专利名称：带有改进的狭缝荫罩的阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带具有多排细长开口的选色电极的CRT(阴极射线管)。该选色电极也称为“荫罩”。本发明特别涉及一种带张力选色电极的CRT，该电极在某一方向被施加张力并包括许多在所述方向上被拉长的开口，这些开口在所述方向上由间桥(bridge)相互隔开。
在美国专利US4,942,332中描述了一种狭缝式薄板张力荫罩，其上有(与传统的荫罩相比)纵向尺寸较大的狭缝。典型的狭缝长度为1英寸(2.5cm)左右。隔开狭缝的间桥之间的距离有时也称为垂直间距，用符号av表示。
狭缝之间的间桥能增加张力选色电极的机械强度，而又不显著降低图像的亮度，也不会使荫罩在张力作用下变形。但是，同时产生了这样的问题这些间桥会形成两条可见的水平直线，使图像质量受损。
美国专利US4,942,332提出了对这一问题的解决方案，该解决方案是通过使所述狭缝长度(间距)随机化来制定的。
《用于CMT的大垂直间距的拉伸张力荫罩)》(‘Stretched tensionmask with large vertical pitch for CMTs’IDW 99，page 573-576)一文的作者提出，为了消除或至少减轻间桥的可见度，对于21”CRT采用2.4mm至6mm垂直间距。较小的垂直间距(在1mm与2.4mm之间)会造成较大的莫尔图形(Moire pattern)，因此未作考虑。
但是，这两种解决方案均存在一些缺点，在这两种方案中间桥均仍然可见。
本发明人已经认识到随机地任意设置间桥的位置(如美国专利US4,942,332中所述)会导致一些意想不到的问题。在图像的某些部位(即在恰好有许多间桥处于同一水平位置的地方，或在邻接间桥相隔距离恰好使莫尔效应产生的地方)间桥会成为可见，而在另一些部位间桥又不可见。从水平方向的尺寸看，这种随机设置实际并不能太多地改变间桥之间的距离。例如，美国专利US4,942,332中所描述的随机化基准(randomization)为0.02’，这意味着相邻间桥之间的平均距离为0.01’或0.25mm，并且由于这种随机化，该距离有时会更小。这样就仍然会导致图像中存在可见的线条，人眼对于这种线条非常敏感。以不变的方式进行随机化，还会导致一种称为群集(clustering)的现象，结果造成在图像的某些部分可见这种群集。人眼对于图像中出现的这类不规则性非常敏感。由于存在这种效应，图像会被察觉“加有补丁”。从某种意义上说，这个问题的影响程度要大于一条可见直线。直线始终在某个位置，这是一种电视观众能明白的显示缺陷；很可能在购买显示设备时(至少在某种程度上)已经存在，并且这种缺陷可能对所有制式的图像重现产生或多或少的影响。而因随机化而“加有补丁”的图像则是另一回事，它取决于显示图像，也取决于图像显示所采用的特定制式(如VGA、UGA、XVGA等)。这些问题通常在较高分辨率(也就是较高显示质量)的图像中被察觉到。这类问题多半在显示设备购买以后出现，特别容易影响一些高显示质量的图像制式。从而导致这样一种人们显然不希望的情况，“低显示质量”的装置实际提供了优于“高显示质量”装置的图像质量。
以上引用文献中所述的2.4与6mm之间的垂直间距确实能减轻间桥的可见度，但是它们依然可见，特别在CMT(彩色监视管，即用于计算机显示器的CRT)中。
本发明的目的在于提供一种CRT，在该CRT中上述问题中的一部分或大部分可得到解决或减轻，更具体地说，提供一种其中间桥的存在不易被察觉的CRT。
为此，依据本发明的CRT具有这样的特征对于对角线尺寸等于或大于21”的CRT每一排的狭缝数在每排160至180个狭缝之间，或者对于对角线尺寸小于23”的CRT每一排的狭缝数在210至240个之间。
本发明人已认识到虽然21”CRT的最好得到的垂直间距或各间距正好在上述文献中预计会出现莫尔图形的范围内，本发明指示的范围却惊人地足以使一个CRT在TVT或CMT应用中不出现或几乎不出现莫尔图形，并提供增强的图像亮度和牢固的荫罩，而且不存在单个间桥的可见效应。
本发明的第一实施例(对于对角线长度等于或大于21”的CRT每排的狭缝数在160与180之间)提供了一种CRT，该CRT对于NTCS或VGA信号不显示或几乎不显示莫尔图形，而对于SVGA信号只有很小的莫尔图形，详见以下说明。NTSC、PAL以及较少采用的VGA信号为TVT应用的典型信号。CRT的尺寸(大于21”)可构成舒适的观看距离(大略为图像高度的三至七倍)，在该观看距离下、间桥之间的最后得到的距离使得单个间桥较少可见或不再可见。
本发明的第二实施例提供了这样的CRT对于SVGA或XGA信号等CMT应用的典型信号，该CRT不显示或很少显示莫尔图形。对于这类应用，观看距离一般都较小，但由于(与第一实施例相比)狭缝数也增加了，单个间桥的可见度仍然很低。
除了其他方面以外，本发明基于这样的理解虽然总体上在引用文献指出的范围(1至2.4mm)内确实会形成严重的莫尔图形，但在本发明的实施例的范围内并无明显的莫尔图形出现。就是说，在1至2.4mm的范围内莫尔图形在强度与波长上可以有相当大的差别。在本发明的各实施例中，莫尔图形强度为最低，因此也最不可见。
对于第一实施例，间桥的高度最好小于100微米，而对于第二实施例最好小于70微米。
发明人已经公开，对于如本发明的具有较大狭缝的张力荫罩，间桥的高度可以显著地小于传统荫罩中的间桥高度(约140微米)。这种高度的降低可减小间桥对图像亮度与莫尔图形的负面影响，从而提高图像质量。
本发明还涉及一种用于TVT的阴极射线管，其中设置有在一个方向上被施加张力的张力选色电极，该电极包括许多在所述方向上拉长的开口，这些开口在所述方向被间桥相互隔开，其特征在于每排的狭缝数在每排160与180个狭缝之间；另外还涉及一种用于CMT的阴极射线管，其中设置有在一个方向上被施加张力的张力选色电极，该电极包括许多在所述方向拉长的开口，这些开口在所述方向被间桥相互隔开，其特征在于每排的狭缝数在210与240个之间。
应当指出，在CRT技术领域中“用于TVT”与“用于CMT”等用语的含义并不仅仅用以指示其使用范围。事实上，CRT就是为这类应用制造的，用CRT的国际代码(M)就可指示哪一种CRT适合CMT应用。再有，适合CMT应用的CRT必须符合某些辐射要求(由于CMT的观看距离相对较小)与安全要求，而适合TVT应用的CRT在这些方面的要求就不太严格。一些手册与小册子也特别指明了哪一种CRT适合哪一类应用。
本发明还涉及一种TVT装置，其中包括装有在一个方向上被施加张力的张力选色电极的阴极射线管，该电极包括许多在所述方向上拉长的开口，这些开口在所述方向被间桥相互隔开，其特征在于每排的狭缝数在每排160与180个狭缝之间。
本发明还涉及一种CMT装置，其中包括装有在一个方向上被施加张力的张力选色电极的阴极射线管，该电极包括许多在所述方向上拉长的开口，这些开口在所述方向被间桥相互隔开，其特征在于每排的狭缝数在每排210与240个狭缝之间。
在本发明的范围内，“在x与y之间”包括若干y(或y)狭缝。在本发明的范围内，一些最外侧的狭缝排中的狭缝数可以较少。
通过示例并对照下列附图，本发明的上述的与其他方面的内容将得到详细的阐述，使其显而易见。
图1为CRT的示意图。
图2为张力选色电极的示意图。
图3为一种荫罩的局部示意图，示出了细长的狭缝与间桥。
图4表示对于依据本发明的CRT，其16∶9管的对角线尺寸D与垂直间距av的关系。
图5表示对于依据本发明的CRT，其4∶3管的对角线尺寸D与垂直间距av的关系。
以上附图均未按比例绘制，图中所用的相同标号表示同一类部件。
彩色显示器1(图1)包括真空管壳2，后者包括显示窗3、锥体4与管颈5。在管颈5中设置有用以产生三束电子束7、8与9的电子枪6。显示屏幕10位于显示窗的内侧面。所述显示屏幕10包括由发射红、绿、蓝光的荧光单元形成的荧光图案。在射向显示屏幕的途中，借助于偏转线圈11，电子束7、8与9横过显示屏幕10偏转，并穿过设置在显示窗3前方的荫罩12，荫罩12包括具有许多缝隙13的薄板。荫罩通过悬挂装置14悬挂在显示窗内。三束电子束以彼此之间的很小的角度会聚并穿过荫罩的缝隙，结果每个电子束只撞击一种颜色的荧光单元。图1中还示出了管壳的轴线(z-轴线)。
图2为张力选色电极的示意图。该选色电极包括框架14，其上有固定侧边14A与14B以及与固定侧边14A与14B垂直的侧边14C与14D。在荫罩装上之前，侧边14A与14B被内推。当荫罩装上后，该推力被释放，荫罩便受到张力的作用。图2中示出了张力T的方向。
图3示意给出了荫罩12中狭缝13结构。
狭缝在T方向上被拉伸。图中示出了垂直间距av。狭缝13由间桥15(在T方向)相互隔开。图3也示出了间桥的高度＝dv以及狭缝的长度p。以下的关系成立av＝dv+p。
相邻的狭缝排相互偏移一个距离△y。如图3所示，本例中所有间桥均在一组平行线上。当av变大时，这些间桥构成的线就可被裸眼察觉。将△y随机化便可降低这种线的可见度，但是却又会引起图像出现“补丁”。
依据本发明的CRT具有这样的特征对于对角线尺寸等于或大于21”的CRT每一排的狭缝数在160至180个之间，或者对于对角线尺寸小于23”的CRT每一排的狭缝数在210至240个之间。
莫尔图形是由于(扫描间距为s的)扫描线与(具有垂直间距av的)开口图案之间的干涉效应形成的。本发明人已经认识到，在一个位于4/8与2/8之间的相对较小的s/av值范围、即3.2/8与2.4/8的范围内，莫尔图形较小而可被忽略。要指出的是，该范围的中心值不是3.0/8，而是一个跟偏向4/8相比更偏向2/8的值。
对于第一狭缝数范围(160-180)，NTSC、PAL与VGA等信号的s/av比值均在2.4/8至3.2/8的范围内。本发明第一实施例提供了这样一种CRT，它一方面显著增大了图像亮度(因为间桥数量从通常的500左右大幅下降)，典型的亮度增益为10-20％，同时对于NTSC、PAL与VGA等一般用于TVT的信号还提供了基本上消除了莫尔图形的图像。线数(number of lines)是相对小了一些，但是对于观看距离较大(大致在2米以上)的TVT应用是足够的，该范围的尺寸规格一般大于21”。
对于第二狭缝数范围(210-240)，SVGA与XGA信号的s/av比值在2.4/8至3.2/8的范围内。本发明第二实施例提供了这样一种CRT，它一方面显著增大了图像亮度(因为间桥数量从通常的500左右大幅下降)，典型的亮度增益为10-20％，同时对于SVGA与XGA信号还可提供基本上消除了莫尔图形的图像。线数是相对大了一些，但是对于观看距离较小(从0.5米到稍大于1米)的CMT应用是足够的，该范围的CRT的尺寸规格等于或小于23”。
图4给出了垂直间距av与16∶9 CRT管的对角线尺寸之间的大致关系。图中虽然给出了较好的指示范围，但只具有指示性。这是因为首先，并非所有采用同一标称尺寸的CRT实际上也具有相同的尺寸；其次，荫罩与荧光屏幕之间的距离以及电子束的偏转角度均会对屏幕尺寸与av值之间的关系带来一些影响。
图5给出了垂直间距av与4∶3 CRT管的对角线尺寸之间的大致关系。跟图4的情况相似，图中给出的范围只具有指示性。图中还给出了适合21”CMT的范围，根据《用于CMT的带大垂直间距的拉伸张力荫罩》(‘Stretched tension mask with large vertical pitch forCMTs’IDW 99，page 573-576)一文，在该范围内存在大的莫尔图形问题。本发明人已经公开，虽然一般来说所指示的范围确实存在大的莫尔图形问题，不过本发明给出的一些特定的子范围不发生莫尔图形。图5中的叉号“x”表示上述文献中提到的av值是适合于NTCS与PAL的最佳值。
显然，在本发明的范围内可以进行许多更改。例如间桥的高度最好能相对于约140微米的传统值显著地减小。
对于第一实施例(有160-180个间桥)，间桥的理想高度为小于100微米；对于第二实施例(有210-240个间桥)，间桥的理想高度为小于70微米。对于张力荫罩，间桥的高度可相对于传统的(非张力)荫罩显著降低。间桥高度的降低可减少间桥的可见度，增加图像的亮度，并对任何残留的莫尔效应具有正面影响。
再有，并非所有间桥均需采用全间桥，即两端均与荫罩相接的间桥。在本发明的各实施例中，可以采用一部分(如每三个中有2个)这样的间桥，其跨度只占部分的狭缝宽度(如50-75％)，而不是整个狭缝宽度。虽然荫罩的强度会随着间桥数量的增加而提高(这对于所有间桥的机械连接是有利的)，但是采用一些假间桥(只要真、假间桥的总数保持在间桥的指定数量内)，可使本发明的效用(降低间桥的可见度)更为明显。采用假间桥的好处还包括可以进一步提高显示图像的亮度。
本发明可简述如下。依据本发明的CRT具有张力荫罩，其上每排有160-180个或210-240个狭缝，本发明还涉及采用这种CRT的显示设备。本发明的第一实施例特别适合其屏幕尺寸大于21”的CRT与TVT应用，可获得基本无莫尔图形的NTSC、PAL与VGA信号的图像；本发明的第二实施例特别适合其屏幕尺寸等于或小于23”的CRT与CMT应用，可获得基本无莫尔图形的SVGA与XGA信号的图像。
权利要求
1.一种带张力选色电极的阴极射线管，在该电极中在某个方向上施加张力，所述选色电极包括许多在所述方向被拉长的开口，所述开口在所述方向由间桥相互隔开，其特征在于每排的狭缝数，或者对于对角线长度等于或大于21”的CRT，在每排160与180个狭缝之间；或者对于对角线长度小于23”的CRT，在210与240个之间。
2.一种带张力选色电极的适合于TVT应用的阴极射线管，在该电极中在某个方向上施加张力，所述选色电极包括许多在所述方向被拉长的开口，所述开口在所述方向由间桥相互隔开，其特征在于每排的狭缝数在每排160与180个狭缝之间。
3.一种带张力选色电极的适合于CMT应用的阴极射线管，在该电极中在某个方向上施加张力，所述选色电极包括许多在所述方向被拉长的开口，所述开口在所述方向由间桥相互隔开，其特征在于每排的狭缝数在每排210与240个狭缝之间。
4.如权利要求1、2或3中所述的阴极射线管，其特征在于所述间桥的高度小于100微米。
5.如权利要求4中所述的阴极射线管，其特征在于所述间桥的高度小于70微米。
6.一种包括阴极射线管的TVT装置，该阴极射线管带张力选色电极，在该电极中在某个方向上施加张力，所述选色电极包括许多在所述方向被拉长的开口，所述开口在所述方向由间桥相互隔开，其特征在于每排的狭缝数在每排160与180个狭缝之间。
7.一种包括阴极射线管的CMT装置，该阴极射线管带张力选色电极，在该电极中在某个方向上施加张力，所述选色电极包括许多在所述方向被拉长的开口，所述开口在所述方向由间桥相互隔开，其特征在于每排的狭缝数在每排210与240个狭缝之间。
全文摘要
本发明的CRT具有张力荫罩,其中每排有160－180个或210－240个狭缝,本发明还涉及采用这种CRT的显示设备。本发明的第一实施例特别适合其屏幕尺寸大于21”的CRT与TVT应用,可获得基本上无莫尔图形的NTSC、PAL与VGA信号的图像;本发明的第二实施例特别适合其屏幕尺寸等于或小于23”的CRT与CMT应用,可获得基本上无莫尔图形的SVGA与XGA信号的图像。
文档编号H01J29/07GK1381065SQ01801257
公开日2002年11月20日 申请日期2001年2月26日 优先权日2000年3月20日
发明者L·弗里恩斯 申请人:皇家菲利浦电子有限公司