专利名称：指示型图像显示器件的制作方法
现有技术的说明本发明涉及一种图像显示器件，包括阴极射线管，该阴极射线管具有用于产生至少一束电子束的装置；带有显示屏的显示窗口，显示屏具有包括平行排列荧光体线的荧光体图形，所述显示屏提供有指示(index)系统，该指示系统包括基本上平行于荧光体线延伸的多个指示元件；以及用于偏转至少一束电子束使其平行于荧光体线而穿过显示屏以便扫描显示屏的装置，该显示器件没有位于显示屏前面的选色电极，并且该显示器件包括给至少一束电子束传递视频信息的装置，在视频线序列中写入图像。
上述类型的图象显示器件还被称为“指示管”或“指示”显示器件。
在公知的指示显示器件中，电子束-在撞击到指示系统的指示元件上时-产生指示信号，表示电子束相对于所述指示元件的位置和/或电子束的形状。这种指示信号被测量，然后在作用在偏转和/或电子束的形成上的控制回路中使用，以便在电子束偏离其正常迹线和/或形状时校正电子束的迹线和/或形状。这种类型的显示器件相对于常规“荫罩型”管子的最大优点是这种指示管不需要和不使用正好位于显示屏前面的选色电极。这种选色电极吸收电子束的部分能量并增加器件的复杂性和重量。
虽然公知指示器件在很多环境下满意地工作，但是电子束位置和/或形状的精确控制需要垂直于电子束扫描方向的小束点尺寸，以便防止与相邻荧光体线重叠，这导致色纯度损失，并由此导致图像质量的损失。
发明的概述本发明的目的是提供具有改进图像质量的指示显示器件。
为此，根据本发明的显示器件的特征在于，至少一束电子束穿过荧光体线扫描，该荧光体线按颜色顺序A-B-C-B-A-B-C等排列，其中A、B和C表示红、绿和蓝色荧光体或所述颜色的任何变化，其中在扫描期间，至少一束电子束基本上扫描单个荧光体线，并且在操作中，视频线重叠，以便每个B荧光体线被写入单个视频线中，并且每个A和C荧光体线被两个视频线写入。
在公知指示管中，指示系统设置在显示窗口内侧。例如，一个荧光体线设置在每对指示元件之间。如果电子束穿过荧光体线扫描，沿着荧光体线的方向，信号被感应到指示元件中或被指示元件感应，用于产生反馈信号以保持电子束在轨迹上。视频帧一次写入一个三元组。每个视频线跟随前一个视频线。
在操作中，视频线按序列{Ai，Bi，Ci}，{Ai+1，Bi+1，Ci+1}寻址。本发明人已经认识到主要问题之一是需要垂直于荧光体线的小电子束尺寸。如果电子束点尺寸比荧光体大，则不仅撞击被寻址荧光体，而且撞击相邻荧光体，这将导致色纯度损失。关于束点尺寸的要求在分辨率和亮度上限制了指示管的性能和图像质量。
本发明允许最大可允许束点尺寸的增加，同时保持总分辨率。代替采用A-B-C、A-B-C、A-B-C结构，奇数三元组被倒置，提供A-B-C、C-B-A、A-B-C-结构等。相同的相邻荧光体线组合成一个荧光体线，形成序列A-B-C-B-A-B-C等。最有利的是，序列是RGBGRGB(红-绿-蓝-绿-红-绿-蓝等)，即B＝绿，但也可以采用其它序列(其中例如B＝蓝)。这意味着在恒定的间距，荧光体线的平均宽度可以增加，并且在恒定的荧光体宽度，间距可从p减小到2/3p。由于现在两个视频线的A和C视频成分在相同荧光体线中被写入，使这些颜色的分辨率有效地减半。然而，B颜色的分辨率不变。但是，总分辨率不是相等地取决于三种颜色。通过选择B颜色，其中在特殊器件中，感觉到的分辨率最大地取决于B颜色(通常为绿色)，与公知器件的感觉总分辨率相比，由观察者感觉到的总分辨率不会变坏，而颜色纯度和/或亮度将大大提高。
优选，序列视频线在操作中根据设计方案{A，B，C}{C，B，A}{A，B，C}等寻址。
由于在寻址和偏转上来说这是相对简单的方案，因此这种寻址方式是最佳的。
用于产生电子束的装置可包括产生单个电子束的装置，但是优选提供用于产生电子束的装置，以便产生在横向于荧光体线的方向间隔开的中心和两个外部电子束。
采用三束电子束代替一束电子束降低了总扫描速率(降低了1/3)并由此降低了器件的复杂性。
优选，关于B颜色的视频信息提供给所述中心电子束。
这降低了寻址方案的复杂性，因为中心束总是指向一种颜色。
优选，该显示器件包括-用于利用每个视频线更换外部电子束的位置和将到达颜色A的视频信息提供给一个外部电子束和将到达颜色C的视频信息提供给另一个外部电子束的装置，或-用于利用每个视频线将到达颜色A和C的视频信息交替提供给外部电子束的装置。
不写中心(2)荧光体线的两个外部电子束现在将在写一种颜色和另一种颜色之间交替每个视频线，同时视频线被写入{Ai，Bi，Ci}{Ai+1，Bi+1，Ci+1}。两个(例如R和B)电子束被两种下列模式之一交替-提供给三电子束的视频信号不变，并且外部电子束的相对位置相对于中心电子束被移动每个视频线。
-两个外部电子束保持它们相对于中心电子束的位置，并且A和C视频信号被交换每个视频线。
应该理解，具有单电子束的器件是公知的(如从US2809233中可知)，通过穿过荧光体线很快地摆动该电子束(即在垂直于荧光体线的方向位移)，该电子束同时穿过三个荧光体线被扫描，以便在每次扫描期间，该电子束激发所有荧光体线。在至少一个例子中，公知器件中的荧光体线的排列与上述相同。但是，这种器件非常复杂，并且由于摆动而难以进行精确指示。而且，不同荧光体线被保护带分开。这些保护带导致亮度损失，因为在电子束通过保护带时没有产生光。在本发明中，在每个扫描期间电子束穿过一个荧光体线连续扫描。因此效率很高，指示的精度也提高了，这两个效果将导致提高的图像再现。
还有一种器件也是公知的(例如从UK专利说明书808138)，其中采用荧光屏并且选色电极(栅网板)位于荧光屏前面。该栅网板包括两组电线，其中在操作中交变电位在这两组电线之间提供，并偏转电子束。这种结构复杂，需要复杂设计的选色电极以及高机械稳定性和精度，还需要用于提供交变高压电位的装置。栅网板必须也是相对于荧光体线精确定位的。
通过下面参照实施例的详细说明使本发明的上述和其它方案更明显。
附图的简要说明附图中
图1示意性地表示指示显示器件。
图2示意性地表示指示显示器件的显示屏和指示信号测量装置。
图3示意性地表示公知指示管的公知荧光体图形和根据本发明的管子的荧光体图形。
图4示意性地表示用于影响电子束的相对位置的装置和用于该目的的磁场。
图5表示根据本发明的器件的寻址方案。
图6表示根据本发明的器件的寻址方案。
附图没有按比例绘制。通常，附图中相同的部件用相同的参考标记表示。
图1表示指示显示器件，包括彩色阴极射线管1，其具有显示窗口2、锥部3和颈部4。颈部4容纳电子枪5，用于产生一束或多束电子束，在本例中为在一个平面即一字平面内延伸的电子束6、7和8。偏转系统9安装在锥部3，用于穿过显示窗口2偏转电子束6、7和8。显示屏10位于显示窗口2的内侧。所述显示屏10包括多个红、绿和蓝发光荧光体元件。每组(红、绿或蓝)荧光体元件形成图形。显示屏10还可以包括其它图形，如黑体(黑色图形)或滤色器图形。
这些图形提供有指示电极，在本例中，每个指示电极包括多个互连导电元件。图2表示公知的指示电极20，其导电元件21通过它们相同一侧的端部互连。当电子束7通过给定指示电极20的导电元件22时，出现表示电子束7相对于给定导电元件22的位置和/或电子束7的形状的指示信号Is。连接到指示电极20的测量电路12测量这个指示信号Is，并且输送该测量数据，在本例中该测量数据被控制回路使用，该控制回路包括作用于偏转系统9上的第一控制装置13，以便当电子束7偏离其正常轨迹时校正电子束7的轨迹；和/或包括作用于电子束7的形成上的第二控制装置14，以便当电子束7偏离其正常形状时校正电子束7的形状。例如可以通过影响输送给电子枪的电子束形成部件(G1、G2和或G3电极)的电位来影响该电子束的形状。代替地或另外，装置13还可作用于与偏转系统分开的装置16，以便例如通过包括用于在颈部产生多极场的电磁铁的装置控制电子束的相对位置。这种场的例子示于图4中。还可以在电子枪中借助动态会聚电极影响该电子束的相对位置。该显示器件还包括在电子束穿过荧光体线扫描时用于提供视频信息给电子束的装置15。指示系统(图2)包括两个电极21a、21b，该电极具有沿着荧光体线延伸的元件22，其中荧光体线(在该图中示出了绿色荧光体线G)在元件22之间延伸。本发明人已经认识到主要问题之一是需要垂直于荧光体线的小尺寸电子束。如果电子束点尺寸比荧光体线的宽度大，则它不仅撞击被寻址荧光体，而且撞击相邻荧光体，这导致色纯度损失。这种情况以椭圆形束点7’示于图2中。关于束点尺寸的要求通过两种方式在分辨率和亮度上限制了指示管的性能和图像质量-因为所需要的电子束尺寸等于被视频线的数量的三倍相除的荧光屏高度，因此限制了指示管的分辨率；-因为在这些问题当中电子束点尺寸与电子束中的电流成正比，因此限制了指示管的亮度。
本发明提供改进的指示管(index tube)。
图3A和3B分别表示公知指示管(图3A)和根据本发明的指示管(图3B)。每三元组写入视频线。示意性地示出了线n和n+1的写入。例如可以通过单个电子束写入三元组，在这种情况下，单个电子束连续扫描红、绿和蓝荧光体线，或者可以通过在横向于荧光体线的方向互相分开的三元组电子束写入。在公知指示管中三元组按照序列RGB，RGB等写入。代替具有RGB、RGB、RGB荧光体线结构(见图3A)，奇数三元组被倒置，在根据本发明的显示器件中提供RGB、BGR、RGB、BGR结构。相邻BB和RR荧光体线组合，得到RGBGRGBGR等荧光体线结构。在恒定间距p，这意味着荧光体线的宽度(因此在垂直于荧光体线的方向上的最大束点尺寸)增加到1.5倍。如果荧光体线的宽度保持恒定，间距可以改变到2/3p。
视频线部分地重叠，并且在本例中(这是最佳实施例，但是在其它图中给出了其它例子)被写入序列RGB、BGR、GBR等，即通过改变，在本例中为交变序列，同时每个视频线与一个荧光体线重叠，即三分之一。在每个视频线中扫描G荧光体线，在两个视频线中扫描G和R荧光体线。
当采用单个电子束时，在每个视频线改变扫描序列。
如在最佳实施例中所述，当采用在横向于荧光体线的方向互相分开(在荧光屏的位置)的三束电子束(因此穿过一个荧光体线连续扫描每个电子束)时，两个外部电子束(在本例中不写绿色荧光体)优选在写一种颜色和另一种颜色(即蓝和红色)之间交替改变每个视频线。外部电子束可以由下列模式之一交替改变-三电子束上的视频信号保持RGB、RGB和外部电子束相对于中心电子束的位置交替改变。这示意性地示于图3B中。
-两个外部电子束保持它们相对于中心电子束的位置，但是视频信号在每个视频线交换。
优选，中心电子束(7)穿过绿色荧光体线扫描。两个外部分量的分辨率减小到一定程度。选择中心荧光体线为绿色，这是最亮的颜色，能理解地只产生很小的分辨率的总减少。
电子束在垂直于荧光体线的方向互相分离。荧光体线优选只在行(水平)方向排列。这意味着电子束沿着垂直(帧)方向互相分开(如图3A和3B所示)。这可以在电子枪中进行，例如采用其取向为相对于正常采用的一字形电子枪旋转90度的电子枪5，即产生位于垂直于行方向的线上的三束电子束。或者，三束电子束可以在一字形平面内离开电子枪，这是通常的做法，并且该显示器件提供有在电子枪和显示屏之间的装置，用于产生电场或电磁场以改变电子束的位置。后者示于图4中。图4示意性地表示产生南极的电磁铁31。相同的磁铁(未示出)与磁铁31相对放置。示出了得到的电磁场线。这种场作用于所有三束电子束上，这由图中的箭头表示。示出了外部(b，r)电子束。不同的子图示出了场，其中所有电子束可以被该场移动(上面两副子图)，并且外部电子束可以被该场分开，而中间电子束保持不变(中间两副子图)，还示出了两外部电子束可以借此级联移动的场(下面两副子图)。产生这些场的电磁铁的排列可用于改变电子束相互的位置并保持电子束在轨迹上。
图5和6表示根据本发明的实施例用于寻址显示器件的两个另外方案(不同于图3中所示的方案)。
图5示意性地表示三电子束的位置，其中应该注意点1表示三束电子束在水平扫描时的三束电子束的位置，构成第一三元组(第一视频线)，点2表示三束电子束水平扫描时三束电子束的位置，构成第二视频线等。在第一视频线(51)扫描期间，上部电子束穿过蓝色荧光体线扫描，中间电子束穿过最近的红色荧光体线扫描，下面电子束穿过最近的蓝色荧光体线扫描。在第二视频线(52)期间，三束电子束穿过三个相邻绿色荧光体线扫描，并在第三视频线(53)期间，上部电子束穿过红色荧光体线扫描，中间电子束穿过蓝色荧光体线扫描，下部电子束穿过最近红色荧光体线扫描。这样，序列是(BRB)(GGG)(RBR)等。每个G荧光体线在一个视频线扫描一次，而每个R和B荧光体线在两个视频线扫描两次。虽然采用这个方案，但是可以看到这是相当复杂的，并且两个视频线之间的水平偏移不恒定。有时，偏移是一个荧光体线(例如在1和2之间)，有时是4个荧光体线(例如在3和4之间)。图3中所示的方案不复杂。然而，图5中所示的方案相对于图3所示的方案具有优点，在采用三束电子束时，这个优点是可用的。在水平方向电子束之间的距离增加。图3中电子束的紧密靠近增加了指示信号实际上为几种信号的混合信号的风险，这使分析复杂化。这由视频线14(利用电子束点之间的两个线之间的距离)和视频线15(利用电子束点之间的一个线的距离，即如图3所示)示意性地示于图5中，两个指示元件跨接相关绿色荧光体线。对于视频线14，由于束点之间的距离大，因此外部束点对信号没有干扰。得到“清除”信号，即没有干扰。对于视频线15，由于上部和下部电子束可能撞击指示元件，因此具有相当大的干扰风险。
序列(RGB)，(BGR)是优选的，因为在寻址和水平偏移上这是不复杂的方案。
除了图3之外但不同于图3中所示的方案，图6示出了寻址方案(RGB)，(BGR)的另一例子。在本例中，在横向于荧光体线的方向电子束之间的距离不对应一个荧光体线的宽度，如图3所示，或不对应两个荧光体线的宽度，如图5所示，但是对应三个荧光体线。在采用三束电子束时，这在指示信号方面具有优点。图6表示指示电极的可能排列。而且，每个G荧光体线在单个视频线期间扫描一次，每个R和B荧光体线在两个视频线期间扫描两次。在视频线1和10期间，得到用于中间电子束的‘清除信号’，在视频线5和14期间，得到用于上部电子束点的‘清除信号’，在视频线6和15期间，得到用于下部束点的‘清除信号’。这改进了不同颜色的轨迹，同时改进了的指示允许较好的图像再现。
应该清楚，在本发明的范围内可以做很多修改。在这些例子中，荧光体线例如水平排列和扫描。在所谓的转置扫描管中它们可以垂直排列和扫描。总之，本发明可以描述如下。
一种指示型图像显示器件包括阴极射线管(1)以及具有显示屏(10)和指示系统(20)的显示窗口，其中显示屏(10)具有包括平行排列的荧光体线(R、G、B)的荧光体图形，指示系统(20)具有基本上平行于荧光体线延伸的多个指示元件(21)。电子束(6、7、8)穿过显示屏(10)并平行于荧光体线和沿着并穿过荧光体线偏转。该显示器件没有位于显示屏前面的选色电极。荧光体线按照颜色序列A-B-C-B-A-B-C等排列，其中A、B和C代表红、绿和蓝色荧光体或所述颜色的任何变化，并且在操作中，视频线重叠，以便在单个视频线中写入每个B荧光体线，并由两个视频线写入A和C荧光体线。
权利要求
1.一种图像显示器件，包括阴极射线管(1)，该阴极射线管具有用于产生至少一束电子束(6、7、8)的装置的阴极射线管(1)；具有显示屏(10)的显示窗口(2)，其中显示屏(10)具有包括平行排列的荧光体(R、G、B)的荧光体图形，所述显示屏提供有指示系统(20)，该指示系统包括基本上平行于荧光体线延伸的多个指示元件(21)；和用于穿过显示屏(10)平行于荧光体线偏转电子束(6、7、8)以便扫描显示屏的装置(9)，该显示器件没有位于显示屏前面的选色电极，并且该显示器件包括给至少一束电子束(6、7、8)提供视频信息的装置，按照视频线的序列写入图像，其特征在于至少一束电子束穿过荧光体线扫描，荧光体线按照颜色序列A-B-C-B-A-B-C等排列，其中A、B和C代表红、绿和蓝色荧光体或所述颜色的任何变化，其中在扫描期间，至少一束电子束基本上扫描单个荧光体线，并在操作中，视频线重叠，以便在单个视频线中写入B荧光体线，并由两个视频线写入每个A和C荧光体线。
2.根据权利要求1的图像显示器件，其特征在于在操作中，按照序列{A，B，C}，{C，B，A}，{A，B，C}等写入视频线。
3.根据权利要求1的图像显示器件，其特征在于用于产生电子束的装置用于产生中心电子束(7)和在垂直于荧光体线的方向间隔开的两个外部电子束(6，8)。
4.根据权利要求3的图像显示器件，其特征在于，在操作中，中心电子束穿过荧光体线B扫描，而关于颜色B的视频信息提供给所述中心电子束。
5.根据权利要求4的图像显示器件，其特征在于该显示器件包括用于利用每个视频线转变外部电子束的位置以及将给颜色A的视频信息提供给外部电子束之一和将给颜色C的视频信息提供给外部电子束的另一个的装置，或用于利用每个视频线交替地将给颜色A和C的视频信息提供给外部电子束的装置。
6.根据权利要求1的图像显示器件，其特征在于颜色B为绿色。
7.根据权利要求3的图像显示器件，其特征在于在荧光屏上的电子束点基本上被一个荧光体线的宽度分隔开。
8.根据权利要求3的图像显示器件，其特征在于在荧光屏上的电子束点基本上被两个荧光体线的宽度分隔开。
9.根据权利要求3的图像显示器件，其特征在于在荧光屏上的电子束点基本上被三个荧光体线的宽度分隔开。
全文摘要
一种指示型图像显示器件包括阴极射线管(1)以及具有显示屏(10)和指示系统(20)的显示窗口，其中显示屏(10)具有包括平行排列的荧光体线(R、G、B)的荧光体图形，指示系统(20)具有基本上平行于荧光体线延伸的多个指示元件(21)。电子束(6、7、8)穿过显示屏(10)并平行于荧光体线和沿着并穿过荧光体线偏转。该显示器件没有位于显示屏前面的选色电极。荧光体线按照颜色序列A－B－C－B－A－B－C等排列，其中A、B和C代表红、绿和蓝色荧光体或所述颜色的任何变化，并且在操作中，视频线重叠，以便在单个视频线中写入B荧光体线，并由两个视频线写入每个A和C荧光体线。
文档编号H04N9/16GK1459203SQ02800592
公开日2003年11月26日 申请日期2002年1月28日 优先权日2001年3月9日
发明者H·B·范德布林克, M·P·C·M·克里吉 申请人:皇家菲利浦电子有限公司