专利名称：投影显示装置和磁屏器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用CRT(阴极射线管)作为显示装置的电子设备，并更具体地，涉及一种投影显示装置和一种磁屏器件。
背景技术：
在用于电视接收机等的CRT中，电子枪发射的电子束借助偏转线圈而在水平和垂直方向上扫描，撞击每个CRT的荧光屏。另一众所周知的方法是在偏转线圈附近设置速调线圈，在视频的亮度变化部分中调节电子束水平扫描速度，以使视频信号的等场强线清晰。
在普通彩色CRT的情况下，电子枪发射三种电子束，它们分别以预定的强度撞击到相应荧光屏的各个预定位置上。因而，红、绿和蓝发光元件每个都以所需的亮度发光，以显示彩色视频图像。在具有此种普通彩色CRT的电视接收机中，每个CRT的颈部水平安装。相应地，电子束的扫描受到环境磁场如地磁的影响。结果，在荧光屏上显示的图像可能遭受光栅畸变或失调。
此外，除了以上普通电视接收机之外，使用多个CRT的投影显示装置也比较普遍。例如，背投影显示装置一般都设置有显示视频图像中红色分量的红色CRT、显示视频图像中绿色分量的绿色CRT以及显示视频图像中蓝色分量的蓝色CRT。来自各个CRT的视频图像通过各个透镜而被投影到屏幕的背面。接着，在屏幕上合成视频图像。
对于此种背投影显示装置，CRT的颈部通常被基本垂直地安装。因而，背投影显示装置的CRT比普通彩色CRT更易受外部磁场变化尤其是在安装此装置的场所的地磁变化的影响。也就是说，甚至在背投影显示装置重新定位或改变其定向时，其CRT也显著受到地磁中水平磁场分量的影响。在视频图像投影在其上的屏幕上，可能发生会聚失调，其中，红、绿和蓝色图像互相不重合。
为了抑制此失调，在红、绿或蓝色CRT每一个的颈部中安装形状为长方体或圆柱体的磁屏。在其颈部中设置有磁屏的彩色CRT的配置例如在日本专利申请KOKAI公开号7-115656中公开。
如果在投影显示装置中设置如以上出版物中所公开的磁屏，就能抑制上述会聚失调，但这种磁屏不能产生足够的效果。因此，从实践意义上说，在以上出版物中公开的装置的效果不令人满意。
此外，尽管速调线圈一般连接到CRT上，但以上出版物没有对速调线圈建议任何屏蔽，或者没有提出任何连接速调线圈的方法。而且，限制了磁屏的厚度和形状。相应地，必须避免大而重的屏蔽。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种在屏幕上合成和显示视频图像的投影显示装置，视频图像由多个投影器件投影，多个投影器件中每一个包括CRT，它具有设置在颈部以向发光元件发射电子束的电子枪；设置在CRT外围以使电子枪发射的电子束偏转的偏转线圈；设置在CRT颈部外围以及在偏转线圈与电子枪之间以调节电子束的水平扫描速度的速调线圈；以及，设置在颈部外围以便覆盖从电子枪阴极到速调线圈的区域的圆柱形磁屏。
附图示出本发明的实施例，并与以上概述和以下实施例的详细描述一起用于解释本发明的原理，附图引入到本说明书中，并构成本说明书的一部分。
图1为示出根据本发明实施例的基于CRT的投影显示装置中的光学系统结构的截面图；图2为示出CRT 12、透镜14和屏幕之间关系的视图；
图3为投影阴极射线管的配置图，示出投影阴极射线管如何组装在一起；图4为示出每个投影阴极射线管的配置的分解图；图5为示出设置在CRT 12的颈部12a中的电子枪8的配置的视图；图6为示出投影阴极射线管1的颈部12a的透视图；图7为详细示出磁屏周围配置的视图；图8为磁屏3的透视图；图9A、9B和9C分别为磁屏的俯视图、侧视图和正视图；图10A和10B为速调线圈7的侧视图和俯视图；图11为示出磁屏3、速调线圈7和速调电路板6如何相互连接的透视图；以及图12为示出磁屏3、速调线圈7和速调电路板6如何连接到CRT颈部12a的视图。
具体实施例方式
以下结合附图描述本发明的实施例。
图1为示出根据本发明实施例的基于CRT的投影显示装置的截面图。比图示意性地示出光学系统的整体结构。在此图中，省略偏转线圈、速调线圈和屏蔽板等，它们在后面描述。
在图1中，CRT驱动电路板11连接到CRT 12上，从而CRT12被驱动电路板11提供的视频信号驱动。因而，在CRT 12的荧光屏上显示相应的视频图像。在CRT 12的荧光屏上显示的视频图像通过光耦合系统13而入射到透镜14上。光耦合系统13填充有致冷剂，以便吸收在CRT 12工作时所产生的热量。
入射到透镜14上的视频图像被放大，随后被镜子15反射。它接着到达屏幕16的背面。在CRT 12的荧光屏上显示的视频图像当在屏幕16上显示时被放大。因而，用户可观看在屏幕16的表面上的视频图像。
图2为示出CRT 12、透镜14和屏幕之间关系的视图。CRT 12由三个分别用于红、绿和蓝色的CRT(12R、12G和12B)组成。CRT 12R显示红色分量的视频图像，CRT 12G显示绿色分量的视频图像，CRT 12B显示蓝色分量的视频图像。在CRT 12R、CRT 12G和CRT 12B上显示的视频图像分别被透镜14R、14G和14B放大，随后到达屏幕16。
屏幕16由菲涅耳板16a和双凸面板16b组成。由于凸透镜的作用，在菲涅耳板16a上形成的凹面和凸面把向着屏幕周围部分前进的光折射到G轴方向(朝着屏幕的中心)。透过菲涅耳板16a的光穿过双凸面板16b。在双凸面板16b上形成的凸面部分拓宽穿过双凸面板的光的水平方向性。
图3为示出用于根据本实施例的背投影显示装置中的投影器件的配置的透视图。此投影显示装置由三个投影器件1R、1G和1B组成。每个投影器件1R、1G和1B都包括CRT驱动电路板5、磁屏3、速调线圈7、速调电路板6、偏转线圈2和CRT 12。每个投影器件1R、1G和1B都具有光耦合系统13和透镜14等。图3示出投影器件1R和1G被组装而投影器件1B被拆开的情形。
图4为示出三个投影器件之一的基本部件的分解图。图4中的投影器件包括CRT驱动电路板5、磁屏3、速调线圈7、速调电路板6、偏转线圈2和CRT 12。未示出光耦合系统13和透镜14等。
CRT 12的颈部12a穿过偏转线圈2、速调线圈7和磁屏3，并连接到设置在CRT驱动电路板5上的插座4。速调线圈7具有容纳在磁屏3中的线圈部分7a和其上用定位螺钉固定速调电路板6的臂7b。速调线圈7固定到CRT 12的颈部12a。
图5为示出设置在CRT 12的颈部12a中的电子枪8的配置的视图。阴极12b发射的电子束穿过栅极之间，同时受到作用到栅极上的栅压的控制。随后，电子束发向被施加高电压的CRT 12显示表面。
电子束借助偏转线圈2在水平和垂直方向上扫描。此外，安装在速调电路板6上的速调电路产生用于视频信号的线性差分波形的辅助偏转电流。当辅助偏转电流流经线圈7时，电子束的水平扫描速度由视频信号中的亮度变化部分调节。结果，视频信号的等场强线变得清晰。
图6为示出投影器件1的颈部的透视图，在投影器件1中已集成所述组件。在根据本实施例的投影器件1中，设置磁屏3，以便完全覆盖速调线圈7的线圈部分7a以及阴极12b。在电子以初速或接近于初速运动的区域中，也就是说，在阴极12b和偏转线圈2之间的区域中，电子最有可能受外部磁场的影响。通过磁屏蔽此部分，可显著改善会聚性能。
由磁屏3作用的磁屏蔽量表达为S＝μ×t/d这里，μ为屏蔽材料的磁导率，t为磁屏的厚度，以及d为磁屏的直径。
图7为示出磁屏3周围配置的视图。如上所述，磁屏3在电子束运动方向上的尺寸Ls足以完全覆盖速调线圈7的线圈部分7a以及阴极12b。如果磁屏端部(图中的下端)与阴极12b之间的距离被定义为Lc，那么在CRT颈部12a上设置磁屏3，使得Lc/Ls在1/4到1/3之间，以便获得充分的磁屏蔽效果。
此外，在磁屏3的端部形成收缩部分3c，以阻隔来自CRT驱动电路板5的外部磁场。进一步地，收缩部分3c的下部延伸到CRT颈部12a的外围表面，以防止磁屏3的下部相对CRT颈部的摇动。
图8为从下方观察的磁屏3的透视图。图9A为俯视图，图9B为侧视图，图9C为正视图。如图8和9所示，磁屏3设置有圆柱形主体部分3d、形成为从主体部分一端径向延伸的撑条3a、窗口3b、以及从主体部分另一端延伸并且内径逐渐减小的收缩部分3c。收缩部分3c在主体部分3d中轴方向上的尺寸基本等于Lc，如上所述。
图10A和10B分别为速调线圈7的侧视图和俯视图。速调线圈7包括线圈7a、臂7b、箍带7c和夹紧螺钉17。
图11为示出磁屏3、速调线圈7和速调电路板6如何相互连接的透视图。速调线圈7和速调电路板6用螺钉15(夹具)连接到磁屏3的撑条3a。如图7所示，固定速调电路板6和速调线圈的臂7b，以便在它们之间夹住磁屏的撑条3a。在速调电路板6与每个撑条3a相互接触的部位上设置用于速调电路板6的地电位的铜箔图案铜箔图案从此部分暴露。结果，速调电路板6的地电位图案与磁屏3的撑条3a直接相互接触。因而，磁屏3连接到CRT驱动电路板5的接地图案。这取消了将磁屏3和CRT驱动电路板5的接地图案连接在一起所需的常规架空线。
图12为示出磁屏3、速调线圈7和速调电路板6如何连接到CRT颈部12a的视图。速调线圈7通过用螺钉17夹紧箍带7c而固定到CRT颈部12a的外围。通过从磁屏3的窗口3b中插入适当的工具可旋转螺钉17。
在基于CRT的背投影显示装置中，安装CRT颈部，以便如图1所示地基本垂直地立着。相应地，CRT有可能受外部磁场变化尤其是地磁变化的影响。结果，甚至在背投影显示装置重新定位或改变其定向时，CRT也显著受到地磁中水平磁场分量的影响。在屏幕上可能发生会聚失调，其中，红、绿和蓝色图像互相不重合。为了抑制此失调，基于CRT的背投影显示装置在每个红、绿或蓝色CRT的颈部安装上述圆柱形磁屏。
CRT 12以与水平方向成40-90°的连接角(参见图1)集成到基于CRT的背投影显示装置中。然而，即使以此方式以与垂直方向成预定角度设置CRT，本发明的磁屏3也可防止地磁的不利影响。从而，可显著地抑制外部磁场的不利影响，如会聚失调。
对于本领域中技术人员，容易发现其它优点并作出其它修改。从而，从更广的意义上说，本发明并不局限于在本文中示出和描述的具体细节和代表性实施例。相应地，只要不背离后附权利要求及其等效物所定义的总体发明概念的实质或范围，可作出各种修改。
权利要求
1.一种在屏幕上合成和显示视频图像的投影显示装置，视频图像由多个投影器件投影，多个投影器件中每一个包括具有颈部、荧光屏和电子枪(8)的CRT(阴极射线管)(12)，其中，电子枪(8)设置在颈部中并包括一个阴极，CRT从电子枪向荧光屏发射电子束；设置在CRT(12)外围以使从电子枪(8)发射的电子束偏转的偏转线圈(2)；设置在CRT颈部外围以及在偏转线圈(2)与所述阴极之间以调节电子束的水平扫描速度的速调线圈(7)；以及设置在CRT颈部外围以覆盖从电子枪(8)的阴极部分到速调线圈的区域的圆柱形磁屏(3)。
2.如权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于磁屏(3)具有圆柱形的主体部分(3d)以及从主体部分延伸向颈部边缘且直径逐渐减小的收缩部分(3c)，其中，主体部分(3d)与颈部外径同心并围绕速调线圈，收缩部分(3c)形成得覆盖电子枪(8)的阴极的外围。
3.如权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于当主体部分的轴向尺寸被定义为Ls并且收缩部分的轴向尺寸被定义为Lc时，磁屏被形成以使Lc/Ls在1/4到1/3之间。
4.一种在屏幕上合成和显示视频图像的投影显示装置，视频图像由用于红、绿和蓝色的投影器件投影，多个投影器件中每一个包括具有颈部、荧光屏和电子枪(8)的CRT(阴极射线管)(12)，其中，电子枪(8)设置在颈部中并包括一个阴极，CRT从电子枪向荧光屏发射电子束；设置在CRT外围以使从电子枪(8)发射的电子束偏转的偏转线圈(2)；设置在CRT颈部外围以及在偏转线圈(2)与所述阴极之间以调节电子束的水平扫描速度的速调线圈(7)；具有圆柱形磁屏主体(3d)和撑条(3a)的圆柱形磁屏(3)，其中，磁屏主体(3d)设置在颈部外围以覆盖从电子枪的阴极部分到速调线圈的区域，撑条(3a)形成得从设置在颈部外围的磁屏主体的一端延伸；驱动速调线圈的电路板(6)；以及把电路板连接到所述撑条的夹具。
5.如权利要求4所述的投影显示装置，其特征在于驱动速调线圈的电路板具有接地图案并固定到所述撑条，以使接地图案与磁屏的撑条接触。
6.如权利要求4所述的投影显示装置，其特征在于臂(7b)在速调线圈(7)的一端上集成地形成，以便位于撑条(3a)对面，并且，臂(7b)、撑条(3a)和电路板(6)用夹具固定在一起，使得所述撑条被夹在臂(7b)和电路板(6)之间。
7.如权利要求4所述的投影显示装置，其特征在于速调线圈(7)用箍带(7c)和螺钉(16)安装到所述颈部的外围，并且在磁屏(3)中形成窗口(3b)，以便可通过窗口(3b)来调节螺钉。
8.一种用于CRT的磁屏器件，该CRT具有设置在CRT的颈部内的电子枪(8)，所述磁屏器件(3)具有圆柱形主体部分(3d)和收缩部分(3c)，主体部分(3d)的内径大于所述颈部的外径，收缩部分(3c)从主体部分(3d)的一端延伸且直径逐渐减小。该磁屏器件(3)可安装到所述颈部的外围，以使所述收缩部分覆盖电子枪的阴极部分，而主体部分覆盖电子枪(8)除阴极部分之外的区域。
全文摘要
在基于CRT的投影显示装置中，此装置通过把视频图像投影到屏幕上使视频图像被放大和合成而在屏幕上显示视频图像，这些图像分别在红、绿和蓝色三个CRT上显示，偏转线圈和速调线圈(7)连接到每个CRT(12)的颈部(12a)。此外，圆柱形磁屏(3)被设置得覆盖速调线圈(7)的线圈部分(7a)以及CRT的阴极(12b)。
文档编号H04N5/74GK1476254SQ0317862
公开日2004年2月18日 申请日期2003年7月17日 优先权日2002年7月17日
发明者大嶋賢一, 大 一 申请人:株式会社东芝