CN1021676C - 彩色显像管装置 - Google Patents

Abstract

本发明彩色显像管装置具备为使电子束着屏而沿水平和垂直方向偏转的并能产生桶形磁场作为水平偏转磁场的偏转磁场产生装置和为使三电子束在荧光面会聚的静和动会聚装置，静会聚装置起着在仅让该装置动作时使因偏转磁场而偏转的电子束在荧光面水平端附近会聚，在荧光面中央附近成会聚不足作用。动会聚装置起着和静会聚装置配合使因偏转磁场而偏转的电子束在荧光面全域会聚那样对静会聚装置的会聚不足进行补偿的作用。

Description

本发明有关具备一字型电子枪的彩色显像管装置，特别有关具备偏转装置的一字型彩色显像管装置。

通常一字型彩色显像管装置包括具备被复着红、绿、蓝三色发光荧光体荧光面的面板，和具备向着此荧光屏面发射电子束的电子枪的管颈，以及将此管颈和面板连接起来构成管壳的玻锥。在管颈的内部安装着从中心和两侧发射三电子束的一字型电子枪，在玻锥的外部安装着为使由电子枪发射的电子束向荧光屏面的显示范围撞击，而使电子束向水平方向和垂直方向偏转的偏转磁场发生装置。此外，在面板内侧靠近且和荧光屏面面对面地安装着荫罩板，要使通过设置在此荫罩板上的多个小开口的电子束向三色荧光体的规定位置撞击。

此外，为使由电子枪发射的三电子束在荧光屏面上会聚，将水平偏转磁场作成枕形，垂直偏转磁场作成桶形，就是在偏转磁场发生装置上采取了某些措施。称此为自会聚型磁场。

当采用这样的自会聚型磁场，虽然可省去为调整电子束会聚所需要的各种接端，会聚轭铁以及会聚回路，具有不少优点。但是由于为了电子束的自会聚而利用着磁场的畸变，因而存在荧光屏面上电子束形状会畸变的缺点。图13（a）是表示向荧光屏面水平端部偏转了的电子束的形状，区分成横向拉长的明亮的芯部22和纵向拉长的暗的晕部23两部分的畸变形状。此外，图13（b）是表示向荧光屏面垂直端部偏转了的电子束形状，区分成小而明亮的纵向拉长的芯部22和大而暗的纵向拉长的晕部23两部分的畸变形状。

如上述那样在一字型阴极射线管装置中，存在偏转后的电子束的形状会畸变这问题，它将成为彩色显像管的析像度恶化的一个原因。

因此，本发明以提供使偏转后的电子束的畸变少，析像度进一步提高的一字型阴极射线管装置为目的。

根据本发明的彩色显像管装置，具备真空管壳;位于此管壳内的荧光屏面;对着此荧光屏面发射三电子束的一字型电子枪;对着荧光屏面设置的，为使电子束撞击在荧光屏面的规定位置上的荫罩板;为使电子束向荧光屏面的规定显示范围撞击而使电子束向水平和垂直方向偏转的发生偏转磁场装置;为使三电子束在荧光屏面上会聚的静态会聚装置和动态会聚装置。

在本发明中，水平偏转磁场为桶形，（所述动会聚装置为能产生修正磁场，使三电子束位于荧光屏面中央附近时，两侧电子束间隔变窄的动会聚装置;或者，具有使图像信号延迟的延迟装置。）

在仅让产生偏转磁场的装置和静态会聚装置动作时，成为使偏转后的电子束在荧光屏面水平端附近会聚，而在荧光屏面板中央附近会聚不足。

并且，为使电子束在荧光屏面的全域上会聚，通过使上述产生偏转磁场的装置，静会聚装置和动会聚装置动作，对应上述的会聚不足对动会聚装置进行控制。

如果从彩色显像管的电子枪发射出的电子束的断面形状为圆形，当经过偏转向荧光屏面的水平端上撞击时，就如图14表示的那样，在荧光屏面上显示的电子束成横向拉长的形状。因此最好预先使从电子枪发射出的电子束断面形状为纵向拉长的形状。

因此，在本发明中，通过将水平偏转磁场形状作成如图1（a）所示那样的桶形，来使电子束的断面形状为纵向拉长的形状。

当电子束射入桶形水平偏转磁场中时，就如图1（b）表示那样，

电子束因磁场作用而受力作用。使发蓝荧光的电子束（6B）的断面的左端上有作用力FB1，其右端上有作用力FB2，使发绿荧光的电子束（6G）的断面的左端上有作用力FG1，其右端上有作用力FG2，使发红荧光的电子束的断面左端有作用力FR1，其右端上有作用力FR2。由于桶形磁场的磁场强度随着运离磁场中心而减少，因此作用在三电子束上的力的大小成如下形式

FB1＞FB2＞FG1＞FG2＞FR1＞FR2

也就是，作用在三电子束（6R，6G，6B）上的作用力，愈靠近水平偏转磁场的中心则愈大，因此各电子束的断面形成纵向拉长的形状。

如上所述，通过将水平偏转磁场作成桶形，使显示出的电子束的形状得到改善，然而如果就这样的话，三电子束的会聚要遭到破坏。因此本发明就通过以下措施来使三电子束的会聚维持良好。

本发明的电子枪具有公知的静会聚装置，具有例如采用使主透镜的对置电极的电子束开口间隔相互错开的技术，或预先使并排的电极倾斜，使电子束轨道倾斜的技术等使三电子束得以静会聚的装置。在仅使静会聚装置动作时，也就是在无偏转场合，三电子束（6R，6G，6B）在荧光面中央附近呈现会聚不足，除了使静会聚装置动作，还使产生偏转磁场装置也动作，使电子束偏转至荧光屏面水平端附近为止，为使三电子束（6R，6G，6B）会聚，需对静会聚装置和产生偏转磁场装置的设计进行选择。在图2（b）中表示了在荧光屏面中央附近的三电子束（6R，6G，6B）的会聚不足的情况。本发明是在如此的静会聚装置和产生偏转磁场装置之外，进而使动会聚装置动作。也就是通过使动会聚装置能对应上述荧光屏面中央附近的会聚不足动作，从而使三电子束（6R，6G，6B）在荧光屏面的全域上会聚。在图2（c）上表示了在荧光屏面的全域上的三电子束（6R，6G，6B）的会聚的样子。

现就此点作详细说明。

众所周知，为了进行三电子束的会聚，而采用动会聚装置。其代表例子如图3所示。此动会聚装置具备磁场形成体26和磁修正元件28，象把从电子枪发射的三电子束中的两侧电子束夹住那样，上述磁场形成体26是由平行于水平面且对向配置的磁性体构成，将上述磁修正元件28与这个磁场形成体26靠近配置，以便形成磁性耦合，使在磁场形成体的面对面间形成补偿磁场，分别对应两侧电子束配置的磁场形成体26形成相互反向的补偿磁场27。

通常将此动会聚装置安装在电子枪的顶端附近。

在传统的方法中设计成使三电子束在荧光屏面中心附近会聚，而使其在荧光屏面的端部成过会聚。在图2（a）上表示了该情况。为了在此状态下消灭过会聚而使动会聚装置动作时，有必要形成能使两侧电子束（6R）（6B）的间隔扩大那样的补偿磁场。其结果使会聚得到了改善，但对各个电子束来说担心存在一个使其形状成横向被拉长的作用力，从而产生在荧光面的水平端部不能得到理想的电子束形状的缺点。

在传统方法中，也存在如下缺点，即动会聚装置的补偿磁场27受到来自产生偏转磁场装置的漏磁场叠加的影响，使补偿磁场27的均匀性遭到破坏，从而也会使电子束形状被打乱。也就是，由于把动会聚装置安装在电子枪的顶端附近，因此即使形成均匀性良好的补偿磁场27，来自偏转磁场的漏磁场也会漏泄到动会聚装置的位置，因而存在补偿磁场27和漏磁场的叠加，不可避免使因叠加造成的补偿磁场27的被打乱。

与此相反，在本发明中，由于荧光屏面水平端部的三电子束处于会聚状态，所以在水平端部也可不使动会聚装置动作。因此，即使存在来自偏转磁场产生装置的漏磁场，也没有任何问题，也不存在水平端部附近的电子束形状被打乱现象。

由于在荧光屏面中央附近，三电子束处于会聚不足，因此用来对此进行修正的补偿磁场27应形成使两侧电子束（6R）（6B）的间隔变狭窄。

其结果，由于对各个电子束作用着使其形状成纵向拉长的力，因而使显示出的电子束的形状变得良好。

通过以上那样的作用，使本发明的彩色显像管，在其荧光屏面的全面不发生电子束畸变，三电子束的会聚良好。

动会聚装置，除了图3中的例子以外，也能采用后面将要叙述的如图9，或图10那样形成的线圈来实现。就是和产生偏转磁场装置并列设置如图9或图10那样的线圈，产生如图11所示那样的四个极的磁场也可以，可得到和上述同样的作用效果。因此本发明的彩色显像管装置的发明要点在于使产生水平偏转磁场装置为产生水平桶形磁场分布的装置，此外，所采用的动会聚装置为能产生修正磁场，使三电子束位于荧光屏面中央附近时的两侧电子束间隔变狭窄的动会聚装置;或者是使产生水平偏转磁场装置为产生水平桶形磁场分布的装置，此外，还具有使图像信号延迟的延迟装置，从而都可以达到使电子束在荧光屏面全面会聚的目的。

实施例

通过附图来详细说明本发明。图1为对本发明的水平偏转磁场作用于电子束的情形作说明的图，图2为对三电子束的会聚状态作说明的图，图3是适用于本发明的动会聚装置的一实施例的概要图，图4为本发明彩色显像管装置的简要剖面图，图5为表示有关本发明的水平偏转线圈的简要形状的图，图6和图7为具备本发明的静会聚装置的电子枪的简要剖面图，图8为本发明动会聚装置的线圈上所流过的电流的波形图，图9和图10为表示应用于本发明的动会聚装置上所用的辅助线圈的图，图11是表示用图9和图10的辅助线圈形成的磁场形成的图，图12为对可能适用于本发明的

图像信号延迟方法作说明的图，图13是表示传统彩色显像管电子束形状的图，图14是表示在荧光屏面上反映出来的电子束形状的图。附图来详细说明本发明。

图4为本发明彩色显像管装置的简要断面图，由面板8，玻锥9和管颈10构成管壳，在面板8的内面上被复着点状或条状荧光体而形成荧光面11。在管颈10的内部安装着向荧光面发射中央和两侧的三电子束的一字型电子枪13，电子束因配置在玻锥外的产生偏转磁场的装置15被偏转后撞击在荧光屏面11的显示范围内。

产生偏转磁场产生装置15由形成枕形磁场的垂直偏转磁场线圈16和形成桶形磁场的水平偏转线圈17构成，垂直偏转线圈16卷绕在纯铁体芯14的外周。形成桶形磁场的水平偏转线圈17，在构成鞍形的场合，如图5所示，只要取鞍形线圈的卷绕角θ＞30°就可以。垂直偏转线圈16和水平偏转线圈17间，用图中未表示的隔离件进行隔离。

在面板8的内面，靠近荧光屏面11，且面对面地设置荫罩板12，要成为使通过在此荫罩板12上开设的多个小开口的电子束撞击在荧光面11的规定位置上。

本发明电子枪13如图6所示，由在水平轴上排列多个电极13-1乃至13-7构成，从电子枪13发射出电子束（6R）（6G）（6B）。本实施例中的电子枪的设计选择如下，即当偏转磁场不作用时，也就是电子束不发生偏转时，三电子束（6R）（6G）（6B）在荧光屏面中央要呈现会聚不足，当偏转磁场发生作用，使三电子束（6R）（6G）（6B）位于荧光屏面水平端附近时呈会聚良好。为此，如图7所示，使电子枪13的最终电极13-2和会聚电极13-3的电子束的通过口相互错开。就是，使最终电极13-2两侧电子束通过口（25R）（25B）的中心比会聚电极13-3两侧电子束通过口的中心向外侧仅产生偏心距离d就可以。由于若采用此措施，三电子束的会聚度依

赖于偏心量d，因此，只要按照会聚不足的程度选择偏心量d就可以。

在电子枪13的最终电极顶端的会聚筒13-1的附近，如图4所示，配置着为对三电子束会聚不足进行补偿的动会聚装置18。

用图3来对动会聚装置作详细说明。

此动会聚装置18具有在会聚筒13-1内面配置的坡莫合金制的磁场形成体26和在管颈10的外侧配置的纯铁体制的磁补偿元件28。

使磁场形成体26象分别将从电子枪发射的三电子束中的两侧电子束夹着似的平行于水平面，呈面对面地配置的磁性体。磁补偿元件28是配置在管颈10的外侧为能和磁场形成体26形成磁性结合将其一端靠近配置。

在分别对应两侧电子束的磁补偿元件28上卷绕着线圈29，使依靠流向线圈的电流在磁补偿元件28内所产生的磁通流向磁场形成体26，从而在磁场形成体26间形成补偿磁场27。要选择通向线圈29的电流方向，使左右两侧的补偿磁场27的方向互成反向。

为了向动会聚装置18的线圈29流过补偿电流，只要用图中未表示的控制电路写入垂直偏转线圈16和水平偏转线圈17的驱动电流，且与此同步地将补偿电压加到线圈29的端子上即可。流过各线圈29的电流，是和如图8（a）所示的与水平周期同步的抛物线状的电流以及和如图8（b）所示的与垂直周期同步的抛物线状电流。如图8（c）所示的电流也可以。

此外，在动会聚装置18的区域，在中央电子束通过口（25-G）的两侧，为了使补偿磁场27不影响中央电子束而安装磁屏蔽板30。

当使以上那样构成的彩色显像管动作时，从电子枪13向荧光屏面11发射的三电子束（6R）（6G）（6B）依靠由垂直偏转线圈16和水平偏转线圈17产生的偏转磁场而向垂直方向和水平方向偏转，还

依靠动会聚装置18进行轨道修正，从而在荧光屏面上再现出良好的图像。

形成补偿磁场的方法除上述以外，也可采取卷绕如图9或图10所示的辅助线圈且和水平偏转线圈并列设置，并在此线圈上通如图8所示的电流的方法。在此场合，如图11所示的磁场向偏转磁场叠加，实质上同时实行三电子束的偏转和会聚。

在以上实施例中，动会聚装置就是对磁场进行控制的装置，然而对本发明来说，除此以外，也有可能采用使R，G，B三色图像信号相互延迟的方法。现对其好处进行说明。

为能给三电子束会聚的偏移进行修正，对于图像信号的延迟，基本上应该提供对应偏移的延迟，然而使图像信号的延迟在电子束的位置位于荧光屏面的中央附近时进行？还是在电子束位置位于荧光面的外围附近时进行？在效果上将产生很大的差异。

在当电子束位于荧光屏面外围时进行图像信号延迟的场合，换言之，即在荧光屏面外围，电子束产生偏移的场合，会使图像区域的宽度变窄，而其变窄的程度刚好相当于偏移的程度。例如如图2（a）所示那样，在荧光屏面的左端，B电子束比其它的电子束更位于内侧，故图像区域的宽度的一端即成为B的位置了。因此为了进行图像区域宽度的补偿，有必要增加电子束的偏转范围（偏转角度），因此而产生因增加偏转线圈的偏转电流而使消耗电力增大，因偏转线圈的发热量增加而使线圈的绝缘性能下降等许多不利之处。

与此相对，在电子束位于荧光屏面中央附近时进行图像信号延迟的场合，换言之，即在荧光屏面中央，三电子束会聚发生偏移，而在外围不发生偏移的场合，没有使图像范围变狭窄的现象，因此没有必要增加偏转线圈的电流，是很理想的情况。

本发明的图像信号的延迟就是后者，因此具有上述好处。图2（a）表示在本发明中不给以延迟时的图像信号和电子束会聚偏移的

情形，同图（b）表示给以延迟时的图像信号和电子束会聚偏移的情形。

给予图像信号以延迟的方法是已知的。例如为了能与水平偏转信号和垂直偏转信号同步地动态控制延迟时间，通常推荐采用电荷耦合器件（CCD）或戽斗式器件（BBD）等作为延迟元件的方法。

在以上实施例中，静会聚装置是让作为主透镜的对置电极的电子束通过口的间隔相互错开，然而不限于此，例如也可以是通过使并排电极预先倾斜来使电子束的轨道倾斜的方法。

综上所述，若采用本发明，能实现使偏转的电子束的畸变少，析像度良好的彩色显像装置。

Claims (5)

1、彩色显像管装置，包括真空管壳，位于该管壳内的荧光屏面，面对此荧光屏面发射三电子束的一字型电子枪，位于面对所述荧光屏面，为使电子束向荧光屏面上规定位置撞击的荫罩板，为使电子束撞击在荧光屏面的规定区域，使电子束向水平方向和垂直方向偏转的产生偏转磁场的装置，为使三电子束在荧光屏面上会聚的静会聚装置和动会聚装置，其特征在于所述产生水平偏转磁场装置为产生桶形磁场分布的装置，所述动会聚装置为能产生修正磁场、使三电子束位于荧光屏面中央附近时的两侧电子束的间隔变狭窄的动会聚装置，当仅使所述偏转磁场装置和静会聚装置动作时，使偏转的电子束在荧光屏面水平端附近会聚，在荧光屏面中央附近呈会聚不足，当使上述偏转磁场装置、静会聚装置和动会聚装置动作时，对应上述会聚不足受到控制，使电子束位于荧光屏面的中央附近时会聚从而使电子束在荧光屏面全面会聚。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述为使两侧电子束的间隔变狭窄的动会聚装置包含平行和面对面沿水平面配置，由磁性体构成的磁场形成体、和靠近此磁场形成体配置、和此磁场形成体形成磁耦合、在此磁场形成体的面对面间形成控制磁场的磁补偿元件。

3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述的分别对应两侧电子束配置的磁场形成体为形成相互反向控制磁砀的磁场形成体。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的动会聚装置包含与所述产生偏转磁场装置并列设置的补偿线圈。

5、彩色显像管装置，包括真空管壳，位于该管壳内的荧光屏面，面对此荧光屏面发射三电子束的一字型电子枪，位于面对所述荧光屏面，为使电子束向荧光屏面上规定位置撞击的荫罩板，为使电子束撞击在荧光屏面的规定区域，使电子束向水平方向和垂直方向偏转的产生偏转磁场的装置，为使三电子束在荧光屏面上会聚的静会聚装置和动会聚装置，其特征在于所述产生水平偏转磁场装置为产生桶形磁场分布的装置，此外，还具有使图像信号延迟的延迟装置，从而在仅使上述产生偏转磁场装置和静会聚装置动作时，经偏转的电子束在荧光屏面水平端附近会聚，在荧光屏面中央附近呈会聚不足，而在使上述产生偏转磁场装置、静会聚装置和动会聚装置动作时，使电子束在电子束位于荧光屏面中央附近时在荧光屏面全面会聚。

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