CN1650389A - 用于聚焦栅极的动态聚焦电压 - Google Patents

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Abstract

一种动态聚焦电压发生器被提供给视频显示器的阴极射线管的张力聚焦栅极。该张力聚焦栅极包括一定距离间隔的绞合线和与绞合线分隔开的并以一定距离间隔的交义导线。频率为水平偏转频率的同步信号用来产生动态聚焦电压分量，该动态聚焦电压分量根据所述阴极射线管的屏幕上的电子束的位置而改变。频率为垂直偏转频率的同步信号用来产生动态聚焦电压分量，该动态聚焦电压分量根据所述阴极射线管的屏幕上的电子束的位置而改变。时变电压分量与直流电压分量相结合，用来在绞合线和交叉导线中产生动态聚焦电压。

Description

用于聚焦栅极的动态聚焦电压
相关申请的相互参照
这是一个非临时申请，该申请要求于2002年4月4日提交的临时申请序列号为60/369,920的申请的权益。
本发明通常涉及将聚焦电压应用于彩色显像管或一个阴极射线管(CRT)的聚焦栅极的导体。
发明背景
彩色显像管包括一个用于形成三个电子束并将其定位到显像管的屏幕上的电子枪。该屏幕位于显像管的荧光屏的内表面，并由一排发射三种不同颜色的荧光体元件组成。一个多孔障板或一个遮光板插入电子枪和屏幕之间，用来允许每个电子束仅仅击穿与该电子束有关的荧光体元件。该遮光板是一个金属薄片(比如钢片)，其轮廓与显像管荧光屏的内表面大致平行。该遮光板可以是圆盖形的或者被拉伸的。
一种称做张力聚焦栅极的张力栅极包括两组导电元件，该两组元件相互垂直并被绝缘体分隔。通常，在张力聚焦栅极中，垂直的一组导线或者绞合线被拉伸，有时被称为交叉线的一组水平导体元件位于绞合线上。分别给该组交叉导线和该组绞合线施加不同的电压。聚焦电压在聚焦栅极的每个孔内产生一个四极调焦透镜，该聚焦电压是施加到交叉导线上的电压和施加到绞合线上的电压之间的差值。该蔽光孔是矩形的并形成在邻近的垂直绞合线和邻近的水平交叉线之间。
典型地，当电子束从CRT的中心向边缘扫过时，沿电子束轨迹测量的聚焦栅极和屏幕之间的距离增加。如果聚焦电压差被选择为满足屏幕中心的需求，那么沿着电子束轨迹的栅极至屏幕的间距的变化可能将导致电子束在屏幕的边缘过聚焦。例如，在具有27英寸屏幕和110度的CRT中，在屏幕中心产生一个可接受的聚束光点的聚焦电压差可能与屏幕边缘所需的聚焦电压差有30％的偏差。避免在聚焦时的上述偏差值可能是人们非常渴望的。
在实现本发明的特点中，聚焦电压差以水平变化率而改变，该水平变化率的幅度以垂直变化率来调制。因此，有利的是，能防止电子束的过聚焦。
发明概要
体现了本发明的特点的一种用于视屏显示装置的阴极射线管的张力聚焦栅极的聚焦电压发生器，该张力聚焦栅极具有以一定距离间隔开的第一多条绞合线和与绞合线分隔开的并且以一定距离间隔开的第二多条交叉导线。提供了具有与偏转频率相关的一定频率的第一信号的信号源。一种响应于用于产生动态聚焦电压的第一信号的波形发生器，该动态聚焦电压根据阴极射线管屏幕上的电子束的位置而改变，并在绞合线和交叉导线之间产生。
附图的简要描述
图1是示出了彩色显像管轴向截面的局部侧视图，该彩色显像管包括一个张力聚焦栅极组件；
图2是图1的张力聚焦栅极组件的一个透视图；以及
图3是体现了本发明的特点的电源的一个方框图，该电源用于产生与图1所示的张力聚焦栅极组件耦合的动态聚焦电压。
发明详细描述
图1示出了一个具有玻璃罩12的阴极射线管10。一个矩形板14和一个管状的颈部16通过矩形漏斗18连接。漏斗18具有一个内部的导电涂层(未示出)，该涂层从一个阳极按钮20延伸到颈部16。矩形板14包括一个可视荧光屏22和一个通过玻璃熔块26密封到漏斗18上的外围凸边或者侧壁24。一个三色荧光屏28通过荧光屏22的一个内表面而被承载。屏幕28是一个具有三个一组布置的荧光线的线屏，每组包括下面三种颜色中的一种的荧光线(发红光，发绿光和发蓝光的荧光线，R，G和B)。张力聚焦栅极30可拆卸地安装在与屏幕28相关的预定间隔内。一个电子枪32(图中虚线示出)集中安装在颈部16内。电子枪32产生三条在一条直线上的红，绿和蓝电子束(未示出)，这三条电子束通过栅30到屏幕28沿着汇聚的轨迹形成一个中心束和两个边侧束。
偏转线圈34安装在漏斗上。偏转线圈34包括一个水平偏转绕组(未示出)，用于以例如接近15,724Hz的水平频率Fh传导水平偏转电流(未示出)，以及一个垂直偏移绕组(未示出)，用于以比如60Hz的垂直频率Fv传导垂直偏转电流(未示出)。偏转线圈34使这三束电子束受磁场作用，该磁场引起电子束在屏幕28上的矩形光栅中水平和垂直地扫描。
在偏转线圈34中，在水平方向X发生快速扫描，在垂直方向Y发生慢速扫描。尽管如此，本发明同样适用于其中快速扫描发生在垂直方向Y，慢速扫描发生在水平方向X的实施例(未示出)。
张力栅30在图2中更加详细地描述。图1和图2中类似的符号和数字表示同样的内容或功能块。图2的张力栅30包括两个长侧边36和38以及两个短侧边40和42。栅极30的两个长侧边36和38与图1的显像管10的水平主轴X平行。
图2的张力栅30包括两组导体：与中央次轴线y平行并且相互平行的绞合线44；以及与中央主轴x平行并且相互平行的交叉导线46。绞合线44是垂直延伸的扁平带，绞合线具有约千分之12寸的宽度，接近千分之2寸的厚度和0.91mm的间隔或节距。交叉导线46具有一个圆的横截面，约千分之1寸的直径，并且交叉导线水平地延伸并具有一个千分之16寸的间隔或节距。绞合线44和交叉导线46在图1中的Z轴的方向，以众所周知的方式(未示出)被合适的绝缘体彼此分隔开。绞合线44和交叉导线46在Z轴方向上具有大约例如0.675英寸的间隔。这样的结构的一个例子在Nosker等人的题目是UNIAXIAL TENSION FOCUSMASK FOR A COLOR CRT WITH ELECTRICAL CONNECTION MEANS(用于具有电连接装置的彩色CRT单轴张力聚焦栅极)(Nosker et al.，Patent)的美国专利NO.5646478中公开。
绞合线44通过第一导电层(未示出)，电连接到图1的电极20上，其中第一导电层形成在CRT10的玻璃内表面上。电极20的图2的电压V20被施加给每条绞合线44。同样地，交叉导线46通过第二导体(未示出)，电连接到图1的电极21上其中第二导体形成在CRT10的玻璃内表面上。电极21的图2的电压V21被施加给每条交叉导线46。这种结构的例子在Nosker等人的专利中示出。
类似于例如在Stanley Bloom的名称是CRT
WITH QUADRUPOLAR-FOCUSING COLOR-SELECTION STRUCTURE(具有四极聚焦颜色选择结构的阴极射线管)的美国专利No.4,464,601中所说明的方法，电压V20和V21在例如孔径72的每个孔径中形成静电四极聚焦透镜。每个孔径72由邻近的交叉导线对46和邻近的绞合结对44界定。
图3是体现了本发明的特点的电源100的一个框图，该电源用于产生连接到图2的交叉导线46的动态聚焦电压V21。高压电源101产生在恒定电平的聚焦电压V20，该电压连接到图2的绞合线44。图1、2和3中类似的符号和数字表示同样的内容或功能块。
具有类似于传统的水平偏转电路输出级(未示出)的结构的高压电源101包括一个回扫变压器T1，一个整流器D1和一个滤波电容器C1，用于在如30KV高压时产生在端子20处形成的直流(DC)电压V20。传统低压电源102产生一个交流(AC)电压(未示出)，该交流电压通过变压器T2变压器耦合到整流器D2上，用于在滤波电容器C2中产生一个恒定直流电压VDC。电压VDC是加有电压V20的总和并连接到变压器T3的绕组T3a的端子T3a1上，用来提供电压V21的一个直流DC电压分量。
分别具有周期H和V的周期水平同步信号Hs和周期垂直同步信号Vs从信号源(未示出)分别连接到到输入端子104a和103a。信号Hs和Vs的信号源(未示出)可以是传统的并可以包括一个视频显示器的一个同步信号分离器，该同步信号分离器将信号Hs和Vs从输入的合成视频信号中分离出来。所分离的同步信号Hs和Vs可能彼此时移。
信号Vs连接到波形发生器103。发生器103从信号Vs在频率等于垂直频率Fv时产生一个全波整流正弦波103b。信号Hs连接到波形发生器104。发生器104从信号Hs在频率等于水平频率Fh时产生一个全波整流正弦波104b。信号103b和104b在乘法器或者调制器105中复合并通过变压器T3变压器耦合以产生一个电压V21的变压器耦合动态聚焦电压分量VDF。变压器T3和T2分别从高压V20隔离调制器105和电源102。动态聚焦电压分量VDF在水平频率Fh时是全波整流正弦波信号，该信号具有以全波整流正弦波方式以频率Fv变化的峰值幅度。
当图1的电子束EB在图1的扫描线200的水平中心时，也就是位于屏幕28的垂直中心时，图3的电压VDC和VDF的总和的峰值被选择为一个最大值，例如，850V。另一方面，当电子束EB在屏幕28的四个角中任意一角时，比如在图1的扫描线201的边缘(在屏幕28的顶部)和在扫描线203的边缘(在屏幕28的底部)时，图3的电压VDC和VDF的总和的峰值为一个最小值，例如，580V。
在每条水平线中，例如，在图1的扫描线200中，图3的电压VDC和VDF的总和的峰值在图1的扫描线200的水平中心点(未示出)处为最大值，在扫描线200的每个右侧或者左侧末端(未示出)为最小值。因此，图3的电压V21和V20之间的差值在X轴或者Y轴的方向，随着图1的电子束EB从屏幕28中心离开而减少。另一方面，图3的电压V21和V20之间的差值在X轴或者Y轴的方向，随着图1的电子束EB朝屏幕28中心方向移动而增加。电压V21和V20之间的差值由图2的张力栅极30的几何结构决定，参考以上所述。应当理解，如果张力栅极30的不同的几何结构被选择，电压V21和V20之间的差值可能不同。
与图3中所描述的布置类似的动态聚焦电压的布置能应用于其中能实现移位扫描的实施例(未示出)中。例如，在Krijn，等人的题目为“Transposed Scanning：TheWay to Realize Super Slim CRTs(移位扫描：实现特微小的阴极射线管的方法)”的2001年6月出版的SID文摘中描述的移位扫描。在Doyle等人的名称为PICUTURE DISPLAY DEVICE USING SCAN DIRECTION TRANSPOSITION(使用扫描定向移位的图像显示装置)的美国专利No.4,989,092中也描述了移位扫描。

Claims (5)

1.一种用于视频显示装置的阴极射线管的张力聚焦栅极的聚焦电压发生器，该张力聚焦栅极具有以一定距离间隔的第一多条绞合线和与绞合线分隔开的并且以一定距离间隔的第二多条交叉导线，该聚焦电压发生器包括：
一定频率的第一信号源，该频率与偏转频率相关；以及
响应用来产生动态聚焦电压的所述第一信号的波形发生器，该动态聚焦电压根据所述阴极射线管的屏幕上的电子束的位置改变，并在所述绞合线和交叉线之间产生。
2.如权利要求1所述的聚焦电压发生器，其中，在每个瞬间，所述动态聚焦电压与所述每条绞合线和所述每条交叉线之间的电压相同。
3.如权利要求1所述的聚焦电压发生器，其中所述动态聚焦电压包括一个直流电压分量。
4.如权利要求1所述的聚焦电压发生器，其中所述动态聚焦电压包括一个频率为与水平偏转频率相关的频率的电压分量，和一个频率为与垂直偏转频率相关的频率的电压分量。
5.如权利要求1所述的聚焦电压发生器，其中所述波形发生器包括一个全波整流正弦波发生器，具有水平偏移频率和垂直偏移频率中的一个频率。
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