专利名称：偏转线圈和阴极射线管装置的制作方法
技术领域：
本申请基于在日本提交的专利申请No.2002-167268，其内容通过引用结合于本文中。
本发明涉及用于电视和计算机显示器的阴极射线管(CRT)装置，以及在这些CRT装置中使用的偏转线圈，尤其涉及偏转线圈的结构。
具有这种设置的偏转线圈相对于包括具有光滑内壁且无隆起和槽的铁氧体磁芯的偏转线圈具有下述优点偏转线圈的灵敏性提高，这是因为可以将铁氧体磁芯设置成离电子束所通过的阴极射线管更近。另外，可以降低涡流损耗并抑制偏转线圈产生热量，这是因为磁通量更不可能具有与偏转线圈有关的磁链。因此，可以节约偏转线圈处的电能。
近年来，考虑到环境保护的问题，在各种领域中均已使用了节能技术。阴极射线管(CRT)装置的领域也不例外。需要进一步地降低电能的消耗，即使在具有如上特征的电能消耗较低的开槽磁芯式偏转线圈中也是如此。
本发明的第二目的是提供一种包括有这种偏转线圈的CRT装置。
可通过一种设置在阴极射线管的抽空外壳的外表面上的偏转线圈来实现本发明的第一目的，所述偏转线圈包括由磁性材料制成的管形磁芯，其在内壁上具有多个沿阴极射线管的管轴方向延伸的隆起，这些多个隆起以预定的间隔周向地设置，从而形成了多个槽；垂直偏转线圈，其缠绕成使其一部分长度处于磁芯的一个或多个槽内；以及水平偏转线圈，其缠绕成使其一部分长度处于磁芯的一个或多个槽内，其中，所述槽包括(a)水平偏转线圈和垂直偏转线圈中的一个处于其中的第一槽，和(b)水平偏转线圈和垂直偏转线圈均处于其中的第二槽，各第一槽的底部在槽的一部分长度或全部长度上比各第二槽的底部更接近于抽空外壳的外表面。
可通过一种包括有阴极射线管和设置在阴极射线管的抽空外壳的外表面上的偏转线圈的阴极射线管装置来实现本发明的第二目的，所述偏转线圈包括由磁性材料制成的管形磁芯，其在内壁上具有多个沿阴极射线管的管轴方向延伸的隆起，这些多个隆起以预定的间隔周向地设置，从而形成了多个槽；垂直偏转线圈，其缠绕成使其一部分长度处于磁芯的一个或多个槽内；以及水平偏转线圈，其缠绕成使其一部分长度处于磁芯的一个或多个槽内，其中，所述槽包括(a)水平偏转线圈和垂直偏转线圈中的一个处于其中的第一槽，和(b)水平偏转线圈和垂直偏转线圈均处于其中的第二槽，各第一槽的底部比各第二槽的底部更接近于阴极射线管的外表面。
在附图中
图1是现有技术的偏转线圈在与管轴正交的平面处剖开的剖视图。
图2是显示了CRT装置的大致结构的侧视图；图3是显示了偏转线圈的大致结构的正视图；图4是铁氧体磁芯的正视图；图5是铁氧体磁芯的透视图；图6是其上缠绕有垂直偏转线圈的铁氧体磁芯的正视图；图7是绝缘框架的正视图；图8是绝缘框架的平面图；图9是偏转线圈在与管轴正交的平面处剖开的剖视图；和图10是改进示例的偏转线圈在与管轴正交的平面处剖开的剖视图。
图2是一个实施例的彩色CRT装置10的示意性侧视图。彩色CRT装置10包括抽空的外壳16，(a)其中形成了内表面具有荧光屏的前平板12，(b)其与玻锥14连接在一起；设置在玻锥14的颈部内的电子枪18；设置在玻锥14的外表面上的偏转线圈20；以及会聚偏转线圈22。玻锥14大致为漏斗形。玻锥14的截面外形基本上为金字塔形，其从具有圆形截面的颈部光滑过渡到具有大致矩形截面的前平板12。图2只显示了上述部件之间的位置关系，这些部件如偏转线圈20只是以非常简单的形式示出。
图3是从荧光屏一侧看去的偏转线圈20的正视图。图4是磁芯24的正视图。图5是磁芯24的透视图。
在本应用中，X表示水平轴线，Y表示垂直轴线。另外，在X轴与Y轴相交的原点(零点)处与X轴与Y轴均垂直相交的轴线称为Z轴(管轴)。
偏转线圈20由磁性材料制成，并且如图4和5所示，其具有形状适于玻锥14的外形的截面。换句话说，偏转线圈20的一端具有适于与玻锥颈部相配的大致圆形的截面，而偏转线圈20的另一端具有大致矩形的截面。截面的形状从一端到另一端形成了光滑的过渡。在此实施例中采用铁氧体作为磁性材料。下面将磁芯24称为铁氧体磁芯24。
偏转线圈20包括按顺序地设置于磁芯24内的垂直偏转线圈26、绝缘框架28和水平偏转线圈30。
如图4所示，在铁氧体磁芯24的内壁上形成了多个隆起“R”(下面称为磁芯隆起)，各磁芯隆起沿Z轴(管轴)方向延伸以朝向Z轴突出，这些多个磁芯隆起以规则的间隔周向地设置。在此示例中，二十个磁芯隆起以18度的间隔形成。如图4和5所示，各磁芯隆起R从窄端(电子枪一侧的端部)朝向大端(荧光屏一侧的端部)部分地形成。如图4所示，从前方(从荧光屏一侧)观看铁氧体磁芯24有助于理解磁芯隆起R以径向形式的设置。对于位于X轴上的磁芯隆起R而言，位于图4中右侧的磁芯隆起被称为R1，从R1开始沿逆时针方向对各磁芯隆起进行连续地编号，以便将各磁芯隆起标识为R1到R20。磁芯隆起之间的间隔并不限于上述。不规则的间隔也是可接受的。
作为所形成的磁芯隆起R的结果，在相邻定位的隆起之间形成了槽“S”(下面称为磁芯槽)。由磁芯隆起R1和磁芯隆起R2形成的磁芯槽将称为磁芯槽S1，从S1开始沿逆时针方向对各磁芯槽进行连续地编号，以便将各磁芯槽标识为S1到S20。
垂直偏转线圈26和水平偏转线圈30缠绕在铁氧体磁芯24上，从而被磁芯槽S部分地引导。
在磁芯槽S1到S20中，如下面将介绍的那样，在Y轴附近磁芯槽的S5，S6，S15和S16中只缠绕了垂直偏转线圈26。在X轴附近的磁芯槽S1，S10，S11和S20中只缠绕了水平偏转线圈30。在其它磁芯槽如S2到S4、S7到S9、S12到S14以及S17到S19中均缠绕了偏转线圈26和30。换句话说，在磁芯槽S5，S6，S15，S16，S1，S10，S11和S20(下文中称为专用磁芯槽)中，只专门地设置了两种偏转线圈中的一种。磁芯槽S2到S4、S7到S9、S12到S14以及S17到S19(下文中称为共用磁芯槽)由偏转线圈26和30共用。
另外如图4所示，专用磁芯槽比共用磁芯槽更浅。换句话说，各专用磁芯槽的底部比各共用磁芯槽的底部更接近玻锥14(或阴极射线管)的外表面。这种设置的原因将在下文中介绍。
另外，在宽端附近处的铁氧体磁芯24的外表面上设有突起“P”，其处于与从磁芯隆起R1到R20中延伸出的线分别对应的位置处。突起P是粘附在铁氧体磁芯24的外表面上的由合成树脂制成的销。在图5中省略了突起P。
垂直偏转线圈26在具有上述设置的铁氧体磁芯24上直接缠绕成鞍形。
图6显示了其缠绕方式。
垂直偏转线圈26缠绕成处于磁芯槽S2到S9以及S12到S19内，并不处于磁芯槽S1，S10，S11和S20内。因此在具有磁芯槽的更接近电子枪的区域中，垂直偏转线圈26缠绕成具有由磁芯槽S2到S9以及S12到S19所定义的缠绕角。
在宽端附近处的铁氧体磁芯24的外表面上，垂直偏转线圈26缠绕成钩在突起P的周围。换句话说，由于垂直偏转线圈26缠绕成具有由突起P所定义的缠绕角，因此可实现所需的绕组分布。突起P的位置并不限于上述，将突起P设置在与磁芯隆起的位置无关的任意位置也是可以接受的。根据这种设置，就可以在未设有磁芯槽的更接近荧光屏的区域内实现并不受到磁芯槽位置的太多限制的绕组分布。
图7是绝缘框架28的正视图。图8是绝缘框架28的部分剖开的平面图。
绝缘框架28包括主体29，其基本上为截头锥体的形状以便适合于玻锥14的外形，并且由合成树脂制成。主体29将垂直偏转线圈26与水平偏转线圈30电绝缘。
主体29由朝向荧光屏一侧变宽的绝缘框架锥体32以及朝向电子枪一侧延伸的绝缘框架颈部34构成。
在绝缘框架锥体32的内壁上形成了多个突起“Q”(下面称为导向突起)，各导向突起沿Z轴(管轴)方向延伸以朝向Z轴突出，这些多个导向突起以预定的间隔周向地设置。导向突起Q是粘附在主体29的内壁上的由合成树脂制成的弯曲杆。如图7和8所示，导向突起Q设置在主体29的宽端侧(荧光屏一侧的端部)。如图7所示，从前方(从荧光屏一侧)观看绝缘框架28有助于理解导向突起Q以径向形式的设置。荧光屏一侧上的各导向突起的端部与主体29(绝缘框架锥体32)的内壁隔开，从而在它们之间形成了一个空间。如下面所说明的那样，水平偏转线圈30缠绕成钩在形成了这些空间的各导向突起Q的周围。
作为如上所述形成的导向突起Q的结果，在相邻定位的导向突起Q之间形成了槽“G”(下面称为导向槽)。
在绝缘框架颈部34上设置了多个狭缝“L”，各狭缝沿Z轴(管轴)方向延伸，并具有预定的宽度和预定的长度。宽度将根据铁氧体磁芯24中的磁芯隆起R的宽度来确定。长度将根据铁氧体磁芯24中的磁芯隆起R的长度来确定。
作为这样设置的狭缝的结果，绝缘框架锥体32具有多个突出的带状件“T”。如图8所示，由于具有这样的突出的带状件T，绝缘框架颈部34看上去就象具有梳子的齿。
具有上述设置的绝缘框架28将连接到其上缠绕有垂直偏转线圈26的铁氧体磁芯24(图6)上。通过将绝缘框架28、首先是其绝缘框架颈部34上的端部插入到铁氧体磁芯24的宽端内，就可完成将绝缘框架28连接到铁氧体磁芯24上的工序。此时，绝缘框架28和铁氧体磁芯24可通过在Z轴(管轴)方向上的相对滑动来相互连接，因此狭缝L可分别安装到相应的磁芯隆起R1到R20中，换句话说，带状件T可分别进入到相应的磁芯槽S1到S20中。
在完成了此连接工序之后，将水平偏转线圈30在绝缘框架28上缠绕成鞍形，如图3所示。
只在缠绕有水平偏转线圈30的区域处设置导向突起Q是可以接受的。并不一定要在未缠绕线圈的区域中设置导向突起Q。图3和7显示了在Y轴附近未设置导向突起Q的一个例子。在绝缘框架28的主体29中设置导向槽而不是设置导向突起Q也是可以接受的。
图9显示了在其上缠绕了水平偏转线圈30之后的偏转线圈20的剖视图，其中偏转线圈在垂直于Z轴(管轴)的平面处剖开。剖面的剖切点在Z轴方向上处于荧光屏一侧上的铁氧体磁芯24具有磁芯槽的位置处。在图9中，各偏转线圈的剖面只是由剖面线简单地示出。如图9所示，垂直偏转线圈26和水平偏转线圈30缠绕成被磁芯槽S1到S20引导。这两类线圈通过带状件T相互间可靠地绝缘。
如上所述，专用磁芯槽如S5，S6，S15，S16，S1，S10，S11和S20比共用磁芯槽如S2到S4、S7到S9、S12到S14以及S17到S19更浅。换句话说，各专用磁芯槽S5，S6，S1 5，S16，S1，S10，S11和S20的底部比各共用磁芯槽如S2到S4、S7到S9、S12到S14以及S17到S19的底部更接近玻锥14(或阴极射线管)的外表面。
在现有技术的偏转线圈中，如图1所示，无论各磁芯槽是专用磁芯槽还是共用磁芯槽，所有的磁芯槽均具有相同的深度。而且，偏转线圈缠绕成被抽到各磁芯槽的底部。因此，在偏转线圈的量较小的专用磁芯槽中，存在着形成于磁芯槽内的偏转线圈和阴极射线管(或抽空外壳)的外表面之间的浪费的空间。
因此在此实施例中，设置成即使处于专用磁芯槽内的偏转线圈也与阴极射线管(或抽空外壳)尽可能地接近，这是通过将专用磁芯槽形成为比共用磁芯槽更浅并去除浪费的空间来实现的。因此，可以进一步地提高偏转灵敏度并降低电能的消耗。
作为另外的信息，各专用磁芯槽的底部不必在其整个长度上均比各共用磁芯槽的底部更接近于抽空外壳的外表面。如果在轴向上至少有一点存在专用磁芯槽的底部比共用磁芯槽的底部更接近于抽空外壳的外表面的情况，即上述情况局部地存在，那么也能实现降低电能消耗的效果。
另外在此实施例中，绝缘框架28具有与所有磁芯槽相对应的带状件T；然而并不需要在专用磁芯槽内的偏转线圈之间提供绝缘，因此在专用磁芯槽内可以不设置带状件。在设计成在专用磁芯槽不存在带状件时，专用磁芯槽可因不存在带状件的厚度而形成得更浅。这样，可以进一步地提高偏转灵敏度并节约电能。
另外在此实施例中，铁氧体磁芯的形状适合于抽空外壳的外形。换句话说，偏转线圈连接成覆盖了抽空外壳上的在正交于阴极射线管管轴的平面处剖开的截面外形具有从圆形到大致矩形的光滑过渡的区域，因此管形铁氧体磁芯24的形状使得对其在管轴方向上的整个长度而言，在同一平面处剖开的截面基本上适合于抽空外壳的外形；然而，铁氧体磁芯的形状并不限于此，还可以将其设置成在此平面处的截面形状对管轴方向上的整个长度而言为大致圆形。
图10是包括了具有这种设置的铁氧体磁芯50的偏转线圈52在正交于管轴的平面处剖开的剖视图。剖切点在管轴方向上与图9中的相同。
铁氧体磁芯50也是开槽磁芯。在其内壁上形成了多个隆起54，其以预定的角度间隔朝向Z轴(管轴)突出。在此示例中，以18度的间隔形成了二十个隆起。水平偏转线圈56和垂直偏转线圈58缠绕成具有由形成于隆起54之间的槽60和槽62所定义的缠绕角，以便实现所需的绕组分布。
在图10中，“区域I”中的磁芯槽为共用磁芯槽，“区域II”中的磁芯槽为专用磁芯槽。在共用磁芯槽中，水平偏转线圈56和垂直偏转线圈58通过(绝缘框架的)带状件64绝缘。图10中所示的示例显示了在专用磁芯槽中未设置带状件的上述情况。
X轴和Y轴附近的区域II中的槽62比区域I中的槽60更浅，各槽62的底部更接近Z轴(管轴)。对于只缠绕了水平偏转线圈56的X轴附近的槽62来说，隆起54的底部和尖端之间的距离即深度为2毫米。对于只缠绕了垂直偏转线圈58的Y轴附近的槽62来说，深度为3毫米。
对于缠绕了水平偏转线圈56和垂直偏转线圈58的区域II中的各槽60来说，深度为5毫米。
作为本发明的可降低偏转能量的效果的一个例子，水平偏转能量降低了约3到5％，而垂直偏转能量降低了约2到4％。
虽然已经参考附图并借助于示例来完全地介绍了本发明，然而应当注意的是，对本领域的技术人员来说显然可对其进行各种变化和修改。因此，除非这些变化和修改脱离了本发明的范围，否则它们均被视为包括在本发明内。
权利要求
1.一种设置在阴极射线管的抽空外壳的外表面上的偏转线圈，包括由磁性材料制成的管形磁芯，其在内壁上具有多个沿所述阴极射线管的管轴方向延伸的隆起，所述多个隆起以预定的间隔周向地设置，从而形成了多个槽；垂直偏转线圈，其缠绕成使其一部分长度处于所述磁芯的一个或多个所述槽内；和水平偏转线圈，其缠绕成使其一部分长度处于所述磁芯的一个或多个所述槽内，其特征在于，所述槽包括(a)所述水平偏转线圈和垂直偏转线圈中的一个处于其中的第一槽，和(b)所述水平偏转线圈和垂直偏转线圈均处于其中的第二槽，和各所述第一槽的底部在所述槽的一部分长度或全部长度上比各所述第二槽的底部更接近于所述抽空外壳的外表面。
2.根据权利要求1所述的偏转线圈，其特征在于，所述偏转线圈设置在所述抽空外壳上，使得覆盖了所述抽空外壳上的其截面外形形成了从圆形到大致矩形的光滑过渡的区域，所述截面在正交于所述管轴的平面处剖开，和所述管形磁芯的形状使得对其在所述管轴方向上的整个长度而言，其截面基本上适合于所述抽空外壳的外形，所述截面在所述平面处剖开。
3.根据权利要求1所述的偏转线圈，其特征在于，所述管形磁芯的形状使得对其在所述管轴方向上的整个长度而言其截面基本上为圆形，所述截面在正交于所述管轴的平面处剖开。
4.根据权利要求3所述的偏转线圈，其特征在于，各所述第一槽的底部比各所述第二槽的底部更接近所述管轴。
5.一种包括有阴极射线管和设置在所述阴极射线管的抽空外壳的外表面上的偏转线圈的阴极射线管装置，所述偏转线圈包括由磁性材料制成的管形磁芯，其在内壁上具有多个沿所述阴极射线管的管轴方向延伸的隆起，所述多个隆起以预定的间隔周向地设置，从而形成了多个槽；垂直偏转线圈，其缠绕成使其一部分长度处于所述磁芯的一个或多个所述槽内；和水平偏转线圈，其缠绕成使其一部分长度处于所述磁芯的一个或多个所述槽内，其特征在于，所述槽包括(a)所述水平偏转线圈和垂直偏转线圈中的一个处于其中的第一槽，和(b)所述水平偏转线圈和垂直偏转线圈均处于其中的第二槽，和各所述第一槽的底部比各所述第二槽的底部更接近于所述阴极射线管的外表面。
全文摘要
本发明提供了一种偏转线圈，包括由磁性材料制成的管形磁芯，其在内壁上具有沿阴极射线管的管轴方向延伸的隆起，隆起以预定的间隔周向地设置而形成了槽；垂直偏转线圈，其缠绕成使其一部分长度处于槽内；以及水平偏转线圈，其缠绕成使其一部分长度处于槽内，其中所述槽包括(a)水平偏转线圈和垂直偏转线圈中的一个处于其中的第一槽，和(b)水平偏转线圈和垂直偏转线圈均处于其中的第二槽，和各第一槽的底部在槽的一部分长度或全部长度上比各第二槽的底部更接近于抽空外壳的外表面。
文档编号H01J29/76GK1469417SQ0314117
公开日2004年1月21日 申请日期2003年6月9日 优先权日2002年6月7日
发明者谷轮贤一郎 申请人:松下电器产业株式会社