专利名称：索引型阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种索引型(index type)阴极射线管。
背景技术：
索引型阴极射线管在操作时无需荫罩板。内部屏幕设有最好沿水平方向延伸的磷光元件。通过属于跟踪结构的跟踪元件使每个磷光元件最好位于上下两侧。通过使用包含有关电子束在磷光元件上偏离理想位置的信息的校正信号，使电子束适当地到达所需磷光元件上(通常磷光体产生红、绿和蓝光)。跟踪元件包括在被电子束射中时发光的磷光体。在被电子束射中时，位于磷光元件上面的跟踪元件的磷光体激发出第一波长，位于磷光元件下面的跟踪元件的磷光体激发出第二波长。由两个光电检测器检测激发光，第一检测器对第一波长敏感，第二检测器对第二波长敏感。使用两个检测器产生的信号，利用将电子束引向磷光线中心的反馈环，得出当电子束在磷光元件上偏离理想路径时用于校正电子束位置的校正信号，从而避免发生颜色误差。
常规索引型射线管的问题在于，仅在以所谓的逐行扫描模式驱动时才能使用这种射线管。希望能在所谓的隔行扫描模式下使用该射线管，隔行扫描模式也是常规阴极射线管的驱动模式。不过，如果以隔行扫描模式驱动常规索引型射线管，会导致所显示的图像具有不可接受的闪烁。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能以隔行扫描模式驱动而不具有任何图像闪烁的索引型阴极射线管。为了实现这一目的，由独立权利要求1定义根据本发明的阴极射线管。从属权利要求描述了本发明的优选实施例。
本发明基于这种认识常规索引型射线管的跟踪结构提供在连续扫描的磷光线之间符号改变的误差信号。为了减小误差信号的干扰，在常规索引型射线管中必须在最后两行上将误差信号求平均。为了有效地进行这种平均，从一条磷光线到另一条磷光线误差信号的相关部分的符号应当改变。如果在逐行模式下使用常规索引型射线管结构，则发生这种符号改变。不过，当在隔行模式下使用时，不存在符号改变，并且跟踪将导致显著的屏幕闪烁。
在根据本发明的跟踪结构中，在连续扫描行之间改变误差信号，可抑制干扰。从而，如果在逐行模式下使用射线管，不存在闪烁。
参照下面所述的实施例本发明的这些和其他目的将是显而易见的，并将据此进行说明。
在附图中图1表示常规的索引型CRT，图2表示常规索引型CRT的跟踪结构，图3表示根据本发明的跟踪结构的一个实施例，图4表示根据本发明的跟踪结构的第二实施例，和图5表示根据本发明的跟踪结构的第三实施例。
附图并未依照比例绘出。在附图中相同附图标记通常表示相同部分。
具体实施例方式
在图1中，常规索引型彩色阴极射线管显示设备1具有抽真空外壳2，抽真空外壳2包括显示窗口3，锥体4和颈部5。颈部5容纳在本实施例中沿一个平面，即轴向平面(in-line plane)延伸的用于产生电子束7、8和9的电子枪6。在面内结构中，具有两个侧电子束和一个中央电子束。显示屏10包括多个发红、绿和蓝光的磷光元件。在其通往显示屏10的路径中，利用偏转部件11使电子束7、8和9跨越显示屏10而偏转。
该射线管还包括元件12，由元件12将第一响应信号S1和第二响应信号S2馈送到偏转校正发生器730，偏转校正发生器730基于这两个响应信号产生偏转校正信号f。将复合视频基带信号(CVBS或类似的视频输入信号)施加给偏转信号发生器(DSG)用以产生偏转信号，施加给图像信号处理器(PSP)用以产生用于电子枪6的图像信号，以及施加给栅格信号发生器(GSG)用以产生用于栅格元件14的信号。将偏转信号f与来自DSG的偏转信号组合，作为用于偏转部件11的偏转信号732。
对于三个电子束，反馈机制包括两个子系统慢和快反馈环。快反馈环同时校正影响所有三个电子束着陆位置的扰动。通常，这些干扰源于射线管外部，且以相对高的频率发生。例如卤素灯的变压器感应出的电磁场或者移动电话感应出的场。
快环利用磁偶极子校正所有三个电子束的着陆位置。该环能校正一条磷光线量级的垂直位移，更大的位移将导致跟踪误差(即在错误的磷光线上跟踪)。
慢反馈环校正能够影响单个电子束着陆位置的(慢)扰动。这种扰动例如有来自于偏转线圈的像散和彗差误差。由于加热该线圈，这些误差随时间而变。这些改变发生的时间量级一般为数十分钟的量级。慢反馈环利用产生磁偶极、磁四极、磁六极场的线圈来校正单个束的着陆位置。
常规阴极射线管(因而为非索引CRT)工作于所谓的隔行扫描模式。在欧洲，在屏幕上构建的一幅完整的图像使用从左到右和从上到下延伸的625个图像行(此处为磷光体三元组)。每秒钟在屏幕上写‘刷新’图像25次。首先扫描(写入)所有‘奇数’行到图像的底部，然后快速跳回屏幕的顶部，之后按照相同方式扫描其间的(‘偶数’)行。将分割成偶数和非偶数的半帧称作隔行扫描。由于误差信号构成的方式，常规索引型射线管不能工作于上述的隔行扫描模式。从而，常规索引射线管工作于逐行模式(progressive mode)，即所显示的图像由通过逐行扫描所有行得到的完整的帧构成。
图2表示常规索引型阴极射线管的跟踪结构的细节。跟踪结构位于屏幕10的内表面上，屏幕10具有磷光元件20，20’，20”。跟踪元件16和18平行于磷光元件延伸(最好水平，即平行于x-轴)。跟踪元件16和18靠近磷光元件20设置。
在磷光元件上同时扫描三个电子束7，8和9。每个电子束扫描发射红光(假设电子束7)，绿光(电子束8)或蓝光(电子束9)的磷光元件，从而形成像素元。为了简单起见，将分别使用术语红、绿和蓝电子束。当电子束(例如电子束8)射中位于磷光元件20上方的跟踪元件16时，发射出第一波长的光，并由位于射线管上或射线管中的第一光电检测器记录。而当电子束8射中位于磷光元件20下方的跟踪元件18时，发射第二波长的光，并由第二光电检测器记录。入射到磷光元件20上的电子束8也入射到跟踪元件16和18上。当电子束均匀地入射到跟踪元件16和18上时，跟踪元件产生的响应信号之间将不存在差别。当电子束向上或向下偏移时，较之另外的跟踪元件，更多的电子将入射到其中一个跟踪元件上，响应信号之间将产生差别。可测量和使用这种差别来校正电子束8相对于磷光元件20的位置。
电子束由一条磷光线彼此分隔。这样做是为了获得对于所有三个电子束具有相同符号的差值信号S1-S2，这样就能够将三个电子束的平均位置的快跟踪与相对于中心电子束的侧电子束位置的慢跟踪组合起来。在WO02/093612中描述了这种电子束跟踪方法。
在常规的索引射线管中，使用跟踪信号的垂直平均值将电子束引导到正确的磷光轨迹上。与行频率相比，扰动是低频的。从而，第j-1行上的误差信号很好地预测出第j行上的误差信号。
不过，隔行射线管存在一个并发的问题误差信号具有对称的贡献。从而，对于奇数行可将误差信号写作ε1＝αΔy+βα是常数，Δy是电子束的平均垂直位移，β为对称干扰。这种干扰是放大器、检测器等中的不对称性导致的。对于偶数行，误差信号写作ε1＝-αΔy+β为了消除对称干扰，将两行的误差信号相减，并用作用于反馈的误差信号ϵ^=12(ϵ1-ϵ2)=αΔy]]>(或者使用连续行的误差信号产生更大时间平均值并抑制噪声)。
对于逐行索引射线管，进行上述的平均化。不过，对于隔行射线管，不可能进行平均化。对于奇数(偶数)帧，所有误差信号具有相同符号。从而，没有办法可以去除对称干扰。试验表明如果没有消除对称干扰，则会产生明显的闪烁。
图3表示根据本发明的跟踪结构的一个实施例。磷光元件分成三个一组310，320，330。每个磷光元件2000，2000’，2000”，2020，2020’，2020”，2040，2040’分别处于第一种跟踪元件16和第二种跟踪元件18的任一侧，除了每个第三组330的第三个磷光元件2040”以外，从而所述第三磷光元件的每一侧处于相同种类的跟踪元件的侧面，在该具体示例中，跟踪元件为第一种跟踪元件16。
根据本发明的跟踪结构在三个磷光体三元组上是周期性的。如果在逐行模式中使用，则第三和第六行将不会产生任何有用的反馈信号。对于第一至第六行，误差信号写作ε1＝αΔy+βε2＝-αΔy+βε4＝αΔy+βε5＝-αΔy+β通过外推法可得到用于第三和第六行的跟踪信号的估计值。
在隔行模式下，在奇数和偶数帧中第二和第三行分别是不可见的。从而，在偶数帧中，误差信号写作ε1＝αΔy+βε3＝-αΔy+β在奇数帧中ε1′＝αΔy+βε2′＝-αΔy+β此处，也是通过先前误差信号的适当线性组合，外推出丢失行的估计值。
图4表示根据本发明的跟踪结构的另一实施例。在本实施例中，跟踪元件161，181的子集具有间隙30，30’，用于得出用来定位电子束的附加定位信号。当电子束处于屏幕中明确的位置处时，通过为跟踪元件的子集设置间隙，产生校正信号的暂时中断。另外使用该中断来控制电子束，特别是在电视机启动期间。
图5表示本发明的一个优选实施例。m个相邻磷光元件的间隙30，30’构成第一列42的一部分，n个相邻磷光元件的间隙31，31’构成第二列44的一部分。两列沿着垂直于跟踪元件的方向延伸。第一列42和第二列44彼此相邻地设置。在图5所示的示例中，m等于9，n等于5，而第一列和第二列彼此对称地设置，即，列的中心位于相同磷光元件上。从其形状看，该结构也称作T结构。
第一列(在时间上首先被扫描，在本例中从左向右地进行扫描)的作用在于提供结构开始(start-of-structure)信号，即使在宏观校正完全错误时也能检测到该信号。
如果电子束的跟踪良好，则该结构仅影响对四个扫描行的扫描(在一次扫描中，三个电子束沿三条磷光线扫描，将影响四个这种扫描)。处于位置100和600处的三个电子束将会错过该结构。在该结构的第一列42中，处于位置200和500处的三个电子束将会受到该结构的不利影响。在这两个位置处，绿电子束(即中间)仅射中两个跟踪元件其中的一个，从而跟踪信号暂时不可用。
在位置300和400处，电子束射中该结构的第一列42；根本就不存在有跟踪信号。即使显示寿命视频(life Video)，该情况也能可靠地检测该结构的开始。在第二列44中，跟踪信号在位置300的情形中仅源于红电子束，在位置400的情形中仅源于蓝电子束。
图5中所示本发明的实施例具有与光栅校正、电子束的会聚度和聚焦有关的附加优点。下面将说明这些优点。
光栅校正如果跟踪错误，依然能相当容易地检测到该结构的第一列。从而，由于存在该结构，极大地简化了获得跟踪正确的宏观跟踪方面。在校准阶段，可显示均匀的绿测试图案。光电检测器将产生易于检测该结构的信号。模式匹配算法产生分辨率优于一条磷光线的位置信息。这样就产生与所扫描的光栅有关的即时绝对水平和垂直位置信息，从而易于调节射线管的控制设置，如宽度、高度、线性度等。
由于要求信息来源于所有屏幕区，因此需要大量的这种T结构。它们可以位于覆盖整个屏幕的x乘y矩阵位置上。这些位置的理想数量和水平宽度取决于多个方面，如光学检测机制的带宽，水平光斑尺寸以及最大可校正失配等。
已经证明9乘9矩阵的T结构具有实际价值。
会聚度可测量T结构位置处的会聚度，对于视频内容没有特殊要求，除了不应当完全黑之外。假设宏观位置是正确的，并且微观跟踪使组合的三个电子束保持在轨迹上，该结构提供第二列中的会聚度信息，这能调节红和蓝侧电子束，使三个电子束之间的垂直距离是正确的。
在该结构外部的区域中，测得的跟踪信号是红、绿和蓝电子束贡献的加权平均值。权重取决于视频内容，从而不受跟踪系统本身的控制。不过，在该结构的第二列中，图4中位置300处的电子束将产生仅取决于红电子束、并且在位置400处仅取决于蓝电子束的跟踪信号。如果来自红、绿和蓝电子束的加权信号之间存在差别，并且信号仅取决于红电子束，则显然红侧电子束偏离轨迹。不能确定偏离了轨迹多少，因为在这两次测量之间视频信息有可能不同。不过差值信号的符号总是正确的，并且可用于以较小的步长将红侧电子束调节到适当的方向。这是一种适当的方法，因为会聚度误差具有慢漂移性质。为了防止在该结构位置处不包含红色的图像，在测量信号下降到特定阈值以下时不必进行调节。相同方法适用于蓝电子束。
该方法的优点在于，可在射线管工作期间执行，而不仅仅是在电视机的启动阶段进行，并且没有可见的干扰。
聚焦通过使由两个跟踪磷光体产生的信号电平最小，可进行全局聚焦调节垂直方向光斑尺寸越好，则射中跟踪磷光体的电子数量越少。在常规的跟踪结构中，仅能调节组合聚焦，且每种颜色的贡献取决于所显示的视频内容(类似于上面所述的位置误差的情形)。
上述结构能单独测量红和蓝电子束的焦点，极大地简化了对所有三个电子束的聚焦调节。
总之，本发明涉及一种索引型阴极射线管，其中可在逐行扫描模式下使用跟踪结构。该跟踪结构包括当被射线管的电子束射中时，分别用于产生第一响应信号S1和第二响应信号S2的第一种跟踪元件16和第二种跟踪元件18，第一和第二响应信号用于确定定位信号，并且跟踪元件16，18平行于磷光元件2000，2000’，2000”，2020，2020’，2020”，2040，2040’，2040”延伸，从而每个磷光元件分别处于第一种跟踪元件16和第二种跟踪元件18的任一侧，除了每个第三组330的第三个B色2040”磷光元件以外，因而第三种B色的所述磷光元件的每一侧处于相同种类的跟踪元件的侧面。该跟踪结构的优点在于，索引型射线管在工作于隔行扫描模式下时不具有显著的闪烁。
应当注意，上述实施例说明而非限制本发明，本领域技术人员能设计出多种不偏离所附权利要求范围的可选实施例。在权利要求中，置于圆括号内的任何附图标记都并应当理解为限制该权利要求。词语口包括”不排除存在除权利要求中列举出的元件之外的其他元件。元件前面的词语“一个”不排除存在多个这类元件。
权利要求
1.一种索引型阴极射线管(1)，包括用于产生电子束(7，8，9)的枪(6)，使电子束(7，8，9)跨越屏幕(10)的内表面偏转的装置(11)，响应于定位信号控制偏转的响应装置，设有磷光元件(2000，2000’，2000”，2020，2020’，2020”，2040，2040’，2040”)的屏幕，用于当受到电子束激发时产生光，磷光元件分成三个磷光元件(310，320，320)的组，在受到激发时分别发射第一(R)，第二(G)和第三(B)颜色的光，该屏幕(10)还设有分别产生第一响应信号(S1)和第二响应信号(S2)的第一种跟踪元件(16)和第二种跟踪元件(18)，当被电子束射中时，第一和第二响应信号用于确定定位信号，并且跟踪元件(16，18)平行于磷光元件延伸，从而每个磷光元件分别处于第一种跟踪元件(16)和第二种跟踪元件(18)的任一侧，除了每个第三组(330)的第三(B)颜色的每个磷光元件(2040”)以外，因而第三(B)颜色的所述磷光元件的每一侧处于相同种类的跟踪元件(16)的侧面。
2.根据权利要求1所述的索引型阴极射线管，其中跟踪元件(16，18)的子集具有间隙(30，30’)，用于得出用来定位电子束(7，8，9)的附加定位信号。
3.根据权利要求1所述的索引型阴极射线管，其中m个相邻磷光元件的间隙(30，30’)构成第一列(42)，n个相邻磷光元件的间隙(31，31’)构成第二列(44)，两列(42，44)沿着垂直于跟踪元件(20)的方向延伸，第一(42)和第二列(44)彼此相邻地设置。
4.根据权利要求3所述的索引型阴极射线管，其中m等于9，n等于5，同时第一列(42)和第二列(44)彼此对称地设置。
5.根据权利要求4所述的索引型阴极射线管，其中第一和第二列形成T结构，且屏幕的内表面设有根据x乘y矩阵的位置分布于屏幕上的一组T结构。
6.根据权利要求5所述的索引型阴极射线管，其中x和y等于9。
7.一种设有根据权利要求1的阴极射线管的电视系统，其中该电视系统包括基于第一(S1)和第二(S2)响应信号提供控制信号的装置。
全文摘要
本发明涉及一种索引型阴极射线管，其中可在逐行扫描模式下使用跟踪结构。该跟踪结构包括当被射线管的电子束射中时，分别用于产生第一响应信号(S1)和第二响应信号(S2)的第一种和第二种跟踪元件(16，18)，第一和第二响应信号用于确定定位信号，并且跟踪元件(16，18)平行于磷光元件(20，20’，20”)延伸，从而每个磷光元件分别处于第一种跟踪元件(16)和第二种跟踪元件(18)的一侧，除了每个第三组(330)的第三个B色(2040”)磷光元件以外，因而第三(B)色的所述磷光元件的每一侧处于相同种类的跟踪元件侧面。该跟踪结构的优点在于，索引射线管在工作于隔行扫描模式下时不具有显著的闪烁。
文档编号H04N9/24GK1781317SQ200480011633
公开日2006年5月31日 申请日期2004年4月27日 优先权日2003年5月1日
发明者W·L·伊泽曼 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司