CN1021675C - 彩色显像管装置 - Google Patents

Abstract

一种彩色显像管装置，包含颈部、面板、荫罩、偏转装置，其水平偏转磁场和垂直偏转磁场是大致一样的磁场，加到三电子束上的图像信号相互持有受控制的延迟时间，该延迟时间和水平偏转信号及垂直偏转信号同步变化，及水平偏转磁场的水平同步信号对应于电子束偏转位置进行控制。三电子束相互大致平行，可改善三电子束的会聚及电子束的畸变，并改良格子画像的失真，使其失真系数从4%降为1%。

Description

本发明涉及彩色显像管装置，特别涉及通过控制偏转磁场改善电子束形状畸变及格子状图像图形的失真的彩色显像管装置。

使对应于红、绿、蓝（以下简称R、G、B）三色荧光体的3个电子束相互平行地射出、通过使各电子束作预定时间的延迟并扫描画面实行三电子束的会聚的方法是公知的方法。用附图对此方法进行说明。

荫罩、一列型的彩色显像管装置如图3所示，具有内装有在水平方向上成一列的三个电子枪（1）的颈部（2）;通过漏斗（3）连接到该颈部（2）内，并在内面上具有有规则地涂复形成通过从上述电子枪（1）射出的电子束（4R、4G、4B）的轰击可发出红、绿、蓝三色光的荧光体层的荧光面（5）的面板（6）;接近该面板（6）进行配置并具有多个有选择地使上述电子束（4R、4G、4B）轰击荧光体层的开口部的荫罩7;装在上述漏斗（3）的外壁上，产生使电子束（4R、4G、4B）在水平方向上偏转的水平偏转磁场及使其在垂直方向上偏转的垂直偏转磁场的偏转装置。在这些彩色显像管中设计成使电子束在荧光面上会聚为一点。其有代表性者是形成称为自会聚型磁场的偏转磁场，这使水平偏转磁场形成枕型，使垂直偏转磁场形成桶型，其结果是即使不用其他手段，在荧光面（几乎整个面上）都能得到良好的会聚。但如用此方法，由于水平及垂直偏转磁场不是一模一样的，故存在的缺点是在偏转后的电子束上产生畸变。

第2个代表例是如特公昭53-1014号公报和特公昭54-29227号所示的那样，其方法是使由三电子枪所发射的电子束成相互大致平行通过给予对应于三个电子束的三色的图像信号以相互具有的时间延迟而使三电子束进行会聚。其样子用下图进行说明。

图4（a）是在不给予图像信号以时间延迟时在垂直方向上以三个一组的虚线表示电子束轰击到荧光面上的位置。在此场合三电子束在荧光面上相互间产生有△W的位置偏移。

图4（b）为表示在给予图像信号以规定时间的延迟时的会聚情况的图。

如用此方法，会聚是良好的，水平及垂直偏转磁场与第1代表例中说明的自会聚型的磁场形状相比更接近于一模一样，故电子束的畸变稍稍改善。

但是连该偏转磁场也距完全一模一样尚远，偏转后的电子束的畸变程度将会在实用上留下问题。

图5（a）为用已有的方法作水平偏转的电子束（9）由于偏转磁场（10）而受到箭头方向的作用的情况。如图5（b）所示作水平偏转的电子束显示成为压成细长的亮核部11和上下扩展的暗晕部（12）。

同样图6（a）为作垂直偏转的电子束（13）由于偏转磁场（14）而受到箭头方向的作用的情况，如图6（b）所示作垂直偏转的电子束显示成压成细长的亮核部（15）和围绕着核部（15）的周围并作上下扩展的暗晕部（16）。

为使如上所述的电子束畸变消失，可考虑使水平磁场和垂直磁场为一模一样，但这样作的结果会聚会偏移。且此时如图7所示在荧光面上的三电子束（B1、G1、R1）的位置偏移量由于随垂直偏转位置而异，故用以取得会聚的图像信号相互的延迟时间必须因垂直偏转位置而变化。在此种场合上一组的三电子束中是以在扫描方向上位于最后位置的 R₁为基准，分别给予B₁及G₁以延迟。例如通过在水平扫描位置D-D′上，对B₁给予2△W₁的延迟，给予G₁以△W₁的延迟，在水平扫描位置E-E′上，给予B₁以2△W₀的延迟，给予G₁以△W₀的延迟使电子束畸变消除，且使会聚也变佳。但采用此方法时仍存在有图像发生失真的问题。图8为说明此情况的图，相对于用虚线所示的基准格子像，在荧光面上所映出的格子图案如实线所示稍稍弯曲成弓形。这意味着直线状的物体在画面上的显示弯曲成弓形，作为商品成为重大的缺陷。

如上所述，如以已有的方法实现三电子束的会聚则电子束的畸变正在逐渐得到改善但尚不够十分完善。且如改善会聚及电子束的畸变又存在会产生格子画像失真的缺点。

因此，本发明的目的在于提供一种在改善三电子束的会聚特性及电子束畸变的同时能改良格子画像失真的高级的彩色显像管装置。

本发明的对象是具有以下部件的彩色显像管装置，即具有内装有在水平方向上成一列的三电子枪的颈部;通过漏斗连到该颈部内且内面具有有规则地涂复形成有荧光体层的荧光面的面板，该荧光层通过由上述电子枪所射出的三电子束的轰击可发出红、绿、蓝三色光;接近上述面板进行配置，且具有多个能有选择地使上述电子束轰击荧光体层的开口部的荫罩;装在上述漏斗外壁上且产生使电子束在水平方向上偏转的水平偏转磁场及在垂直方向上偏转的垂直偏转磁场的偏转装置。

在本发明中水平及垂直偏转磁场几乎是完全一致的，加到三电子束上的图像信号持有相互受控制的延迟时间，该延迟时间与水平偏转信号及垂直偏转信号同步进行变化。且水平偏转磁场的水平同步信号的特征在于对应于电子束偏转位置进行控制。三电子束最好是相互几乎平行的。

如根据本发明，由于备有控制图像信号及偏转磁场的新手段，故能实现可改善三电子束的会聚特性及电子束的畸变并改良格子画像的失真的高级的彩色显像管。

现以附图为基础对实施例进行说明。

图1为说明用于本发明的彩色显像管装置的彩色显像管（20）、偏转装置（21）及图像信号输入部（22）的概略情况的图。

本发明的彩色显像管（20）具有内装有在水平方向上成一列的电子枪（23）的颈部（24）;通过漏斗（25）连到该颈部（24）内且内面具有有规则地涂复形成有荧光体层的荧光面的面板（28），该荧光体层通过从电子枪（23）射出的电子束（26R，26G，26B）的轰击而发出红、绿、蓝三色光;和接近该面板（28）进行配置且具有多个使上述电子束（26R、26G、26B）有选择地轰击荧光体层的开口部的荫罩（29）。

电子枪（23）设计成发射的电子束（26R、26G、26B）相互平行，电子束间的间隔可为4～8mm的程度。

偏转装置（21）装在上述漏斗（25）的外壁上，并具有使电子束（26R、26G、26B）在水平方向上偏转的水平偏转线圈（21A），及使其在垂直方向上偏转的垂直偏转线圈（21B）。偏转装置的构造是公知的，例如由在铁氧体铁心上绕成螺旋管形的垂直偏转线圈和通过树脂制的隔离器配置在其内侧上且绕成鞍形的水平偏转线圈组合而成。根据需要可选定在上述鞍形、螺旋管形之外的鞍形，鞍形或螺旋管形，螺旋管形。

偏转磁场的形状要选定能使荧光面上的电子束的形状成为良好形状的线圈形状尺寸，以作成大致一模一样形者为最佳，而为了取得会聚特性和其他特性的平衡，也可以作成稍微不一模一样形的。

使偏转磁场的形状为一致形或使其为枕形或桶形的方法是公知的，而如硬要表示的话，则J.Haantjs等的“磁偏转的误差，Ⅱ”菲力普，雷斯，报告14，65-97，1959即为其一例。

本发明的彩色显像管装置的全体图则通过图2进行说明。

在图2中，彩色图像显示部（30）含彩色显像管、偏转装置、图像信号输入部，电源电路、偏转放大部及其他电路，在图像延迟回路（31）中输入有受控制的图像延迟信号。存贮器、时钟电路（32）则为向图像延迟电路（31）输出延迟情报的电路，在存贮器（32A）中预先存贮有对应于电子束偏转位置、用于使图像信号或水平同步信号延迟的情报、及有关彩色显像管、偏转装置的种类的情报等种种延迟情报。

时钟（32B）如输入有从彩色图像显示部30送来的水平偏转信号及垂直偏转信号，则为了读出 预先存贮在存贮器（32A）内的、会聚校正用的情报，则把它利用作决定电子束的偏转位置的基准信号是合适的。

又，将电荷耦合器件（CCD）等的延迟元件用于图像延迟回路（31）或水平同步延迟回路（33）上的场合，也可利用时钟作为传输同步信号以用作该延迟元件的传输信号。

从彩色图像显示部（30）送来的水平偏转信号及垂直偏转信号如输入到存贮器、时钟回路（32），则以这些信号情报及存贮情报等为基础作运算处理，从存贮器、时钟回路（32）向图像延迟回路（31）及水平同步延迟回路（33）作为延迟情报而输出。该延迟情报能以电压、电流等种种形态进行输出。

在水平同步延迟回路（33）中实现从上述存贮器、时钟回路（32）来的延迟情报的运算处理，对应于电子束偏转位置进行控制的水平同步信号则对彩色图像显示部（30）进行输出。

根据以上情况，可明白，本发明中的电子束的控制是根据图像延迟回路（31）中作规定时间延迟后的图像信号及在水平同步延迟回路（33）中作规定时间延迟后的水平同步信号进行的。

下面沿视频信号的流动来说明本发明。

图9表示使众所周知的NTSC方式的视频信号和由该信号所产生的图像两者对应的图。在上面画出的视频信号含有对应于三电子枪的图像信号（41，42，43）及使水平偏转磁场同步的水平偏转同步信号（44）。

关于对应于图像信号（41，42，43）的画像，在下面所画出的荧光面上，在电子束扫描位置为A-A′的场合显示为在A₁、A₂及A₃的点上的发亮的画象，而在扫描位置为B-B′的场合则显示为在B₁、B₂及B₃的点上的发亮的画像，通过反复地进行这样的扫描的同时实现电子束的垂直偏转而映出格子图像的一部分（纵线）。

且说，在原理上应变成适合会聚的漂亮的格子画像，但在本发明中由于偏转磁场作成完全一致或近似一致的形状，如不作任何控制则如图7所示，会产生在荧光面上的三电子束（B₁，G₁，R₁）的位置偏差。因而在作成使会聚良好时，在考虑偏移量下，控制图像信号相互的延迟时间，使其对应于电子束的垂直偏转位置，并在必要时对应于电子束的水平偏转位置。即以一组的三电子束中以在扫描方向方面位于最后的R为基准，分别给予B₁及G₁以延迟。例如在水平扫描位置D-D′上，对B₁给予2△W₁的延迟，对G₁给予△W₁的延迟，而在水平扫描位置E-E′上则对B₁给予2△W₀、对G₁给予△W₀的延迟。

为此，在本发明中，如果如图9所示的视频信号输入到图2的图像延迟回路31，则做成对从存贮有电子束偏转位置和会聚的偏移量（△W₀或△W₁）等情报的存贮器、时钟回路（32）来的延迟情报和从视频信号来的情报进行运算处理之后，输出来自图像延迟回路（31）的被延迟控制的图像信号。

受延迟控制的图像信号，其具体例如图10所示，G图像信号相对于R图像信号只延迟时间τ₁，而B图像信号在此基础上再延迟时间τ₂。τ₁或τ₂当然要考虑会聚的偏移量来进行选定，而以0.1～3微秒的范围较佳。且τ₁和τ₂可相等或不相等。

如果就这样的话，电子束畸变就消除，而会聚特性亦变好，但格子画像如图8所示成弓形，其在垂直偏转端偏△W₂，而在中心轴和垂直偏转端部的中间则偏△W₁。

因此为了消除此偏移，在本发明中水平偏转磁场的同步信号也对应于电子束的偏转位置进行控制。如根据图2对此进行说明，则在存贮器、时钟回路（32）中根据电子束偏转位置和画像失真量之间的关系，预先记录有情报，对根据送到该回路（32）的视频信号的水平偏转信号和垂直偏转信号及存贮在存贮器中的情报进行运算处理，将其作为延迟情报向水平同步延迟回路（33）进行输出。在水平同步延迟回路（33）中实现上述延迟情报的运算处理，向彩色图像显示部（30）输出经延迟控制的水平同步信号。

存贮在存贮器（32A）中的情报如图11所示，加有各地址信号，适合于通过时钟（32B）情报，依次读出地址号顺序。在本发明的实施例中将图像显示部在垂直方向和水平方向各分为10个部份，即将整个显示部分为100个部分，并加上从1到100的地址号。在此例中彩色图像显示部（30）的电子束开始扫描的左上部分为地址号1，而以由电子束一次扫描结束的画面的右下部分为地 址号100。存贮器（32A）的地址号由来自彩色图像显示部（30）的垂直偏转信号复原为1，并对应于时钟（32B），依次从1到2那样将号码向号码多的地址置位。在使用NTSC方式的图像的场合，由于一次的画面用262.5根水平扫描线构成，故如图12所示，在本实施例中约26根的扫描之间地址号根据彩色图像显示部（30）的水平偏转信号在从地址号1到地址号10依次设置之后复原到地址番号1。不用说，在NTSC方式以外的PAL或SECAM中由于扫描根数和其他与NTSC方式不同，故多少需要作些变更，但可以大致相同。又并不是在1次的画面上把262.5根的扫描线全部显示出来，由于垂直方向及水平方向的回扫时间及因扫描比画面大百分之几而变成比262.5根少，故上述26根的数值变小，但可作适当决定。

又，在本实施例中根据第27次的水平同步信号将地址号从10设置到11。以和以上相同的方法增加地址号，用垂直扫描信号从地址号100复原为地址号1，并重复上述动作。

图像延迟回路（31）及水平同步延迟回路（33）适宜于用CCD等构成，如图13、图14所示将时钟（32B）的时钟信号进行分频，根据对应于从存贮器（32A）读出的数据，将调制加到时钟频率上的延迟用时钟信号进行延迟。

如图13所示，存贮器（32A）的例如对应于地址号1的数据在读出之后，经D/A变换回路等，变换为模拟信号并送到时钟回路，以确定延迟用时钟信号频率。在本实施例中因延迟回路有2个，以上的回路也必须有2个系统，而如图像延迟回路（31）和水平同步延迟回路（33）的延迟时间如相同，则只有延迟回路需要2个。

如将水平同步信号的延迟情况与视频信号进行对比来说明则成为如图14所示那样。在图15的场合水平同步信号相对于视频信号仅实现τ₁延迟即和图像信号相同的时间延迟，但也可不一定相同。延迟时间可考虑格子画像失真的量进行选定，但可以在0.1～3微秒的范围内。

在图1的实施例中水平同步延迟回路（33）由于和图像信号回路（31）分开设置，故如图16所示的例子那样也可以仅使不含图像信号的水平同步信号延迟。该延迟时间和图像延迟回路（31）相同;可由和从彩色图像显示部（30）来的水平偏转信号及垂直偏转信号同步的时钟（32B）和预先设定延迟时间的存贮器（32A）确定。该延迟时间也可用和图像延迟回路同样的回路来确定。且延迟的方法也可和图像延迟回路（86）相同。

通过此方法，由于水平同步信号也和使图像信号延迟的时间一起进行延迟，故即使改变图像信号延迟时间，如图9所示的辉度信号位置（41，42，43）和水平同步信号位置之间的时间差t₁，t₂，t₃仍可保持一定。因而不会出现如图9所示的弯曲的图形，而能得到正确的画像。

在彩色图像显示部（30）上送有用以上的方法进行控制的图像信号及水平同步信号，故根据这些信号进行驱动的彩色显像管的画像成为高等级的画像。

图17为表示本发明的彩色显像管装置的格子画象等级的图，（a）为控制水平同步信号的本发明品，（b）为没有控制水平同步信号，而其他条件作成和本发明相同的比较品。

设从基准线Ⅰ到基准线Ⅱ的长度为l₀，从基准线到显示画像的最大突出点的长度为l₁，如令失真系数D＝（l₀-l₁）/l₀×100，则相对于本发明的失真系数D＝1%，而比较品的失真系数D＝4%。

图18为表示在本发明的彩色显像管装置的荧光面水平端部上偏转的电子束畸变等级的图，表示有晕部几乎很小、核部接近圆形的优良品的等级。

以上的实施例是就从电子枪发射的电子束相互平行的场合进行说明，而也可以不一定平行。

根据本发明可实现能改善三电子束的会聚及电子束的畸变且也改良格子画像的失真的高等级的彩色显像管装置。

图1为说明用于本发明的彩色显像管装置的彩色显像管、偏向装置及图像信号输入部的大致情况的图;

图2为说明本发明的彩色显像管装置的方块图;

图3为荫罩、一列型的彩色显像管装置图;

图4（a）为表示在图像信号不加时间延迟时三电子束在荧光面上的位置偏移的图;

图4（b）为表示在图像信号加有一定时间延迟时会聚的情况的图;

图5（a）为表示作水平偏转的电子束受偏转 磁场作用的图;

图5（b）为表示图5（a）中的电子束的样子的图;

图6（a）为表示作垂直偏转的电子束受偏转磁场作用的图;

图6（b）为表示图6（a）中的电子束的样子的图;

图7为表示会聚误差的图;

图8为说明图像失真的图;

图9为说明视频信号及相应的格子画像的图;

图10为说明图像信号的延迟情况的图;

图11为表示图像显示部分成100个部分时的地址号的图;

图12为表示用265.5根水平扫描线构成的画面的图;

图13为表示存贮器32A中的指定地址作D/A变换的方块图;

图14为通过和视频信号相对比说明水平同步信号的延迟的情况的图;

图15为表示水平同步信号相对于视频信号延迟的图;

图16为表示不含图像信号的水平同步信号的延迟的图;

图17（a）为控制水平同步信号时的彩色显像管的格子画像图;

图17（b）为不控制水平同步信号时的格子画像图;

图18为表示在本发明的彩色显像管装置的荧光面水平端部作偏转的电子束畸变等级的图。

Claims (1)

1、一种彩色显像管装置，包含内装有在水平方向上成一列的三电子枪的颈部；经漏斗连到该颈部内且在内部具备有规则地涂复荧光体层所形成的荧光面的面板，该荧光体层通过从上述电子枪射出的三电子束的轰击发出红、绿、蓝三色光；接近该面板进行配置并具有多个使上述三电子束有选择地轰击荧光体层的开口部的荫罩；装在上述漏斗外壁，且产生使三电子束在水平方向上偏转的水平磁场及在垂直方向上进行偏转的垂直偏转磁场的偏转装置；和提供图像信号和同步信号的图像信号输入部；其特征在于：

上述电子枪射出的上述三电子束实质上是平行的；上述偏转装置所产生的上述水平偏转磁场及垂直偏转磁场实质上为一模一样的磁场；且上述彩色显像管装置还包含使图像信号延迟的图像延迟回路，其受控制的延迟时间与电子束的偏转位置相对应，及使水平同步信号延迟的水平同步延迟回路，其受控制的延迟时间与电子束的偏转位置相对应。

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