CN1417838A - 彩色显象管 - Google Patents

Abstract

提供一种可调节会聚但不增加成本和功率损耗的彩色显象管。产生静态四极磁场的一对磁通量产生装置设在多束电子束通过的区域的上面和下面。静态四极磁场有调节水平方向中的会聚的功能。该结构中，按与多束电子束垂直偏转同步的方式减弱两个磁通量产生装置中更靠近多束电子束的一个磁通量产生装置产生的磁通量。

Description

彩色显象管

相关申请

本申请的基础是日本专利申请No：2001-325693和要求前申请的优先权的专利申请2002-174928，它们的内容在此引作参考。

技术领域

本发明涉及偏转有多个一字式(in-line)阴极的电子枪发射的多个电子束并在荧光屏上显示彩色图像的彩色显象管。

背景技术

彩色显象管有一字式电子枪，其中对应红(R)，绿(G)，和兰(B)三种颜色的三个电极水平对准。电子枪发射的三个电子束必须在荧光屏上的适当位置聚到一起，这就是所谓的“会聚”。自会聚和动态会聚是广泛用于产生会聚的常规技术。而且，已提出了各种校正不同类型失聚的方法。

校正失聚的一种方法是与水平偏转同步的动态会聚方法，它校正水平偏转电流并将其供给设在偏转线圈的电子枪一边上的四极线圈(例如，Proceeding ofthe SID，vol.3 1/3，1990，p.205，DEFLECTION YOKE FOR SUPER-FINE-PITCH20-in.(19V)IN-LINE COLOR CRT(TRINTRON)。然而，由于需要校正高频水平偏转电流，这种水平偏转-同步动态会聚技术的缺点是增加了生产成本和功耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种能产生会聚而不增加生产成本和功耗的彩色显象管。

用能偏转多束电子束和在荧光屏上产生彩色图象的彩色显象管能实现所述发明目的，该彩色显象管包括：电子枪，它有多个一字式阴极，并发射多个电子束；偏转线圈，它包括产生水平偏转磁场的水平偏转线圈，产生垂直偏转磁场的垂直偏转线圈，和磁芯；四极磁场发生单元，它在荧光屏与面对电子枪的偏转区的一端之间产生有垂直分量和水平分量的四极磁场，垂直分量引起多束电子束按水平方向相互移近或移远，偏转区是水平偏转磁场和垂直偏转磁场有偏转作用的区域；和辅助磁场发生单元，它产生辅助磁场，按照垂直偏转磁场对多束电子束的垂直偏转，消除四极磁场的至少一部分水平分量。

按照该结构，用四极磁场产生会聚。由线圈加稳态电流或由磁铁产生四极磁场。这就能低成本和低功耗产生会聚。这里，根据多束电子束的垂直偏转，不能忽略四极磁场的水平分量的作用。这种情况下，用辅助磁场消除水平分量的作用。

也可以用偏转多束电子束和在荧光屏上产生彩色图象的彩色显象管实现所述发明目的，该彩色显象管包括：电子枪，它有多个一字式阴极，并发射多个电子束；偏转线圈，它包括产生水平偏转磁场的水平偏转线圈，产生垂直偏转磁场的垂直偏转线圈，和磁芯；四极磁场发生单元，它在荧光屏与面对电子枪的偏转区的一端之间产生有垂直分量和水平分量的四极磁场，垂直分量引起多束电子束按水平方向相互移近或移远，偏转区是水平偏转磁场和垂直偏转磁场有偏转作用的区域；其中，按垂直偏转磁场对多束电子束的垂直偏转，四极磁场发生单元减弱四极磁场的水平分量。

用能偏转多束电子束和在荧光屏上产生彩色图象的彩色显象管也能实现所述发明目的，该彩色显象管包括：电子枪，它有多个一字式阴极，并发射多个电子束；偏转线圈，它包括产生水平偏转磁场的水平偏转线圈，产生垂直偏转磁场的垂直偏转线圈，和磁芯；四极磁场发生单元，它在荧光屏与面对电子枪的偏转区的一端之间产生有垂直分量和水平分量的四极磁场，垂直分量引起多束电子束按水平方向相互移近或移远，偏转区是水平偏转磁场和垂直偏转磁场有偏转作用的区域；和可磁化件，它把垂直偏转磁场转变成复合磁场，复合磁场由(a)垂直偏转磁场和(b)实际的辅助磁场构成，实际的辅助磁场用于消除与用垂直偏转磁场垂直偏转多束电子束同步的四极磁场的水平分量的至少一部分。

用于把垂直偏转磁场转变成由垂直偏转磁场和实际的辅助磁场构成的复合磁场的可磁化元件的位置、尺寸等可根据高斯计等测到的磁通量密度达到最佳，或通过模拟达到最佳。

附图说明

通过以下结合示出本发明实施例的附图所作的描述，本发明的这些和其它的目的，优点和特征将变得很清楚。图中：

图1是按本发明实施例的彩色显象管的侧视图；

图2是偏转线圈的结构例的透视图；

图3是由垂直于水平方向(X轴方向)和包含管轴的平面切割的偏转线圈的上半部的剖视图；

图4是按本发明第一实施例的四极磁场产生线圈的结构和四极磁场的作用示意图；

图5是图4所示四极磁场发生线圈中的导线丝的载流状态示意图；

图6是不进行垂直偏转时四极磁场的磁通量密度分布的示例图；

图7是正XH失聚图；

图8是正YH失聚图；

图9是正PQV失聚图；

图10是负YH失聚图；

图11是双极至六极复合辅助磁场的模型；

图12是按第二实施例的四极磁场产生线圈结构和四极磁场作用的示意图；

图13是负XH失聚图；

图14是负PQV失聚图；图15是按本发明第三实施例的四极磁场产生线圈的结构和四极磁场的作用示意图；

图16是按本发明第三实施例的四极磁场产生线圈中的导线丝的载流状态示意图；

图17是分割上线圈时的模型，以位于管轴方向中的多个位置；

图18A和18B示出调节上线圈位置的细调节机的结构例；

图19A示出连接到磁铁部件两端的可磁化部件的结构；

图19B示出用可磁化部件覆盖的磁铁部件的结构；

图19C示出有玻璃泡形弯曲的磁芯件或结构例的示意图；

图20A至20C是说明垂直偏转磁场中设可磁化件的作用的示意图；和

图21是通过在垂直偏转磁场中设可磁化件消除水平分量时的具体例的局部剖视图。

具体实施方式

以下将结合附图描述本发明的彩色显象管的实施例。

第一实施例

(彩色显象管的总结构)

图1是本发明涉及实施例的彩色显象管的侧视图。

彩色显象管大致由外壳构成，外壳包括：平板10，漏斗部分20，一字式电子枪30和偏转线圈100。平板10的内表面上形成荧光屏。一字式电子枪30设在漏斗部分20的颈部中并向荧光屏发射三束电子束。偏转线圈100安装在漏斗部分20周围。在第一实施例中，沿管轴发射三束水平对准相互平行的电子束的电子枪用作电子枪30，使三束电子束进入偏转区时相互平行。这里，偏转区是在偏转线圈100中的水平和垂直偏转线圈产生的偏转磁场具有偏转作用的区域。而且，在所述实施例的情况下，三束电子束从荧光屏一侧看按从左到右为B，G，和R的顺序设置，但发明不限于该顺序。

偏转线圈100在漏斗部分20组形成偏转磁场，以偏转从电子枪30发射的电子束。图2是偏转线圈100的结构例的透视图。图3是由垂直于水平方向(X轴方向)和包含管轴(Z轴)的平面切割的偏转线圈的上半部的剖视图。偏转线圈100包括：水平偏转线圈110，绝缘架120，垂直偏转线圈130，和铁芯140，它们按从漏斗部分20的里边向外的方向的顺序设置。

水平偏转线圈110用一对按马鞍形绕线构成的水平线圈1 10a和110b构成。水平线圈110a和110b设置成使它们各自的视窗111a和111b在中间彼此相对，而且沿绝缘架120的内表面设置，以使与绝缘架120紧密接触。同样，垂直偏转线圈130用一对按马鞍形绕线构成的垂直线圈构成。铁芯140设在这些垂直线圈周围。铁芯140用作每个水平线圈110和垂直线圈130的磁芯等。

本实施例中，在视窗111a和111b中设两个线圈。按该规定，设在视窗111a中的线圈叫上线圈151，设在视窗111b中的线圈叫下线圈152。上线圈151和下线圈152产生三束电子束通过的四极磁场。因此，上线圈151和下线圈152总称为四极磁场产生线圈。三束电子束通过四极磁场产生线圈产生的四极磁场时，三束电子束受到这种透镜作用，使电子束会聚到荧光屏上。以下将详细描述该透镜作用。

参见图3描述偏转线圈100的每个部件的位置。附图中，四极磁场产生线圈(图3中的上线圈151)的荧光屏端的位置设为管轴(Z轴)的原点。这里原点与叫做彩色显象管的基准线的偏转中心的位置一致。而且荧光屏一边设置为正方向，电子枪一边设置为负方向。这样，水平偏转线圈1 10位于Z＝-50至23mm的位置，垂直偏转线圈130位于Z＝-50至10mm的位置，铁芯140位于Z＝-45至4mm的位置。同时，上线圈151的磁芯件位于Z＝-26至0mm的位置。尽管图中没有画出，但是，管轴方向中的下线圈152的位置与上线圈151的位置大致相同。上线圈151和下线圈152的磁芯件用Ni铁氧体构成，其宽度为15mm。这些磁芯件分别嵌入视窗111a和111b中的绝缘架120中(尽管为了进行常规解释，在图2中出现所示的上线圈151和下线圈152)。注意，上线圈151和下线圈152不是必须嵌入绝缘架120中，只要上线圈151和下线圈152与水平偏转线圈110绝缘即可。

如图3所示，四极磁场产生线圈最好位于按管轴方向的铁芯140的电子枪末端与荧光屏之间。其原因如下。水平偏转线圈110产生的水平偏转磁场和垂直偏转线圈130产生的垂直偏转磁场的偏转作用大致在比铁芯140的电子枪末端更靠近荧光屏的区域内。因此，如果在它们之间产生四极磁场，三束电子束在四极磁场内通过的位置按偏转变化。这就允许按偏转对三束电子束起适当的透镜作用。

与水平偏转频率对应的水平锯齿形偏转电流供给水平偏转线圈110。结果，水平偏转线圈110在漏斗部分20中按垂直方向产生磁场，并按水平方向偏转电子束。同时，与垂直偏转频率对应的垂直锯齿形偏转电流供给垂直偏转线圈130。结果，垂直偏转线圈130在漏斗部分20中按水平方向产生磁场，并按垂直方向偏转电子束。

本实施例中，水平偏转线圈110产生的水平偏转磁场和垂直偏转线圈130产生的垂直偏转磁场均是大致均匀的磁场。满足以下条件时，水平偏转磁场被认为大致均匀。水平偏转磁场的垂直分量的磁通量密度在水平方向中的位移不变，只在管轴方向中的位移变化。而且，满足以下条件时，垂直偏转磁场被认为大致均匀。垂直偏转磁场的水平分量的磁通量密度在垂直方向中的位移不变，只在管轴方向中的位移变化。

用这种大致均匀的磁场作偏转磁场有以下优点。由于大致均匀的偏转磁场几乎没有畸变，因此，三束电子束不会受到偏转磁场的透镜作用。因此，电子束的圆点形状不会发生变形。因此，能达到高清晰度。

而且，本实施例中，进入偏转区的电子枪末端时(即，偏转线圈100的铁芯140的电子枪末端时)，三束电子束相互平行。

因此，偏转磁场大致均匀，进入偏转区的三束电子束相互平行。结果，达到荧光屏的三束电子束尽管在水平方向有差别，但在垂直方向几乎相互无差别。如果调节水平偏差，三束电子束能进入会聚。

以下将详细描述四极磁场产生线圈的结构。

图4示出从荧光屏一侧看的上线圈151，下线圈152和穿过其间的三束电子束(R，G，B)。本实施例中用绕在磁芯件上两根线绕成的绕组构成上线圈151和下线圈152。上线圈151中，四极磁场产生线40和辅助磁场产生线41一起绕在磁芯件上。下线圈152中四极磁场产生线50和辅助磁场产生线51一起绕在磁芯件上。每根线有相同的匝数，本实施例中，匝数为100。而且，四极磁场产生线40和50分别与辅助磁场产生线41和51绝缘。

稳态电流供给四极磁场产生线40和50。同时，与垂直偏转电流同步的电流供给辅助磁场产生线41和51。

图5示出这些线按垂直偏转的载流状态。图中，IDC指示供给上线圈151和下线圈152的四极磁场产生线40和50的电流。IU指示供给上线圈151的辅助磁场产生线41的电流。IB指示供给下线圈152的辅助磁场产生线51的电流。

如图所示，稳态电流供给线40和50。这里，稳态电流值是正。三束电子束不垂直偏转时，无电流供给线41和51。三束电子束向上偏转时，按偏转，负电流供给线41，正电流供给线51。随着向上偏转，这些正和负电流的绝对值增大。向上偏转的量最大时(对应图左端)，线41和51的电流绝对值最大。三束电子束向下偏转时，按偏转，负电流供给线51，正电流供给线41。随着向下偏转，这些正和负电流的绝对值增大。向上偏转的量最大时(对应图右端)，线41和51的电流绝对值最大。

由于垂直偏转频率低，约为几十赫兹(Hz)所以容易给线41和51供给与垂直偏转频率同步的电流，而不会有高功耗和复杂的电路结构。

以下描述这样构成的四极磁场产生线圈的作用。

首先考虑三束电子束不垂直偏转的情况。

三束电子束不垂直偏转时，无电流流过线41和51。因此，四极磁场产生线圈大致只作为由磁芯件和线40和50构成的磁性线圈，所以产生四极磁场。本实施例中，上线圈151的北极和下线圈152的南极在水平方向的右边彼此相对，而上线圈151的南极和下线圈152的北极在水平方向的左边彼此相对，如图4所示。因此，四极磁场有从上线圈151的北极到下线圈152的南极的垂直分量1511，和从下线圈152的北极到上线圈151的南极的垂直分量1521。这些垂直分量1511和1521按水平方向给电子束加力。

该四极磁场的垂直分量1511和1521有图6所示水平方向上的磁通量密度分布。这里By指示垂直分量1511和1521的磁通量密度。X指示按水平方向从管轴起的位移。在磁极附近出现磁通量密度的绝对值的峰值1515和1525，尽管它们与磁极的位置不是完全一致。精确的峰值位置可按诸如四极磁场产生线圈的每个磁芯件的形状(磁通量流出形状)等多种因素变化。无论三束电子束是否水平偏转，它们总是穿过这两个峰值1515和1525之间。穿过两个峰值1515和1525之间的三束电子束的穿过位置按水平偏转而不同。

假设三束电子束在四极磁场的中心，即，它们既不被垂直偏转磁场偏转，也不被水平偏转磁场偏转(即，如图4所示，中心电子束(G)在中心)。之后，对应图6中X＝0的中心电子束不受四极磁场的作用。同时，两个外边的电子束(B，R)受方向相反而密度相同的四极磁场的垂直分量的作用，而向中心电子束移动。该水平会聚的结果，三束电子束进入会聚。用四极磁场形成的磁透镜实施这种水平会聚。

假设三束电子束水平偏转。由于四极磁场比偏转区的电子枪端更靠近荧光屏，四极磁场中的三束电子束的穿过位置按水平偏转变化。因此，四极磁场用不同的密度对三束电子束作用。这里，与三束电子束不被水平偏转的情况相比，作用到三束电子束上的水平会聚作用较弱。详细地说，磁透镜的水平会聚作用按水平方向从中心到周边减弱。换句话说，磁透镜的密度分布是按水平方向随着离开中心的距离增大水平会聚的作用减弱。三束电子束按水平方向偏转更多时，穿过磁透镜的一部分处的水平会聚作用更弱。因此，三束电子束在水平方向上在周边受到的水平会聚作用比在中心受到的水平会聚作用弱。

用该结构，三束电子束在比荧光屏中心更远的荧光屏的水平边缘点会聚。因此，彩色显象管中，荧光屏的水平边缘中的电子枪与荧光屏之间的距离大于荧光屏的中心中的电子枪与荧光屏之间的距离，能产生适当的会聚，而不会引起图7所示的叫做“正XH失聚”的水平偏差。而且，由于这是用磁透镜的密度分布实现的，所以，不需要改变与水平偏转同步的水平会聚的作用。

本实施例中，用上线圈151和下线圈152产生的磁场叠加到水平偏转磁场上时，从管轴方向看，生成的磁场的垂直分量有相对管轴按水平方向不对称的磁通量密度分布。这种不对称的磁通量密度分布提供用于调节会聚的所述的透镜作用。与其磁通量密度分布对称的常规水平偏转磁场相比，这是本发明的区别特征。换句话说，本发明中用于调节会聚的磁场不限于四极磁场。

以下考虑三束电子束垂直偏转的情况。

在水平方向的情况下，荧光屏垂直边缘中的电子枪与荧光屏之间的距离大于荧光屏的中心中的电子枪与荧光屏之间的距离。为了产生适当的会聚，必须按垂直偏转减弱四极磁场的水平会聚作用。但是，按垂直偏转简单减弱整个四极磁场不可能达到适当的会聚。其原因如下。

图4所示的四极磁场，除了上线圈151和下线圈152之间的垂直分量1511和1521之外，还有上线圈151的两个磁极之间产生的水平分量1512，和下线圈152的两个磁极之间产生的水平分量1522。三束电子束垂直偏转时，电子束更靠近上线圈151或下线圈152。结果，水平分量1512或1522影响电子束。水平分量1512给电子束加力使其向上移动，而水平分量1522给电子束加力使其向下移动。

因此，由于这些水平分量1512和1522的作用，使已垂直偏转的三束电子束按不同的方向移动。因此，按垂直方向出现了不希望有的力，例如，按水平方向移动三束电子束彼此靠近的附加力，和使三束电子束按垂直方向离开的力。因此三束电子束在它们达到荧光屏之前就彼此相遇(这叫做“过会聚”)。如图8所示，这会在荧光屏的上部和下部中出现叫做“正YH失聚”的水平失聚。或者，如图9所示，会在荧光屏的多个角中产生叫做“正PQV失聚”的垂直失聚。

即使四极磁场减弱到足够抑制正YH失聚的程度，但正PQV失聚仍然有。另一方面，即使四极磁场减弱到足够抑制正PQV失聚的程度，当三束电子束达到荧光屏时，它们不会相遇，这叫做“欠会聚”。如图10所示，这会在荧光屏的上部和下部引起叫做“负YH失聚”的水平失聚。这是因为按垂直偏转简单减弱整个四极磁场不仅减弱了水平分量，而且垂直分量也更弱。

本发明提供了通过有效减弱水平分量来抑制这种失聚的方法。这样做，四极磁场产生线圈中，辅助磁场产生线41和51和四极磁场产生线40和50一起绕。这样，控制流过辅助磁场产生线41和51的电流，来减弱四极磁场的水平分量。这在以下将详细描述。

本实施例中，如图4所示，上线圈151和下线圈152包括辅助磁场产生线41和51，以及四极磁场产生线40和50。如上所述，稳态电流供给每个四极磁场产生线40和50，于是，与垂直偏转电流同步的电流供给每个辅助磁场产生线41和51。

为了说明，考虑只用磁芯件和线41和51构成的磁场，而不考虑线40和50。假设三束电子束向上偏转。图5所示的电流供给线41和51，在水平方向中的右端上上线圈151的南极和下线圈152的南极彼此面对，在水平方向中的左端上上线圈151的北极和下线圈152的北极彼此面对，如图11所示。结果，产生实线箭头所指的实际六极磁场和虚线箭头所指的实际二极磁场构成的复合磁场，(该复合磁场以下叫做“二极-六极复合辅助该磁场”)。

三束电子束向上偏转时，该二极-六极复合辅助磁场叠加到图4所示的四极磁场上。如图5所示，电流供给线40，41，50和51。因此，三束电子束向上偏转时，由4所示的水平分量1512按垂直偏转减弱。而且，当三束电子束向下偏转时，水平分量1522按垂直偏转减弱。同时，垂直分量1511和1521也按垂直偏转减弱。但是，垂直分量1511和1521的减弱程度小于水平分量1512和1522的减弱程度。部分原因是，向上偏转的情况下，供给下线圈152的线51的电流量增大，如图5所示。

因此，甚至当三束电子束垂直偏转时，它们不受水平分量1512或1522向上或向下作用的影响。此外，垂直分量1511和1521的水平会聚作用减弱到适当程度。因此既不会出现YH失聚也不会出现PQV失聚，因此能产生合适的会聚。

本实施例描述了给线40和50供给稳态电流的情况。这里，可细调供给线40和50的电流。如本实施例所述，通过辅助磁场叠加到四极磁场，能减小四极磁场的水平分量，能用磁铁产生对应线40和50产生的磁通量的磁通量。该情况下，不必供给图5所示的稳态电流IDC.或者，把线绕在这些磁铁上以进行细调。而且，本实施例描述了用分开的线作上线圈151的线40和下线圈152的线50的情况，但是如果供给相同的稳态电流，也能用相同的线。

第二实施例

第一实施例描述了在偏转磁场大致均匀和进入偏转区的三束电子束平行的彩色显象管中如何产生会聚。这种彩色显象管中，如果没有四极磁场，三束电子束在荧光屏的中心和边缘中失聚而终止。因此用有水平会聚作用的四极磁场会聚三束电子束。

但是本发明的应用范围不限于偏转磁场大致均匀和三束电子束相互平行的彩色显象管。在偏转磁场有些畸变和三束电子束不相互平行时也能用本发明。在偏转磁场有些畸变和三束电子束不相互平行的彩色显象管中，如果没有四极磁场，三束电子束在荧光屏的中心会明显的过会聚。以下描述这种情况下的三束电子束的会聚方法。

图12画出了第二实施例的四极磁场。该图与第一实施例中的图4对应。如图所示，上线圈151和下线圈152各自的北极和南极与第一实施例的情况相反。这是因为该四极磁场的垂直分量1513和1523在三束电子束上存在水平散射作用。用该水平散射作用能校正荧光屏中心的所述的过会聚。而且，该水平散射作用按水平偏转减弱。因此，水平偏差叫做“负XH失聚”(见图13)，用水平边缘中的散射作用影响电子束，能防止发生“负XH失聚”。因此，三束电子束按水平偏转进入适当的会聚。

本实施例中，三束电子束垂直偏转时，像第一实施例一样，四极磁场的水平分量1514和1524对电子束起作用。这会引起图10所示的叫做“负YH失聚”的水平失聚。或图14所示的叫做“负PQV失聚”的垂直失聚。

即使四极磁场减弱到足够抑制负YH失聚的程度，负PQV失聚仍然存在。另一方面，四极磁场减弱到足够抑制负PQV失聚的程度，三束电子束达到荧光屏之前它们彼此相遇，在图8所示的荧光屏的上部和下部引起正YH失聚。因此，很难按垂直偏转通过减弱整个四极磁场产生会聚。

为此，辅助磁场叠加到四极磁场上，像第一实施例一样，以按垂直偏转减小四极磁场的水平分量。按此方式，能防止上述的失聚。由于本实施例中四极磁场的取向与第一实施例中的四极磁场的取向相反，所以，辅助磁场的取向也要相反。而且，考虑到偏转磁场与第一实施例的差别，必须调节线41和51的缠绕匝数。减小四极磁场的水平分量的方法包括：图5所示的线的载流状态与第一实施例相同，只需要把第一实施例中的磁通量的方向颠倒即可。因此不再详细说明。

第一和第二实施例描述了四极磁场产生线和辅助磁场产生线绕在相同的磁芯件上的情况，但是辅助磁场的产生方法不限于此。例如，鞍形线圈可设在偏转线圈的垂直偏转线圈附近。而且，也可在垂直偏转线圈附近设三级线圈。用这种分开的线圈产生辅助磁场时，就不需要双绕组上线圈151和下线圈152。这就允许上线圈151和下线圈152做得更小。这种上线圈151和下线圈152容易嵌入绝缘架120中。而且，容易对所述的辅助磁场进行细调。而且能用与偏转线圈分开的三级线圈产生四极磁场。

第三实施例

第一和第二实施例中，辅助磁场产生线41和51分别与上线圈151和下线圈152的四极磁场产生线40和50一起缠绕。改变供给每根辅助磁场产生线的电流量，以消除与垂直偏转同步的四极磁场的水平分量。第三实施例中，是通过改变供给四极磁场产生线本身的电流量来抑制四极磁场的水平分量。这在以下将详细说明。

图15示出第三实施例中四极磁场产生线圈的结构和四极磁场的作用。图中，从荧光屏一侧看穿过上线圈151和下线圈152之间的三束电子束。如图所示，上线圈151和下线圈152有四极磁场产生线42和52，但是，没有辅助磁场产生线。

图16示出上线圈151的线42和下线圈152的线52的电流负载状态。

图中，垂直轴表表示线圈电流，水平轴表示垂直偏转。更详细的说，水平轴的中心对应三束电子束不垂直偏转。水平轴的左边对应三束电子束向上偏转。水平轴的右边对应三束电子束向下偏转。IU指供给上线圈151的线42的电流，IB指供给下线圈152的线52的电流。如图所示，随着电子束向上更多的偏转，供给上线圈151的电流减小，所以，按垂直偏转减弱四极磁场的水平分量1517。向上偏转量最大时，水平分量1517最小。另一方面，随着三束电子束向下偏转更多时，供给下线圈152的电流减小，以按垂直偏转减弱四极磁场的水平分量1527。向下偏转量最大时，水平分量1527最小。反之，三束电子束向上偏转更多时，供给下线圈152的电流增大，，三束电子束向下偏转更多时，供给上线圈151的电流增大。因此，四极磁场的垂直分量1516和1526按垂直偏转减弱的程度小于水平分量1517和1527减弱的程度。

按此方式，即使三束电子束垂直偏转，它们也不受水平分量1517或1527的向上或向下作用的影响。同时，垂直分量1516和1526产生的水平会聚作用减弱到适当程度。因此，像第一实施例一样，能实现适当的会聚而不会引起YH失聚或PQV失聚。注意，本发明所述方法也能用于第二实施例所述情况。

改进例

已用以上的实施例描述了本发明，显然，本发明不受这些实施例的限制。以下提供改进例。

(1)以上实施例描述了两个线圈设在电子束的上面和下面以产生四极磁场的情况。但发明不限于此。例如，两个线圈可设在电子束的左边和右边，或四个线圈可设在电子束的对象上。任何情况下，都必须形成磁极，它能产生使三束电子束按水平方向相互移远或移近的力。

(2)产生四极磁场或辅助磁场的每个上线圈151和下线圈152可以分割成位于管轴方向中的多个位置中，如图17所示。图中，上线圈151分成在电子枪一边的第一磁通量产生装置151a和在荧光屏一边的第二磁通量产生装置151b。第一磁通量产生装置151a位于Z＝-37至-17mm，第二磁通量产生装置151b位于Z＝14至4mm。这里，用在水平方向宽度为40mm的磁铁用作第二磁通量产生装置151b。同样用于下线圈152。

用于产生四极磁场及类似磁场的这种分割磁通量产生装置有以下优点。荧光屏一边的磁通量产生装置，即，图17中所示的第二磁通量产生装置151b不仅有校正上述的XH失聚的作用，也有校正所谓上和下枕形失真(如EIAJ ED-2139(4.3)所述)的作用。

(3)以上实施例描述了上线圈151和下线圈152嵌在绝缘架120中的情况。但是，用磁铁产生四极磁场时，由于这些磁铁的性能变化，因而不能达到要求高精度的四极磁场和磁通量密度分布的适当位置。

为了克服该缺点，可提供细调上线圈151和下线圈152(包括用磁铁的情况)的位置的机械。图18示出这种细调机的实例。该图只涉及上线圈151，但同样能用于下线圈152。

图18A是从上面看绝缘架120的示意图(没画铁芯140)。图18B是沿图18A中A-A线切开的绝缘架120的部分剖视图。本例涉及下线圈151已按图17所示的管轴方向分割成两部分和对荧光屏一边上的线圈151b进行细调的情况。注意，也能设同样的机械用于电子枪一边上的线圈151a。

图18中，线圈151b封在树脂外壳175内，外壳175固定到有视窗122的绝缘架120上。外壳175中设有片簧173和174。这些片簧173和174作为弹性体对着线圈151a上的螺丝171和172加压。例如在彩色显象管的制造过程中，安装铁芯140之前，用螺丝171和172给线圈151b定位。尽管没画出，线圈151b可以用塑料绝缘盖覆盖，使线40不受影响。而且可以避开螺丝171和172缠绕线40。

提供该机械，以细调线圈151b在垂直和水平方向的位置。通过该调节来调节四极磁场在垂直和水平方向的磁通量密度的分布。尽管图中没画，用相同的方法很容易使上线圈151在管轴方向定位。上述例中用螺丝171和172和片簧173和174定位，定位装置不限于这些。例如，可用诸如橡胶的弹性材料制造的片状元件代替片簧。

而且，通过细调供给线40的电流量来寻求磁铁的性能变化。例如，可设与上线圈151的绕组部件并联的可变电阻器，以细调供给上线圈151的电流。

(4)如上述的，磁铁可用作上线圈151和下线圈152的磁芯件，以产生四极磁场。就功耗而言，实际上用磁铁产生四极磁场更好。但是，本发明人发现在纯(mere)磁铁的中心绕辅助磁场产生线的磁铁线圈不会显示出良好的效果。

为此，本发明人进行了研究，研究结果是，用图19A所示的磁铁部分和可磁化部分构成的结构作上线圈151等的磁芯件。图示的结构有强钕磁铁161和磁芯162a和162b。用铁氧体形成的磁芯162a和162b连接磁铁161的两端。

图中，磁铁161的水平宽度为10mm，而磁芯162a和162b的水平宽度为15mm。磁铁161和磁芯162a和162b的高度为5mm。尽管图中没画管轴(Z轴)方向的长度，但要形成的结构嵌入绝缘架120中时的位置应大致匹配，如图3或图17所示。

由于磁芯162a和162b用作辅助磁场产生线41等的磁芯件，因此，与线绕在纯(mere)磁铁上的情况相比，提高了卷绕线圈的效率。注意，构件尺寸不限于上述的例子，可按磁铁161的磁力等因素选择最佳尺寸。在保证必须的磁场强度的情况下要使磁铁161的尺寸最小，则要增大磁芯162a等的体积，而且其中有线41的磁芯162a的体积也要增大。而且，对磁铁161的类型没有具体限制。图19A所示例中用强钕磁铁，因为它能形成尽可能小的磁铁161。

而且，能用可磁化材料覆盖整个结构，以抑制磁铁161与磁芯162a等之间的接缝出现的漏磁通量的干扰。而且认为最好在线41内设可磁化部分，可用磁铁161和覆盖磁铁161的磁芯162构成的结构。如图19B所示。

(5)图3和17中，上线圈151的磁芯件是扁平形。但是实际的彩色显象管中，玻璃泡，特别是漏斗部分有向荧光屏加宽的曲面。因此，如果磁芯件是扁平的，那么，尽管磁芯件的两端靠近漏斗部分，管轴方向的磁芯件的中间部分的位置离开漏斗部分。这就会引起四极磁场和辅助磁场的效率降低。

因此，磁芯件或用在上线圈151中的上述结构最好沿漏斗的形状成形。本例示于图19C中。尽管图19C涉及用图19A所示的磁铁161的情况，但同样能用于不用磁铁的情况。因此，通过弯曲磁芯件或用沿漏斗成形的结构，能更有效地利用四极磁场和辅助磁场。图19C中，按管轴方向形成曲率。但是，磁芯件或结构也能按水平方向形成曲率。因此能按玻璃泡形状任意设计磁芯件或结构的具体形状。

(6)上述的实施例中，即使向上或向下偏转量是最大，线41或51的电流绝对值不等于电流IDC的绝对值(见图5)，线42或52的电流不等于0(见图16)。但是，即使线41或51的电流绝对值等于电流IDC的绝对值，或，线42或52的电流等于0，仍然能得到合适的性能。

(7)上述的实施例中，描述了在管轴方向中大致相同的位置产生用于消除四极磁场的水平分量的四极磁场和辅助磁场的情况。但是，这不限制发明。例如，可在管轴方向中不同的位置产生四极磁场和辅助磁场。而且，产生四极磁场的装置和产生辅助磁场的装置可设在垂直方向中的不同位置中。

(8)第一和第二实施例中，用磁铁线圈产生辅助磁场，以消除与垂直偏转同步的四极磁场的水平分量。

但是本发明人发现，在垂直偏转磁场中设可磁化件也能得到同样效果。对此以下将用具体例说明。

图20A是第一实施例(见图11)的辅助磁场的示意图。图20B是作为向上偏转情况下的垂直偏转磁场的一个例子的大致均匀的磁场的示意图。这两个磁场构成的复合磁场与图20C所示磁场相同。因此，如果垂直偏转磁场变成20C所示磁场能得到本发明的效果。

为此，本发明人达到了以下条件。在管轴方向中与产生四极磁场用的磁铁线圈(或磁铁)的位置不同的位置中设置可磁化件(见图20C中的虚线)，垂直偏转磁场可变成图20C所示的复合磁场。这里，可磁化件157用坡莫合金制造。这种可磁化件吸收垂直偏转磁场的力的磁力线。因此，当电子束垂直偏转时，可磁化件能减小电子束穿过位置附近的磁通量密度。这等于垂直偏转磁场变成垂直偏转磁场和辅助磁场构成的图20C所示的复合磁场。

这里，为了达到与辅助磁场大致相同的效果，更希望诸如可磁化件的材料，位置，和尺寸的因素达到最佳。根据用高斯计测定的磁通量密度或用模拟方法能做到这种最佳。以下提供这种可磁化件的具体实施例。

图21示出用可磁化件的一个例子。如图所示，用作上四极磁场发生装置的磁铁156位于Z＝-43.5至-28.5mm处，磁铁156的水平宽度为15mm，Y轴方向的厚度为1.5mm。坡莫合金制造的可磁化件157位于Z＝-17.5至-12.5mm处。可磁化件157的水平宽度为20mm，Y轴方向的厚度为1.5mm。像上述实施例一样，磁铁156和可磁化件157用绝缘架120与水平偏转线圈110绝缘。

本实施例中，根据高斯计测到的偏转磁场的磁通量密度调节可磁化件157的尺寸等，使设置可磁化件157时的磁通量密度大致等于用辅助磁场时的磁通量密度。用这个结构确认与以上实施例相同的效果。

尽管图20中的垂直偏转磁场是大致均匀的，但垂直偏转磁场不限于大致均匀的磁场。甚至垂直偏转磁场是桶形磁场，通过调节可磁化件的尺寸能达到本发明的效果。

而且，如果提供上述可磁化件157影响水平偏转磁场，就可用调节水平偏转磁场的方法来找出问题。

尽管已参见附图用实施例描述了本发明，本行业的技术人员会发现本发明还会有各种变化和改进。

因此，除非这些变化和改进脱离本发明的范围，否则，它们均包括在本发明的范围内。

Claims (27)

1，彩色显象管，它偏转多束电子束并在荧光屏上显示彩色图像，包括：

电子枪，有多个一字式阴极和发射多束电子束；

偏转线圈，包括：产生水平偏转磁场的水平偏转线圈，产生垂直偏转磁场的垂直偏转线圈和磁芯；

四极磁场产生单元，它在荧光屏与面对电子枪的偏转区一端之间产生有水平分量和垂直分量的四极磁场，水平分量引起多束电子束按水平方向相互移近和移远，在偏转区水平和垂直偏转磁场均有偏转作用；和

辅助磁场产生单元产生辅助磁场，用于按垂直偏转磁场对多束电子束的垂直偏转，消除至少一部分四极磁场的水平分量。

2，按权利要求1的彩色显象管，其特征在于，

四极磁场产生单元产生形成四极磁场的磁通量；和

多束电子束垂直偏转时，辅助磁场产生单元产生辅助磁场，用于消除四极磁场产生单元产生的磁通量的一部分，所述的四极磁场产生单元设在多束电子束相对其产生垂直偏转的四极磁场的水平中心线的上边或下边上。

3，按权利要求2的彩色显象管，其特征在于，

四极磁场产生单元包括磁芯件和绕在磁芯件上的第一线，

辅助磁场产生单元包括绕在磁芯件上的第二线，

磁芯件，第一线和第二线构成磁铁线圈，和

向第二线供给电流而产生的磁通量方向与向第一线供给电流而产生的磁通量方向相反。

4，按权利要求3的彩色显象管，其特征在于，供给第二线的电流与垂直偏转电流同步。

5，按权利要求3的彩色显象管，其特征在于，两个磁铁线圈设在多束电子束穿过区的上边和下边。

6，按权利要求5的彩色显象管，其特征在于，包括在两个磁铁线圈中的两个磁芯件沿包括在彩色显象管中的玻璃泡的外形成形。

7，按权利要求1的彩色显象管，其特征在于，

四极磁场产生单元包括磁铁，和

辅助磁场产生单元包括绕在磁铁上的线。

8，按权利要求7的彩色显象管，其特征在于，

向线供给与垂直偏转电流同步的电流。

9，按权利要求1的彩色显象管，其特征在于，

四极磁场产生单元包括有磁铁部分和可磁化部分的磁芯，和

辅助磁场产生单元包括绕在磁芯的可磁化部分的至少一部分上的线。

10，按权利要求9的彩色显象管，其特征在于，

向线供给与垂直偏转电流同步的电流，和

向线供给电流而产生的磁通量方向与磁铁部分产生的磁通量方向相反。

11，按权利要求1的彩色显象管，其特征在于，

四极磁场产生单元用多个分开的单元构成，在彩色显象管的管轴方向中的多个位置中产生四极磁场。

12，按权利要求3的彩色显象管，还包括：定位单元，它调节磁芯件的位置。

13，按权利要求1的彩色显象管，其特征在于，

面对电子枪的偏转区的一端的位置对应面对电子枪的磁芯的位置。

14，彩色显象管，它偏转多束电子束并在荧光屏上显示彩色图像，包括：

电子枪，有多个一字式阴极和发射多束电子束；

偏转线圈，包括：产生水平偏转磁场的水平偏转线圈，产生垂直偏转磁场的垂直偏转线圈和磁芯；

四极磁场产生单元，它在荧光屏与面对电子枪的偏转区一端之间产生有水平分量和垂直分量的四极磁场，水平分量引起电子束按水平方向相互移近和移远，在偏转区水平和垂直偏转磁场均有偏转作用；

其中，按垂直偏转磁场对多束电子束的垂直偏转，四极磁场产生单元减弱四极磁场的水平分量。

15，按权利要求14的彩色显象管，其特征在于，

四极磁场产生单元产生形成四极磁场的磁通量；和

多束电子束垂直偏转时，四极磁场产生单元减弱产生在多束电子束相对其产生垂直偏转的四极磁场的水平中心线的上边或下边的部分磁通量。

16，按权利要求14的彩色显象管，其特征在于，

四极磁场产生单元包括磁芯件和绕在磁芯件上的线。

17，按权利要求14的彩色显象管，其特征在于，向线供给与垂直偏转电流同步的电流。

18，按权利要求16的彩色显象管，还包括：定位单元，它调节磁芯件的位置。

19，按权利要求14的彩色显象管，其特征在于，面对电子枪的偏转区的一端的位置对应面对电子枪的磁芯端的位置。

20，彩色显象管，它偏转多束电子束并在荧光屏上显示彩色图像，包括：

电子枪，有多个一字式阴极和发射多束电子束；

偏转线圈，包括：产生水平偏转磁场的水平偏转线圈，产生垂直偏转磁场的垂直偏转线圈和磁芯；和

磁场产生单元，在荧光屏与面对电子枪的偏转区一端之间产生有垂直分量和水平分量的磁场，垂直分量引起电子束按水平方向相互移近和移远，在偏转区水平和垂直偏转磁场均有偏转作用；

其中，磁场产生单元产生的磁场叠加到水平偏转磁场上产生的磁场有磁通量密度分布，即，从彩色显象管的管轴上面看在水平方向不对称。

21，按权利要求20的彩色显象管，其特征在于，面对电子枪的偏转区的一端的位置对应面对电子枪的磁芯端的位置。

22，彩色显象管，它偏转多束电子束并在荧光屏上显示彩色图像，包括：

电子枪，有多个一字式阴极和发射多束电子束；

偏转线圈，包括：产生水平偏转磁场的水平偏转线圈，产生垂直偏转磁场的垂直偏转线圈和磁芯；和

四极磁场产生单元，它在荧光屏与面对电子枪的偏转区一端之间产生有水平分量和垂直分量的四极磁场，垂直分量引起电子束按水平方向相互移近和移远，在偏转区水平和垂直偏转磁场均有偏转作用；

可磁化件，它把垂直偏转磁场转变成复合磁场，复合磁场由(a)垂直偏转磁场和(b)实际的辅助磁场构成，用于消除与用垂直偏转磁场垂直偏转多束电子束同步的四极磁场的水平分量的至少一部分。

23，按权利要求22的彩色显象管，其特征在于，可磁化件用坡莫合金构成。

24，按权利要求22的彩色显象管，其特征在于，四极磁场产生单元包括两个磁性元件，和用一个磁性元件的北极与另一磁性元件的南极相反产生四极磁场，每个磁性元件是磁铁，磁铁线圈，或磁铁和磁性线圈的组合。

25，按权利要求24的彩色显象管，其特征在于，四极磁场产生在水平偏转磁场的偏转中心的周围。

26，按权利要求24的彩色显象管，其特征在于，可磁化件的位置在彩色显象管的管轴方向中比两个磁性元件更靠近荧光屏。

27，按权利要求24的彩色显象管，其特征在于，四极磁场比水平偏转磁场的偏转中心更靠近电子枪。

Images