CN1670893A

CN1670893A - 阴极射线管装置

Info

Publication number: CN1670893A
Application number: CNA2005100558184A
Authority: CN
Inventors: 森本泰治; 西山耕司; 岩崎胜世; 佐藤明; 谷轮贤一郎
Original assignee: Matsushita Toshiba Picture Display Co Ltd
Current assignee: MT Picture Display Co Ltd
Priority date: 2004-03-16
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2005-09-21
Also published as: EP1577924A1; US20050206329A1; US7126292B2

Abstract

本发明的阴极射线管装置，其内部安装电子枪(24)，外部形成荧光屏(28)的阴极射线管的外部设置了偏转线圈(32、34)，用于使从上述电子枪(24)中射出的电子束产生偏转。并且，阴极射线管还具有：速度调制线圈(18)，用于对上述电子束的水平扫描速度进行调制；第1磁性体(50)，用于从上述速度调制线圈(18)的外侧来包围上述阴极射线管的外周；以及第2磁性体(60)，它设置在上述偏转线圈(32)和上述第1磁性体之间，并且包围上述阴极射线管的外周。这样，既能够用简单的结构即可防止偏转失真，又能够有效地提高速度调制的灵敏度。

Description

阴极射线管装置

技术领域

本发明涉及电视接收机和计算机显示器等中使用的阴极射线管装置，尤其涉及具有速度调制线圈的阴极射线管装置。

背景技术

实现电视接收机的高图像质量的一种方法，例如有图像的输郭强调。为了进行所述的输郭强调，在阴极射线管装置中设置了速度调制线圈。速度调制线圈设置在阴极射线管的颈部或其附近，通过产生垂直方向的磁场，来调制电子束的水平扫描速度，由此进行图像输郭强调(例如，参见专利文献1)。

但是，在彩色阴极射线管装置(显像管装置)中，产生以上情况：近几年因大画面化而使萤光屏上的电子束点直径增大；因高亮度而使阳极电压升高；前面板变成扁平形状。因此，要求进一步增强用于图像输郭强调的磁场。

在此情况下，提出了以下彩色阴极射线管装置的方案，该方案不增大速度调制线圈中流过的电流，不增加速度调制线圈的匝数，即可提高作用于电子束上的磁场强度。(例如，参照专利文献2)。

在专利文献2所述的彩色阴极射线管装置中，在管颈内安装的电子枪的第5栅极(G5电极)上所设置的3个(R、G、B)各电子束通过孔的上下设置磁性体，并在与G5电极相对应的管颈外圆周上的位置上设置了速度调制线圈。

这样，在速度调制线圈中发生的磁通由磁性体进行会聚，能够把磁通集中到电子束的通过区内，能够提高有助于电子束速度调制的磁场强度。

[专利文献1]：日本实公昭57-45650号公报；

[专利文献2]：日本特开平6-283113号公报。

但是，由于在作为金属部件的电极(G5电极)表面上产生的涡流造成的损耗，原来在G5电极内的电子束的通过区产生的磁场的强度小。所以，即使利用磁性体增大该强度小的磁场，也不能期望达到充分的效果。也就是说，在专利文献2的彩色阴极射线管装置中，速度调制的灵敏度(相对于进入速度调制线圈内的输入电流来说电子束的速度调制量)不能提高到期望值。再者，磁性体和G5电极是熔焊接合的，将这种小部件相互熔接所需的工时多，制造成本高。

并且，使从电子枪中射出的电子束在萤光屏上扫描的水平偏转线圈和垂直偏转线圈所产生的偏转磁场，分布到设置了速度调制线圈的电子枪一侧。所以，希望不会因为提高速度调制的灵敏度，使偏转磁场的分布受到影响而产生偏转失真。

发明内容

本发明是为了解决上述现有问题，其目的在于提供一种既能防止偏转失真，又能用简单的结构来有效地提高速度调制的灵敏度的阴极射线管装置。

本发明的阴极射线管装置，具有：阴极射线管，内置电子枪并形成有萤光屏；以及偏转线圈，它设置在上述阴极射线管的外部，用于使从上述电子枪射出的电子束偏转，其特征在于，还具有：速度调制线圈，对上述电子束的水平扫描速度进行调制；第1磁性体，从上述速度调制线圈的外侧包围上述阴极射线管的外周；以及第2磁性体，设置在上述偏转线圈和上述第1磁性体之间，包围上述阴极射线管的外周。

发明效果

根据本发明，既能防止偏转失真，又能用简单的结构来有效地提高速度调制的灵敏度。

附图说明

图1是表示涉及本发明一实施方式的彩色阴极射线管装置的主要结构的半断面图。

图2(A)是图1所示的彩色阴极射线管装置的管颈部及其附近的放大断面图。

图2(B)是表示无磁性体环60时的磁场的情况的图。

图2(C)是表示设置了磁性体环60时的磁场的情况的图。

图3(A)是表示速度调制线圈的概略结构的斜视图。

图3(B)是从图3(A)所示的沿管轴的箭头3B观看的速度调制线圈的正面图。

图3(C)是构成速度调制线圈的环形线圈的平面展开图。

图4(A)是表示不设置磁性体环时的磁通的情况的图。

图4(B)是表示设置磁性体环时的磁通的情况的图。

图5(A)是从G5A电极附近到屏蔽罩SC附近的管颈部的概略断面图。

图5(B)是表示不设置磁性体环50时的磁通密度的变化的测量结果的图。

图5(C)是表示设置磁性体环50时的磁通密度的变化的测量结果的图。

图6是表示速度调制灵敏度的比较试验结果的图。

图7是涉及变形例的彩色阴极射线管装置的管颈部及其附近的放大断面图。

具体实施方式

在上述本发明的阴极射线管装置中，上述第1和第2磁性体最好形成为环状。根据该结构，能够切实包围阴极射线管的外周。

并且，上述第1磁性体最好设置在与形成上述电子枪中主透镜的电极之间的间隙相对应的位置。根据该结构，由于形成主透镜的电极间的间隙较宽，所以能够更有效地提高速度调制的灵敏度。

再者，最好是支承上述偏转线圈的支承架在管轴方向上延伸到设置有上述电子枪的部分处；上述第1磁性体、上述第2磁性体和上述速度调制线圈安装在上述支承架内。根据该结构，构成偏转线圈的支承架能够共用作第1磁性体等的支承架。所以，结构简单。

并且，最好是上述速度调制线圈的上述萤光屏侧的端部相对于构成上述电子枪的金属部分的上述萤光屏侧端，位于上述萤光屏侧。根据该结构，能够使在无金属部件的区间产生速度调制线圈的磁通，所以能够提高速度调制灵敏度。

再者，上述第2磁性体最好是设置在比上述第1磁性体更靠近偏转线圈处。根据该结构，能够用第2磁性体抑制由于设置了第1磁性体而产生偏转线圈的偏转磁场的分布发生变化。并且，能够防止偏转线圈产生的偏转磁场和速度调制线圈产生的磁场互相干扰而产生阻尼振荡。

并且，上述第1磁性体最好是Ni-Zn铁氧体的烧结体。根据该结构，有利于提高速度调制灵敏度。

再者，上述第1磁性体最好是混合了Ni-Zn铁氧体类磁性体粉末的树脂。根据该结构，既能够提高速度调制灵敏度，又能够降低成本。

并且，上述第2磁性体最好是Ni-Zn铁氧体的烧结体。根据该结构，在偏转线圈产生的磁场中，减弱向电子枪侧浸透的磁场的效果较好，所以有利于防止偏转失真。

再者，第2磁性体最好是混合了Ni-Zn铁氧体类磁性体粉末的树脂。根据该结构，既能够防止偏转失真，又能够降低成本。

以下参照附图，详细说明本发明的第1实施方式。图1是表示涉及本发明第1实施方式的彩色阴极射线管装置10的概要结构的半断面图。如图1所示，彩色阴极射线管装置10，在彩色阴极射线管12的外周上安装了偏转线圈14、CPU(会聚和色纯度调整装置(convergence and purityunit))16、和速度调制线圈18。

彩色阴极射线管12中，在面板20和锥体22相接合而形成的玻壳内，安装了一字排列式电子枪(以下简称为“电子枪”)24和荫罩26等。在面板20的内面上有规则地排列红、绿、蓝各萤光体点(或长条)，形成萤光屏28。荫罩26设置成大致上与萤光屏28相平行。在荫罩26上设置了许多电子束通过孔，从电子枪24中射出的3个电子束30准确地打到各个萤光体上。

偏转线圈14设置在锥体22的外周上，它使从电子枪24中射出的3个电子束30向上下、左右方向偏转，以光栅扫描方式扫描萤光屏28上。偏转线圈14具有马鞍型水平偏转线圈32和圆环型垂直偏转线圈34。垂直偏转线圈34缠绕在铁氧体磁芯36上。

在垂直偏转线圈34和水平偏转线圈32之间设置了树脂骨架(支承架)38。树脂架38使垂直偏转线圈34和水平偏转线圈32之间保持电气绝缘状态，并发挥对两个偏转线圈32、34进行支承的作用。

图2(A)是锥体22上形成圆筒形的管颈部分40附近的放大断面图。电子枪24安装在管颈部40的内侧，它具有3个阴极K、从阴极K沿管轴方向向萤光屏28按规定间隔分离地依次设置的G1、G2、G3、G4、G5A、G5B和G6的各电极、以及安装在电极G6上的屏蔽罩SC。3个阴极K由3个热丝(无图示)分别进行加热。阴极K排列在与管轴相垂直的方向的直线上，所以在图2(A)中，在3个阴极中仅表示出前面的一个。

并且，电子枪24中，在电极G5B和电极G6这两个电极之间形成主透镜，利用该主透镜来把各电子束会聚到萤光屏28上。

CPU16设置在与电子枪24相对应的管颈部40的外周上的位置上，用于进行电子束静态会聚调整和纯度(色纯度调节)调整。CPU16包括：形成圆筒形的树脂架42、安装在该树脂架42上的色纯度磁铁44、4极磁铁46和6极磁铁48。这些磁铁均由圆环状的2片磁铁为1组而构成。

速度调制线圈18由一对环形线圈(以下简称为“线圈”。)18A、18B构成。线圈18A、18B安装在CPU16的树脂架42上。也就是说，速度调制线圈18与CPU16安装成一个整体。

图3(A)是表示速度调制线圈18的概要结构的斜视图。图3(B)是从沿图3(A)所示的管轴的箭头3B观看的速度调制线圈18的正面图。图3(C)是把构成速度调制线圈18的线圈18A、18B在平面上展开后的展开图。

下面，示出速度调制线圈18的一实施例。线圈18A、18B是把原线直径为0.4mm的、被覆了聚氨酯的铜线大致方形地缠绕4层而构成的，如图3(A)所示，其对置的一对边沿着管径部40的外周形状弯曲，在垂直方向上设置成对置状态。如图3(C)所示，线圈18A、18B在平面上展开了的状态下，设置成大致上与管轴方向平行的边的长度L1和宽度W1，例如为L1＝25mm，W1＝35mm。在此情况下，沿着图3(B)所示的直径为ΦD1＝33mm的虚拟圆筒面安装在树脂架42上时的宽度W2约为W2＝约30mm。而且，D2是管径部40的外径，D1＞D2。速度调制线圈1 8中通过与对图像信号进行微分而取得的速度调制信号对应的电流。

如图3(A)所示，圆环状的磁性体环(第1磁性体)50从速度调制线圈18的外侧套到彩色阴极射线管12的管颈部40上。磁性体环50，例如是Ni-Zn铁氧体类磁性体粉末的烧结体，该烧结体的固有电阻值为1×10⁴Ω.m。磁性圆环50例如是内径38mm，外径44mm，高度(即管轴方向尺寸)4mm。

并且，如图2(A)所示，磁性体环50安装在树脂架42上，其管轴方向的位置是与G5B电极和G6电极之间的间隙相对应的位置。也就是说，磁性体环50在与G5B电极和G6电极之间的间隙相对应的管轴方向的位置上，设置成从速度调制线圈18的外侧包围彩色阴极射线管12。

再者，如图2(A)所示，与磁性体环50分开，另外在偏转线圈14的树脂架38的电子枪24侧端上设置了磁性体环(第2磁性体)60，该磁性体环60包围彩色阴极射线管12。磁性体环60例如是Ni-Zn铁氧体类磁性体粉末的烧结体，内径、外径、高度和固有电阻值大致上与磁性体环50相同。

通过设置磁性体环50，能够提高在管颈部40内作用于电子束30的磁通的密度。对此，用图4(A)、图4(B)、图5(A)～图5(C)进行说明。图4(A)表示在不具备磁性体环50的情况下所产生的磁通的情况。图4(B)表示在具有磁性体环50的情况下所产生的磁通的情况。而且，图4(A)、图4(B)均表示与速度调制线圈18相交叉的与管轴相垂直的面上的磁通的概略情况。

从图4(A)和图4(B)的比较中可以看出，若设置磁性体环50，则由于所谓包芯效果(core effect)而使磁通集中在磁性体环50的内侧区域(管颈部40内的电子束通过区域)内，所以作用到电子束上的磁通的密度提高。

而且，磁性体环50在管轴方向上设置在与构成电子枪24的电极(G5B电极)和电极(G6电极)之间的间隙相对应的位置上，所以，能够尽量避免电极中的涡流损耗的影响，并且能够使磁场区域达到宽阔，因此，能够有效地提高速度调制的灵敏度。

图5(A)是从G5A电极附近到屏蔽罩SC附近的管颈部的概要断面图，图5(B)、图5(C)表示速度调制线圈18产生的磁通密度沿管轴的变化的测量结果，该测量结果与图5(A)的横向位置相对应。图5(B)表示没有磁性体环50的情况下的测量结果；图5(C)表示具有磁性体环50的情况下的测量结果。

从图5(B)的测量结果中可以看出，在存在有电极的区间内，由于在电极产生的涡流损耗，与没有电极的区间(电极和电极的间隙部分)相比，磁通密度降低。在过去的结构中，速度调制灵敏度没有提高到期望的程度是因为对该已降低的磁通密度进行增加。根据图5(C)的测量结果，由于具有磁性体环50，所以，G5B电极和G6电极的间隙部分的磁通密度约达到2倍，并且，磁场区域延伸到电子枪的屏幕侧。也就是说，根据该结构，能够有效地提高速度调制灵敏度。

图6是表示速度调制灵敏度的比较试验结构的曲线图，其中包括：不设置磁性体环50的空芯的情况(曲线60)、利用由Ni-Zn类铁氧体的烧结体构成的磁性体环50的情况(曲线61)、以及利用由MgZn类铁氧体的烧结体构成的磁性体环50的情况(曲线62)。

在图6中，横坐标表示施加到速度调制线圈18上的速度调制信号的频率(以下称为速度调制频率)。纵坐标相对地表示萤光屏中央部的具有5％亮度直径(当把电子束点的亮度峰值设定为100％时，从最低亮度起把5％以下的部分除去而获得的电子束点直径)的电子束点的水平方向的位移量(以下称为“束位移量”。)。也就是说，表示了把速度调制频率1MHz时的空芯时的束位移量为100％的相对束位移量。并且，在本比较试验中，无论哪种情况，均把速度调制线圈的通电量定为0.8A的一定值。

如图6所示，可以看出，在速度调制频率为1～5MHz的范围内，在利用MgZn类磁性体环的情况下(曲线62)，与空芯的情况(曲线60)相比，速度调制效果能够提高到1.5倍。并且，在利用Ni-Zn类磁性体环50的情况下(曲线61)，与空芯的情况(曲线60)相比，也能够使速度调制效果提高到1.2倍。

从图5(B)中可以看出，即使在不使用磁性体环50的情况下，在管轴上，与存在有电极的区间相比，在电极间的间隙区间产生更多的磁通。因此，过去，为了在存在有电子枪的区间的电子束的通过区域内，从整体上产生多的磁通，而采用了分割电极来增加间隙的方法。在此情况下，由于部件数量增多，装配工时增加，难免使电子枪成本提高。与此相反，根据本实施方式，不采用上述方法，即可如上所述地有效提高电子束通过区域中的磁通密度。

以下，图2(B)表示不存在磁性体环60时的偏转线圈14所产生的磁场；图2(C)表示具有磁性体环60时的偏转线圈14所产生的磁场。各图的纵坐标是磁场强度，横坐标是管轴上的位置。横坐标的B点是与图2(A)的磁性体环60相对应的位置；C点是与磁性体环50相对应的位置。

如图2(B)所示，偏转线圈14所产生的磁场延伸到电子枪24侧，由于存在有磁性体环50，在C点上磁场强度的分布发生变化。所以，由于磁性体环50的安装位置或CPU16的安装位置不同，使得磁场强度分布发生变化。并且，磁性体环50的材质和形状不同，也会使得磁场强度分布发生变化。其结果，电子束的偏转作用产生失真。

另一方面，如图2(C)所示，由于存在磁性体环60，使浸透到电子枪24侧的磁场变弱，磁性体环50的影响造成的磁场强度分布的变化减小。所以，在考虑磁性体环60的影响的情况下设计偏转线圈时，能够防止磁性体环50造成偏转失真的发生，能够提高速度调制效果。

如上所述，在涉及本实施方式的彩色阴极射线管装置中，从速度调制线圈18的外侧设置了包围阴极射线管外周的磁性体环50，该磁性体环50设置在：与电子枪电极中某一电极(G5B电极)和与其相邻的其他电极(G6电极)之间的间隙对应的、管轴方向的位置。利用该磁性体环50能够提高速度调制线圈18中产生的磁通密度。并且，通过把该磁性体环50设置在与作为金属部件的多个电极的间隙相对应的位置上，即可减少在速度调制线圈18中产生的磁通因涡流而消失。因此能够提高速度调制的灵敏度。

再者，在偏转线圈14的电子枪侧端上设置磁性体环60，并使该磁性体环60包围阴极射线管外周。这样，从偏转线圈14产生的偏转磁场不会延伸到电子枪侧。所以，即使设置磁性体环50，也几乎不会使从偏转线圈14产生的偏转磁场的分布发生变化。因此，能够一边抑制偏转失真的发生，一边用磁性体环50使速度调制线圈18中产生的磁通集中到电极间的间隙内，从而能够提高速度调制灵敏度。

图7表示涉及本发明另一实施方式的主要部分的结构。在上述实施方式中，说明了速度调制线圈18和磁性体环50与CPU16形成一个整体，与偏转线圈14分开单独安装的例子。但在图7中，速度调制线圈54和磁性体环50在偏转线圈14上安装成一个整体。

如图7所示，树脂架52和图2(A)所示的树脂架38一样，水平偏转线圈32和垂直偏转线圈36绝缘，且支承两个偏转线圈32、36。但是图7所示的树脂架52不同于图2(A)所示的树脂架38，在管轴方向上延伸到设置了管颈部40的电子枪的部分。在该延伸部分，设置了速度调制线圈54和磁性体环50。再者，在图7中构成CPU16的色纯度磁铁44、4极磁铁46和6极磁铁48也安装在上述树脂架52上。也就是说，图7的结构，可以说是CPU16和偏转线圈14设置成一个整体。

再者，图7的速度调制线圈54，与图2(A)所示的速度调制线圈18相比，其萤光屏侧端更多地向水平偏转线圈32侧延伸。也就是说，速度调制线圈54和水平偏转线圈32之间的距离L2与图2(A)的结构相比较小。其结果，速度调制线圈54与屏蔽罩SC的萤光屏侧端相比，在管轴方向更多地向萤光屏延伸。这是为了在与该延伸部分相对应的电子束通过区间(没有金属部件(电极或屏蔽罩)的区间)内，使速度调制线圈54产生磁通，争取进一步提高速度调制灵敏度。

在不存在磁性体环60的情况下，若使速度调制线圈54和水平偏转线圈32过分靠近，则速度调制线圈54所产生的磁场和水平偏转线圈32所产生的磁场过多地相互干扰，在萤光屏的图像上容易产生所谓阻尼振荡。在本实施方式中，具有磁性体环60，所以已确认从速度调制线圈54产生的、与电子枪相比更向萤光屏侧突出的磁场，被磁性体环60遮挡，因此不会产生阻尼振荡(ringing)问题。

而且，在上述实施方式中说明了把磁性体环50设置在与G5电极和G6电极的间隙相对应的位置上的例子。这是因为在这2个电极间的间隙内形成主透镜，一般(在本实施方式中)形成主透镜的电极间的间隙比其他任意电极间的间隙都宽。

然而，设置磁性体环50的位置也可以是与其他电极间的间隙相对应的位置。因为若是某一电极和与其相邻的其他电极的间隙，则能够使磁通集中到电子束通过的区域内。

并且，在图2(A)的例中，从速度调制线圈18的外侧对阴极射线管外周进行包围的磁性体环50的个数是一个，但本发明并不仅限于1个。也可以准备多个磁性体环，与电极间的多个间隙分别对应地设置磁性体环。这样，电子束整个通过区域的磁通密度进一步提高，速度调制灵敏度提高。

并且，对磁性体环50的形状用圆环状的例子进行了说明。但也可以形成方形框状，也可以形成5角以上的多角框状。在此情况下，为了确保管颈部内所产生的磁通的对称性，希望形成正多角形框状。

再者，对磁性体环50用完全封闭的圆环状的例子进行了说明。但也可以将其一部分切掉，形成C字形状，也可以切出2个以上的缺口。如果实质上是从彩色阴极射线管(管颈部)外周对电极间的间隙进行包围的形状，那么，就能够发挥上述效果。

并且，以采用Ni-Zn铁氧体的烧结体作为对磁性体环50为例进行了说明，但也可以采用Mg-Zn铁氧体的烧结体。并且，不仅限于烧结体，也可以采用把上述铁氧体粉末混入到树脂中而成形的磁性体环。若采用该结构，则与采用烧结体时相比，能够降低成本。

关于上述磁性体环50的各种结构，同样地也可以适用于设置在磁性体环50和偏转线圈之间的磁性体环60。

产业上可利用性

如上所述，根据本发明，既能够用简单的结构来防止偏转失真，又能够有效地提高速度调制的灵敏度，所以，本发明适合用作例如电视接收机、计算机显示器中所使用的阴极射线管装置。

Claims

1、一种阴极射线管装置，具有：阴极射线管，内置电子枪并形成有萤光屏；以及偏转线圈，设置在上述阴极射线管的外部，使从上述电子枪射出的电子束偏转，其特征在于，还具有：

速度调制线圈，对上述电子束的水平扫描速度进行调制；第1磁性体，从上述速度调制线圈的外侧包围上述阴极射线管的外周；以及第2磁性体，设置在上述偏转线圈和上述第1磁性体之间，包围上述阴极射线管的外周。

2、如权利要求1所述的阴极射线管装置，其特征在于：上述第1和第2磁性体形成为环状。

3、如权利要求1所述的阴极射线管装置，其特征在于：上述第1磁性体设置在与形成上述电子枪中主透镜的电极之间的间隙相对应的位置。

4、如权利要求1所述的阴极射线管装置，其特征在于：支承上述偏转线圈的支承架在管轴方向上延伸到设置有上述电子枪的部分，上述第1磁性体、上述第2磁性体和上述速度调制线圈安装在上述支承架上。

5、如权利要求1所述的阴极射线管装置，其特征在于：上述速度调制线圈的上述萤光屏侧的端部相对于构成上述电子枪的金属部分的上述萤光屏侧端，位于上述萤光屏侧。

6、如权利要求1所述的阴极射线管装置，其特征在于：上述第2磁性体设置在比上述第1磁性体更靠近偏转线圈处。

7、如权利要求1所述的阴极射线管装置，其特征在于：上述第1磁性体是Ni-Zn铁氧体的烧结体。

8、如权利要求1所述的阴极射线管装置，其特征在于：上述第1磁性体是混合了Ni-Zn铁氧体类磁性体粉末的树脂。

9、如权利要求1所述的阴极射线管装置，其特征在于：上述第2磁性体是Ni-Zn铁氧体的烧结体。

10、如权利要求1所述的阴极射线管装置，其特征在于：第2磁性体是混合了Ni-Zn铁氧体类磁性体粉末的树脂。