CN1009323B - 有慧形象差矫正的彩色显像管 - Google Patents

Abstract

彩色电视显像管包括在真空外壳中的电子枪系统(5)，用以产生三个电子束，此三个电子束的轴在一个平面内，并在显示屏10上会紧，此显示屏在外壳的壁上，显像管工作时这三个电子束被偏转，在互相垂直的两个方向扫描所说的显示屏。电子枪系统(5)有些矫正元件，以使电子束在显示屏上扫描出的光栅尽可能地重合，这些矫正元件由用离导磁率材料做成的环形元件34组成，它们被环绕两个外边的电子束放置。此外，用高导磁率材料做成的矫形元件(38，38″，38★∴)放在后面的位置环绕中心电子束置放，以便把垂直轴两端的和拐角处的■■形象差的误差矫正到相同的数值。另一个元件最好放置在电子枪聚焦隙的区域或其前面。

Description

本发明涉及一种彩色显像管，此彩色显像管的真空外壳内装有一字形排列的能产生三个电子束的电子枪系统，这三个电子束的轴在一个平面内，并在显示屏上聚焦，此显示屏是在外壳的壁上，这三个电子束在显像管工作时，被第一和第二偏转场偏转，在两个互相垂直的方向上扫过所说的显示屏，所说的电子枪系统带有场矫形器，以使电子束在显示屏上扫描出的光栅尽可能地重合，所说的场矫形器由导磁性材料做的元件组成，这些元件环绕两个外边的电子束，并放在临近显示屏的电子枪系统的终端。

美国专利说明书4，196，370和4，396，862披露了这种类型的一种彩色显像管，在有一字形电子枪系统的彩色显像管中经常遇到的问题是所谓行和场慧形象差的误差。由于三个电子束在显示屏上扫描出的光栅在空间上是不同的，所以这种误差就成为最主要的了。这是因为外边电子束的偏离位置分别与水平偏转场和垂直偏转场有关。上文提到的专利说明书概括了许多专利，其中给出许多不完善的解决办法。这些解决办法包括使用场矫正器。这些场矫正器是安装在电子枪系统末端的导磁的和/或屏蔽磁场的环或板，用以在电子束通道上局部地加强或削弱一个偏转场或同时加强或削弱两个偏转场。

彩色显像管可以使用多种类型的偏转组件来偏转电子束。这些偏转组件可以与有一字形电子枪系统的管子组合在一起形成自会聚。常用的一种偏转组件是所谓混合式的偏转组件。它包括一个马鞍形行偏转线圈和环形场偏转线圈。由于受到绕制场偏转线圈所用工艺的限制， 想使线圈完全自会聚是不可能的。通常是这样选择绕线的分布，使其保留一定的会聚误差，即所谓场慧形象差。对外边电子束形成的较大光栅（垂直）来说，此慧形象差的误差与中心电子束的相比变得非常显著了。中心电子束的垂直偏转比外边电子束小。综上所述，特别是在上文提到的美国专利说明书4196370中，这种慧形象差的误差可以用由高导磁率材料（例如镍铁高导磁率合金）制成的元件环绕外边电子束来矫正。边缘场在外边电子束的区域受到这些元件轻微屏蔽，导致这些电子束的偏转略有减少，从而减少了场慧形象差的误差。美国专利说明书4，396，862描述了在上述元件之间可安排垂直于一字形平面的棒形或条形元件，用于对专门的光栅图形提供慧形象差矫正。

这种矫正本身也存在问题，即场慧形象差（Y-慧形象差）的矫正是多向异性的。也就是说在拐角处的矫正比在垂直轴末端的矫正小。这是在电子束垂直位移时，由于行偏转线圈的正“透镜”作用（与行偏转近似成平方关系）造成的。（场偏转线圈有相应的透镜作用，但对多向异性效应却无作用。）在线圈中采用适宜的绕线分布来消除这样多向异性的Y-慧形象差的误差是很麻烦的事情，还经常引入多向异性的X-慧形象差。

本发明的目的是提供一种显像管，能把在垂直轴上和在拐角处的场慧形象差的误差矫正得大小相等，而无须改变线圈的绕线分布。

为此，在开头段中所述的这种显像管的特征在于，这些元件放在显示屏附近电子枪系统的末端，对场慧形象差的误差进行“过矫正”，这些场矫形器是由另外元件组成，此元件放在离开所说末端，在电子枪系统区域环绕中心电子束的位置上，并与所说末端上的那些另件相反地进行工作。

本发明是基于这样的认识，即各向异性的Y-慧形象差的问题能够适当地利用各向异性的Y-慧形象差的Z轴相关性来解决。

此相关性的意思是，由于慧形象差的矫正是用由行偏转线圈构成 的“透镜”在较大的距离（Z方向）上实现的，所说的“透镜”的作用变得更有效，以致此慧形象差的矫正带来了更严重的各向异性特征。借助置于电子枪末端并环绕外面电子束的慧形象差矫正装置，使慧形象差过补偿到这样大的程度，以至于连在拐角处都被过矫正。而且在垂直轴上的慧形象差也被严重地过矫正。此矫正是各向异性的。由于在距“透镜”更大的距离上使用反慧形象差的矫正，产生更强的各向异性的反矫正。如果在变得各向异性的拐角处没有慧形象差，由于加上了这种更强的各向异性的反矫正，正垂直轴上的慧形象差就能减少至零。在垂直轴和拐角处的慧形象差被矫正到同样大小。

在上述美国专利说明书4，196，370和4，396，862中，各向异性的Y-慧形象差的还没有被承认，而通过适当采用各向异性的Y-慧形象差的Z轴相关性来解决这个问题也没有被认可。在这些专利说明书中也没有描述将场矫形器元件置于与显示屏相距不同距离处的安排。

另外的元件可有环形的基本形状，并可环绕带孔电极隔板上的中心孔安装。然而此另外元件的定位受到一些限制。如下文所述，按照本发明的优选实施例，当此另一元件由两条导磁性材料的带子组成，此两条导磁性材料的带子在中心电子束轴的周围，平行地并与电子束轴平面对称延伸时，此另一元件的定位自由度更大。

按照本发明的另一实施例，当这两条带的末端有向外伸出的凸片时，这两条带的效能在一些情况下可以改善。

这些带可以是单独的元件，也可以是和用导磁性材料做成的杯形的电子枪系统的另件一起形成的组件，这种系统便于安装。

本发明的一个效果较好的一个实施例，其特征是此另一元件被放置在电子束聚焦间隙内或聚焦间隙的前面。由于此另一元件是由导磁性材料做成的环，此环环绕聚焦电极带孔隔板的中心孔安装，所以这是可以实现的。

当此另一元件在那种情况下可以方便地由用导磁性材料做成的环 组成，并且此环安装在对中套筒底的中心孔周围时，邻近显示屏所面对着的电子枪系统末端的场矫形器是由安装在盒形对中套筒有孔的盖子上的二个环组成，在这种情况下本发明的原理被实现。

根据本发明的显像管特别适合同混合型偏转组件组合在一起使用，特别是当组合不涉及到光栅矫正时。

现在，参照附图，通过实施例对本发明作进一步论述。其中

图1是按照本发明显像管的剖开的正投影图。

图2是图1所示显像管的电子枪系统的正投影图。

图3a是通过图2一部分的垂直截面的正视图。

图3b是按照本发明的另一实施例的与图3a相似的截面图。

图3c是按照本发明的又一实施例的与图3a相似的截面图。

图4a、b、c和图4d表示在不同的偏转组件中所产生的场慧形象差。

图4e是说明按照本发明场慧形象差的补偿。

图5a是用示意图表示在普通显像管中偏转后的电子束轨迹。

图5b是用示意图表示在按照本发明的显像管中偏转后的电子束的轨迹。

图6a、b、c和图6d是按照本发明的显像管的不同实施例的电子枪系统的纵截面图。

图1是按照本发明显像管的正投影图。它是有一字形电子枪的彩色电视显像管。在由显示窗2、锥体3和管颈4组成的玻璃外壳1中，管颈内装有能产生三个电子束6、7、8的整个电子枪系统5，这三个电子束的轴在偏转之前在同一个平面内。中心电子束7的轴与管轴9相重合。显示窗2的内面敷有很多三基色荧光粉单元，这些荧光粉 单元可以是点状或线状。每一个三基色单元由一个发兰光的荧光粉单元、一个发绿光荧光粉单元和一个发红光荧光粉单元组成。所有这些三基色荧光粉单元联合构成显示屏10。荫罩11放在显示屏前面，它上面有很多（细长的）孔12以使电子束6、7、8通过，每一个电子束都射到相应的一种颜色的荧光粉单元。三个在同一平面的电子束用图中未绘出的偏转线圈组件偏转。显像管有带连接插头14的管基13。

图2是图1中的彩色电视显像管所用电子枪系统实施例的正投影图。此电子枪系统有一公用的杯形电极20，其中装有三个阴极（图中看不见），和公用的平板形多孔栅极21。其轴在同一平面的三个电子束通过聚焦极22和阳极23聚焦，聚焦极22和阳极23是三个电子束共用的。聚焦板22由三个杯形部件24、25和26组成，部件25和26的开口端联接在一起。部件25与另件24同轴安置。阳极23有一杯形部件27，其底也像其他一些杯形部件一样是带孔的。阳极23还包括一对中套筒28，用以对中管颈内的电子枪系统。为此，对中套筒还带有对中弹簧，图中未示出。电子枪系统的这些电极用支架29和玻璃杆30按通常的方法联结在一起。

对中套筒28的底上有三个孔31，32，和33。杯形场矫正器34置于外边电子束通过的孔31和33周围。例如深6.5mm，外径22.1mm如内径21.6mm的对中套筒在管颈直径为29.1mm的管内。其底上相邻两孔的中心距为6.5mm。这些环形场矫形器34用0.4mm厚镍铁高导磁率合金带材冲制而成。（通常另件一般厚度为0.25mm）。

图3a是通过图2电子枪系统的杯形部件25的垂直截面正视图， 其中电子束轴的平面垂直于图面。两条用导磁性材料，例如镍铁高导磁率合金做成的（细长的）带子对称地放在供中心电子束通过的孔37的两边。

图3b表示与图3a的横截面图类似的，带子35的又一实施例的横截面图，在此情况下每一条带子都有一伸出的凸片。

带子35作为（例如用点焊）固定到聚焦电极22上的单独另件，它产生的慧形象差矫正，与另件34产生的慧形象差矫正在方向上正相反。如果杯形部件24有磁屏蔽作用，并且是用导磁性材料制成，则带子35可用像在杯形部件24上的凸出部分这样的另一种方法来形成。

图3c是图2电子枪系统另一个实施例通过阴极22的不同区域的横截面正视图。在这另一个实施例中没用带35，它们被环绕中心电子束放置的由导磁性材料制成的环形另件38所取代。环形元件38装在附加的带孔隔板39上，此隔板39位于杯形另件25和26之间。

此实施例也受到限制，即这种附加隔板不是可以放在任意位置的、图3a和图3b所示的实施例没有这样的限制。带子35可依据所要达到的效果置于组件22的任意轴向位置。根据图3c所示的实施例能派生出许多方案，如图6所示。

本发明的功能可参照图4来说明。在图4a中分别用实线和虚线表示采用自会聚偏转线圈而不用场矫形器的显像管其外边电子束（红和兰）和中心电子（绿）扫描出的光栅。图中的标记bc指明场慧形象差。用迄今为至已知的方法矫正慧形象差就引起图4b所示的情况。在Y轴（垂直轴或图象中心线）两端场慧形象差是零，但在拐角处仍 然不是零。场慧形象差的过补偿导致图4c所示的情况。

过补偿例如可以用选择图2所示的环形元件34的适当外径尺寸或把它们进一步放到前面来实现。

慧形象差的反向矫正用把元件35或元件38置于电子枪系统尾部的位置来实现。这种“反”慧形象差矫正的效果单独示于图4d中。图4c和图4d所示的矫正的综合结果示于图4e中。本发明的效果清楚地表明：垂直轴上的和拐角处的场慧形象差矫正到一样的大小。

按照图5a和图5b所示，用显像管中的电子束的轨迹，对本发明的方法做详细地描述。图5a是显像管40的纵截面，其中外边的电子束R，B和中心电子束G用通常的方法偏转。标记L表明这样一个位置，在此位置处偏转线圈的“透镜作用”被认为是会聚的。由于在方向上产生改变，外边的电子束相对中心电子束在“透镜”处就产生位移（△Y）。

按照本发明的方法，当在方向上发生改变时，可以确保在透镜处外电子束相对中心电子束没有位移（图5b）。

当使用环形元件，例如元件38，置于带孔隔板的中心孔附近以获得反慧形象差矫正时，除了以前按图3c讨论过的定位方法外，还有不同的把元件定位到适当位置的方法。这些方法中的几种示于图6a、b、c和图6d中，这些图表示适用于本发明显像管的不同的电子枪系统的纵截面图。通过电子束轴的平面即图面。图6a表示象图3c同样的情况：附加的带孔隔板39置于聚焦电板22（G₃）的部件25和26之间，在其中心孔附近装有用导磁性材料制成的环38。如果没有附加隔板39，可在杯形另件24的底41的中心孔周围放一个反慧形象差矫正环38′。此反慧形象差矫正环应和置于特 殊位置的环所起的作用一样。

如图6b所示，另一种方法是在电极部件24和25之间设置一附加隔板42，并在其上装置一个用导磁材料做成的环38′。当杯形部件24没有屏蔽作用时，只有此法是可行的。

当电子枪系统是如图6c所示的多级型时，反慧形象差矫正元件可能放置的位置有较大的变化。虚线表示一个或多个用导磁材料做的环在中心电子束的轴附近可以放置的不同位置。

在大多数情况下，环绕外边电子束的矫正元件34，放得越靠近显示屏越好。为此，可以使用这样一种电子枪系统，此电子枪系统带有像图6d电子枪系统中所示那种特殊式样的对中套筒。在那种情况下，对中套筒28是盒形的，其对着显示屏那边装有盖46。

盖46上有三个孔43，44和45。用导磁性材料制成的环34安装在盖46的外侧供外边电子束通过的孔43和45的地方。对环绕中心电子束放置的用导磁性材料制成的环38来说，它在电子枪系统纵向的最佳位置总是可能找到的。此最佳位置可以是图6d中环38的位置，而环38″示出一个更好的位置。环38′″所指出的位置甚至能够是还要好的位置。通常环绕中心电子束的环的位置在电子枪聚焦间隙47的区域或其前面，也就是说在从部件26到部件27的过渡区域或其前面是非常适宜的。环绕外边电子束的环应固定到对着显示屏方向的前部。

Claims (8)

1、一种彩色显像管，此彩色显像管的真空外壳内装有一字形排列的能产生三个电子束的电子枪系统，这三个电子束的轴在一个平面内，并在显示屏上聚焦，此显示屏是在外壳的壁上，在工作的显像管中，这三个电子束被第一和第二偏转场偏转，在两个互相垂直的方向上扫过所说的显示屏，所说的电子枪系统带有场矫形器，以使电子束在显示屏上扫描出的光栅尽可能重合，所说的场矫形器由导磁性材料做成的元件组成，这些元件排列在临近显示屏所面对着的电子枪系统的终端，并环绕两个外边的电子束放置，其特征是，放在临近显示屏所面对着的电子枪系统末端的这些元件对场慧形象差的误差进行过矫正，并且所述场矫形器还包括另一元件，该另一元件放在电了枪系统的区域中离开所说的末端环绕中心电子束的位置上，并与所说末端上的所述这些元件相反地工作。

2、按照权利要求1所说的彩色电视显像管，其特征是，所述另一元件由用导磁性材料做的二条带子组成，这两条带子在中心电子束轴附近，与电子束轴的平面对称和平行地延伸。

3、按照权利要求2所说的彩色电视显像管，其特征是，两条用导磁性材料做的带子的每一条在其末端都有向外伸出的凸片。

4、按照权利要求2或3所说的彩色电视显像管，其特征是，用导磁性材料做的带子同电子枪系统的用导磁性材料做的杯形另件一起形成组件。

5、按照权利要求1所说的彩色电视显像管，其特征是，所述另一元件放置在电子枪的聚焦隙区域或其前面。

6、按照权利要求1所说的彩色电视显像管，其特征是，临近显示屏所面对着的电子枪系统的末端的场矫形器由安装在盒形对中套筒带孔的盖上的两个环组成。

7、按照权利要求6所说的彩色电视显像管，其特征是，所述另一元件由用导磁性材料做的环组成，此环安装在对中套筒底的中心孔附近。

8、按照权利要求5所说的彩色电视显像管，其特征是，所述另一元件由用导磁性材料做的环组成，此环安装在聚焦电极中带孔隔板的中心孔附近。

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