CN1722355A - 用于阴极射线管的包括鞍形垂直偏转线圈的偏转装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于彩色阴极射线管的电磁偏转装置，包括一对水平偏转线圈和一对垂直偏转线圈，垂直偏转线圈呈鞍形，其后部分处在电子枪侧，其前部分处在荧光屏侧，两前后部分由水平导线束120连接起来从而在所述两部分之间的中间部位形成一个主窗口。导线束配置得使在主窗口18电子枪侧的端部水平导线束的导线至少有98％处在60°和80°之间的孔径角Θm内。导线在窗口后部的这种配置可以最大限度地减小彗差抛物线引起的象差，从而无需另外使用场整形器件。

Description

用于阴极射线管的包括鞍形垂直偏转线圈的偏转装置
技术领域
本发明涉及一种用于阴极射线管的偏转装置，这个偏转装置也叫做偏转器，包括一对垂直偏转线圈和一对水平偏转线圈，两对线圈都呈鞍形，这种特殊形状能最大限度地减小彗差误差。
背景技术
设计得使其产生彩色图象的阴极射线管通常包括一个发射出三束共平面电子束的电子枪，各电子束旨在激发管屏上一条条红、绿或蓝各色相应的荧光材料。
电子束在固定在管颈的偏转器的水平和垂直偏转线圈产生的偏转场的影响下扫描管屏。偏转线圈的周围通常环绕有一个铁磁材料制成的环圈，其作用是将偏转场集中到适当的部位。
电子枪产生的三束电子束必须始终会聚在管屏上否则就会引来所谓的会聚误差，这个误差的具体作用是扰乱三色的重显过程。为使三束共平面电子束会聚，大家知道可以采用叫做自会聚象散偏转场的偏转场。在自会聚偏转线圈中，水平偏转场的强度按枕形分布，垂直偏转场的强度则按桶形分布。
彗差是一种影响从电子枪出来成一行排列的三束电子束中的两边的电子束的象差，与偏转场的象散及管屏表面的曲率无关。这两边的电子束与管轴线成小角度进入偏转部位，而且除受到轴向电子束的偏转作用外还受到另一个偏转作用。彗差通常是通过修正偏转场在电子束进入偏转器处的分布而被校正的，从而使产生的彗差补偿分布为得出自会聚所要求的象散而需要产生彗差。因此，就水平偏转场而论，偏转器后部的偏转场呈桶形，前部的偏转场呈枕形。
象上述的那些场形状会导致叫做彗差抛物线的象差的出现，这些象差可以在管屏上在趋近测试图案四角时通过增加绿色图象相对于红/蓝色图象的偏移量显示出来的矩形测试图案看到。若偏移是朝测试图案外进行的，彗差误差通常是正的，若偏移是朝测试图案内进行的，则彗差误差是负的。
迄今为止，不增设另外的附件是不能借助于构成偏转线圈各导线的特殊结构同时控制彗差、彗差抛物线、会聚和几何误差的。增设的附件例如有一些配置得使偏转场局部改变从而达到校正彗差误差的目的的金属片，或一些供校正几何上缺陷的永久磁铁。法国专利2,757,678介绍了一种能校正垂直或水平彗差抛物线问题的水平偏转线圈结构，但由于水平和垂直彗差抛物线以可变的方式紧密相连，因而所述专利申请所述的结构不可能校正水平和垂直彗差抛物线，特别是当后者的符号相反时更是如此，这是因为两者的性能相反，校正其中一个只会使另一个变坏。
此外，这些图象几何问题、彗差问题和会聚问题与荧光屏的平面性能及大小有关。一般几年前制造、采用球面荧光屏的阴极射线管曲率半径小。鉴于当前的趋势是向大曲率半径或完全扁平、对角线长度大于70厘米的荧光屏发展，只借助于偏转线圈产生的适当偏转场来控制上述问题就变得越来越困难了。
通常的作法是沿管轴线将偏转系统分成三个连续作用的部位：最靠近电子枪的后部位更特别影响差彗差，中间部位更特别影响着偏转场的象散，从而影响红色和蓝色电子束的会聚，最后，最靠近管屏的前部位影响管屏上形成的图象的几何条件。
发明内容
本发明的目的是通过对垂直偏转线圈绕制导线的特殊安排就可以产生偏转场，既无需采用另外的校正器件来最大限度地将彗差抛物线误差减少到可以接受的程度，也无需不可逆地改变偏转器的其它设计参数，例如电子束的会聚和管屏上形成的图象的几何条件。
为达到上述目的，根据本发明的一种用于阴极射线管的电磁偏转装置，包括一对水平偏转线圈和一对垂直偏转线圈，垂直偏转线圈呈鞍形，垂直偏转线圈包括处在管屏侧的前部分和处在电子枪侧的后部分，该前后两部分由水平导线束彼此连接起来，前后部分和水平导线束形成无导线的窗口，这种偏转装置的特征在于，在靠近所述后部分的部位，水平导线束的导线至少有98％处在小于80°的孔径角Θm内。
附图说明
从下面的说明和附图可以看出本发明的其它特点和优点。附图中：
图1示出了装备有根据本发明的偏转器的阴极射线管；
图2示意示出了彩色阴极射线管荧光屏的1/4部分，可以看到该部分上有叫做彗差的象差出现；
图3是根据本发明的线圈的侧视图；
图4在Y，Z，Θ坐标中示出了本发明的垂直偏转线圈的一个实施例；
图5示出了根据本发明的线圈产生的垂直偏转场的分布功能系数沿阴极射线管主轴线Z的变化和水平导线束各导线的特殊配置对该系数的影响。
具体实施方式
如图1所示，自会聚彩色显示装置的阴极射线管配备有一个真空玻壳6，真空玻壳6的一端配置有各种颜色的荧光材料阵列，构成显示屏9，真空玻壳6的另一端配置有一套电子枪7。这套电子枪配置得使其产生的三束电子束12在水平方向排列，从而分别激励各种颜色荧光材料的其中一种。电子束借助于偏转装置(或偏转器)1扫描着荧光屏的整个表面。偏转装置设在阴极射线管的管颈8上，由一对水平偏转线圈3、一对垂直偏转线圈4和一个铁心5组成，各线圈用隔片2彼此隔离开来，铁心5由铁磁材料制成，旨在将偏转场集中到设计的作用部位上。
图2示出了本发明试图减小的彗形象抛物线象差。测试图案显示在荧光屏的1/4部分上，示出了红/蓝电子束(实线30)产生的图象相对于绿电子束(虚线31)产生的图象偏移的情况。如上所述，图2举例说明了在表示荧光屏一角的两点钟位置水平彗差误差32与垂直彗差误差33符号彼此相反的情况。
图3示出了作为本发明一个方面的鞍形线圈4的侧视图。各线匝由一个通常呈鞍形的导线匡构成。
在本发明的范围内，偏转器1的各垂直偏转线圈呈鞍形，其叫做后端部分的部分19靠近电子枪7，且最好沿垂直于Z轴线的方向延伸开。线圈10的另一部分29叫做前端部分，靠近显示屏9，且沿通常横切Z轴线的方向偏离Z轴线向内弯曲。鞍形线圈4的前端部分29由成群的水平导线120将其与后端部分19连接起来。各部分19和29以及成群的水平导线120形成主窗口18。以形成从电子枪7出来的三束电子束的电子的流动方向为基准，窗口18延伸处下方的部位叫做中间部位24，形成前部分的各导线成扇状散形处下方的部位叫做出口部位23，线圈在窗口18后部形成后部分的部位叫做入口部位25。
众所周知，彗差误差是在偏转线圈的入口部位25校正的，会聚误差是在出口与入口部位之间的中间部位24校正的，显示屏各端边处的几何误差是在出口部位23校正的。
上述鞍形线圈可用细铜线绕制，铜线用绝缘材料和热固性粘结剂包起来。绕制是在绕线机上进行的，用绕线机将鞍形线圈基本上绕制成其最终形状，在绕制的过程中形成间隙21，21’，21”等。这些间隙的形状和位置由伸缩自如的销子22或插件28确定。绕制之后，各鞍形线圈在一个夹具中固定就位，对其施加压力，从而得出所要求的机械尺寸。这时令电流流经导线，使热固性导线软化，再经过冷却，使各导线粘接在一起，形成自撑式鞍形线圈。
迄今为止，线圈的形状并不能使其有可能同时控制水平和垂直彗差抛物线差，这主要是在这些误差的符号彼此相反的情况下。采用法国专利2,757,678的教导时，我们注意到，在彗差抛物线误差符号彼此相反的情况下，当改善水平彗差时，垂直彗形象变坏，反之亦然。
图4示出了本发明的一个实施例，其中垂直偏转线圈在Y，Z，Θ坐标中示出，Θ为确定线圈外在Y，Z的导线相对于两垂直偏转线圈的分隔平面在平行于XY的横切平面中径向位置的角度值。
以已知的方式，彗差误差通过引入窗口21”最大限度地减小到后部分19所在的部位25中。根据这个教导，我们提出以下列方式将彗形抛物线象差控制或最大限度地减小到可接受的象差值：
-水平和垂直彗差抛物线误差通过已知措施最大限度地减小，例如，通过往后部分29中引入适当的窗口；
-接着，相对于现有技术扩大垂直偏转线圈主窗口18的后部，使至少98％的水平导线束的导线在靠近线圈的部分24和25之间的过渡部位处于小于80°孔径角Θm内，Θm是相对于两垂直偏转线圈的分隔平面YZ测定的。
改变主窗口的形状，特别是改变其后部的形状，可以无需改变水平彗差抛物线改变垂直彗差抛物线，这是过去用公知技术不可能做到的。
在屏面对角线大于70厘米的大型阴极射线管的情况下，经验证明Θm最好选取60°与80°之间的范围。
举例说，在荧光屏格式为16/9对角线为97厘米、其垂直偏转线圈与图4的相当的阴极射线管的情况下，水平导线束的各导线相对于主窗口18的后部处在65°径向孔径角内。
下面各表在荧光屏的1/4部分比较了在上述97厘米对角线的阴极射线管情况下，用装备有现有技术的垂直偏转线圈[即其相对于主窗口后部的各导线配置大于80°(在此为82°)角孔眼的线圈]的偏转器得出的结果与用配备有本发明的垂直偏转线圈的偏转器得出的结果进行了比较。在修正主窗口的后部之前，将水平彗差抛物线校正到可以接受的低水平。
现有技术的垂直线圈(彗差以毫米表示)
12点钟                  2点钟                     12点钟                                            2点钟
  0.10   0.27   0.00   -0.18   -1.18
  -0.01   -0.12   0.00   -0.09   -0.36
  0.00   0.00   0.00   0.00   0.00
3点钟                                                                         3点钟
水平彗差                                                                      垂直彗差
本发明的垂直线圈
12点钟                                    2点钟                 12点钟                                    2点钟
  0.21   0.26   0.28   0.00   -0.05   -0.46
  0.08   0.06   0.00   0.00   -0.03   -0.14
  0.00   0.00   0.00   0.00   0.00   0.00
3点钟                                                          3点钟
水平彗差                                                       垂直彗差
可以看出，垂直彗差抛物线象差无需大幅度修正水平彗差抛物线就可以使其大幅度减小。
图5示出了此修正对垂直磁场产生的影响。
从图5可以看到，现有技术线圈偏转场分别以41，51和61标出沿主轴线Z的基波、二次谐波和四次谐波以及本发明上述同一实施例垂直偏转线圈偏转场沿主Z轴线分别以40，50和60标出的基波、二次谐波和四次谐波。
实验证明，通过确保沿垂直偏转线圈四次谐波Z轴线的整数尽可能小可以最大限度地减小垂直彗形抛物线象差。为做到这一点，在主窗口的部位24靠近后部分处对四次谐波进行修正从而改变其符号使其符号在主窗口的大部分部位与其在入口部位25的符号相反。
考虑到其它设计参数还可以对主窗口18靠近线圈各部分23和24之间过渡部位的前部进行某些修改。但至少在大型阴极射线管的情况下，实验证明所述窗口18在其前部分的径向孔眼仍然基本上小于和至少等于其在其后部分的径向孔眼，从而不包含在彗差抛物线误差上得出的效应。
因此，在涉及97厘米阴极射线管的实施例中，最佳结果是在窗口18径向孔眼的情况下得出的，从而使接线圈前部靠近出口部位23的水平导线束导线处在72°孔径角内。

Claims (1)

  1. 一种用于阴极射线管的电磁偏转装置，包括一对水平偏转线圈和一对垂直偏转线圈，垂直偏转线圈呈鞍形，各线圈包括处在管屏侧的前部分和处在电子枪侧的后部分，所述前后两部分由水平导线束彼此连接起来，前后部分和水平导线束形成无导线的窗口(18)，其特征在于，垂直偏转场的四次谐波朝所述窗口的靠近所述后部分的后部改变符号。
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