CN100375215C - 具有会聚校正装置的彩色阴极射线管 - Google Patents

Abstract

一种使用自会聚方法并具有校正顶端/底端枕形畸变的磁铁和发射三个水平排列的电子束的电子枪的彩色CRT被公开，包括：产生桶形畸变的第一校正场的垂直偏转线圈，它包括串联连接的第一和第二线圈部分，第一线圈部分的线圈截面的绕线角度较第二线圈部分的大；四极线圈，用于产生第二校正场来校正YH桶形失会聚，第二校正场的强度依据作用于电子束上的垂直偏转量而变化，第二校正场由四极线圈产生，以给三个水平排列的电子束的每一个外部电子束作用一个向内的水平力；和彗形象差校正线圈，用于产生第三校正场来校正垂直彗形象差残留失会聚，第三校正场的强度依据作用在电子束上的垂直偏转量而变化，通过第三校正场作用在电子束上的力作用在与垂直偏转相同的方向上，作用在外部电子束上的力是等强度的，而作用在中心电子束上的力比作用在外部电子束上的力更大。

Description

具有会聚校正装置的彩色阴极射线管

本申请基于在日本受理的第11-281322号申请，其内容在此引作参考。

技术领域

本发明涉及一种用在电视机、计算机显示器等设备中的彩色阴极射线管，尤其是涉及一种用于在彩色阴极射线管(以下称为CRT)中校正会聚的装置，该装置利用磁铁校正光栅畸变。

背景技术

用来在使用一字型电子枪的彩色CRT中校正会聚的一种方法是自会聚方法。这种方法校正包括水平偏转场的枕形畸变和垂直偏转场的桶形畸变在内的会聚。自会聚方法能够制造出有简单的结构和极好的性能价格比的设备，因此得到普遍使用。

在利用自会聚方法的常规彩色CRT中，例如具有90°偏转角度和大的屏幕曲率的彩色CRT，垂直偏转场经历桶形畸变，因此导致垂直偏转场的水平分量(以下称为“Bh”)在靠近CRT的左右边缘处变大。附图1A是一个沿着CRT的水平轴H绘制的Bh的曲线。如果沿着CRT水平方向的中心点被取为原点O，则显示Bh的线1是关于原点O对称的，并且它离开原点O越远越陡峭地向上倾斜。

依据Fleming定律，随着Bh变大，作用于电子束上的垂直偏转力将增大。因此，在利用自会聚方法的彩色CRT中，更靠近垂直轴V通过的电子束将受到一个较弱的垂直偏转，而更远离垂直轴V通过的电子束将受到一个较强的垂直偏转。当使用一字型电子枪时，对应于三原色(红、绿和蓝)的三个电子束被水平地排列，所以，如果我们忽略三个电子束的中心束与垂直轴V重合的情况，则在作用于垂直轴V任何一侧的电子束上的垂直偏转力中，将有一些变化。附图1B显示出分别由红、绿和蓝电子束R、G和B受到的垂直偏转力Fr、Fg和Fb。当从屏幕前观看时，由一字型电子枪发射的电子束通常从左到右被排列成B、G和R的次序。在本说明书中，假定所有电子束都被排列成这种次序。当电子束G与垂直轴V重合时，换句话说，当它被定位成对应于水平轴H的原点O时，垂直偏转力Fr和Fb是相等的，而垂直偏转力Fg小于两个垂直偏转力Fr和Fb。然而，当电子束R离原点O比电子束B更远时，电子束受到的垂直偏转力是Fb＜Fg＜Fr。相反地，当电子束B离原点O比电子束R更远时，受到的垂直偏转力是Fb＞Fg＞Fr。

结果，当水平的洋红线被显示在屏幕的顶端和底端边缘时，引起了如附图2中所示的失会聚。这里，在显示屏2上的每一条洋红线中，红色分量R(在图中的实线)和蓝色分量B(在图中的虚线)垂直地向屏幕的角落发散。因为当垂直偏转量达到最大时Bh是最大的，所以这种失会聚在屏幕的角落部位尤其显著。这种类型的失会聚以下被称为PQV枕形失会聚。

日本专利特开8-98193公开了一种通过削弱垂直偏转场的桶形畸变校正PQV枕形失会聚的彩色CRT。附图3A是在垂直偏转场的桶形畸变被削弱之前和之后沿着水平轴H绘制的Bh值的曲线。作为削弱桶形畸变的结果，Bh变化从图中的线1改变到线3。从而，如附图3B中所示，减少了Bh沿着水平线的变化，而且校正了PQV枕形失会聚。

如果垂直偏转场的桶形畸变被削弱，这又会削弱CRT利用自会聚方法校正失会聚的能力。这里，如果一条洋红线沿着显示屏2的中心被竖直地显示，将产生如附图4所示的失会聚。这种失会聚以下被称为YH枕形失会聚。在相关技术中公开的彩色CRT利用一个四极线圈校正这种类型的失会聚。图5是从屏幕前面观看得到的这种四极线圈的视图。这里，一个四极线圈4包括线圈5和8以及U形磁心6和7。U形磁心6和7被相对布置在偏转线圈的更靠近电子枪一边，以便于电子束通过两个磁心6和7之间。当一个垂直偏转电流在被二极管整流之后通过线圈5和8时，力被施加到从电子枪的左右两侧发射的电子束B和R上，推动它们远离垂直轴V，因此校正了YH枕形失会聚。

在近几年，具有纯平屏幕和大偏转角度的CRT已经变得越来越平常。在这样的CRT中，对于屏幕表面上每一点，电子束在从电子枪发射出来之后移动到达屏幕的距离都显著地变化。这样导致增大的光栅畸变。对于这种光栅畸变，它是在由电子束扫描的光栅区域的顶端和底端边缘向内弯曲时产生的，被称为顶端/底端枕形畸变，并且通常是通过将磁铁安装到偏转线圈上校正的。图6是从显示屏前面观看得到的已经安装上磁铁的偏转线圈的视图。磁铁10和13被安装在一个偏转线圈9的绝缘框架的前表面的顶端和底端，并且一个水平偏转线圈12被安装在绝缘框架11的内表面。当从显示屏前面观看时，磁铁10和13被布置成：磁铁10的北极在右边而南极在左边，而磁铁13的南极在右边而北极在左边。图7显示出由磁铁10和13产生的磁通量。如果磁铁10和13以这种方式被布置，依据Fleming定律，作用在电子束上的力F如图7中所示，由此校正顶端/底端枕形畸变。

然而，由磁铁10和13产生的磁场的水平分量Mh在远离磁铁的点上变弱。图8A是沿着水平轴H绘制的Mh的曲线。如果在水平轴H的中心点被取为原点O，显示分量Mh的线14是相对于原点对称的，随着它远离原点移动时会变小并且更陡峭地向下倾斜。图8B显示出电子束R、G和B受到的力Fr、Fg和Fb。当电子束G与垂直轴V重合时，换句话说，当它被定位成对应于水平轴H的原点O时，垂直偏转力Fg和Fb是相等的，并且垂直偏转力Fg比垂直偏转力Fr和Fb两者都大。然而，当电子束R比电子束B离原点O更远时，电子束受到的垂直偏转力是Fb＞Fg＞Fr。相反地，当电子束B比电子束R离原点O更远时，受到的垂直偏转力是Fb＜Fg＜Fr。结果，当洋红线被水平地显示时，引起了如图9所示的失会聚。在这种类型的失会聚中，洋红线的红色分量R(实线)和蓝色分量B(虚线)彼此发散远离。这被称为PQV桶形失会聚。

尽管由磁铁10和13产生的磁场削弱了垂直偏转场的桶形畸变，但这又会导致YH枕形失会聚恶化。这种失会聚是如此严重，以至于利用如在相关技术中的四极线圈校正它增加了PQH红色右侧图形失会聚。图10显示出PQH红色右侧图形失会聚。在这种类型的失会聚中，当两条洋红线在显示屏幕的左边和右边竖直地被显示的时候，如图中所示，洋红线的红色分量R(实线)转向右侧而蓝色分量(虚线)转向左侧。分量R和B倾向于向着显示屏的角落显著地发散。在图中可看到，D1是红色分量R和蓝色分量B分开最远的距离，并且PQH红色右侧图形失会聚的严重性可用这个距离D1来表示。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种在近几年中已经变得流行的、有纯平屏幕和大偏转角度的类型的彩色CRT，尤其是提供一种具有优异的图象质量的彩色CRT，这种彩色CRT通过利用磁铁校正光栅区域的顶端和底端的枕形畸变来校正会聚。

为达到上述目的，本发明的彩色CRT有以下结构。一种彩色阴极射线管(CRT)使用自会聚方法，它具有用于校正顶端/底端枕形畸变的磁铁，并且包括下列部件。一个垂直偏转线圈产生桶形畸变的第一校正场。一个四极线圈被布置在一个偏转线圈的更靠近电子枪的一侧，并且产生第二校正场校正YH桶形失会聚。这里，第二校正场的强度依据作用在由电子枪发射的电子束上的垂直偏转量而变化。

如果使用了上述结构，由磁铁产生的PQV桶形失会聚能被校正。不能在相关技术中校正的YH枕形失会聚被过度校正到YH桶形失会聚，然后这种失会聚能用四极线圈校正。同时，当垂直偏转场桶形畸变时产生的PQH红色右侧图形失会聚也能被校正。

为了使垂直偏转场畸变成桶形，可以使用下列结构。垂直偏转线圈包括串联连接的第一线圈部分和第二线圈部分。第一线圈部分中的线圈截面具有比第二线圈部分中的线圈截面大的绕线角度。第一和第二线圈部分被分别地并联连接到第一和第二阻抗元件，并且通过使第二阻抗元件的阻抗大于第一阻抗元件的阻抗，第一校正场可以畸变成桶形。或者，通过使第二线圈部分中的匝数多于第一线圈部分中的匝数，第一校正场可以畸变成桶形。

另外，四极线圈优选具有下列的结构。三个水平排列的电子束由电子枪发射。这里，第二校正场可能由四极线圈产生，以便给三个水平排列的电子束的每一个外面的电子束作用一个向内的水平力。当作用到电子束上的垂直偏转量是最大值时，作用到电子束上的第二校正场的强度是最大值，当电子束经历的垂直偏转量是零时，其强度是最小值。而且，四极线圈可能通过外部电路被连接到垂直偏转线圈上。外部电路包括一个串联电路，其中两个电阻器串联连接，两个二极管每一个都有一个阴极分别地连接到串联电路的任何一端，还有两个变阻器各自在一端分别地被连接到两个二极管中的一个的阳极，在另一端连接到四极线圈的一端。这里，四极线圈的另一端可能被连接到在串联电路中两个电阻器的连接节点上，并且串联电路可能被串联连接到垂直偏转线圈上。另外，四极线圈可能包括两个串联连接的线圈。这两个线圈的每一个都被缠绕在两个U形磁心中的一个上。U形磁心被设置成对应端极性相反，并且电子束通过相对的U形磁心之间。

此外，当垂直偏转场畸变成桶形时产生的VCR失会聚能通过利用下列结构被校正。CRT可以包括一个彗形象差校正线圈，此线圈被布置在偏转线圈的更靠近电子枪一侧，并且用于产生第三校正场来校正垂直彗形象差残留(VCR)失会聚。这里，第三校正场的强度可能依据作用到电子束上的垂直偏转量而改变。而且，通过第三校正场作用到电子束上的力可能被作用到与垂直偏转相同的方向上。作用到外部电子束上的力可能是相等强度，而作用到中心电子束上的力比作用到外部电子束上的力更大。当作用到电子束上的垂直偏转量最大时，作用到电子束上的第三校正场的强度也是最大值，当电子束经历的垂直偏转量是零时，此强度是最小值。彗形象差校正线圈可以包括两个串联连接的线圈，并且被串联连接到垂直偏转线圈上。两个线圈的每一个都被缠绕在两个U型磁心中的一个上。两个U型磁心被相对设置，并且电子束通过两个相对的U型磁心之间。

另外，可以使用像下列这样的结构。彩色阴极射线管(CRT)使用一个自会聚方法，它具有用于校正顶端/底端枕形畸变的磁铁，并且包括下列特征。一个正常的或者强磁性的磁性物质被布置在垂直偏转线圈的更靠近玻璃管壳的外部表面的一边，以便使垂直偏转场畸变成桶形。一个四极线圈被布置在偏转线圈的更靠近电子枪的一边，以便通过产生第二校正场来校正YH桶形失会聚。第二校正场的强度依据作用到由电子枪发射的电子束上的垂直偏转量而变化。即使使用这样的结构，垂直偏转场仍然能畸变成桶形，因此失会聚仍然能按上述方法被校正，只要这样的结构包括一个四极线圈和一个彗形象差校正线圈即可。

按照本发明的一个方面，提供一种使用自会聚方法并且具有用于校正顶端/底端枕形畸变的磁铁和用于发射三个水平排列的电子束的电子枪的彩色阴极射线管，其特征在于，该彩色阴极射线管包括：

(a)一个用于产生桶形畸变的第一校正场的垂直偏转线圈，该垂直偏转线圈包括串联连接的第一线圈部分和第二线圈部分，第一线圈部分的线圈截面的绕线角度大于第二线圈部分中的线圈截面的绕线角度；

(b)一个四极线圈，它被布置在偏转线圈的更靠近电子枪的一边，用于产生第二校正场来校正YH桶形失会聚，第二校正场的强度依据作用于电子束上的垂直偏转量而变化，其中

第二校正场由一个四极线圈产生，以便给三个水平排列的电子束的每一个外部电子束作用一个向内的水平力，

当作用到电子束上的垂直偏转量达到最大值时，作用到电子束上的第二校正场的强度达到最大值，并且当电子束经历的垂直偏转量是零时，此强度达到最小值；和

(c)彗形象差校正线圈，它被布置在偏转线圈的更靠近电子枪的一边，用于产生第三校正场来校正垂直彗形象差残留失会聚，其中：

第三校正场的强度依据作用在电子束上的垂直偏转量而变化，

通过第三校正场作用在电子束上的力作用在与垂直偏转相同的方向上，

作用在外部电子束上的力是等强度的，而作用在中心电子束上的力比作用在外部电子束上的力更大，并且

当作用在电子束上的垂直偏转量达到最大时，作用在电子束上的第三校正场的强度达到最大值，并且当电子束经历的垂直偏转量是零时，此强度达到最小值。

按照本发明的另一个方面，提供一种使用自会聚方法并且具有用于校正顶端/底端枕形畸变的磁铁和用于发射三个水平排列的电子束的电子枪的彩色阴极射线管，其特征在于，该彩色阴极射线管包括：

(a)一个磁性物质，它是普通磁性物质和强磁性物质中的一种，被布置在垂直偏转线圈的更靠近玻璃管壳外部表面的一边，以便使垂直偏转场畸变成桶形；

(b)一个四极线圈，它被布置在偏转线圈的更靠近电子枪的一边，用于通过产生第二校正场来校正YH桶形失会聚，第二校正场的强度依据作用在电子束上的垂直偏转量而变化，其中

第二校正场由一个四极线圈产生，以便给三个水平排列的电子束的每一个外部电子束作用一个向内的水平力，

当作用到电子束上的垂直偏转量达到最大值时，作用到电子束上的第二校正场的强度达到最大值，并且当电子束经历的垂直偏转量是零时，此强度达到最小值；和

(c)彗形象差校正线圈，它被布置在偏转线圈的更靠近电子枪的一边，用于产生第三校正场来校正垂直彗形象差残留失会聚，其中：

第三校正场的强度依据作用在电子束上的垂直偏转量而变化，

通过第三校正场作用在电子束上的力作用在与垂直偏转相同的方向上，

作用在外部电子束上的力是等强度的，而作用在中心电子束上的力比作用在外部电子束上的力更大，并且

当作用在电子束上的垂直偏转量达到最大时，作用在电子束上的第三校正场的强度达到最大值，并且当电子束经历的垂直偏转量是零时，此强度达到最小值。

按照本发明的再一个方面，提供一种使用自会聚方法并且具有用于校正顶端/底端枕形畸变的磁铁和用于发射三个水平排列的电子束的电子枪的彩色阴极射线管，其特征在于，该彩色阴极射线管包括：

(a)一个用于产生桶形畸变的第一校正场的垂直偏转线圈；

(b)一个四极线圈，它被布置在偏转线圈的更靠近电子枪的一边，用于产生第二校正场来校正YH桶形失会聚，第二校正场的强度依据作用在电子束上的垂直偏转量而变化，其中

第二校正场由一个四极线圈产生，以便给三个水平排列的电子束的每一个外部电子束作用一个向内的水平力，

当作用到电子束上的垂直偏转量达到最大值时，作用到电子束上的第二校正场的强度达到最大值，并且当电子束经历的垂直偏转量是零时，此强度达到最小值；和

(c)彗形象差校正线圈，它被布置在偏转线圈的更靠近电子枪的一边，用于产生第三校正场来校正垂直彗形象差残留失会聚，其中：

第三校正场的强度依据作用在电子束上的垂直偏转量而变化，

通过第三校正场作用在电子束上的力作用在与垂直偏转相同的方向上，

作用在外部电子束上的力是等强度的，而作用在中心电子束上的力比作用在外部电子束上的力更大，并且

当作用在电子束上的垂直偏转量达到最大时，作用在电子束上的第三校正场的强度达到最大值，并且当电子束经历的垂直偏转量是零时，此强度达到最小值。

附图说明

从结合附图对本发明的特定实施例所做的以下描述，本发明的这些和其他目的、优点和特征将变得清楚明了。在附图中：

图1是一个曲线图，它显示出垂直偏转场沿着水平轴H的水平分量的强度变化以及通过水平分量施加在电子束上的力；

图2显示出PQV枕形失会聚；

图3是一个曲线图，它显示出在垂直偏转场的桶形畸变被削弱之前和之后垂直偏转场的水平分量的变化以及垂直偏转场的桶形畸变被削弱后通过水平分量施加在电子束上的力；

图4显示出YH枕形失会聚；

图5是一个在日本专利特开8-98193中公开的从显示屏前面看到的四极线圈的视图。

图6是一个从显示屏前面看到的已经安装磁铁的偏转线圈的视图；

图7显示出由磁铁产生的磁力线以及通过磁力线施加在电子束上的力；

图8是一个曲线图，它显示出由磁铁产生的磁场沿着水平轴H的水平分量的强度变化以及通过水平分量施加到电子束上的力；

图9显示出PQV桶形失会聚；

图10显示出PQH红色右侧图形失会聚；

图11是本发明的实施例中的监视器显象管的剖面图，这是沿包括显象管轴Z的水平面得到的；

图12是本发明的实施例中的监视器显象管的偏转线圈的垂直剖视图，此剖面包括显象管轴Z；

图13是从显示屏前面看到的本发明的实施例中的垂直偏转线圈的视图；

图14是本发明的实施例中的垂直偏转线圈的透视图；

图15是一个电路图，它显示出一个垂直偏转线圈24、一个彗形象差校正线圈19和一个四极线圈18；

图16是从显示屏前面看到的彗形象差校正线圈19的视图；

图17是从显示屏前面看到的四极线圈18的视图；

图18显示出由水平轴H和垂直轴V跨越的平面；

图19显示出由大绕线角度的线圈截面产生的磁场的磁通量；

图20显示出由小绕线角度的线圈截面产生的磁场的磁通量；

图21显示出YH桶形失会聚；

图22显示出VCR失会聚；

图23是从显示屏前面看到的利用一个E型磁心的彗形象差校正线圈48的视图；

图24是从显示屏前面看到的本发明的实施例中的监视器显象管中的偏转线圈的视图；

图25是包括显象管轴Z的偏转线圈55的垂直剖面图；和

图26是在垂直于垂直偏转线圈的显象管轴Z的横截面中第一象限的放大剖视图。

具体实施方式

下面描述的本发明的实施例涉及一个具有100度的偏转角度和4∶3的宽高比的19英寸纯平屏幕显示监视器。此后这个设备被称为“监视器”。

第一个实施例

下面将结合附图对本发明的第一个实施例中的一个监视器15进行描述。监视器15的结构

附图11是这个实施例中的监视器15的剖面图，此剖面是在包括显象管轴Z的水平面上得到的。在此图中，监视器15包括一个玻璃管壳16，一个偏转线圈17和一个电子枪20，并且有用于校正失会聚的一个四极线圈18和一个彗形象差校正线圈19。可注意到四极线圈18和彗形象差校正线圈19共用同样的磁心，正如后面所描述的那样。

偏转线圈17

图12是包括显象管轴Z的偏转线圈17的垂直剖面图。偏转线圈17包括一个水平偏转线圈21、磁铁22，一个绝缘框架23、一个垂直偏转线圈24和一个铁氧体线圈25。每一个磁铁22的尺寸为40.0mm×10.0mm×5.0mm，并且有0.04T(特斯拉)的表面磁通量密度。磁铁22被用来校正顶端/底端枕形畸变。

垂直偏转线圈24

图13是从显示屏前面看到的垂直偏转线圈24的视图。垂直偏转线圈24被分成东和西线圈E和W，它们被布置在垂直轴V的两边，并且这些E和W线圈每一个都进一步地由内部和外部线圈形成。换句话说，E线圈由一个外部E线圈26和一个内部E线圈27形成，而W线圈由一个外部W线圈29和一个内部W线圈28形成。图14是E线圈的透视图。如图中所示，内部和外部E线圈26和27在各自的末端有引线30和31，以及32和33。电流通过这些引线30-33提供。图15是一个垂直偏转线圈24、彗形象差校正线圈19和四极线圈18的电路图。垂直偏转线圈的每一个E和W线圈的总匝数是98，形成这些线圈的内部和外部线圈26到29每一个都有49匝。阻尼电阻器被并联连接到这些内部和外部线圈26到29的每一个上。被并联连接到内部线圈27和28上的阻尼电阻器每一个都有100Ω的电阻，而被并联连接到外部线圈26和29上的阻尼电阻器每一个都有4Ω的电阻。这里，垂直偏转线圈24被串联连接到彗形象差校正线圈19，并且也通过外部电路34被串联连接到四极线圈18上。

彗形象差校正线圈19

图16是从显示屏前面看到的彗形象差校正线圈19的视图。彗形象差校正线圈19被缠绕在一对U形磁心41和42上，U形磁心41和42在靠近电子枪20一边被相对布置在偏转线圈17的顶端和底端。彗形象差校正线圈19被缠绕在每一个U形磁心41和42上93匝。而且，彗形象差校正线圈19被连接成：U形磁心41和42的每一个的对应端通常有相同的极性。

四极线圈18

如图15所示，四极线圈18通过外部电路34被连接到垂直偏转线圈24上。外部电路34包括具有两个电阻器35和36的串联电路，并且肖特基二极管37和40的阴极被分别地连接到串联电路的每一端。每一个可变电阻器38和39的一端分别地被连接到二极管37和40的阳极上，而另一端通过四极线圈18被连接到电阻器35和36的中间连接点上。这里，电阻器35和36有相同的阻值。

图17是从显示屏前面看到的四极线圈18的视图。四极线圈18，如同彗形象差校正线圈19那样，被缠绕在U形磁心41和42上，在每一种情况下匝数都是70。电流通常以相同的方向流过四极线圈18，因为由二极管37和40进行了整流。这样通常引起四极线圈18产生一个像在图17中所示的磁场，由此将水平力在与相关技术中描述的四极线圈4的相反方向中作用到每一个电子束B和R上(那是一个向内的而不是向外的力)。

绕线角度

由水平轴H和垂直轴V跨越形成的给定平面被分成四个象限。在水平轴和连接原点O到此平面的第一象限中绕组(线圈)上的各点的线之间形成的角度被称为垂直偏转线圈24的绕线角度。对应于给定绕线角度的一个区域就是由第一象限中的此绕线角度决定的一个线圈截面，以及在第二到第四象限的每一个中与在第一象限中的线圈截面对称的线圈截面。图18显示出一个由水平轴H和垂直轴V跨越的平面。在图18中线圈截面43到46的绕线角度被给做一个角度θ，它是在(1)一条连接在第一象限中的线圈截面43到原点O的直线47和(2)水平轴H之间形成的。在此图中，符号‘’给予线圈截面43和44，表示电流在电子枪20的方向上从屏幕流过这些截面，而符号‘⊙’给予线圈截面45和46，表示电流在相反的方向上即从电子枪20到屏幕的方向上流过这些截面。通常，电流在一个方向上流过被布置在垂直偏转线圈的第一和第二象限中的线圈，并且以相反的方向流过被布置在第三和第四象限中的线圈。

图19显示出由大绕线角度的线圈截面(换句话说就是在外部线圈26和29中的线圈截面)产生的磁场的磁通量。如图中所示，由大绕线角度的线圈截面产生的磁场畸变成枕形。同时，图20显示出由小绕线角度的线圈截面(换句话说就是在内部线圈27和28中的线圈截面)产生的磁场的磁通量。如图中所示，由小绕线角度的线圈截面产生的磁场畸变成桶形。为了准确起见，具有60度或者更大的绕线角度的线圈截面将产生一个枕形畸变的磁场，而具有比这个角度更小的绕线角度的线圈截面将产生一个桶形畸变的磁场。

PQV桶形失会聚的校正

在本实施例的显示监视器15中，并联连接到内部线圈27和28的阻尼电阻器每一个都有100Ω的阻值，而并联连接到外部线圈26和29的阻尼电阻器每一个都有4Ω的阻值。结果，由内部线圈27和28产生的磁场比由外部线圈26和29产生的磁场更强。换句话说，由小绕线角度的线圈截面产生的磁场比由大绕线角度的线圈截面产生的磁场更强。因为由小绕线角度的线圈截面产生的磁场畸变成桶形，这样最终意味着由垂直偏转线圈24产生的垂直偏转场的桶形畸变更强。结果，作用到电子束上的力Fb、Fg和Fr的差异增大，如图1所示，从而校正了PQV桶形失会聚。

然而，如果垂直偏转场的桶形畸变这样被增强，YH枕形失会聚将被矫枉过正，并且产生YH桶形失会聚、PQH红色右侧图形失会聚和VCR失会聚。YH桶形失会聚和PQH红色右侧图形失会聚通过四极线圈18被校正，VCR失会聚通过彗形象差校正线圈19被校正。这个过程将在下面描述。

YH桶形失会聚的校正

如果垂直偏转场的桶形畸变按上述方式增强，就会产生YH桶形失会聚。图21显示出YH桶形失会聚。当洋红线竖直地显示在水平轴中心的时候，垂直偏转场的桶形畸变的影响引起了洋红线的红色分量R和蓝色分量B发散到左边和右边，它们越是接近屏幕的顶端和底端越是远离水平轴H。在屏幕的极顶端和极底端，分量R和B被一个大约等于0.6mm的距离D2分开。这个失会聚的程度能通过四极线圈18被校正。如图17所示，由四极线圈18产生的磁场将一个向内的水平力作用到每一个电子束R和B上，这个力与垂直偏转同步。然而，对电子束G上没有什么影响。结果，当垂直偏转角度更大时电子束R和B受到一个更强的向内的力。这意味着红色分量R和蓝色分量B将移到一起，从而消除YH桶形失会聚。

PQH红色右侧图形失会聚的校正

由于垂直偏转场的强桶形畸变而产生的PQH红色右侧图形失会聚也能利用四极线圈18被校正。在本实施例中，在被四极线圈18校正之前，PQH红色右侧图形失会聚的大小是如图10中所示的距离D1，这里大约是1.1mm。在本实施例的彩色CRT中的四极线圈18在显示屏左边和右边比在显示屏中心能校正大约两倍多的YH失会聚(红色和蓝色分量相对于水平方向的发散)。结果，距离D1大约是距离D2尺寸的两倍，从而能使YH桶形失会聚和PQH红色右侧图形失会聚同时地被四极线圈18校正。

VCR失会聚

VCR失会聚利用彗形象差校正线圈19被校正。图22显示出VCR失会聚。当白线沿着显示器顶端和底端被水平地显示时，红色和蓝色分量R和B相匹配，但是绿色分量G相对于其他两个分量发散。这种失会聚被称为VCR失会聚，其中红色和蓝色分量R和B在绿色分量G的外侧被显示。越靠近显示屏的顶端和底端，VCR失会聚越显著，并且在屏幕的中心部分是不可见的。彗形象差校正线圈19产生一个枕形畸变场，如在图18中所示，从而校正VCR失会聚。换句话说，因为由彗形象差校正线圈19产生的场畸变成枕形，依据Fleming定律，电子束G受到一个在平行于垂直偏转方向的方向中最大的力。电子束R和B也受到同样平行于垂直偏转方向的力，但是这个力比施加在电子束G上的力小。而且，因为彗形象差校正线圈19接收一个垂直偏转电流用于产生一个磁场，所以当垂直偏转角度更大时施加在电子束R和B上的力与施加在电子束G上的力之间的差异更大，并且，相反地，当垂直偏转角度更小时差异更小。彗形象差校正线圈19这样校正VCR失会聚。

通过调整用于形成垂直偏转线圈的每一个内部和外部线圈的阻尼电阻器来增强垂直偏转场的桶形畸变，并且更进一步地用由四极线圈18和彗形象差校正线圈19产生的作用与之组合，能够使在大偏转角度和纯平屏幕的彩色CRT中产生的失会聚，特别是在这样的彩色CRT中由磁铁产生的失会聚，得到校正。

如前面所描述的，由磁铁产生的磁场引起的YH枕形失会聚太严重了以至于不能通过四极线圈18校正。然而，如果垂直偏转场的桶形畸变被增大，从而将失会聚改变成为YH桶形失会聚，失会聚能被降低到用四极线圈18校正的程度。这意味着，最终，任何形式的失会聚都能通过在本说明书中描述的设备而被校正。

如果使用E形磁心而不是U形磁心的彗形象差校正线圈，也能达到对于上面描述的那些相似作用。图23是从显示屏前面看到的使用E形磁心的彗形象差校正线圈48的视图。在此图中，彗形象差校正线圈48包括一对E形磁心53和54和被缠绕在E形磁心53和54上的线圈49到52。彗形象差校正线圈48被布置在偏转线圈17的更靠近电子枪20的一边。彗形象差校正线圈48产生一个类似于由彗形象差校正线圈19产生的枕形磁场，从而校正VCR失会聚。

一个使用E形磁心的四极线圈能够达到上面描述的那些类似的作用。此外，四极线圈和彗形象差校正线圈也可以共用相同的E型磁心。

第二个实施例

在第一个实施例中，对于垂直偏转线圈的每一个内部和外部阻尼电阻器的调整增强了垂直偏转场的桶形畸变。然而，在第二个实施例中，垂直偏转场的桶形畸变通过在偏转线圈上安装一个透磁合金而被增强。

在第二个实施例中，除了垂直偏转线圈的结构和添加透磁合金之外，监视器结构与在第一个实施例中的监视器一样。在第一个实施例中，垂直偏转线圈被分成外部和内部线圈，但是在第二个实施例中，它仅仅由两个线圈形成：一个东线圈E和一个西线圈W。透磁合金的尺寸是5.0mm×25.0mm，并且被安装在偏转线圈的内表面，安装位置在基准线的电子枪一边15.0mm-20.0mm之间。

图24是从显示屏前面看到的在第二个实施例的监视器中偏转线圈55的视图。偏转线圈55有安装在绝缘框架58的上下边缘的磁铁56，而且透磁合金59被安装在绝缘框架58的由形成在水平偏转线圈57中的开孔暴露的部分上。图25是包括显象管轴Z的偏转线圈55的垂直截面。透磁合金59被安装在绝缘框架58的表面上，在基准线60靠近电子枪一边，距离基准线60在15.0mm-20.0mm之间的位置。基准线60垂直于显象管轴Z，并且是一条包括偏转中心的直线。垂直偏转场的桶形畸变被透磁合金59增强，能够使失会聚按照与第一个实施例相似的方式被校正。

应当指出的是，透磁合金59只需要被布置成比垂直偏转线圈更靠近玻璃管壳的外表面，并且可以例如被布置在绝缘框架和垂直偏转线圈之间。此外，除了透磁合金之外的磁物质也能被用来达到上述作用，只要它具有正常的或者强的磁性即可。

本发明已经参照上述实施例进行了描述，但是并不局限于这里描述的结构。也可以采用下列的改进结构。

改进结构

垂直偏转场的桶形畸变能通过调整垂直偏转线圈的绕组分布而被增强。换句话说，如果大绕线角度的线圈截面有比小绕线角度的线圈截面更少的匝数，则垂直偏转场的桶形畸变能被增强。

图26是在垂直于垂直偏转线圈的显象管轴Z的平面的横截面中的第一象限的放大示意图。垂直偏转线圈的线圈截面61是在从原点O有24.0mm半径的弧线62和从点O’有19.0mm半径的弧线63之间的区域中，点O’通过从原点O沿着垂直轴V在正方向上移动3mm确定。有30°或者更小的绕线角度的线圈截面61的一部分(图中的阴影部分)显著地加宽。缠绕在垂直偏转线圈上的匝数总计是98，并且这些匝数与横截面6 1的宽度成比例地被分布。垂直偏转线圈的第二、第三和第四象限有与第一象限对称的形状。

如果绕组分布这样实施，在有小绕线角度的区域中匝数被增加，从而增强了垂直偏转场的桶形畸变。结果，如果有上述特性的四极线圈和彗形象差校正线圈被一起使用，就能获得本发明的效果。

此外，实施例是参照有100°偏转角度、4∶3宽高比的纯平屏幕的19英寸监视器来描述的，但是有不同屏幕尺寸、偏转角度、宽高比或者屏幕曲率的监视器也可以利用本发明的结构被校正，只要由这样的监视器遭受的失会聚归因于磁铁即可。

尽管已参照附图以举例方式对本发明进行了全面描述，但还要注意到各种改变和改进对于本领域技术人员来说也将是明显的。因此，除非这些改变和改进脱离了本发明的范围，否则它们应当被视为包括在本发明内。

Claims (9)

1.一种使用自会聚方法并且具有用于校正顶端/底端枕形畸变的磁铁和用于发射三个水平排列的电子束的电子枪的彩色阴极射线管，该彩色阴极射线管包括：

(a)一个用于产生桶形畸变的第一校正场的垂直偏转线圈，该垂直偏转线圈包括串联连接的第一线圈部分和第二线圈部分，第一线圈部分的线圈截面的绕线角度大于第二线圈部分中的线圈截面的绕线角度，其中，具有小绕线角度的线圈截面所产生的磁场强于具有大绕线角度的线圈截面所产生的磁场，并且具有小绕线角度的线圈截面所产生的磁场畸变成桶形；

(b)一个四极线圈，它被布置在偏转线圈的更靠近电子枪的一边，用于产生第二校正场来校正YH桶形失会聚，第二校正场的强度依据作用于电子束上的垂直偏转量而变化，其中

第二校正场给三个水平排列的电子束的每一个外部电子束作用一个向内的水平力，

当作用到电子束上的垂直偏转量达到最大值时，作用到电子束上的第二校正场的强度达到最大值，并且当电子束经历的垂直偏转量是零时，此强度达到最小值；和

(c)彗形象差校正线圈，它被布置在偏转线圈的更靠近电子枪的一边，用于产生第三校正场来校正垂直彗形象差残留失会聚，其中：

第三校正场的强度依据作用在电子束上的垂直偏转量而变化，

通过第三校正场作用在电子束上的力作用在与垂直偏转相同的方向上，

作用在外部电子束上的力是等强度的，而作用在中心电子束上的力比作用在外部电子束上的力更大，并且

当作用在电子束上的垂直偏转量达到最大时，作用在电子束上的第三校正场的强度达到最大值，并且当电子束经历的垂直偏转量是零时，此强度达到最小值。

2.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中：

第一和第二线圈部分被各自并联连接到第一和第二阻抗元件，并且通过使第二阻抗元件的阻抗大于第一阻抗元件的阻抗，第一校正场畸变成桶形。

3.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中：

四极线圈通过外部电路被连接到垂直偏转线圈，外部电路包括(1)一个串联电路，其中两个电阻器串联连接，(2)两个二极管，每一个都有一个阴极分别地连接到串联电路的任一端，和(3)两个可变电阻器，每一个分别在一端被连接到两个二极管中的一个的阳极上，在另一端连接到四极线圈的一端上，

四极线圈的另一端被连接到在串联电路中两个电阻器的连接节点上，并且

串联电路被串联连接到垂直偏转线圈上。

4.根据权利要求3的彩色阴极射线管，其中：

四极线圈包括两个串联连接的线圈，

两个线圈的每一个都被缠绕在两个U形磁心中的一个上，

该两个U形磁心被相对设置且各自的对应端极性相反，

电子束通过相对的U形磁心之间。

5.根据权利要求1的彩色阴极射线管，其中，彗形象差校正线圈包括两个串联连接的线圈，并且被串联连接到垂直偏转线圈上，

两个线圈的每一个都被缠绕在两个U形磁心的一个上，

两个U形磁心被相对地设置，并且

电子束通过两个相对的U形磁心之间，

其中，彗形象差校正线圈的作用使得两个U形磁心的对应端的极性相同。

6.一种使用自会聚方法并且具有用于校正顶端/底端枕形畸变的磁铁和用于发射三个水平排列的电子束的电子枪的彩色阴极射线管，其特征在于，该彩色阴极射线管包括：

(a)一个磁性物质，它是普通磁性物质和强磁性物质中的一种，被布置在垂直偏转线圈的更靠近玻璃管壳外部表面的一边，以便使垂直偏转场畸变成桶形；

(b)一个四极线圈，它被布置在偏转线圈的更靠近电子枪的一边，用于通过产生第二校正场来校正YH桶形失会聚，第二校正场的强度依据作用在电子束上的垂直偏转量而变化，其中

第二校正场给三个水平排列的电子束的每一个外部电子束作用一个向内的水平力，

当作用到电子束上的垂直偏转量达到最大值时，作用到电子束上的第二校正场的强度达到最大值，并且当电子束经历的垂直偏转量是零时，此强度达到最小值；和

(c)彗形象差校正线圈，它被布置在偏转线圈的更靠近电子枪的一边，用于产生第三校正场来校正垂直彗形象差残留失会聚，其中：

第三校正场的强度依据作用在电子束上的垂直偏转量而变化，

通过第三校正场作用在电子束上的力作用在与垂直偏转相同的方向上，

作用在外部电子束上的力是等强度的，而作用在中心电子束上的力比作用在外部电子束上的力更大，并且

当作用在电子束上的垂直偏转量达到最大时，作用在电子束上的第三校正场的强度达到最大值，并且当电子束经历的垂直偏转量是零时，此强度达到最小值。

7.根据权利要求6的彩色阴极射线管，其中，四极线圈通过外部电路被连接到垂直偏转线圈上，外部电路包括(1)一个串联电路，其中两个电阻器串连连接，(2)两个二极管，每一个都有一个阴极分别地连接到串联电路的任一端，和(3)两个可变电阻器，每一个在一端分别连接到两个二极管中的一个的阳极上，在另一端连接到四极线圈的一端，

四极线圈的另一端被连接到在串联电路中两个电阻器的连接节点上，并且串联电路被串联连接到垂直偏转线圈上。

8.根据权利要求7的彩色阴极射线管，其中，四极线圈包括两个串联连接的线圈，

两个线圈的每一个都被缠绕在两个U形磁心中的一个上，

该两个U形磁心被相对设置且各自的对应端极性相反，

电子束通过相对的U形磁心之间。

9.根据权利要求6的彩色阴极射线管，其中，彗形象差校正线圈包括两个串联连接的线圈，并且被串联连接到垂直偏转线圈上，

两个线圈的每一个都被缠绕在两个U形磁心的一个上，

两个U形磁心被相对地设置，并且

电子束通过两个相对的U形线圈之间，

其中，彗形象差校正线圈的作用使得两个U形磁心的对应端的极性相同。

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