CN1316544C

CN1316544C - 阴极射线管设备

Info

Publication number: CN1316544C
Application number: CNB2005100046415A
Authority: CN
Inventors: 岩崎胜世
Original assignee: Matsushita Toshiba Picture Display Co Ltd
Current assignee: MT Picture Display Co Ltd
Priority date: 2004-01-23
Filing date: 2005-01-21
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2025-01-21
Also published as: EP1557860A1; US20050162060A1; CN1645544A; US7119485B2

Abstract

用于调制在从电子枪发射的电子束的水平方向上的扫描速率的BVM线圈(30)，其设置在一个使得该BVM线圈(30)与电子枪(4)在管轴方向重叠的位置上；以及一对磁质片(40)，其设置在一个使得所述一对磁质片(40)与所述BVM线圈(30)在管轴方向重叠的位置上。除了与由所述管轴和垂直方向轴定义的平面相交的表面部分以及该部分的附近之外，所述一对磁质片(40)在所述锥体(3)的外周表面的周向方向连续地包围所述锥体(3)。由此，可以提供其BVM线圈(30)灵敏度提高的阴极射线管设备。

Description

阴极射线管设备

技术领域

本发明涉及一种阴极射线管设备。

背景技术

为了校正显示图像的边缘以提高图像质量，已知一种调制电子束的水平扫描速率的方法。根据该方法，一般来说，在阴极射线管的颈部设置一对称为束速率调制(BVM)线圈的辅助线圈，以使与一个偏转线圈和一个会聚及纯度单元(convergence and purity unit)(CPU)集成在一起(参见JP57(1982)-45650Y)。

在如下的水平扫描期间，所述BVM线圈改善在屏幕上显示的图像的暗区和亮区之间的可视状态。照明(lighting)状态转变根据视频信号波形预知。在照明状态的转变周期期间，在暗区侧的一个周期上，电子束被加速，从而以一个等于或高于平均扫描速率的速率对其进行水平扫描。另一方面，在照明状态的转变周期期间，在亮区侧的一个周期上，电子束被减速，从而以一个等于或低于平均扫描速率的速率对其进行水平扫描。由此，在屏幕上的照明状态转变的区域中，在暗区侧的区域，荧光物质的激发时间被缩短，从而降低亮度；而在亮区侧的区域，荧光物质的激发时间被延长，从而增加亮度。因此，图像的边缘被校正，从而增加了亮度和暗度转变的区域的清晰度。

在设置上述用于调制电子束的水平扫描速率的BVM线圈，以使与所述CPU集成在一起时，由于所述BVM线圈产生的磁通量而造成在由金属导体制成的电子枪中激发涡流，并且该金属导体产生热量，导致由所述BVM线圈产生的速率调制效果减小。

为了增强BVM线圈的灵敏度，已经提出一种用于在电子枪中安放磁性物质的方法，其中该磁性物质集中和加强所述BVM线圈产生的磁场(参见JP6(1994)-283113A)。

然而，上述方法具有以下问题：由于用于集中磁场的磁性物质是金属，有可能会产生新的涡流；必须要有焊接新元件的过程，该过程增加了成本；以及还不能获得足够的灵敏度。

而且，还应该考虑的是，为了降低由所述BVM线圈和所述电子枪金属产生的磁场间的串扰以最小化产生的涡流，所述BVM线圈在电子枪侧应该靠近偏转线圈的底部放置。可是，在这种情况下，所述BVM线圈靠近水平偏转线圈放置，从而增加了由所述BVM线圈产生的磁场和水平偏转磁场之间的串扰，从而导致新振铃(ringing)现象。因此，在靠近所述偏转线圈放置BVM线圈时存在有一个限制，并且由此不能够实现灵敏度的充足增加。

发明内容

本发明解决了上述传统问题，并且其目的是提供一种阴极射线管设备，其中通过一个简单方法提高BVM线圈的灵敏度，而不需要增加缠绕次数和BVM线圈的驱动电压，不会导致产生新涡流、由于附加的处理步骤而增加成本以及振铃现象的出现，并且不会影响阴极射线管的特性(即，不会导致在图像的上部和下部出现失真)。

为了实现上述目的，本发明的阴极射线管设备包括：面板，具有形成在其内表面上的荧光屏；锥体，与所述面板连接；电子枪，安放在所述锥体的颈部部分中；偏转线圈，用于在水平方向和垂直方向上偏转从所述电子枪发射的电子束，该偏转线圈设置在所述锥体的外周表面上；BVM线圈，用于调整从所述电子枪发射的电子束的水平方向的扫描速率，该BVM线圈在所述颈部部分的外周面设置于在管轴方向与所述电子枪重叠的位置上；以及一对磁质片，设置在使得该对磁质片与所述BVM线圈在管轴方向重叠的位置上。其中，除了包含所述管轴和垂直方向轴(a vertical direction axis)的平面以及该平面的附近之外，所述一对磁质片在所述锥体的外周表面的周向方向连续包围所述锥体。

通过阅读和理解下述结合附图的详细描述，本发明的这些和其他优点将会变得明显。

附图说明

图1是一个示出根据本发明的一个实施例的彩像管的示意结构的部分截面图；

图2是一个示出根据本发明的一个实施例的彩像管的电子枪的外围的结构的部分横截面图；

图3是一个说明在根据本发明的一个实施例的彩像管中，一对磁质片相对于BVM线圈产生的磁场动作的图形；

图4A是一个示出在没有设置一对磁质片的情况下，BVM线圈和由BVM线圈产生的磁场在Z轴方向上的强度分布；和图4B是一个示出在设置一对磁质片的情况下，BVM线圈和由BVM线圈产生的磁场在Z轴方向上的强度分布；

图5A是一个示出圆形磁质环相对于垂直偏转磁场动作的图形；和图5B是一个示出本发明的一对磁质片相对于垂直偏转磁场动作的图形；

图6是一个示出通过图5A中所示的圆形磁质环来改变在垂直偏转磁场的Z轴方向上的强度分布的情形的图形；

图7是一个示出在屏幕的上部和下部的光栅(raster)以线轴(bobbin)形状失真的情形的正视图；

图8是一个示出在屏幕的角落出现失聚的情形的正视图；

图9是一个示出根据本发明的一个实施例的彩像管中的一对磁质片的另一个实例的正视图；

图10是一个示出根据本发明的一个实施例的投影管的示意性结构的视图，其中投影管具有安装到其上的单色管。

具体实施方式

根据本发明，将一对磁质片设置在一个使该对磁质片与BVM线圈在管的轴线方向重叠的位置上，从而提高BVM线圈的灵敏度。

而且，该对磁质片在一个与由管轴和一个垂直方向轴决定的平面相交的表面部分上有开口(openings)，从而在偏转线圈的小直径侧上的垂直偏转磁场的泄漏磁场基本不受安放该对磁质片的影响。由此，即使安放了一对磁质片，也很难改变在屏幕上部和下部的光栅的特性、屏幕角落的会聚等等。因此，根据阴极射线管设备的使用和需求特性，可以自由地确定是否在阴极射线管设备中安放该对磁质片。

在上述本发明的阴极射线管设备中，优选的是，在管的轴线方向上将所述偏转线圈的水平偏转线圈和所述BVM线圈彼此分开放置。根据此种结构，可以防止出现在由所述水平偏转线圈产生的磁场和由所述BVM线圈产生的磁场之间的振铃现象。

下文中，通过优选实施例来详细描述本发明的阴极射线管设备。

实施例1

在实施例1中，将彩像管设备作为一种阴极射线管设备进行例示。图1是一个示出根据本发明的实施例1的彩像管设备的结构的视图。为了方便下述说明，假设管轴是Z轴，水平方向(屏幕的长边方向)上的轴是X轴，垂直方向(屏幕的短边方向)上的轴是Y轴。X轴和Y轴在Z轴上彼此正交。在图1中，在Z轴的上侧和下侧上分别示出了横截面图和外部视图。

彩像管(CRT)包括由面板2和锥体3组成的管，和在锥体3的颈部3a中设置的电子枪4。彩像管设备1包括该彩像管和安放在锥体3的外周表面上的偏转线圈6。在面板2的内表面上，形成荧光屏2a，其中分别安置有蓝(B)、绿(G)和红(R)的荧光点(或荧光条)。遮蔽罩5附接于面板2的内壁面上，以使其正对于荧光屏2a。遮蔽罩5由具有通过蚀刻来形成的一定数目的基本上为长方形的孔隙形窗的金属板制成，该孔隙形窗是电子束穿过窗，并且从电子枪4发射的三个电子束7(三个电子束被安置在平行于X轴的直线上，从而在图1中只有正面的一个电子束示出)穿过该窗，射到预定的荧光点上。偏转线圈6在垂直轴和水平轴方向偏转从电子枪4发射的三个电子束7，允许其扫描荧光屏2a。偏转线圈6包括马鞍(saddle)形水平偏转线圈61，环形垂直偏转线圈62以及铁氧体芯64。在马鞍形水平偏转线圈61和环形垂直偏转线圈62之间设置由树脂制成的绝缘框63。绝缘框63扮演的角色是在马鞍形水平偏转线圈61和环形垂直偏转线圈62之间保持电绝缘。

图2是一个示出电子枪4的外围结构的视图。在图2中，参考数字10代表会聚及纯度单元(CPU)，其调整在屏幕中心处电子束的静态会聚和纯度(即荧光屏2a)。CPU10包括偶极子磁环11，四极子磁环12和六极子磁环13。通过层叠两个圆形磁体来配置各个偶极子磁环11、四极子磁环12和六极子磁环13。参考数字20表示基本上圆柱形的盒，用于容纳各个偶极子磁环11、四极子磁环12和六极子磁环13。盒20被外置在颈部部分3a的外周上。

参考数字30代表一对束速率调整(BVM)线圈，该对BVM线圈被设置成使其相对于XZ平面完全对称，且XZ平面置于该对BVM线圈之间。其线圈沿着盒20的外周表面放置，以在基本上Y轴方向产生磁场。BVM线圈30的功能与传统实例一样，从而略去对其详细描述。在Z轴方向上，BVM线圈30被放置成使其能够与形成电子枪4的主透镜部分的位置相互重叠，并使BVM线圈30距离水平偏转线圈61一个预定距离，按照此种方式，不会出现由于相对于水平偏转线圈61产生的水平偏转磁场的串扰而产生的振铃现象。

参考数字40代表用于增强BVM线圈30的磁场密度的一对磁质片。

图3是沿垂直于Z轴的表面截取的一对磁质片40和BVM线圈30的横截面图。在图3中，R、G和B表示红、绿、蓝的电子束，而点状线31表示BVM线圈30产生的磁通量。为了简化图形，没有示出外围件比如锥体3和盒20等。

如图3所示，每个磁质片40具有弧形，并且被安放在盒20的外周表面上(见图2)，从而使其彼此分开放置，且具有置于其间的YZ平面，且该对磁质片40相对于YZ平面对称。除了YZ平面上的开口42之外，该对磁质片40在所述锥体3的外周表面的周向方向连续地包围所述锥体3。如图2所示，在Z轴方向中的该对磁质片40的位置与在Z轴方向中的BVM线圈30的布置区重叠。

参考图3、图4A和图4B，描述一对磁质片40相对于BVM线圈30产生的磁通量31的动作。图4A是一个示出在没有设置一对磁质片40的情况下，BVM线圈30和由BVM线圈30产生的磁场在Z轴方向上的强度分布的草图；和图4B是一个按照图4A中相同的方式示出的在设置一对磁质片40的情况下，BVM线圈30和由BVM线圈30产生的磁场在Z轴方向上的强度分布的草图。在图4A和图4B中，垂直轴表示磁场强度。

如图3所示，由BVM线圈30产生的磁通量31通过在锥体3的外部上的一对磁质片40。由此，如图4A和图4B所示，该对磁质片40增强由以高频驱动的BVM线圈30产生的磁场32的强度，并且扩大在Z方向中的磁场32的分布区。因此，可以增强BVM30的束调整灵敏度。

如图3所示，磁通量31并不穿过YZ平面。因此，如同本发明，该对磁质片40被分在置于其间的YZ平面的左边和右边的事实很难影响磁通量31上的动作。根据本发明的发明人进行的实验，在使用一对磁质片40的情况下，与没有开口42的圆形磁质环(见图5A中所示的圆形磁质环90)，由于BVM线圈30而造成的束调制灵敏度的降低约为5％。

接着，将描述一对磁质片40相对于垂直偏转线圈62产生的垂直偏转磁场的动作。

图5A是示出圆形磁性环90相对于由垂直偏转线圈62产生的垂直偏转磁场的动作的图形。图5B是示出本发明的一对磁质片40相对于垂直偏转磁场的动作的图形。两个图形都示出了沿着Z轴方向观看的情形，并且为了简化，没有示出外围件例如锥体3和盒20等。R、G 和B表示红、绿、蓝的电子束。在放置BVM线圈30的区域，分布有由垂直偏转线圈62产生的垂直偏转磁场的泄漏磁场。参考数字621表示垂直偏转磁场的磁通量。

当放置的是如图5A所示的圆形磁质环90，而不是一对磁质片40时，基本上沿着X轴的磁通量621被磁质环90吸收来通过其内部。更为具体地，在磁质环90的周边上泄漏的垂直偏转磁场的泄漏磁通量621被磁质环90吸收。由此，如图6所示，通过安放磁质环90，在安放磁质环90之前的垂直偏转磁场622的Z方向上的强度分布，在由点状线623所代表的偏转线圈6的小直径侧上的磁质环90附近被削弱。从而，垂直偏转磁场和水平偏转磁场失去平衡，由此在屏幕的上部和下部的光栅以如图7所示的线轴形状失真。并且在如图8中所示的屏幕的角落，会聚降低。

反之，本发明的一对磁质片40在YZ平面上具有开口42。更为具体地，该对磁质片40具有一个形状，该形状通过从图5A中所示的圆形磁质环90中移去YZ平面的附近中的部分获得。由此，如图5B所示，当通过开口42时，由该对磁质片40吸收的磁通量621在Y轴延伸。并且延伸的磁通量621a抑制了由图6中的点状线623所表示的垂直偏转磁场强度的降低。由此，垂直偏转磁场的Z轴方向中的分布很难根据本发明的一对磁质片40的存在/不存在而改变。这意味着下述：在其上安放有BVM线圈30的彩像管设备中，没有必要根据是否附接有用于提高BVM线圈30的灵敏度的磁性物质，来执行两种具有不同规格的设计，由此可以使彩像管设备的设计规格做成一致。

在一个实例中，一对磁质片40形成为弧形，其厚度(Z轴中的尺寸)为2.0mm，内径为Ф38mm，外径为Ф44mm，而且考虑其机械强度。该对磁质片40由具有约为10⁴Ω·m的特殊阻抗的铁氧体材料制成。而且，如图3所示，从开口42的Z轴看到的该对磁质片40之间的扩展角被设置为60°。由此，与没有设置一对磁质片40的情况相比较，BVM线圈30的灵敏度被提高了1.5到2倍。而且，被证实通过安放一对磁质片40很难改变图像的上部和下部的光栅失真。因此，根据彩像管设备的使用和需求特性，可以自由地确定是否在相同规格的彩像管设备中安放一对磁质片40。

在上述实施例中描述的一对磁质片40具有基本上的弧形。可是，本发明并不限于此。例如，如图9中所示，可以使用其中每个具有基本上“U”形的一对磁质片50，其中具有基本上长方形形状的磁性物质具有形成在与YZ平面正交的部分及其邻近部分中的开口52。在任何情况下，该对磁质片50只需要包括在与YZ平面正交的部分中的开口，并且在锥体3的颈部部分3a的周向方向中连续，从而包围颈部部分3a。

而且，在上述实施例中，虽然偏转线圈6和CPU10彼此分开，但是它们也可以集成在一起，并且即使在此种情况下，所展示的效果也与上述相同。

在上述实施例中，虽然CPU10包括一个接一个的偶极子磁环11、四极子磁环12和六极子磁环13，但是CPU10也可以缺少其中的一个或两个。

而且，所示出的上述实例中的数字值只用于说明目的，并且本发明并不限于此。根据偏转线圈系统、阴极射线管的尺寸等，改变垂直偏转磁场相对于一对磁质片的附近的磁场泄漏量。因此，例如，合适地改变开口的扩展角值α。而且，该对磁质片的材料并不限于在上述实例中使用的铁氧体。只要不会产生涡流，可以使用任何材料。而且，可以使用其中使金属磁性物质或铁氧体粉散开的塑造树脂。

实施例2

在实施例2中，将在例如投影电视的投影管中使用的单色管设备作为阴极射线管设备来例示。图10是一个示出该投影管的示意性结构的视图。分别由单色管设备100r、100g和100b产生的红、绿和蓝色光栅中的每个被投射到后部投影屏110上，由此在屏110上形成彩色图像。可以在单色管设备100r、100g、100b和屏110之间设置一个用于弯曲光径的反射镜。

根据实施例2采用本发明的单色管设备100r、100g、100b产生单色光。由此，本实施例的单色管设备100r、100g、100b与实施例1的彩像管的主要区别在于下面几点。

单色管设备100r、100g和100b的每个电子枪只发射一个电子束。红、绿和蓝的单色荧光被提供给荧光屏2a。由此，不存在作为彩色选择电极使用的遮蔽罩5。也不存在实施例1中描述的用于调整屏幕中心上的颜色纯度和颜色置换。应该注意的是，为了在屏幕110的中心形成一个基本上圆形的电子束的亮点，在锥体3的颈部部分3a上设置与在CPU10中使用的磁体类似的四极子磁体和/或六极子磁体。

除了上述部分外，实施例2中的单色管设备100r、100g和100b的基本结构与实施例1中的彩像管设备相同，将实施例1的描述按其原样施加给实施例2或者作一个合适的修改。由此，在这里略去重复描述。

本发明的阴极射线管设备的应用领域不受特别的限制，并且该阴极射线管设备可以在一个宽的范围内使用，例如电视、计算机等。

在不背离其精神或本质特征的情况下，本发明还可以以其他的形式体现。在本申请中公开的实施例可以被认为是各方面的例示说明，而并不受限于此。由附属的权利要求书，而不是上面的说明书来指示本发明的范围，并且在权利要求书的对等体的意义和范围内出现的所有修改往往都是受欢迎的。

Claims

1、一种阴极射线管设备，包括：

面板，具有形成在其内表面上的荧光屏；

锥体，与所述面板连接；

电子枪，安放在所述锥体的颈部部分中；

偏转线圈，用于在水平方向和垂直方向上偏转从所述电子枪发射的电子束，该偏转线圈设置在所述锥体的外周表面上；

BVM线圈，用于调整从所述电子枪发射的电子束的水平方向的扫描速率，该BVM线圈在所述颈部部分的外周面设置于在管轴方向与所述电子枪重叠的位置上；以及

一对磁质片，设置在使得该对磁质片与所述BVM线圈在管轴方向重叠的位置上，

其中，除了包含所述管轴和垂直方向轴的平面以及该平面的附近之外，所述一对磁质片在所述锥体的外周表面的周向方向连续包围所述锥体。

2、如权利要求1所述的阴极射线管设备，其中，所述偏转线圈的水平偏转线圈和所述BVM线圈在所述管轴方向彼此分开放置。