专利名称：显示屏上的亮度均匀性的改进的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于改进显象管的显示屏上亮度均匀性的方法和校正电路，该显象管还装有控制电极，本方法包括响应于图象信号驱动该控制电极以便在显象管中产生经调制的电子束，以及偏转该经调制的电子束以便在显示屏上显示图象信号。
本发明也涉及装有这样的校正电路的显示装置。
装有彩色显象管的图象显示装置是众所周知的，该图象显示装置具有用于在其上显示图象信号的显示屏，用于产生三束电子束的电子枪，以及产生用于偏转电子束的水平和垂直偏转场的偏转单元。三束电子束联合构成一复合电子束，它在偏转单元的控制下在显示屏上画出许多行。三束电子束被图象信息所调制，以便影响在显示屏上的每个位置处的发光量。光量明显地受在给定位置处复合电子束中每秒出现的电子数量(通常称作为电子束电流值)的影响。这种熟知的图象显示人装置具有这样的缺点，即光量随着趋向于显示屏的边缘而减少，因而显示屏上的亮度均匀性受到干扰。朝显示屏的边缘方向的光量减少特别是由于显示屏的玻璃厚度从该屏幕中心处开始逐渐增加而造成的。为了改善显示屏上的黑色层次而使玻璃的透光性变得越来越小，因而光量的减少变得越来越明显。这种被扰乱的亮度均匀性在以恒定电子束电流在经调制的复合电子束写到显示屏上时会变得清晰可见，因而令人厌烦。
本发明的一个目的是提供一种方法和一种校正电路以便改善显象管的显示屏上的亮度均匀性，以及提供改进的显示装置。
为此，本发明的第一方面提供如权利要求1限定的改进亮度均匀性的方法，其中图象信号的宽高比和显示屏的宽高比相对应，其特征在于，此方法包括另一个影响偏转的步骤，用于使被调制的电子束的偏转速率从显示屏中心向着边缘减小。这不同于通常的显示装置，后者的偏转速率(横扫显示屏时电子束的移动速度)在整个显示屏内尽可能做成恒定不变，以达到被显示信息的最佳几何图形。
本发明的第二方面提供如权利要求6中限定的用于改进亮度均匀性的显示装置，其特征在于，显示装置还包括校正装置，用于使电子束的偏转速率从显示屏中心向边缘这样地减小以得到改进的亮度均匀性。
本发明的第三方面提供如权利要求8中限定的校正电路。
本发明的第四方面提供如权利要求9中限定的方法，其特征在于，此方法包括另一影响偏转的步骤，用于使电子束的偏转速率从显示屏中心向边缘处减小，至少以这样的方式减小沿行方向的偏转速率，以使在至少一帧的位置处光输出沿行方向的减少基本上被补偿。
本发明的第五方面提供如权利要求10中限定的方法，其特征在于，此方法包括影响偏转以使电子束的偏转速率从显示屏中心向边缘处减小的步骤，以及影响图象信号出现的时刻以减小显示屏上的位置误差的另外的步骤。
本发明的有利的实施例在从属权利要求中被限定。
以这种方式改进显示屏上的亮度均匀性是基于这样的认识，即发光量取决于电子束偏转的速率。事实上，较慢的电子束会使每秒内有更多的电子打到显示屏的给定位置处，这样发光量就增大。通过影响偏转以使电子束的偏转速率向着显示屏的边缘减少，可以局部地或全部地补偿向着显示屏边缘的光量减少。
本发明优选地降低向着显示屏边缘的光量减少而不必增加电子束电流。因此，在显示屏上被调制的电子束的光点尺寸不会受到负面影响。
从EP-A-0,567,301可知，为了在宽高比为4∶3的显示屏上显示具有16∶9的宽高比的图象信息，在趋向于显示屏的垂直边缘时水平偏转被减慢。作为达到这种减慢的一个可能方法，可给予和行偏转线圈相串联的S校正电容一个过小的值。这样，图象信息整个地充满在全部显示屏上而没有出现在显示屏中心的恼人的几何失真。这种在趋向显示屏的垂直边缘时放慢水平偏转的已知方法的目的并非为了降低趋向显示屏边缘的光量减少。
当按照本发明的第一方面完全或部分地补偿光量减少时，具有给定的宽高比的图象信息是在(几乎)同样的宽高比的显示屏上显示的，这是和在EP-A-0,567,301中揭示的情况不同的，即后者是把16∶9的宽高比的图象信号压缩以显示在具有4∶3的宽高比的显示屏上。按照本发明，影响偏转速率以便降低光量的减少是取决于显示屏的玻璃厚度的变化，因而，通常和按照EP-A-0,567,301的影响偏转速率以便改进所希望的几何失真不相同。
EP-A-0,567,301还显示了一个实施例，其中具有16∶9的宽高比的图象信息以不同的方式被全部显示在宽高比为4∶3的显示屏上。在该实施例中，趋向显示屏垂直边缘的降低水平偏转速率和趋向显示屏水平边缘的提高垂直偏转速率相结合。在本发明中，如果想要对沿垂直方向的光量减少进行校正的话，则必须在趋向显示屏的水平边缘时降低垂直偏转速率。
通过影响偏转速率，图象信号将到达显示屏上的被偏移过的位置上。按照本发明的方法的实施例，其特征如权利要求2所限定，具有这样的优点，即通过影响图象信号出现的时刻，由非恒定偏转速率所造成的位移可完全地或部分地得到补偿。图象信号出现的位置在时间上的偏移可藉诸如时钟调制或内插法那样的已知的技术来达到。在时钟调制中，图象信例如以一恒定时钟被写入存储器中，然后以可变时钟从存储器中读出。在内插法中，当前的图象信号利用内插算法处理成在被偏移的时刻提供正确信息的图象信号。
在权利要求3中限定的方法的实施例只调制沿行方向的偏转速率。它具有这样的优点，即图象信息在时间上的偏移可以以一种简单的方式、例如通过行存储器而实现。在传统的偏转中，其中藉助于水平偏转得到的行沿着垂直方向一行一行地接续下去，沿行方向的偏转就被理解为水平偏转。在变换了的扫描中，其中由垂直偏转得到的垂直列沿水平方向一列一列地接续下去，沿行方向的偏转就被理解为垂直偏转。
在权利要求4中所限定的方法的实施例是基于显示屏上不同帧位置处的玻璃厚度沿行方向可能有不同的变化。这提供了对光的减少的更好的补偿。
在权利要求5中限定的方法的实施例中，趋向显示屏边缘的偏转放慢的程度比起为补偿光的减少所必须的放慢程度更大。在显示屏上趋向其边缘的光量的最终的增加可藉助于使电子束电流在朝向显示屏边缘时减小的方法而被全部地或部分地补偿。为此，校正波形会影响调制的电子束电流以得到经过校正并调制的电子束电流，它在朝向显示屏边缘处比起调制的电子束电流来每秒包含更少的电子。藉助于在趋向显示屏的边缘时减小调制的电子束电流，可得到这样的优点，即趋向显示屏边缘的光点尺寸的增大(被称之为光点增大)被限制了。光点是调制的电子束在显示屏上的像。调制的电子束电流的减小，例如可藉助于通过已知的对比度控制来控制图象信号的幅度或可藉助于通过已知的亮度控制来控制图象信号的直流电平的方法来达到。
按照本发明的显示装置的实施例，其特征如权利要求7所限定，是基于这样的认识，即在许多显象管中的关于降低向着显示屏边缘的光的减少的良好结果是藉助于按偏转速率的抛物线型校正而获得的。偏转速率的这种减小可以通过给与有关的偏转线圈相串联的S-校正电容以适当的过小的值来实现，这是一种简单的方式。
按照本发明的第四方面，至少沿着行方向的偏转速率的变化受到影响以便基本上补偿朝向显示屏边缘的光的减少，从而改善亮度均匀性。对于按照本发明的基本上补偿光的减少来说，其减小沿行方向的偏转速率与按照EP-A-0,567,301压缩具有16∶9宽高比的图象信号以显示在具有4∶3宽高比的显示屏上相比，这两种过程是有不同要求的。
对于按照本发明的第五方面的改进亮度均匀性来说，使偏转受到影响以便使电子束的偏转速率在趋向显示屏的边缘时减小。由影响偏转速率而造成的图象信息的位置误差可藉助于影响图象信号的出现时刻而被减少。如前面所述，图象信号出现的位置在时间上的偏移可藉诸如时钟调制或内插法那样的已知的技术来达到。相反地，EP-A-0,567,301的目的是引入故意的位置误差，这种误差在趋向显示屏边缘时增大。
本发明的这些和其它方面从下面所描述的实施例将变得很明显，并参照这些实施例来阐述。
在附图中
图1显示了按照本发明的显示装置的实施例，以及图2显示了用于说明图1的显示装置运行的若干波形。
图1显示了按照本发明的显示装置。彩色显象管1装有控制电极11，12，13以及显示屏10。显示屏10配有三原色的荧光粉(图上未示出)。从图象信号Pi得出的控制信号Vc1，Vc2，Vc3驱动控制电极11，12，13，用来调制在分开的各电子束中的多个电子。每束经调制的电子束和其中的一种荧光粉有关。分开的经调制的电子束构成经调制的复合电子束。在该调制的复合电子束中每秒的电子数量确定了在显示屏10上的发光量。偏转电路5包括场偏转线圈Lv和行偏转线圈Lh，以及用于驱动场和行偏转线圈Lv，Lh的偏转驱动电路50。偏转驱动电路50接收垂直同步信息Vs和水平同步信息Hs，它是根据图象信号Pi由同步电路6得出的，该同步电路产生在场和行偏转线圈Lv，Lh中的和图象信号Pi同步的锯齿波形的场和行偏转电流Iv，Ih。
波形产生电路4接收水平和垂直同步信息Hs，Hv，并把第一校正波形C1加到偏转驱动电路50，把第二校正波形C2加到时间校正电路3以及把第三校正波形C3加到电子束电流校正电路2。时间校正电路3还接收图象信号Pi，并提供时间偏移的图象信号Pd。移时量由第二校正波形C2确定。电子束电流校正电路2还接收时间偏移的图象信号Pd，并提供控制电压Vc1，Vc2，Vc3。在经调制的组合电子束中每秒的电子数量(今后被称作为电子束电流值)由第三校正信号C3确定。在所描述的实施例中，行偏转电流被第一校正信号C1影响以便使水平偏转速率在趋向显示屏10的边缘而减小。有可能产生第四校正波形用于使场偏转电流Iv在趋向显示屏10的边缘而减小。藉助于使偏转在趋向显示屏10的边缘时减小，可降低光量的减少。
由于影响显示屏10上的偏转速率而产生的图象信号Pi的位置误差可通过时间校正电路3藉助于第二校正波形C2而得到补偿。
有可能使在趋向显示屏的边缘时偏转5放慢的程度比起为要求降低在趋向显示屏10的边缘时光量减少所必须的放慢程度更大。最终出现的更大的光量可藉这样地选择第三校正波形C3的形状以使束电流(在调制的复合电子束中每秒的电子数量)在趋向显示屏10的边缘时减小而全部地或部分地得到补偿。电子束流值，例如，可藉助于适合于此目的的对比度控制而受影响时间偏移过的图象信号Pd乘以第三校正信号C3。这个对比度控制可和图象显示装置中现成的对比度控制相结合，或可作为额外的特性而加进去。
还有可能藉安排一个S校正电容Cs和行偏转线圈Lh相串联，或藉选择S-校正电容Cs的值比通常的小，以便实现偏转速率在趋向显示屏的边缘时减小。在这些情况下，第一校正信号可以省却。在通常熟知的电路中，S-校正电容Cs的值被选择成这样，以使水平偏转线圈Lh上的电压在趋向显示屏10的垂直边缘而减小可被用来以最佳可能的方式补偿在趋向显示屏蔽10的边缘时的太高的偏转速率。这种太高的偏转速率是由于显示屏10几乎是平面而出现的。在本发明中，S-校正电容值Cs被故意地选为小于对于正常偏转所必须的值，这样行偏转速率会在趋向显示屏10的边缘时减小。另外，藉助于例如装在偏转控制电路50中的波形发生器产生带有很大量的S-校正的场控制信号的方法而使场偏转速率在趋向显示屏的边缘时被减小。从EP-A-0,567,301获知，在趋向显示屏的边缘时行偏转速率放慢，以便引入给定的几何失真，因而校正的程度是在不同的基础上确定的。
图2显示了用于说明图1的显示装置运行的若干波形。每次显示了一个周期t0，t1，它相应于在显示屏10上写一行的水平时间间隔。图2a上的虚线显示了按照现有技术的水平偏转电流Ih0，它带有用于以(几乎)恒定水平偏转速率写到显示屏10上的S-校正量。按照本发明的由于S-校正电容Cs被故意地选得很小而具有太大的S校正的、经过校正的水平偏转电流Ihc则以实线曲线示出。图2b显示了水平偏转率Vh，虚线显示按照现有技术的、与水平偏转电流Ih0相关的恒定的水平偏转速率Vh0。实线曲线显示了按照本发明的经校正的水平偏转速率Vhc1在显示屏10中心处略微增加，且在趋向显示屏10的边缘时降低。图2c显示了以恒定电子束电流照射在一行上的光量。虚线曲线10显示了按照现有技术在恒定水平偏转速率Vh0时出现在显示屏10的给定帧位置处的、趋向显示屏10的边缘时光的减少，实线lc1显示以校正的水平偏转速率Vhc出现的恒定的发光量。有可能使偏转速率的放慢程度比起为补偿光的减少所必须的放慢程度更大，参见图2b的实线曲线Vhc2。在这种情况下，可得到趋向显示屏10的边缘的光量的增加，如图2c中实线曲线lc2所示。这种光量的增加可通过减小趋向显示屏10边缘的电子束流的方法来校正。当然也可能使偏转速率的放慢程度比起为正好补偿光量减少所需要的放慢程度更小。图2所示的波形只是以举例的形式给出的，另外，例如由线段组合所组成的简单波形也适合于减少光点的增大。
应当指出，前面所述的实施例只是说明而不是限制本发明，本领域的技术人员将能够设想出许多替换的实施例，而不背离所附属的权利要求的范围。权利要求中的括弧之间的参考符号不应当被认作为限制这些权利要求。本发明，以及波形产生电路4，时间校正电路3和电子束电流校正电路2明显地可以用各种不同元件以硬件形式，或以集成电路形式和/或通过适当的编程处理器来实现，这些实现都属于本发明的范围。本发明可被用来保持沿水平方向和/或沿垂直方向的光量尽可能地不变。按照本发明的对光量减小的降低也适合于只使用一束电子束的显象管。
权利要求
1.一种改进显象管(1)的显示屏(10)上亮度均匀性的方法，该显象管(1)还配有控制电极(11，12，13)，该方法包括以下步骤响应于图象信号(Pi)驱动(2)控制电极(11，12，13)以便在显象管(1)中产生经调制的电子束，以及使经调制的电子束偏转(5)而在显示屏(10)上显示图象信号(Pi)，图象信号(Pi)的宽高比和显示屏(10)的宽高比相对应，其特征在于，该方法包括另一个影响(C1；Cs)偏转(5)的步骤，以使经调制的电子束的偏转速率从显示屏(10)的中心向着边缘而减小。
2.如权利要求1所要求的改进亮度均匀性的方法，其特征在于，该方法包括另一个影响(3)图象信号(Pi)出现时刻以便减小在显示屏(10)上的图象信号(Pi)的位置误差的步骤。
3.如权利要求1所要求的改进亮度均匀性的方法，其特征在于，偏转(5)是沿行和场方向进行的，以及偏转(5)是使沿行方向的偏转速率从偏转屏幕(10)中心向着边缘减小而受到影响的(C1；Cs)。
4.如权利要求3所要求的改进亮度均匀性的方法，其特征在于，沿行方向的偏转速率的减小和显示屏(10)上沿场方向的位置有关。
5.如权利要求1所要求的改进亮度均匀性的方法，其特征在于，从显示屏(10)中心向着边缘的偏转速率的减小过补偿了显示屏(10)上在趋向其边缘时光输出的减少，以及该方法包括另一个产生能影响被调制电子束(2)的校正波形(C3)的步骤，以便得到经过校正的调制电子束，在从显示屏(10)的中心趋向边缘时它比调制过的电子束每秒包括更少的电子。
6.一种用于在显象管(1)的显示屏(10)上显示图象信号(Pi)的显示装置，该显象管(1)配有控制电极(11，12，13)，所述显示装置还包括驱动装置(2)，用于驱动控制电极(11，12，13)以便在显象管(1)中产生响应于图象信号(Pi)的调制过的电子束，以及偏转装置(5)，用于偏转调制过的电子束，以便在显示屏(10)上显示图象信号(Pi)，其特征在于，显示装置还包括校正装置(C1；Cs)，用于使电子束的偏转速率从显示屏(10)中心向着边缘这样地减小以得到改进的亮度均匀性。
7.如权利要求6所要求的显示装置，其特征在于，偏转装置(5)包括行偏转线圈(Lh)以及校正装置(C1；Cs)包括S-校正电容(Cs)，它被装成和行偏转线圈(Lh)相串联，S-校正电容(Cs)的值比标称值小，以便使电子束的偏转速率从显示屏(10)中心向着边缘减小，所述标称值是和基本恒定的偏转速率相关联的。
8.一种用于改进显象管(1)的显示屏(10)上亮度均匀性的校正电路，该校正电路包括驱动装置(2)，用于驱动控制电极(11，12，13)以便响应于图象信号(Pi)而在显象管(1)中产生调制过的电子束，其特征在于，校正电路还包括装置(4)，用于使电子束的偏转速率从显示屏(10)中心向着边缘这样地减小以得到改进的亮度均匀性。
9.一种改进显象管(1)的显示屏(10)上亮度均匀性的方法，该显象管还配有控制电极(11，12，13)，该方法包括以下步骤驱动(2)控制电极(11，12，13)以便响应于图象信号(Pi)而在显象管(1)中产生调制过的电子束，以及沿行和场方向使调制过的电子束偏转(5)，以便在显示屏(10)上显示图象信号(Pi)，其特征在于，该方法包括另一个影响(C1；Cs)偏转(5)以使电子束的偏转速率从显示屏(10)中心向着边缘减小的步骤，至少以这样方式减小沿行方向的偏转速率，以使在至少一个帧位置处光输出沿行方向的减小可基本上得到补偿。
10.一种改进显象管(1)的显示屏(10)上亮度均匀性的方法，该显象管(1)还配有控制电极(11，12，13)，该方法包括以下步骤驱动(2)控制电极(11，12，13)以便响应图象信号(Pi)而在显象管(1)中产生调制的电子束，以及使调制过的电子束偏转(5)，以便在显示屏(10)上显示图象信号(Pi)，其特征在于，该方法还包括以下步骤影响(C1；Cs)偏转(5)，以使电子束的偏转速率从显示屏(10)中心向着边缘减小，以及影响(3)图象信号(Pi)的出现时刻，以减小在显示屏(10)上的位置误差。
全文摘要
按照本发明的方法降低了趋向显象管(1)的显示屏(10)的边缘的光量的减少。光量减少的程度特别取决于从显示屏(10)中心到其边缘的显示屏(10)的玻璃厚度的增加，以及取决于玻璃的透光率。利用本发明，这种光量减少因使偏转速率从显示屏(10)中心向着边缘的减小(C1；Cs)而被校正。
文档编号H04N3/10GK1153585SQ96190467
公开日1997年7月2日 申请日期1996年4月17日 优先权日1996年4月17日
发明者A·A·S·施卢特曼 申请人:菲利浦电子有限公司