CN1434475A - 阴极射线管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阴极射线管，其具有一个包含圆形铁氧体磁芯和横截面为矩形的偏转线圈的偏转轭，以提高阴极射线管的偏转灵敏度，尤其涉及一种阴极射线管，其中，垂直偏转线圈的一部分具有矩形横截面，并与隔离水平偏转线圈和垂直偏转线圈的支架距离预定的间隙，从而在铁氧体磁芯和支架之间卷绕垂直偏转线圈时，能够改善导引性能。

Description

阴极射线管

技术领域

本发明涉及一种阴极射线管，其具有包括圆形铁氧体磁芯和横截面为矩形的偏转线圈的偏转轭，用以提高阴极射线管的偏转灵敏度，尤其涉及一种阴极射线管，其中，垂直偏转线圈的一部分具有矩形横截面，并与隔离水平偏转线圈和垂直偏转线圈的支架距离预定的间隙，从而在铁氧体磁芯和支架之间卷绕垂直偏转线圈时，能够改善导引性能。

背景技术

图1显示的是传统的阴极射线管。

参考图1，传统的阴极射线管包括用于发射三束电子束的电子枪4；荧光屏1，在其上面形成有荧光物质以与电子束碰撞而发出光线；荫罩2，用于实现三束电子束的分色操作；偏转轭3，用于使电子束在荧光屏1上偏转预定的位置。

尤其是，偏转轭3包括水平偏转线圈31，用于在水平方向上对由安装在阴极射线管中的电子枪4发出的电子束进行偏转；垂直偏转线圈33，用于在垂直方向上对电子束进行偏转；圆锥形铁氧体磁芯34，使水平偏转线圈31和垂直偏转线圈33所生成的磁力的损失最小，从而提高磁效率；支架32，用于使水平偏转线圈31、垂直偏转线圈33和铁氧体磁芯34固定在预定位置，并且隔离水平偏转线圈31和垂直偏转线圈33。

另外，在偏转轭3的颈部，形成有会聚线圈35，用于对偏转轭和阴极射线管的制造过程中的误差造成的不会聚进行补偿；以及一对环形永磁体36。

图2显示的是传统的阴极射线管的安装过程。

参考图2对阴极射线管进行简要描述，将水平偏转线圈安装在支架32的内侧，将垂直偏转线圈33安装在支架32的外侧。

然后，以环绕在垂直偏转线圈33外侧的方式，安装铁氧体磁芯34。

传统的偏转轭3允许将至少为15.75KHz频率的电流送入水平偏转线圈31，并且使用该电流所产生的磁场，在阴极射线管中，在水平方向上偏转电子束。

同样，偏转轭3允许将60Hz频率的电流送入垂直偏转线圈33，并且使用该电流所产生的磁场，在垂直方向上偏转电子束。

已经开发出了自会聚型偏转轭3，其不使用单独的附加电路和附加的设备，而使用由水平偏转线圈31和垂直偏转线圈33所产生的不均匀磁场，而允许三束电子束在屏幕上对会聚进行补偿。

即，通过控制水平偏转线圈31和垂直偏转线圈33的卷绕分布，并且在各个区域(开放区域、中间区域和颈部区域)中形成桶型或者枕形磁场，可以形成对应于三束电子束位置的不同偏转力，以影响电子束，从而各束电子束从起点到终点具有不同的距离，使得三束电子束会聚在同一点。

另外，当将电流输入水平偏转线圈31和垂直偏转线圈33而形成磁场时，由水平偏转线圈31和垂直偏转线圈33所形成的磁场的强度不足以将电子束偏转到屏幕的整个表面。从而使用具有高导磁率的铁氧体磁芯34，使磁场反馈通路的损失最小，从而提高磁场的效率，并且提高磁力。图3a显示的是传统的偏转轭的横截面视图，其包括横截面为矩形的偏转线圈和矩形的铁氧体磁芯。图3b显示的是具有矩形横截面的偏转线圈和圆形的铁氧体磁芯。

参考图3a到3b，当三束电子束通过磁场区域时，根据Fleming左手定律，施加于三个电子束中每一个的力被偏转，大小与偏转线圈的内表面和电子束之间距离的立方成反比。如图3a所示，由于与包含圆形偏转线圈和铁氧体磁芯的偏转轭相比，包含偏转线圈33和矩形铁氧体磁芯34的偏转轭与电子束的距离更近，所以可以提高偏转灵敏度。

因此，对于包括横截面均为矩形的水平偏转线圈和垂直偏转线圈的偏转轭的情况，电子束与偏转轭之间的距离比包含横截面为圆形的偏转线圈的传统偏转轭缩短了20％。从而，水平和垂直偏转灵敏度提高了20-30％。

另外，如果使用横截面为矩形的偏转线圈33和廉价的圆形铁氧体磁芯34，如图3b所示，现在也可以提高偏转灵敏度，并且可以降低成本。

图4显示的是横截面为矩形的传统水平偏转线圈的卷绕状态，图5显示的是横截面为矩形的传统垂直偏转线圈的卷绕状态。

参考图4和图5，将水平偏转线圈31和垂直偏转线圈33导引并且排列在上线圈架和下线圈架之间的空间中。如图4所示，由于水平偏转线圈31卷绕在线圈架中心线40的远端，即，对角线41的下面，所以从入口导引水平偏转线圈31的距离较短。

然而，如图5所示，由于偏转轭的特性，相对更多的垂直偏转线圈33位于更靠近线圈架中心线40的位置，即，对角线41下面。

因此，必须将垂直偏转线圈33从入口导引到线圈架中心线40，垂直偏转线圈33在卷绕的过程中，在很长距离中要收到很大的摩擦力。

另外，由于横截面为矩形的垂直偏转线圈33的线圈架表面在对角线41的附近几乎垂直地弯曲，所以在垂直偏转线圈33和线圈架表面之间的摩擦力比圆形横截面的垂直偏转线圈和圆形线圈架表面之间的摩擦力大。

因此，产生了一个问题，即，在卷绕时，横截面为矩形的垂直偏转线圈33具有较差的导引性能。

图6显示的是在具有屏幕比率为16∶9的阴极射线管中，偏转轭的横截面视图。

如图6所示，对于屏幕比率为16∶9而不是4∶3的情况，垂直偏转线圈33比屏幕比率为4∶3的阴极射线管的垂直偏转线圈具有更长的水平方向长度。从而，垂直偏转线圈33的导引性能变得更差。

发明内容

本发明的一个目的是至少解决前面背景技术中所提及的问题和/或缺点。

因此，本发明的一个目的是提供一种横截面为矩形的偏转线圈，用于提高偏转灵敏度，从而提高偏转线圈的生产率，并且便于偏转线圈的制造。

本发明涉及一种阴极射线管，其具有包含圆形铁氧体磁芯和横截面为矩形的偏转线圈的偏转轭，以提高阴极射线管的偏转灵敏度，尤其涉及一种阴极射线管，其中，横截面为矩形的垂直偏转线圈的一部分与支架隔离预定的间隙，从而在卷绕垂直偏转线圈时，提高导引性能，其中，垂直偏转线圈位于铁氧体磁芯和支架之间，以隔离水平偏转线圈和垂直偏转线圈。

根据本发明的的阴极射线管所具有的偏转轭包括：水平偏转线圈，用于在水平方向偏转从电子枪发射出来的电子束；垂直偏转线圈，用于在垂直方向偏转电子束；铁氧体磁芯，用于防止水平偏转线圈和垂直偏转线圈所生成的磁力的损失，提高磁效率；支架，用于在预定的位置固定水平偏转线圈、垂直偏转线圈和铁氧体磁芯，并且在水平偏转线圈和垂直偏转线圈之间形成绝缘，其中，水平偏转线圈和垂直偏转线圈的各个横截面具有矩形形状，而铁氧体磁芯的横截面具有圆形形状，如果在平行于铁氧体磁芯开放端平面的偏转轭横截面的垂直轴线上，将从支架的外侧到铁氧体磁芯的内侧之间的距离定义为Y，将垂直轴线上从支架的外侧到垂直偏转线圈的内表面之间的距离定义为X，将垂直轴线上的垂直偏转线圈厚度定义为Z，则垂直轴线上从支架的外侧到垂直偏转线圈内侧之间的距离X满足0＜X＜Y-Z。

本发明的其它优点、目的和特征有一部分将在以下的说明书中进行阐述，有一部分则对于本领域的技术人员经过对以下内容的检验后会变得明了，或者通过本发明的实践而体验到。所附的权利要求书具体指出了本发明的目的和优点。

附图说明

以下参照附图对本发明进行详细说明，其中相同的标号表示相同的元件。附图中：

图1显示的是传统的阴极射线管的局部剖面图；

图2使一个剖视图，显示了传统的阴极射线管的组装过程；

图3a显示的是传统的偏转轭的横截面视图，其包括横截面为矩形的偏转线圈和矩形的铁氧体磁芯；

图3b显示的是具有矩形横截面的偏转线圈和圆形的铁氧体磁芯；

图4显示的是横截面为矩形的传统水平偏转线圈的绕法；

图5显示的是横截面为矩形的传统垂直偏转线圈的绕法；

图6显示的是在屏幕比率为16∶9的阴极射线管中，偏转轭的横截面视图；

图7是显示在根据本发明的阴极射线管中，横截面为矩形的偏转轭和圆形的铁氧体磁芯如何彼此耦合的剖视图；

图8显示的是在根据本发明的阴极射线管中，偏转轭的剖视图(沿着图7的A-A′线)；

图9显示的是在根据本发明的阴极射线管中，垂直偏转线圈的绕法；

图10显示的是在根据本发明的阴极射线管的垂直轴线上，改变从支架外侧到垂直偏转线圈的内表面之间的距离X时，垂直偏转能量的恶化；

图11显示的是在根据本发明的阴极射线管中，沿着由电子枪的轴线方向和屏幕的垂直轴线方向构成的平面方向的偏转轭剖面图；

图12显示的是在根据本发明的阴极射线管中可选的实施例。

优选实施例详细说明

根据本发明的的阴极射线管具有一个偏转轭，其包括：水平偏转线圈，用于在水平方向偏转从电子枪发射出来的电子束；垂直偏转线圈，用于在垂直方向偏转电子束；铁氧体磁芯，用于防止水平偏转线圈和垂直偏转线圈所生成的磁力的损失，提高磁效率；支架，用于在预定的位置固定水平偏转线圈、垂直偏转线圈和铁氧体磁芯，并且在水平偏转线圈和垂直偏转线圈之间形成绝缘，其中，水平偏转线圈和垂直偏转线圈的各个横截面具有矩形形状，而铁氧体磁芯的横截面具有圆形形状，如果在平行于铁氧体磁芯开放端平面的偏转轭横截面的垂直轴线上，将从支架的外侧到铁氧体磁芯的内侧之间的距离定义为Y，将垂直轴线上从支架的外侧到垂直偏转线圈的内表面之间的距离定义为X，将垂直轴线上的垂直偏转线圈厚度定义为Z，则垂直轴线上从支架的外侧到垂直偏转线圈内侧之间的距离X满足0＜X＜Y-Z。

下面参考附图，对根据本发明的阴极射线管进行描述。

图7显示的是在根据本发明的阴极射线管中，横截面为矩形的偏转线圈和圆形的铁氧体磁芯的结合状态；图8显示的是在根据本发明的阴极射线管中，偏转轭的剖视图(沿着图7的A-A′线)。

参考图7和8，根据本发明的的阴极射线管具有一个偏转轭，其包括：水平偏转线圈，用于在水平方向偏转从电子枪发射出来的电子束；垂直偏转线圈，用于在垂直方向偏转电子束；铁氧体磁芯，用于防止水平偏转线圈和垂直偏转线圈所生成的磁力的损失，从而提高磁效率；支架，用于在预定的位置固定水平偏转线圈、垂直偏转线圈和铁氧体磁芯，并且在水平偏转线圈和垂直偏转线圈之间形成绝缘，其中，水平偏转线圈和垂直偏转线圈的各个横截面具有矩形形状，而铁氧体磁芯的横截面具有圆形形状，如果在平行于铁氧体磁芯开放端平面的偏转轭横截面的垂直轴线上，将从支架的外侧到铁氧体磁芯的内侧之间的距离定义为Y，将垂直轴线上从支架的外侧到垂直偏转线圈的内表面之间的距离定义为X，将垂直轴线上的垂直偏转线圈33的厚度定义为Z，则垂直轴线上从支架的外侧到垂直偏转线圈内侧之间的距离X满足0＜X＜Y-Z。

铁氧体磁芯34包括通用的圆形铁氧体磁芯和矩形铁氧体磁芯。具体来讲，本发明涉及一种阴极射线管，其具有采用了圆形铁氧体磁芯34和矩形垂直偏转线圈33的偏转轭。

如图8所示，在偏转轭的横截面中，在对角线41的上部，垂直轴线上的支架32和垂直偏转线圈33间隔预定的间隙。

在图8中，将垂直轴线上从支架32的外侧到铁氧体磁芯34内侧之间的距离定义为Y，将垂直轴线上从支架32的外侧到垂直偏转线圈33的内侧之间的距离定义为X，将垂直方向上垂直偏转线圈33的厚度定义为Z。

希望垂直轴线上从支架32的外侧到垂直偏转线圈33的内侧之间的距离X为0，以提高偏转灵敏度。然而，在制造过程中，这经常会导致出现问题。

图9显示的是在根据本发明的阴极射线管中，垂直偏转线圈的卷绕。

参考图8和9，在由上线圈架20和下线圈架21所组成的线圈架上，形成垂直偏转线圈33。由于在垂直轴线上从支架32的外侧到垂直偏转线圈33的内侧之间的预定距离X，所以可以比传统技术更容易地导引垂直偏转线圈33。

换言之，由于以预定的间隙隔离了支架32和垂直偏转线圈33，所以与传统技术不同，在传统技术中，对垂直偏转线圈进行弯曲，并且如图6所示，几乎垂直地在对角线41的附近进行导引，在本发明中，对垂直偏转线圈进行轻微的弯曲，并且从导引垂直偏转线圈的入口开始，逐渐减小导引的角度，而在对角线41的附近进行导引。

因此，由于在对角线41附近对线圈架表面进行轻微的弯曲，从而提高了垂直偏转线圈的导引性能。

为了获得上述的优点，如图8所示，从支架的外侧到垂直偏转线圈内侧之间的距离X满足0＜X＜Y-Z。

当在0到Y-Z之间，对从支架的外侧到垂直偏转线圈内侧之间的距离X进行改变时，还会产生另外一个问题。具体而言，当电子束远离垂直偏转线圈33时，降低了垂直偏转灵敏度。

因此，为了提高垂直偏转线圈33的导引性能，必须考虑垂直偏转线圈的恶化。

图10显示的是当在根据本发明的阴极射线管的垂直轴线上，改变从支架外侧到垂直偏转线圈的内表面之间的距离X时，垂直偏转能量的恶化情况。

参考图10，假设垂直偏转线圈33与支架32处于接触状态，而垂直偏转能量、电阻和电流的平方分别为100％。然后，当X的值从0增加到Y-Z时，电阻、电流的平方和垂直偏转能量同时增加。

即，随着电阻和电流提高，偏转灵敏度降低。

因此，考虑到垂直偏转线圈的偏转灵敏度和垂直偏转线圈的生产率，期望X/(Y-Z)小于0.7。

即，期望X/(Y-Z)满足关系0＜X/(Y-Z)＜0.7。

通过满足上述条件，可以使偏转灵敏度的恶化程度最小，同时使垂直偏转线圈的生产率最大。

另外，如图6所示，由于在制造垂直偏转线圈时，对于屏幕比率为16∶9的情况，所生成的摩擦力大于屏幕比率为4∶3时的摩擦力，所以考虑到垂直偏转线圈的偏转灵敏度和垂直偏转线圈的生产率，期望X/(Y-Z)小于0.8。

即，期望X/(Y-Z)满足关系0＜X/(Y-Z)＜0.8。

参考图11，将垂直轴线上，从垂直偏转线圈33的开放端到垂直偏转线圈33的线性部分开始处之间的距离定义为R，将从垂直偏转线圈33的开放端到与支架32没有间隙的点之间的距离定义为Q，将从垂直偏转线圈33的开放端到铁氧体磁芯34开放端之间的距离定义为P，Q的值可以表示如下：

0＜Q＜R

然而，期望Q满足关系P＜Q＜R，以提高垂直偏转线圈33的垂直偏转灵敏度和导引性能。

图12显示的是在根据本发明的阴极射线管的可选实施例。

参考图12，形成垂直偏转线圈33，使得在对角线41下面，垂直偏转线圈33与支架32隔开预定的间隙。

与参考图8的上述描述不同，当对角线41下面垂直偏转线圈33与支架32隔开预定的间隙时，减小了垂直偏转线圈从对角线41的上部进行导引的角度，从而提高了垂直偏转线圈的导引性能。

从上述描述可见，为了解决卷绕时线圈架的表面比圆形线圈的表面承受更大的摩擦力，从而偏转线圈的导引性能变差的问题，根据本发明的阴极射线管通过使用矩形截面的偏转线圈，使偏转线圈和支架隔离预定的间隙，从而满足了偏转线圈的高偏转灵敏度和高生产率，同时改善了导引性能。

上述的实施例和优点仅是示例性的，并不构成对本发明的限定。本发明可以适用于其他类型的设备。本发明的描述仅是说明性的，并不限制权利要求的范围。对于本领域技术人员，显然可以有各种替换、改进和变化。在权利要求书中，装置加功能的语句旨在涵盖实现所述功能的结构，它不仅是结构等同的，也包括同等的结构。

Claims (6)

1.一种具有偏转轭的阴极射线管，包括：

水平偏转线圈，用于在水平方向上偏转从电子枪发射的电子束；

垂直偏转线圈，用于在垂直方向上偏转电子束；

铁氧体磁芯，用于防止由水平偏转线圈和垂直偏转线圈所生成的磁力的损失，同时提高磁效率；以及

支架，用于在预定的位置固定水平偏转线圈，垂直偏转线圈和铁氧体磁芯，并且在水平偏转线圈和垂直偏转线圈之间形成绝缘，

其中，水平偏转线圈和垂直偏转线圈的各个横截面具有矩形形状，而铁氧体磁芯的横截面具有圆形形状，并且

在垂直轴线上，从支架的外侧到垂直偏转线圈内表面之间的距离满足0＜X＜Y-Z，

其中，在平行于铁氧体磁芯开放端平面的偏转轭横截面的垂直轴线上，从支架的外侧到铁氧体磁芯的内表面之间的距离定义为Y，垂直轴线上从支架的外侧到垂直偏转线圈的内表面之间的距离定义为X，垂直轴线上的垂直偏转线圈厚度定义为Z。

2.根据权利要求1的阴极射线管，其中，在偏转轭的横截面上，X/(Y-Z)满足关系0＜X/(Y-Z)＜0.7，

其中，在平行于铁氧体磁芯开放端平面的偏转轭横截面的垂直轴线上，从支架的外侧到铁氧体磁芯的内表面之间的距离定义为Y，垂直轴线上从支架的外侧到垂直偏转线圈的内表面之间的距离定义为X，垂直轴线上的垂直偏转线圈厚度定义为Z。

3.根据权利要求2的阴极射线管，其中，当屏幕比率为16∶9时，在偏转轭的横截面上，X/(Y-Z)满足关系0＜X/(Y-Z)＜0.8，

其中，在平行于铁氧体磁芯开放端平面的偏转轭横截面的垂直轴线上，从支架的外侧到铁氧体磁芯的内表面之间的距离定义为Y，垂直轴线上从支架的外侧到垂直偏转线圈的内表面之间的距离定义为X，垂直轴线上的垂直偏转线圈厚度定义为Z。

4.根据权利要求1的阴极射线管，其中，从垂直偏转线圈的开放端到与支架没有间隙的点之间的距离满足如下关系：

0＜Q＜R

其中，R是在由电子枪的轴线方向和屏幕的垂直轴线方向所构成的平面处，偏转轭的纵截面上从垂直偏转线圈的开放端到垂直偏转线圈的线性部分开始处之间的距离，Q是从垂直偏转线圈的开放端到与支架没有间隙的点之间的距离。

5.根据权利要求3或4的阴极射线管，其中，从垂直偏转线圈的开放端到与支架没有间隙的点之间的距离满足如下关系：

P＜Q＜R

其中，R是在偏转轭的纵截面上，从垂直偏转线圈的开放端到垂直偏转线圈的线性部分开始处之间的距离，Q是从垂直偏转线圈的开放端到与支架没有间隙的点之间的距离，P是从垂直偏转线圈的开放端到铁氧体磁芯的开放端之间的距离。

6.一种具有偏转轭的阴极射线管，包括：

水平偏转线圈，用于在水平方向上偏转从电子枪发射的电子束；

垂直偏转线圈，用于在垂直方向上偏转电子束；

铁氧体磁芯，用于防止由水平偏转线圈和垂直偏转线圈所生成的磁力的损失，同时提高磁效率；以及

支架，用于在预定的位置固定水平偏转线圈、垂直偏转线圈和铁氧体磁芯，并且在水平偏转线圈和垂直偏转线圈之间形成绝缘，

其中，水平偏转线圈和垂直偏转线圈的各个横截面具有矩形形状，而铁氧体磁芯的横截面具有圆形形状，并且在平行于铁氧体磁芯开放端平面的偏转轭横截面上，在该横截面的对角线的上面部分，垂直偏转线圈与支架在垂直方向上隔离预定的距离，并且在对角线的下面，在水平方向上与支架隔离预定的间隙。

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