CN1128404A - 具有减少主要及次要莫尔条纹的彩色显像管 - Google Patents

Abstract

一种在多重标准电视机中工作的彩色显像管(10)，包括显象屏(22)、阴罩(24)及产生三条电子束(28)的电子枪(26)。屏幕包括在第一方向中延伸之磷线。电子束在第一、二方向受偏转，第二方向大至垂直第一方向和磷线两者。阴罩有伸长的缝隙状孔(36)，大致对齐成行平行磷线。各行的邻孔被阴罩中的系杆分离，且在第一方向中成一行的系杆和邻接行的系杆形成偏罩，改进包括隔行的系杆位于大致对第二方向成大约2°角θ的直线(37)上。

Description

具有减少主要及次要莫尔条纹的彩色显像管

本发明涉及一种彩色显像管，它具有成行对齐的缝隙状开孔的阴罩，各列开孔以阴罩中的系杆来分离；具体涉及一种彩色显像管，它可在多重标准电视接收机中工作，具有减少在显像管整个屏幕上一次及二次莫尔波纹的系杆装置的阴罩。

今日所使用的多数彩色显像管，具有线屏幕、及包括缝隙状开孔的阴罩。这些开孔成行对齐，而各行中邻接的开孔相互以罩的连接板或系杆来分离。当阴罩形成稍微平行显像管显像面板内部轮廓的圆顶状外形时，保持该阴罩的一体性，此种系杆的作用是很重要的。一行中的系杆和直接相邻行的系杆在行(垂直方向)的纵向偏置。当电子束撞击阴罩时，阴罩阻挡部分电子束，因此直接在系杆后的屏幕上产生阴影。

当电子束重覆在垂直该缝隙行(水平方向)的方向扫描时，其在屏幕上产生一系列的亮暗水平线。该亮暗水平线和该系杆所形成阴影相互作用，造成较亮及较暗区，其在屏幕上产生波纹图型，称为莫尔波纹(moire)图型。此一图型严重伤害屏幕上所显示像的影像质量。利用傅利叶(Fourier)分析及几何分析阴罩显像管的波纹图型，显示出波纹的可视性主要视该波纹图型的振幅及间距而定。波纹幅度视垂直光点大小及系杆宽度而定。波纹间距视系杆对齐的周期重复性及扫描线周期间的干扰而定。

最好选择一阴罩系杆间隔及大小，将电视机所使用任何扫描状况的波纹图型减到最小。由一种模式至多种标准电视机的工业改变，使得该选择复杂，因此必需达成某种妥协而在全部多种标准模态获得可接受莫尔波纹。目前所使用两种扫描状况，是交错扫描及非交错扫描。下表表示开发本发明所考虑的标准(交错及非交错)。

标准    过扫描    可见扫描线    可见扫描线

                   PAL/SECAM       NTSC

4/3     107％       537(268)      453(227)<4/3>    119％       483(241)《4/3》   137％       420(210)      359(180)16/9     75％        716(358)<16/9>    83％        647(324)

表中，4/3及16/9表示屏幕的水平对垂直宽高比。标示过扫描的第二行，表示4/3标准传输的垂直过扫描量及16/9标准传输的垂直扫描量。 16/9标准中，在水平方向中有相应的过扫描量，以得到16/9的比例。第三行表示在标准PAL/SECAM传输中可见扫描线数，而第四行表示在标准NTSC传输中可见扫描线数。例如，具有625条扫描线及107％(百分之一百零七)过扫描的PAL传输中，在屏幕上有537条可见扫描线。标准<4/3>及《4/3》分别相对两个119％及137放大的可调大小的模态。因为放大，所以屏幕上观察到的扫描线数较少。同样地，<16/9>是16/9标准的放大模态。括号中的数字表示非交错模态。实际电视机中，用于电传通讯传输所考虑的模态，对PAL制仅为268条扫描线，而NTSC为227条，但是，对莫尔条纹的计算来说考虑非交错模态来计算出电视机中会产生一些波纹的不适当交错的的可能性，是很有用的。

许多技术资料已有提议来减小波纹问题。其大部份的技术涉及诸如以修正电子枪及偏转轭，来调整屏幕上电子束斑点，垂直尺寸、或重新排列阴罩的系杆位置，来减少电子束扫描线和系杆阴影差拍或交互作用的可能性。1988年6月14日颁给Barten的美国专利第4,751,425号说明一种阴罩，其中系杆定位在对水平偏转方向成3至8度角的直线上。虽然诸如Barten所说明的技术，在过去已成功地获得一些波纹的减少，但是其专注在修正一次波纹间距，而没有考虑当系杆线斜度引入时所发生的二次波纹间距。因此，仍然有需要考虑二次波纹间距的改良波纹减少技术。这种改良技术对高分辨电视所要求的更新更高质量彩色影像管尤其需要。例如，随着电子枪品质改进符合更高分辨电视的需要，此种改良电子枪在屏幕上产生更小电子束光点。电子束光点尺寸的减小，在屏幕上产生可见的更锐利扫描线，其和系杆阴影相互作用而且增加波纹图型可见性的问题。

根据本发明的改良型彩色影像管，包括一显像屏幕、一阴罩、及一用于产生及投射三条电子束通过阴罩而到达屏幕的电子枪。该屏幕包括在第一方向中延伸的磷线。电子束受到第一方向及大致垂直第一方向和磷线之第二方向的偏转作用。该阴罩包括大致平行磷线且成行对齐的伸长缝隙状开孔。各行中邻接的开孔相互以阴罩的系杆来分离，而且成一行的系杆在第一方向中与邻接行的系杆偏置。该改进处包括：成交错行的系杆位于对第二方向成约2度角的大致直线上。

附图中：

图1是本发明实施例彩色显像管的轴向剖面侧视图；

图2是图1显像管面板的后平面图；

图3是图1显像管阴罩一小部分的放大图示。

图4是表示图1显像管屏幕的几个角度关系的局部图示；

图5是表示列斜度上的一次波纹间距对可见扫描线的关系的图表；

图6是表示在列斜度上的二次波纹间距对可见扫描线的关系的图表；

图7是表示本发明实施例用于改良型阴罩的一次波纹间距对可见扫描线的图表；及

图8是表示本发明实施例用于改良型阴罩的二次波纹间距对可见扫描线的图表。

图1表示一长方形彩色显像管10，其具有一包括长方形面板12、及一由长方形漏斗部15和所连接的管状颈部14组成的玻壳(envelope)11。该漏斗部15具有内导电涂层(未显示)，该涂层自阴极钮16延伸到颈部14。面板12包括一显像面板18及一周边凸缘或侧壁20，该侧壁20以玻璃粉17与漏斗部15密封。三色磷屏幕22安置在显像面板18的内表面。屏幕22是具有磷线排列成三线一组的线屏幕，各三线一组包括三色中每一色磷线。多孔彩色选择电极或阴罩，以传统装置可移动地组装，而对屏幕22形成预定间隔关系。图1虚线示意所示的电子枪26，其组装在颈部14内中心处，产生且导引三条电子束28沿着会聚路径通过阴罩24到达屏幕22。

图1显像管的设计配合一外部磁性偏转轭来使用，诸如在漏斗部与颈部接合处附近的轭30。当启动时，该轭30使得三条电子束28受到磁场影响，造成电子束在屏幕22的长方形光栅中水平及垂直地扫描。偏转的起始平面(零偏转处)约在轭30的中心处。因为散射场，影像管偏转区自轭30轴向延伸到电子枪26之区域内。为简化起见，在图1没有显示偏转区中偏转电子束路径之实际曲率。

阴罩也是包括周边框34的面罩框组合体32的一部分。面罩框组合体32在图1中所示，是定位在面板12内。阴罩24包括一曲线开孔部25、一包围该开孔部25的无穿孔边界部27、及一自边界部27弯回且自屏幕延伸的侧缘(裙)部29。阴罩24套筒式套在整个框架34内(如所示)，且该侧缘部29焊接到框架34。

图2及3详示阴罩24，具有二个长边及两个短边的一长方形周边。该阴罩24具有：一长轴X，其通过阴罩中心且平行长边；以及一短轴Y，其通过阴罩中心且平行短边。该阴罩包括成行对齐的伸长缝隙状开孔36，该开孔大致平行短轴Y。在每行中邻接的开孔36以阴罩系杆38来分离，而在一行中的系杆38间的间隔定义为阴罩上特定位置的系杆间距。

上述美国专利第4,751,425号说明，可以把阴罩系杆定位在与电子束扫描的水平方向成3至8度角的直线上达到减少莫尔条纹。该系杆角度确实减少一次波纹间距。此一次波纹间距P_M1可以下列方程式来计算： $P_{M1}=\frac{\frac{P_v\&CenterDot;s}{2}}{\sqrt{\frac{{P_v}^2}{4}{n}^2+s^2{m}^2-P_v\&CenterDot;\mathrm{sm}\&CenterDot;\mathrm{nCos}}}----\left(1\right)$ 其中：P_v是垂直阴罩间距，s是扫描线间隔，是系杆线倾斜角度，n是扫描线频谱之谐波(即：一次、二次、三次等)，而m是阴罩垂直间距频谱的谐波(即：一次或二次)。图3所示是负系杆斜度角，而图4所示是正系杆斜度角θ。图4是显像管10屏幕22的一小部分，其显示红-绿-蓝磷线三线一组受到通过罩开孔36的电子束激励。图4中短的水平线是阴罩24中的系杆38产生的阴影。

图5是一次波纹间距对可见扫描线的图表，其表示产生在屏幕上具有0.68毫米垂直阴罩间距(P_v)的阴罩波纹的二个谐滤。该图表具有标示0度至6度的7组曲线。这些曲线表示沿系杆列的直线与电子束偏转水平方向间所形成的角度，其如上述美国专利第4,751,425号所述。由图表可看出，在任一谐波处一次波纹间距减少是因为系杆列斜度增加。然而，系杆列斜度产生另一种波纹称为二次波纹。二次波纹是因为扫描线与系杆对齐对角构造间的干涉所造成。该二次波纹特在在于一角度，其可利用下列方程式自阴罩水平及垂直间距来判定； $\&PlusMinus;\mathrm{\&Phi;}=\mathrm{ArcTan}\frac{\frac{P_v}{2}\&PlusMinus;P_H\mathrm{Tan}}{P_H}------\left(2\right)$ 其中±Φ是由系杆斜度角θ所产生(分别是反时钟及顺时钟)的二次系杆斜度，P_v是垂直阴罩间距，P_H是水平阴罩间距。图4所示是二次系杆斜度+Φ及-Φ、及系杆斜度角θ。

较小的两个斜度角决定二次波纹，该波纹在被聚焦而减小了光点尺寸的屏幕边上是很顽固的。该二次波纹间距P_M2可以下列方程式来计算： $P_{M2}=\frac{P_v\&CenterDot;s}{\sqrt{{P_v}^2{n}^2+s^2{m}^2-2P_v\&CenterDot;\mathrm{sm}\&CenterDot;\mathrm{nCos}}}-----\left(3\right)$ 图6是二次波纹间距对可见扫描线的图表，其表示促成二次波纹的两个谐波。该图表具有7组曲线，也表示系杆列对偏转水平方向的斜度角。自图6图表可见，二次波纹间距增加是因为斜度角增加，和一次波纹间距的作用相反。

已发现二次波纹间距比一次波纹间距更易可见。这是因为沿着水平扫描线时，系杆沿著对角线(在角度Φ处)没有交错移位。因此，为获得相同视觉结果，二次波纹间距需要比一次波纹间距减少的较小。不同于传统技术所建议的3至8度的系杆列斜度，本发明者发现，可以约2度的系杆斜度获得改良视觉结果。在2度时，虽然一次波纹比在3度时高，但在该角度时一次波纹间距比二次波纹间距较不明显。更进一步，在2度时，二次波纹接近人类眼睛解分辨率的极限。

图7是表示根据本发明构造的阴罩的一次波纹间距对可见扫描线数图表。本图表中，垂直阴罩间距P_v是0.635毫米，而系杆斜度角θ是2度。图表中没有表示一次谐波因为阴罩中邻接行的系杆实际以从行到行的P_v/2来交错。因此，该阴罩频谱行为好像垂直间距是P_v/2，产生一允许多于1200可见扫描线的s＝P_v/2的谐波峰值。图7实线是二次谐波，而其他谐波以各种断线表示。

图8表示根据本发明构造的阴罩的一次波纹间距对可见扫描线数图表。本图表中，垂直阴罩间距P_v是063 5毫米，而系杆斜度角θ是2度。图8实线是一次谐波，而其他谐波是以各种断线表示。

根据本发明的方法，考虑许多因素，包括对于一平面阴罩所需要的系杆间距的计算。第一，自显像屏幕前一段距离观看，对于已知扫描线间距，在数个分离区处计算所需要系杆阴影位置。这些所需要的系杆阴影位置，是对每个分立区中产生的波纹的近于最佳妥协的位置。其次，考虑在各分立区处电子束偏转角度，来决定相应屏幕上的系杆阴影，然后，考虑各分立区中阴罩对屏幕的间隔，决定在成形的外形阴罩上对应的系杆间距。然后，通过减去阴罩成形步骤所造成的拉伸来计算未成形的平面罩上的系杆间距。此拉伸是由形成开孔阴罩上分立区处垂直间距实际量度、以及将该量度和成形前对平面罩上所做量度进行比较来判定的。该判定可包括数个迭代步骤。一旦获得拉伸量度，则该结果以“最小平方”选配来使其平滑。最后，在平面罩系杆上进行“最小平方”选配。该选配的评定产生用于任何X、Y位置的平面罩系杆位置。

Claims (1)

1.一种彩色显像管(10)，包括：一显像屏幕(22)、一阴罩(24)及一用于产生及投射三条电子束通过所述阴罩而到达所述屏幕的电子枪(26)；所述屏幕包括在第一方向延伸的磷线，所述电子束在所述第一方向、及大致垂直该第一方向和该磷线的第二方向上受到偏转作用；所述阴罩包括成行对齐的且大致平行所述磷线的伸长缝隙状开孔(36)，在每行中邻接开孔以阴罩的系杆(38)来相互分离，而且在一行中的系杆在所述第一方向上与邻接行的系杆形成偏置，其特征在于：

所述成交错行的系杆(38)，安置在相对所述第二方向形成约2度角(θ)的大致直线(37)上。

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