CN1009041B - 彩色显像装置 - Google Patents

彩色显像装置

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Abstract

本发明涉及一种彩色显像装置。其彩色显像管由荧光屏、荫罩、电子枪构成，电子枪分成多根小电子枪而配置，荧光屏通过来自电子枪的电子束被分割成多个小区进行扫描。小电子枪各发出1束电子束。在各小电子枪的近旁，设有为了分区扫描荧光屏的各小区而使电子束偏转用的主偏转装置及进行电子束的色转换的小偏转装置。因此，能极容易地进行各小区相互间辉度、对比度、色度等的调整。

Description

本发明涉及彩色显像装置，尤其涉及把荧光屏部划分成多个小区进行分区扫描的彩色显像装置。
近年来，对于高品位播放用或随之来的大帧面高析像度彩色显像管的需求，进行了各种研究。作为彩色显像管走向高析像度的手段之一，是必须缩小在荧光屏面的电子束光点的直径。对此，人们已设法改善电子枪电极结构或使电子枪本身向大型大口径化、伸长化等发展，但还不能令人十分满意。其主要原因是，随着显像管的大型化，电子枪到荧光屏面的距离变长，以致使电子透镜的放大率变得太大了。即，为了实现高析像度化，缩短电子枪与荧光屏间的距离很重要。又，该场合如采用广角偏转的方法，会导致帧面中央与四周放大率之差的增大，并非上策。
因此，日本公开专利昭48-90428号，昭49-21019号及日本公开实用新型昭53-117130号公报等提出了一种方案，即在垂直及水平方向，配置多个独立的小型彩色显像管，来显示高析像度的大型帧面。这种方法对于置于屋外等的分成很多小区进行显示的巨大帧面是有效的，但在显示的帧面尺寸为40英寸左右的中等规模大帧面的场合，很明显，会再现出每个区的帧面间的接合部十分明显、因而难看的图像。特别在作为计算机辅助设计（CAD）用图形显示终端使用时，显示帧面上出现接合部当然是致命的缺陷。
因此，日本实用新型公告昭39-25641号、日本专利公告昭42-4928号及日本专利公开昭50-17167号也提出了另一种结构，即，把多个水平方向配置的独立的显像管的荧光屏部做成一个整体。
这样，具有整体化荧光屏结构的多管颈式彩色显像装置便不再存在前述把独立的彩色显像管并列那样的显像管与显像管间的接合部，能提供看得相当清楚的画面。然而相反，由于被划分的扫描区彼此间靠得很近，所以，辉度、对比度、色度等的微小差别也很显著。
一般情况下，人们评价图像时，很难作绝对性评价，但却能敏感地进行相对评价，所以，如果把两个图像极靠近地配置，则其色度等的相对性差别便极其容易令人注目。
因此，必须使各小区相互的辉度、对比度、色度等完全一致，其调整之复杂性、调整数之多，在实际应用上将成为极大的弊端，对于具有整体化荧光屏结构的多管颈式彩色显像装置，这是致命性缺点。
对于如上所述，荧光屏部为整体结构、进行分区扫描的显像装置，进行彩色显示的场合，通过阴罩进行色选择方式的那种显像装置其色选择简单可靠，没必要如指引（index）方式那样以异常的高频进行色转换，由于有这些优点，所以实用性很大。
但是，现在广泛使用的阴罩方式的彩色显像装置，是把发射与涂敷在荧光屏上的R、G、B荧光体相对应的三束电子束用的3根电子枪置于一个管颈内，由于这3根电子枪的电流发射特性（驱动特性）因制造误差而有差异，因此，对于把这种彩色显像装置多个排列配置、把荧光屏部做成整体结构的彩色显像装置，要使各个分区间的辉度、对比度、色度等完全一致，必须进行可观次数的调整，在实际应用上极成问题。
本发明是鉴于上述情况而作出的，目的在于对荧光屏部被分成多个小区进行分区扫描的彩色显像装置，使各小区的辉度、对比度、色度等的调整方法变得简单且减少调整次数，从而提供一种富有实用性的彩色显像装置。
本发明对于把荧光屏部划分成多个小区，进行分区扫描的阴罩方 式的彩色显像装置，是通过使分区扫描各小区的电子束数为1束，并使该束电子束在偏转扫描的主偏转装置的偏转中心面，实质上成为多束电子束，来进行色转换，从而达到上述目的的。
关于附图的简单说明
第1图是图示本发明一实施例的彩色显像装置的简略斜视图，第2图是其后视图，第3图及第4图是沿第1图的A-A及B-B剖面线的概略剖面图，第5图是图示送到第1图实施例所示彩色显像装置各部的信号的时间图，第6图是图示应用于第1图实施例所示的彩色显像装置的电子枪部的概略斜视图，第7图（a）、第7图（b）及第8图是说明本发明用的电子枪的驱动特性图，第9图是图示送到本发明其他实施例的彩色显像装置各部的信号的时间图。
图中：（1）：彩色显像装置
（2）：荧光屏
（6-1）、（6-2）、（6-3）、（6-4）：电子枪
（7-1）、（7-2）、（7-3）、（7-4）：主偏转轭
（8-1）、（8-2）、（8-3）、（8-4）：辅助偏转轭
（16-1）、（16-2）、（16-3）、（16-4）：小区
以下参照附图，详细说明本发明
第1图是实施了本发明的彩色显像装置的斜视图，第2图是其后视图，第3图是第1图的A-A剖面图，第4图是第1图的B-B剖面图。在第1图至第4图中，彩色显像装置（1）主要由如下部分构成：具有荧光屏面（2）的面板（3）;通过漏斗形锥体部（4）连接在该面板（3）的侧壁部上的多个管颈部（5-1）、（5-2）、（5-3）、（5-4）;分别安装在该管颈部内、各发射出1束电子束（15）的1支电子枪（6-1）、（6-2）、（6-3）、（6-4）;装在上述管颈部到漏斗形部的外壁上的各主偏转轭（7-1）、（7-2）、（7-3）、（7-4）及辅助偏转轭（8-1）、 （8-2）、（8-3）、（8-4）;由与前述荧光屏（2）相隔一定距离对置、具有多个小孔（9）的荫罩（10）及支承荫罩（10）的支架（11）构成的荫罩部（12）;把在前述荧光屏（2）上形成的3条荧光粉条纹R、G、B作为1组的、具有金属敷层的多个荧光体（13）。荫罩由相对于各电子枪，具有小孔可使电子束通过的小有效区（10a）及介于这些小有效区之间不让电子束通过的非有效区（10b）这样两部分构成。配置于电子枪部（6）的各电子枪（6-1）、（6-2）、（6-3）、（6-4）分别发射出1束电子束（15），这些电子束（15）分别通过连接在水平偏转装置（7a）及垂直偏转装置（7b）上的主偏转轭（7-1）、（7-2）、（7-3）、（7-4），以规定的周期TH、TV对荧光屏（2）上的规定区域进行水平及垂直偏转扫描。这时，以多次的水平偏转，进行1次的垂直偏转，与该垂直偏转周期同步，通过与小偏转装置（8a）连接的前述各辅助偏转轭（8-1）、（8-2）、（8-3）、（8-4），分别进行小偏转，以使其在前述主偏转轭的偏转中心面，实质上成为相隔规定距离的三束电子束（15-R）、（15-G）、（15-B），并通过图像信号转换装置（20），来改变输入电子束的图像信号的种类。受到这种小偏转的实质性三束的电子束（15-R）、（15-G）、（15-B）分别以规定的角度入射到荫罩（10）上，经过小孔（9）的选择后，撞击荧光屏上规定的荧光体并使其发光。因此，荧光屏（2）被分成小区（16-1）、（16-2）、（16-3）、（16-4），利用来自各电子枪（16-1）～（16-4）的电子束，进行分区扫描。第5图图示在扫描小区（16-1）、（16-2）、（16-3）、（16-4）时的时间图。
在第5图中，（a）表示主偏转轭的垂直偏转电流iv，（b）表示水平偏转电流iH，（c）表示辅助偏转轭的转换电流isg，（d）表示输入到电子枪的图像信号Svideo，其中，小区（16-2）、（16-3）、（16-4）的主偏转轭的垂直及水平偏转电流与（16-1）是相同的，所以省略不表示。
从第5图可知，不可能以某一次的垂直偏转，就使所有的小区再 现同样的颜色。又，如此的系统，因为被小偏转的实质性三束的电子束是以扩大相互间隔似地发射的，所以，荧光屏上的R、G、B的光栅会在水平方向发生偏移。为此，要调整好各图像信号的输出定时，或适当调整水平偏转。
在本实施例中，各电子枪（6）如第6图所示，是由内装有发生1束电子束（15）用的加热器（66）的阴极（67），控制自该阴极（67）发生的电子束，并使其加速、聚焦用的第1栅极G1（61）、第2栅极G2（62）、第3栅极G3（63）、第4栅极G4（64），以及支承这些电极的绝缘支承棒（65）构成。其中，G1（61）与G2（62）是靠近配置的、在其中央部具有电子束通过孔的平板状电极，G3是靠近G2配置的圆筒形电极，G4是靠近G3配置的圆筒形电极，其侧壁部上，装有管衬（valve spacer）（68），它与内部导电膜（69）接触，并加有阳极高电压Eb。
用上述的电极结构，使阴极保持约100伏的截止电位，对它输入图像信号，使G1为接地电位，G2为约500V，G3为约2～4KV的聚焦电位，G4为约10～15KV的阳极高电压。通过组成这样的电位结构，从阴极便发射出与图像信号的大小相适应的，即与驱动电压相对应的电子束，并通过在G3及G4形成的主电子透镜，聚焦在荧光屏上。这样的电子枪的阴极电压Ek及此时发射的电子束量Ik（驱动特性），例如如第7图（a）所示。在第7图（a）中，Ik＝0时Ek为截止Co Ek，Ek＝0时的电流是最大电流M Ik。
一般，如要显示某色温度的白色，会随3色荧光体的发光效率的差异而不同，但为了使说明简单明了，显示必要的白色，则令三束电子束（15-R）、（15-G）、（15-B）的电流量相同。
因此，对于使用1支电子枪进行色转换的本发明，如第7图（a）所示，只要外加相同的驱动电压E（R）、E（G）、G（B），就能获得相同的射束电流I（R）、I（G）、I（B），因此不必进行各 分区的白平衡调整。
在本发明中，因为使用1支电子枪来产生3色的图像信号，与使用3支驱动特性完全相同的电子枪是相同的，所以能做到上述事项。因此，剩下的只要调整各分区的辉度即可。因此，一个方法是，调整G2的电位，如第8图所示，使4支电子枪（6-1）、（6-2）、（6-3）、（6-4）的驱动特性M Ik一致，调整外加在各电子枪上的驱动电压E（1）、E（2）、E（3）、E（4），使分别从各截止电压起的射束电流成为同样的射束电流即可。这样一来，4支电子枪对应于各中间驱动电压的射束电流（中间辉度）变为相同，4支电子枪对应于各最大驱动电压的最大辉度（最大电流M Ik）也变为相同。又，因为4支电子枪的截止电压是各自分别调整的，所以最小辉度（黑级）也变为相同。因此，4个区（16-1）、（16-2）、（16-3）、（16-4）从最小辉度到中间辉度、最大辉度，所有的辉度都一致，同时，各辉度的白平衡也变得完全相同。
如上所述，对本发明，因为偏转扫描各小区用的电子枪各为1根，所以辉度及白平衡调整变得极其方便，即小区与小区间的相对且绝对的辉度及白平衡调整极方便，它比一个一个小区的白平衡调整更方便。
与此相对照，如目前广泛使用的彩色显像管那样，把具有3根电子枪的荫罩式的彩色显像管并列排列的、荧光屏部做成整体结构的彩色显像装置，要使多个小区的辉度及白平衡完全一致是极困难的。因为一般3根电子枪各自的驱动特性是不同的，所以，首先要对齐3根电子枪的截止。这时，因为驱动特性变得如第7图（b）所示，所以为了得到相同的射束电流，必须以某种比率改变各电子枪的驱动电压E（R）、E（G）、E（B）。这并非是那么困难的事。这样形成的3根电子枪组合时，其驱动电压E（R）、E（G）、E（B）的比率是可以决定的，但对于其它组合的3根电子枪，驱动特性不同的也 不相同，所以，该比率并非相同而是变化的。
因此，调整第1小区的白色衡时的3根电子枪的驱动电压的比率，与调整第2小区的白平衡时的比率是不同的。在该状态下，必须调整2个小区的辉度，但如果改变第1小区的1根电子枪的驱动特性或驱动电压，来改变电流量，则因为该区的白平衡被破坏了，所以，必须改变其它2根电子枪的驱动特性或驱动电压，来改变电流量。即使这样来调整白平衡，也并不一定能使其时的辉度（3根电子枪的全电流量）与第2小区的辉度很好的一致。也就是，辉度与白平衡的调整必须经常交错地、一点一点地进行。
如上所述，一个一个小区的白平衡调整即使并不那么困难，但一边对这些小区进行比较，一边要调得使各小区的辉度及白平衡完全一致，却是非常复杂极其困难的。
在前述实施例中，是把荧光屏部纵向分为2个，横向分为2个。但本发明不限于此种分法，不用说，也可以纵向分为n个，横向分为m个（n、m为整数）。
又，在前述实施例中，使各小区偏转的主偏转装置及使1束电子束实质性地成为3束用的辅助偏转装置是用线圈构成，进行电磁偏转的。不用说，本发明不限于此，也可用静电偏转进行。
再有，在前述实施例中，各电子枪装在管颈部之内，在该管颈部的外周配置主偏转装置及辅助偏转装置，但本发明不限于此，主偏转装置及辅助偏转装置也可内藏在管壳内。
又，在前述实施例中，把截止电压取为阴极电压，但本发明不限于此，也可用G1或G2的电位，而且驱动信号也可输入到G1或G2中的任一方。
又，在本实施例中，是使利用主偏转装置的垂直偏转周期与利用辅助偏转装置的小偏转周期一致，但本发明不限于此，也可使水平偏 转周期与小偏转周期一致。
这时，因为是1次的水平偏转产生1色的图像，所以要产生3色的图像，必须进行3次的水平偏转。因此，当在垂直偏转上不进行任何操作时，3条水平偏转线便会在垂直方向产生偏移。因此，必须有对该3条水平偏转线在垂直方向的偏移（即在普通利用3根电子枪的彩色显像管的场合，所讲的会聚）进行补正的措施。这通过一种与使1束电子束实质性地成为3束电子束用的辅助偏转线圈相同的第2辅助偏转线圈，使与水平偏转周期同步地，在垂直方向进行小偏转的补正，便能容易地进行。现将这时1个小区部的时间图在与第5图作比较下，示于第9图。
第9图中，（a）是主偏转轭的垂直偏转电流i，（b）是水平偏转电流i，（c）是辅助偏转线圈的转换电流i，（d）是输入电子枪的图像信号Svideo，（e）是第2辅助偏转线圈引起的垂直方向补正用的补正电流ic。
在该场合，也能用一束扫描各小区的电子束，来再现出彩色图像，与前述实施例一样，能容易地使各小区间的白平衡一致。
如上所述，根据本发明，对于荧光屏部为整体结构，把该荧光屏部划分为多个小区进行分区扫描的荫罩方式的彩色显像装置，通过使扫描各小区的电子枪为1根，使从该电子枪发射的1束电子束发生小偏转而成为实质性的多束电子束，能使各小区相互间的辉度、对比度、色度等的调整变得极为容易，能提供富有实用性的彩色显像装置。
本发明的彩色显像装置，因为是采用荫罩进行色选择的，所以与不用荫罩的方式相比，色选择容易且确切可靠，又因为能使色转换周期与水平或垂直的主偏转周期对齐，所以，色转换频率不会变得极高，以目前的电路能足以达到实用化，实用性极高。

Claims (5)

1、一种彩色显像装置，其彩色显像管至少由荧光屏部、荫罩部、电子枪部构成，上述电子枪部被分成多个小电子枪部而配置，上述荧光屏部由来自上述小电子枪部的电子束分成多个小区进行分区扫描，其特征是，上述各小电子枪部由各发出1束电子束的1根电子枪构成，在上述每根电子枪的近旁，均设有使上述1束电子束分区扫描上述小区用的主偏转装置，以及在上述主偏转装置的偏转中心面，使上述1束电子束实质上成为多束电子束用的小偏转装置。
2、按权利要求1记载的彩色显像装置，其特征是，上述各小区，其由上述小偏转装置决定的小偏转周期分别与由上述主偏转装置决定的垂直偏转周期同步，而且，输入上述各电子枪的图像信号与由上述小偏转装置决定的偏转周期同步地变为多种。
3、按权利要求1记载的彩色显像装置，其特征是，上述各小区，其由上述小偏转装置决定的小偏转周期分别与由上述主偏转装置决定的水平方向偏转周期同步，而且，输入上述各电子枪的图像信号与由上述小偏转装置决定的偏转周期同步地变为多种。
4、按权利要求3记载的彩色显像装置，其特征是还设有另外的小偏转装置，该装置与由上述小偏转装置决定的小偏转周期同步地向着与上述小偏转不同的方向进行小偏转。
5、按权利要求1记载的彩色显像装置，其特征是，上述荫罩部与上述多个小电子枪部相对应地被分成多个小有效区，各小有效区上，以一定的间距，设有多个电子束通过孔，在相邻的小有效区间，设有不让电子束通过的非有效区。
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