CN1024871C - 图象显示装置 - Google Patents

Abstract

图象显示装置包括一列式彩色显象管，该显象管包括带有短轴和长轴的长形显示屏和偏转系统。未偏转的电子束所处的平面与显示屏短轴平行。偏转系统包括在显示屏短轴方向产生大体上为枕形的电子束偏转场的第一偏转线圈系统和在显示屏长轴方向产生大体上为桶形的电子束偏转场的第二偏转线圈系统。偏转系统能以光栅形式扫描显示屏，该光栅具有一系列沿显示屏短轴方向的线。

Description

本发明涉及一种图象显示装置，该装置包括一个彩色显象管，此显象管包括：一个带有一根短轴和一根长轴的长形显示屏;一个为产生至少大体上共平面的电子束而与显示屏相对设置的具有三电子枪的电子枪系统;和一个设在电子枪系统与显示屏之间的偏转系统;以及一个设置在偏转系统与显示屏之间的选色系统。

上面所述的这种传统图象显示装置常具有一个带有三支位于同一平面的电子枪的电子枪系统，该平面与显示屏的长轴平行。从与显象管的轴相垂直的面观察，由偏转系统受激而产生的正交偏转场一般具有这样一种（枕形和桶形）形状，以便使该显象装置成为自会聚的。

在这种显示装置的现行构成中存在一个问题，即显示屏长轴方向上光点的尺寸随该方向偏转的增强而增大，这并非一个新问题，但在未来的高清晰度电视（HDTV）中它将变得更为突出。传统图象显示装置的另一问题是难以校正的南-北向光栅畸变问题。

本发明的目的是要提供一种解决上述问题的方案（并在保持自会聚特性的情况下具有实用性）。

为此目的，根据本发明的一种图象显示装置的特征是，所述电子枪系统的三支电子枪设置在一个平面内，该平面至少是大体上平行于所述显示屏的短轴;

所述偏转系统以下述光栅的形式扫描该显示屏，即该光栅具有一系列沿该显示屏短轴方向的线;以及

该偏转系统包括第一偏转线圈系统和第二偏转线圈系统，该第一偏转线圈系统被激励而在该显示屏的短轴方向产生一个大体上为枕形的、用于偏转各电子束的偏转场，该第二偏转线圈系统被激励而在该显示屏的长轴方向产生一个大体上为桶形的、用于偏转各电子束的偏转场。

上述解决方案涉及一种平面的旋转，即电子枪平面、偏转系统以及与两种束偏转频率中较高一个相应的扫描方向相对于其传统取向旋转90°，而自会聚特性是不会改变的，如果存在的话。

电子枪平面和偏转系统的旋转具有如此优越性，即，所不期望的光点每厘米增长沿显象管的短轴方向得以控制。

在现有的自会聚管-线圈系统中，水平轴方向的水平光点每厘米增长大于垂直轴方向的垂直光点增长，这在传统系统中是可以接受的，但在（未来的）HDTV系统中却不能接受。这意味着，就光点增长而言，当显示屏短轴与长轴的比率（即“纵横比”）较小、特别是小于3：4（有些HDTV系统采用例如一种9：16的管子）的情况下，旋转的电子枪平面和偏转系统的应用就显得愈加优越。然而，这种结构仍然具有南-北光栅失真（长边光栅失真），此失真采用电子学方式或改变线圈设计都难以校正，这与东-西光栅失真（短边光栅失真）正相反，后者能通过电子学方式和改变线圈设计很容易地校正。在显示屏的短轴方向上，与较高的束偏转频率相应的扫描方向的旋转具有这样的优点，即，东-西光栅失真的校正可很容易地由线圈设计来实现。南-北光栅失真的校正可很容易地通过电子校正线路实现。这体现于根据本发明的装置之中。

根据本发明的装置，带有张紧的金属丝和一个由多孔结构的荫罩片以及与此相配合的显示屏组成的系统的一种颜色选择系统可以被采用，高分辩率的监视管常具有圆孔结构的荫罩片和与此相应的荧光点结构。

根据本发明的装置的一个优选实施例的特征在于，显示屏包括细长的荧光粉区域，其纵轴垂直于显示屏的短边延伸;颜色选择系统包括具有长孔结构的荫罩片，长孔的纵轴垂直于显示屏的短边延伸。

根据本发明的装置的上述实施例中，细长孔沿荫罩的纵向延伸，而不是象传统的荫罩式显象管中垂直于纵向延伸，从制造技术的角度来看这是有优越性的。而且当显示屏和与之相应的荫罩的尺寸较长时，该优越性就更显得重要。

本发明的一个实施例将通过示例并参考附图详细描述，其中，

图1是一个彩色显象管的纵向剖面图;

图2是传统的电子枪系统和偏传线圈系统的一种排列结构的正视图;

图3显示了图2所示的电子枪-线圈结构扫描出的光栅形状;

图4为根据本发明的电子枪系统和偏转线圈系统的一种结构安排的正视图;

图5显示了图4所示的电子枪-线圈结构按照水平线扫描出的光栅形状;

图6是根据本发明的电子枪系统和偏转线圈系统的一种排列结构的正视图;

图7显示了图6所示的电子枪-线圈结构按照垂直线扫描出的光栅形状;

图8显示了纵横比为3∶4的一种传统显象管的显示屏右上象限内的光点相对尺寸;

图9显示了纵横比为9∶16的一种传统显象管的显示屏右上象限内的光点相对尺寸;

图10显示了根据本发明的显示系统的显象管的显示屏的右上象限内的光点相对尺寸;

图11是用于本发明的显示装置的显象管的荫罩的平面图;

图12是与图11中的荫罩共同使用的显示屏的平面图。

如图1所示，彩色电子束管1一般具有前部2、锥部3和颈部4。

前部2上设有由红、绿、兰三基色荧光材料构成的荧光显示屏2a和作为颜色选择部件的荫罩5。

颈部4包括用于发射电子束7的电子枪16。锥部3将前部2和颈部4连接形成一真空空间，偏转系统18包括两组偏转线圈19a、19b和20a、20b（图6），它是安装在颈部和锥部的过渡区域的外侧。偏转系统18被连接到信号源15，以便根据具有平行于显示屏轴线的线的光栅扫描显示屏2a。

在传统的图象显示装置中，当图象信息提供给管子的电极时，图象是由从左向右大体上水平扫描的行线形成的，比如在显象管的显示屏上。因此，图象信息被分送到水平扫描的行线的单元。这些连续的行线从上向下扫描，因此具有给定数目的行线形成一个场，一帧包括两个或更多个场，或者换一种方式，一幅图象由一个场形成。例如，根据欧洲电视广播标准，一帧由各自包括312 1/2 条行线的两个交迭场组成，场频为50Hz，行频为15625Hz。电视台的信号源的扫描与显示器的扫描是一致的，这是由与图象信息一起传输的同步信号保证的。

在用于数字显示所发生的信号即所谓监视器的图象显示装置中，行频可能高于电视标准中所定的频率。所谓高清晰度电视（HDTV）系统也采用行频很高的显示装置，如62.5KHz，它是目前电视标准行频的4倍。

安置于颈部4的电子枪16是一列式的。

图2显示出三根共面电子束R.G.B，它们可由电子枪系统16产生。一对偏转线圈9a和9b用于沿平行于未偏转束所处平面的方 向在显示屏范围内偏转电子束，另一对偏转线圈10a和10b用于沿垂直于所述平面的方向偏转电子束。此处所示的两个线圈对均是马鞍形的，但是它们也可以是喇叭形的线圈，特别是线圈对10a、10b。图2中所示的电子枪系统16和偏转线圈系统是按传统方式设置的。在传统的显示系统中，这种结构用于以如下光栅形式扫描显示屏，即光栅具有一系列平行于显示屏长轴的线（图3）。

当采用自会聚的管-线圈组合时，一种典型的（枕形）光栅失真会在光栅短边形成。该失真能很容易地校正（借助于电子校正线路）。出现在光栅长边的失真用电子学方式不易校正，一般是针对偏转线圈系统本身采取措施，即改变偏转单元的屏侧端附近的偏转场的分布。正如将要参照图8所阐述的，在Y方向光点增长是很小的，而在X方向却是显著的。图8反映了在一种纵横比为3∶4的传统自会聚管-线圈组合体中光点增长情况，其中横跨对角线方向偏转角保持恒定。对于较小的纵横比来说，光点在X方向的增长所造成的不良影响将更为强烈，这将参照图9给予阐述，图9反映了具有纵横比为9∶16的显象管的光点增长情况。

在显象管具有一个电子枪系统16的未偏转电子束的（已旋转的）平面和一个已旋转的偏转线圈系统18（图4）的情况下，X方向的光点增长可以显著降低，因为在这种情况下所不期望的光点单位距离的增长沿显示屏的短轴方向伸展，这图示于图10中，图10反映了纵横比为9∶16的这种显象管的光点增长情况。当采用一个自会聚偏转系统时，若扫描一个具有一系列与显示屏长轴平行的线的光栅，则会在光栅的长边产生一种（枕形）光栅失真（图5）。这种光栅失真用电子学手段和改变线圈设计都难以校正。

本发明的目的就是要提供一种避免这种问题出现的图象显示装置。为此目的，扫描部分改为以垂直方向扫描行线，一系列垂直行线构成一个场，垂直行频比水平场频高许多倍，视频信号处理部分包括一个扫描方向转换电路（Scan    Direction    Transposition    Circait），它用于接受图象信息并顺序地将图象信息分配给相应的垂直扫描行线的单元。

由于这种措施，扫描方向被转换，行线为垂直扫描，最好是从上到下以最高扫描频率即行频来扫描，水平扫描则最好是从左到右以最低扫描频率即场频来扫描。

通过根据具有一系列平行于显示屏短轴的行线的光栅的扫描，在光栅长边的光栅失真能很容易地由电子校正线路（它调制施加于在Y方向偏转的线圈系统20a、20b（图6）上的偏转电压的幅度）校正。在这种情况下，高频扫描发生在显示屏的短轴方向，低频扫描发生在显示屏的长轴方向。为实现自会聚，由线圈系统19a、19b产生的用于X方向偏转的偏转场的场形是桶形的，由线圈系统20a、20b（它具有最低阻抗且最好紧靠电子束安置）产生的用于Y方向的偏转的偏转场的场形是枕形的。

所采用的荫罩可以是，例如一种（六角）孔形荫罩，但正如前面已经指出的，从制造技术（尤其是刻蚀技术）的观点来看，使用具有平行于荫罩长轴延伸的隙孔的“隙孔”荫罩是有优越性的，特别是在纵横比小于3∶4的显象管中。这种荫罩在显象管中与具有平行于显示屏纵轴延伸的细长荧光粉区域的显示屏相配合。

值得注意，当传输系统的摄象发射端是按具有水平线的光栅扫描图象时，接收机需要设置一个存储器，以便能按具有垂直线的光栅扫 描（即所谓转换扫描）。然而，这并不会限制本发明的应用。在用于数据操作的监视管中，例如可在所使用的软件中进行扫描转换。

应当指出，在具有（线形）荫罩的传统显象管中，会产生随光点变小而增强的摩尔（Moǐ    ré）效应问题。（这是由于下述事实引起的，即由于存在于缝隙状孔之间的区域，使得在垂直方向发生了传输调制）。在传统的显象管中，受缝隙方向偏转的光点变得愈加细窄（图9）。当采用根据本发明的旋转了90°的缝隙式荫罩，并同时采用垂直扫描时，受缝隙方向偏转的光点将不再是非常窄（图10），而且摩尔效应问题也因此变小。

Claims (4)

1、一种图象显示装置，包括一个彩色显象管，该彩色显象管包括：

一个具有短轴和长轴的长形显示屏；一个相对于该显示屏而设置的电子枪系统，该电子枪系统具有三支电子枪，用于产生至少是大体上共平面的各电子束；一个设置在该电子枪系统和显示屏之间的偏转系统；以及一个设置在该偏转系统和显示屏之间的选色系统，其特征在于，

所述电子枪系统的三支电子枪设置在一个平面内，该平面至少是大体上平行于所述显示屏的短轴；

所述偏转系统以下述光栅的形式扫描该显示屏，即该光栅具有一系列沿该显示屏短轴方向的线；以及

该偏转系统包括第一偏转线圈系统和第二偏转线圈系统，该第一偏转线圈系统被激励而在该显示屏的短轴方向产生一个大体上为枕形的、用于偏转各电子束的偏转场，该第二偏转线圈系统被激励而在该显示屏的长轴方向产生一个大体上为桶形的、用于偏转各电子束的偏转场。

2、根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，带偏转系统的彩色显象管是自会聚的。

3、根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于，显象管具有小于3∶4的纵横比。

4、根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，显示屏包括其纵轴垂直于该显示屏短边延伸的细长荧光粉区域，选色系统包括一个具有细长孔排列结构的荫罩片，细长孔的纵轴垂直于显示屏的短边延伸。

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