專利名稱：具有減少主要及次要莫爾條紋的彩色顯像管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彩色顯像管，它具有成行對齊的縫隙狀開孔的陰罩，各列開孔以陰罩中的系桿來分離；具體涉及一種彩色顯像管，它可在多重標(biāo)準(zhǔn)電視接收機中工作，具有減少在顯像管整個屏幕上一次及二次莫爾波紋的系桿裝置的陰罩。
今日所使用的多數(shù)彩色顯像管，具有線屏幕、及包括縫隙狀開孔的陰罩。這些開孔成行對齊，而各行中鄰接的開孔相互以罩的連接板或系桿來分離。當(dāng)陰罩形成稍微平行顯像管顯像面板內(nèi)部輪廓的圓頂狀外形時，保持該陰罩的一體性，此種系桿的作用是很重要的。一行中的系桿和直接相鄰行的系桿在行(垂直方向)的縱向偏置。當(dāng)電子束撞擊陰罩時，陰罩阻擋部分電子束，因此直接在系桿后的屏幕上產(chǎn)生陰影。
當(dāng)電子束重覆在垂直該縫隙行(水平方向)的方向掃描時，其在屏幕上產(chǎn)生一系列的亮暗水平線。該亮暗水平線和該系桿所形成陰影相互作用，造成較亮及較暗區(qū)，其在屏幕上產(chǎn)生波紋圖型，稱為莫爾波紋(moire)圖型。此一圖型嚴(yán)重傷害屏幕上所顯示像的影像質(zhì)量。利用傅利葉(Fourier)分析及幾何分析陰罩顯像管的波紋圖型，顯示出波紋的可視性主要視該波紋圖型的振幅及間距而定。波紋幅度視垂直光點大小及系桿寬度而定。波紋間距視系桿對齊的周期重復(fù)性及掃描線周期間的干擾而定。
最好選擇一陰罩系桿間隔及大小，將電視機所使用任何掃描狀況的波紋圖型減到最小。由一種模式至多種標(biāo)準(zhǔn)電視機的工業(yè)改變，使得該選擇復(fù)雜，因此必需達(dá)成某種妥協(xié)而在全部多種標(biāo)準(zhǔn)模態(tài)獲得可接受莫爾波紋。目前所使用兩種掃描狀況，是交錯掃描及非交錯掃描。下表表示開發(fā)本發(fā)明所考慮的標(biāo)準(zhǔn)(交錯及非交錯)。
標(biāo)準(zhǔn)過掃描可見掃描線可見掃描線PAL/SECAM NTSC4/3 107％ 537(268) 453(227)<4/3>119％ 483(241)《4/3》 137％ 420(210) 359(180)16/9 75％716(358)<16/9>83％647(324)表中，4/3及16/9表示屏幕的水平對垂直寬高比。標(biāo)示過掃描的第二行，表示4/3標(biāo)準(zhǔn)傳輸?shù)拇怪边^掃描量及16/9標(biāo)準(zhǔn)傳輸?shù)拇怪睊呙枇俊?16/9標(biāo)準(zhǔn)中，在水平方向中有相應(yīng)的過掃描量，以得到16/9的比例。第三行表示在標(biāo)準(zhǔn)PAL/SECAM傳輸中可見掃描線數(shù)，而第四行表示在標(biāo)準(zhǔn)NTSC傳輸中可見掃描線數(shù)。例如，具有625條掃描線及107％(百分之一百零七)過掃描的PAL傳輸中，在屏幕上有537條可見掃描線。標(biāo)準(zhǔn)<4/3>及《4/3》分別相對兩個119％及137放大的可調(diào)大小的模態(tài)。因為放大，所以屏幕上觀察到的掃描線數(shù)較少。同樣地，<16/9>是16/9標(biāo)準(zhǔn)的放大模態(tài)。括號中的數(shù)字表示非交錯模態(tài)。實際電視機中，用于電傳通訊傳輸所考慮的模態(tài)，對PAL制僅為268條掃描線，而NTSC為227條，但是，對莫爾條紋的計算來說考慮非交錯模態(tài)來計算出電視機中會產(chǎn)生一些波紋的不適當(dāng)交錯的的可能性，是很有用的。
許多技術(shù)資料已有提議來減小波紋問題。其大部份的技術(shù)涉及諸如以修正電子槍及偏轉(zhuǎn)軛，來調(diào)整屏幕上電子束斑點，垂直尺寸、或重新排列陰罩的系桿位置，來減少電子束掃描線和系桿陰影差拍或交互作用的可能性。1988年6月14日頒給Barten的美國專利第4,751,425號說明一種陰罩，其中系桿定位在對水平偏轉(zhuǎn)方向成3至8度角的直線上。雖然諸如Barten所說明的技術(shù)，在過去已成功地獲得一些波紋的減少，但是其專注在修正一次波紋間距，而沒有考慮當(dāng)系桿線斜度引入時所發(fā)生的二次波紋間距。因此，仍然有需要考慮二次波紋間距的改良波紋減少技術(shù)。這種改良技術(shù)對高分辨電視所要求的更新更高質(zhì)量彩色影像管尤其需要。例如，隨著電子槍品質(zhì)改進(jìn)符合更高分辨電視的需要，此種改良電子槍在屏幕上產(chǎn)生更小電子束光點。電子束光點尺寸的減小，在屏幕上產(chǎn)生可見的更銳利掃描線，其和系桿陰影相互作用而且增加波紋圖型可見性的問題。
根據(jù)本發(fā)明的改良型彩色影像管，包括一顯像屏幕、一陰罩、及一用于產(chǎn)生及投射三條電子束通過陰罩而到達(dá)屏幕的電子槍。該屏幕包括在第一方向中延伸的磷線。電子束受到第一方向及大致垂直第一方向和磷線之第二方向的偏轉(zhuǎn)作用。該陰罩包括大致平行磷線且成行對齊的伸長縫隙狀開孔。各行中鄰接的開孔相互以陰罩的系桿來分離，而且成一行的系桿在第一方向中與鄰接行的系桿偏置。該改進(jìn)處包括成交錯行的系桿位于對第二方向成約2度角的大致直線上。
附圖中

圖1是本發(fā)明實施例彩色顯像管的軸向剖面?zhèn)纫晥D；圖2是圖1顯像管面板的后平面圖；圖3是圖1顯像管陰罩一小部分的放大圖示。
圖4是表示圖1顯像管屏幕的幾個角度關(guān)系的局部圖示；圖5是表示列斜度上的一次波紋間距對可見掃描線的關(guān)系的圖表；
圖6是表示在列斜度上的二次波紋間距對可見掃描線的關(guān)系的圖表；圖7是表示本發(fā)明實施例用于改良型陰罩的一次波紋間距對可見掃描線的圖表；及圖8是表示本發(fā)明實施例用于改良型陰罩的二次波紋間距對可見掃描線的圖表。
圖1表示一長方形彩色顯像管10，其具有一包括長方形面板12、及一由長方形漏斗部15和所連接的管狀頸部14組成的玻殼(envelope)11。該漏斗部15具有內(nèi)導(dǎo)電涂層(未顯示)，該涂層自陰極鈕16延伸到頸部14。面板12包括一顯像面板18及一周邊凸緣或側(cè)壁20，該側(cè)壁20以玻璃粉17與漏斗部15密封。三色磷屏幕22安置在顯像面板18的內(nèi)表面。屏幕22是具有磷線排列成三線一組的線屏幕，各三線一組包括三色中每一色磷線。多孔彩色選擇電極或陰罩，以傳統(tǒng)裝置可移動地組裝，而對屏幕22形成預(yù)定間隔關(guān)系。圖1虛線示意所示的電子槍26，其組裝在頸部14內(nèi)中心處，產(chǎn)生且導(dǎo)引三條電子束28沿著會聚路徑通過陰罩24到達(dá)屏幕22。
圖1顯像管的設(shè)計配合一外部磁性偏轉(zhuǎn)軛來使用，諸如在漏斗部與頸部接合處附近的軛30。當(dāng)啟動時，該軛30使得三條電子束28受到磁場影響，造成電子束在屏幕22的長方形光柵中水平及垂直地掃描。偏轉(zhuǎn)的起始平面(零偏轉(zhuǎn)處)約在軛30的中心處。因為散射場，影像管偏轉(zhuǎn)區(qū)自軛30軸向延伸到電子槍26之區(qū)域內(nèi)。為簡化起見，在圖1沒有顯示偏轉(zhuǎn)區(qū)中偏轉(zhuǎn)電子束路徑之實際曲率。
陰罩也是包括周邊框34的面罩框組合體32的一部分。面罩框組合體32在圖1中所示，是定位在面板12內(nèi)。陰罩24包括一曲線開孔部25、一包圍該開孔部25的無穿孔邊界部27、及一自邊界部27彎回且自屏幕延伸的側(cè)緣(裙)部29。陰罩24套筒式套在整個框架34內(nèi)(如所示)，且該側(cè)緣部29焊接到框架34。
圖2及3詳示陰罩24，具有二個長邊及兩個短邊的一長方形周邊。該陰罩24具有一長軸X，其通過陰罩中心且平行長邊；以及一短軸Y，其通過陰罩中心且平行短邊。該陰罩包括成行對齊的伸長縫隙狀開孔36，該開孔大致平行短軸Y。在每行中鄰接的開孔36以陰罩系桿38來分離，而在一行中的系桿38間的間隔定義為陰罩上特定位置的系桿間距。
上述美國專利第4,751,425號說明，可以把陰罩系桿定位在與電子束掃描的水平方向成3至8度角的直線上達(dá)到減少莫爾條紋。該系桿角度確實減少一次波紋間距。此一次波紋間距PM1可以下列方程式來計算PM1=Pv·s2Pv24n2+s2m2-Pv·sm·nCos----(1)]]>其中Pv是垂直陰罩間距，s是掃描線間隔，是系桿線傾斜角度，n是掃描線頻譜之諧波(即一次、二次、三次等)，而m是陰罩垂直間距頻譜的諧波(即一次或二次)。圖3所示是負(fù)系桿斜度角，而圖4所示是正系桿斜度角θ。圖4是顯像管10屏幕22的一小部分，其顯示紅-綠-藍(lán)磷線三線一組受到通過罩開孔36的電子束激勵。圖4中短的水平線是陰罩24中的系桿38產(chǎn)生的陰影。
圖5是一次波紋間距對可見掃描線的圖表，其表示產(chǎn)生在屏幕上具有0.68毫米垂直陰罩間距(Pv)的陰罩波紋的二個諧濾。該圖表具有標(biāo)示0度至6度的7組曲線。這些曲線表示沿系桿列的直線與電子束偏轉(zhuǎn)水平方向間所形成的角度，其如上述美國專利第4,751,425號所述。由圖表可看出，在任一諧波處一次波紋間距減少是因為系桿列斜度增加。然而，系桿列斜度產(chǎn)生另一種波紋稱為二次波紋。二次波紋是因為掃描線與系桿對齊對角構(gòu)造間的干涉所造成。該二次波紋特在在于一角度，其可利用下列方程式自陰罩水平及垂直間距來判定；±Φ=ArcTanPv2±PHTanPH------(2)]]>其中±Φ是由系桿斜度角θ所產(chǎn)生(分別是反時鐘及順時鐘)的二次系桿斜度，Pv是垂直陰罩間距，PH是水平陰罩間距。圖4所示是二次系桿斜度+Φ及-Φ、及系桿斜度角θ。
較小的兩個斜度角決定二次波紋，該波紋在被聚焦而減小了光點尺寸的屏幕邊上是很頑固的。該二次波紋間距PM2可以下列方程式來計算PM2=Pv·sPv2n2+s2m2-2Pv·sm·nCos-----(3)]]>圖6是二次波紋間距對可見掃描線的圖表，其表示促成二次波紋的兩個諧波。該圖表具有7組曲線，也表示系桿列對偏轉(zhuǎn)水平方向的斜度角。自圖6圖表可見，二次波紋間距增加是因為斜度角增加，和一次波紋間距的作用相反。
已發(fā)現(xiàn)二次波紋間距比一次波紋間距更易可見。這是因為沿著水平掃描線時，系桿沿著對角線(在角度Φ處)沒有交錯移位。因此，為獲得相同視覺結(jié)果，二次波紋間距需要比一次波紋間距減少的較小。不同于傳統(tǒng)技術(shù)所建議的3至8度的系桿列斜度，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，可以約2度的系桿斜度獲得改良視覺結(jié)果。在2度時，雖然一次波紋比在3度時高，但在該角度時一次波紋間距比二次波紋間距較不明顯。更進(jìn)一步，在2度時，二次波紋接近人類眼睛解分辨率的極限。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的陰罩的一次波紋間距對可見掃描線數(shù)圖表。本圖表中，垂直陰罩間距Pv是0.635毫米，而系桿斜度角θ是2度。圖表中沒有表示一次諧波因為陰罩中鄰接行的系桿實際以從行到行的Pv/2來交錯。因此，該陰罩頻譜行為好像垂直間距是Pv/2，產(chǎn)生一允許多于1200可見掃描線的s＝Pv/2的諧波峰值。圖7實線是二次諧波，而其他諧波以各種斷線表示。
圖8表示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的陰罩的一次波紋間距對可見掃描線數(shù)圖表。本圖表中，垂直陰罩間距Pv是063 5毫米，而系桿斜度角θ是2度。圖8實線是一次諧波，而其他諧波是以各種斷線表示。
根據(jù)本發(fā)明的方法，考慮許多因素，包括對于一平面陰罩所需要的系桿間距的計算。第一，自顯像屏幕前一段距離觀看，對于已知掃描線間距，在數(shù)個分離區(qū)處計算所需要系桿陰影位置。這些所需要的系桿陰影位置，是對每個分立區(qū)中產(chǎn)生的波紋的近于最佳妥協(xié)的位置。其次，考慮在各分立區(qū)處電子束偏轉(zhuǎn)角度，來決定相應(yīng)屏幕上的系桿陰影，然后，考慮各分立區(qū)中陰罩對屏幕的間隔，決定在成形的外形陰罩上對應(yīng)的系桿間距。然后，通過減去陰罩成形步驟所造成的拉伸來計算未成形的平面罩上的系桿間距。此拉伸是由形成開孔陰罩上分立區(qū)處垂直間距實際量度、以及將該量度和成形前對平面罩上所做量度進(jìn)行比較來判定的。該判定可包括數(shù)個迭代步驟。一旦獲得拉伸量度，則該結(jié)果以“最小平方”選配來使其平滑。最后，在平面罩系桿上進(jìn)行“最小平方”選配。該選配的評定產(chǎn)生用于任何X、Y位置的平面罩系桿位置。
權(quán)利要求
1.一種彩色顯像管(10)，包括一顯像屏幕(22)、一陰罩(24)及一用于產(chǎn)生及投射三條電子束通過所述陰罩而到達(dá)所述屏幕的電子槍(26)；所述屏幕包括在第一方向延伸的磷線，所述電子束在所述第一方向、及大致垂直該第一方向和該磷線的第二方向上受到偏轉(zhuǎn)作用；所述陰罩包括成行對齊的且大致平行所述磷線的伸長縫隙狀開孔(36)，在每行中鄰接開孔以陰罩的系桿(38)來相互分離，而且在一行中的系桿在所述第一方向上與鄰接行的系桿形成偏置，其特征在于所述成交錯行的系桿(38)，安置在相對所述第二方向形成約2度角(θ)的大致直線(37)上。
全文摘要
一種在多重標(biāo)準(zhǔn)電視機中工作的彩色顯像管(10)，包括顯象屏(22)、陰罩(24)及產(chǎn)生三條電子束(28)的電子槍(26)。屏幕包括在第一方向中延伸之磷線。電子束在第一、二方向受偏轉(zhuǎn)，第二方向大至垂直第一方向和磷線兩者。陰罩有伸長的縫隙狀孔(36)，大致對齊成行平行磷線。各行的鄰孔被陰罩中的系桿分離，且在第一方向中成一行的系桿和鄰接行的系桿形成偏罩，改進(jìn)包括隔行的系桿位于大致對第二方向成大約2°角θ的直線(37)上。
文檔編號H01J31/20GK1128404SQ9510051
公開日1996年8月7日 申請日期1995年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月14日
發(fā)明者F·伯頓, F·迪詹伯拉丁諾 申請人:錄象色彩股份公司