專利名稱：用于投射式顯像管的偏轉(zhuǎn)器件及投射式顯像管裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于投射式顯像管的偏轉(zhuǎn)器件，以及配置有該偏轉(zhuǎn)器件的投射式顯像管裝置。
背景技術(shù)：
近來，為滿足增大屏幕和降低價格的市場需求，一種投射式電視被廣泛使用。

圖1為示出該投射式電視結(jié)構(gòu)的示意圖。該投射式電視包括投射式顯像管裝置1至3，分別對應(yīng)紅、綠、藍三種顏色，同時投射式顯像管裝置1至3分別配置有一個偏轉(zhuǎn)器件4。各個顏色的投射式顯像管裝置1至3產(chǎn)生的光柵投射到屏幕5上，由此形成彩色圖像。
圖2為用于投射式電視的每一個投射式顯像管裝置1至3上配置的偏轉(zhuǎn)器件4的側(cè)視圖。產(chǎn)生光柵的主偏轉(zhuǎn)器件6包括主水平線圈43，主垂直線圈7，和主磁芯8。在主偏轉(zhuǎn)器件6的頸部一側(cè)，配有輔偏轉(zhuǎn)器件9用于校正投射式電視的屏幕5發(fā)生的光柵偏移(失聚)，由于在分別為紅、綠、藍三色的投射式顯像管裝置(圖1中投射式顯像管裝置1至3)并入投射式電視時的誤差，而產(chǎn)生該光柵偏移。
圖3為輔偏轉(zhuǎn)器件9的前視圖。在這里，定義一個XYZ直角坐標(biāo)系，其中帶有主偏轉(zhuǎn)器件6的投射式顯像管裝置(圖1中投射式顯像管裝置1至3)的顯像管軸為Z軸，與Z軸正交的水平軸為X軸，與Z軸和X軸正交的垂直軸為Y軸。輔偏轉(zhuǎn)器件9包括輔磁芯10，輔水平線圈11，和輔垂直線圈12組成。輔水平線圈11在輔磁芯10上與X軸相交的位置附近纏繞成螺旋形，輔垂直線圈12在輔磁芯10上與Y軸相交的位置附近纏繞成螺旋形。向具有這種結(jié)構(gòu)的輔偏轉(zhuǎn)器件9提供一個適當(dāng)?shù)碾娏?，由此校正會聚，以使在投射式電視的屏?圖1中的屏幕5)上獲得沒有任何色偏(color-displacement)的合適的彩色圖像。
如圖4A所示，在螺旋形輔偏轉(zhuǎn)線圈的情況下，例如，主偏轉(zhuǎn)器件6的主水平線圈43的偏轉(zhuǎn)磁場13和輔水平線圈11相連結(jié)，由此在輔水平線圈11的末端之間產(chǎn)生的感生電壓Vt的脈沖形狀為周期與水平周期相同，如圖4B所示。因而，為了適當(dāng)?shù)匦Ｕ龝?，要求具有一個消除感生電壓Vt的高壓作為輔偏轉(zhuǎn)器件的驅(qū)動電壓，而該高壓增大了功耗。
另外，如圖5所示，輔水平線圈11和輔垂直線圈12纏繞成螺旋形。因此，輔磁芯10外側(cè)存在的繞組產(chǎn)生的磁場成為了對偏轉(zhuǎn)沒有貢獻的漏磁場14，導(dǎo)致偏轉(zhuǎn)效率較低。
JP 2002-330446A公開了一種解決上述問題的偏轉(zhuǎn)器件。圖6A為JP 2002-330446A的輔偏轉(zhuǎn)器件19的前視圖，圖6B為其側(cè)視圖。輔偏轉(zhuǎn)器件19包括鞍形輔水平線圈15，鞍形輔垂直線圈16，和輔磁芯17。輔水平線圈15和輔垂直線圈16分別產(chǎn)生輔水平磁場18和輔垂直磁場20。該輔水平線圈15是鞍形的。因此，例如，主偏轉(zhuǎn)器件6的主水平線圈43的偏轉(zhuǎn)磁場13的磁通量較小，該磁通量與輔水平線圈15互連。因此，在輔水平線圈15的末端之間產(chǎn)生的感生電壓Vs小于感生電壓Vt，以使得可以降低功耗。
圖7為沿圖6B中VII-VII線得到的橫截面圖。輔偏轉(zhuǎn)器件19相對XZ平面和YZ平面對稱。因此，圖7只示出了第一象限。輔水平線圈15和輔垂直線圈16皆為鞍形，且它們的繞組纏繞在輔磁芯17的內(nèi)部，以使其偏轉(zhuǎn)效率高于螺旋形線圈的偏轉(zhuǎn)效率。
在上述JP 2002-330446A的偏轉(zhuǎn)器件中，輔水平線圈15和輔垂直線圈16皆為鞍形，盡管可以通過降低主偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的主偏轉(zhuǎn)磁場引起的感生電壓來降低功耗，但對比輔水平線圈11和輔垂直線圈12皆為螺旋形的偏轉(zhuǎn)器件，仍存在一個問題降低功耗的效果不夠充分。以下，將要參考圖7和圖8描述這一原因。
圖8為示出沿X軸度量輔水平線圈15產(chǎn)生的輔水平磁場18的Y軸方向分量By得到的結(jié)果的曲線圖。如圖8所示，當(dāng)X＝0時Y軸方向分量By為最大值，并從X＝0(也就是Y軸)處隨距離而減小。磁場21具有通常被稱為桶形的強度分布。如圖7所示，當(dāng)輔水平線圈15的繞組角θH大于30°且小于90°時，輔水平磁場成為桶形磁場。這里，繞組角θH定義為XY平面上，由X軸和一條穿過Z軸的直線和輔水平線圈15在相對Z軸的圓周方向上的中點形成的角，其存在于由XZ平面和YZ平面分割的每個象限中。輔水平線圈15的偏轉(zhuǎn)效率最大時的繞組角θH為0°。隨著繞組角θH的增大，偏轉(zhuǎn)效率降低，當(dāng)θH＝90°時為最小。
上面已經(jīng)描述了輔水平線圈15。上述描述同樣適用于輔垂直線圈16。輔垂直線圈16的繞組角θV定義為XY平面上，由Y軸和一條穿過Z軸的直線和輔垂直線圈16在相對Z軸的圓周方向上的中點形成的角，其存在于由XZ平面和YZ平面分割的每個象限中。
正如從圖7了解到的，在JP 2002-330446A的偏轉(zhuǎn)器件中，輔水平線圈15和輔垂直線圈16各自的內(nèi)徑DH和DV相同，為防止輔水平線圈15和輔垂直線圈16互相干擾，其各自的繞組角θH和θV不得不設(shè)定為大于30°。因此，輔水平線圈15和輔垂直線圈16產(chǎn)生的磁場均成為桶形磁場。因而，在JP 2002-330446A的偏轉(zhuǎn)器件中，偏轉(zhuǎn)效率較低，且盡管可以通過使輔水平線圈15和輔垂直線圈16成為鞍形，來減小主水平線圈43的偏轉(zhuǎn)磁場13產(chǎn)生的感生電壓Vs，但總體上功耗也不能充分降低。
另外，如圖9所示，通過使鞍形輔水平線圈15的內(nèi)徑DH不同于鞍形輔垂直線圈16的內(nèi)徑DV，繞組角θH和θV可以適當(dāng)?shù)乇辉O(shè)定為某一確定值。然而，在此情況下，需要將輔水平線圈15，輔垂直線圈16，和輔磁芯17從Z軸向外依次設(shè)置，這增大了輔垂直線圈16和輔磁芯17的內(nèi)徑，并增加了輔垂直線圈16和輔磁芯17與電子束間的距離，也導(dǎo)致偏轉(zhuǎn)效率降低。
另外，通常，在使用投射式電視的情況下，輔偏轉(zhuǎn)器件具有較正在屏幕上部和下部的枕形失真的功能，同時具有校正會聚的功能。校正在屏幕上部和下部的枕形失真所要求的功率要顯著大于校正會聚過程中的功耗。因而，為有效降低投射式電視的功耗，提高用于偏轉(zhuǎn)的輔垂直線圈的偏轉(zhuǎn)效率是很重要的，尤其是在輔偏轉(zhuǎn)器件的垂直方向上。
另外，在JP 2002-330446A的偏轉(zhuǎn)器件中，如上所述，輔水平磁場和輔垂直磁場皆為桶形磁場。因此，在輔偏轉(zhuǎn)器件工作時，電子束在屏幕圓周區(qū)域的斑點形狀會發(fā)生變化。圖10示出屏幕第一象限的斑點。首先，將要描述X軸上的電子束22。輔水平磁場為桶形，所以作用于接近Y軸的電子束22的電子22a上的洛倫茲力Fa，大于作用于遠離Y軸的電子束22的電子22b上的洛倫茲力Fb。因此，電子束22具有虛線23表示的垂直朝向的形狀，使得圖像質(zhì)量降低。由于上述的同樣原因，因為桶形輔垂直磁場，Y軸上的電子束22’具有虛線23’表示的水平朝向的形狀。因此，電子束的橫截面形狀依賴輔偏轉(zhuǎn)器件的工作程度而變，在大量生產(chǎn)的偏轉(zhuǎn)器件中存在很大的變化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，根據(jù)上述思路，本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供一種能夠提高偏轉(zhuǎn)效率的偏轉(zhuǎn)器件，并且在減小斑點形狀變化的同時，能夠有效校正在上部和下部的枕形失真，并提供一種配置有該偏轉(zhuǎn)器件的投射式顯像管裝置。
用于本發(fā)明中投射式顯像管的偏轉(zhuǎn)器件包括一個用于產(chǎn)生光柵的主偏轉(zhuǎn)器件和一個用于校正會聚的輔偏轉(zhuǎn)器件。輔偏轉(zhuǎn)器件包括輔水平線圈，輔垂直線圈和鐵氧體磁芯。用于投射式顯像管的第一偏轉(zhuǎn)器件中，輔水平線圈是螺旋形線圈，輔垂直線圈是鞍形線圈。用于投射式顯像管的第二偏轉(zhuǎn)器件中，輔水平線圈是鞍形線圈，而輔垂直線圈是螺旋形線圈。
本發(fā)明的投射式顯像管裝置包括上述用于本發(fā)明投射式顯像管的第一或第二偏轉(zhuǎn)器件。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在參考附圖參閱和理解如下詳細描述的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的這些優(yōu)點和其他優(yōu)點將變得很明顯附圖簡述圖1為示出常規(guī)投射式電視結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為用于常規(guī)投射式電視的偏轉(zhuǎn)器件的側(cè)視圖；圖3為常規(guī)輔偏轉(zhuǎn)器件的前視圖；圖4A為示出主水平磁場作用于常規(guī)輔偏轉(zhuǎn)器件的狀態(tài)的示意圖，圖4B為示出由于主水平磁場而產(chǎn)生于輔水平線圈末端間的電壓的波形圖；圖5為示出常規(guī)輔偏轉(zhuǎn)器件工作過程中產(chǎn)生的磁場的示圖；圖6A為另一常規(guī)輔偏轉(zhuǎn)器件的前視圖，圖6B為其側(cè)視圖；圖7為沿圖6B中VII-VII線得到的橫截面圖；圖8為示出沿X軸度量鞍形輔水平線圈產(chǎn)生的輔水平磁場的Y軸方向分量By得到的結(jié)果的曲線圖；圖9為示出常規(guī)輔偏轉(zhuǎn)器件修正例子的橫截面圖；圖10為示出常規(guī)偏轉(zhuǎn)器件中，桶形輔水平磁場和桶形輔垂直磁場對束斑形狀的影響的示意圖；圖11為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的投射式顯像管裝置的側(cè)視圖；圖12為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的偏轉(zhuǎn)器件的側(cè)視圖；圖13為根據(jù)本發(fā)明偏轉(zhuǎn)器件的一個實施例的輔偏轉(zhuǎn)器件的透視圖；圖14為根據(jù)本發(fā)明偏轉(zhuǎn)器件的一個實施例的輔偏轉(zhuǎn)器件的橫截面圖；圖15為示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的輔偏轉(zhuǎn)器件的輔垂直線圈的跨接部分(cross-over portion)以及從其中產(chǎn)生的磁場的示意圖。
發(fā)明詳述根據(jù)用于本發(fā)明的投射式顯像管的偏轉(zhuǎn)器件，輔水平線圈和輔垂直線圈之一為螺旋形線圈，其中另一個為鞍形線圈。因此，對比常規(guī)例子，它可以提高偏轉(zhuǎn)效率，以及可以校正在上部和下部的枕形失真，而在輔偏轉(zhuǎn)器件的工作過程中，可以減小斑點形狀的變化。
另外，本發(fā)明的投射式顯像管裝置具有用于本發(fā)明的投射式顯像管的偏轉(zhuǎn)器件，使得可以獲得具有較低功耗和較少的圖像質(zhì)量變化的投射式顯像管裝置。
根據(jù)本發(fā)明，定義一個XYZ直角坐標(biāo)系，帶有主偏轉(zhuǎn)器件的投射式顯像管裝置的顯像管軸為Z軸，與Z軸正交的水平軸為X軸，與Z軸和X軸正交的垂直軸為Y軸。
在用于本發(fā)明的投射式顯像管的第一偏轉(zhuǎn)器件中，優(yōu)選的是，在包括X軸和Y軸的XY平面中，輔水平線圈位于穿過Z軸并與X軸成30°角的直線上或其附近，與Z軸平行的輔垂直線圈的對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分位于穿過Z軸并與Y軸成30°角的直線上或其附近。在用于本發(fā)明的投射式顯像管的第二偏轉(zhuǎn)器件中，優(yōu)選的是，在包括X軸和Y軸的XY平面中，與Z軸平行的輔水平線圈的對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分位于穿過Z軸并與X軸成30°角的直線上或其附近，且輔垂直線圈位于穿過Z軸并與Y軸成30°角的直線上或其附近。根據(jù)這些優(yōu)選結(jié)構(gòu)，在輔偏轉(zhuǎn)器件的工作過程中，束斑形狀的變形可以進一步減小。在本發(fā)明中，上述“形成30°角的直線附近”是指優(yōu)選范圍為30°±7.5°，更優(yōu)選地范圍為30°±5°。
在用于本發(fā)明的投射式顯像管的第一偏轉(zhuǎn)器件中，優(yōu)選的是，基本平行于XY平面的輔垂直線圈的跨接部分在Z軸方向相對鐵氧體磁芯突出，而跨接部分和平行于Z軸的輔垂直線圈對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分位于相對于Z軸共同的一個虛擬圓柱形表面上。根據(jù)這種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，可以在不減少輔垂直線圈的繞組數(shù)的情況下降低輔垂直線圈的自感應(yīng)。另外，在用于本發(fā)明的投射式顯像管的第二偏轉(zhuǎn)器件中，優(yōu)選的是，基本平行于XY平面的輔水平線圈的跨接部分在Z軸方向相對鐵氧體磁芯突出，而跨接部分和平行于Z軸的輔水平線圈對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分位于相對于Z軸共同的虛擬圓柱形表面上。根據(jù)這種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，可以在不減少輔水平線圈的繞組數(shù)的情況下降低輔水平線圈的自感應(yīng)。因而，在任一結(jié)構(gòu)中，可以進一步減小投射式顯像管裝置的功耗。
在用于本發(fā)明的投射式顯像管的第一偏轉(zhuǎn)器件中，優(yōu)選的是，突出部分形成于鐵氧體磁芯的內(nèi)圓周表面上，在突出部分頂部的鐵氧體磁芯的內(nèi)徑小于輔垂直線圈的外徑。根據(jù)這種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，可以減小輔水平線圈的有效內(nèi)徑。另外，在用于本發(fā)明的投射式顯像管的第二偏轉(zhuǎn)器件中，優(yōu)選的是，突出部分形成于鐵氧體磁芯的內(nèi)圓周表面上，在突出部分頂部的鐵氧體磁芯的內(nèi)徑小于輔水平線圈的外徑。根據(jù)這種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，可以減小輔垂直線圈的有效內(nèi)徑。因而，在任一結(jié)構(gòu)中，可以進一步提高偏轉(zhuǎn)效率。
在用于本發(fā)明的投射式顯像管的第一偏轉(zhuǎn)器件中，優(yōu)選的是，輔水平線圈包括多個螺旋形繞組，其位于關(guān)于XZ平面和YZ平面對稱的多個部分中，其中XZ平面包括X軸和Z軸、YZ平面包括Y軸和Z軸，且該輔垂直線圈包括一對位于YZ平面兩側(cè)的鞍形繞組。在此情況下，優(yōu)選的是，在鐵氧體磁芯的內(nèi)圓周表面，突出部分形成于一個區(qū)域中，該區(qū)域不包括多個螺旋形繞組所處的部分，以及一對鞍形繞組中平行于Z軸的兩對對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分所處的部分。另外，假設(shè)用于輔水平線圈的、螺旋形繞組所處的鐵氧體磁芯的凹陷部分內(nèi)徑為DH1，用于輔垂直線圈的、對偏轉(zhuǎn)起貢獻的部分所處的鐵氧體磁芯的凹陷部分內(nèi)徑為DV1，在突出部分頂部的鐵氧體磁芯內(nèi)徑為DP，優(yōu)選為滿足關(guān)系式DH1＞DV1＞DP。另外，假設(shè)，在XZ平面的一側(cè)，由穿過Z軸的兩條直線形成的角為θS，這兩條直線的末端位于輔水平線圈的一對凹陷部分在Y軸的一側(cè)，這一對凹陷部分位于關(guān)于YZ平面的兩側(cè)，內(nèi)徑DP的單位為mm，角度θS的單位為°，優(yōu)選為滿足關(guān)系式2.6＜θS/DP＜3.35。在這種優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，提高了輔水平線圈的偏轉(zhuǎn)效率，并且可以降低功耗。
另外，在用于本發(fā)明的投射式顯像管的第二偏轉(zhuǎn)器件中，優(yōu)選的是，輔垂直線圈包括多個螺旋形繞組，其位于關(guān)于XZ平面和YZ平面對稱的多個部分中，其中XZ平面包括X軸和Z軸、YZ平面包括Y軸和Z軸，而輔水平線圈包括一對位于XZ平面兩側(cè)的鞍形繞組。在此情況下，優(yōu)選的是，在鐵氧體磁芯的內(nèi)圓周表面，突出部分形成于一個區(qū)域中，該區(qū)域不包括多個螺旋形繞組所處的部分，以及一對鞍形繞組之中平行于Z軸的兩對對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分所處的部分。另外，假設(shè)用于輔垂直線圈的、螺旋形繞組所處的鐵氧體磁芯的凹陷部分內(nèi)徑為DV1，用于輔水平線圈的、對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分所處的鐵氧體磁芯的凹陷部分內(nèi)徑為DH1，在突出部分頂部的鐵氧體磁芯內(nèi)徑為DP，優(yōu)選為滿足關(guān)系式DV1＞DH1＞DP。另外，假設(shè)，在YZ平面的一側(cè)，由穿過Z軸的兩條直線形成的角為θS，這兩條直線的末端位于輔垂直線圈的一對凹陷部分在X軸的一側(cè)，這一對凹陷部分位于XZ平面的兩邊，內(nèi)徑DP的單位為mm，角度θS的單位為°，優(yōu)選為滿足關(guān)系式2.6＜θS/DP＜3.35。在這種優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，提高了輔水平線圈的偏轉(zhuǎn)效率，并且可以降低功耗。
以下，將要參考附圖通過說明性的實施例描述本發(fā)明。
第一實施例首先，將要參考圖11描述本發(fā)明的投射式顯像管裝置的一個實施例。如圖11所示，本實施例的投射式顯像管裝置51包括一個真空外殼，包括帶有基本上為矩形屏幕顯示部分42的玻璃面板44，和面板44相連的斗狀玻璃玻錐45，由玻璃制作、和玻錐45相連的圓柱形頸部46。在外殼的外圓周表面從頸部46延伸到玻錐45，裝有偏轉(zhuǎn)器件24。玻錐45具有一個較小直徑部分(所謂軛部47)，從相對頸部46的連接位置延伸到裝有偏轉(zhuǎn)器件24的區(qū)域。在頸部46中，具有電子槍49用于發(fā)射電子束48。利用偏轉(zhuǎn)器件24產(chǎn)生的水平和垂直偏轉(zhuǎn)磁場，使電子束48在水平和垂直方向偏轉(zhuǎn)，并在水平和垂直方向掃描屏幕50，由此在屏幕50上顯示圖像。
圖12為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的偏轉(zhuǎn)器件24的側(cè)視圖。偏轉(zhuǎn)器件24由主偏轉(zhuǎn)器件25和設(shè)置在主偏轉(zhuǎn)器件25頸部一側(cè)的輔偏轉(zhuǎn)器件29構(gòu)成，在主偏轉(zhuǎn)器件25中，主水平線圈26、主垂直線圈27、和主磁芯28從顯像管軸向外依次排放。
圖13為輔偏轉(zhuǎn)器件29的透視圖。輔偏轉(zhuǎn)器件29包括輔水平線圈30、輔垂直線圈31、和輔磁芯32。輔水平線圈30的繞組繞輔磁芯32以螺旋形纏繞，而輔垂直線圈31的繞組以鞍形纏繞。盡管圖13中，輔垂直線圈31以薄片的簡化形式顯示，但輔垂直線圈31實際是大約20圈的鞍形線圈。
螺旋形輔水平線圈30在四個部分纏繞，以使其能夠關(guān)于XZ平面和YZ平面對稱。在XY平面，輔水平線圈30的繞組角θH，定義為由X軸和一條穿過Z軸的直線和每個輔水平線圈30在相對Z軸的圓周方向上存在區(qū)域的中點所形成的角，約為30°。
在相對輔磁芯32的Z軸一側(cè)，放置一對鞍形輔垂直線圈31以使其關(guān)于YZ平面對稱，并位于YZ平面的兩側(cè)。輔垂直線圈31包括一對繞組基本平行于Z軸的對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分33，以及具有平行于XY平面的繞組的跨接部分34a和34b，該部分相對于Z軸以弧形放置。在XY平面上，輔垂直線圈31的繞組角θV由Y軸和一條穿過Z軸的直線和對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分33在相對Z軸的圓周方向上存在區(qū)域的中點所形成的角，約為30°。
利用上述結(jié)構(gòu)，可以降低輔偏轉(zhuǎn)器件的功耗。將參考圖13和14描述這一點。
根據(jù)本發(fā)明，將輔垂直線圈31設(shè)定為鞍形。因此，如圖13所示，具有沒有繞組存在的開口39，該開口被一對基本上平行于Z軸、對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分33包圍，跨接部分34a位于面板一側(cè)，而跨接部分34b位于頸部一側(cè)，該跨接部分對偏轉(zhuǎn)沒有貢獻。
圖14為在平行于XY平面的平面上，輔偏轉(zhuǎn)器件29的橫截面圖。如圖14所示，輔水平線圈30插入開口39中。另外，在輔磁芯32的內(nèi)圓周表面，不與輔垂直線圈31的對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分33和輔水平線圈30相對的區(qū)域沿Z軸突出，由此形成輔磁芯突出部分40。輔磁芯突出部分40也插入開口39中。假設(shè)輔垂直線圈31的對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分33的內(nèi)徑和外徑分別為DV0和DV1，輔水平線圈30的內(nèi)徑為DH0，輔磁芯突出部分40頂部的輔磁芯32的內(nèi)徑為DP，DV0、DH0和DP基本上相等。因而，DP＜DV1且DH0＜DV1。這使輔垂直線圈31的對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分33和輔水平線圈30與電子束盡可能地接近。因此，可以提高輔垂直線圈31和輔水平線圈30的偏轉(zhuǎn)效率。另外，通過在輔磁芯32的內(nèi)圓周表面上提供輔磁芯突出部分40，使得輔磁芯32與電子束盡可能地接近，以使得進一步提高輔垂直線圈31和輔水平線圈30的偏轉(zhuǎn)效率，其中輔磁芯突出部分40不與輔垂直線圈31和輔水平線圈30相互干擾。另外，輔垂直線圈31被設(shè)定為鞍形，并相對輔磁芯32位于Z軸一側(cè)。因此，輔垂直線圈31的輔偏轉(zhuǎn)磁場并未漏出輔磁芯32之外。因而，可以降低輔偏轉(zhuǎn)器件29的總功耗。
根據(jù)輔偏轉(zhuǎn)器件29，可以降低輔水平線圈30的功耗。以下將要描述這一點。
在輔磁芯32的內(nèi)圓周表面，假設(shè)用于輔水平線圈的輔磁芯32的凹陷部分60的內(nèi)徑為DH1，輔水平線圈30的螺旋形繞組位于該凹陷部分內(nèi)，并假設(shè)用于輔垂直線圈的輔磁芯32的凹陷部分61的內(nèi)徑(與上述對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分33的外徑DV1相匹配)為DV1，輔垂直線圈31對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分33位于該凹陷部分內(nèi)，這些直徑和輔磁芯突出部分40頂部的輔磁芯32的內(nèi)徑DP滿足關(guān)系式DH1＞DV1＞DP。更具體地說，對比用于輔水平線圈的凹陷部分60的底面，用于輔垂直線圈的凹陷部分61的底面比用于輔水平線圈的凹陷部分60更接近于Y軸，且輔磁芯突出部分40的頂部更接近于Z軸。因此，總體上，輔磁芯32的內(nèi)圓周表面在Y軸及其附近與電子束接近，從而加強了基本上沿Y軸的輔水平偏轉(zhuǎn)磁場的作用。因此，提高了輔水平線圈30的偏轉(zhuǎn)效率，使得可以降低功耗。
另外，在相對XZ平面的一側(cè)，角度θS定義為，由兩條穿過Z軸的直線L1和L2形成，并且所述直線的末端60a位于一對凹陷部分60的Y軸一側(cè)，凹陷部分60用于輔水平線圈并位于相對YZ平面的兩側(cè)。這里，角度θS是指在包括Y軸的區(qū)域內(nèi)的兩條交叉直線L1和L2形成的的角。假設(shè)角度θS的單位為°，在輔磁芯突出部分40頂部的輔磁芯32的內(nèi)徑DP的單位為mm，它們滿足關(guān)系式2.6＜θS/DP＜3.35。當(dāng)θS/DP≥3.35時，也就是，θS相對較大，降低了輔水平線圈30的功耗；然而，在相對Z軸的圓周方向，可以放置輔水平線圈30的區(qū)域變窄。這使得在輔水平線圈30的繞組中，難以包括所需要的繞數(shù)。當(dāng)θS/DP≤2.6時，也就是，θS相對較小，而且在相對Z軸的圓周方向，基本沿Y軸的輔水平偏轉(zhuǎn)磁場從輔磁芯32的內(nèi)圓周表面向Z軸一側(cè)空間發(fā)射的區(qū)域變窄。這削弱了增強輔水平偏轉(zhuǎn)磁場作用的效果，并減弱了降低功耗的效果。也就是說，在θS/DP的比率滿足上述數(shù)值范圍的情況下，可以提高輔水平線圈30的偏轉(zhuǎn)效率，并降低功耗。
另外，根據(jù)輔偏轉(zhuǎn)器件29，在工作過程中可以減少束斑形狀的變化。將參考圖14描述產(chǎn)生這一點的原因。當(dāng)使得輔偏轉(zhuǎn)電流流過輔垂直線圈31時，其中將相對Y軸的繞組角θV設(shè)定為大約30°，磁場產(chǎn)生于輔垂直線圈31的外圍。磁場由穿過相對輔磁芯32的Z軸一側(cè)空間的磁場35a和穿過輔磁芯32內(nèi)部的磁場35b組成。穿過輔磁芯32內(nèi)部的磁場35b向相對輔磁芯33遠離輔垂直線圈31的位置的Z軸一側(cè)空間發(fā)射。產(chǎn)生在輔垂直線圈31附近的磁場35a和輔磁芯32發(fā)出的磁場相結(jié)合，因而相對輔磁芯32在Z軸一側(cè)的空間形成輔垂直偏轉(zhuǎn)磁場36。磁場36基本上平行于X軸，其在Y軸方向的強度分布也基本上均勻。因此，磁場36施加在構(gòu)成電子束37的電子上的洛倫茲力是相同的，與XY截面中電子的位置無關(guān)。因而，與輔垂直線圈31的作用無關(guān)，電子束37的斑點形狀一直基本為圓形。上面已經(jīng)描述了輔垂直線圈31。關(guān)于輔水平線圈30，相對X軸的繞組角θH設(shè)定為大約30°，以使電子束37的斑點形狀一直基本為圓形，與輔水平線圈30的作用無關(guān)。因而，根據(jù)輔偏轉(zhuǎn)器件29，與工作程度(degree of operation)無關(guān)，斑點形狀幾乎不變化。
接著，將要參考圖13和15描述輔垂直線圈31的跨接部分34a和34b與投射式電視機的功耗之間的關(guān)系。如圖13所示，輔垂直線圈31的跨接部分34a和34b相對于輔磁芯32的端面32a在Z軸方向上突出，且跨接部分34a、34b和對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分33基本位于相對Z軸共同的虛擬圓柱形表面上。除了圖13所示的配置之外，還可以彎曲跨接部分34a和34b使其遠離Z軸。在此情況下，跨接部分34a和34b沿端面32a接近輔磁芯32的端面32a。然而，圖13所示的配置為優(yōu)選，因為這可以降低投射式電視機的功耗。這一點的原因如下。
如圖13所示，在跨接部分34a、34b被允許相對端面32a在Z軸方向上突出的情況下，與跨接部分34a、34b沿端面32a彎曲的情況相比，跨接部分34a、34b被設(shè)置為遠離輔磁芯32。因而，如圖15所示，在從跨接部分34a和34b產(chǎn)生的磁場41中，被輔磁芯32吸收的磁通量的數(shù)目減少，并且與輔垂直線圈31相結(jié)合的磁通量減少。因而，可以減小輔垂直線圈31的自感應(yīng)值。因為即使允許跨接部分34a和34b相對于端面32a在Z軸方向上突出，輔垂直線圈31的繞組數(shù)也不會改變，相對于電子束的磁動勢也不變。施加給輔偏轉(zhuǎn)器件29的輔偏轉(zhuǎn)電流的頻率很高(即數(shù)百KHz)，而比起線圈的D.C.阻抗，功耗更依賴于自感應(yīng)。通過如圖13和15所示的方式配置跨接部分34a和34b，可以在不改變關(guān)于電子束的磁通勢的情況下，減小自感應(yīng)值，以使有效減小電視機的功耗指數(shù)LI2。
如上述實施例所示，沿Z軸觀察，形成于輔磁芯32的內(nèi)圓周表面的輔磁芯突出部分40，被設(shè)定為矩形(梯形)。然而，本發(fā)明不限于此，輔磁芯突出部分40的形狀也可以為半球形。另外，也可以不形成輔磁芯突出部分40。在未形成輔磁芯突出部分40的情況下，盡管與形成有輔磁芯突出部分40的情況相比，降低功耗的效果減弱，然而輔磁芯32也可以具有簡單的圓桶形狀，以使得其成本降低。
在上述實施例的結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明的發(fā)明人通過制造一個對角線尺寸為7英寸的投射式顯像管裝置進行實驗，其中螺旋形輔水平線圈30的繞組角θH和鞍形輔垂直線圈31的繞組角θV均設(shè)定為大約30°，輔磁芯32的最小內(nèi)徑DP設(shè)定為31mm。因此，發(fā)明人確定，對比常規(guī)例子，在幾乎不影響束斑形狀的情況下，可以降低大約25％的功耗。另外，當(dāng)如圖14所示的角θS設(shè)定為103°時，對比常規(guī)例子，關(guān)于輔水平線圈30的功耗指數(shù)LI2降低20.5％。
在以上實施例中，輔水平線圈30設(shè)定為螺旋形，而輔垂直線圈31設(shè)定為鞍形。然而，例如，在降低主水平磁場產(chǎn)生的感生電壓優(yōu)于提高輔垂直線圈的偏轉(zhuǎn)效率的情況下，與投射式電視機廠商的要求相符，輔水平線圈可能設(shè)定為鞍形，而輔垂直線圈設(shè)定為螺旋形。通過參閱以上描述，可以很容易地理解這種情況下的結(jié)構(gòu)和效果，緊記輔水平線圈設(shè)定為鞍形，而輔垂直線圈設(shè)定為螺旋形。因此，這里將省略其詳細描述。在此情況下，盡管提高輔垂直線圈的偏轉(zhuǎn)效率的效果減弱了，但可以降低輔水平線圈產(chǎn)生的感生電壓。
本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域不受特別限制。例如，本發(fā)明可以用于投射式電視的圖像投影部分。
在不背離本發(fā)明的精神和必要特性的情況下，本發(fā)明可以其它形式實施。在所有方面，本申請公開的實施例可以被認(rèn)為是說明性且非限制性的。通過附加的權(quán)利要求而不是上述描述來說明本發(fā)明的范圍，并且意欲包括在等價于權(quán)利要求的內(nèi)涵和范圍內(nèi)的所有改變。
權(quán)利要求
1.一種用于投射式顯像管的偏轉(zhuǎn)器件，包括一個用于產(chǎn)生光柵的主偏轉(zhuǎn)器件和一個用于校正會聚的輔偏轉(zhuǎn)器件，其中該輔偏轉(zhuǎn)器件包括輔水平線圈、輔垂直線圈、和鐵氧體磁芯，以及該輔水平線圈為螺旋形線圈，且該輔垂直線圈為鞍形線圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于投射式顯像管的偏轉(zhuǎn)器件，其中，假設(shè)將XYZ直角坐標(biāo)系定義為配置有所述主偏轉(zhuǎn)器件的投射式顯像管裝置的顯像管軸為Z軸，與該Z軸正交的水平方向上的軸為X軸，與該X軸和該Z軸正交的垂直方向上的軸為Y軸，在包括該X軸和該Y軸的XY平面上，所述輔水平線圈位于穿過該Z軸且與該X軸形成30°角的直線上或在其附近，所述輔垂直線圈中平行于該Z軸的對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分位于穿過該Z軸且與該Y軸形成30°角的直線上或在其附近。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于投射式顯像管的偏轉(zhuǎn)器件，其中，假設(shè)將XYZ直角坐標(biāo)系定義為配置有所述主偏轉(zhuǎn)器件的投射式顯像管裝置的顯像管軸為Z軸，與該Z軸正交的水平方向上的軸為X軸，與該X軸和該Z軸正交的垂直方向上的軸為Y軸，所述輔垂直線圈的基本上平行于XY平面的跨接部分相對所述鐵氧體磁芯在該Z軸方向上突出，該輔垂直線圈跨接部分和平行于該Z軸的對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分位于相對Z軸的共同虛擬圓柱形表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于投射式顯像管的偏轉(zhuǎn)器件，其中在所述鐵氧體磁芯的內(nèi)圓周表面形成一個突出部分，且該鐵氧體磁芯的突出部分頂部的內(nèi)徑小于所述輔垂直線圈的外徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于投射式顯像管的偏轉(zhuǎn)器件，其中，假設(shè)將XYZ直角坐標(biāo)系定義為配置有所述主偏轉(zhuǎn)器件的投射式顯像管裝置的顯像管軸為Z軸，與該Z軸正交的水平方向上的軸為X軸，與該X軸和該Z軸正交的垂直方向上的軸為Y軸，所述輔水平線圈包括多個螺旋形繞組，所述多個螺旋形繞組位于多個部分中，而所述多個部分相對于包括該X軸和該Z軸的XZ平面和包括該Y軸和該Z軸的YZ平面對稱，所述輔垂直線圈包括一對位于該YZ平面兩側(cè)的鞍形繞組，在所述鐵氧體磁芯的內(nèi)圓周表面，突出部分形成在一個區(qū)域中，該區(qū)域不包括所述多個螺旋形繞組所處的部分、以及該對鞍形繞組中平行于Z軸的兩對對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分所處的部分，假設(shè)該螺旋形繞組所處的、用于輔水平線圈的鐵氧體磁芯凹陷部分的內(nèi)徑為DH1，對偏轉(zhuǎn)起貢獻的部分所處的、用于該輔垂直線圈的該鐵氧體磁芯凹陷部分的內(nèi)徑為DV1，且該鐵氧體磁芯突出部分頂部的內(nèi)徑為DP，滿足關(guān)系式DH1＞DV1＞DP，以及假設(shè)，在XZ平面的一側(cè)，由兩條穿過Z軸且各末端位于一對凹陷部分Y軸一側(cè)的直線形成的角度為θS，而YZ平面兩側(cè)存在的該凹陷部分用于輔水平線圈，內(nèi)徑DP的單位為mm，角度θS的單位為°，其滿足關(guān)系式2.6＜θS/DP＜3.35。
6.一種投射式顯像管裝置，配置有權(quán)利要求1中所述的用于投射式顯像管的偏轉(zhuǎn)器件。
7.一種用于投射式顯像管的偏轉(zhuǎn)器件，包括一個用于產(chǎn)生光柵的主偏轉(zhuǎn)器件和一個用于校正會聚的輔偏轉(zhuǎn)器件，其中該輔偏轉(zhuǎn)器件包括輔水平線圈，輔垂直線圈，和鐵氧體磁芯，以及該輔水平線圈為鞍形線圈，且該輔垂直線圈為螺旋形線圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于投射式顯像管的偏轉(zhuǎn)器件，其中，假設(shè)將XYZ直角坐標(biāo)系定義為配置有所述主偏轉(zhuǎn)器件的投射式顯像管裝置的顯像管軸為Z軸，與該Z軸正交的水平方向上的軸為X軸，與該X軸和該Z軸正交的垂直方向上的軸為Y軸，在包括該X軸和該Y軸的XY平面上，所述輔水平線圈中平行于該Z軸的對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分位于穿過該Z軸且與該X軸形成30°角的直線上或在其附近，且所述輔垂直線圈位于穿過該Z軸且與該Y軸形成30°角的直線上或在其附近。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于投射式顯像管的偏轉(zhuǎn)器件，其中，假設(shè)將XYZ直角坐標(biāo)系定義為配置有所述主偏轉(zhuǎn)器件的投射式顯像管裝置的顯像管軸為Z軸，與該Z軸正交的水平方向上的軸為X軸，與該X軸和該Z軸正交的垂直方向上的軸為Y軸，該輔水平線圈的基本平行于XY平面的跨接部分相對所述鐵氧體磁芯在該Z軸方向上突出，該輔水平線圈的跨接部分和平行于該Z軸的對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分位于相對Z軸共同的虛擬圓柱形表面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于投射式顯像管的偏轉(zhuǎn)器件，其中在所述鐵氧體磁芯的內(nèi)圓周表面形成突出部分，且該鐵氧體磁芯突出部分頂部的內(nèi)徑小于所述輔水平線圈的外徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于投射式顯像管的偏轉(zhuǎn)器件，其中，假設(shè)將XYZ直角坐標(biāo)系定義為配置有所述主偏轉(zhuǎn)器件的投射式顯像管裝置的顯像管軸為Z軸，與該Z軸正交的水平方向上的軸為X軸，與該X軸和該Z軸正交的垂直方向上的軸為Y軸，所述輔垂直線圈包括多個螺旋形繞組，所述多個螺旋形繞組位于多個部分中，而所述多個部分相對于包括該X軸和該Z軸的XZ平面和包括該Y軸和該Z軸的YZ平面對稱，該輔水平線圈包括一對位于該XZ平面兩側(cè)的鞍形繞組，在該鐵氧體磁芯的內(nèi)圓周表面，突出部分形成在一個區(qū)域中，該區(qū)域不包括所述多個螺旋形繞組所處的部分、以及該對鞍形繞組中平行于Z軸的兩對對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分所處的部分，假設(shè)該螺旋形繞組所處的、用于輔垂直線圈的該鐵氧體磁芯凹陷部分的內(nèi)徑為DV1，對偏轉(zhuǎn)有貢獻的部分所處的、用于輔水平線圈的該鐵氧體磁芯凹陷部分的內(nèi)徑為DH1，該鐵氧體磁芯突出部分頂部的內(nèi)徑為DP，滿足關(guān)系式DV1＞DH1＞DP，以及假設(shè)，在YZ平面的一側(cè)，由兩條穿過Z軸且各末端位于一對凹陷部分X軸一側(cè)的直線形成的角度為θS，而XZ平面兩側(cè)存在的該凹陷部分用于輔垂直線圈，內(nèi)徑DP的單位為mm，角度θS的單位為°，其滿足關(guān)系式2.6＜θS/DP＜3.35。
12.一種投射式顯像管裝置，配置有權(quán)利要求7中所述的用于投射式顯像管的偏轉(zhuǎn)器件。
全文摘要
一種用于投射式顯像管的偏轉(zhuǎn)器件(24)包括用于產(chǎn)生光柵的主偏轉(zhuǎn)器件(25)和用于校正會聚的輔偏轉(zhuǎn)器件(29)。輔偏轉(zhuǎn)器件(29)包括螺旋形輔水平線圈(30)，鞍形輔垂直線圈(31)，和鐵氧體磁芯(32)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在減少束斑形狀變化的同時，提高偏轉(zhuǎn)效率，有效校正上部和下部的枕形失真。
文檔編號H01J29/76GK1664975SQ20051005265
公開日2005年9月7日 申請日期2005年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月5日
發(fā)明者吉永貴彥 申請人:松下東芝映象顯示株式會社