專利名稱：具有抗減幅振蕩線圈的陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陰極射線管，它包括用于生成電子束的裝置、用于偏轉(zhuǎn)電子束的裝置、和用于影響電子束偏轉(zhuǎn)的線圈。
WO 99/34392(代理人檔案PHN 16，716)描述包括陰極射線管的彩色顯示設(shè)備，陰極射線管包括用于生成三個電子束的電子槍、顏色選擇電極、用于偏轉(zhuǎn)位于偏轉(zhuǎn)板的電子束的偏轉(zhuǎn)裝置、以及第一和第二影響裝置，用來動態(tài)影響電子束的會聚，以減小在偏轉(zhuǎn)板位置處的電子束之間的距離。偏轉(zhuǎn)裝置包括一組行線圈、一組幀線圈(由線圈支持器與行線圈分開)，還包括包圍幀線圈的軛環(huán)。第一和第二影響裝置被放置成互相隔開某個距離。第一影響裝置放置在靠近電子槍處，且其被稱為“槍四極(gun quadrupole)”，而第二影響裝置包括纏繞該軛環(huán)的、用于生成四極磁場的線圈，且其被稱為“軛四極(yoke quadrupole)”。
已經(jīng)觀測到，在運行期間，在屏幕的一側(cè)可看見交替的較淺的和較深的垂直條的圖案。這個圖案是由于軛四極的減幅振蕩造成的。減幅振蕩是一種由線圈中的高頻電磁振蕩引起的現(xiàn)象。減幅振蕩也可以在影響電子束的偏轉(zhuǎn)的其他線圈中出現(xiàn)。
本發(fā)明的一個目的是抑制由影響電子束偏轉(zhuǎn)的線圈造成的減幅振蕩。按照本發(fā)明的陰極射線管的特征在于，該線圈包括導(dǎo)電的線圈支持器和具有導(dǎo)電外層的線圈繞組。結(jié)果，線圈導(dǎo)線的導(dǎo)電層和線圈支持器互相協(xié)作，以致在接連的線圈繞組之間形成導(dǎo)電路徑。
軛四極包括許多線包，它們是部分地或完全地互相分開的。而且，在每個線包內(nèi)導(dǎo)線不是很緊密地繞在一起，而是甚至趨向于散開，即，在線包內(nèi)導(dǎo)線幾乎互不接觸。在線圈繞組之間的導(dǎo)電路徑為減幅振蕩現(xiàn)象提供阻尼機制，通過該機制可以完全抑制減幅振蕩。
象這樣為了抑制減幅振蕩而使用導(dǎo)電的線圈支持器可以從JP09320488中獲知。具有相當(dāng)高的阻抗的該支持器被使用在偏轉(zhuǎn)單元中，它包括一組行和幀偏轉(zhuǎn)線圈，并且由混合有碳的模壓材料制成。這種類型的減幅振蕩被稱為共模減幅振蕩，它可被解釋如下。在偏轉(zhuǎn)單元中，行線圈被放置成靠近幀線圈。在相對高的頻率下，位移電流可以流過在行與幀線圈之間存在的寄生電容。這樣，共模電流流入行和幀線圈，并且可通過驅(qū)動電子裝置返回。通過使得線圈支持器成為弱導(dǎo)電的，建立了屏蔽結(jié)構(gòu)，它可防止共模電流從行線圈流到幀線圈。應(yīng)當(dāng)指出，即使存在這樣的屏蔽結(jié)構(gòu)，單獨的線圈的減幅振蕩仍舊會發(fā)生，在這種情形下，所謂的差模電流從線圈的一端(通過線圈)流到線圈的第二端。所以，應(yīng)用屏蔽結(jié)構(gòu)并不防止差模減幅振蕩，差模減幅振蕩是例如在軛四極線圈中出現(xiàn)的減幅振蕩類型。
從WO 99/66526中可以獲知，在行和幀線圈中這樣地使用具有導(dǎo)電外層的繞組，優(yōu)選地是通過使用所謂的無減幅振蕩導(dǎo)線而進行。行偏轉(zhuǎn)線圈系統(tǒng)和幀偏轉(zhuǎn)線圈系統(tǒng)可被看作為具有固有頻率的諧振電路。電路的阻抗是依賴于頻率的，并且它在該諧振電路的固有頻率處或在其附近呈現(xiàn)最大值。諧振特性的斜率越陡，就會出現(xiàn)越多的減幅振蕩。諧振特性的斜率的度量是諧振峰值的寬度。導(dǎo)電層的應(yīng)用增加了諧振峰值的寬度，使得行偏轉(zhuǎn)線圈系統(tǒng)中的諧振被更快速地阻尼，這減小減幅振蕩。為了有效地抑制減幅振蕩，重要的是將線圈緊密地包裝，因此使得在各個線圈繞組的導(dǎo)線的導(dǎo)電外層之間的緊密接觸。這可以在線圈制造過程期間、當(dāng)對線圈實施按壓和支持(backing)步驟時、在貽貝型(mussel-type)的行和幀線圈中而達(dá)到的。
在軛四極線圈的情形下，單獨使用無減幅振蕩導(dǎo)線并不能阻止減幅振蕩。這個線圈的繞組沒有被緊密包裝，因為沒有進行緊湊處理，以及該線圈繞組互相沒有進行足夠的電接觸。
本發(fā)明有效地抑制導(dǎo)線沒有被緊密包裝的線圈中的減幅振蕩，例如在軛四極線圈的情形下。導(dǎo)電線圈支持器提供在線圈的不同線包的繞組之間的導(dǎo)電路徑。線圈支持器也改進了在線包內(nèi)繞組(即，與線圈支持器相接觸的繞組)之間的電接觸。在這種情形下，應(yīng)當(dāng)指出，線圈支持器并不充當(dāng)屏蔽，而是被要求用于提供電路徑。只是在線圈支持器與無減幅振蕩導(dǎo)線之間的協(xié)作下，才防止了減幅振蕩的出現(xiàn)。
本發(fā)明的這個方面與其他方面由獨立的權(quán)利要求規(guī)定。
本發(fā)明的有利的實施例由從屬權(quán)利要求規(guī)定。
參照此后描述的實施例，闡述本發(fā)明的這些和其他方面。
在附圖中，

圖1是陰極射線管的截面圖，圖2是按照本發(fā)明的軛四極的截面圖，
圖3是具有導(dǎo)電外層的繞線的橫截面，圖4是按照本發(fā)明的線圈的一部分的橫截面，以及圖5顯示各種線圈的磁場頻率響應(yīng)。
這些附圖沒有按比例繪出。通常，在圖上，相同的部件用相同的參考數(shù)字表示。
圖1所示的顯示裝置包括陰極射線管，在本例中，是彩色顯象管，具有真空封裝1，它包括顯示窗口2、圓錐部分3、和管頸4。在管頸4中，安排有成行的電子槍5，用于生成三個電子束6、7、8，它們在一個平面(成行的平面，在本例中，是圖的平面)上延伸。在不偏轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，中心電子束7基本上與管的軸線9一致。
顯示窗口的內(nèi)表面配備有顯示屏幕10。顯示屏幕10包括以紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)光的大量磷元素。在電子束到顯示屏幕的路程上，電子束被電磁偏轉(zhuǎn)單元51偏轉(zhuǎn)跨越該顯示屏幕，以及經(jīng)過顏色選擇電極11，后者被安排在顯示窗口2之前而且包括具有孔隙12的薄板。三個電子束6、7、8互相之間以小角度通過顏色選擇電極的孔隙12，所以，每個電子束只撞擊在一種顏色的磷元素上。偏轉(zhuǎn)單元51除了線圈分隔器13以外，還包括行和幀偏轉(zhuǎn)線圈13’，用于在兩個互相垂直的方向上偏轉(zhuǎn)電子束；以及包圍行和幀線圈的軛環(huán)21。顯示裝置還包括用于生成電壓的裝置，該電壓在運行期間經(jīng)饋通而被饋送到電子槍部件。示意性地示出了偏轉(zhuǎn)平面20以及在這個平面內(nèi)電子束6和8之間的距離ρ。
彩色顯示裝置包括兩個電子束會聚影響單元14，14’，由此，在運行時第一單元14被用來使最外面的電子束動態(tài)地向彼此彎曲(即，作為一個方向上的偏轉(zhuǎn)函數(shù))，以及第二單元14’用來以相反方向動態(tài)地彎曲最外面的電子束。
兩個單元14，14’互相放置成彼此相距某個距離，以用來使距離ρ作為偏轉(zhuǎn)的函數(shù)來改變，使得距離ρ作為在至少一個方向上的偏轉(zhuǎn)的函數(shù)而減小。第一單元14被放置成靠近槍，且被稱為“槍四極”，而第二單元14’位于偏轉(zhuǎn)單元附近，且將被稱為“軛四極”。
本發(fā)明的另一個方面包括顯示設(shè)備，它包括按照本發(fā)明的陰極射線管，以及電路60，用于提供控制信號62與顯示信號64到顯示器。
圖2顯示軛四極14’的示意橫截面，它包括導(dǎo)電線包，導(dǎo)線近似地按照繞組密度N(φ)＝N0cos(2φ)螺旋形地纏繞在軛環(huán)21周圍。N0表示在φ＝0°處的繞組密度，以及N(φ)的正負(fù)號表示繞線方向。軛環(huán)21被用作為四極線圈的線圈支持器。線圈具有許多線包47、48，它們互相是完全分開的。而且，在每個線包內(nèi)導(dǎo)線不是緊密地繞在一起，而是甚至趨向于散開，即，在線包內(nèi)導(dǎo)線幾乎互相不接觸。例如，軛環(huán)21的內(nèi)表面是導(dǎo)電的，它提供在接連的線圈繞組47、48之間的電路徑。
在不同的線包中的線的外層之間，由例如在線圈支持器上或在鐵氧體磁芯上(在此處導(dǎo)電路徑接觸線包)的弱導(dǎo)電層提供(弱)導(dǎo)電路徑。應(yīng)當(dāng)指出，這個導(dǎo)電層的用途是提供弱的導(dǎo)電路徑。它不是用作為例如電屏蔽。當(dāng)導(dǎo)電層被提供在鐵氧體磁芯之上的線圈支持器上時，這一點尤其明顯，因為此導(dǎo)電層不是放置在不同類型的線圈之間的。還應(yīng)當(dāng)指出，電屏蔽有時被用來阻止共模電流從一個線圈流到另一個線圈。在線圈內(nèi)的振蕩仍舊可能發(fā)生，而在按照本發(fā)明的裝置中，所有的高頻振蕩都被阻尼。
圖3顯示被優(yōu)選用于纏繞按照本發(fā)明的線圈的導(dǎo)電線(無減幅振蕩線)的示意圖。無減幅振蕩線41具有由銅制成的導(dǎo)電芯40，所述導(dǎo)電芯被電絕緣層42和外層44包圍，外層44包括石墨顆粒，因此使得外層是導(dǎo)電的。在替換實施例中，通過把線圈14’浸入導(dǎo)電的懸浮物中，給線圈14’加上導(dǎo)電外層，如WO 99/66526中所描述的。
圖4顯示按照本發(fā)明的線圈的一部分的橫截面。線圈14’包括線圈支持器46，圍繞該支持器纏繞了具有導(dǎo)電外層44的無減幅振蕩線的線包47、48。對于適當(dāng)?shù)目箿p幅振蕩功能，必須使無減幅振蕩線41的外層和導(dǎo)電支持器46互相協(xié)作以便在接連的線圈繞組47、48之間形成弱導(dǎo)電的或阻尼的路徑A。只要線圈支持器的外表面，特別是在線圈繞組側(cè)面被做成導(dǎo)電的，這就足夠了。線圈支持器46也改進了在一個線包內(nèi)的繞組之間的電接觸(即，接觸線圈支持器的那些繞組)。通過本發(fā)明，差模以及共模減幅振蕩得到抑制。
導(dǎo)電的線圈支持器46可以從弱導(dǎo)電性合成材料制成。替換地，傳統(tǒng)的線圈支持器可被涂敷以或刷上例如包含石墨顆粒的懸浮物，以獲得弱導(dǎo)電外層。
減幅振蕩抑制的結(jié)果被顯示在圖5。曲線50是常規(guī)的軛四極的減幅振蕩特性。圖上顯示了線圈的減幅振蕩情形，由作為頻率F的函數(shù)的所謂始動拾取電壓(pick-up voltage)PUV表示。這個減幅振蕩測量技術(shù)的細(xì)節(jié)可以在D.W.Haberts，Proceedings of the SID InternationalSymposium，1999年5月，Digest of Technical Papers，Vol.15，第898-901頁中找到。高而陡的諧振峰值在2-3MHz的范圍內(nèi)被找到，這對應(yīng)于減幅振蕩的高敏感性。
曲線52代表使用具有傳統(tǒng)的非導(dǎo)電支持器的無減幅振蕩線的軛四極的結(jié)果。在繞組內(nèi)無減幅振蕩線的外層造成某些電接觸，但由于線圈的開放結(jié)構(gòu)，不是所有的繞組都互相緊密接觸。因此，減幅振蕩只是部分地被抑制，并且線圈對于諧振的敏感性仍舊存在，正如從1-2MHz范圍內(nèi)的峰值所看到的。
曲線54代表軛四極的減幅振蕩情形，其中無減幅振蕩線與導(dǎo)電線圈支持器放置在一起。諧振峰值很低，也很寬，顯示抑制減幅振蕩的有效性。
通過以上的磁場頻率響應(yīng)測量方法，線圈支持器的導(dǎo)電率可被最佳化。當(dāng)導(dǎo)電率太低時，減幅振蕩的抑制就不充分。另一方面，當(dāng)導(dǎo)電率太高時，將出現(xiàn)渦電流，這會由于不想要的功率耗散，而惡化軛四極的電子光學(xué)性能。當(dāng)線圈支持器的導(dǎo)電層的特定電阻率處在100和1000歐姆/平方的范圍時，可以得到良好的結(jié)果。
所描述的用于抑制減幅振蕩的方法也可成功地應(yīng)用于影響電子束偏轉(zhuǎn)、和沒有被緊密包裝的其他類型的線圈。這樣的線圈的例子是槍四極、所謂的掃描速度調(diào)制(SVM)線圈、其他輔助線圈以及被螺旋形纏繞的幀線圈，因此它確實具有相對開放的結(jié)構(gòu)。
總之，本發(fā)明涉及陰極射線管，包括用于生成電子束6、7、8的裝置5，用于偏轉(zhuǎn)電子束6、7、8的裝置51，和用于影響電子束的偏轉(zhuǎn)的線圈14’。線圈包括導(dǎo)電線圈支持器46和線圈繞組47、48。優(yōu)選地，線圈繞組47、48是由導(dǎo)電線41制成，并具有導(dǎo)電外層44。線圈導(dǎo)線的導(dǎo)電層44和線圈支持器46互相協(xié)作，以便在接連的線圈繞組47、48之間形成導(dǎo)電路徑A。由于在接連的繞組47、48之間的導(dǎo)電路徑A，而導(dǎo)致提供阻尼和抑制減幅振蕩。
應(yīng)當(dāng)指出，上述的實施例只是說明而不是限制本發(fā)明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計許多替換實施例，而不背離附屬權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求中，括號之間的任何參考符號不應(yīng)被視為限制權(quán)利要求。單字“包括”不排除存在有不同于權(quán)利要求中列出的那些單元或步驟。在單元前面的單字“一”不排除存在多個這樣的單元。
權(quán)利要求
1.一種陰極射線管(1)，包括用于生成電子束(6、7、8)的裝置(5)，用于偏轉(zhuǎn)電子束的裝置(51)，和用于影響電子束(6、7、8)的偏轉(zhuǎn)的線圈(14’)，該線圈(14’)包括導(dǎo)電線圈支持器(46)和具有導(dǎo)電外層(44)的線圈繞組(47、48)。
2.按照權(quán)利要求1的陰極射線管，其中導(dǎo)電線圈支持器(46)的電阻在100與1000歐姆/平方之間變化。
3.按照權(quán)利要求1的陰極射線管，其中線圈支持器(46)包括導(dǎo)電外層。
4.一種用于影響陰極射線管的電子束(6、7、8)的偏轉(zhuǎn)的線圈(14’)，該線圈(14’)包括導(dǎo)電線圈支持器(46)和具有導(dǎo)電外層(44)的線圈繞組(47、48)。
5.按照權(quán)利要求4的線圈(14’)，其中導(dǎo)電線圈支持器(46)的電阻在100與1000歐姆/平方之間變化。
6.一種顯示設(shè)備，包括按照權(quán)利要求1所述的陰極射線管，以及用于提供控制信號(62)和顯示信號(64)給該陰極射線管的裝置(60)。
全文摘要
本發(fā)明涉及陰極射線管，包括用于生成電子束(6、7、8)的裝置(5)、用于偏轉(zhuǎn)電子束的裝置(51)和用于影響電子束(6、7、8)的偏轉(zhuǎn)的線圈(14’)。線圈(14’)包括導(dǎo)電線圈支持器(46)和具有導(dǎo)電外層(44)的線圈繞組(47、48)。線圈導(dǎo)線(41)的導(dǎo)電層(44)和線圈支持器(46)互相協(xié)作，以便在接連的線圈繞組(47、48)之間形成導(dǎo)電路徑A。由于導(dǎo)線的外層(44)和導(dǎo)電線圈支持器(46)，而在接連的繞組(47、48)之間建立導(dǎo)電路徑A，它提供了阻尼并且由此抑制減幅振蕩。
文檔編號H01J29/76GK1552086SQ02817341
公開日2004年12月1日 申請日期2002年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月5日
發(fā)明者D·W·哈伯特斯, R·W·L·J·達(dá)姆斯, D W 哈伯特斯, L J 達(dá)姆斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司