會聚偏轉線圈的製作方法
2023-05-15 04:51:41
專利名稱：會聚偏轉線圈的製作方法
技術領域：
本發明涉及安裝在投影TV裝置等的陰極射線管上的、產生旨在使電子束向水平方向或垂直方向偏轉的2極磁場的會聚偏轉線圈。
背景技術：
會聚偏轉線圈如圖1所示，是在環形鐵心1上繞裝水平線圈2及垂直線圈3而成，水平線圈2上連接有水平會聚補償電路4，並且垂直線圈3上連接有垂直會聚補償電路5。在這種會聚偏轉線圈中，為了抑制電子束隨著偏轉而產生的變形，提高聚焦性能，有必要在電子束通過區域內形成均勻的磁場。
為此，在文獻《SENIMAR M-4 1991 SID「Deflection AndConvergence Technology」Basab B.Dasgupta，Sony Corporation，San Diego，CA》中提出這樣一種方案，即，通過使從環形鐵心的基準軸計起的繞線角度θ為變量的線圈的繞線密度分布為與cosθ成比例的分布，從而使得環形鐵心內的磁場變得均勻。
另外，在日本特許第3039988號公報中提出這樣一種會聚偏轉線圈的方案，即，使得將繞線分布按富裡哀級數展開時的係數(Ak係數)之比A3/A1為0.13～0.50，以謀求實現磁場強度分布的均勻。
但是，針對線圈的繞線密度分布與cosθ成比例的會聚偏轉線圈，本發明人通過計算機模擬進行了水平線圈的磁場強度分布的計算，其結果如圖20所示，環形鐵心內的磁場強度的等高線呈橫向變長的橢圓形，特別是在電子束通過區域的上部和下部，磁場強度不均勻。因此，電子束如圖24(a)所示，斷面形狀由圓形發生了很大變形。
此外，針對Ak係數之比A3/A1為0.13～0.50的會聚偏轉線圈，對於在從基準軸計起的繞線角度θ為15度～40度的範圍均勻繞線的會聚偏轉線圈(上述特許公報的權利要求2所涉及的結構)，本發明人通過計算機模擬進行了水平線圈的磁場強度分布的計算，其結果如圖21所示，在4個角上磁場強度不均勻。
而且，使該會聚偏轉線圈中的繞線範圍僅偏移0.5度，並在從基準軸計起的繞線角度θ為15.5～40.5度的範圍均勻繞線，針對這種情況，本發明人通過計算機模擬進行了水平線圈的磁場強度分布的計算，其結果，得到了圖22所示的磁場強度分布。在這種情況下，Ak係數之比A3/A1為0.1，儘管超過了上述特許公報的發明的範圍，但得到了與圖21所示磁場強度分布相比雖稍有改善但終究變得有所均勻的磁場強度分布。因此，Ak係數之比A3/A1並非以0.13～0.50的範圍為最佳。
此外，針對該會聚偏轉線圈中在從基準軸計起的繞線角度θ為10度～30度的範圍均勻繞線的情況(上述特許公報的權利要求3所涉及的結構)，本發明人通過計算機模擬進行了水平線圈的磁場強度分布的計算，其結果，得到了圖23所示的磁場強度分布。如圖所示，磁場強度變得非常不均勻，在這種情況下，如圖24(b)所示，電子束產生了很大變形。
再有，即使Ak係數之比A3/A1在0.13～0.50的範圍內時，磁場強度分布在該範圍內也會有很大變化，在設計會聚偏轉線圈時，若不實際測定電子束隨著偏轉而產生的變形，則無法掌握其線圈的性能。其理由可這樣考慮，即，如圖25所示，以富裡哀級數的A1和A3兩項之和表達的電流密度分布與實際的電流密度分布有很大偏差，因此，線圈的性能不能夠僅憑Ak係數之比A3/A1決定的。
如上所述，以往的技術存在著無法專一地得到可使磁場強度更為均勻的繞線分布這樣的問題。
發明內容
本發明的目的在於，提供一種磁場強度比以往更為均勻的會聚偏轉線圈。
本發明所涉及的會聚偏轉線圈，其特徵是，是在環形鐵心上繞裝多個線圈而成，以從環形鐵心的基準軸計起的繞線角度θ為變量的各線圈的繞線密度分布與cos2θ成比例。
上述本發明的會聚偏轉線圈，同線圈的繞線密度分布與cosθ成比例的以往的會聚偏轉線圈相比，如圖5所示，隨著角度θ的增大，密度有很大降低，因此，圖20所示磁場強度分布的橫向變長的橢圓形被向上下拉伸，從而使得磁場強度分布接近於同心圓。其結果，在電子束通過區域的範圍內，磁場強度分布變得均勻，電子束的斷面形狀不會隨著偏轉而產生很大的變形。
具體結構如下，在環形鐵心1上繞裝有以相互垂直的水平線圈基準軸20及垂直線圈基準軸30為基準繞裝的水平線圈2及垂直線圈3，兩線圈2、3分別具有所說繞線密度分布。
更具體地說，所說多個線圈分別由多個線圈部構成，各線圈部繞裝在直角坐標系的各象限中、以從基準軸計起的繞線角度θ為25度～30度的範圍為繞線中心的既定角度區域內，在該角度區域內具有與cos2θ成比例的繞線密度分布。根據上述具體結構，得到了由菱形等高線而成的磁場強度分布，能夠比現有技術進一步改善磁場強度的均勻性。
本發明所涉及的另一個會聚偏轉線圈，其特徵是，是在環形鐵心上繞裝多個線圈而成，各線圈分別由多個線圈部構成，各線圈部卷裝在直角坐標系的各象限中、以從基準軸計起的繞線角度θ為25度～30度的範圍為繞線中心的既定角度範圍θs～θe內，以第1繞線密度X1均勻繞裝，並且在繞線角度θ從0度到所說既定角度範圍為止的角度範圍0～θs內，以第2繞線密度X2均勻繞裝，所說第2繞線密度X2相對於第1繞線密度X1之比以下述數學式表達。
X2/X1＝((cos2θs-cos2θe)/2cos2θs)±0.1即使在上述會聚偏轉線圈中，同樣可以得到，與在以從基準軸計起的繞線角度θ為25度～30度的範圍為繞線中心的既定角度範圍(θs～θe)內具有與cos2θ成比例的繞線密度分布的會聚偏轉線圈所同等的、大致均勻的磁場強度分布。
如上所述，根據本發明所涉及的會聚偏轉線圈，能夠專一地確定可使磁場強度分布比以往更為均勻的繞線分布，由此可抑制電子束隨著偏轉而產生的變形，提高聚焦性能。
圖1是展示本發明所涉及的會聚偏轉線圈的附圖。
圖2是展示本發明所涉及的另一種會聚偏轉線圈的附圖。
圖3是環形鐵心的俯視圖。
圖4是放大展示環形鐵心的主要部分的立體圖。
圖5是對現有技術與本發明中的繞線密度分布進行比較的曲線圖。
圖6是對繞線密度分布與cos2θ成比例的本發明的會聚偏轉線圈的水平偏轉磁場強度分布加以展示的附圖。
圖7是對在一定的角度範圍其繞線密度分布與cos2θ成比例的本發明的會聚偏轉線圈的水平偏轉磁場強度分布加以展示的附圖。
圖8是對同上的另一種會聚偏轉線圈的水平偏轉磁場強度分布加以展示的附圖。
圖9是對在一定角度範圍內具有均勻的繞線密度分布並且具有補償線圈的本發明的會聚偏轉線圈的水平偏轉磁場強度分布加以展示的附圖。
圖10是對同上的另一種會聚偏轉線圈的水平偏轉磁場強度分布加以展示的附圖。
圖11是對同上的又一種會聚偏轉線圈的水平偏轉磁場強度分布加以展示的附圖。
圖12是展示繞線角度位置為10度時的水平偏轉磁場強度分布的附圖。
圖13是展示繞線角度位置為20度時的水平偏轉磁場強度分布的附圖。
圖14是展示繞線角度位置為25度時的水平偏轉磁場強度分布的附圖。
圖15是展示繞線角度位置為27.5度時的水平偏轉磁場強度分布的附圖。
圖16是展示繞線角度位置為30度時的水平偏轉磁場強度分布的附圖。
圖17是展示繞線角度位置為35度時的水平偏轉磁場強度分布的附圖。
圖18是展示繞線角度位置為40度時的水平偏轉磁場強度分布的附圖。
圖19是展示繞線角度位置為50度時的水平偏轉磁場強度分布的附圖。
圖20是對繞線密度分布與cosθ成比例的現有會聚偏轉線圈的水平偏轉磁場強度分布加以展示的附圖。
圖21是對在一定的角度範圍均勻繞線的現有會聚偏轉線圈的水平偏轉磁場強度分布加以展示的附圖。
圖22是對同上的另一種會聚偏轉線圈的水平偏轉磁場強度分布加以展示的附圖。
圖23是對同上的又一種會聚偏轉線圈的水平偏轉磁場強度分布加以展示的附圖。
圖24(a)和圖24(b)是展示現有會聚偏轉線圈中電子束的變形的附圖。
圖25是對現有會聚偏轉線圈中所設定的電流密度分布與實際電流密度分布進行比較的曲線圖。
具體實施例方式
下面，對本發明的實施方式結合附圖進行具體的說明。本發明所涉及的會聚偏轉線圈如圖1所示，是在環形鐵心1上繞裝水平線圈2及垂直線圈3而成，水平線圈2上連接有水平會聚補償電路4，並且垂直線圈3上連接有垂直會聚補償電路5。水平線圈2及垂直線圈3各自的以從環形鐵心1的水平線圈基準軸20及垂直線圈基準軸30計起的繞線角度θ為變量的線圈的繞線密度分布與cos2θ成比例。
圖6示出，對於在環形鐵心的整周上以所說繞線密度分布繞裝的水平線圈的會聚偏轉線圈，本發明人通過計算機模擬而計算出的磁場強度分布的結果。如圖所示，磁場強度分布呈同心圓形狀，等高線間隔大且均勻。根據這樣的磁場強度分布，能夠抑制電子束隨著偏轉而產生的變形，提高聚焦性能。
但是，為了在環形鐵心1上能夠將水平線圈2和垂直線圈3不相重疊地繞裝，各線圈需要在被限定的角度範圍內繞裝。為此，在本發明中，為獲得最佳的繞線角度位置，在改變以1圈構成的水平線圈的繞線角度位置(繞線中心位置)的情況下，對磁場強度分布的變化通過計算機模擬進行了分析。
圖12示出繞線角度位置為10度、圖13示出繞線角度位置為20度、圖14示出繞線角度位置為25度、圖15示出繞線角度位置為27.5度、圖16示出繞線角度位置為30度、圖17示出繞線角度位置為35度、圖18示出繞線角度位置為40度、圖19示出繞線角度位置為50度時的水平偏轉磁場強度分布。由這些附圖可知，在繞線角度位置在25度～30度的範圍內時，能夠得到大致均勻的水平偏轉磁場強度，而在繞線角度位置在27.5度時，能夠得到最為均勻的水平偏轉磁場強度。因此，如圖1所示，將繞線中心設定在從基準軸20、30計起的繞線角度θ為25度～30度的範圍內，在從該中心向前後旋轉一定角度φ的區域內，以與cos2θ成比例的繞線密度分布實施繞線，則能夠得到大致均勻的磁場強度分布。
圖7示出，在繞線角度θ為27.5度±7.5度的範圍以與cos2θ成比例的繞線密度分布實施繞線時水平線圈的水平偏轉磁場強度分布。而圖8示出，在繞線角度θ為27.5度±17.5度的範圍以與cos2θ成比例的繞線密度分布實施繞線時的水平偏轉磁場強度分布。無論哪種情況，水平偏轉磁場強度均呈現出菱形的等高線，等高線的間隔也較寬。垂直線圈的垂直偏轉磁場強度分布是將水平線圈的水平偏轉磁場強度旋轉90度而得到的，因此，即使將水平偏轉磁場強度分布與垂直偏轉磁場強度分布重合，也不會使磁場均勻的區域變窄。其結果，在水平線圈2和垂直線圈3同時使電子束偏轉時，電子束不會產生較大變形。
在會聚偏轉線圈的線圈的圈數較少的場合，要以與cos2θ成比例的繞線密度分布進行卷繞是困難的，但在這種場合，水平線圈2及垂直線圈3，各自是在以從基準軸計起的繞線角度θ為25度～30度的範圍為繞線中心的既定角度範圍θs～θe內，以一定的繞線密度X1繞裝，同時，在繞線角度θ為從0度到所說既定角度範圍為止的角度範圍0～θs內，以一定的繞線密度X2繞裝的。在這裡，繞線密度X2相對於所說繞線密度X1之比，設定在以下述數學式表達的範圍內。
X2/X1＝((cos2θs-cos2θe)/2cos2θs)±0.1在該會聚偏轉線圈中，對於為了在所說既定角度範圍θs～θe內以與cos2θ成比例的繞線密度分布將線圈以一定的繞線密度X1進行繞裝而產生的誤差，是以在所說角度範圍0～θs內以一定的繞線密度X2繞裝的線圈(補償線圈)進行補償的。圖2示出上述會聚偏轉線圈的繞線狀態，橫跨相鄰的兩個象限，具有對水平線圈2進行補償的補償線圈21、以及對垂直線圈3進行補償的補償線圈31。
圖9示出，對於在繞線角度θ為27.5度±7.5度的範圍以均勻的密度分布實施繞線、同時在繞線角度θ為0～20度的範圍實施補償繞線的會聚偏轉線圈，進行水平偏轉磁場強度分布的計算的結果。而圖10示出，對於在繞線角度θ為27.5度±17.5度的範圍以均勻的密度分布實施繞線、同時在繞線角度θ為0～10度的範圍實施補償繞線的會聚偏轉線圈，進行水平偏轉磁場強度分布的計算的結果。無論哪種會聚偏轉線圈，均得到呈現菱形等高線的大致均勻的水平偏轉磁場強度分布。因此，即使在水平偏轉磁場強度分布與垂直偏轉磁場強度分布重合的場合，也不會使磁場均勻的區域變窄。其結果，在水平線圈2和垂直線圈3同時使電子束偏轉時，電子束不會產生較大變形。
再有，圖11示出，對於在繞線角度θ為30度±7.5度的範圍以均勻的密度分布實施繞線、同時在繞線角度θ為0～22.5度的範圍實施補償繞線的、將所說數學式的繞線密度比X2/X1設定為0.13的會聚偏轉線圈，進行水平偏轉磁場強度分布的計算的結果。作為該會聚偏轉線圈，也得到了在較大範圍內大致均勻的水平偏轉磁場強度分布。
如上所述，根據本發明所涉及的會聚偏轉線圈，能夠專一地確定可使磁場強度分布比以往更為均勻的繞線分布，由此抑制電子束隨著偏轉而產生的變形，提高聚焦性能。此外，在本發明所涉及的會聚偏轉線圈中，為了準確限定水平線圈2及垂直線圈3的繞線角度範圍，如圖3及圖4所示，在環形鐵心1上分別在既定角度範圍內預先設置凹進去的水平線圈繞裝槽11及垂直線圈繞裝槽12則更為有效。
權利要求
1.一種在環形鐵心上繞裝多個線圈而成的、產生旨在使電子束向水平方向或垂直方向偏轉的2極磁場的會聚偏轉線圈，其特徵是，以從環形鐵心的基準軸計起的繞線角度θ為變量的各線圈的繞線密度分布與cos2θ成比例。
2.如權利要求1所說的會聚偏轉線圈，其特徵是，在環形鐵心(1)上，繞裝有以相互垂直的水平線圈基準軸(20)及垂直線圈基準軸(30)為基準繞裝的水平線圈(2)及垂直線圈(3)，兩線圈(2、3)分別具有所說繞線密度分布。
3.如權利要求1所說的會聚偏轉線圈，其特徵是，所說多個線圈分別由多個線圈部構成，各線圈部繞裝在直角坐標系的各象限中、以從基準軸計起的繞線角度θ為25度～30度的範圍為繞線中心的既定角度區域內，在該角度區域內具有與cos2θ成比例的繞線密度分布。
4.一種在環形鐵心上繞裝多個線圈而成的、產生旨在使電子束向水平方向或垂直方向偏轉的2極磁場的會聚偏轉線圈，其特徵是，所說線圈分別由多個線圈部構成，各線圈部卷裝在直角坐標系的各象限中、以從基準軸計起的繞線角度θ為25度～30度的範圍為繞線中心的既定角度範圍(θs～θe)內，以第1繞線密度X1均勻繞裝，並且在繞線角度θ為從0度到所說既定角度範圍為止的角度範圍(0～θs)內，以第2繞線密度X2均勻繞裝，所說第2繞線密度X2相對於第1繞線密度X1之比以下述數學式表達。X2/X1＝((cos2θs-cos2θe)/2cos2θs)±0.全文摘要
本發明所涉及的會聚偏轉線圈用來產生旨在使電子束向水平或垂直方向偏轉的2極磁場，是在環形鐵心(1)上繞裝水平線圈(2)及垂直線圈(3)而成的，水平線圈(2)及垂直線圈(3)其各自的以從水平線圈基準軸(20)及垂直線圈基準軸(30)計起的繞線角度(θ)為變量的線圈的繞線密度分布與cos
文檔編號H01H1/00GK1449199SQ0310799
公開日2003年10月15日 申請日期2003年3月28日 優先權日2002年3月28日
發明者宮崎雅彥 申請人:三洋電機株式會社, 三洋電子部品株式會社