专利名称：阴极射线管显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括阴极射线管(CRT)的显示装置。
图9表示以往的CRT显示装置。该图中，18是CRT，2是阴极，3是G1电极，4是G2电极，6是G3电极，7是阳极，9是视频电路，12是回扫变压器(FBT)，13是阳极电流测定电路，14是电阻，15是电容器，19是可变电阻。G1电极3、G2电极4、G3电极6配置于电子枪内，从阴极2拉出电子，这些电极为进行预聚焦等的圆筒状电极。为了简化省略了对配置在G3电极之后的聚焦电极等的说明。
说明图9装置的工作。图像信号在视频电路9中被放大，然后提供给阴极2。在阳极7上施加用FBT12升压的高压。在G2电极4上施加用电阻19对提供给阳极7的高压分压之后的电压。通过阳极电流测定电路13的电阻14对FBT12提供电流，并在此时对电容器15充电。根据流过电阻14的电流引起的电压降值，可测定阳极电流。把该电压降值提供给视频电路9。
用未图示的水平偏转输出电路生成水平回扫脉冲，然后用FBT12对其进行升压和整流，从而获得施加给阳极7的大约25kV的高压。由电阻19对该高压进行分压，获得施加给G2电极4的大约700V-1000V的电压。由于流过G2电极4的电流非常小，因而用于对高压分压的电阻19具有100MΩ左右的电阻。通过调节施加给G2电极4的电压来改变黑色电平，可进行荧光屏调整(粗截止调整)。
在CRT显示装置中，为了防止从阴极流向荧光屏的平均电子束电流超过允许值，通常，配置自动对比度限制(ACL)电路(称为自动亮度限制(ABL)电路)。由于阳极电流与电子束电流(以下称为束电流)成比例，因而测定流过FBT12的阳极电流，便可知束电流。测定的阳极电流值提供给ACL电路。设计出了各种测定阳极电流的电路，在图9的装置中，如上所述，由流过电阻14的电流引起的电压降的值可测定阳极电流。把该电压降值提供给包括前置放大器和画质校正电路等的视频电路9。视频电路9在阳极电流值超过允许值的情况下，通过使视频信号的放大率较小，可抑制供给阴极的视频信号的振幅。由此可降低对比度，抑制束电流。
近年来，提高CRT显示装置的亮度和清晰度的要求不断高涨，公开了如特开平11-224618号公报那样的顺应这种要求的高亮度和高清晰度的CRT(以下称为Hi-Gm管)。该Hi-Gm管的特征在于采用一种电子枪，该电子枪在G2电极和G3电极之间配置新的调制用的Gm电极。
图10表示用于Hi-Gm管的电子枪结构。该图中，20是G1电极，21是G2电极，22是G3电极，23是阴极，24是设置于阴极表面的电子发射物质，25是Gm电极。在G3电极之后配置的其它聚焦电极等的结构与以往的电子枪相同。
图11表示Hi-Gm管电子枪的阴极附近的电位分布。该图中，横轴表示距阴极面的距离(mm)，纵轴表示电位(V)，曲线26表示阴极附近旋转轴对称的电位分布状态。此外，用27标记的箭头表示距阴极面约0.5mm距离处的Gm电极25的存在范围。
Gm电极25的电位设定为约DC80V，有在Gm电极25的存在范围27内的电位最低的位置28。如果用虚线表示的阴极23的电位比该位置28的电位低，那么电子便通过位置28射向荧光屏，而如果阴极23的电位比位置28的电位高，则电子不能通过位置28，从而不流向荧光屏。
由图11的曲线可知，在阴极23与位置28之间，电子经常富集，并且，在Gm电极25之后的电位梯度为106(V/m)的数量级。这比阴极与G1电极之间的电位梯度大一位数左右。因此，电子通过Gm电极25之后，多数电子不受空间电荷的影响保持原样地射向荧光屏，流入荧光屏的电子束的强度由通过电位最低位置28的电子量决定。
由此，在上述Hi-Gm管中，阴极电位仅改变某一值时束电流的变化约为以往CRT的两倍。即，在Hi-Gm管中，束电流仅改变某一值所需的阴极电位的变化幅度可为以往的一半以下，此外，如果阴极电位的变化幅度相同，那么与以往的CRT相比，束电流的变化量可在两倍以上。因此，采用Hi-Gm管，可容易地按照高频视频信号，获得高亮度和高清晰度的显示装置。
图12是展示上述Hi-Gm管中阴极电压变化时各电流如何变化的曲线。在这些曲线中，29表示阴极电流，30是束电流，31是G2电极电流，32是Gm电极电流。这些曲线是G2电极电压为500V、Gm电极电压为80V时的曲线。由这些曲线可知，随着阴极电压降低，束电流增加，因而画面亮度提高，并且，由于施加给Gm电极的电压为80V，因而一旦阴极电压变为80V以下，束电流就开始流动。此外，由这些曲线可知，在Hi-Gm管中，Gm电极电流和G2电极电流随束电流的增大而增加。
在采用上述Hi-Gm管的显示装置中，与采用普通电子枪的CRT显示装置相比，如果与阴极电压的变化幅度相同，那么束电流的变化量就为两倍以上，过大束电流流动的可能性相应地增加。如果过大束电流连续流动，那么由于发射不良等产生，CRT寿命变短，因而在采用Hi-Gm管的显示装置中束电流的控制变得比以往更重要。考虑到Hi-Gm管的上述特性，本发明的目的在于提供配有防止过大束电流的新装置的CRT显示装置。
如方案1所述的发明，提供一种CRT显示装置，该CRT显示装置包括具有电子枪的CRT，在该电子枪中，顺序配置阴极、用于从该阴极引出电子的G1电极、G2电极、G3电极，并且在该G2电极与G3电极之间还配置调制用的Gm电极，其特征在于，所述CRT显示装置配有电流测定装置和控制装置，该电流测定装置测定所述Gm电极上流动的电流、所述G2电极上流动的电流、以及所述CRT的阳极上流动的电流中的任一个，按照该电流测定装置测定的电流值，控制装置控制在所述Gm电极上施加的电压值。
如方案2所述的发明，提供一种CRT显示装置，该CRT显示装置包括具有电子枪的CRT，在该电子枪中，顺序配置阴极、用于从该阴极引出电子的G1电极、G2电极、G3电极，并且在该G2电极与G3电极之间还配置调制用的Gm电极，其特征在于，所述CRT显示装置配有电流测定装置和控制装置，该电流测定装置测定所述Gm电极上流动的电流、所述G2电极上流动的电流、以及所述CRT的阳极上流动的电流中的任一个，按照该电流测定装置测定的电流值，控制装置控制在所述G2电极上施加的电压值。
如方案3所述的发明，提供一种CRT显示装置，该CRT显示装置包括具有电子枪的CRT和视频电路，在该电子枪中，顺序配置阴极、用于从该阴极引出电子的G1电极、G2电极、G3电极，并且在该G2电极与G3电极之间还配置调制用的Gm电极，所述视频电路把具有相应于供给的控制信号振幅的视频信号提供给所述阴极，其特征在于，所述CRT显示装置配有电流测定装置，该电流测定装置测定所述Gm电极上流动的电流、所述G2电极上流动的电流、以及所述CRT的阳极上流动的电流中的任一个，把该测定的值作为所述控制信号提供给所述视频电路。
图1是展示本发明CRT显示装置的实施例1的结构的方框图。
图2是展示本发明CRT显示装置的实施例2的结构的方框图。
图3是展示本发明CRT显示装置的实施例3的结构的方框图。
图4是展示本发明CRT显示装置的实施例4的结构的方框图。
图5是展示本发明CRT显示装置的实施例5的结构的方框图。
图6是展示本发明CRT显示装置的实施例6的结构的方框图。
图7是展示本发明CRT显示装置的实施例7的结构的方框图。
图8是展示本发明CRT显示装置的实施例8的结构的方框图。
图9是展示以往的CRT显示装置结构的方框图。
图10是Hi-Gm管电子枪的阴极附近结构的说明图。
图11是说明Hi-Gm管电子枪内的电位分布的曲线图。
图12是展示Hi-Gm管阴极电压与各电流之间关系的曲线图。
以下，根据展示其实施例的附图具体说明本发明。
图像信号12在视频电路9中被反向放大，然后提供给阴极2。Gm电极电压源是生成施加给Gm电极5的电压的电压源。Gm电极电流测定电路11测定Gm电极5上流动的电流，把其值提供给Gm电极电压源10。在实施例1中，例如，在G1电极3上施加0V，G2电极4上施加500V，G3电极上施加5.5kV，Gm电极上施加80V，阳极6上施加25kV的高压。
如参照图12的说明，束电流和Gm电极电流成比例关系，在实施例1中利用该特性，测定Gm电极电流，于是进行束电流的测定。
在Gm电极电流的测定值超过允许值的情况下，Gm电极电压源10根据该值使输出电压降低，即施加给Gm电极的电压降低。施加给Gm电极5的电压规定CRT画面开始发光之点的阴极电压，一旦阴极电压低于Gm电极电压，那么电子束便流向荧光屏，使画面开始发光。因此，在Gm电极电压低的情况下，对于阴极电压来说，画面开始发光点的电压降低，从而可抑制束电流。
在上述实施例1中，由于不是通过测定阳极电流来测定束电流，而是测定来自输出电压在100V以下和输出电流在1mA以下的Gm电极电压源10的在Gm电极5上流动的电流，因而用简单的电路便可容易地测定束电流。可用各种各样的方法来测定在Gm电极上流动的电流，例如，把与Gm电极串联连接的电阻的电压降值作为电压值可进行该测定。
在Gm电极电流测定值超过允许值的情况下，视频电路9根据该值使放大器的增益减小，使供给阴极的视频信号的振幅较小，从而降低亮度。由此抑制束电流。并且，如果在Gm电极电流测定电路11的输出端设置积分电路，那么将抑制平均束电流，但由于不怎么抑制对应于画面上高亮度的小面积部分的束电流的高频成分，因而可获得足够的峰值亮度，获得视频图像等的动画图像中的迅速动作的图像。
在以往的CRT显示装置和TV等中，通常测定阳极电流，把其测定结果提供给视频电路的对比度控制电路，在上述实施例2中，测定Gm电极电流，把该测定结果提供给视频电路的对比度控制电路。在这样的实施例2中，由于利用通常配备于视频电路的对比度控制电路控制束电流，因而可降低制造成本。此外，与实施例1同样，由于不通过测定阳极电流来测定束电流，而测定从输出电压为100V以下且输出电流为1mA以下的Gm电极电压源10流入Gm电极5的电流，因而可以用简单的电路容易地测定束电流。
在Hi-Gm管中，阳极电流伴随束电流的增大而增加。在实施例3中，通过测定阳极电流，根据其测定结果，控制Gm电极电压源10的输出电压，从而防止过大束电流流动。如已说明的那样，根据阳极电流测定电路13的电阻14上流动的电流引起的电压降值，测定阳极电流，从而可测定束电流。
在阳极电流测定值超过允许值的情况下，Gm电极电压源10根据该值输出电压，也就是说，使施加给Gm电极5的电压降低。如所述，Gm电极电压规定画面开始发光点的阴极电压，一旦阴极电压低于Gm电极5的电压时，电子束使流向荧光屏画面开始发光。因此，在Gm电极电压降低的情况下，对于阴极电压来说降低了画面开始发光点的电压，可控制束电流。这样通过按照阳极电流值控制施加给Gm电极的电压，可防止过大的束电流流动。在CRT显示装置中测定阳极电流，是以往测定束电流的经常用的方法，并且容易引入该方法。
如参照图12说明的那样，在Hi-Gm管中，一旦束电流增加，那么Gm电极电流与其成比例地增加，因而通过测定Gm电极电流可测定束电流。
在配备普通CRT的显示装置中，通过调整施加给G2电极的电压，进行称为荧光屏调整的对于阴极电压的画面开始发光点的截止调整的粗调整(通常截止调整调整阴极偏置电压)。在普通的CRT中，通过降低G2电极电压，可降低与阴极电压的相对电位差，因而可减少束电流，但黑色电平也降低。而在Hi-Gm管中，一旦降低了G2电极电压，那么与阴极电压的相对电位差减小，束电流减少，但由于画面开始发光点由Gm电极的电压决定，因而只要G2电极电压降下降的幅度不那么大，黑色电平就不会改变。因此，Hi-Gm管中，使G2电极电压降低，黑色电平也不会改变，从而可抑制束电流。
即，在实施例4中，在Gm电极电流测定值超过允许值的情况下，G2电极电压源16根据该值输出电压，也就是说，使施加给G2电极的电压降低。由此不改变黑色电平就可防止流动过大的束电流。
如参照图12说明的那样，在Hi-Gm管中，当阴极电压降低时，G2电极电流随着束电流增大而增加。实施例5中，利用该特性，通过测定G2电极电流可测定束电流。
即，实施例5中，在G2电极电流测定值超过允许值的情况下，G2电极电压源16根据该值输出电压，也就是说，使施加给G2电极4的电压降低。如实施例4中说明的那样，在Hi-Gm管中，通过降低G2电极电压可减小束电流，只要G2电极电压值的降低幅度不那样大，黑色电压就不会改变。因此，通过降低施加给G2电极4的电压，不改变黑色电平就可抑制束电流。
实施例6与实施例5同样，利用Hi-Gm管中，当阴极电压降低时，G2电极电流随着束电流增大而增加的特性，通过测定G2电极电流可测定束电流。
在G2电极电流测定值超过允许值的情况下，视频电路9根据该值减少放大器的增益，减小供给阴极的视频信号的振幅，降低亮度。由此抑制束电流。并且，如果在G2电极电流测定电路17的输出端设置积分电路，那么将抑制平均束电流，但由于不怎么抑制对应于画面上高亮度的小面积部分的束电流的高频成分，因而可获得足够的峰值亮度，获得视频图像等的动画图像中迅速动作的某一图像。
在阳极电流测定值超过允许值的情况下，G2电极电压源16根据该值输出电压，也就是说，使施加给G2电极4的电压降低。如实施例4中所述那样，在Hi-Gm管中，通过降低了G2电极电压，可使束电流减少，只要G2电极电压降下降的幅度不那么大，黑色电平就不会改变。因此，Hi-Gm管中，通过降低在G2电极4上施加的电压，黑色电平不会改变，而可抑制束电流。
Gm电极电压源10是生成施加给Gm电极的电压的电压源，可根据从G2电极电流测定电路17供给的电流值改变其输出电压。在G2电极电流测定值超过允许值的情况下，Gm电极电压源10根据该值输出电压，也就是说，使施加给Gm电极5的电压降低。
如所述，Gm电极的电压规定画面开始发光之点的阴极电压，一旦阴极电压低于Gm电极电压，那么电子束便流向荧光屏，画面开始发光。在Gm电极电压低的情况下，对于阴极电压来说，画面开始发光点的电压降低，从而可抑制束电流。通过根据这样的G2电极电流值控制施加给Gm电极的电压，可防止过大的束电流流动。
按照方案1所述的发明，通过测定分别与束电流成比例且流入Gm电极的电流、流入G2电极的电流、以及流入CRT阳极的电流中的任一个，并根据该测定的电流值控制施加给Gm电极的电压，可防止过大的束电流流动。
按照方案2所述的发明，通过测定分别与束电流成比例且流入Gm电极的电流、流入G2电极的电流、以及流入CRT阳极的电流中的任一个，并根据该测定的电流值控制施加给G2电极的电压，可防止过大的束电流流动。
按照方案3所述的发明，测定分别与束电流成比例且流入Gm电极的电流、流入G2电极的电流、以及流入CRT阳极的电流中的任一个值，并根据该测定值控制从视频电路提供给阴极的视频信号的振幅，可防止过大的束电流流动。
权利要求
1.一种CRT显示装置，包括具有电子枪的CRT，在该电子枪中，顺序配置阴极、用于从该阴极引出电子的G1电极、G2电极、G3电极，并且在该G2电极与G3电极之间还配置调制用的Gm电极，其特征在于，所述CRT显示装置配有电流测定装置和控制装置，该电流测定装置测定所述Gm电极上流动的电流、所述G2电极上流动的电流、以及所述CRT的阳极上流动的电流中的任一个，按照该电流测定装置测定的电流值，控制装置控制在所述Gm电极上施加的电压值。
2.一种CRT显示装置，该CRT显示装置包括具有电子枪的CRT，在该电子枪中，顺序配置阴极、用于从该阴极引出电子的G1电极、G2电极、G3电极，并且在该G2电极与G3电极之间还配置调制用的Gm电极，其特征在于，所述CRT显示装置配有电流测定装置和控制装置，该电流测定装置测定所述Gm电极上流动的电流、所述G2电极上流动的电流、以及所述CRT的阳极上流动的电流中的任一个，按照该电流测定装置测定的电流值，控制装置控制在所述G2电极上施加的电压值。
3.一种CRT显示装置，包括具有电子枪的CRT和视频电路，在该电子枪中，顺序配置阴极、用于从该阴极引出电子的G1电极、G2电极、G3电极，并且在该G2电极与G3电极之间还配置调制用的Gm电极，所述视频电路把具有相应于供给的控制信号振幅的视频信号提供给所述阴极，其特征在于，所述CRT显示装置配有电流测定装置，该电流测定装置测定所述Gm电极上流动的电流、所述G2电极上流动的电流、以及所述CRT的阳极上流动的电流中的任一个值，把该测定的值作为所述控制信号提供给所述视频电路。
全文摘要
一种可防止过大束电流流动的CRT显示装置,包括具有电子枪的Hi－Gm管,在该电子枪中,顺序配置阴极、用于从该阴极引出电子的G1电极、G2电极、G3电极,并且在该G2电极与G3电极之间还配置调制用的Gm电极。生成施加给Gm电极5的电压的Gm电极电压源10,在由Gm电极电流测定电路11测定的流过Gm电极5的电流值超过允许值时,根据该测定的电流值,降低其输出电压,即降低施加给Gm电极5的电压,从而防止过大束电流从阴极流向荧光屏。
文档编号H04N5/57GK1340842SQ0111720
公开日2002年3月20日 申请日期2001年4月24日 优先权日2000年8月25日
发明者安井裕信, 瓶子晃永 申请人:三菱电机株式会社