CN1066850C - 阴极射线管装置 - Google Patents

Abstract

阴极射线管装置配备有用以校正在用由偏转装置偏转的电子束在荧光屏上扫描出的图象上产生的失真的校正线圈。在此阴极射线管装置中，该校正线圈33，34配置在偏转装置的偏转中心附近，并形成在电气上与偏转装置独立的1mH以下的低电感。而且，校正线圈33、34连接到与向偏转装置的主偏转线圈供给偏转电流的主偏转电流供给源独立设置的失真校正电流供给源，并用由此失真校正电流供给源供给的电流产生大体一致的磁场。进而通过与偏转线圈连接的第一电感元件和与校正线圈连接的第二电感元件的磁结合，补偿因偏转磁场的互连引起的感应电动势。

Description

阴极射线管装置

本发明涉及阴极射线管装置，特别涉及能校正任意图象失真的彩色显象管装置这样的阴极射线管装置。

通常，彩色显象管装置是将由电子枪发射的三条电子束借助偏转装置产生的磁场，向水平、垂直方向偏转，通过荫罩的孔轰击到荧光屏上。通过用如此偏转的电子束沿水平和垂直方向扫描荧光屏，显示出彩色图象。现在，这样的彩色显象管装置是以从电子枪发射的三条电子束通过同一平面成一排配置的三条电子束的一字型彩色显象管装置为主流。

在这样的彩色显象管装置中，为使画面上显示出高品质的图象，使图象失真变小，例如光栅形状的失真变小是很重要的，以往是通过偏转装置产生的磁场分布来调这种图象失真。但近年来，彩色显象管有偏转角度大的大偏转角化的趋势，而且对其性能要求也变得更高。由于这样的大偏转角化和高性能化，只调整偏转装置产生的磁场分布，要使图象减少失真就变得困难了，而且对图象失真的要求也更严格了。

作为使这样的彩色显象管装置的失真、色纯特性和聚焦特性提高的方式，有例如在实开昭60-32871号公报中所公开的采用图1所示这样的校正线圈单元的方式。此校正线圈单元有在设置于环状体1内侧的12个突起部上缠绕6组线圈2的结构，在配备了此校正线圈单元的装置上通过激励各该线圈2，校正图象失真、色纯和聚焦。即，6组线圈中的2组线圈通过通电形成如图2A及图2B所示那样的2组NS磁极，从而形成用虚线所示的磁场4，使电子束向箭头6的方向变位，对电子束施加校正图象失真、色纯的作用。其它四组线圈2通过通电，如图2C～图2F所示形成4～6组NS磁极，从而形成用虚线表示的磁场7，使三条电子束5向箭头8方向变位，向电子束施加校正聚焦的作用。

此校正线圈的优点是通过向线圈供给适当的电流能任意调整图象失真、色纯的校正量，因此能使图象失真和色纯特性提高。但用这种校正线圈校正图象失真时，存在不但图象失真变化连色纯度也同时变化这样的问题。下面将对此问题进行说明。

通常，彩色阴极射线管装置的图象失真特性和色纯特性取决于扫描荧光屏的电子束的偏转角度。这里对例如用偏转装置产生的磁场偏转的电子束在荧光屏上扫描出图象时所产生的垂直方向失真的校正进行考察。如图3A及3B所示，如果配置在偏转装置9后方的校正线圈12产生的校正磁场13是与偏转装置9产生的垂直偏转磁场10同方向的同样磁场，则有助于垂直偏转的磁场总量增加，应到达点P的电子束5到达点P外侧的点P₁，能校正图象失真。但是，同时由于校正线圈单元12配置在偏转装置9的后方，偏转中心从O向后方O₁移动，电子束到达荧光屏11时，电子束的偏转角变小，使向荫罩的入射角变化，会对色纯特性产生影响。总之，用上述校正线圈单元12虽然能基本上任意校正画面上各点的图象失真，但色纯特性也同时变化，因而显著地破坏了图面的一致性。而且用上述校正线线圈单元12校正图象失真也导致成本增加。

作为校正垂直方向图象失真的其它方式，不使用上述这样的校正线圈单元，有用偏转装置的主偏转线圈本身调整偏转量的方法。然而这种方法由于垂直偏转线圈的电感(通常TV用阴极射线管装置的垂直偏转线圈有1mH以上的电感)过大，为了校正高频失真，例如校正因水平扫描产生的一部分区域的图象失真等情况，要向校正线圈供给水平偏转频率10倍左右的高频调制信号，使校正线圈单元的负载增大，存在着必要的高频校正电压大到难以实现程度的问题。

如上所述，使彩色显象管装置的图象失真特性提高的方式，已知有将6组线圈绕制在设置于环状体内侧的12个突起部上，通过使该线圈通电来校正图象失真、色纯度和聚焦的校正线圈单元。在此校正线圈单元中使6组线圈中的2组线圈通电形成二个磁极，能校正图象失真或色纯度。

但是用此校正线圈单元校正图象失真时，色纯度也同时发生变化，显著地破坏了画面的一致性。这种色纯特性的变化在具有各色荧光粉呈点状形成的荧光屏的彩色显象管中是个严重问题。而且用上述校正线圈单元也存在使成本提高的问题。

其它的校正图象失真的方式有不用上述这样的特别校正线圈单元，用偏转装置的偏转线圈本身微调偏转量的方法。但是，这种方法由于偏转线圈的阻抗过大，校正高频失真时负载增大，存在用以高频校正所必须的电压实际上大到不能实用程度的问题，采用这种方式变得很困难。

本发明的目的是提供一种使用校正线圈单元能校正图象失真而又不影响色纯特性的阴极射线管装置。

按照本发明，提供一种由如下各部分构成的彩色阴极射线管装置：

电子束产生装置；

偏转装置，有偏转中心，是用以产生偏转电子束的磁场的装置，它包括主偏转线圈；

荧光屏，是被偏转的电子束扫描而发射光线的荧光屏，用以在其上形成图象；

真空外壳，内装上述电子束产生装置并有形成荧光屏的内面；

第一供给装置，用以向上述偏转装置的主偏转线圈供给主偏转电流；

校正装置，是校正扫描该荧光屏所形成的图象的失真的校正装置，在电气上包括主偏转线圈和独立的校正线圈，此校正线圈设置在上述偏转中心周围，并有1mH以下的低电感；

第二供给装置，是与上述第一电流供给源独立设置用以将校正电流供给上述校正装置的校正线圈的第二供给装置，上述校正线圈用该校正电流在上述偏转中心周围产生大体一样的失真校正磁场。

如上所述，将在电气上与偏转装置独立并产生大体一样的校正磁场这样的校正线圈设置在偏转装置的偏转中心附近，通过从与主偏转电流供给源独立的失真校正电流供给源向上述校正线圈供给电流，产生所需要的校正磁场而不使偏转装置的偏转中心变位。结果，能既校正了图象失真而又避免了色纯特性的变化。

进而使校正线圈有1mH以下最好是100μH左右的低电感，可减轻高频电流供给时的负荷，能得到1MHz左右高频校正的良好的响应性。还由于产生大体一样的校正磁场，防止了失真校正时聚焦特性变坏。

而且在将这样的阴极射线管用于计算机显示器时，在1MHz左右的高频，线圈负载的大部分变成电感成分，一旦用通常的电流供给电路进行高频校正时，会因瞬变现象使响应性变坏。因而，考虑到用高频校正的随动性时，希望校正线圈的电感小于100μH。而考虑到校正灵敏度，希望校正线圈的电感大于20μH。

此外，由于在偏转装置将第一电感元件串联连接到主偏转线圈，将与该第一电感元件磁结合的第二电感元件串联连接到校正线圈，能降低对由主偏转线圈与校正线圈间的互连磁通产生的电子束偏转不利的感应电动势。

而且通过将第一电感元件和第二电感元件缠绕在同一磁性体上或者在构成闭回路的环状磁性体上缠绕一圈以上来构成能简化电感元件的结构。

进而通过将能使在这些第一或第二电感元件上产生的感应电动势的波形变形的电阻或电容连接到第一或第二电感元件上，可使在电感元件上产生的感应电动势与在主偏转线圈上产生的电感电动势一致，从而能提高电动势的补偿效果。

图1是表示以往装在彩色阴极射线管装置的校正线圈单元结构的示意性截面图。

图2A～图2F是用以说明用图1所示的以往的校正线圈单元的磁极产生的各种磁场的图。

图3A和图3B是用以说明用图1所示的校正线圈单元产生的图象失真校正作用的问题的图。

图4示出本发明一实施例的彩色显象管装置的结构的示意性局部剖视图。

图5是表示装在图4所示的彩色显象管装置上的偏转装置与校正线圈的，在与管轴垂直相交的面内的截面图。

图6A是表示偏转装置的水平主线圈与在图5所示校正线圈中的校正水平方向失真的校正线圈的关系的线路图。

图6B是表示偏转装置的垂直主线圈与在图5所示校正线圈中的校正垂直方向失真的校正线圈的关系的线路图。

图7是用以说明图5所示校正线圈的制作方法的图。

图8A和图8B是用以说明各垂直主偏转线圈产生的磁场与用以校正垂直方向失真的校正线圈产生的校正磁场的关系，以及电子束着屏位置的变化的图。

图9示出将电流供给校正线圈的校正电流供给电路的结构。

图10A示出未连接第一与第二电感元件时，在垂直方向失真校正线圈和垂直主偏转线圈的端子间产生的电压波形。

图10B示出连接第一与第二电感元件时在垂直方向失真校正线圈与垂直主偏转线圈的端子间产生的电压波形。

图11示出与垂直主偏转线圈连接的第一电感元件和与此第一电感元件磁结合并与垂直方向失真校正线圈连接的第二电感元件的结构。

图12示出与垂直主偏转线圈连接的第一电感元件和与此第一电感元件磁结合并与垂直方向失真校正线圈连接的第二电感元件的不同结构。

下面将参照附图说明本发明彩色显象管装置的一实施例。

与该一实施例有关的彩色显示管装置示意性示于图4。此彩色显象管装置有由屏盘20和与此屏盘20连成一体的漏斗形锥体21组成的管壳，在此屏盘20的内表面设置由发兰、绿、红光的带状或点状三色荧光粉层组成的荧光屏22，与此荧光层22相对，在其内侧配置荫罩23。另一方面，通过同一水平面上排成一列的发射三条电子束的电子枪组件25配置在锥体21的颈部24内。偏转装置27安装在锥体21的大径部26与颈部24的交界部附近的外侧，下述的用以校正图象失真的校正线圈单元安装在此偏转装置27上。

偏转装置与校正线圈单元有图5和图6所示的结构，图5示出从管轴方向看的偏转装置27的结构，图6A和图6B是偏转装置27的主偏转线圈与校正线圈单元的电路图。

偏转装置27如图5所示，由设置在椭圆筒形模板29内侧的上下一对水平主偏转线圈30、设置在模板29外侧的左右一对垂直主偏转线圈31、设置在这些水平、垂直主偏转线圈30、31外侧的磁芯32组成。该水平、垂直主偏转线圈30、31在图5所示的实例中，为了分别产生枕形、马鞍形的磁场，形成马鞍形线圈而且形成使水平偏转线圈30分割成以X轴对称配置的一对分割线圈30HT、30HB，使垂直主偏转线圈31分割成以y轴对称配置的分割线圈31VL、31VR的结构。

校正线圈单元有用以校正在与水平主偏转线圈30对应的水平方向产生的图象失真的水平校正线圈33，和用以校正在与垂直主偏转线圈31对应的垂直方向产生图象失真的垂直校正线圈34。

水平方向失真校正线圈33由水平主偏转线圈30的一对分割线圈30HT、30HB和在大体相同位置与X轴对称配置的一对分割校正线圈33HT、33HB构成，垂直方向失真校正线圈34由垂直元件偏转线圈31的一对分割线圈31VL、31VR，和在大体相同位置与y轴对称配置的一对分割校正线圈34VL、34VR构成。该各失真校正线圈33HT、33HB、34VL、34VR分别配置在偏转装置27的偏转中心附近，也就是说，对于水平方向失真校正线圈33的分割校正线圈33HT、33HB，该偏转中心在水平偏转线圈30的偏转中心附近，而对于垂直方向失真校正线圈34的分割校正线圈34VL、34VR，该偏转中心在垂直主偏转线圈31的偏转中心附近。在本发明中，所谓偏转中心，认为是管轴方向磁场分布呈峰值的管轴座标位置。

而且，分别如图6A所示那样连接水平方向失真校正线圈33的分割校正线圈33HT、33HB，如图6B所示那样连接垂直方向失真校正线圈34的分割校正线圈34VL、34VR，这些水平、垂直方向失真校正线圈33、34产生分别在1mH以下的低电感上形成的、对三条电子束大体一致的磁场。

即，如图6A所示，偏转装置27的水平主偏转线圈30并联连接一对分割线圈30HT、30HB，而电感元件35与此分割线圈30HT、30HB串联连接后连接到主偏转电源供给源60上。水平方向失真校正线圈33的分割校正线圈33HT、33HB被串联连接，而电感元件36与此分割校正线圈33HT、33HB串联连接，然后再连接到与上述主偏转电流供给源独立的用以供给失真校正电流的校正电流供给源62上。进而与偏转装置27的分割线圈30HT、30HB串联连接的电感元件35，和与水平方向失真校正线圈33的分割校正线圈33HT、33HB串联连接的电感件36磁结合，补偿水平偏转线圈与水平方向失真校正线圈之间的感应电动势。

而且，如图6B所示，偏转装置27的垂直主偏转线圈31串联连接一对分割线圈31VL、31VR，电感元件37串联连接在此分割线圈31VL、31VR上，并通过此电感元件37与主偏转电流供给源60连接。电阻38或者电容器并联连接到电感元件37上。还使垂直方向失真校正线圈34的分割校正线圈34VL、34VR串联连接，电感元件39串联连接到此分割校正线圈34VL、34VR上，并通过此电感元件39连接到与上述主偏转电流供给源独立的失真校正电流供给源62。与偏转装置27的分割线圈31VL、31VR串联连接的电感元件37，和与垂直方向失真校正线圈34的分割校正线圈34VL、34VR串联连接的电感元件39磁结合，补偿垂直主偏转线圈与垂直方向失真校正线圈之间的感应电动势。与电感元件37并联连接的电阻38或者电容器，使下述的在电感元件37上产生的感应电动势的波形与在垂直主偏转线圈31上产生的感应电动势的波形一致，以便提高其补偿效果。

这样的校正线圈的水平、垂直方向失真校正线圈33、34是这样制作的，将偏转装置27的水平主偏转线圈30的一对分割线圈30HT、30HB和垂直主偏转线圈31的一对分割线圈31VL、31VR绕制到制造模具的绕线槽中时，如对在图7中示出的垂直主偏转线圈34，将起始绕线41绕扎到端子42A上并绕制垂直主偏转线圈31后，再顺序地将绕线41绕扎到端子42B、42C上，随后再绕制垂直方向失真校正线圈34。而且最后将绕线41绕扎到端子42D上之后再在端子42B、42C之间切断绕线41来制成。然后，只要把规定的电感元件等连接到成为端子的部分就可以了。

这样的制造方法，用相反的先从垂直校正线圈开始绕制，然后再绕制垂直主偏转线圈的方法也能制造。

特别是这样的制造方法在用能任意选择绕线位置的绕槽型方法制造偏转装置的主偏转线圈时是有效的。似这样与绕制偏转装置的主偏转线圈的同时绕制校正线圈能大幅度削减制造校正线圈所需的成本。

然而，一旦像上述这样构成彩色显象管装置，可不使色纯度变化，能校正图象失真。即，像以往那样将校正线圈配置在偏转装置的后方(颈部侧)时，在偏转装置的偏转中心的更后方形成校正磁场。这样用该校正磁场校正图象失真时，就存在使偏转中心向后方变位同时不能避免的色纯度变化的问题。但此实施例的彩色显示管装置，由于校正线圈配置在偏装装置27的偏转中心附近，因为即使产生校正磁场偏转中心也不变位，所以对荫罩的入射角不变化。因而色纯度不变化，能校正图象失真。

例如，向垂直方向失真校正线圈34的左右一对分割线圈34VL、34VR供给校正电流，如图8A和图8B所示，使产生与偏转装置27产生的垂直偏转磁场44同方向的大体一致的校正磁场45，而在未产生校正磁场45的场合，偏转到荧光屏22上的点P的三条电子束46，不使偏转装置27的偏转中心O变位地偏转到垂直方向外侧的P₁点上，不使色纯度变化，能校正垂直方向的图象失真。同样也能通过向水平方向失真校正线圈33的一对分割线圈33HT、33HB供给校正电流，不使色纯度变化地校正水平方向的图象失真。

这时，由于校正线圈的水平方向失真校正线圈33的分割线圈33HT、3HB及垂直方向失真校正线圈34的分割线圈34VL、34VR连接到与向偏转装置27的水平、垂直主偏转线圈30、31供给电流的主偏电流供给源独立的失真校正电流供给源，能供给任意电流，所以能按照要求校正图象失真。而且，由于校正线圈的水平、垂直方向失真校正线圈33、34为1mH以下的电感，能得到对高频良好的响应，如图9所示，用将电阻48A，48B连接到放大校正电压的放大部47上的简单的电流供给电路，向校正线圈的水平、垂直方向失真校正线圈33、34(图中示出垂直方向失真校正线圈34)供给电流，能进行从低频到高频的大范围的图象失真校正。

而且如上所述，由于分别使串联连接到偏转装置27的水平主偏转线圈30的分割线圈30HT、30HB上的电感元件35与串联连接到校正线圈的水平方向失真校正线圈33的分割线圈33HT、33HB上的电感元件36，以及串联连接到偏转装置27的垂直主偏转线圈31的分割线圈31VL、31VR上的电感元件37与串联连接到校正线圈的垂直方向失真校正线圈34的分割线圈34VL、34VR上的电感元件39磁结合，能消除在偏转装置的水平、垂直主偏转线圈30、31上产生的感应电动势对偏转的影响。即，不设置电感元件35、36、37、39时，例如，考虑到垂直主偏转线圈31，如图10A所示，通过在垂直主偏转线圈与垂直校正线圈间产生的互连磁场，与流入垂直方向失真校正线圈34的分割线圈34VL、34VR的高频脉冲形的校正电压50对应地，在垂直主偏转线圈31的端子间产生脉冲形感应电动势51，有时受到不良的影响，而一旦如上述那样设置电感元件35、36、37、39，则如与图10A对应的图10B所示，能抑制该感应电动势51的产生。

关于上述图象失真的校正，以垂直方向图象失真的校正为例具体地进行说明。校正线圈的垂直校正线圈34的一对分割线圈34VL、34VR缠绕在与偏转装置27的垂直主偏转线圈31的分割线圈31VL、31VR相同的绕线槽中形成。而且串联连接在垂直主偏转线圈31的分割线圈31VL、31VR上的电感元件37和串联连接在校正线圈的垂直方向校正线圈34的分割线圈34VL、34VR上的电感元件39，是分别在芯径5mm，长13mm的下述鼓形铁氧体磁芯上缠绕150、25圈。绕有电感元件37、39的鼓形铁氧体磁芯，图中未示出，它设置在偏转装置的外侧，以便不影响电子束的偏转。于是，校正线圈的电感，其分割线圈34VL、34VR的总和为30μH，电感元件37为1.6μH，垂直校正线圈系统总体(垂直方向失真校正线圈34的分割线圈34VL、34VR和电感元件39)为70μH。

而且按照这样的结构，能在校正电流为100mA时得到校正1mm多的垂直方向图象失真的灵敏度，因此能使射到荧光屏的电子束的着屏变化量在1μm以下。而且，直到1MHz左右的高频，校正任意的图象失真都是可能的。

在上述实施例中，连接在校正装置的水平主偏转线圈上的电感元件和与此电感元件磁结合并连接在水平校正线圈上的电感元件，以及连接在垂直主偏转线圈上的电感元件和与此电感元件磁结合并连接在垂直方向失真校正线圈上的电感元件，如图11所示，能通过将与水平主偏转线圈、水平校正线圈、垂直主偏转线圈、垂直校正线圈中的每一个连接的绝缘导线绕制到由铁氧体等强磁体构成的鼓形磁芯54上而形成(在图11中示出电感元件35、36)。

如图11所示，也能通过使与主偏转线圈(或校正线圈)连接的绝缘导线57通过构成闭回路的环状磁体55的中心部分，将与校正线圈(或主偏转线圈)连接的绝缘导线56在环状磁体55上缠绕1圈以上来构成。特别是，当使用此环状磁体55来制造时，能使其结构大大简化。

在上述实施例中，尽管是对将校正线圈与偏转装置的主偏转线圈一体制造的情况进行说明，但此校正线圈也可以与偏转装置的主偏转线圈分别制造后再安装到主偏转线圈的偏转中心附近。还可以在偏转装置的内侧特别设置绕线槽，缠绕在该绕线槽中。而且校正线圈可以是水平方向失真校正线圈、垂直方向失真校正线圈中任何一种，也可以两种都有。

似这样，将校正线圈配置在偏转装置的偏转中心附近，使该校正线圈在电气上与偏转装置独立并形成1mH以下的低电感，一旦形成借助于由与主偏转电流供给源独立的失真校正电流源供给的电流产生大体一致的磁场的结构，所说的主偏转电流供给源用以向主偏转线圈供给偏转电流，则能产生不使偏转装置的偏转中心移动的所要求的校正磁场。结果，既校正了图象失真，也能避免色纯特性变化。此外，通过使校正线圈为1mH以下的低电感，能得到对高频的良好的响应。

而且，通过将与主偏转线圈串联连接的第一电感元件设置到偏转装置上，将与该第一电感元件磁结合的第二电感元件串联连接到校正线圈上，能减少对因主偏转线圈与校正线圈间的互连磁通而产生的对电子束偏转不利的感应电动势。

通过将第一电感元件与第二电感元件绕制在同一磁体上，或者在构成闭回路的环状磁体上缠绕一圈以上，能使电感元件的结构简化。

进而通过将使在这些第一或第二电感元件上产生的感应电动势的波形变形的电阻或电容连接到第一或第二电感元件上，能得到使在电感元件上产生的感应电动势与在主偏转线圈上产生的感应电动势一致从而提高电动势补偿作用等效果。

虽然本发明对荧光屏的带状和点状的任何情况都适用，但当荧光屏为点状时，由于对电子束着屏偏移的容限小，所以特别有效。

Claims (6)

1．一种阴极射线管装置，它包括：产生电子束的产生装置(25)；有偏转中心，作为产生偏转电子束的磁场的装置并包括主偏转线圈(30，31)的偏转装置；用已偏转的电子束对其扫描使其发出光线并在其上形成图象的荧光屏(22)；装有上述产生装置还有形成荧光屏的内面的真空管壳；向上述偏转装置的主偏转线圈供给主偏转电流的第一供给装置(60)；其特征在于还设置有：

校正装置，它校正在上述荧光屏上扫描而成的图象的失真，包括在电气上与主偏转线圈独立的校正线圈(33、34)，此校正线圈设置在上述偏转中心的周围并有1mH以下的低电感；

第二供给装置，它与上述第一电流供给装置独立地设置，用以向校正装置的校正线圈供给电流；

上述校正线圈借助上述校正电流在上述偏转中心周围产生大体一致的失真校正磁场。

2．按照权利要求1所说的阴极射线管装置，其特征在于它有与上述主偏转线圈(30、31)串联连接的第一电感元件(35、37)和与上述校正线圈(33、34)串联连接的第二电感元件(36、39)，第一和第二电感元件沿补偿由上述主偏转线圈与上述校正线圈间的互连磁通产生的感应电动势的方向磁结合。

3．按照权利要求2所说的阴极射线管装置，其特征在于第一电感元件(35，37)和第二电感元件(36，39)绕制在同一磁体(54)上。

4．按照权利要求2所说的阴极射线管装置，其特征在于第一电感元件(35，37)和第二电感元件(36，39)中的至少一个是在构成闭回路的环状磁体(55)上绕制一圈以上。

5．按照权利要求2所说的阴极射线管装置，其特征在于它还至少包括一个电阻或者一个电容器，与第一和第二电感元件中至少一方连接，作为使在该方的电感元件上产生的感应电动势的波形变形的电气元件。

6．按照权利要求1所说的阴极射线管装置，其特征在于：所说的主偏转线圈有用以产生使电子束向水平方向偏转的磁场的水平主偏转线圈(30)，和用以产生使电子束向垂直方向偏转的磁场的垂直主偏转线圈(31)；

所说的校正线圈有与上述水平主偏转线圈对应的水平方向失真校正线圈(33)和与上述垂直主偏转线圈对应的垂直方向失真校正线圈(34)。

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