CN1059300C - 彩色投影机平面基色显像管的聚焦装置 - Google Patents
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Abstract
一种彩色投影机平面基色显像管的聚焦装置，由一个行场扫描聚焦调整器的输出端接扫描聚焦电位控制器的控制信号输入端，扫描聚焦电位控制器的输出端接平面基色显像管的聚焦极构成。该装置接收行场同步脉冲信号和高聚焦电压，使电子束在荧光屏中心区扫描时聚焦极处于低电位；而电子束在荧光屏中心区外扫描时使聚焦极处于高电位。该装置可使阳极电压低、电子枪调制孔大的彩色投影机平面基显像管获得高清晰、高亮度的图像。
Description
本发明涉及图像显示技术，尤其是彩色投影机平面基色显像管的聚焦装置。
为了使投影到屏幕上的图像足够清晰，对彩色投影机的基色显像管图像的清晰度、亮度要求非常高，而为了减小或消除经光学镜头投射至屏幕的影像的像差，其显像管的荧光屏尽量制成平面形状，这种平面荧光屏的结构又使得电子束在荧光屏上的聚焦性变差。长期以来，人们一直都是在基色显像管中采用小调制孔的电子枪、高的阳极高压来满足平面显像管高清晰、高亮度的要求，如日本产索尼牌PV-1000型彩色投影机的基色显像管，其调制孔为0.3毫米，阳极高压为3.5万伏。而比利时产的巴可牌500英寸彩色投影机中，其基色显像管阳极高压甚至高达8万伏。过小的调制孔会使显像管电子枪的效率显著降低，而过高的阳极电压则需要以彩色投影机的绝缘性、零部件的高耐压为代价。到目前为止，还从来没有人采用12000伏左右阳极电压的显像管作为彩色投影机的基色显像管。为了解决较大的调制孔、较低的阳极高压的平面显像管的聚焦性差的难题，本人多年来进行了大量试验，在本人委托厂商订制屏幕规格为18厘米的四极式电子枪制的彩色投影机平面基色显像管(阴极调制孔为0.55毫米，偏转角为70°)上，当阳极高压为12000伏，加速极电压为250伏，阴极电压为130伏、聚焦极电压为0伏时，荧光屏中心区成像清晰，而中心区之外则成像很模糊；当聚焦电压升高至550伏时，荧光屏中心区成像变得模糊，而中心区之外则成像清晰。这种现象也存在于其它规格的显像管中。最后本人对不同聚焦极电压会使平面显像管荧光屏不同部位的聚焦性发生转化的现象进行了深入地研究。
本发明的目的是提供一种能使较低阳极高压的彩色投影机平面基色显像管获得高清晰图像的装置。
为实现上述目的，本发明的方案是：包括平面基色显像管，此外，它还包括：
——行场扫描聚焦调整器，它接收场同步脉冲信号、行同步脉冲信号，并据此待平面基色显像管的电子束扫描进入荧光屏中心区时输出“接通”信号，而待平面基色显像管的电子束扫描出荧光屏中心区时输出“断开”信号；
——扫描聚焦电位控制器，它的控制信号输入端与上述行场扫描聚焦调整器的输出端相接，它的电压输入端接高电位聚焦电压，而输出端与平面基色显像管的聚焦极相接，该控制器在接到行场扫描聚焦调整器输出的“接通”信号期间，向平面基色显像管的聚焦极输出低电位、在接到行场扫描聚焦调整器输出的“断开”信号期间，向平面基色显像管的聚焦极输出高电位。
更详细的方案是所述行场扫描聚焦调整器包含四个延时电路、三个二极管、三个与非门、两个电阻和一个三极管：其中的第一、二个延时电路的输入端相连，作为场同步脉冲信号的输入端，第一个延时电路的输出端接第一个二极管的正极，第二个延时电路的输出端接第一个与非门的输入端，该与非门的输出端接第二个二极管的正极，第三个二极管的正极作为行同步脉冲信号的输入端，上述三个二极管的负极相连并与第三、四个延时电路的输入端相接，第三个延时电路的输出端接第二个与非门的输入端、该与非门的输出端连接第一个电阻，该电阻的另一端与所述三极管的集电极相接作为本行场扫描聚焦调整器的输出端，该三极管的发射极接于低电位点上，第四个延时电路的输出端接第三个与非门的输入端、该与非门的输出端接第二个电阻，该电阻的另一端与上述三极管的基极连接。上述四个延时电路具有相同的电路结构，每一个延时电路包含一个与非门，该与非门的输入端作为延时电路的输入端，该与非门的输出端接一个二极管的负极、该二极管的正极接在一个串联在电源与地之间的电阻、电容支路的中间接点上，该接点与另一个与非门的输入端相接，该与非门的输出端为延时电路的输出端。这些延时电路在输入端为“1”(“1”代表高电位、“0”代表低电位，以下同)时，其输出端也为“1”，当延时电路的延时时间到时，其输出端变为“0”。上述的第一个延时电路从场同步脉冲下降沿起计的延时时间h1是2-5毫秒；所述的第二个延时电路从场同步脉冲下降沿起计的延时时间h2是13-16毫秒；所述的第三个延时电路从行同步脉冲下降沿起计的延时时间h3是6-18微秒；所述的第四个延时电路从行同步脉冲下降沿起计的延时时间h4是34-46微秒。
由于采用了上述方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：
1.它能在电子枪调制孔较大、阳极高压低的彩色投影机平面基色显像管荧光屏的各部位均获得高清晰、高亮度的图像，如在调制孔为0.55毫米、阳极高压为12000伏、阴极电流为50微安的彩色投影机平面基色显像管荧光屏上，亮度达400尼特/(厘米)2，清晰度可达800线以上。
2.由于本发明可使彩色投影机的平面基色显像管采用较低阳极高压，因此可降低平面基色显像管及其附属电路的耐压要求，使其制造成本减少80％。
下面结合附图实例对本发明作进一步详述：
图1是本发明实施例结构原理示意图。
图2是延时电路结构原理示意图。
图3是扫描聚焦电位控制器结构原理示意图。
图4是平面基色显像管荧光屏中心区设定示意图。
图中实施例为彩色投影机18厘米平面基(绿色)色显像管的聚焦装置，其结构如下：
图1中行场扫描聚焦调整器5的场同步脉冲信号的输入端从G点接收场同步脉冲信号，其行同步脉冲信号的输入端从H点接收行同步脉冲信号，并从其输出端L点向扫描聚焦电位控制器6输出“接通”或“断开”控制信号，其中“接通”信号期间对应于平面基色显像管VE的电子束扫描在荧光屏中心区(该中心区根据平面基色显像管VE的特性设定，本例荧光屏中心区设定为：高是场幅的1/2；宽是行幅的1/2)扫描的期间，其中“断开”信号期间对应于平面基色显像管VE的电子束扫描在荧光屏中心区外扫描的期间。聚焦电位控制器6的输出端O点接平面基色显像管VE的聚焦极，在接到上述“接通”信号期间，向平面基色显像管VE的聚焦极输出低电位；在接到上述“断开”信号期间，向平面基色显像管VE的聚焦极输出高电位。
图1点划线框内的行场扫描聚焦调整器5，它包含延时电路1、2、3、4、二极管VD1、VD2、VD3、与非门A、B、C、电阻R1、R2和三极管V1：延时电路1、2、3、4的电源输入端和每一个与非门A、B、C的其中一个输入端接电源VDD，其第一、二个延时电路1、2的输入端相连，作为场同步脉冲信号的输入端。延时电路1的输出端接第一个二极管VD1的正极，延时电路2的输出端接第一个与非门A的输入端，该与非门A的输出端接第二个二极管VD2的正极，第三个二极管VD3的正极作为行同步脉冲信号的输入端。三个二极管VD1、VD2、VD3的负极相连并与第三、四个延时电路3、4的输入端相接。延时电路3的输出端接第二个与非门B的输入端、该与非门B的输出端接第一个电阻R1，电阻R1的另一端与所述三极管V1的集电极相接，三极管V1的发射极接地。延时电路4的输出端接第三个与非门C的输入端、该与非门C的输出端接第二个电阻R2，该电阻R2的另一端与三极管V1的基极连接，三极管V1的集电极作为本行场扫描聚焦调整器5的输出端，即L点。
本发明实施例延时电路1、2、3、4的电路结构相同，见图2，它包含一个与非门D，该与非门D的输入端作为延时电路的输入端，该与非门D的输出端接一个二极管VD4的负极、该二极管VD4的正极接在一个串联在电源VDD与地之间的电阻R3、电容C支路的中间接点上，该接点与另一个与非门E的输入端相接，该与非门E的输出端为延时电路的输出端。当延时电路的输入端为“1”时、与非门D的输出端为“0”，这时电容C通过二极管VD4迅速放电，与非门E的输入端为“0”，输出端为“1”，即延时电路的输出端为“1”；当延时电路的输入端由“1”变为“0”时，与非门D的输出端为“1”，二极管VD4截止，电流通过电阻R3向电容C充电，经过一段时间，电容C充电达到与非门E的翻转条件，与非门E的输出端、即延时电路的输出端变为“0”。以下称输入端从“0”变为“1”开始至延时电路翻转、输出端由“1”变为“0”为止的时间为延时时间。调整电阻R3、电容C的值可改变延时时间。延时电路1的延时时间为h1；延时电路2的延时时间为h2；延时电路3的延时时间为h3；延时电路4的延时时间为h4。h1的物理意义为电子束从每场扫描开始至场扫描进荧光屏中心区的时间；h2的物理意义为从每场扫描开始至场扫描出荧光屏中心区的时间；h3的物理意义为从每行扫描开始至行扫描进荧光屏中心区的时间；h4的物理意义为从每行扫描开始至行扫描出荧光屏中心区的时间。见图4所示，图中点划线部分为荧光屏中心区，本例在行频为15625赫兹；场频为50赫兹的荧光屏设置中心区高是场幅的1/2；宽是行幅的1/2时，h1为5毫秒，h2为14毫秒，h3为13微秒，h4为39微秒。
本发明实例扫描聚焦电位控制器6的电路结构见图3，它由三极管V2、V3、二极管VD5和电阻R4、R5、R6、R7接成。三极管V2的集电极为电压输入端，从N点接入550伏的聚焦电压，三极管V3基极支路上的电阻R4的前端为控制信号输入端与上述行场扫描聚焦调整器5的输出端L点相接，而三极管V2的发射极上的电阻R7的另一端O为本电路的输出端，与平面基色显像管VE的聚焦极相接。当控制信号输入端为“1”时，三极管V3导通，输出端O输出低电位；当控制信号输入端为“0”时，三极管V3截止，输出端O输出高电位；
本实施例的工作原理如下：
当第一个场同步脉冲从G点输入行场扫描聚焦调整器5时，延时电路1、2输出端为“1”，延时电路1的输出端通过二极管VD1置K点为“1”，延时电路3、4输入端也为“1”，其输出端为“1”，经过与非门B后，从L点向扫描聚焦电位控制器6输出“0”的“断开”信号，扫描聚焦电位控制器6即从O点向平面基色显像管VE的聚焦极输出高电位进行高聚焦电位扫描，这种状态维特到延时电路1的延时时间达到5毫秒时，即场扫描进入荧光屏中心区时，延时电路1输出变为“0”，K点的电位受行同步脉冲信号的控制。当场扫描至中心区后的第一个行同步脉冲从H点输入时，延时电路3、4输入端为“1”，其输出端也为“1”，经过与非门B后，从L点仍输出“0”的“断开”信号，平面基色显像管VE仍保持高聚焦电位扫描；当延时电路3的延时时间达到13微秒，即行扫描进入荧光屏中心区时，延时电路3的输出端变为“0”，经过与非门B后，从L点向扫描聚焦电位控制器6输出“1”的“接通”信号，扫描聚焦电位控制器6即从O点向平面基色显像管VE的聚焦极输出低电位进行低聚焦电位扫描，这种低聚焦电位扫描至延时电路4的延时时间达到39微秒，即行扫描出荧光屏中心区时，延时电路4的输出端变为“0”，经过与非门C反相后使三极管V1导通，L点向扫描聚焦电位控制器6输出“0”的“断开”信号，扫描聚焦电位控制器6即从O点向平面基色显像管VE的聚焦极输出高电位进行高聚焦电位扫描，这种扫描一直延续到该行扫描结束，当场扫描至中心区后的第二、三、四……个行同步脉冲从H点输入后继续重复上述行扫描的过程，直至延时电路2的延时时间达到14毫秒，即场扫描出荧光屏中心区时，延时电路2的输出端变为“0”，与非门A输出端为“1”经过二极管VD2后使K点置“1”，延时电路3、4输入端为“1”，其输出端也为“1”，经过与非门B后，从L点向扫描聚焦电位控制器6输出“0”的“断开”信号，扫描聚焦电位控制器6即从O点向平面基色显像管VE的聚焦极输出高电位进行高聚焦电位扫描直至该场扫描结束。这样，使电子束在荧光屏中心区扫描时，其聚焦极为低电位；而在中心区外扫描时，其聚焦极为高电位。
上述本发明根据平面基色显像管电子束在荧光屏上扫描进出荧光屏中心区时，对聚焦极的电压进行的是位式调节，如果根据电子束扫描距离荧光屏中心的大小对聚焦极的电压进行比例调节，将可获得更清晰的效果。
Claims (4)
1.一种彩色投影机平面基色显像管的聚焦装置，包括平面基色显像管(VE)，其特征在于，它还包括：
——行场扫描聚焦调整器(5)，它接收场同步脉冲信号、行同步脉冲信号，并据此待平面基色显像管(VE)的电子束扫描进入荧光屏中心区时输出“接通”信号，而待平面基色显像管(VE)的电子束扫描出荧光屏中心区时输出“断开”信号；
——扫描聚焦电位控制器(6)，它的控制信号输入端与上述行场扫描聚焦调整器(5)的输出端相接，它的电压输入端接高电位聚焦电压，而输出端与所述平面基色显像管(VE)的聚焦极相接，该控制器在接到行场扫描聚焦调整器(5)输出的“接通”信号期间，向平面基色显像管(VE)的聚焦极输出低电位；在接到行场扫描聚焦调整器(5)输出的“断开”信号期间，向平面基色显像管(VE)的聚焦极输出高电位。
2.根据权利要求1所述的彩色投影机平面基色显像管的聚焦装置，其特征在于：所述行场扫描聚焦调整器(5)包括四个延时电路(1、2、3、4)、三个二极管(VD1、VD2、VD3)、三个与非门(A、B、C)、两个电阻(R1、R2)和三极管(V1)：
其中的第一、二个延时电路(1、2)的输入端相连，作为场同步脉冲信号的输入端，第一个延时电路(1)的输出端接第一个二极管(VD1)的正极，第二个延时电路(2)的输出端接第一个与非门(A)的输入端，该与非门(A)的输出端接第二个二极管(VD2)的正极，第三个二极管(VD3)的正极作为行同步脉冲信号的输入端，上述三个二极管(VD1、VD2、VD3)的负极相连并与第三、四个延时电路(3、4)的输入端相接，第三个延时电路(3)的输出端接第二个与非门(B)的输入端、该与非门(B)的输出端连接第一个电阻(R1)，该电阻(R1)的另一端与所述三极管(V1)的集电极相接作为本行场扫描聚焦调整器(5)的输出端，该三极管(V1)的发射极接于低电位点上，第四个延时电路(4)的输出端接第三个与非门(C)的输入端、该与非门(C)的输出端接第二个电阻(R2)，该电阻(R2)的另一端与三极管(V1)的基极连接。
3.根据权利要求2所述的彩色投影机平面基色显像管的聚焦装置，其特征在于：所述的四个延时电路(1、2、3、4)具有相同的电路结构，每一个延时电路包含一个与非门(D)，该与非门(D)的输入端作为延时电路的输入端，该与非门(D)的输出端接一个二极管(VD4)的负极、该二极管(VD4)的正极接在一个串联在电源与地之间的电阻(R3)、电容(C)支路的中间接点上，该接点与另一个与非门(E)的输入端相接，该与非门(E)的输出端为延时电路的输出端。
4.根据权利要求2或3所述的彩色投影机平面基色显像管的聚焦装置，其特征在于：所述的第一个延时电路(1)的延时时间h1是2-5毫秒；第二个延时电路(2)的延时时间h2是13-16毫秒；第三个延时电路(3)的延时时间h3是6-18微秒；第四个延时电路(4)的延时时间h4是34-46微秒。
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