專利名稱：具有四極會聚線圈的彩色顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括用于產(chǎn)生三束電子束的一字形電子槍和用于使電子束橫過彩色選擇電極兩端偏轉(zhuǎn)的裝置的彩色顯示裝置。
這樣的顯示裝置是已知的。
當前的目標是使顯示窗的外表面變得比較平，使得該彩色顯示裝置所呈現(xiàn)的圖像在觀眾看來是平的。但是，隨著該外表面曲率半徑的增大導(dǎo)致問題增加。顯示窗內(nèi)表面和彩色選擇電極的曲率半徑必須增大，而隨著彩色選擇電極變得更平，彩色選擇電極的強度降低，因而對起拱和振動的敏感程度加大。對這個問題的一個替代解決辦法是使顯示窗內(nèi)表面比外表面更加彎曲。由此可以使用曲率半徑較小的彩色選擇電極。結(jié)果，起拱和振動的問題減小了，但是，其他問題又來了。顯示窗的厚度，邊緣比中心大得多。結(jié)果，顯示窗的重量增大，圖像亮度向邊緣明顯降低。
歐洲專利EP 0,421,523公開了一種帶有一字形電子槍、枕形畸變校正偏轉(zhuǎn)線圈和眉毛(eyebrow)效應(yīng)電子光學(xué)畸變校正裝置的彩色陰極射線管，枕形畸變校正偏轉(zhuǎn)線圈和眉毛效應(yīng)電子光學(xué)畸變校正裝置包括兩對線圈，每一對又在電子束平面上在管頸的每一個外電子束一側(cè)有一個線圈。這兩對線圈在電子槍和偏轉(zhuǎn)線圈之間沿著Z-軸分開，并由與光柵掃描同步的具有蝶形(bow-tie)包絡(luò)線的鋸齒電流驅(qū)動，以便校正看似純光柵缺陷的動態(tài)的不對稱的眉毛效應(yīng)。
國際專利申請WO 99/34392描述了包括彩色陰極射線管的彩色顯示裝置，該陰極射線管包括一字形電子槍，用來產(chǎn)生基本上處在沿直角X-Z坐標系的X方向伸展的平面內(nèi)的三束電子束；彩色選擇電極；偏轉(zhuǎn)裝置，用來使處于偏轉(zhuǎn)平面內(nèi)的電子束偏轉(zhuǎn)；以及第一和第二影響裝置，用來動態(tài)地影響電子束的會聚，以便縮短處于偏轉(zhuǎn)平面內(nèi)的電子束之間的距離。國際專利申請WO 99/34392描述了實現(xiàn)影響裝置的多種不同途徑。所指出的可能性之一是把偏轉(zhuǎn)裝置與第二影響裝置集成一體。第二影響裝置可以用產(chǎn)生四極磁場的四個線圈加以實現(xiàn)。
本發(fā)明的一個目的是提供一種改進的彩色顯示裝置。為此目的，本發(fā)明提供獨立權(quán)項所定義的彩色顯示裝置、偏轉(zhuǎn)裝置和制造該種彩色顯示裝置用的方法。從屬權(quán)項描述了有利的實施例。
本發(fā)明的這些和其他目的可以從下述實施例看出，并參照下述實施例加以闡述。
附圖中

圖1是簡要表示本發(fā)明的顯示裝置的剖面圖；圖2A、2B表示按照本發(fā)明的第二影響裝置的實施例；圖3A、3B表示按照本發(fā)明一個實施例的環(huán)形元件的第一和第二部分；圖4表示按照本發(fā)明一個實施例的偏轉(zhuǎn)裝置；以及圖5表示本發(fā)明的另一個實施例。
這些附圖沒有按比例畫出。附圖中，類似的標號一般表示類似的部件。
圖1中所示的顯示裝置包括陰極射線管，在這個示例中，彩色顯像管具有包括顯示窗2、錐體部分3和管頸4的真空外殼1。在管頸4中，安排了一字形的電子槍5，用來產(chǎn)生在直角坐標系中X-方向上伸展的一個平面、即一字形平面上伸展的電子束6,7和8。在未偏轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，中心電子束與伸展在Z-方向上的管軸9基本一致。第三方向，即Y-方向，在與一字形平面(圖中未示出)垂直的方向上伸展。傳統(tǒng)上，在工作狀態(tài)下，管子這樣定位，使得X-Z平面與水平平面一致，而Y-軸則與垂直方向一致。
顯示窗的內(nèi)表面設(shè)有顯示屏10。顯示屏10包括發(fā)出紅、綠和藍色光的大量的熒光元件。在它們射向顯示屏的途中，電子束通過電磁偏轉(zhuǎn)裝置51而橫過顯示屏偏轉(zhuǎn)，并穿過設(shè)置在顯示窗2前面的彩色選擇電極11，后者包括具有開孔12的薄板。三個電子束6、7和8以彼此相對的小角度穿過彩色選擇電極的開孔12，因而每一個電子束只撞擊在一種顏色的熒光元件上。偏轉(zhuǎn)裝置51除線圈架13外，還包括偏轉(zhuǎn)線圈13’，用來使電子束在兩個相互垂直的方向上偏轉(zhuǎn)。一個環(huán)形元件，所謂偏轉(zhuǎn)線圈環(huán)定位在偏轉(zhuǎn)線圈13’周圍。在傳統(tǒng)上是鐵氧體的偏轉(zhuǎn)線圈環(huán)的目的是將線圈外的磁通的磁力線“短路”。沒有偏轉(zhuǎn)線圈環(huán)就不得不使用過高的電流流過偏轉(zhuǎn)線圈，而且還會出現(xiàn)干擾性的雜散(磁)場。該顯示裝置還包括產(chǎn)生電壓用的裝置，在工作中通過連通饋線把電壓饋送給電子槍的組件。示意地表示了偏轉(zhuǎn)平面20以及該平面中電子束6和8之間的距離p以及彩色選擇電極和顯示屏之間的距離q。距巨離q與距離p成反比。
彩色顯示裝置包括兩個電子束會聚影響裝置14和14’，其中在工作中第一裝置14用來動態(tài)地、即隨著偏轉(zhuǎn)角彼此相向地彎曲最外的電子束，而第二裝置14’用來在相反的方向上動態(tài)地彎曲最外的電子束。
兩個裝置14和14’定位在彼此相距某個距離的位置，并用來以這樣的方式使距離p隨著偏轉(zhuǎn)角而改變，使得距離p至少在一個方向上隨著偏轉(zhuǎn)角而縮小。第一裝置14的位置靠近電子槍，將稱作“槍四極”，而第二裝置14’的位置靠近偏轉(zhuǎn)裝置，將稱作“偏轉(zhuǎn)線圈四極”。
通過把線圈22’繞在環(huán)形元件21’上而把裝置14’和偏轉(zhuǎn)裝置51合成一體是方便的，該線圈產(chǎn)生動態(tài)四極電磁場。
通過用導(dǎo)電線制造線圈22’來獲得裝置14’(“偏轉(zhuǎn)線圈環(huán)四極”)，在一個纏繞方向上并按照下式給出的纏繞密度分布N(φ)環(huán)形地纏繞所述導(dǎo)電線N(φ)=N0cos(2φ)+C式中φ是X方向與線圈元件和中心之間的連線的夾角，其范圍在0°和360°之間，N0是當φ=0°時的纏繞密度，N(φ)的符號表示纏繞方向，而C是常數(shù)。
這個實施例具有可以產(chǎn)生幾乎是純的四極場的優(yōu)點，亦即大大抑制其他多極磁場的存在。
實際上，由于線的尺寸有限，只能實現(xiàn)上述纏繞密度的近似值。
這種近似的一個實施例示于圖2A和2B，是常數(shù)C取等于0的值的情況。這個實施例包括導(dǎo)線包30，它們按照上述纏繞密度N(φ)=N0cos(2φ)環(huán)形地繞偏轉(zhuǎn)線圈環(huán)21’纏繞上。
在這個特定的實施例中，在偏轉(zhuǎn)線圈環(huán)21’的相隔15°的槽34中進行纏繞。所述纏繞方法如下在φ=0°(位置a)處在槽內(nèi)纏繞18圈在φ=15°(位置b)處在槽內(nèi)纏繞15圈在φ=30°(位置c)處纏繞9圈在φ=45°(位置d)處不纏繞在φ=60°(位置e)處在槽內(nèi)纏繞9圈，電流方向相反在φ=75°(位置f)處纏繞15圈在φ=90°(位置g)處纏繞18圈，等等。這種近似于理想的纏繞密度N(φ)在實踐中得到好結(jié)果而得到證實。
對于常數(shù)C取等于N0或-N0的值的情況的另一個實施例，參見圖2B。對該纏繞密度的近似由以下得到在φ=0°(位置a)處在槽內(nèi)纏繞0圈在φ=15°(位置b)處在槽內(nèi)纏繞3圈在φ=30°(位置c)處纏繞9圈在φ=45°(位置d)處纏繞18圈在φ=60°(位置e)處在槽內(nèi)纏繞27圈，電流方向相反在φ=75°(位置f)處纏繞33圈在φ=90°(位置g)處纏繞36圈，等等。
對理想纏繞密度N(φ)的這種近似具有在位置a(亦即在偏轉(zhuǎn)線圈環(huán)東的位置；類似的情況出現(xiàn)在西的位置)上不纏繞的優(yōu)點。于是該線圈只包括兩個纏繞線包，而不是四個纏繞線包。為了纏繞線圈和/或裝配偏轉(zhuǎn)線圈環(huán)的原因可以在偏轉(zhuǎn)線圈環(huán)的東和西位置上把偏轉(zhuǎn)線圈環(huán)分開。這樣也可以使用雙鞍形偏轉(zhuǎn)線圈，其中處于電子槍一側(cè)的線圈端頭具有大于偏轉(zhuǎn)線圈環(huán)內(nèi)徑的直徑。因為對于這樣的鞍形偏轉(zhuǎn)線圈，在裝配偏轉(zhuǎn)線圈時必須能夠把偏轉(zhuǎn)線圈環(huán)分開。另外，單獨地分層纏繞兩個線包就可以避免出現(xiàn)明顯的行頻電壓。因為磁通力線(lineflux)在偏轉(zhuǎn)線圈環(huán)的頂部和底部改變符號，所以這是有效的。
另外，因為四極頂部繞組分布具有同樣的纏繞符號，所以當纏繞這個頂部時不必改變纏繞方向，因而優(yōu)化了纏繞工藝。
圖3A和3B表示本發(fā)明的一個實施例。圖3A表示環(huán)形元件21’的第一部分60，該部分最靠近電子槍5。該部分60已經(jīng)設(shè)置了四個線圈，用來產(chǎn)生四極磁場。所示線圈已經(jīng)按照cos(2φ)(C=0)的纏繞分布以環(huán)形的方式纏繞了。為了便于進行纏繞過程并在第一部分60把線圈22’的各個導(dǎo)線元件保持在正確的位置上，第一部分已經(jīng)設(shè)置了環(huán)60和66，具有線圈繞組在其中定位的凹槽。圖3B表示環(huán)形元件21’的最靠近顯示窗2的第二部分68。兩部分60、68裝在管子上時，可以用諸如膠、膠帶等任何傳統(tǒng)的連接裝置彼此連接。兩部分的連接對適當?shù)男阅懿⒉恢匾?br> 本發(fā)明的這個實施例具有這樣的優(yōu)點，即它減小裝置14’對某些圖像失真的影響。在試驗中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在具有裝置14’的管子工作期間，諸如東-西枕形光柵畸變和電子束偏轉(zhuǎn)的非線性的過糾正等某些圖像誤差可能出現(xiàn)。本發(fā)明人已經(jīng)意識到，通過把環(huán)形元件21’分成兩部分60和68可以減小這種影響。第一部分60處在比第二部分68更靠近一字形電子槍5的位置上，而且第一部分60和/或第二部分68具有四個線圈22’。四極線圈最好纏繞在最靠近電子槍的核心部分周圍。這一措施提供了彼此獨立地移動兩個核心部分的機會，從而改善管子的光柵和會聚性能。
圖4示出按照本發(fā)明的定位在偏轉(zhuǎn)線圈13’和線圈架13周圍的兩個部分60和68。第一部分60已經(jīng)裝有環(huán)60、66和四個線圈22’，用來產(chǎn)生四極磁場。
在圖5中示出本發(fā)明的另一個實施例。用磁場線圈組70本身即可簡單地產(chǎn)生四極磁場，而不必使用任何外加的線圈。其實現(xiàn)方法如下對于磁場線圈組，除電子偏轉(zhuǎn)用的正常磁場信號以外，還加上一個外加的信號。然后用這個外加的信號來通過磁場線圈組產(chǎn)生四極磁場。例如，假定給包括兩個線圈的磁場線圈組70加上2安培的輸入信號72、74。例如，具有1安培數(shù)值的四極磁場76用的信號通過不對稱驅(qū)動裝置80加在輸入信號72、74上，以便得到分別具有3和1安培數(shù)值的兩個不對稱驅(qū)動信號。然后把這些不對稱信號送到磁場線圈組70的兩個線圈，結(jié)果得到電子偏轉(zhuǎn)用的磁場和四極場。不對稱的驅(qū)動裝置80可以具有在本專業(yè)技術(shù)人員知識范圍內(nèi)的任何傳統(tǒng)裝置的形式。例如，放在這些線圈和輸入信號72、74之間適當位置上的一組兩個二極管就行。
其中線圈22’包括若干層的第二會聚裝置14’(“偏轉(zhuǎn)線圈環(huán)四極”)的最佳制造方法包括以下步驟提供環(huán)形元件21’并環(huán)形地圍繞環(huán)形元件21’纏繞導(dǎo)電線。纏繞步驟包括纏繞每一個線圈的第一層的第一纏繞步驟和纏繞每一個線圈的其他層的至少下一個纏繞步驟。
這種纏繞第二會聚裝置的方法不同于一層纏繞線圈的比較簡單的方法。但是，所述比較簡單的方法可能引起振鈴問題和可靠性問題。振鈴是偏轉(zhuǎn)裝置51的行和幀線圈13’之間出現(xiàn)的不希望有的感應(yīng)干擾現(xiàn)象?？梢酝ㄟ^四個線圈22之間許多連線看到按照本發(fā)明的最佳纏繞方法。
總之，本發(fā)明最佳實施例涉及一種彩色顯示裝置，它包括產(chǎn)生三個電子束6、7、8用的一字形電子槍和動態(tài)地影響電子束會聚以便縮短電子束之間的距離p用的會聚裝置14’。會聚裝置14’包括具有四個線圈22’的環(huán)形元件21’。線圈22’包括環(huán)形地在纏繞方向上按照N(φ)=N0cos(2φ)+C給出的纏繞密度分布N(φ)纏繞的導(dǎo)電線；式中φ是X-方向和線圈的元件與中心之間連線的夾角，其范圍在0°和360°之間，N0是當φ=0°時的纏繞密度，N(φ)的符號表示纏繞方向，而C是常數(shù)。
應(yīng)該指出，上述實施例是舉例說明而不是限制本發(fā)明，本專業(yè)技術(shù)人員在不脫離后附權(quán)利要求書的范圍的情況下能夠設(shè)計出許多替代的實施例。在權(quán)利要求書中，任何放在括弧之間的引用符號不應(yīng)理解為限制該權(quán)利要求書?！鞍ā币辉~并不排除權(quán)利要求書中所列者以外的其他元件或步驟的存在。元件前面的“一個”不排除多個這樣的元件的存在。某些措施在相互不同的從屬權(quán)項中敘述這一事實并不表明這些措施不能結(jié)合運用。在列舉多個裝置的裝置權(quán)項中，這些裝置中的若干個可以用同一個硬件項目實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1．一種彩色顯示裝置，它包括一字形電子槍(5)，用來產(chǎn)生基本上在X-Z直角坐標系中的X-方向伸展的平面內(nèi)的三束電子束(6,7,8)；使所述電子束(6,7,8)偏轉(zhuǎn)用的偏轉(zhuǎn)裝置(51)和會聚裝置(14’)，用來動態(tài)地影響所述電子束的會聚，它包括一種用于產(chǎn)生相當于由線圈(22’)產(chǎn)生的四極磁場的磁場的裝置，所述線圈(22’)包括環(huán)形地在一個纏繞方向上按照公式N(φ)=N0cos(2φ)+C給出的纏繞密度分布N(φ)纏繞的導(dǎo)電線，式中φ是所述X方向與所述線圈元件和中心之間的連線的夾角，其范圍在0°和360°之間，N0是當φ=0°時的纏繞密度，N(φ)的符號表示纏繞方向，而C是常數(shù)。
2．按照權(quán)利要求1的彩色顯示裝置，其特征在于產(chǎn)生四極磁場用的所述裝置包括具有所述線圈(22’)的環(huán)形元件(21’)。
3．按照權(quán)利要求2的彩色顯示裝置，其特征在于所述會聚裝置(14’)的所述線圈(22’)包括線包(30)，所述線包(30)是在一個纏繞方向上按照公式N(φ)=N0cos(2φ)+C給出的近似纏繞密度分布N(φ)環(huán)形地纏繞的，式中φ是所述X方向與線包元件和所述中心之間的連線的夾角。
4．按照權(quán)利要求1的彩色顯示裝置，其特征在于所述常數(shù)C等于0。
5．按照權(quán)利要求1的彩色顯示裝置，其特征在于所述常數(shù)C等于N0或-N0。
6．按照權(quán)利要求2的彩色顯示裝置，其特征在于所述環(huán)形元件(21’)包括兩個部分(60,68)，第一部分(60)放在比第二部分(68)更接近所述一字形的電子槍(5)的位置上，所述第一部分(60)和/或所述第二部分(68)具有所述線圈(22’)。
7．按照權(quán)利要求1的彩色顯示裝置，其特征在于所述偏轉(zhuǎn)裝置(51)包括磁場線圈組，以及用于產(chǎn)生四極磁場的所述裝置包括所述磁場線圈組和用于不對稱地驅(qū)動所述磁場線圈組的裝置。
8．一種偏轉(zhuǎn)裝置(51)包括偏轉(zhuǎn)線圈(13’)和會聚裝置(14’)，后者用來動態(tài)地影響電子束(6,7,8)的會聚，以縮短偏轉(zhuǎn)平面上所述電子束之間的距離(p)，所述會聚裝置(14’)包括具有線圈(22’)的環(huán)形元件(21’)，所述線圈(22’)包括環(huán)形地在一個纏繞方向上按照公式N(φ)=N0cos(2φ)+C給出的纏繞密度分布N(φ)纏繞的導(dǎo)電線，式中φ是所述X方向與所述線圈元件和所述中心之間的連線的夾角，其范圍在0°和360°之間，N0是當φ=0°時的纏繞密度，N(φ)的符號表示纏繞方向，而C是常數(shù)。
9．按照權(quán)利要求8的偏轉(zhuǎn)裝置，其特征在于所述環(huán)形元件(21’)包括兩個部分(60,68)，第一部分(60)設(shè)置在比第二部分(68)更接近所述一字形電子槍(5)的位置上，所述第一部分(60)和/或所述第二部分(68)具有所述線圈(22’)。
10．一種會聚裝置(14’)的制造方法，所述會聚裝置用來動態(tài)地影響彩色顯示裝置(1)中電子束的會聚，所述會聚裝置(14’)包括具有線圈(22’)的環(huán)形元件(21’)，所述方法包括以下步驟提供所述環(huán)形元件(21’)環(huán)形地在一個纏繞方向上按照公式N(φ)=N0cos(2φ)+C給出的纏繞密度分布N(φ)纏繞導(dǎo)電線，式中φ是所述X方向與所述線圈元件和所述中心之間的連線的夾角，其范圍在0°和360°之間，N0是當φ=0°時的纏繞密度，N(φ)的符號表示纏繞方向，而C是常數(shù)。
11．按照權(quán)利要求10的制造會聚裝置的方法，其特征在于每一個線圈(22’)具有若干層，所述纏繞步驟包括纏繞每一個所述線圈(22)的第一層的第一步驟，和纏繞每一個所述線圈(22’)另一層的至少再一個步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種彩色顯示裝置,它包括一字形電子槍(5),用來產(chǎn)生三個電子束(6,7,8);和會聚裝置(14’),用來動態(tài)地影響電子束的會聚,最好縮短電子束之間的距離(P)。會聚裝置(14’)包括具有線圈(22’)的環(huán)形元件(21’)。所述線圈(22’)包括環(huán)形地在一個纏繞方向上按照公式N(φ)=N
文檔編號H01J29/76GK1315052SQ00801158
公開日2001年9月26日 申請日期2000年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月22日
發(fā)明者A·A·S·斯盧伊特爾曼, N·G·溫克, T·G·斯潘杰爾, L·C·M·貝倫斯, A·H·范蒂爾 申請人:皇家菲利浦電子有限公司