專利名稱：具有改善的幾何和會聚特性的陰極射線管用偏轉(zhuǎn)軛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于彩色陰極射線管的偏轉(zhuǎn)軛。
偏轉(zhuǎn)軛包括一對垂直偏轉(zhuǎn)線圈、一對鞍形的水平偏轉(zhuǎn)線圈和一個(gè)鐵磁性材料環(huán)，環(huán)圍繞偏轉(zhuǎn)線圈，以使偏轉(zhuǎn)場集中在合適的區(qū)域中。用于產(chǎn)生彩色圖象的陰極射線管通常包括一個(gè)電子槍，電子槍發(fā)射三個(gè)共面的電子束，每個(gè)電子束用于激發(fā)陰極射線管的顯示屏上的規(guī)定基色(紅、綠或藍(lán))的熒光粉。
在偏轉(zhuǎn)場的作用下，電子束掃描陰極射線管的顯示屏，偏轉(zhuǎn)場是由固定在陰極射線管的管頸上的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的水平和垂直偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的。
由電子槍產(chǎn)生的三個(gè)電子束必須總是會聚在陰極射線管的顯示屏上，否則會引起所謂的會聚誤差，會聚誤差尤其是會使色彩的再現(xiàn)失真。為了使三個(gè)共面電子束會聚，公知的方式是采用所謂的自會聚象散偏轉(zhuǎn)場；在自會聚偏轉(zhuǎn)線圈中，在面對陰極射線管的顯示屏的一側(cè)上，在此線圈的稍位于其前部的部分區(qū)域中，由水平偏轉(zhuǎn)繞組產(chǎn)生的場強(qiáng)或通量線通常為枕形。
另外，在均勻的水平和垂直偏轉(zhuǎn)場的作用下，由電子束掃描的空間范圍(volume)為錐形，其頂點(diǎn)與偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)中心重合，并且其與非球面形顯示屏表面的交叉呈現(xiàn)被稱為枕形畸變的幾何缺陷。圖象的這種幾何畸變隨著陰極射線管的顯示屏的曲率半徑的增大而增大。
自會聚偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生象散的偏轉(zhuǎn)場，它使得可以修正圖象的南/北和東/西幾何形狀，并且尤其是部分地校正南/北枕形畸變。
在沒有諸如金屬件或永磁體之類的附加組件的情況下，借助于構(gòu)成偏轉(zhuǎn)線圈的導(dǎo)體的特定結(jié)構(gòu)，已經(jīng)難以實(shí)現(xiàn)電子束的會聚和顯示屏上的圖象的南/北幾何形狀的校正而不用金屬件或永磁體之類的組件。附加組件被設(shè)置用于產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)場的局部修正。這些附加組件可能是昂貴的，并且可能導(dǎo)致與工作頻率有關(guān)的過熱問題，尤其是當(dāng)它們被用于修正水平偏轉(zhuǎn)場時(shí)，因?yàn)槟壳暗内厔菔浅鴮⑺鲱l率增大到32kHz或者甚至64kHz的方向發(fā)展。
另外，這些圖象幾何形狀和會聚問題與顯示屏的平面度相關(guān)，并且隨所述顯示屏的曲率半徑增大。幾年前制造的常規(guī)陰極射線管采用球面形的顯示屏，通常具有曲率半徑R。當(dāng)顯示屏具有大于1R的較大曲率半徑，例如1.5R或更大時(shí)，要想僅僅借助于由偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的合適的場解決上述的問題就變得極其困難。
歐洲專利申請EP701267公開了一種控制由偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)在顯示屏表面上產(chǎn)生的圖象的南/北幾何形狀以及電子束的會聚的裝置，該裝置采用一個(gè)鐵磁性材料的環(huán)或磁心使偏轉(zhuǎn)場集中。磁心的最靠近陰極射線管的顯示屏的部分是這樣設(shè)置的最靠近垂直對稱軸的區(qū)域具有比最靠近水平對稱軸的區(qū)域大的磁阻。但是，這種結(jié)構(gòu)可能需要采用一個(gè)附加的場整形器對缺陷進(jìn)行局部校正。
在用于彩色陰極射線管的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，采用這樣的磁心可能是所希望的，即，該磁心的幾何形狀使得可以校正會聚和幾何誤差，而不需要采用附加的場整形器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征，一種偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括一對水平偏轉(zhuǎn)線圈和一對垂直偏轉(zhuǎn)線圈。一個(gè)近似截頭圓錐形狀的鐵磁性磁心至少部分地設(shè)置在偏轉(zhuǎn)線圈上。磁心具有垂直對稱面YZ和水平對稱面XZ。在其前部，磁心在水平對稱面附近的磁阻比在垂直對稱面附近的磁阻大。
在附圖中

圖1顯示出一種裝有已有技術(shù)的偏轉(zhuǎn)軛的陰極射線管，此偏轉(zhuǎn)軛用于使電子束偏轉(zhuǎn)；圖2顯示出一種根據(jù)已有技術(shù)的由鐵磁性材料制成的環(huán)或磁心；圖3顯示出根據(jù)已有技術(shù)的鐵磁性環(huán)的另一實(shí)施例；圖4為根據(jù)本發(fā)明的一種環(huán)的立體圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的一種環(huán)的立體圖。
如圖1中所示，一種自會聚彩色顯示裝置包括一個(gè)陰極射線管(CRT)50，后者設(shè)有一個(gè)抽真空的玻殼6和一個(gè)由重現(xiàn)三種顏色的熒光粉單元組成的陣列，此陣列設(shè)置在玻殼的一端，形成顯示屏9。三個(gè)一字排列式電子槍組成的電子槍組7設(shè)置在玻殼的第二端。電子槍組被設(shè)置成產(chǎn)生三個(gè)電子束12，這些電子束水平地排成一行，以激發(fā)對應(yīng)的不同顏色的熒光粉單元。電子束借助于偏轉(zhuǎn)軛1掃描顯示屏的整個(gè)表面，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)1設(shè)置在CRT 50的管頸8上。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)1包括一對水平偏轉(zhuǎn)線圈3、一對垂直偏轉(zhuǎn)線圈4和一個(gè)鐵磁性磁心10，水平偏轉(zhuǎn)線圈和垂直偏轉(zhuǎn)線圈由一個(gè)隔離件2隔離，磁心10用于使場集中在要施加作用的位置處。
自會聚型CRT的常規(guī)偏轉(zhuǎn)軛是借助于不均勻的偏轉(zhuǎn)磁場使電子束會聚在CRT的屏板上的。在這種偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，水平偏轉(zhuǎn)場具有枕形的強(qiáng)度分布，垂直偏轉(zhuǎn)場具有桶形的強(qiáng)度分布。水平場的強(qiáng)度分布提供了對圖象的南/北幾何畸變的部分校正。但是，這種不均勻的場可能導(dǎo)致顯示屏上的圖象的水平邊緣的所謂鷗翼形畸變。這種畸變歸因于偏轉(zhuǎn)場的級數(shù)展開的五階或更高階諧波分量。
根據(jù)已有技術(shù)的一種偏轉(zhuǎn)軛包括一個(gè)鐵磁性材料的磁心或環(huán)，如圖2中所示。這個(gè)環(huán)相對于Z軸總體上是對稱的，并且具有一個(gè)內(nèi)徑為d的后部13。它具有一個(gè)喇叭形部分12，此部分端止于前表面11中，前表面11包含在一個(gè)垂直于Z軸的平面中。前部的內(nèi)徑為D。在垂直于其表面的截面中測量得到的環(huán)的厚度“e”基本上是不變的。
根據(jù)圖3中所示的一種已有技術(shù)，環(huán)或磁心可在其前部具有凹口14，這些凹口相對于XZ平面對稱設(shè)置，并且處于與YZ平面的交叉處附近。這些凹口局部地改變了環(huán)的磁阻，并且改變了偏轉(zhuǎn)場的磁力線分布。這種結(jié)構(gòu)可以改善圖象的南/北幾何形狀，并且使鷗翼畸變降至最小程度。它還可以改善電子束沿顯示屏的X和Y軸的會聚狀態(tài)。但是，在中間位置的會聚狀態(tài)可能會嚴(yán)重變劣，尤其是在圖象的角部。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征，為了使電子束偏轉(zhuǎn)場集中，采用了一個(gè)圖4中所示的例如鐵磁性材料的環(huán)或磁心20。磁心20至少部分地置于偏轉(zhuǎn)線圈上方。磁心20具有垂直對稱面YZ和水平對稱面XZ。在與水平對稱面XZ的交叉處附近的磁心20的前部區(qū)域中，磁阻要比在與垂直對稱面YZ的交叉處附近的磁心20的區(qū)域中大。一個(gè)處于與一個(gè)給定的對稱面(水平或垂直對稱面)的交叉處附近的區(qū)域被定義為由給定的對稱面每側(cè)的徑向45°孔徑角界定的區(qū)域。磁心20可以替代磁心10用于與圖1的結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)中。圖4所示的磁心20的前部區(qū)域靠近CRT 50的顯示屏端設(shè)置。
根據(jù)圖4中所示的本發(fā)明的此實(shí)施例，環(huán)或磁心20是由一個(gè)具有基本不變的或均勻的厚度“e”的基體制成的，并且具有近似截頭圓錐的形狀。磁心20具有內(nèi)徑為D的前部21、內(nèi)徑為d的后部23和喇叭形部分22。為了形成一對半圓形凹口24，在環(huán)的前部與XZ平面的交叉處形成有一對切口，這對切口相對于YZ平面對稱設(shè)置。
切削平面25可以優(yōu)選為平行于Z軸。按這種方式，沿環(huán)的前部與XZ平面的交叉處，環(huán)20的厚度從前述的值“e”逐漸變化為零，由此使得凹口24的區(qū)域中的磁阻值逐漸增大。對于改善會聚和幾何參數(shù)而言，這種漸變可能要比從厚度“e”到零厚度的突變更好。與漸變相比，突變是由側(cè)壁包含于垂直于Z軸的平面中的凹入切口引起的。另外，這種漸變可以根據(jù)希望實(shí)現(xiàn)的校正的程度而改變。為了達(dá)到這個(gè)目的，切削平面可以修改為與Z軸形成非零度角。
下面的表1和2示出了從一個(gè)鞍形/鞍形類型的偏轉(zhuǎn)軛獲得的測量結(jié)果，這種偏轉(zhuǎn)軛用于具有68cm的對角線尺寸和大于1.5R的曲率半徑的顯示屏的A68SF型CRT。此偏轉(zhuǎn)軛包括由鐵磁性材料制成的圖4中所示的環(huán)或磁心20，它在Z軸方向上延伸50mm的長度。磁心20具有一個(gè)喇叭形部分22，其長度為38mm，后部內(nèi)徑“d”為50mm，前部內(nèi)徑D為105mm。
表1給出了依次在以下三種狀況下得到的幾何和會聚參數(shù)的測量結(jié)果1.第一種狀況在表1中被稱為“初始狀況”，其中，圖2中所示的已有技術(shù)的環(huán)在前部沒有凹口并且其厚度“e”基本上是不變的；2.在第二種狀況中，圖4中所示的根據(jù)本發(fā)明的環(huán)或磁心20在前部具有凹口，在與水平面XZ的交叉處凹口具有的最大深度P為13mm；3.在第三種狀況中，圖3中所示的已有技術(shù)的磁心在前部具有相同的凹口，但這些凹口位于與垂直面YZ的交叉處。
測量的參數(shù)是以百分比誤差給出的。南/北幾何形狀的誤差是在圖象的最外水平邊緣(ext.N/S)和圖象的中心與最外邊緣之間的半程(int.N/S)測量的。鷗翼畸變誤差是在顯示屏的四分之一區(qū)域中的以下四個(gè)點(diǎn)處測量的-在圖象的水平方向的外邊緣上在距離Y軸1/3、距離中心2/3處(1/4ext.GW)在距離Y軸2/3、距離中心1/3處(1/8ext.GW)；和
-沿位于X軸和顯示屏上的圖象的上邊緣之間的半程的水平線在距離Y軸1/3、距離垂直邊緣2/3處(1/4int.GW)在距離Y軸2/3、距離圖象的垂直邊緣1/3處(1/4int.GW)。水平會聚誤差是在圖象的邊緣上在6點(diǎn)鐘/12點(diǎn)鐘(6-12OC)處、在3點(diǎn)鐘/9點(diǎn)鐘(3-9OC)處、沿對角線方向(角部OC)以及沿對角線與6點(diǎn)鐘/12點(diǎn)鐘之間的方向(1/2H OC)測量的。
表1
這些測量結(jié)果顯示出與歐洲專利申請EP701267中描述的結(jié)構(gòu)相比，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)使得總體狀況改善。
雖然在已有技術(shù)提出的結(jié)構(gòu)中和根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中會聚狀況均改善了，但結(jié)果顯示出根據(jù)已有技術(shù)的結(jié)構(gòu)明顯地使角部和角部與6點(diǎn)鐘/12點(diǎn)鐘之間的會聚狀況變差。尤其是，(6-12OC)(3-9OC)和(角部OC)(1/2H OC)會聚誤差具有相反的符號的事實(shí)意味著不可能通過改變偏轉(zhuǎn)線圈的繞組使這些誤差達(dá)到可以接受的值。在這種情況下，為了校正這些誤差，采用附加的場整形器可能是必需的。
另一方面，在本發(fā)明的情況下，表1顯示出了幾何誤差方面的改善。從理想的角度講，相應(yīng)于在離開顯示屏達(dá)5倍于圖象高度的距離處的無任何視在缺陷的觀看狀態(tài)，幾何誤差應(yīng)當(dāng)接近-1％。另外，鷗翼畸變方面也得到了改善。由于測量出的會聚誤差均為相同符號，因此通過簡單的和公知的偏轉(zhuǎn)線圈改變就可以使會聚狀況最佳。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，如圖5中所示，凹口不僅設(shè)置在環(huán)的前部與XZ平面的交叉處，而且設(shè)置在與YZ平面的交叉處。在這種情況下，對于會聚和幾何參數(shù)測量得到的結(jié)果在表2中給出。此表中對初始狀況與相同的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了比較，在初始狀況中偏轉(zhuǎn)軛設(shè)置有一個(gè)環(huán)，此環(huán)具有大致不變的厚度和具有均勻磁阻的前部，所述相同偏轉(zhuǎn)軛的鐵磁性環(huán)在其前部具有深度為Px的凹口24和深度為Py的凹口24’。
從表2中可以看出，最有益的結(jié)構(gòu)是其中Px大于Py。這種有益的結(jié)構(gòu)使得環(huán)的磁阻在位于與水平對稱面的交叉處附近的區(qū)域中的其前部中大于在位于與垂直對稱面的交叉處附近的部分中。在這種情況下，所有的會聚和幾何參數(shù)均改善了。另一方面，其中Py大于Px的情況導(dǎo)致6-12OC、3-9OC和角部OC、1/2H OC四個(gè)會聚誤差中的至少一個(gè)相對于另外三個(gè)中的至少一個(gè)符號相反。不利的是，在沒有附加的場整形器的情況下，相反符號的狀況可能無法校正。
表2
在圖4中局部由虛線示出的另一實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明，在鐵磁性環(huán)的前部，磁阻不是通過形成凹口得到的，而是通過形成厚度e’而局部地改變環(huán)的厚度得到的。由此，通過使在環(huán)的前部與水平面XZ的交叉處的厚度小于前部與垂直面YZ的交叉處的厚度，可以獲得根據(jù)本發(fā)明的磁阻特性。
本發(fā)明不局限于用于彩色陰極射線管的偏轉(zhuǎn)裝置，其對圖象的幾何形狀所產(chǎn)生的作用允許根據(jù)本發(fā)明的鐵磁性材料環(huán)加入用于裝配單色陰極射線管的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
1.一種用于陰極射線管的偏轉(zhuǎn)軛，包括一個(gè)水平偏轉(zhuǎn)線圈，用于產(chǎn)生水平偏轉(zhuǎn)場；一個(gè)垂直偏轉(zhuǎn)線圈，用于產(chǎn)生垂直偏轉(zhuǎn)場；和一個(gè)由磁性材料制成的磁心，它設(shè)置在至少一個(gè)所述偏轉(zhuǎn)線圈附近至少一個(gè)所述偏轉(zhuǎn)場的磁通量通路中，所述磁心在其第一部分中具有比在其第二部分中大的磁阻，第一部分位于所述磁心的前部區(qū)域中并包括一個(gè)水平對稱面，第二部分位于所述磁心的前部區(qū)域中并包括一個(gè)垂直對稱面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的偏轉(zhuǎn)軛，其中，磁心在所述第一部分中的厚度小于在所述第二部分中的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的偏轉(zhuǎn)軛，其中，在所述磁心的所述前部區(qū)域與水平對稱面的交叉處形成有一對凹口，這對凹口相對于垂直對稱面是對稱的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的偏轉(zhuǎn)軛，其中，所述磁心包括一對凹口，這對凹口相對于水平對稱面是對稱的，并且位于所述磁心的前部區(qū)域與垂直對稱面的交叉處。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的偏轉(zhuǎn)軛，其中，所述的這對對稱凹口的切削面平行于垂直對稱面和水平對稱面之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的偏轉(zhuǎn)軛，其中，所述磁心包括一對半圓形的凹口。
全文摘要
一種安裝在陰極射線管的管頸上的偏轉(zhuǎn)軛,包括一對水平偏轉(zhuǎn)線圈、一對垂直偏轉(zhuǎn)線圈和一個(gè)鐵磁性材料制成的磁心。在靠近該陰極射線管的顯示屏端的前部區(qū)域中,磁心沿垂直方向具有比沿水平方向大的磁阻。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,這個(gè)特征是通過在磁心的喇叭形前部(21)與水平對稱面XZ的交叉處形成凹口(24)實(shí)現(xiàn)的。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,磁心的厚度(e)是變化的。
文檔編號H01J29/76GK1265774SQ98807705
公開日2000年9月6日 申請日期1998年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月28日
發(fā)明者N·阿茲, O·馬森 申請人:湯姆森管及展示有限公司