度的方向。
當(dāng)圖2的光點(diǎn)999是處在圖2的屏幕22的3點(diǎn)鐘處，用圖3的箭頭Hq表示的所述磁場(chǎng)是由圖2的線圈11產(chǎn)生的，它具有一個(gè)一般與枕形水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分量方向相反的方向，這個(gè)枕形水平偏轉(zhuǎn)場(chǎng)分量在圖中未示出，是由水平偏轉(zhuǎn)線圈10產(chǎn)生的。由線圈11產(chǎn)生的該磁場(chǎng)的強(qiáng)度沿偏轉(zhuǎn)方向而增強(qiáng)。這兩個(gè)磁場(chǎng)的組合效應(yīng)最終產(chǎn)生了一個(gè)總體偏轉(zhuǎn)場(chǎng)，它是由各磁場(chǎng)分量的矢量和而獲得的。
圖2中用于激勵(lì)線圈11的電流iq的數(shù)量級(jí)要足夠大，大到可以改變圖3的矩形112中水平軸X各端的射束通道中該偏轉(zhuǎn)場(chǎng)的不均勻性，這時(shí)的光點(diǎn)999是位于相應(yīng)于3和9點(diǎn)鐘處。所述偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)不均勻性靠電流iq變化而從枕形變到這樣一個(gè)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)可由桶形水平偏轉(zhuǎn)場(chǎng)單獨(dú)在射束通道中產(chǎn)生。因此，一個(gè)靠近矩形112的中心點(diǎn)C的純偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)Hφ(1)強(qiáng)于一個(gè)稍遠(yuǎn)離中心C的純偏轉(zhuǎn)場(chǎng)Hφ(2)。同樣地，圖2的線圈11當(dāng)光點(diǎn)999位于6和12時(shí)點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)射束通道中的純磁場(chǎng)，位置在矩形112的Y軸兩端，圖3這一位置的偏轉(zhuǎn)場(chǎng)不均勻性可由一桶形垂直偏轉(zhuǎn)場(chǎng)單獨(dú)在射束通道中產(chǎn)生。
為了便于說(shuō)明，在圖3的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55的矩形112中，用圖3的一個(gè)高橢圓度電子束外形或橫截面999a，表示出該電子束具有怎樣的橫截面，看起來(lái)似乎是當(dāng)圖2的光點(diǎn)999位于圖2的顯示屏22的3點(diǎn)鐘處時(shí)，所述水平偏轉(zhuǎn)場(chǎng)完全是一個(gè)均勻場(chǎng)。999a的特定橢度的橫截面僅是為了解釋而選，同樣為說(shuō)明的目的，由線圈10和99產(chǎn)生的場(chǎng)不均勻性，由于該場(chǎng)不均勻性是由線圈11按制產(chǎn)生的，因此可忽略。
線圈11所產(chǎn)生的場(chǎng)不均勻性或磁通密度梯度與由象散校正裝置24產(chǎn)生的場(chǎng)不均勻性混合作用使圖2的光點(diǎn)999消象散，并且趨于圓形，這樣光點(diǎn)999在水平軸端部的主軸與屏幕22中心的光點(diǎn)主軸之比就可比常規(guī)電子束完全通過(guò)一個(gè)均勻水平偏轉(zhuǎn)場(chǎng)的情況明顯變小。當(dāng)然，上面所述的光點(diǎn)外形畸變或是橢圓的趨勢(shì)，是相對(duì)于光點(diǎn)在屏幕中心是圓形的而言，該趨勢(shì)是減小的。由桶形水平偏轉(zhuǎn)場(chǎng)產(chǎn)生的所述磁通密度或磁通密度梯度的不均勻性可引起圖3中電子束鄰近矩形112的中心點(diǎn)C側(cè)的橫截面999a的端點(diǎn)108偏移，從中心點(diǎn)C沿著偏轉(zhuǎn)X軸方向偏移一段長(zhǎng)距離，或者比進(jìn)一步遠(yuǎn)離中心點(diǎn)C的第二端點(diǎn)109更強(qiáng)。這種情況從圖中用直箭頭108a和109a標(biāo)明，作為磁場(chǎng)或磁通密度梯度不均勻性的結(jié)果，在端部108和109上分別被施加了大小相等、方向相反的磁力。其結(jié)果是圖2中的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55，除了完成掃描或偏轉(zhuǎn)作用之外，還起到一個(gè)電子束透鏡作用，使光點(diǎn)999在其伸長(zhǎng)方向上會(huì)聚。在圖3中，該伸長(zhǎng)方向也就是偏轉(zhuǎn)X的方向。
假設(shè)光點(diǎn)999在沒(méi)有箭頭108a和109a所代表的磁力的情況下已被聚焦，則由箭頭108a和109a表示的電子束會(huì)聚磁力的結(jié)果是光點(diǎn)999沿著水平軸X方向在其主軸上的最左和最右兩端部，呈現(xiàn)過(guò)焦現(xiàn)象。因此，這個(gè)最左和最右的端部會(huì)會(huì)聚在一個(gè)位于圖2的顯示屏22和偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55之間的平面上，而不會(huì)聚在屏22上。這樣就會(huì)在圖2的光點(diǎn)999的左端部的附近產(chǎn)生一個(gè)向外張開(kāi)的區(qū)，圖中未示，同樣在光點(diǎn)999的右端部附近沿X軸也產(chǎn)生一個(gè)向外張開(kāi)的區(qū)。這一對(duì)向外張開(kāi)的區(qū)使光點(diǎn)999呈現(xiàn)象散現(xiàn)象。利用象散校正裝置24和/或圖2中的電子槍44可消除由偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的光點(diǎn)999的端部擴(kuò)張現(xiàn)象，使光點(diǎn)999再次變成消象散的。
象散校正裝置24比偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55離開(kāi)層22更遠(yuǎn)一點(diǎn)，它產(chǎn)生一個(gè)場(chǎng)不均勻性，使圖3的橫截面999a沿X軸方向發(fā)散。這是與偏轉(zhuǎn)線圈55沿X軸方向的射束會(huì)聚作用相反的。其結(jié)果是使光點(diǎn)999保持消象散性。由于在靠近屏22的地方進(jìn)行電子束的會(huì)聚過(guò)程，而在離屏22較遠(yuǎn)的地方進(jìn)行電子束的發(fā)散過(guò)程，光點(diǎn)999主軸的長(zhǎng)度減少，這種情況在圖3中用虛環(huán)線來(lái)表示。當(dāng)光點(diǎn)999是位于12，9和6點(diǎn)鐘處時(shí)，由于線圈11的作用，也產(chǎn)生電子束透鏡作用，使光點(diǎn)999沿偏轉(zhuǎn)或伸長(zhǎng)的方向會(huì)聚。
對(duì)一個(gè)確定的偏轉(zhuǎn)方向中，所述電子束通道中的純偏轉(zhuǎn)場(chǎng)具有一個(gè)方位場(chǎng)分量Hφ，如圖3中所示，它沿著一個(gè)一般與偏轉(zhuǎn)方向垂直的方向。為了減少光點(diǎn)999主軸的伸長(zhǎng)，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55中的分量Hφ隨著從中點(diǎn)C沿偏轉(zhuǎn)方向增加而在電子束的附近變小。從而當(dāng)光點(diǎn)999是位于屏22的Y和Y軸的任何點(diǎn)時(shí)，均可得到場(chǎng)分量Hφ的這種場(chǎng)梯度，該場(chǎng)梯度需要一個(gè)場(chǎng)不均勻性，這可以由產(chǎn)生正的無(wú)向象散的水平或垂直桶形偏轉(zhuǎn)場(chǎng)所建立。例如，當(dāng)從中點(diǎn)C的距離沿著X軸上偏轉(zhuǎn)方向增大時(shí)，圖3中的場(chǎng)分量Hφ變小。另一方面，當(dāng)光點(diǎn)999位于高寬比為4∶3的顯示屏的角區(qū)時(shí)，要獲得這種場(chǎng)梯度，就必須用枕形水平偏轉(zhuǎn)場(chǎng)和枕形垂直偏轉(zhuǎn)場(chǎng)的組合才能形成所需的場(chǎng)不均勻性。應(yīng)該知道，一個(gè)高寬比不是4∶3的屏可能需要一個(gè)不同的磁場(chǎng)外形，以便在角區(qū)獲得所需的場(chǎng)不均勻性。
圖2的在第一象限的線圈11所需的繞組電流乘積分布如圖4中所示，是角α的一個(gè)函數(shù)。角α可從X軸測(cè)量出。在圖1、2、3和4中同樣的符號(hào)和數(shù)字代表同樣的術(shù)語(yǔ)或函數(shù)。圖4中每個(gè)垂直條代表線圈11的第一象限的一個(gè)線圈槽，該線圈具有一個(gè)總的角寬度為6度。在每個(gè)槽中，放入代表線圈段的一捆導(dǎo)體繞組，這樣在15個(gè)槽中下線跨度為第一象限的全部90度。這些相對(duì)于軸的條高和位置代表了從槽中的各個(gè)導(dǎo)線捆產(chǎn)生的線圈電流分量N·I的數(shù)量級(jí)和符號(hào)。圖2中線圈11的繞組電流乘積分布主要只包含一個(gè)第二次諧波分量，它是由傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)式所確定的。
為了獲得繞組電流乘積的第二次諧波的諧波分量極性之一，圖2中激勵(lì)線圈11的電流ig按預(yù)定的方向被安排流過(guò)偏轉(zhuǎn)線圈入口區(qū)和出口區(qū)之間的線圈11的相應(yīng)線包來(lái)。另一方面，要獲得這個(gè)諧波分量的其它極性之一，同樣地讓電流ig沿相反方向流過(guò)線圈11的第二線包束。
合符需要地改變由線圈11產(chǎn)生的四極磁場(chǎng)的強(qiáng)度并確定其方向，使其成為屏22上光點(diǎn)999的位置函數(shù)，這樣偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55的磁場(chǎng)在屏22的角區(qū)基本上保持不受四極組件28的影響。以這種方式，依靠對(duì)線圈10和線圈99，而不包括線圈11的繞組分布選擇，可控制在各角區(qū)的光點(diǎn)的大小;而當(dāng)光點(diǎn)是位于X或Y軸上時(shí)，則依靠線圈11而不包括線圈10和99的繞組分布選擇實(shí)現(xiàn)對(duì)光點(diǎn)大小的控制，所述動(dòng)態(tài)變比用于得到所需的堿場(chǎng)不均勻性，將其作為屏22上光點(diǎn)999的電子束著靶位置的函數(shù)。
電流ig動(dòng)態(tài)地改變由線圈11產(chǎn)生的四極磁場(chǎng)，為產(chǎn)生該電流，一個(gè)波形發(fā)生器101產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)V101。信號(hào)V101與為產(chǎn)生電流iq而起線性放大器作用的電流驅(qū)動(dòng)器104相耦合，電流iq與信號(hào)101線性成正比，信號(hào)V101用矢量積的和表示，其方程式為(K1·VPV)+(K2·VPh)。術(shù)語(yǔ)VPV和VPh代表信號(hào)Vpv和Vph的瞬時(shí)值，K1和K2則分別是為得到所需波形的預(yù)定常數(shù)，后面還將提到。
當(dāng)光點(diǎn)999是位于垂直軌跡的中間，在偏轉(zhuǎn)電路177產(chǎn)生的信號(hào)Vpv是零，而光點(diǎn)999在頂或底部時(shí)，Vpv具有正向峰值當(dāng)光點(diǎn)999是位于水平軌跡的中間，在偏轉(zhuǎn)電路178產(chǎn)生的信號(hào)Vph是零，并且當(dāng)光點(diǎn)999在屏22的左或右側(cè)時(shí)，Vph具有負(fù)向峰值。波形如圖2所示。因此，電流iq包含根據(jù)信號(hào)Vph的一個(gè)拋物線形電流分量和根據(jù)信號(hào)Vpv的一個(gè)拋物線形電流分量的和，一個(gè)波形發(fā)生器能夠產(chǎn)生如美國(guó)專(zhuān)利No.4683405中詳細(xì)描述的同樣的波形，該美國(guó)專(zhuān)利的標(biāo)題為《用于電視的拋物電壓發(fā)生裝置》，申請(qǐng)人名為T(mén)ruskalo等，(Truskalo專(zhuān)利)這里可作為相關(guān)文件參考。
圖5a-5d表示用于解釋圖2電路工作的波形，圖1、2、3、4和5a-5d中相同的符號(hào)和數(shù)字表示相同的術(shù)語(yǔ)或函數(shù)。
圖2的發(fā)生器101的常數(shù)K1和K2的選擇條件例如是大體相等，這樣當(dāng)光點(diǎn)999是位于圖2的屏22的角區(qū)附近時(shí)，如圖5c所示，所述拋物形電流分量的和產(chǎn)生一個(gè)很小或基本等于零的電流iq值。因此當(dāng)光點(diǎn)999如前所述是位于屏22的對(duì)角線或角區(qū)附近時(shí)，由線圈11產(chǎn)生的四極場(chǎng)可以略去，不會(huì)影響光點(diǎn)999的形狀。于是在屏22角區(qū)的光點(diǎn)999的外形主要由各諧波分量所決定，這些諧波分量是由垂直偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的負(fù)第三次諧波以及由水平偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的正第三次諧波所形成。發(fā)生器101的常數(shù)K1和K2的值決定了圖5c中電流iq的峰值，當(dāng)光點(diǎn)999是位于3和9點(diǎn)鐘處時(shí)，選擇該常數(shù)值以產(chǎn)生線圈11的四極場(chǎng)所需的大小和極性。
在圖2的電路中，對(duì)一個(gè)確定的常數(shù)值K1和K2，當(dāng)光點(diǎn)999是在6或12點(diǎn)鐘處，四極場(chǎng)的大小也是固定的。如果需要，可以用一個(gè)不同的波形發(fā)生器來(lái)取代發(fā)生器101，目的是以圖中未示出的方式改變由四極線圈11所產(chǎn)生的場(chǎng)的不均勻性，因此由線圈11產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度可各點(diǎn)獨(dú)立，例如在12點(diǎn)鐘處建立的強(qiáng)度與在3點(diǎn)鐘處場(chǎng)的強(qiáng)度是互相獨(dú)立的。
在一個(gè)半聚焦偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，與屏幕中心保持一段距離的Y軸上的一個(gè)光點(diǎn)比在X軸上具有同樣距離的一個(gè)光點(diǎn)橢度小或更趨于圓形，這是因?yàn)樵诎刖劢瓜到y(tǒng)中，垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的場(chǎng)不均勻性為獲得會(huì)聚已是桶形。然而在半聚焦偏轉(zhuǎn)場(chǎng)中，場(chǎng)不均勻性的程度不如圖2中電路的情況，即不能獲得最佳圓形光點(diǎn)。
在圖2的電路中，在一確定的射束著靶位置上的相應(yīng)繞組電流乘積分布可以選擇為與三個(gè)線圈10、99和11中每一個(gè)有關(guān)。這種與三個(gè)偏轉(zhuǎn)線圈中每一個(gè)相關(guān)連的選擇性為建立所需的場(chǎng)不均勻性提供了一個(gè)高度自由度。這種高度自由度使降低光點(diǎn)伸長(zhǎng)率得到全面的改進(jìn)，例如，如果該繞組電流分量分布可選擇為僅與其中一個(gè)線圈有關(guān)。
例如，當(dāng)光點(diǎn)999位于X軸上時(shí)，主要由線圈11所決定的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55中電子束通道里的磁場(chǎng)純效應(yīng)是與單獨(dú)由一個(gè)桶形水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)所產(chǎn)生的效應(yīng)相同。反之，一個(gè)半聚焦偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的水平偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的場(chǎng)不均勻性，會(huì)導(dǎo)致一個(gè)不合乎要求的電子束透鏡作用。這是由于在半聚集偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，這種場(chǎng)不均勻性不象圖2中電路的不均勻場(chǎng)是枕形。這個(gè)枕形垂直偏轉(zhuǎn)場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)有效的正陷波聚焦和正的非均質(zhì)性的象散誤差，該誤差可以用不包括在偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55中的其它電路實(shí)現(xiàn)校正，以后將會(huì)描述。作為比較，一個(gè)半聚焦偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的垂直偏轉(zhuǎn)場(chǎng)是桶形的，這是由于聚焦需要，在該偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中所述陷波誤差被最小化。當(dāng)光點(diǎn)999在Y軸上時(shí)，主要由線圈11所決定的射束通道中磁場(chǎng)的純效應(yīng)是與一個(gè)桶形垂直偏轉(zhuǎn)場(chǎng)所產(chǎn)生的效果相同。
在偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55的一個(gè)電子束入口區(qū)的線圈10和99中之一的繞組分布被選來(lái)消除光點(diǎn)的畸變，這種畸變可稱(chēng)為“光點(diǎn)慧差”。光點(diǎn)慧差是當(dāng)射束受到偏轉(zhuǎn)時(shí)，在射束中心段和射束兩端部中間點(diǎn)上的一個(gè)點(diǎn)間距離上的差別。光點(diǎn)慧形象差的產(chǎn)生因素類(lèi)似于那些引起三個(gè)射束會(huì)聚慧形象差的因素。例如，如果中間區(qū)域的磁場(chǎng)不均勻，就可能發(fā)生光點(diǎn)慧形象差。入口區(qū)對(duì)光點(diǎn)慧差具有最大的效應(yīng)。為消除光點(diǎn)慧差現(xiàn)象，所述線圈分布采用如下方式，在偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55的每個(gè)線圈10和99的入口區(qū)繞組分布的第三次諧波分量結(jié)果信號(hào)，應(yīng)與該偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55中間偏轉(zhuǎn)區(qū)的繞組分布的第三次諧波分量信號(hào)是相反的。
如前所述，在偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55的中間或主要偏轉(zhuǎn)區(qū)，每個(gè)由線圈10和99產(chǎn)生的磁場(chǎng)通常是枕形的，以產(chǎn)生圖形的角區(qū)光點(diǎn)。另一方面，當(dāng)光點(diǎn)位于X、Y軸上時(shí)，一個(gè)枕形偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是不合適的，因?yàn)樗构恻c(diǎn)沿偏轉(zhuǎn)方向伸長(zhǎng)至一個(gè)不允許的程度。
根據(jù)本本明的另一方面，圖2中的象散校正裝置24與偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55相配合，產(chǎn)生一個(gè)消象散的光點(diǎn)。象散校正器24包括一個(gè)雙四極線圈電路，構(gòu)成一個(gè)具有八個(gè)極的電磁體。圖2中象散校正器24的雙四極線圈電路圖解于圖6a和圖6b中。圖1、2、3、4、5a-5d和6a-6b中相同的符號(hào)和數(shù)字代表同樣的術(shù)語(yǔ)和函數(shù)。圖6b的一個(gè)四極線圈24a構(gòu)成四個(gè)磁極224，該磁極由電流ia所激勵(lì)。圖6a中的一個(gè)四極線圈24b構(gòu)成交流磁極124，它由電流ib激勵(lì)，圖6b中的四極線圈24a用于校正一般沿軸X和Y的象散現(xiàn)象。四極線圈24b相對(duì)于四極線圈24a旋轉(zhuǎn)45度。線圈24b校正一般沿與X軸成+45度角的方向象散現(xiàn)象，這個(gè)角度是由于在與X或Y成+45度的方向受到一個(gè)磁場(chǎng)力而形成。象散校正器24的電流ia和ib的大小和波形以及偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55的線圈11中電流iq的大小和波形，要選擇成當(dāng)光點(diǎn)位于屏22的角區(qū)和沿著其軸時(shí)，所獲得的光點(diǎn)是消象散的。象散校正器24的雙四極線圈電路的利用提供了一種使象散校正器24的總四極磁場(chǎng)電力旋轉(zhuǎn)的方式，這一旋轉(zhuǎn)是以動(dòng)態(tài)的方式相對(duì)于X軸以一預(yù)定角度實(shí)現(xiàn)的，作為光點(diǎn)著靶位置的函數(shù)。
電流ia是校正在X和Y軸上光點(diǎn)999的象散性所需的，為得到該電流，提供一個(gè)電流驅(qū)動(dòng)器105，一個(gè)與Truskalo專(zhuān)利中的波形發(fā)生器一樣的波形發(fā)生器102，產(chǎn)生一個(gè)與電流驅(qū)動(dòng)器耦合的信號(hào)V102。電流驅(qū)動(dòng)器105可以作為一個(gè)線性放大器。信號(hào)V102可用下述方程表示(K3·Vpv)+(K4·Vph)+(K5·Vpv·Vph)+K6術(shù)語(yǔ)K3、K4、K5和K6均是用于選擇得到所需要波形的預(yù)定常數(shù)。常數(shù)K3的選值是用于在圖5d所示的平面上產(chǎn)生電流，以便當(dāng)光點(diǎn)位于圖2的顯示屏22上12點(diǎn)處時(shí)能減弱光點(diǎn)的象散性。常數(shù)K4的選值是用于在減弱在3點(diǎn)處光點(diǎn)的象散性的平面上產(chǎn)生圖5d的電流ia。常數(shù)K5的選值是用于在減弱在2點(diǎn)處光點(diǎn)的象散性的平面上產(chǎn)生電流ia。常數(shù)K6表示一個(gè)直流電流，其選擇是用于在減弱在屏幕22中心處光點(diǎn)的象散性的面上產(chǎn)生電流ia。
電流ib施加到四極24b上，用于校正在與X或Y軸成45度角方向上光點(diǎn)999的象散性。為了產(chǎn)生電流ib，采用一個(gè)波形發(fā)生器114產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)V114。信號(hào)V114用等式表示為(K7·Vpv·Vph)+K8其中術(shù)語(yǔ)K7和K8是預(yù)定的常數(shù)，其選擇原則是為獲得校正顯示屏22角上光點(diǎn)的象消性所需的波形，發(fā)生器114可采用與美國(guó)專(zhuān)利No.4，318，032一樣的裝置，該美國(guó)專(zhuān)利著名為Kureha，題目為《具有一個(gè)象限分離器的聚焦電路》。
圖7a-7e表示用于解釋圖2中發(fā)生器114的工作波形圖。圖1、2、3、4、5a-5d，6a-6b和7a-7e中的同樣的符號(hào)和數(shù)字表示同樣的術(shù)語(yǔ)或函數(shù)。圖7a的電流ib每當(dāng)圖2的光點(diǎn)999位于顯示屏22的角區(qū)附近時(shí)具有一個(gè)峰值。而當(dāng)光點(diǎn)是位于顯示屏22的中心時(shí)，如圖7a、7b和7c所示，圖7a的電流ib具有零值，光點(diǎn)位于顯示屏22的X和Y軸附近時(shí)，該電流值也是零，如圖7a所示。每當(dāng)圖2的光點(diǎn)999超過(guò)在屏22的垂直中心上的水平軸X時(shí)，電流ib的相位改變極性。
將動(dòng)態(tài)聚焦電壓F施加到CRT110的聚焦電極333上，使由偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55和象散校正裝置24產(chǎn)生的消象散的光點(diǎn)聚焦。波形發(fā)生器103可以與在Truskalo的專(zhuān)利中描述的相同，它產(chǎn)生一個(gè)方程式如下的信號(hào)V103(K9·Vpv)+(K10·Vph)+(K11·Vpv·Vph)其中常數(shù)K9、K10和K11是為獲得所需的聚焦作用而選定的，信號(hào)V103與一個(gè)聚焦電壓發(fā)生器和產(chǎn)生聚焦電壓F的調(diào)制器電路106相耦合。電壓F被與信號(hào)V103成正比地動(dòng)態(tài)調(diào)制。
與所述確定的電子束相關(guān)的圓形光點(diǎn)可由具有一個(gè)非常大的射束電流，例如3毫安的圖2的CRT110所產(chǎn)生。并且通過(guò)動(dòng)態(tài)地改變偏轉(zhuǎn)線圈55中每個(gè)偏轉(zhuǎn)場(chǎng)的不均勻性或象散性，如圖8所示，該射束光點(diǎn)開(kāi)始會(huì)聚，消象散，并接近于圖形。在與一個(gè)黑白圖象的CRT連接的情況下，也可利用這種有益的電子束透鏡作用。這種可使光點(diǎn)在每個(gè)相應(yīng)點(diǎn)處保持圓形的水平或垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的場(chǎng)不均勻性如圖8所示。在圖1、2、3、4、5a-5d，6a-6b和7a-7e及8中相同的符號(hào)和數(shù)字表示相同的術(shù)語(yǔ)或函數(shù)。由圖2的電路所產(chǎn)生的光點(diǎn)大小的改變量，如圖8所示，作為一個(gè)光點(diǎn)位置的函數(shù)，是顯著地小于圖1所示的光點(diǎn)情況。如前所述，圖1所示的光點(diǎn)是由一個(gè)產(chǎn)生均勻磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)線圈所產(chǎn)生的。因此，在圖1中，當(dāng)光點(diǎn)是位于水平軸的端部時(shí)，該橢圓光點(diǎn)的主軸長(zhǎng)度是位于屏幕中心光點(diǎn)直徑的1.48倍，在屏中心的光點(diǎn)大約是圓的。反之在圖8中，最大的增加量只有1.18倍。更優(yōu)越的是，圖2電路所產(chǎn)生的光點(diǎn)橢度的變化率，如圖8所示，是該光點(diǎn)位置的函數(shù)，是顯著地小于圖1所示的光點(diǎn)情況。
圖9表示本發(fā)明又一個(gè)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)100′的實(shí)施例，其中的偏轉(zhuǎn)線圈55′產(chǎn)生一個(gè)電子束透鏡作用，在圖1-4，5a-5d，6a-6b和7a-7e，8和9相同的符號(hào)和數(shù)字表示相同的術(shù)語(yǔ)或函數(shù)。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)100′包括一個(gè)可與圖2的CRT110相同的CRT110′。采用本發(fā)明的一個(gè)特點(diǎn)的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55′安裝在CRT110′上。在一個(gè)局部橫截面圖中所示偏轉(zhuǎn)線圈55′，包括一個(gè)直線偏轉(zhuǎn)裝置77′，該裝置的構(gòu)成包括一對(duì)環(huán)繞著CRT110′的頸管33′的一部分的鞍狀線圈10a和一對(duì)環(huán)繞著鞍狀線圈10a的鞍狀線圈10b，偏轉(zhuǎn)線圈55′還包括一對(duì)圍繞著線圈10b的鞍狀線圈99a和一對(duì)圍繞著線圈99a的鞍狀線圈99b。
在偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55′的電子束入口區(qū)，線圈10a、10b、99a和99b中的每一個(gè)的繞組分布，其選擇原則是消除可認(rèn)為是光點(diǎn)出現(xiàn)慧差前該光點(diǎn)的畸變。一個(gè)磁心66′采用鐵氧體材料制成，其形狀采用一部分為錐形體，且圍繞著線圈99b。一個(gè)可以與圖2中一樣的象差校正裝置24′執(zhí)行所述相同的功能。
在圖9的偏轉(zhuǎn)線圈55′的中間和出口區(qū)，線圈10a的繞組電流乘積分布或角密度應(yīng)滿足這樣的變化規(guī)律，即根據(jù)在正第三次諧波的一個(gè)諧波分量與一個(gè)基波諧波分量的和而變化，正如傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)式所定義的。而這個(gè)第三次諧波的諧波分量的大小與線圈10a的繞組電流乘積分布的基本諧波分量的大小之間的比值約定為+90%。
另一方面，線圈10a的繞組分布或角密度還應(yīng)滿足這樣的變化規(guī)律，即根據(jù)在負(fù)第三次諧波的一個(gè)諧波分量與一個(gè)基本諧波分量的和而變化，正如傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)式所定義的，而這個(gè)第三次諧波的諧波分量的大小與線圈10b的繞組電流乘積分布的基本諧波分量的大小之間的比值約定為-100%。
一個(gè)水平偏轉(zhuǎn)電路178′在線圈10a中產(chǎn)生一個(gè)水平偏轉(zhuǎn)電流iya，同時(shí)一個(gè)水平電流iyb流過(guò)10b。電流iya使線圈10a的繞組電流乘積分布包含一個(gè)第三次諧波分量和一個(gè)諧波基波分量，該第三次諧波具有一個(gè)特定的極性。同樣地，電流iyb使線圈10b產(chǎn)生的一個(gè)諧波分量包含一個(gè)第三次諧波分量和一個(gè)基本諧波分量，該第三次諧波具有相反的極性。
電流iya和iyb的數(shù)量之比是受控制的，而且作為屏22上光點(diǎn)位置的函數(shù)而變化。這一比值的改變改變了該水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁通密度梯度或不均勻性，該偏轉(zhuǎn)場(chǎng)作為光點(diǎn)位置的函數(shù)，是由線圈10a和10b的組合電路所控制的。電流iya和iyb電流數(shù)量級(jí)的特定比值的選定決定了線圈10a和10b的組合電路或者產(chǎn)生一個(gè)總枕形，或者產(chǎn)生一個(gè)總桶形的水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。這個(gè)電流比確定了線圈10a和10b組合電路的第三次諧波分量和一個(gè)第一和值的大小及符號(hào)。
電流iya和iyb數(shù)量級(jí)的比值也決定了線圈10a和10b組合電路的基本諧波分量和的一個(gè)第二和值。所述第一和第二和值間的比確定了一個(gè)第三比值。因此這個(gè)第三比值是第三次諧波的諧波分量總和與該水平變化率偏轉(zhuǎn)場(chǎng)的諧波基本分量總和之比。該第三比值說(shuō)明了線圈10a和10b所產(chǎn)生的場(chǎng)不均勻性的類(lèi)型和作用。例如，當(dāng)電流iya變大，而電流iyb變小，則這個(gè)第三比值變得更正向，且產(chǎn)生的水平偏轉(zhuǎn)場(chǎng)變得更趨枕形場(chǎng)。
根據(jù)本發(fā)明，由于電流iya和iyb的比是光點(diǎn)在屏上所處位置的函數(shù)，控制這個(gè)電流比值可改變所述第三比值的大小和方向?？刂七@個(gè)第三比值可改變線圈10a和10b產(chǎn)生的總的按水平速率變化的偏轉(zhuǎn)場(chǎng)不均勻性或象散性的程度和類(lèi)型。通過(guò)改變所述第三比值，以一個(gè)提供動(dòng)態(tài)的電子束透鏡作用的方式，使該水平偏轉(zhuǎn)場(chǎng)能構(gòu)成大體上枕形或大體上桶形，隨光點(diǎn)位置的不同而變化。電流iya和iyb的調(diào)制以一種與圖2電路有關(guān)的功能相同的方式，建立一個(gè)可控制射束光點(diǎn)外形的有益的透鏡作用。
改變圖9中電流iya和iyb數(shù)值的比值，是靠水平偏轉(zhuǎn)電路178′的調(diào)制電路而實(shí)現(xiàn)的，圖中未詳細(xì)示出。電路178′分別根據(jù)相應(yīng)的波形178a和178b以一個(gè)垂直變化率，對(duì)每個(gè)電流iya和iyb振幅調(diào)制，調(diào)制用電路可由常規(guī)的枕形邊畸變校正電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。該調(diào)制波形178a和178b可以是垂直變化速率的波形。這種調(diào)制作為光點(diǎn)位置的函數(shù)，動(dòng)態(tài)地改變了第三比值的大小和信號(hào)，這種調(diào)制提供了控制射束光點(diǎn)外形的有益的透鏡作用。
同樣地，在偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55′的中間和出口區(qū)，線圈99a線包的繞組分布或角密度要制成可根據(jù)一個(gè)基本諧波分量和一個(gè)正的第三次諧波分量之和而變化，如傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)式所定義的。例如，線圈99a的線圈分布的一個(gè)基本諧波分量大小與一個(gè)第三次諧波分量大小之比確定大約為+200%。
另一方面，線圈99b線包的繞組分布或角密度被制成按照一個(gè)基本諧波分量與一個(gè)負(fù)的第三次諧波分量的和而變化，正如傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)式所定義的。例如，線圈99b的繞組分布的基本諧波分量大小與在該第三次諧波的諧波分量的大小之間的比值被確定為大約是-200%。一個(gè)垂直偏轉(zhuǎn)電路177′在線圈99a中產(chǎn)生一個(gè)垂直偏轉(zhuǎn)電流iva，并且在線圈99b中產(chǎn)生一個(gè)垂直偏轉(zhuǎn)電流ivb。根據(jù)本發(fā)明的原理，電流iva和ivb的大小之比決定了線圈99a和99b的組合電路不是產(chǎn)生一個(gè)總枕形，就是產(chǎn)生一個(gè)總桶形垂直偏轉(zhuǎn)場(chǎng)，以及這種垂直偏轉(zhuǎn)場(chǎng)的場(chǎng)不均勻性的磁通密度梯度或程度，上邊兩個(gè)電流是光點(diǎn)在屏22上位置的函數(shù)。電流iva和ivb之比動(dòng)態(tài)變化，提供動(dòng)態(tài)電子束透鏡作用。一個(gè)第四比值以一個(gè)類(lèi)似于如前所述與線圈10a和10b有關(guān)的第三比值的方式來(lái)定義。該第四比值是與線圈99a和99b有關(guān)的第三次諧波分量之和及基本諧波分量之和兩者之間的比值。動(dòng)態(tài)電子束透鏡作用進(jìn)一步通過(guò)改變與線圈99a和99b有關(guān)的第四比值來(lái)實(shí)現(xiàn)，采用的方式類(lèi)似于前述與線圈10a和10b有關(guān)的情況。
根據(jù)本發(fā)明另一種情況，電流iva和ivb之比通過(guò)調(diào)制電路動(dòng)態(tài)改變，圖中未詳細(xì)示出，分別按照相應(yīng)的波形177a和177b，對(duì)每個(gè)電流iva和ivb的振幅進(jìn)行調(diào)制，這一對(duì)電流iva和ivb中每一個(gè)調(diào)制的過(guò)程可用一種傳統(tǒng)的頂/底部枕形畸變校正電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。調(diào)制的波形177a和177b可以包括垂直和水平變化率的波形分量。
較為有益的是，通過(guò)動(dòng)態(tài)地改變偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55′中每個(gè)水平和垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的不均勻性，通過(guò)動(dòng)態(tài)地改變由象限校正裝置24′產(chǎn)生的磁場(chǎng)的不均勻性，以及通過(guò)動(dòng)態(tài)地改變所述聚焦電壓，如圖10所示，該射束光點(diǎn)變?yōu)闀?huì)聚的，消象散的和圓形的。在圖1-4，5a-5d，6a-6b和7a和7e，8-10中出現(xiàn)的相同標(biāo)號(hào)和數(shù)字代表了相同的術(shù)語(yǔ)或函數(shù)。
優(yōu)越性還體現(xiàn)在，作為偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55′的有益的透鏡作用的結(jié)果，由圖9電路產(chǎn)生的光點(diǎn)尺寸和橢度上的變化，作為圖10所示的光點(diǎn)位置的一個(gè)函數(shù)，顯然比圖1所示的情況小得多。如前所述，圖1所示的光點(diǎn)是由一個(gè)產(chǎn)生均勻磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)所產(chǎn)生。該光點(diǎn)在圖1例如3點(diǎn)處的光點(diǎn)主軸長(zhǎng)度與屏幕中點(diǎn)光點(diǎn)直徑之比為1.48，說(shuō)明在長(zhǎng)度尺寸上有一個(gè)顯著的增加。相反，這種比值在圖10中只有1.2。在圖10中12點(diǎn)和2點(diǎn)處的相應(yīng)比值分別是1.15和1.22。
在圖10中，例如分別在12點(diǎn)，2點(diǎn)和3點(diǎn)處，光點(diǎn)的主軸與該光點(diǎn)短軸長(zhǎng)度之比分別是1.0、1.07和0.98。這種比值已接近是一個(gè)單位，可描述為一個(gè)圓形光點(diǎn)。而圖1中這種比值等于或大于1.5，可認(rèn)為是一個(gè)高度伸長(zhǎng)的或失真的光點(diǎn)。
圖10表明，在每個(gè)相應(yīng)的點(diǎn)鐘處，在圖9的電路中得到的光點(diǎn)外形和獲得這種圓形光點(diǎn)所需的場(chǎng)不均勻性的類(lèi)型。因此，正如在圖2的電路中，當(dāng)光點(diǎn)是在顯示屏的X或Y軸上時(shí)，分別選用獲得這種圓形光點(diǎn)的水平和垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)均是桶形的。另一方面，在具有4∶3的高寬比的顯示屏角區(qū)，選用獲得圓形光點(diǎn)的水平和垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)均是枕形的。
圖9的偏轉(zhuǎn)線圈55′在主偏轉(zhuǎn)區(qū)的電子束通道中的偏轉(zhuǎn)場(chǎng)不均勻性是和圖2電路中的情況是一樣的。即當(dāng)光點(diǎn)是處于2、3和12點(diǎn)處時(shí)，在圖9電路的偏轉(zhuǎn)作用下，光點(diǎn)接近圓形，在射束光點(diǎn)的主軸上只具有很小的增加量。
圖11表示在偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55′的主偏轉(zhuǎn)區(qū)上場(chǎng)分布函數(shù)H2和V2，該偏轉(zhuǎn)場(chǎng)在圖9的電路中主要是桶形的，用于當(dāng)光點(diǎn)是位于X或Y軸的端部時(shí)獲得一個(gè)最優(yōu)化的光點(diǎn)。在圖1-4，5a-5d，6a-6b，7a-7e和8-11中相同的符號(hào)和數(shù)字代表相同的術(shù)語(yǔ)或函數(shù)。注意在圖9的偏轉(zhuǎn)線圈55′的入口區(qū)，兩個(gè)磁場(chǎng)均是枕形的，用以提供光點(diǎn)慧差校正。
圖12a表示圖9中偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)55′的主偏轉(zhuǎn)場(chǎng)區(qū)域中線圈對(duì)10a和10b的繞組電流乘積分布情況，當(dāng)光點(diǎn)是位于圖10的2點(diǎn)鐘處，用于產(chǎn)生取值為+10%的所述第三比值。圖12b表示當(dāng)光點(diǎn)是位于3點(diǎn)鐘處時(shí)線圈10a和10b的繞組電流乘積分布，它用于產(chǎn)生取值為-30%的所述第三比值。圖12c表示圖9中偏轉(zhuǎn)線圈55′的主偏轉(zhuǎn)區(qū)中線圈對(duì)99a和99b的繞組電流乘積分布，在一個(gè)假定的實(shí)例中，需要設(shè)定第四比值是+60%。正如前所述，當(dāng)光點(diǎn)是在12點(diǎn)處，所需該第四比值僅為+40%。圖12d表示線圈99a和99b的繞組電流乘積分布，用于當(dāng)光點(diǎn)在2點(diǎn)處時(shí)產(chǎn)生一個(gè)取值為-60%的第四比值。在圖1、2、3、4、5a-5d 6a-6b，7a-7e，8-11和12a-12d中相同的符號(hào)和數(shù)字表示相同的術(shù)語(yǔ)和函數(shù)。在其它三個(gè)象限提供的繞組電流乘積分布是與第一象限的情況相同的。
在圖12a-12d中所示的繞組電流乘積分布是角α的函數(shù)。圖12a-12d中的每個(gè)垂直棒代表一個(gè)總寬度為6度的各個(gè)線圈的線圈槽，槽中放有一束該有關(guān)線圈的導(dǎo)線。因此15個(gè)槽充滿總跨距為90度的象限。這些棒的高度表示繞組電流乘積的值，這些乘積是由這些線圈槽中各個(gè)導(dǎo)線來(lái)產(chǎn)生的。一個(gè)暗色的棒表示與一個(gè)包含一個(gè)正的第三次諧波的偏轉(zhuǎn)線圈對(duì)有關(guān)的一束繞組電流乘積;而一個(gè)白色的棒表示與一個(gè)包含一個(gè)負(fù)的第三次諧波的偏轉(zhuǎn)線圈對(duì)有關(guān)的一束繞組電流乘積。
在圖2和圖9的電路中可采用眾所周知的方法校正水平和垂直聚焦，及幾何圖形畸變例如東-西或北-南枕形失真，例如為此目的不需要采用在該偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的諧波成分或場(chǎng)不均勻性。在圖2的電路中，例如一個(gè)視頻信號(hào)處理器222產(chǎn)生信號(hào)R、G和B。信號(hào)R、G和B中每一個(gè)在一個(gè)確定的圖象幀中可以被分成可分開(kāi)存入存儲(chǔ)器的象素信號(hào)。當(dāng)信號(hào)R、G和B中每個(gè)單獨(dú)的視頻信號(hào)被讀出并分別提供給陰極射線管CRT110時(shí)，這里時(shí)間作為光點(diǎn)位置的函數(shù)，以一種消除前述會(huì)聚或幾何圖形畸變的方式變化。一種利用改變象素信號(hào)時(shí)基的方法來(lái)校正類(lèi)似誤差的電路的一個(gè)實(shí)例可以參見(jiàn)Casey等的美國(guó)專(zhuān)利，專(zhuān)利文獻(xiàn)號(hào)為No.4，730，216，題目為《光柵失真校正電路》，可供這里參考。
圖13表示根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的一個(gè)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)100″。在圖13中和圖1-4，5a-5d，6a-6b，7a-7e，8-11和12a-12d中相同的符號(hào)和數(shù)字代表相同的術(shù)語(yǔ)或函數(shù)。圖13的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)100″包括一個(gè)完全不同于圖2的偏轉(zhuǎn)線圈55的偏轉(zhuǎn)線圈55″，它可以產(chǎn)生均勻的水平和垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。在圖13的電路中，利用一對(duì)四極電路424和324產(chǎn)生一個(gè)電子束透鏡作用，該四極電路似一種與四極偶極子相同的方式工作。每個(gè)四極電路424和324可以被制成一個(gè)雙四極，它的方式與圖2中的象散校正裝置24的方式一樣。
圖13的電路324與電路424沿Z軸同軸放置，并使電路324比電路424更靠近顯示屏22″。電路324的位置可以比偏轉(zhuǎn)線圈55″更靠近顯示屏22″;可以代替的方案是可用一個(gè)與電路324相同的電路324a放在電路424和偏轉(zhuǎn)線圈55″之間，如圖中虛線所示。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，雙四極電路324可以被包括在偏轉(zhuǎn)線圈55″中。因此，該雙四極中的每個(gè)四極可以按照前述圖2的線圈11的四極子以相同的方法制成。形成雙四極的這對(duì)四極子的軸具有一個(gè)+45°的角。
在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，電路424和324中的每一個(gè)均制成一個(gè)雙四極。這對(duì)雙四極電路424和324中的每一個(gè)均產(chǎn)生一對(duì)四極偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。每個(gè)雙四極電路424和324的這對(duì)四極磁場(chǎng)之一可以用圖14中所示的四個(gè)磁極即qa的形式表示。在圖14中出現(xiàn)的與前面各附圖相同的符號(hào)和數(shù)字代表相同的術(shù)語(yǔ)或函數(shù)。圖14中的極qa與圖6a中的磁極124是一樣的。這對(duì)四極場(chǎng)中的另一個(gè)可以用圖14中所示的四個(gè)磁極即qb的形式表示。該磁極qb是與圖6a中的磁極224是一樣的。圖14的一對(duì)磁極qa是位于X軸上。而另一對(duì)磁極qa位于Y軸上。一對(duì)磁極qb是位于與X軸具有+45°夾角的V軸上，而另一對(duì)磁極qb則位于與V軸垂直的W軸上。
由圖13的雙四極電路424的磁極qa產(chǎn)生的該四極磁場(chǎng)是由電流i1動(dòng)態(tài)控制，這個(gè)電流也與圖6a中的電流ib是一樣的。同時(shí)由圖13的雙四極電路424的圖14中磁極qb所產(chǎn)生的所述四極磁場(chǎng)是由電流i2動(dòng)態(tài)控制，這個(gè)電流與圖6b中的電流ia是一樣的。
控制圖13的雙四極電路424的電流i1和i2決定了一個(gè)由電路424產(chǎn)生的總四極磁場(chǎng)。這個(gè)總四極磁場(chǎng)是由磁極qa和qb產(chǎn)生的該對(duì)四極磁場(chǎng)的迭加。圖13的每個(gè)電路424和324的該總四極場(chǎng)可以用圖14中的四個(gè)磁極Q的形式表示，磁極Q定義了座標(biāo)M和N。由例如是電路424所產(chǎn)生的所述總四極場(chǎng)的強(qiáng)度，極性和取向是由電流i1和i2的大小和極性所決定的。因此，極Q的M軸和X軸之間的角β，以及該總四極磁場(chǎng)的極性和強(qiáng)度均隨電流i1和i2變化，同樣也作為所述射束光點(diǎn)著靶位置的函數(shù)而隨之改變，電流i3和i4分別以一種與電流i1和i2相同的方式，動(dòng)態(tài)地控制雙四極電路324。
電路424和324的每一個(gè)的總四極磁場(chǎng)用圖14中相應(yīng)的四個(gè)磁極Q表示，它具有一個(gè)相對(duì)于N軸成45度角的相關(guān)發(fā)散軸D和一個(gè)與D軸垂直的相關(guān)聚焦軸O。圖14的軸O代表這樣一個(gè)方向，即在該方向上該相關(guān)的總四極磁場(chǎng)會(huì)使電子束的一個(gè)橫截面或輪廓聚焦。說(shuō)明一個(gè)四極場(chǎng)是怎樣將電子束外廓會(huì)聚的例子已預(yù)先在圖3中有相應(yīng)的解釋。在圖3中，例如X軸代表當(dāng)電子束光點(diǎn)位于X軸上時(shí)這種光束會(huì)聚的方向，這個(gè)X軸的情況是與圖14中的O軸是一樣的。圖14中的D軸代表這樣一種方向，即沿此方向由圖13中的電路424產(chǎn)生的總四極磁場(chǎng)會(huì)使該電子束的輪廓發(fā)散。
圖15表示相對(duì)于光點(diǎn)伸長(zhǎng)方向，雙四極電路424的聚焦軸O(1)和發(fā)散軸D(1)的定向。參見(jiàn)前面對(duì)圖1的說(shuō)明，當(dāng)采用均勻偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)，光點(diǎn)伸長(zhǎng)的方向和該偏轉(zhuǎn)的方向是一樣的。同樣地，圖中也示出了雙四極電路324的聚焦軸O(2)和發(fā)散軸D(2)的定向。因此，圖15代表了由圖13的電路424和324形成的該雙四極子所產(chǎn)生的各磁場(chǎng)。圖15中出現(xiàn)的和前述各附圖中相同的符號(hào)和數(shù)字代表了相同的術(shù)語(yǔ)或函數(shù)。
圖13的雙四極電路424的圖15的軸D(1)和O(1)作為所述射束光點(diǎn)著靶位置的函數(shù)，可以隨著電流i1和i2的變化動(dòng)態(tài)地旋轉(zhuǎn)。同樣地，圖13的雙四極電路324的圖15的軸D(2)和O(2)作為所述射束光點(diǎn)著靶位置的函數(shù)，可以隨著電流i3和i4的變化動(dòng)態(tài)地旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征，圖13的電流i3和i4以這樣一個(gè)方式控制調(diào)節(jié)，以使所述四極偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于圖13的電路324的Z軸動(dòng)態(tài)地旋轉(zhuǎn)，這樣圖15的聚焦軸O(2)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)方向改變時(shí)，可以動(dòng)態(tài)地保持平行校準(zhǔn)在光點(diǎn)伸長(zhǎng)的方向上。在這種情況下，圖13的電路324則會(huì)減少該光點(diǎn)的伸長(zhǎng)率。這樣該射束光點(diǎn)的外形被沿其伸長(zhǎng)方向會(huì)聚，從而減少了光點(diǎn)的伸長(zhǎng)率，這情況與圖3中有關(guān)的說(shuō)明是一樣的。
這種沿著軸O(2)方向聚焦作用的結(jié)果是，圖13的雙四極電路324也使射束光點(diǎn)沿圖15的D(2)方向發(fā)散，D(2)是與O(2)軸相垂直的。值得一提的是，由圖13的電路324產(chǎn)生的總四極偏轉(zhuǎn)場(chǎng)的聚焦-發(fā)散效應(yīng)，導(dǎo)致射束光點(diǎn)999從明顯的橢圓形變?yōu)槿鯔E圓形或接近于圓形。作為在光點(diǎn)伸長(zhǎng)方向上過(guò)聚焦的結(jié)果，電路324的聚焦透鏡作用使光點(diǎn)產(chǎn)生象散性。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，圖13的電流i1和i2以這樣的方式受控調(diào)節(jié)，以使圖13的電路424的圖15中的直線發(fā)散軸D(1)與光點(diǎn)伸長(zhǎng)方向動(dòng)態(tài)地平行校準(zhǔn)，這樣可減小由電路324引起的光點(diǎn)象散現(xiàn)象。在這種情況下，電路424在電路424和324之間的區(qū)域里產(chǎn)生一個(gè)射束孔徑角的增加量，所謂增加是相對(duì)于電路324和該屏幕之間的區(qū)域里的射束孔徑角而言的。
光點(diǎn)發(fā)散現(xiàn)象是由圖13中離顯示屏較遠(yuǎn)的電路424所產(chǎn)生的，與其合作的光點(diǎn)聚焦現(xiàn)象是由靠近該顯示屏的電路324所產(chǎn)生的，兩種現(xiàn)象均沿光點(diǎn)伸長(zhǎng)的方向現(xiàn)，因而能夠減小該光點(diǎn)的伸長(zhǎng)率。這可以用從亥姆霍茲拉格朗日定律導(dǎo)出的眾所周知的理論解釋?zhuān)瓷涫讖浇呛凸恻c(diǎn)尺寸的乘積是常數(shù)。因此如前所述，電路424的所述射束光點(diǎn)發(fā)散作用產(chǎn)生射束孔徑角的一個(gè)增長(zhǎng)，其結(jié)果是減小了屏幕22″上光點(diǎn)的尺寸。
圖2的四極線圈裝置28可以包括一個(gè)附加的鞍形線圈對(duì)，在圖2中沒(méi)有特殊標(biāo)明，它具有一個(gè)軸，與線圈11的相同的軸之間形成一個(gè)相應(yīng)的夾角，例如90度，這樣使裝置28構(gòu)成一個(gè)具有8個(gè)磁極的雙四極子。這個(gè)裝置28的工作原理與圖13中的電路324是一樣的。
假設(shè)圖13的偏轉(zhuǎn)線圈55″是一個(gè)半聚焦偏轉(zhuǎn)線圈，如果電路324和424不工作，則這樣一個(gè)與現(xiàn)有技術(shù)的半聚焦系統(tǒng)一樣的系統(tǒng)主要在水平方向上產(chǎn)生光點(diǎn)的拉長(zhǎng)現(xiàn)象，如圖16中所示。圖16中出現(xiàn)的與前述各附圖中相同的符號(hào)和數(shù)字代表相同的術(shù)語(yǔ)或函數(shù)。要減小光點(diǎn)主要在水平方向上出現(xiàn)的拉長(zhǎng)號(hào)，可以將電路324和424中的每一個(gè)制成一個(gè)單獨(dú)的四極子。這個(gè)單四極電路324的聚焦軸O(2)是沿著水平軸X的方向。同樣地，單個(gè)四極電路424的發(fā)散軸D(1)也是沿著X軸的方向。這種單個(gè)四極電路324和424的每一個(gè)的磁極相對(duì)于軸X和Y被定向，定向方式是與圖6b的磁極224一樣的。圖13中四極電路324和424的射束聚焦一發(fā)散作用減小了光點(diǎn)在水平方向上的伸長(zhǎng)率，原因與前面說(shuō)明的一樣，其中四極電路的每一個(gè)都是一個(gè)單個(gè)四極電路。
電路324和424對(duì)射束的聚焦具有相反的效應(yīng)。因此，其優(yōu)越性是，在降低光點(diǎn)伸長(zhǎng)率的同時(shí)，在三射束會(huì)聚方面沒(méi)有明顯的退降。其結(jié)果是可以在3電子束會(huì)聚，光點(diǎn)伸長(zhǎng)和象散性三因素中取得平衡而得到一個(gè)折衷方案，使光點(diǎn)伸長(zhǎng)率減小，這個(gè)減小是指相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的半聚焦偏轉(zhuǎn)線圈所得到的常規(guī)光點(diǎn)伸長(zhǎng)程度而言，同時(shí)該偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的半聚焦特性沒(méi)有受到多大損失。另一個(gè)優(yōu)越之處是由于電路324和424對(duì)一確定的電子束以相反方向工作，因此使用同一種波形發(fā)生器可以完成對(duì)四極電路324和424的激勵(lì)作用。
權(quán)利要求
1.一個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置，包括有一個(gè)陰極射線管(圖2中110)，它具有一個(gè)抽真空的外殼，一個(gè)裝在所述外殼一端的顯示屏(圖2中22)和一個(gè)裝在該外殼另一端的電子槍裝置(圖2中44)，所述電子槍裝置產(chǎn)生一個(gè)電子束，該電子束在所述顯示屏上的每個(gè)電子束著靶位置上形成一個(gè)射束光點(diǎn)(圖2中999)；一個(gè)用于產(chǎn)生一個(gè)第一水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的第一水平偏轉(zhuǎn)線圈(圖2中10)，和一個(gè)用于產(chǎn)生一個(gè)第一垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的第一垂直偏轉(zhuǎn)線圈(圖2中99)，這兩個(gè)磁場(chǎng)均位于所述電子束的一個(gè)射束通道的主偏轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)(主偏轉(zhuǎn)區(qū)標(biāo)于圖2中)，電子束以改變所述射束光點(diǎn)的電子束著靶位置的方式而變化，這樣相對(duì)于所述射束光點(diǎn)被偏轉(zhuǎn)到一個(gè)第三射束著靶位置(圖1的中心)的情況而言，當(dāng)所述射束光點(diǎn)被偏轉(zhuǎn)到一個(gè)沿所述屏的水平軸(X軸)和垂直軸(Y軸)之一的一個(gè)第一射束著靶位置(圖1中3點(diǎn)處)時(shí)，和當(dāng)其被偏轉(zhuǎn)到一個(gè)沿所述屏的一個(gè)對(duì)角線軸的一個(gè)第二射束著靶位置(圖1的2點(diǎn)處)時(shí)，該射束光點(diǎn)的一個(gè)主軸(圖1中標(biāo)出主軸)會(huì)變長(zhǎng)，其特征在于裝置(圖2中11)用于在所述射束通道(圖2中21)的一個(gè)第一區(qū)中產(chǎn)生一個(gè)第一不均勻磁場(chǎng)，它包括一個(gè)不是由所述水平和垂直偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的時(shí)間變化磁場(chǎng)部分(圖3)，所述第一不均勻磁場(chǎng)相對(duì)于所述電子束的一個(gè)橫截面(圖3中999a)在該第一區(qū)中產(chǎn)生一個(gè)電子束透鏡作用，其方式是根據(jù)射束著靶位置而改變，從而顯著地減小所述射束光點(diǎn)的主軸在該第一和第二射束著靶位置處伸長(zhǎng)的趨勢(shì)；以及一個(gè)射束光點(diǎn)象散校正裝置(圖2中24)，用于產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間變化的第二不均勻磁場(chǎng)(圖6b的磁通線)，該磁場(chǎng)在所述射束通道中的一個(gè)第二區(qū)中根據(jù)射束著靶位置而改變，這個(gè)第二區(qū)的位置與所述第一區(qū)相比，離開(kāi)所述顯示屏的距離不同，該磁場(chǎng)相對(duì)于所述電子束的一個(gè)橫截面(圖6a，6b中999a)在所述第二區(qū)內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)電子射束透鏡作用，其方式是根據(jù)射束著靶位置而改變，從而降低當(dāng)所述射束光點(diǎn)在每個(gè)所述第一和第二射束著靶位置時(shí)該射束光點(diǎn)呈現(xiàn)象散現(xiàn)象的程度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置，由于所述顯示屏的幾何形狀，所述射束光點(diǎn)(圖2中999)的所述主軸(圖1中主軸)相對(duì)于射束光點(diǎn)處于所述第三射束著靶位置(圖1的中心)的情況，當(dāng)所述射束光點(diǎn)沿著顯示屏的另一垂直水平軸(Y軸)被偏轉(zhuǎn)到一個(gè)第四射束著靶位置(圖1中12點(diǎn)處)時(shí)，該主軸會(huì)變長(zhǎng)，所述第一不均勻磁場(chǎng)發(fā)生裝置(圖2中11)根據(jù)射束著靶位置而改變所述第一不均勻磁場(chǎng)，從而減小所述射束光點(diǎn)的主軸在所述第四射束著靶位置伸長(zhǎng)的程度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的一個(gè)裝置，其中所述電子束(圖3中 999a)的所述橫截面在所述第一區(qū)內(nèi)被沿一個(gè)方向(圖3中X軸)聚焦，該方向即保持與一個(gè)在當(dāng)前束著靶位置(圖1中X軸，對(duì)角線，Y軸)和顯示屏中心(圖1中心)之間的一根直線平行的方向，上述射束光點(diǎn)是處于所述第一，第二和第四射束著靶位置之一(圖1、3點(diǎn)處，2點(diǎn)處及12點(diǎn)處)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的一個(gè)裝置，其中所述第一(圖1、3點(diǎn)處)，第四(圖1、12點(diǎn)處)和第二(圖1、2點(diǎn)處)射束著靶位置分別是指在所述顯示屏(圖2，22)的所述水平軸一端，在該顯示屏的所述垂直軸的一端和在該顯示屏的一個(gè)角上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的一個(gè)裝置，其中所述水平(圖2中10)和垂直(圖2中99)偏轉(zhuǎn)線圈被包括在一個(gè)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，該系統(tǒng)還包含一個(gè)磁芯(66)，其中所述水平和垂直偏轉(zhuǎn)線圈與所述磁芯磁耦合，其中所述第一不均勻磁場(chǎng)是由所述偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)在一個(gè)第三偏轉(zhuǎn)線圈(圖2中11)所產(chǎn)生，它也與所述磁芯磁耦合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的一個(gè)裝置，其中所述第三偏轉(zhuǎn)線圈包括一個(gè)第二水平偏轉(zhuǎn)線圈(圖9中10a)和一個(gè)第二垂直偏轉(zhuǎn)線圈(圖9中99a)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的一個(gè)裝置，其中所述第一(圖9中10b)和第二(圖9中10a)水平偏轉(zhuǎn)線圈的繞組電流乘積分布包括分別在相反信號(hào)和同一諧波序列(圖12a，12b中三次諧波)的諧波傅里葉分量。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的一個(gè)裝置，其中所述第三偏轉(zhuǎn)線圈(圖2中11)形成一個(gè)可產(chǎn)生一個(gè)四極偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(圖3中11)的四極電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的一個(gè)裝置，其中所述射束光點(diǎn)被偏轉(zhuǎn)到顯示屏的一個(gè)角上時(shí)(圖8中2點(diǎn)處)，所述第一不均勻場(chǎng)是這樣一種類(lèi)型，即由一個(gè)枕形水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)僅與一個(gè)枕形垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組合可在所述主偏轉(zhuǎn)區(qū)(圖2中21)內(nèi)的所述電子束通道附近產(chǎn)生上述第一不均勻場(chǎng)。
10.一種偏轉(zhuǎn)裝置，包括有一個(gè)陰極射線管(圖2中110)，它具有一個(gè)抽真空的外殼，一個(gè)裝在所述外殼一端的顯示屏(圖2中22)和一個(gè)裝在該外殼另一端的電子槍裝置(圖2中44)，所述電子槍裝置產(chǎn)生一個(gè)電子束，該電子束在所述顯示屏上的每個(gè)電子束著靶位置上形成一個(gè)射束光點(diǎn)(圖2中999);一個(gè)包括水平(圖2中10)和垂直(圖2中99)偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)與一個(gè)由磁性材料制成的磁芯(圖2中66)磁耦合，用以在一個(gè)主偏轉(zhuǎn)區(qū)(圖2中主偏轉(zhuǎn)區(qū))中產(chǎn)生一個(gè)主偏轉(zhuǎn)場(chǎng)的相應(yīng)磁場(chǎng)分量，使該射束著靶位置因偏轉(zhuǎn)而改變，這樣相當(dāng)于所述射束光點(diǎn)被偏轉(zhuǎn)到一個(gè)第三射束著靶位置(圖1的中心)的情況而言，當(dāng)所述射束光點(diǎn)被偏轉(zhuǎn)到一個(gè)沿所述屏的水平軸(X軸)和垂直軸(Y軸)之一的一個(gè)第一射束著靶位置(圖1中3點(diǎn)處)時(shí)，和當(dāng)其被偏轉(zhuǎn)到一個(gè)沿所述屏的一個(gè)對(duì)角線的一個(gè)第二射束著靶位置(圖1的2點(diǎn)處)時(shí)，該射束光點(diǎn)的一個(gè)主軸(圖1中標(biāo)出主軸)會(huì)變長(zhǎng)，其特征在于裝置(圖2中101;100)用于在一個(gè)第三偏轉(zhuǎn)線圈(圖2中11)中產(chǎn)生一個(gè)偏轉(zhuǎn)電流(圖2中iq)，與所述磁芯磁耦合，并且隨著射束著靶位置而變化，使一個(gè)磁場(chǎng)梯度(Hφ1-Hφ2，圖3)在所述主偏轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)的所述電子束的一個(gè)通道中變化，從而減小所述射束光點(diǎn)的主軸在每個(gè)所述第一和第二射束著靶位置變長(zhǎng)的程度。
11.一個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置，包括有一個(gè)陰極射線管(圖9中110′)，它具有一個(gè)抽真空的外殼，一個(gè)裝在所述外殼一端的顯示屏(圖9中22′)和一個(gè)裝在該外殼另一端的電子槍裝置(圖9中44)，所述電子槍裝置產(chǎn)生一個(gè)電子束，該電子束在所述顯示屏上的每個(gè)電子束著靶位置上形成一個(gè)射束光點(diǎn)(圖9中999)，其特征是一個(gè)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括一個(gè)由鐵磁材料制成的磁芯(圖9中66′)和一些在所述偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的主偏轉(zhuǎn)區(qū)產(chǎn)生一個(gè)主偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)線圈(圖9中10a;10b;99a;99b;)，使電子射束偏轉(zhuǎn)到所述著靶位置，所述的偏轉(zhuǎn)線圈包括相應(yīng)于第一(圖9中iya)和第二(圖9中10b)偏轉(zhuǎn)線圈，它們分別與所述磁芯磁耦合，用于產(chǎn)生第一和第二偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，它們或者都主要是水平偏轉(zhuǎn)場(chǎng)，或者主要是垂直偏轉(zhuǎn)場(chǎng)，這樣所述第一和第二偏轉(zhuǎn)線圈的第一和第二繞組一電流乘積分布(圖12a;圖12b)各自包含一個(gè)比二次諧波大的奇數(shù)諧波傅里葉分量(圖12a中三次諧波);以及產(chǎn)生所述第一和第二偏轉(zhuǎn)電流的裝置(圖9中178′)，根據(jù)射束著靶位置而改變?cè)趦呻娏髦g的一個(gè)第一比值(圖12a中iya/iyb)。
12.一種偏轉(zhuǎn)裝置，包括有一個(gè)陰極射線管(圖2中110)，它具有一個(gè)抽真空的外殼，一個(gè)裝在所述外殼一端的顯示屏(圖2中22)和一個(gè)裝在該外殼另一端的電子槍裝置(圖2中44)，所述電子槍裝置產(chǎn)生一個(gè)電子束，該電子束在所述顯示屏上的每個(gè)電子束著靶位置上形成一個(gè)射束光點(diǎn)(圖2中999);一些偏轉(zhuǎn)線圈(圖2中10、11)，用于在一個(gè)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)主偏轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)主偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)該電子束到所述的多個(gè)射束著靶位置(圖9中999)，這樣相對(duì)于所述射束光點(diǎn)是在第三射束著靶位置(圖1中心處)的情況而言，當(dāng)所述射束光點(diǎn)被偏轉(zhuǎn)到多個(gè)位置中的每個(gè)射束著靶位置時(shí)(圖1中2點(diǎn)，12點(diǎn)和3點(diǎn)處)，所述射束光點(diǎn)的主軸(圖1中標(biāo)出主軸)變長(zhǎng)，其特征是一個(gè)第一四極場(chǎng)電路(圖2中11)，用于在一個(gè)第一區(qū)里產(chǎn)生一個(gè)第一四極場(chǎng)(圖3中Hq)，它隨射束著靶位置的變化而變化，使光點(diǎn)主軸在所述各個(gè)射束著靶位置的伸長(zhǎng)率減小;以及一個(gè)第二四極場(chǎng)電路(圖6a、6b中24)，用于在一個(gè)第二區(qū)里產(chǎn)生一個(gè)第二四極場(chǎng)(圖6a中磁通線)，它隨該射束著靶位置的變化而變化，使所述射束光點(diǎn)在各射束著靶位置的象散性降低，上述第二區(qū)比第一區(qū)離開(kāi)所述顯示屏具有不同的距離。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的一個(gè)裝置，其中每個(gè)所述第一(圖14中qa)和第二四極電路(圖14中qb)均包含一個(gè)雙四極電路(圖14qa、qb)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的一個(gè)裝置，其中所述主偏轉(zhuǎn)場(chǎng)區(qū)(圖13在55″中)是夾在所述第一區(qū)(圖13在324中)和第二區(qū)(圖13在424中)之間的。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的一個(gè)裝置，其中所述主偏轉(zhuǎn)場(chǎng)區(qū)(圖13在55″中)的位置比所述第一區(qū)(圖13中324a)和第二區(qū)(圖13中424)更靠近所述顯示屏。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的一個(gè)裝置，其中所述第一(圖14中qa)和第二四極電路(圖14中qb)以一個(gè)四極偶極子的方式工作。
17.一種偏轉(zhuǎn)裝置，包括有一個(gè)陰極射線管(圖2中110)，它具有一個(gè)抽真空的外殼，一個(gè)裝在所述外殼一端的顯示屏(圖2中22)和一個(gè)裝在該外殼另一端的電子槍裝置(圖2中44)，所述電子槍裝置產(chǎn)生一個(gè)電子束，該電子束在所述顯示屏上的每個(gè)電子束著靶位置上形成一個(gè)射束光點(diǎn)(圖2中999);一個(gè)由磁性材料制成的磁芯(圖2中66);一些偏轉(zhuǎn)線圈(圖2中10，11)，每一個(gè)均與所述磁芯磁耦合，在一個(gè)主偏轉(zhuǎn)區(qū)(圖2的主偏轉(zhuǎn)區(qū))里產(chǎn)生一個(gè)主偏轉(zhuǎn)場(chǎng)，該主偏轉(zhuǎn)區(qū)是在所述磁芯的射束出口端和入口端之間，該磁芯使所述主偏轉(zhuǎn)場(chǎng)中的射束通道變化及因偏轉(zhuǎn)改變?cè)撋涫形恢?，這樣相對(duì)于所述射束光點(diǎn)在第三射束著靶位置(圖1中心處)的情況而言，當(dāng)該射束光點(diǎn)是在某個(gè)射束著靶位置(圖12點(diǎn)、12點(diǎn)、3點(diǎn)處)時(shí)，所述的射束光點(diǎn)的主軸變長(zhǎng);以及裝置(圖2中177、178、104)在所述多個(gè)偏轉(zhuǎn)線圈中的第一(10)和第二(11)偏轉(zhuǎn)線圈中產(chǎn)生第一(iy)和第二(iq)偏轉(zhuǎn)電流，用于在所述主偏轉(zhuǎn)場(chǎng)的所述射束通道附近產(chǎn)生一個(gè)所述主偏轉(zhuǎn)場(chǎng)的梯度，所述第一和第二偏轉(zhuǎn)電流根據(jù)射束著靶位置不同而改變，以產(chǎn)生所述偏轉(zhuǎn)場(chǎng)梯度值，當(dāng)射束光點(diǎn)是在不同的多個(gè)射束著靶位置之一處時(shí)，該梯度值是不同的，以減小光點(diǎn)在每個(gè)所述多個(gè)射束著靶位置上的伸長(zhǎng)率。
18.一個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置，包括有一個(gè)陰極射線管(圖2中110)，它具有一個(gè)抽真空的外殼，一個(gè)裝在所述外殼一端的顯示屏(22)和一個(gè)裝在該外殼另一端的電子槍裝置(44)，所述電子槍裝置產(chǎn)生一個(gè)電子束，該電子束在所述顯示屏上的每個(gè)電子束著靶位置上形成一個(gè)射束光點(diǎn)(999);一些偏轉(zhuǎn)線圈(99，10)，用于在一個(gè)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的主偏轉(zhuǎn)區(qū)里產(chǎn)生一個(gè)主偏轉(zhuǎn)場(chǎng)，以改變?cè)撾娮邮形恢?，這樣相對(duì)于所述射束光點(diǎn)是在一個(gè)第三射束著靶位置(圖1中心處)的情況而言，當(dāng)所述射束光點(diǎn)被偏轉(zhuǎn)到每個(gè)所述射束著靶位置(圖1中2、12和3點(diǎn)處)時(shí)，所述射束光點(diǎn)的主軸(圖1中主軸)變長(zhǎng);以及所述偏轉(zhuǎn)線圈組中的第一四極線圈(11)用于在所述主偏轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)第一四極場(chǎng)(圖3中Hq)，當(dāng)所述射束光點(diǎn)被偏轉(zhuǎn)到所述每個(gè)射束著靶位置之一時(shí)，使所述電子束(圖3中999a)在所述主偏轉(zhuǎn)區(qū)的一個(gè)射束通道中其橫截面可沿第一方向(圖3X軸)會(huì)聚，從而減小所述主軸在每個(gè)所述射束著靶位置的伸長(zhǎng)程度。
19.一個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置，包括有一個(gè)陰極射線管(圖2中110)，它具有一個(gè)抽真空的外殼，一個(gè)裝在所述外殼一端的顯示屏(22)和一個(gè)裝在該外殼另一端的電子槍裝置(44)，所述電子槍裝置產(chǎn)生一個(gè)電子束，該電子束在所述顯示屏上的每個(gè)電子束著靶位置上形成一個(gè)射束光點(diǎn)(999);一個(gè)第一水平偏轉(zhuǎn)線圈(10)，用于在所述電子束的射束通道的主偏轉(zhuǎn)區(qū)(圖2的主偏轉(zhuǎn)區(qū))中產(chǎn)生一個(gè)第一水平偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，和一個(gè)第一垂直偏轉(zhuǎn)線圈，用于在該主偏轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)第一垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，以使所述射束光點(diǎn)的電子束著靶位置改變，相對(duì)于所述射束光點(diǎn)是在第三射束著靶位置(圖1中心處)的情況而言，當(dāng)所述光點(diǎn)是在第一射束著靶位置(圖1中3點(diǎn)處)時(shí)，所述射束光點(diǎn)的外形產(chǎn)生畸變;裝置(圖2中11;圖13中324)用于在所述射束通道的第一區(qū)(圖2中主偏轉(zhuǎn)區(qū))里產(chǎn)生一個(gè)第一非均勻場(chǎng)(圖2中11)，它包含一個(gè)時(shí)間變化場(chǎng)部分，該磁場(chǎng)并不是由所述第一水平和第一垂直偏轉(zhuǎn)線圈中任何一個(gè)所產(chǎn)生，所述第一非均勻場(chǎng)相對(duì)于在所述第一區(qū)中的電子束的橫截面，產(chǎn)生一個(gè)電子束透鏡作用，它根據(jù)射束的著靶位置的不同而改變，用來(lái)顯著地減小已畸變的所述射束光點(diǎn)的失真程度;以及一個(gè)射束光點(diǎn)象散校正裝置(圖2中24;圖13中424)用于產(chǎn)生一個(gè)隨時(shí)間變化的第二非均勻場(chǎng)(圖6b中磁通線)，它在所述射束通道(在象散校正裝置24中)的第二區(qū)里根據(jù)射束著靶位置而變化，該第二區(qū)比第一區(qū)離開(kāi)該顯示屏一段不同的距離，該第二非均勻場(chǎng)在所述第二區(qū)內(nèi)相應(yīng)于所述電子束的一個(gè)相應(yīng)橫截面(圖6a、6b的999a)產(chǎn)生一個(gè)電子束透鏡作用，根據(jù)射束著靶位置的不同而變化，以使所述射束光點(diǎn)在每個(gè)所述第一和第二射束著靶位置保持該光點(diǎn)的消象散性。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的一個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置，其中所述射束光點(diǎn)是沿所述顯示屏(圖2中22)的對(duì)角線、一個(gè)垂直軸(圖1中Y軸)和一個(gè)水平軸(圖1中X軸)之一被偏轉(zhuǎn)時(shí)，該射束光點(diǎn)(圖2中999)出現(xiàn)畸變現(xiàn)象，其中所述第一非均勻場(chǎng)產(chǎn)生裝置(圖2中11)當(dāng)所述射束光點(diǎn)被沿著上述軸(圖1中對(duì)角線，X或Y軸)之一偏轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)射束著靶位置的不同而改變所述第一非均勻場(chǎng)，從而減小了所述射束光點(diǎn)畸變的程度。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的一個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置，其中所述象散校正裝置(圖2中24)當(dāng)所述射束光點(diǎn)被沿所述軸(對(duì)角線，X或Y軸，圖1)之一偏轉(zhuǎn)時(shí)，可保持所述射束光點(diǎn)(999)的消象散性。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的一個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置，其中所述第一非均勻場(chǎng)產(chǎn)生裝置(圖2中11)當(dāng)所述射束光點(diǎn)被沿所述軸(圖1中對(duì)角線，X或Y軸)之一被偏轉(zhuǎn)時(shí)，可減小所述射束光點(diǎn)(圖1中999)的橢度改變的程度，并且所述象散校正裝置(圖2中24)保持所述射束光點(diǎn)消象散。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的一個(gè)裝置，其中所述第一非均勻場(chǎng)產(chǎn)生裝置(圖2中11)當(dāng)所述射束光點(diǎn)被沿所述軸(圖1中對(duì)角線，X和Y軸)中每一個(gè)偏轉(zhuǎn)時(shí)，可減小所述射束光點(diǎn)(999)的橢度變化的程度，并且所述象散校正裝置(圖2中24)保持所述射束光點(diǎn)消象散。
24.根據(jù)權(quán)利要求19的一個(gè)裝置，其中所述水平(圖2中10)和垂直(圖2中99)偏轉(zhuǎn)線圈是包含在一個(gè)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)(圖2中55，圖13中55″)中，該偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)還包括一個(gè)磁芯(66)，其中所述水平和垂直偏轉(zhuǎn)線圈與所述磁芯磁耦合，其中所述第一非均勻場(chǎng)是由所述偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的第三偏轉(zhuǎn)線圈(11)產(chǎn)生的，它也是與所述磁芯磁耦合。
25.根據(jù)權(quán)利要求19的一個(gè)裝置，其中所述第一(圖13在324a中)和第二(圖13中424)區(qū)的每一個(gè)均位于所述水平和垂直偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(圖13中在55″中)的外面。
26.根據(jù)權(quán)利要求19的一個(gè)裝置，其中所述第一非均勻場(chǎng)產(chǎn)生裝置(圖2中11)和所述象散校正裝置(24)中至少一個(gè)是由四極電路組成的。
27.根據(jù)權(quán)利要求19的一個(gè)裝置，其中所述第一非均勻場(chǎng)產(chǎn)生裝置(圖13中324)和所述象散校正裝置(圖13中424)中的每一個(gè)均由一個(gè)四極電路組成。
全文摘要
一個(gè)偏轉(zhuǎn)裝置產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)梯度，它相對(duì)于射束光點(diǎn)在顯示屏中心的情況而言，可減小該射束光點(diǎn)在顯示屏(圖中22)的每個(gè)角區(qū)及水平和垂直軸各端上主軸伸長(zhǎng)的程度。一個(gè)射束光點(diǎn)象散校正裝置(圖中24)可使在顯示屏的每個(gè)角區(qū)和水平。垂直軸各端上的射束光點(diǎn)顯著地消除象散性。
文檔編號(hào)H01J29/56GK1059233SQ9110578
公開(kāi)日1992年3月4日 申請(qǐng)日期1991年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1990年7月19日
發(fā)明者M·D·格羅特, J·P·約翰遜, D·J·貝奇斯 申請(qǐng)人:Rca許可公司