CN1664976A - 阴极射线管装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阴极射线管装置，其中在颈部3的外周表面上沿管轴方向布置用于校正会聚度的多个磁性环(13A、13B、14、15)，垫片(16、17、18)插入磁性环之间。设置用于调制电子束在水平方向上的扫描速度的速度调制线圈(19)，以便在管轴方向上速度调制线圈(19)的位置与磁性环(13A、13B、14、15)的位置相互重叠。垫片(16、17、18)中的至少一个是由仅仅一种磁性体制成的。可选地，垫片(16、17、18)中的至少一个是由一种磁性体制成的，用一种非金属材料覆盖该由磁性体制成的垫片在半径方向上的最外表面。因为如此，可以加强由速度调制线圈(19)形成的磁场，而不干扰CPU(5)的磁性环(13A、13B、14、15)的磁场。

Description

阴极射线管装置

发明领域

本发明涉及一种阴极射线管装置。

背景技术

近来，在电视接收机等中，随着尺寸的增大，对图像质量的要求也更高了。作为实现这个要求的一种方法，已经建议了一种阴极射线管装置，其中安装一速度调制线圈以便增强图像边缘从而提高图像质量的清晰度。速度调制线圈在电子束的垂直扫描方向上形成磁场，并且改变在电子束的水平扫描方向上的扫描速度，从而增强了图像边缘(例如参见JP 57(1982)-45650U)。

此外，日本JP 2003-116019A说明，设置一对铁磁体(ferromagnet)以便以这样一种方式使其在玻锥(funnel)的颈部(neck)的外周表面上彼此相对，以至于分别与速度调制线圈的一对环形线圈(loop coil)结合成一对。根据这种结构，铁磁体强化由速度调制线圈产生的磁场，以集中作用于电子束，以便能提高速度调制效果。

另一方面，普通的彩色阴极射线管装置一般包括偏转线圈(deflection yoke)和会聚与纯度单元(CPU：convergence and purity unit)。该CPU包括用于把磁场施加给电子束的偶极磁性环(dipole magnetring)、四极(quadrupole)磁性环、和六极(hexapole)磁性环，并且被附着在其中含电子枪的漏斗部的颈部的外周表面上。

在这种情况下，即在玻锥的颈部的外周表面上安装有速度调制线圈、用于强化和集中由速度调制线圈形成的磁场的铁磁体、以及CPU时，通常，把铁磁体分别放置在速度调制线圈的环形线圈的开口(opening)中，放置CPU的磁性环以便覆盖铁磁体。从而，当从垂直于管轴的方向上看时，铁磁体和CPU的磁性环相互重叠。因此，由CPU的磁性环产生的磁场受到放置在该磁性环内侧的铁磁体的影响而变得不均匀，并且不可能充分得到通过CPU校正会聚度(convergence)的效果。

发明概述

本发明解决在传统的阴极射线管装置中存在的上述问题，其目的是提供一种阴极射线管装置，其可强化速度调制线圈的磁场，又不干扰CPU的磁性环的磁场，从而显示出质量令人满意的图像。

本发明的阴极射线管装置包括：面板，具有在内表面上形成的荧光(phosphor)屏；玻锥(funnel)，连接到面板上；电子枪，放置在玻锥的颈部中；偏转线圈，用于沿水平方向和垂直方向偏转从电子枪发射出的电子束，设置在玻锥的外周表面上；多个磁性环，用于校正会聚度，沿管轴方向放置在颈部的外周表面上；至少一个垫片(spacer)，放置在沿管轴方向放置的磁性环之间；以及，速度调制线圈，用于调制电子束在水平方向上的扫描速度，设置该速度调制线圈以便在管轴方向上速度调制线圈的位置与磁性环的位置相互重叠。

在上述结构中，第一种阴极射线管装置的特征在于至少一个垫片是由仅仅一种磁性体(magnetic substance)制成的。

在上述结构中，第二种阴极射线管装置的特征在于至少一个垫片是由一种磁性体制成的，采用一种非金属材料覆盖所述由磁性体制成的垫片在半径方向上的最外表面。

通过参考附图来阅读和理解下面的详细说明，对熟知本领域的技术人员来说，本发明的这些以及其它优点将变得显而易见。

附图简要说明

图1是显示根据本发明一实施例的阴极射线管装置的示意结构的局部剖面图；

图2是显示根据本发明一实施例的阴极射线管装置的颈部邻近部分的放大剖面图；

图3A是显示一速度调制线圈的示意结构的透视图；图3B是沿图3A中所示的管轴从箭头3B的方向上看到的速度调制线圈的正视图；图3C是构成速度调制线圈的环形线圈的展开平面图；

图4A显示在传统的阴极射线管装置中的速度调制线圈外围的磁通量状态，其中所有垫片都是由树脂(resin)制成的；图4B显示在本发明一实施例的阴极射线管装置中的速度调制线圈外围的磁通量状态；

图5A是沿颈部的管轴方向的剖面图；图5B是显示通过测量在所有垫片都是由树脂制成的情况下磁通密度沿管轴(Z轴)的变化所得结果的曲线图；图5C是显示通过测量在使用由磁性体制成的垫片的情况下磁通密度沿管轴(Z轴)的变化所得结果的曲线图；

图6是表示通过测量本发明的阴极射线管装置和传统的阴极射线管装置的速度调制灵敏度所得结果的曲线图；

图7是表示用在根据本发明一实施例的阴极射线管装置中的由磁性体制成的垫片的另一实例的透视图。

具体实施例

根据本发明的第一和第二种阴极射线管装置，在CPU的磁性环之间放置由磁性体构成的垫片。因此，可增大速度调制线圈的磁通密度，以及增强速度调制灵敏度，又不会干扰CPU的磁性环的磁场，也不会增加部件的数量。从而，可显著提高图像质量。此外，由磁性体制成的垫片不影响通过调节磁性环的旋转相位(rotation phase)执行的校正会聚度的操作，以至于用磁性环很容易得到令人满意的会聚度。

此外，在第一种阴极射线管装置中，至少一个垫片是由仅仅一种磁性体制成的，所以可以以低成本制造垫片。

此外，在第二种阴极射线管装置中，采用一种非金属材料覆盖由磁性体制成的垫片在半径方向上的最外表面。因此，可防止垫片断裂开，即使垫片断裂开，也还能保持其形状。

在本发明的上述第一和第二种阴极射线管装置中，最好由磁性体制成的垫片呈圆环状。根据这种结构，安装垫片时可不用考虑环绕管轴的相位，不管环绕管轴的相位如何，在任何时候都能稳定地得到提高速度调制线圈的磁通密度的效果。

最好磁性体是锰锌铁氧体(Mg-Zn ferrite)的烧结体(sinteredbody)。根据这种结构，可有效地增大磁通密度。

最好上述阴极射线管装置包括至少三组磁性环和多个由磁性体制成的垫片。根据这种结构，当由磁性体制成的垫片的数量较多时，增强了增大速度调制线圈的磁通密度的效果，可以提高图像质量。

最好由磁性体构成的垫片在管轴方向上的位置与在管轴方向上彼此之间以一段放置的两个电极之间的间隙在管轴方向上的位置相匹配，所述间隙形成电子枪中的主透镜。根据这种结构，可减少速度调制线圈的磁场损耗。

最好由磁性体制成的垫片的厚度是在2毫米到5毫米的范围内。当厚度小于2毫米，就会降低增大速度调制线圈的磁通密度的效果。当厚度超过5毫米，CPU在管轴方向上的尺寸就会不受欢迎地增大。

下文将以参考附图举例说明实施例的方式对本发明进行说明。

图1是显示根据本发明一实施例的阴极射线管装置的示意结构的局部剖面图。如图1所示，本发明的阴极射线管装置包括一个阴极射线管，其包括：面板1，具有在其内表面上形成的荧光屏1A；玻锥2，连接到面板1上；颈部3，玻锥2的最窄部分；偏转线圈4，用于使电子束偏转，被设置在从漏斗部2延伸到颈部3的部分的外周表面上；CPU5，用于校正会聚度，被设置在颈部3的顶端。在颈部3中设置电子枪6。

偏转线圈4在垂直和水平方向上偏转从电子枪6发射出的三种电子束，并允许它们在荧光屏1A上扫描。偏转线圈4包括水平偏转线圈41、垂直偏转线圈42、和铁氧体磁芯(ferrite core)43。由树脂构成的绝缘框架44设置在水平偏转线圈41和垂直偏转线圈42之间。绝缘框架44保持水平偏转线圈41和垂直偏转线圈42之间的电绝缘状态，并且支撑两个偏转线圈41、42。

图2是颈部3的邻近部分的放大剖面图。电子枪6主要包括三个阴极7、控制电极8、加速电极9A和9B、聚焦电极10A和10B和10C、以及阳极11。参考数字22表示连接到阳极11的保护罩(shieldcup)。当把预定电压施加给每个电极时，在聚焦电极10C和阳极11之间的区域的邻近部分形成主透镜12。借此可在荧光屏上获得令人满意的对焦。

CPU5包括：用于调整纯度的偶极磁性环13A、用于调整光栅畸变(raster distortion)的偶极磁性环13B、用于调整会聚度的四极磁性环14和六极磁性环15、以及圆环状垫片16、17、18。垫片16、17、18确保相邻磁性环之间的距离，换句话说就是，填充相邻磁性环之间的间隙。从外部设置磁性环13A、13B、14、15和垫片16、17、18并且固定在基本上是圆柱状的树脂框架20上，树脂框架20固定在颈部3的外周表面上。磁性环13A、13B、14、15分别由一对圆环状磁性体组成。如图2所示，从偏转线圈4侧到颈部3的端面侧依次设置有用于调整纯度的偶极磁性环13A、用于调整光栅畸变的偶极磁性环13B、用于调整会聚度的四极磁性环14和用于调整会聚度的六极磁性环15。放置垫片16来填充偶极磁性环13A和13B之间的间隙以便与其接触。放置垫片17来填充偶极磁性环13B和四极磁性环14之间的间隙以便与其接触。放置垫片18来填充四极磁性环14和六极磁性环15之间的间隙以便与其接触。

参考数字19表示用于增强图像边缘的速度调制线圈。速度调制线圈19由一对环形线圈19A、19B组成，把其固定在树脂框架20上，以便使这对环形线圈19A、19B在垂直方向上彼此相对。

图3A是显示速度调制线圈19的示意结构的透视图。图3B是沿图3A中所示的管轴从箭头3B的方向上看到的速度调制线圈的正视图。图3C是在平面上展开的、构成速度调制线圈19的环形线圈19A、19B的展开图。

下面将说明速度调制线圈19的一个实例。环形线圈19A、19B具有一种结构，其中把直径为0.4毫米用聚氨酯(polyurethane)涂覆的铜线以基本上是矩形的形状缠绕四圈，并且如图3A所示，在沿颈部3的外圆周形状弯曲每个线圈的一对相对侧的情况下，设置它们以便在垂直方向上彼此相对。当在图3C所示的平面上展开看时，基本上是矩形的环形线圈19A、19B的尺寸如下：设置为基本平行于管轴方向的相应侧的长度L1为25毫米，两侧之间的宽度W1为35。如图3B所示，使宽度为W1的侧面变形以便沿直径D1为33毫米的假想的圆柱面弯曲，由此在树脂框架20上安装环形线圈19A、19B。这时，如图3B所示，环形线圈19A、19B在垂直于管轴的水平方向上的宽度W2为30毫米。D2表示颈部3的外径，并且满足D1＞D2。允许与通过微分(differentiate)视频图像信号而得到的速度调制信号相一致的电流流过速度调制线圈19。

如图2所示，设置速度调制线圈19与构成CPU5的磁性环13A、13B、14、15以便各自在管轴方向上的位置相互重叠。在与主透镜12在管轴方向上的位置基本相同的位置上放置偶极磁性环13A，以便抑止因纯度校正而引起的对焦恶化。为了将由速度调制线圈19产生的磁场有效地施加给电子束，最好将由速度调制线圈19产生的磁场集中在聚焦电极10C和阳极11之间的间隙中，该间隙形成主透镜12。因此，在垫片16、17、18之中，放置在两组偶极磁性环13A、13B之间并最靠近偶极磁性环13A的垫片16是由磁性体制成的。在一实例中，使用是磁性体的镁锌铁氧体的烧结体作为垫片16。其余垫片17、18可由树脂构成。垫片16的内径为33毫米，其与偶极磁性环13A的内径相等。垫片16的外径为44毫米，其厚度(在管轴方向上的尺寸)为3毫米。

为了将由速度调制线圈19产生的磁场有效地施加给电子束，最好使由磁性体构成的垫片16的内径更小，外径更大，厚度更大。一般而言，在多数情况下根据空间限制确定其尺寸。当由磁性体制成的垫片16太薄时，磁性体可能会断裂开，并且降低速度调制灵敏度。因而，最好垫片16的厚度等于或大于2毫米。当厚度太大时，CPU5在管轴方向上的尺寸会变得不受欢迎地大。因此，最好厚度一般为5毫米或更小。

由于使用了由磁性体制成的垫片16，所以可以增加作用于颈部3中的电子束的磁通密度。将参考附图对此进行说明。图4A显示在所有垫片都是由树脂构成的情况下磁通量的状态。图4B显示在设置有由磁性体制成的垫片16的情况下磁通量的状态。图4A和4B都示意性地示出在垂直于管轴的平面内的磁通量，其穿过速度调制线圈。由图4A和4B可以理解，当使用由磁性体制成的垫片16时，由于磁芯效应(core effect)，磁通量被集中在由磁性体制成的垫片16的内部区域(颈部3中电子束通过的区域)。因此，增加了作用于电子束的磁通密度。此外，在与聚焦电极10C和阳极11之间的间隙基本相同的位置上设置垫片16，该间隙在电子枪中形成主透镜12。因此，电极中的涡流损失的影响就可能最小化，并且扩大磁场区域。因而，可以有效地提高速度调制灵敏度。

将参照图5说明在颈部3的中心沿管轴从聚焦电极10C的邻近部分到屏蔽罩22的邻近部分的磁通密度分布。图5A是颈部沿管轴的剖面图。图5B是显示在所有垫片都是由树脂构成的情况下，通过测量磁通密度沿管轴(Z轴)的变化所得结果的曲线图。图5C是显示在使用由磁性体制成的垫片16的情况下，通过测量磁通密度沿管轴(Z轴)的变化所得结果的曲线图。由图5B和5C可以理解，由于使用了由磁性体构成的垫片16，所以在主透镜12邻近部分的磁通密度变为大约两倍。

接下来将说明实验结果，其证实了本发明的效果。通过实际制造根据本发明的阴极射线管装置(本发明的产品)来确定速度调制灵敏度。此外，为了比较，确定阴极射线管装置(传统产品)的速度调制灵敏度，该阴极射线管装置与本发明的产品的相同，除了CPU5的所有垫片都是由树脂制成的之外。图6是表示速度调制灵敏度的实验结果的曲线图。在图6中，水平轴表示施加给速度调制线圈19的速度调制信号的频率。由垂直轴表示的调制效果指数(modulation effectindex)显示在荧光屏的中心部分，亮度直径为5％(假定电子束亮点的亮度最高点设为100％，通过从最低亮度去掉5％或更少的一部分而得到的电子束的亮点直径)的电子束亮点在水平方向上的相对位移量，传统产品在1兆赫兹(MHz)的速度调制频率处的测量值作为100％。随着调制效果指数的值更大，速度调制灵敏度就更大，这意味着图像质量提高了。在实验中，流经速度调制线圈19的电流量被设为恒定值(即0.8安)。如图6中所示，本发明的产品的速度调制灵敏度为传统产品的速度调制灵敏度的大约1.5倍，不管其速度调制频率是多少。实际上，本发明的阴极射线管装置和传统的阴极射线管装置都分别被安装在电视机中，依据它们实际的图像质量进行比较。结果，与使用传统的阴极射线管装置的电视机相比，使用本发明的阴极射线管装置的电视机的图像质量显著提高。

此外，日本专利文献JP 2003-116019A中说明的阴极射线管装置是这样加工的，其中在阴极射线管的颈部的外周表面上设置一对铁磁体，以便在垂直方向上彼此相对，电子束介入该对铁磁体之间。然后，依据CPU的会聚校正的可操作性，用在JP 2003-116019A中说明的阴极射线管装置与本发明的上述阴极射线管装置进行比较。在JP2003-116019A说明的阴极射线管装置中，在从垂直于管轴的方向透视观看时，CPU的磁性环与铁磁体重叠。因此，四极和六极磁性环的磁场无法变得均匀一致，从而会聚度在某些情况下就无法校正。相反，在本发明的阴极射线管装置中，在从垂直于管轴的方向透视观看时，CPU的磁性环与由磁性体制成的垫片16彼此并不重叠。因此四极磁场和六极磁场均匀一致地分布，从而可以容易地校正会聚度。与JP 2003-116019A中描述的阴极射线管装置相比，在本发明的阴极射线管装置中，一个阴极射线管装置所要求的会聚调整时间平均减小了一半。

此外，在JP 2003-116019A描述的阴极射线管装置中，必须向颈部再增加一对铁磁体，这将增加部件数量，组装工序的数量，从而导致成本增加。相反，在本发明的阴极射线管装置中，仅仅用由磁性体制成的垫片来代替由树脂制成的垫片。因此，与JP 2003-116019A中描述的阴极射线管装置相比，可减少与一对铁磁体相对应的两个部件，就成本而言这是一优点。

在上述实施例中，已经说明了一个实例，其中支撑CPU5的树脂框架20与偏转线圈4彼此相互分离。但是，本发明并不仅限于此。树脂框架20与偏转线圈4的绝缘框架44可以彼此集成在一起。

此外，在上述实施例中，在CPU5的三个垫片16、17、18中，仅仅垫片16是由磁性体制成的。但是，本发明并不仅限于此。垫片17和/或垫片18也可以由磁性体构成。当由磁性体制成的垫片数量增多时，速度调制线圈19的磁通密度会进一步增大，速度调制灵敏度也会进一步增加。此外，垫片16可由树脂制成，并且除了垫片16之外至少一个垫片是由磁性体制成。

此外，使用由磁性体构成的垫片可防止偏转线圈4的磁场渗漏到电子枪6侧。从而，在通过主透镜20之前来自偏转线圈4的渗漏磁场不会预先偏转电子束，以至于使得在面板1的边缘上的对焦变得更加令人满意。

在上述实例中，作为由磁性体制成的垫片所使用的磁性体的一个具体实例，已经举例说明了Mg-Zn铁氧体的烧结体。但是，本发明并不仅限于此。例如，还可以使用Mn-Zn(锰-锌)铁氧体的烧结体，以及Ni-Zn(镍-锌)铁氧体的烧结体。

在上述实施例中，已经示出了其中垫片16是由仅仅一种磁性体制成的一个实例，即，其中磁性体被暴露在垫片的整个外部表面上的一个实例。但是，本发明并不仅限于此。例如，如图7所示，可以用一种非金属材料25覆盖由磁性体制成的垫片16的外侧表面(从管轴与相对侧正对的表面，即，垫片16在半径方向上的最外表面)，其与垂直于管轴的表面十字相交。这样做的结果是，垫片16不太可能断裂开。此外，即使由磁性体制成的垫片16在把CPU5安装到阴极射线管上之后又断裂开，磁性体的整个表面也会与任何一个其它元件相接触，以至于不会扭曲其形状。从而，可得到所希望的通过增大磁通密度来提高速度调制灵敏度的效果。非金属材料25的实例包括非金属带(tape)，其缠绕垫片16的外部表面以便附着到其上；树脂，例如是通过与垫片16集成在一起来形成的，以便覆盖垫片16的外表面；阻燃粘合剂，设置其以便在把CPU5安装到阴极射线管上之后覆盖垫片16的外表面，以及类似的材料。

本发明的阴极射线管装置的可适用领域并不受具体限定。例如，本发明可广泛用作电视(TV)、计算机显示器等等之内的彩色显像管。

本发明还可以以其它形式来实现，而不偏离本发明的精神和基本特征。在本申请中公开的实施例在所有方面都被认为是说明性的，而非限制性的。本发明的范围由所附加的权利要求，而非由上述说明书来指出，在权利要求的等价意义和范围之内的所有变化都将包括在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1、一种阴极射线管装置，包括：

面板，具有在内表面上形成的荧光屏；

玻锥，连接到所述面板上；

电子枪，放置在该玻锥的颈部中；

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出的电子束，其设置在所述玻锥的外周表面上；

多个磁性环，用于校正会聚度，沿管轴方向放置在所述颈部的外周表面上；

至少一个垫片，放置在沿所述管轴方向放置的所述多个磁性环之间；以及

速度调制线圈，用于调制所述电子束在水平方向上的扫描速度，被设置成使得在所述管轴方向上，所述速度调制线圈的位置与所述多个磁性环的位置相互重叠，

其中至少一个所述垫片是由仅仅一种磁性体制成的。

2、一种阴极射线管装置，包括：

面板，具有在内表面上形成的荧光屏；

玻锥，连接到所述面板上；

电子枪，放置在所述玻锥的颈部中；

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出的电子束，其设置在所述玻锥的外周表面上；

多个磁性环，用于校正会聚度，沿管轴方向放置在所述颈部的外周表面上；

至少一个垫片，放置在沿所述管轴方向放置的所述多个磁性环之间；以及

速度调制线圈，用于调制所述电子束在水平方向上的扫描速度，被设置成使得在所述管轴方向上，所述速度调制线圈的位置与所述多个磁性环的位置相互重叠，

其中至少一个所述垫片是由一种磁性体制成的，并且用一种非金属材料覆盖所述由磁性体制成的垫片在半径方向上的最外表面。

3、根据权利要求1或2所述的阴极射线管装置，其中由磁性体制成的所述垫片的形状为圆环形。

4、根据权利要求1或2所述的阴极射线管装置，其中所述磁性体是Mg-Zn铁氧体的烧结体。

5、根据权利要求1或2所述的阴极射线管装置，包括至少三组所述磁性环和多个由磁性体制成的所述垫片。

6、根据权利要求1或2所述的阴极射线管装置，其中由磁性体制成的所述垫片在所述管轴方向上的位置与在所述管轴方向上彼此之间以一段距离放置的两个电极之间的间隙在所述管轴方向上的位置相匹配，该间隙在所述电子枪中形成一个主透镜。

7、根据权利要求1或2所述的阴极射线管装置，其中由磁性体制成的所述垫片的厚度范围为2毫米到5毫米。

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