CN1076860C - 阴极射线管显示器 - Google Patents

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Abstract

一种具有扫描电子束速度调制的阴极射线管显示器，有一个管颈(30)，电子枪(40)；及偏转线圈(80)。管颈上有第一柔质衬垫(L10)和第二柔质衬垫(L20)，第一衬垫形成有导体(L1)一的侧其导体呈第一线圈图形(P1)的形状，第二衬垫形成有导体(L3)的一侧其导体呈第二线圈图形(P3)的形状。连接线(H10，H20)将第一结圈图形(P1)与第二线圈图形(P3)相连接。接插件(88)施加扫描速度调制电流激励所述第一线圈图形(P1)和所述第二线圈图形(P3)，以进行速度调制。

Description

阴极射线管显示器
本发明涉及阴极射线管显示器用的电子束扫描速度调制装置的领域，特别涉及一种软导线辅助偏转线圈。
大家知道，阴极射线管电子偏转的过程中是要经过扫描速度调制的，用所描速度调制来提高所显示图象可觉察得到的清晰度。扫描速度调制的基本概念是在图象由亮变暗或由暗变亮时调制电子束的水平扫描速度。举例说，当扫描掠过暗区背景上的亮竖条时，所述速度调制的目的是达到这样的显示情况，即水平扫描掠过亮竖条时，屏幕亮度即刻增加到最大值，然后在掠过竖条之后即刻减小到最低水平，然而，电子束电流上升下降的时间并不是瞬时的。在没有扫描速度调制的显示情况下，在明暗转变过程中会有灰度出现，这使图象边缘模糊，在视觉上表现为清晰度下降或不清晰。
在有电子束扫描速度调制的情况下，配备了具有下列功能的电路：一方面预先采取措施防止亮度信号转变，另一方面修正水平扫描速度，使电子束在转变前后在暗区获得加速度，即以超过平增扫描速率的速度扫描。由于电子束获得的这个加速度而争取到的时间应用到转换过程的亮方，这时电子束减速到平均扫描频率以下，因而扫描水平行所需的总时间仍然不变，加速和减速效果彼此相抵消。在变亮之前增加电子束在暗区的扫描速度，其作用是减少撞击荧光层的电子束流，从而减小荧光层受激现象，这样使暗区变得更暗。扫描速度在亮区一经减慢，促使电子束激活荧光层的时间略为延度，而且使竖接转变之后再度出现发亮的现象。速度调制在图象边缘转边时的总的作用是使转变看起来比恒速度扫描时更明显。转变是从亮背景到暗区进行时，经历的过程相反。总的作用是提高图象边缘可觉察到的清晰度，从而使画面看起来更清晰，分辨率提高。
应用电子束速度调制时采用一个工作时修正电子束水平偏转情况的附加线圈。这一种附加线圈用驱动电路从亮度视频信号提取的边缘转变信息驱动。
SVM(扫描速度调制)线圈可以是个平绕叠层线圈，在SVM早期的应用中系装设在纯度/静会聚磁铁支座上，以影响从电子枪的聚焦栅(G4)出来的电子束。此外，大家知道还有印刷电路式的线圈，这些线圈可以安置在静聚焦磁铁下方或偏转线圈下方。
SVM线圈紧靠电子枪安置可以减小作用到电子束上的SVM线圈场强。电子枪通常有导磁的铁磁材料(例如钢)，因而具有将SVM场限制在导磁铁磁材料的范围内的倾向。电子枪还有非磁铁磁性的导电材料，这种材料借助于涡流感应将SVM场分散开。总之，电子枪的铁质和导电材料具有使SVM场部分散开同时屏蔽电子束使它们不致彼此相互作用的倾向。
SVM线圈装设在特定位置时其固有的屏蔽和分散的不利作用是可加以克服的，例如通过增加SVM驱动电流，但这需要提高电流驱动器的性能，同时器件的功耗增加。为达到所要求的SVM偏转灵敏度，可以增加线圈的匝数，但这一下电感的增加会使SVM线圈的高频特性下降到组成所显示信号的频谱所需要的频率以下。要提高SVM偏转灵敏度可以将SVM线圈尽量靠近电子束安置，因为磁场强度与两者之间的间距某次方的倒数成正比。然而，安置在例如管颈上可能会给可能与这种SVM线圈位置重叠安置的其它管颈部件带来机械安装问题。因此，与管长表面接触配置的任何SVM线圈及其接线在横截面的尺寸上应尽可能小。
本发明的目的是为了提高SVM偏转线图的偏转灵敏度、减小电感和减小与安装在阴极射线管的管颈上的其它部件之间的干扰。
扫描电子束速度经调制的阴极射线管显示装置其阴极射线管有个管颈和用以产生电子束的电子枪。阴极射线管上装有一个偏转线圈。管颈上安装有第一柔质衬垫和第二柔质衬垫，两衬垫都包绕得使其与管颈周边贴合，两衬垫的一面都用以装设导体。第一衬垫上的导体取第一线圈图形的形式。第二衬垫上的导体取第二线圈图形的形式。第一线圈图形与第二线圈图形用导线连接起来。扫描速度调制电流由一个接插件加上，以激励第一线圈图形和第二线圈图形，从而进行电子束扫描速度调制。
图1A示出了本发明SVM偏转线图及其配置方式的一个实施例。
图1B示出了本发明的另一个SVM线圈及其配置方式。
图2A示出了本发明一个实施例的部件分解图。
图2B示出了本发明的另一个SVM线圈及其配置方式。
图3A示出了本发明一个实施例的导体图形。
图3B示出了装配导体用的衬垫层。
图3C是图2管颈C/C处截取的横截面，示出了导图形在管颈周边的配置方式。
图3D是图3C在剖面线H/H处的放大图。
图4A示出了本发明另一实施例的第一导体图形和衬垫层。
图4B示出了本发明另一实施例的第二导图形和衬垫层。
图4C示出了取图3D所示位置的剖视图。
参看图1A，电视显象管系统配置得在其后端有一个电子枪，该电子枪发射出的电子流经过加速射向另一端或前端的荧光屏34上。电子是一些运动的电荷，形成电流，因而电子能为入射的磁场所偏转。电子束以水平扫描频率偏转，跟踪连续的各行，以垂直扫描频率偏转，使各连续行在屏幕上在垂直方向上彼此间隔一段距离。这个扫描过程形成了光栅图形，在隔行场中或在逐行扫描各连续行中顺序重复出现。
电视显象管或阴极射线管的电子枪后端与屏幕34之间有一个漏斗形或锥形部分38。垂直偏转和水平偏转线圈装在显象管锥形部分38的偏转线圈系统上，通常绕制成塑料箍圈或衬套72的形式。垂直和水平偏转线圈沿玻锥平行于电子束轴线42的方向上延伸，循着显象管的锥形表面38敷设。垂直偏转绕组在导磁铁心上呈圆环形缠绕，鞍形水平偏转绕组则毗邻显象管的玻锥38配置。
扫描速度调制(或SVM)线圈50呈挠性的印刷电路的形式，与管颈30贴合。图1A中，扫描速度调制线圈50毗邻管颈配置，静会聚磁铁系统52叠加到其上。举例说，在采用P188COTYM电子枪装置的CRT中，SVM线圈安置在电子枪装置的主透镜G5-G6上方。SVM线圈系统径向配置得使其可以将线圈导体安置得平行于显象管Z轴线，对称于显象管的X轴线。不然扫描速度调制线圈50也可以安置在毗邻玻锥38的管颈30上，偏转系统80的水平偏转线圈叠加到其上，如图1B中所示。激励电流经导电接插件88加到线圈50上，从而根据所显示图象边缘的转变调制水平偏转速度。扫描电子束速度的调制和激励电流的获得是众所周知的，因而这里不再说明。
图2A示出了阴极射线管玻锥38、管颈30和电子枪构件40的部分部件分解图。在本发明的一个实施例中，挠性扫描速度调制线圈50在静会聚磁铁52的同一个Z轴线位置与管颈表面贴合。接插件导线表面88安置在Y轴线上，且可按需要通过连接到SVM驱动放大器(图中未示出)朝屏幕34或套管32的方向延伸，安置在+Y或-Y轴线上可以使线圈按正确的角度配置，从而达到最佳的灵敏度。静会聚磁铁52安置在管颈30上Z轴线的位置以便进行静会聚，因此套到SVM线圈50上。图2B示出了SVM线圈50在管颈上的另一种位置，毗邻玻锥38安置，例如安置在偏转系统80的水平偏转线圈下方，图中为显示出SVM的就位情况，因而没有把偏转系统画出。
图3A示出了用以装设导电层L1和L3的线路和线圈图形。装设特定图形的导电体有多种方法。例如，可以用印刷法将电墨汁或流体淀积到衬垫层上形成所要求的线路和线圈图形。可以采用接触印刷法将导电墨汗或流体画出的线路和线圈图形转印到衬垫层上。此外还有周知的应用导体层的方法是有选择地除去部分导体，剩下的导体就形成所要求的线路图形。
图3A中，图中所示的回路1和回路3、回路2和回路4它们的线路和线圈图形都非常相似，因而当制成导电层L1和L3并安放在衬垫层L2上时，图形P1的导体覆在类似的图形P3的导体上面。例如，图3A中，导体A2，即回路1的中间导体，覆在回路3的导体A′2上，回路2的导体及有被覆盖部分B′2，如此类推，回路2和回路4的C2和D2分别有被覆盖部分C′2和D′2。
图3B示出了衬垫层L2。L1层与L3层之间的电气接线由通过H10和H20处的衬垫层L2的导电通路形成。这些导电通路在H1和H2点处与L1层连接，在H11和H21点处与L3层连接。这样，线圈回路1在电气上与线圈回路3串联连接，线圈回路2在电气上与线圈回路4串联连接。在本发明的这种装配方式中，A组的回路导体(即A1—3和A′1-3)呈多层结构形式重叠着，这有这样的好处，即六个导体所产生的场是在单层结构形式的三个导体所占据的同一个周边部位产生的。这样，多重线圈层可在小弦角(chordal angle)范围内产生所要求的在给定偏转灵敏度下的场强，这具有使该SVM线圈结构的偏转灵敏度达到最佳情况的好处。这种有利的结构也适用于图3C所示的由B、C和D组组成的环形导体。
图3A中，尺寸M是中间导体(图中标以下标2)之间的间距，这里选用大致等于管颈圆周的1/3。这个近似尺寸须考虑导体层L1或L3的厚度加上衬垫层L2的厚度。在线圈图形的这个实例中，衬垫层L2是柔质的，且取直径等于管颈的圆柱体的形状。与管颈表面贴合时，在回路1各侧的中间导体A2和B2中就必然会选择出M这个尺寸，围绕显象管的Z轴线成120度的圆心角，如图3C中所示。回路之间的间距M系选取得使各回路能围绕Z轴线对称配置，从而使导体A2和D2在圆周上的间距与导体B2和C2的一样，因此，在图3A中所示的线路图形和图3C中所示的径向位置的情况下，在管的Y轴线上形成既垂直于X轴线也垂直于Z轴线的双极磁场。这个Y轴线磁场使在Z轴线的电子束产生水平偏转或X轴线偏转。导体间距角选取120度促使线圈产生的第三谐波磁场等于零。SVM线圈磁场调定得使其第三谐波等于零消除了SVM起作用时三束电子束之间的偏转产生差异的可能性，即SVM起作用时不会使图象边缘产生着色不当的现象。
图3C是管颈的径向剖面，为简单显示起见，电子枪在管颈内的构件没有示出，且为了更清楚起见，挠性线圈系统的厚度特别加以夸大化。可以看到，未经偏转的电子束处在管子的X轴线上，围绕Z轴线对称配置。该剖面系取得使其截取线圈回路导体组A、B、C和D。衬垫层与管颈合时，中间体(带标号2)的间距系取得如前面所述的那样。带标号2的导体A2和A′2、B2和B′2围绕Z线轴成120度的圆心角，如图3C中所示。同样，导体C2和C′2、D2和D′2也围绕Z轴线成120度的圆心角。与管颈表面贴合的衬垫层在管颈上系配置得使带标号2的导体对称于+Y和-Y轴线配置，此外，由于各回路的尺寸及其在衬垫层L2上的配置，因而使带标号2的导体对不对称于+X和-X轴线配置。导体88在回路图形中的具体布局，其目的是要使贴合的线圈在管颈上配置时有一个基准转角，因此需要将不同的导体组对称于不同的管轴线配置。
图3D是图3C沿剖面线H/H截取的放大剖视图。为简单显示起见，该视图忽略了柔质衬垫层L2和线圈导体层L1、L3与管颈圆周贴合的情况。从该放大剖面可以看到，导体B1-3与B′1-3对齐对中。L1层与L3层之间的电气连接是通过穿过衬垫层L2的导电通路进行的，由衬垫层L2将H1垫处的层1与H11垫处的层2连接起来。挠性SVM线圈系统包绕着管颈的圆周有这样的好处：可以提高本发明挠性的SVM线圈系统的偏转灵敏度。因此线圈系统与玻璃接触，而且尽可能接近电子束。
还有这样的好处，Z轴线中间导体A2-A′2、B2-B′2、C2-C′2、D2-D′2成120度角配置进一步提高了偏转灵敏度。各导体成120度角配置可以使线圈系统所产生的磁场其第三谐波分量等于零。第三谐波场等于零就可以使电子束SVM偏转得更好，因为SVM驱动电流不产生可能会使外电子束相对于中心产生不必要差异偏转的三阶场。
各线圈层配置得使Z轴线导体即A1-3和A′1-3＝、B1-3和B′1-3、C1-3和C′1-3、D1-3和D′1-3重叠起来，这又可以进一步提高偏转灵敏度。图3D示出了导体B1-3和B′1-3对齐重叠对中的情况。这个特点迫使周边的磁场近似仿效单线圈层的情况。这样，三阶场仍然等于零，但由于线圈回路是串联连接的，因而电感与匝数的平方成比例地增加。
多层线圈系统可以构制得使其达到所要求的电感值而无需牺性所希望的产生零三阶场的要求。图4A示出了多层线圈系统的第一层采用一个导体制成的线圈图形，其尺寸参数与上述的一样。图4A的线圈图形制成衬垫层L10上的导电层1导电连接孔H10和H20通过衬垫层L10延伸。图4B示出了多层线图系统另一层的线圈图形P3，其中激励电流借助于导体88加到线圈回路3和4上。线圈图形P3制成衬垫层L20上导电层L3。衬垫层L10与L20重叠，从而使H10和H20与垫接触区H11和H21对齐。对齐之后，将导电孔和接触垫电导连接起来，衬垫层也可以彼此联接起来。从图4C的放大剖面图中可以看到装配好的多层线圈(该剖面的位置与说明图3C时的一样)。图4C示出了B组导体、导电孔和垫的排列情况，这些部分都叠回得使导体B1覆在导体B′1等的上面。
本发明的SVM线圈组件可用许多方法制造，但在柔质衬垫层上采用光敏导体层的光刻法既能节约材料成本，又能大量节约制造工具和装配方面的费用。例如，绕制出SVM线圈需要有绕制设备和线圈衬垫构件，此外导线必须加端接头进行连接。还有其它印刷电路式的线圈，这种线圈具有导线连线与线圈相连接，这些连接线跨越各线圈回路接中心馈点。但这种导线连线是我们所不希望有的，因为它们既增回了线圈的截面积，又需要增加制造过程的操作工序，增加成本。
本发明的SVM线圈系统是在柔质的衬垫层上制造出来的，两面形成有线圈图形层。典型的SVM线圈系统是按下列各项条件评价的：
管型27V
电子枪P188，COTY M.
EHT(超高压)30千伏
偏转线图后移3毫米(偏转线圈从底座后移87毫米)
SVM线圈的前沿距底座84毫米。SVM线圈系统的技术规格如下：
导体宽度：              0.8毫米
导体间距：              0.5毫米
导体厚度：              8-10微米
衬垫层厚度：            0.125毫米
每一个回路3的匝数，两层
(在1千赫下的)电感：     3.8微亨
电阻：                  1.78欧偏转灵敏度：
中心处的直流偏转灵敏度：2.75毫米/安
交流驱动信号，1安脉冲， 100纳秒起伏时间
中心处的交流偏转灵敏度：0.73毫米/安

Claims (5)

1.一种具有扫描电子束速度调制的阴极射线管显示器，包括：
一个阴极射线管，具有一管颈(30)和产生电子束(42)的电子枪(40)；
一个偏转线圈，装在所述阴极射线管上供偏转电子束(42)之用；
其特征在于：其柔质层(L2)，该柔质层的第一侧(L1)和第二侧(L3)供装配导体用，包绕得使其与所述管颈(30)贴合；
第一线圈图形(P1)，呈导体状与所述第一侧(L1)接触，和第二线圈图形(P3)呈导体状与所述第二侧(L3)接触；
导电孔(H10，H20)，经所述(L2)层、所述第一侧(L1)上第一线圈图形(P1)上的垫(H1，H2)和所述第二侧(L3)上所述第二线圈图形(P3)上的垫(H11，H21)耦合；和
接插件(88)，供耦合用以激励所述第一线圈图形(P1)和所述第二线圈图形(P3)的扫描速度调制电流，从而进行扫描电子束速度调制。
2.如权利要求1所述的阴极射线管显示器，其特征在于，所述第一线圈图形导体(P1)和所述第二线圈图形导体(P3)还包括呈多个同心回路形式的导体。
3.如权利要求1所述的阴极射线管显示器，其特征在于，所述第一线圈图形导体(P1)和所述第二线圈图形导体(P3)的尺寸彼此类似，因而叠加在一起时，所述第一线圈图形(P1)覆在所述第二线圈图形上。
4.如权利要求1所述的阴极射线管显示器，其特征在于，所述柔质层(L2)在静电会聚装置(52)下方安置在所述管颈上，并与该管颈表面贴合。
5.如权利要求1所述的阴极射线管显示器，其特征在于，所述柔质层(L2)在偏转线圈下方安置在所述管颈(30)，且与该管颈表面贴合。
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