專利名稱：高偏轉(zhuǎn)角crt顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于操作高偏轉(zhuǎn)角垂直掃描顯像管的方式，該顯像管 受到磁場影響，從而使圖像的顏色均勻性劣化。
背景技術(shù)：
陰極射線管(CRT)附近的環(huán)境磁場會對投影到CRT的觀看面板上 的圖像的顏色表現(xiàn)產(chǎn)生影響。這個(gè)環(huán)境磁場主要是由地球的磁場所引 起的，也會受到本地磁場和該區(qū)域中的磁材料的影響。環(huán)境磁場是單 向的，可以在矢量上被分解為垂直和水平部分，而這些分量取決于所 考慮的給定地理位置。對于給定的CRT坐標(biāo)系來說，環(huán)境磁場的北/南 和東/西分量對CRT中的電子束的影響完全取決于CRT的取向。在給定諱 度上，垂直分量對CRT中電子束的路徑的影響相對恒定，而且將隨著CRT 的地理緯度的變化而改變。水平分量(可以是相對于CRT呈北/南和/ 或東/西取向)對CRT中電子束的路徑的影響根據(jù)CRT的取向而變化。在傳統(tǒng)的CRT中，內(nèi)置電子槍在水平面上對齊，而且熒光條呈垂 直取向，環(huán)境磁場的垂直分量使電子束在水平方向上發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這會 影響所期望的熒光條上每一個(gè)電子束的對準(zhǔn)(register)。環(huán)境磁場的 北/南分量引起屏幕頂部和底部的電子束的橫向偏轉(zhuǎn)。環(huán)境磁場的東/ 西分量與內(nèi)部磁場共同引起拐角處的電子束的橫向偏轉(zhuǎn)。由于垂直分 量相對恒定且不會受到CRT的取向(在水平面上)的影響，可以對CRT 進(jìn)行設(shè)置以最小化垂直場的失準(zhǔn)(misregister)。當(dāng)CRT在水平面方向上發(fā)生變化時(shí)，CRT的北/南和東/西取向都會引起對準(zhǔn)影響；對此，可 以設(shè)計(jì)磁屏蔽以平衡北/南和東/西取向的影響，并保持地球磁場的總 影響處于系統(tǒng)的容限之內(nèi)。這種磁屏蔽系統(tǒng)在技術(shù)領(lǐng)域中是公知的。近來，對大縱橫比CRT的需求帶來了對具有如下內(nèi)置電子槍的CRT 的開發(fā)該內(nèi)置電子槍在垂直面中對齊，而熒光條是水平取向的。在 這些CRT中，環(huán)境磁場的垂直分量與內(nèi)部磁場共同引起電子束沿?zé)晒饩€ 水平地發(fā)生偏轉(zhuǎn)，除了拐角處的一些垂直分量以外，這不會顯著地影 響所期望的熒光條上每一個(gè)電子束的對準(zhǔn)，特別是對于拐角處的高偏 轉(zhuǎn)角。環(huán)境磁場的水平分量使電子束垂直地偏轉(zhuǎn)，這會影響所期望的 熒光條上每一個(gè)電子束的對準(zhǔn)。由于水平分量對電子束的路徑的影響 隨CRT在由東至西方向上的取向變化而劇烈地變化，所以明顯更加難以針對所有的北、南、東和西取向設(shè)計(jì)出足夠平衡的屏蔽。另外，CRT 的取向與水平分量之間的關(guān)系完全由顧客來控制，該顧客會基于個(gè)人 偏好來確定CRT的取向。此外，隨著CRT的偏轉(zhuǎn)角從100。增加到125。， 再增加到現(xiàn)在的140。，這些顯像管對于磁場的不利影響變得更加敏感。 這個(gè)增大的磁場敏感性的一個(gè)原因是，隨著偏轉(zhuǎn)角的增大，對于設(shè)計(jì) 有效的內(nèi)部磁場而可用的空間會存在直接和相應(yīng)的損失。針對W76CRT 的玻璃球管內(nèi)的可用IMS空間已經(jīng)從106。顯像管中的高度(即Z軸方向 上)6.2英寸減小為140。顯像管中的1.2英寸。因此，期望開發(fā)一種補(bǔ)償系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠減小環(huán)境磁場對具有 減小深度的CRT、特別是那些具有在垂直面中對齊的內(nèi)置電子槍以及水 平取向的熒光條的CRT的影響。發(fā)明內(nèi)容一種CRT顯示設(shè)備，包括具有連接到漏斗(funnel)的面板的CRT。 電子槍組件位于所述漏斗的窄端的頸部，用于把電子束指向所述面板 上的屏幕。所述顯示器包括磁軛，用于把電子束掃描過所述屏幕； 消磁線圈，位于所述漏斗上，用于對所述顯示設(shè)備進(jìn)行消磁；以及DC 抵消器線圈，用于抵消北/南磁場引起的電子束位移。所述顯示器還可 以包括用于動態(tài)地校正電子束在所述屏幕上的著落誤差的裝置；附加線圈，位于所述漏斗的寬端，以進(jìn)一步協(xié)助減小電子束著落誤差； 以及磁場傳感器系統(tǒng)，能夠感測環(huán)境磁場并產(chǎn)生面向適合的驅(qū)動器的 信號，以校正由環(huán)境磁場引起的電子束著落誤差。


圖l是根據(jù)本發(fā)明的顯示器的截面圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的示意性框圖。圖3是本發(fā)明中使用的偶極子場的示意圖。圖4是屏幕上的失會聚圖案的示意圖。圖5是本發(fā)明中使用的四極子場的示意圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例中使用的另一個(gè)四極子場配置。圖7是示出了遭受圖像失真的CRT顯示器屏幕的示意圖。圖8示出了用于校正顯示器中的失真的視頻校正系統(tǒng)的應(yīng)用。圖9是視頻校正系統(tǒng)內(nèi)的多相濾波器的特性圖。圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的消磁線圈的使用的平面圖。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的DC抵消器線圈的使用的平面圖。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的另一DC抵消器線圈的使用的平面圖。圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的拐角和軸線圈的使用的平面圖。圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的拐角和軸線圈以及DC抵消器線圈和消磁線圈的組合使用的平面圖。圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的DC抵消器線圈和消磁線圈的使用的平面圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明允許高偏轉(zhuǎn)角CRT在多種磁場中性能良好地工作。 圖l示出了陰極射線管(CRT) 1，例如W76寬屏顯像管，具有玻璃 封殼2，該玻璃殼2包括矩形面板3和由漏斗(funnel) 5連接的管狀頸 部4。漏斗5具有從陽極按鈕6朝向面板3并延伸至頸部4的內(nèi)部導(dǎo)電涂層 (未示出)。面板3包括觀看面板8和外圍凸緣(peripheral flange) 或側(cè)壁9，其由玻璃料(glass frit) 7密封到漏斗5。三色熒光屏幕12具有多個(gè)交替的熒光條，該熒光屏幕由面板3的內(nèi)表面承載。屏幕12是具有以三元組形式排列的熒光線的線屏幕，三元組中每一個(gè)包括具有三種顏色中每一種顏色的熒光線。相對于屏幕12以預(yù)定間距可拆卸 地安裝有屏罩(mask)組件IO。電子槍13 (圖l中的虛線示意性地表示) 安裝在頸部4的中心，用于產(chǎn)生并指引三個(gè)內(nèi)置電子束(中心電子束和 兩個(gè)側(cè)部或外部電子束)沿著會聚路徑通過拉緊屏罩組件10到達(dá)屏幕 12。電子槍13可以包括垂直取向的3個(gè)電子槍，其指引三種顏色(紅色、 綠色和藍(lán)色)中每一種顏色的電子束。紅色、綠色和藍(lán)色的電子槍以 與屏幕12的副軸相平行延伸的線性陣列而排列。屏幕12的熒光線相應(yīng) 地以與屏幕12的主軸大體平行地延伸的三元組而排列。同樣，屏罩組 件10的屏罩具有與屏幕12的主軸大體平行地延伸的多個(gè)拉長的狹縫 (slit)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以使用本領(lǐng)域中公知的各種 拉緊或遮蔽(shadow)屏罩組件。此外，本發(fā)明還可應(yīng)用于電子槍呈 水平取向的電子槍系統(tǒng)。這尤其可在周圍環(huán)境具有包括地球磁場的磁 貢獻(xiàn)時(shí)應(yīng)用，以及在本地磁環(huán)境導(dǎo)致與具有垂直取向的電子槍的系統(tǒng) 中所經(jīng)歷的對準(zhǔn)移位相類似的對準(zhǔn)移位的其他情況下應(yīng)用，其中該對 準(zhǔn)移位是由于由東至西取向的水平場而引起的。CRT l被設(shè)計(jì)為與外部磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)一同使用，該系統(tǒng)具有在漏斗至 頸部的結(jié)點(diǎn)附近的磁軛14。當(dāng)被激活時(shí)，磁軛14使三個(gè)電子束經(jīng)受磁 場，該磁場使電子束以在矩形光柵形式垂直地和水平地掃描過屏幕12。本發(fā)明的一個(gè)特征是應(yīng)用一個(gè)純度校正裝置，該裝置可選地包括 位于CRT l附近的磁場傳感器17。盡管磁場傳感器17在圖1的實(shí)施例中 被示出為位于頸部區(qū)域附近，然而可以將其附著到顯示器的電路板上。 例如，考慮到制造上的方便，磁場傳感器17可以位于容納CRT1的殼體 或包殼中。例如，磁場傳感器17可以是霍爾(Hall)效應(yīng)傳感器，其 能夠檢測給定軸上的磁場。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，磁場傳感器 17可以是能夠檢測三個(gè)軸上的磁場的單個(gè)傳感器，或備選地為三個(gè)單 獨(dú)的傳感器，每一個(gè)用于檢測沿一個(gè)主軸的磁場。磁場傳感器17輸出 與在給定方向上入射到該傳感器上的環(huán)境磁場成比例的電信號。因此， 磁場傳感器17測量CRT的周圍磁場環(huán)境，而且其輸出隨著CRT的移動或重定位而發(fā)生改變。當(dāng)環(huán)境磁場的水平分量改變時(shí)(例如由東至西)， 存在水平方向上的電子束偏轉(zhuǎn)，這導(dǎo)致電子束在水平熒光條上的著落 發(fā)生對準(zhǔn)移位。這個(gè)對準(zhǔn)移位可能引起顏色純度的劣化。磁場傳感器17的輸出信號饋入圖2所示的控制器。該控制器動態(tài)地驅(qū)動一組對準(zhǔn)校正線圈16a，這些線圈16a優(yōu)選地安裝在圖l所示的頸部 區(qū)域中。該控制器還驅(qū)動圖2中所示的視頻校正系統(tǒng)。本領(lǐng)域的技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)理解，對準(zhǔn)校正線圈16a也可以被稱作純度校正線圈。對準(zhǔn)校正 線圈16a在三個(gè)電子束上施加相對均勻的場，如圖3中示意性地所示， 使得三個(gè)電子束在電子束平面方向上均勻地發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這個(gè)偏轉(zhuǎn)使在 屏幕12上與熒光條垂直的每一個(gè)電子束對準(zhǔn)發(fā)生移動，使其集中于各 個(gè)熒光條的中心。然而，這個(gè)純度校正使電子束發(fā)生移位或在磁軛14 中未對齊，導(dǎo)致例如圖4中所示的失會聚。因此可以看出，對準(zhǔn)校正和 所產(chǎn)生的磁軛14內(nèi)的電子束未對齊(misalignment)會使外部電子束 向內(nèi)移位或向外移位，具體地在本示例中，使藍(lán)色電子束向內(nèi)移位而 紅色電子束向外移位?，F(xiàn)在參照具有垂直取向電子槍的系統(tǒng)，更加詳細(xì)地描述磁軛14和 磁軛效應(yīng)。磁軛14位于圖1中所示的漏斗至頸部的結(jié)點(diǎn)附近，而且在這 個(gè)實(shí)施例中被纏繞(wind)的，以施加水平偏轉(zhuǎn)磁軛場(大致為桶形) 和垂直偏轉(zhuǎn)磁軛場(大致為枕形)。垂直枕形磁軛場由磁軛上纏繞的第 一偏轉(zhuǎn)線圈系統(tǒng)所產(chǎn)生。水平桶形磁軛場由磁軛上纏繞的第二偏轉(zhuǎn)線 圈系統(tǒng)所產(chǎn)生，該第二偏轉(zhuǎn)線圈系統(tǒng)與第一偏轉(zhuǎn)線圈系統(tǒng)電絕緣。利 用已知技術(shù)完成偏轉(zhuǎn)線圈系統(tǒng)的纏繞。磁軛場影響電子束的會聚和束 點(diǎn)形狀。通常對這些場進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)電子束的自會聚。在本發(fā)明 中，不是進(jìn)行針對自會聚的調(diào)整，而是調(diào)整(例如減小)水平桶形場， 以給出屏幕側(cè)邊處的優(yōu)化的束點(diǎn)形狀。減小桶形場，直到在3/9位置和 拐角屏幕位置處實(shí)現(xiàn)優(yōu)化后的近似為圓形的束點(diǎn)。產(chǎn)生改進(jìn)的束點(diǎn)形 狀的這種場形狀的調(diào)整對導(dǎo)致屏幕特定位置處的失會聚的子會聚進(jìn)行 了折衷。具體地，電子束在側(cè)邊發(fā)生過會聚。這里所用的過會聚描述 了這樣一種情況紅色和藍(lán)色的電子束在著落到屏幕上之前已經(jīng)彼此 交叉。通過添加圖l中示意性地所示的四極子線圈16和/或添加圖2中所示的視頻校正，對由于上文所述的對準(zhǔn)校正和磁軛效應(yīng)所造成的失會聚進(jìn)行校正。簡而言之，四極子線圈16和/或視頻校正可以用于對由對 準(zhǔn)校正線圈16a和其他原因造成的失會聚進(jìn)行校正?？梢酝ㄟ^位于磁軛 14的電子槍一側(cè)的四極子線圈16，對沿屏幕12的位置處的磁軛效應(yīng)所 造成的失會聚動態(tài)地進(jìn)行校正。4個(gè)或更多個(gè)四極子線圈16固定到磁軛 14上，或備選地應(yīng)用到頸部(圖l)上，而且每一個(gè)均具有以相對于彼 此大約90。的取向的4個(gè)極子，如本領(lǐng)域中所公知(極子和四極子線圈 的影響在圖5和6中示出)。四極子線圈16包括第一垂直四極子線圈組和 第二水平四極子線圈組。在垂直四極子線圈組中，相鄰的極子具有交 替的極性，而且極子的取向與顯像管軸成45。，因而所產(chǎn)生的磁場在圖 5箭頭所示的垂直方向上移動外部(紅色和藍(lán)色)電子束，以提供對失 會聚的校正。在水平四極子線圈組中(圖6)，相鄰的極子具有交替的 極性，并沿顯像管軸取向，因而所產(chǎn)生的磁場在圖6箭頭所示的水平方 向上移動外部(紅色和藍(lán)色)電子束，以提供對失會聚的校正。兩個(gè) 四極子線圈組16均位于磁軛14背后，使得它們大致處于或接近于電子 槍13的動態(tài)象散(astigmatism)點(diǎn)。四極子線圈16動態(tài)地受控，以產(chǎn) 生用于調(diào)整屏幕上位置處的失會聚的校正場。在這個(gè)實(shí)施例中，與偏 轉(zhuǎn)相同步地驅(qū)動四極子線圈16。對四極子驅(qū)動波形的幅值進(jìn)行選擇， 以校正由于上述磁軛場所造成的過會聚。在這個(gè)實(shí)施例中，該波形大 致為拋物線形。該實(shí)施例中的電子槍13和四極子線圈具有靜電動態(tài)聚 焦(或象散)校正，以實(shí)現(xiàn)對三個(gè)電子束中每一個(gè)電子束在水平和垂 直方向上的最優(yōu)聚焦。對每一個(gè)電子束單獨(dú)進(jìn)行這個(gè)靜電動態(tài)象散校 正，允許對水平與垂直聚焦電壓差進(jìn)行校正而不會影響會聚。盡管四 極子線圈16也會影響電子束的聚焦，然而其位置靠近電子槍的動態(tài)象 散點(diǎn)，這允許通過調(diào)整電子槍的靜電動態(tài)象散電壓來校正這個(gè)影響， 從而該組合不會影響所產(chǎn)生的束點(diǎn)的形狀。這導(dǎo)致能夠?qū)ζ聊簧纤x 位置處的失會聚進(jìn)行校正而不會影響束點(diǎn)形狀的有利結(jié)果。這允許通 過磁軛場的設(shè)計(jì)來優(yōu)化束點(diǎn)的形狀，而且通過動態(tài)驅(qū)動的四極子線圈 16來校正任何產(chǎn)生的失會聚。通過動態(tài)地調(diào)整優(yōu)選地安裝在頸部區(qū)域的對準(zhǔn)校正線圈16a，來實(shí) 現(xiàn)顏色純度校正。對準(zhǔn)校正線圈16a向三個(gè)電子束施加相對均勻的場， 使得這三個(gè)電子束在電子束平面的方向上均勻地發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這個(gè)偏轉(zhuǎn) 使與熒光條垂直的每一個(gè)電子束對準(zhǔn)發(fā)生移動，使其集中于各個(gè)熒光 條的中心。該線圈可以與四極子線圈16集成，或備選地與磁軛14集成， 以及備選地單獨(dú)位于四極子線圈16和磁軛14之間的一般區(qū)域中的頸部 上。安裝在頸部的對準(zhǔn)校正線圈16a致使電子束除電子束角度改變之外 還發(fā)生位移。對電子束路徑的這些改變的組合導(dǎo)致當(dāng)這些線圈被激活 時(shí)對準(zhǔn)和會聚同時(shí)發(fā)生改變。因此，需要對四極子線圈16與對準(zhǔn)校正 線圈16a的適當(dāng)同步進(jìn)行動態(tài)編程，以便同時(shí)維持純度和會聚。如圖2中所示，使用動態(tài)波形產(chǎn)生控制器來產(chǎn)生用于會聚和對準(zhǔn)校 正所需的波形?？刂破鞯幕A(chǔ)輸入是由磁場傳感器提供的磁場數(shù)據(jù)以 及由水平和垂直驅(qū)動信號提供的定時(shí)信號。該控制器包含適合的存儲 器和編程功能，使得能夠根據(jù)本地磁場的配置來設(shè)置動態(tài)波形。該控 制器向視頻校正系統(tǒng)、對準(zhǔn)驅(qū)動器、水平會聚驅(qū)動器和垂直會聚驅(qū)動 器輸出信號。視頻校正系統(tǒng)受到控制器的控制，向通向視頻輸出并最 終到達(dá)電子槍13的視頻源信號施加失真，這將在下文描述。對準(zhǔn)驅(qū)動 器接收來自控制器的輸入，并相應(yīng)地把輸出發(fā)送至圖l中的驅(qū)動對準(zhǔn)校 正線圈16a。水平會聚驅(qū)動器同樣接收來自控制器的輸入信號，以驅(qū)動 圖1中的四極子線圈16，這會影響水平會聚。同樣，垂直會聚驅(qū)動器接 收來自控制器的輸入，并發(fā)送輸出信號以驅(qū)動圖1中的四極子線圈16， 這會影響垂直會聚。其他適合類型的多極子線圈可以替代這個(gè)四極子 線圈。然而，當(dāng)需要很大的校正時(shí)(即需要大幅度的純度校正)，這樣 一種純度校正方法其自身實(shí)質(zhì)上是不夠的。本發(fā)明的一個(gè)方面包括連同純度校正一起使用視頻校正?？梢园?視頻校正合并到本發(fā)明的各個(gè)其他實(shí)施例中，以幫助在環(huán)境磁狀況將 會使光柵的幾何形狀發(fā)生失真時(shí)獲得正確的光柵的幾何形狀。在視頻 校正中，把數(shù)字視頻信號信息映射到適當(dāng)?shù)膾呙栉恢?，以校正會聚?幾何形狀。這個(gè)視頻映射不會影響束點(diǎn)形狀，而且是用于小幅度校正 的有效工具。用于改善會聚的視頻校正是有吸引力的，因?yàn)槠淇梢跃徑鈱Χ鄻O子(例如四極子線圈)校正的需求，而且還可以校正殘留的 光柵幾何形狀誤差(光柵幾何形狀誤差可以包括與所期望的光柵形狀 的偏離)。去除四極子線圈特別有益，因?yàn)槠錅p小了新式CRT的成本。 盡管可以通過設(shè)計(jì)來配置該控制器以同時(shí)驅(qū)動線圈和/或視頻校正系 統(tǒng)，如本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中所示，包括使用四極子線圈和數(shù)字視頻 校正來改善會聚，然而應(yīng)當(dāng)理解的是，該控制器可以被配置為僅驅(qū)動 視頻校正系統(tǒng)，由此消除了對上述四極子線圈校正的需求。然而，視 頻校正仍可以與四極子線圈一同工作。一般地，CRT顯示器展現(xiàn)出光柵失真。最常見的光柵失真是幾何誤 差和會聚誤差。幾何誤差和會聚誤差是當(dāng)光柵在屏幕上拉長時(shí)電子束 掃描位置中的位置誤差。在CRT顯示器中，會聚誤差在紅色、綠色和藍(lán) 色光柵未精確對齊時(shí)出現(xiàn)，從而使得例如在圖像的某些部分上，紅色 子圖像相對于綠色子圖像向左移位，而藍(lán)色子圖像相對于綠色子圖像 向右移位。這種類型的會聚誤差可以在任何方向上以及所顯示圖像的 任何地方出現(xiàn)。幾何形狀誤差發(fā)生在掃描期間實(shí)際電子束位置偏離其 期望位置的時(shí)候，而且可以在施加與設(shè)計(jì)具有均勻方形場、而顯示為 具有非均均勻方形場的柵格(grid)相對應(yīng)的輸入信號時(shí)被檢測出。 此外，對于已知的彩色CRT的任何實(shí)際實(shí)施例，假定施加到偏轉(zhuǎn)線圈的 偏轉(zhuǎn)信號是線性斜坡信號，即使當(dāng)CRT的最初制造期間中心區(qū)域精確地 對齊，會聚和幾何誤差也會容易可見。使用傳統(tǒng)的、本領(lǐng)域中公知的 模擬電路技術(shù)對該失真進(jìn)行補(bǔ)償，可以把偏轉(zhuǎn)信號從線性斜坡信號修 改為更加復(fù)雜的波形。此外，可以調(diào)整磁軛設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，以減小會聚 誤差和幾何形狀誤差。當(dāng)偏轉(zhuǎn)角增大至超過110。，這種傳統(tǒng)的幾何形 狀和會聚校正的方法變得愈發(fā)困難。此外，利用低成本的數(shù)字信號處 理技術(shù)，能夠并且經(jīng)濟(jì)可行地利用數(shù)字信號處理來部分地替代或補(bǔ)充 傳統(tǒng)的模擬校正方法。視頻校正涉及對輸入信號進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，然后以逆失真的方式對 其進(jìn)行處理。參考上文針對會聚誤差給出的示例，視頻校正所要執(zhí)行 的逆失真是相對于綠色子圖像把紅色子圖像向右移動與最后的CRT失 真將其向左移動的量相同的量，并類似地把藍(lán)色子圖像向左移動。本發(fā)明的視頻校正系統(tǒng)與磁場傳感器17的磁場傳感器讀取一同工 作(這樣，視頻校正可以在本發(fā)明的任何實(shí)施例中使用，以助于校正 子圖像的失會聚、幾何形狀誤差或兩者)。本質(zhì)上，基于預(yù)定磁場配置 的視頻校正信息存儲在存儲器中。例如，可以在顯示系統(tǒng)制造期間通過相對于CRT系統(tǒng)的取向仿真多個(gè)本地地球磁場情況來創(chuàng)建該存儲器。對于每一種該仿真條件，確定優(yōu)化的視頻校正參數(shù)。這些參數(shù)存儲在本地存儲器中。在顯像管操作期間，磁場傳感器17測量本地地球磁情況，并以輸入信號的形式把測量結(jié)果中繼至控制器，該控制器可以包括存儲器。基于來自磁場傳感器17的信息，通過相應(yīng)的線圈系統(tǒng)來優(yōu) 化對準(zhǔn)和會聚。此外，基于所測量的磁場信息，確定與多個(gè)原始設(shè)置 條件之一最接近的匹配，并使用存儲器中存儲的適合的視頻校正參數(shù)。 進(jìn)一步的改進(jìn)可以包括對預(yù)存儲的值進(jìn)行插值，以取代與預(yù)存儲值的 精確匹配，而是可以使用插值后的視頻校正參數(shù)來更好地優(yōu)化會聚和 殘留光柵幾何形狀。根據(jù)本發(fā)明的CRT還可以包括在快速垂直掃描方向上應(yīng)用電子束 掃描速度調(diào)制(BSVM)。 BSVM構(gòu)成了銳度(shapeness)增強(qiáng)方法，其 涉及基于視頻信號輸入中的亮度躍遷(brightness transition)對電 子束的掃描速度的本地改變。視頻校正元件或數(shù)字增強(qiáng)單元將會提供 適合的BSVM信號。關(guān)于視頻校正，其可以由門陣列元件和視頻校正元件來執(zhí)行。視 頻校正可以通過如下步驟來進(jìn)行首先確定由于失會聚或光柵失真造 成的幾何偏移，然后建立校正該失會聚偏移或光柵失真所需的水平和 垂直位移(即A x和A y)。然后，將視頻移位A x和A y以校正該失會聚。為了更好的理解該視頻校正所進(jìn)行的過程，參考圖7，其示出了出 現(xiàn)在CRT屏幕上的圖像失真的示例。在被包圍的區(qū)域內(nèi)，圖像的失真量 是Ax和Ay (在圖7中示出為AVx和AVy)。注意，整個(gè)圖像上的失真 是不一致的，而且對于每種顏色均不同(圖7中所示的實(shí)線圖案141可 以是針對一個(gè)子圖像的一個(gè)光柵形狀，而虛線圖案142可以是針對所有 三個(gè)顏色子圖像的理想光柵形狀)。圖8提供了根據(jù)本發(fā)明的針對失真的視頻校正的總體概圖，向上文參考圖2所述的視頻校正系統(tǒng)添加了進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。首先，控制器確定 針對所測量的環(huán)境磁場的x和y偏移(Ax和Ay)，典型地是整個(gè)圖像上 具有9*9或5*5點(diǎn)距的柵格，產(chǎn)生Ax和Ay偏移矩陣400和401。通過圖8 中的元件402和403對Ax和Ay偏移矩陣進(jìn)行插值。實(shí)際中，元件402 和403可以采取例如可編程處理器、專用集成電路、現(xiàn)場可編程門陣列 或數(shù)字信號處理的形式。重采樣濾波器404對來自輸入視頻源的視頻 (例如逐行RGB (p)信號)進(jìn)行重采樣，并產(chǎn)生視頻輸出信號，以生 成視頻圖像405，該圖像具有與每種顏色的幾何光柵失真所造成的失真 相同量的逆失真。應(yīng)當(dāng)理解，該視頻輸出信號包括紅色子圖像的逆失 真、綠色子圖像的逆失真和藍(lán)色子圖像的逆失真。因此，視頻校正所 產(chǎn)生的逆失真抵消了原始失真，產(chǎn)生了基本上無失真的圖像406。正如 所討論的，在W9柵格上測量或計(jì)算水平Ax和垂直Ay位移。對Ax和 Ay采樣的插值是必需的，以獲知重采樣的圖像中每一點(diǎn)處的位移，典 型地是通過公知的二維三次插值。該插值的結(jié)果是在x和y方向上包括整數(shù)和非整數(shù)分量的失真矢 量。重采樣濾波器404包括對失真矢量的整數(shù)分量的像素進(jìn)行簡單的重 映射，并包括對非整數(shù)分量的多相濾波。通過利用調(diào)整后的地址對視 頻源存儲器進(jìn)行讀取，可以方便地實(shí)現(xiàn)重映射，而上述插值(典型地 為三次插值)的整數(shù)部分用于該地址調(diào)整。為了執(zhí)行重采樣操作的非整數(shù)分量，圖8中的濾波器404可以采取 如圖9中的圖所述的5抽頭多相濾波器的形式。圖9中的圖在其y軸上示 出了系數(shù)值，而在其x軸上示出了抽頭值。多相濾波器使其系數(shù)適應(yīng)于 原始和最終像素之間的非整數(shù)移位。插值的非整數(shù)分量可以采用-O. 5 和+0.5之間的值，對應(yīng)于插值后的像素位置，與最接近整數(shù)值距離 +_0.5個(gè)采樣。在圖9中，示出了針對兩個(gè)非整數(shù)插值后的像素而計(jì)算 的5個(gè)抽頭權(quán)重。根據(jù)該插值計(jì)算的非整數(shù)分量在這里示出為距離最接 近的整數(shù)位置是+O. 05和-0. 4像素，在圖9中這分別被稱作相位二0. 05 和相位=-0.4。與每一個(gè)所表示的相位相關(guān)聯(lián)的5個(gè)元素表給出了用于 濾波器抽頭求和的權(quán)重，在圖9中作為系數(shù)示出。典型地，使用査找表 來存儲針對有限數(shù)目的非整數(shù)插值的值的系數(shù)。 一種常見方法是，存儲針對64個(gè)離散相位的系數(shù)，并選擇最接近插值的值的相位。關(guān)于顏色純度， 一種用于獲得顏色純度的方法包括磁場的自動感 測，但是僅此可能無關(guān)提供足夠的校正?？梢允褂孟啪€圈(例如雙 絞環(huán))，但需要相當(dāng)大的內(nèi)部磁屏蔽以在出現(xiàn)明顯的失準(zhǔn)時(shí)提供足夠的 校正。此外，可以使用抵消器線圈，這尤其有助于拐角校正能力。本發(fā)明把這些選項(xiàng)中多于一個(gè)的選項(xiàng)的組合確定作為從具有很大 偏轉(zhuǎn)角的顯像管重新獲得可接受的磁性能的實(shí)際方法，特別是針對具有轉(zhuǎn)置掃描(即垂直取向的電子槍和水平的熒光條)的CRT (在轉(zhuǎn)置掃描系統(tǒng)中，快速掃描速率在垂直尺度上，而慢速掃描速率在水平尺度上)。針對該CRT，磁場效應(yīng)校正系統(tǒng)中存在三種主要組成1. 消磁線圈(例如絞合環(huán)(twisted-loop))(圖IO)2. 有源校正3. 針對北/南效應(yīng)的DC抵消器線圈71、 72[圖11或12] 連同兩個(gè)可選的組成4. 磁場的自動感測(例如使用圖1中的磁場傳感器17)5. 針對拐角優(yōu)化的單獨(dú)線圈(即圖13和14中的拐角線圈73和軸線 圈74)通過向絞合環(huán)消磁線圈70和有源校正構(gòu)思的組合添加抵消器，可 以實(shí)現(xiàn)極高偏轉(zhuǎn)角的顯像管所需的全部對準(zhǔn)校正，而不會出現(xiàn)由大幅 度對準(zhǔn)校正所造成的問題，且不需要抵消器線圈。該方法也允許設(shè)計(jì)內(nèi)部磁屏蔽，以優(yōu)化針對E/W磁場的校正，這是 因?yàn)榈窒骶€圈會對N/S補(bǔ)償進(jìn)行處理。上述校正需要用戶輸入，以適當(dāng)?shù)卦O(shè)置抵消器線圈中的電流幅度， 但如果實(shí)施了可選組件17,則電流值可以由感測電路自動地進(jìn)行處理， 而且對該數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以產(chǎn)生抵消器線圈中的合適電流。為了性能上的進(jìn)一步改進(jìn)，可以在特殊位置(例如拐角、軸端等) 向顯像管添加如圖13所示的附加的DC線圈(拐角線圈73、軸線圈74)。 這些線圈中的電流幅度可以在TV的制造期間通過特定輸入而進(jìn)行設(shè) 置。通過把上述輸入與自動場感測相結(jié)合，以根據(jù)顯像管操作所在的 磁場來修改附加線圈中的電流，可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的改進(jìn)。例如，圖14示出了與自動場感測一同工作的線圈組合的實(shí)施例，其包括頸部4附近 的對準(zhǔn)校正裝置75。圖15示出了與自動場感測一同工作的線圈組合的實(shí)施例，其包括頸部4附近的對準(zhǔn)校正裝置75 (可以是動態(tài)偶極子)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)可以用于具有任意的電子槍排列且具有任意偏轉(zhuǎn)角 的CRT中。然而，具有垂直取向的電子槍且偏轉(zhuǎn)角為100。至125。的CRT尤其易受周圍磁環(huán)境的影響，因此，當(dāng)采用所公開的實(shí)施例時(shí)，這些 顯示器將在會聚和純度方面獲得更好的性能。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員可以理解，具有大于125。(例如140。或更大)的偏轉(zhuǎn)角的CRT (特別 是具有垂直取向的電子槍)也會從所述實(shí)施例的實(shí)施中極大地受益， 因?yàn)樵撈D(zhuǎn)角上的空間約束僅留下很小的空間來實(shí)現(xiàn)任何內(nèi)部磁屏 蔽。這樣，關(guān)于和其有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)會聚和純度校正技術(shù)的磁屏蔽將不足 以確保在這個(gè)大的偏轉(zhuǎn)角上的足夠的CRT性能。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，其有效地校正了CRT制造期間出現(xiàn)的逐采樣 的變化性以及與CRT內(nèi)的純度和/或會聚有關(guān)的位置所造成的變化性。 該變化性可以包括CRT、磁軛、電子槍和CRT工廠中的設(shè)置情況的變化 性。本發(fā)明比CRT工業(yè)中典型地使用的標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)校正為給定顯像管所提 供的校正水平更為有效，因?yàn)楸景l(fā)明允許進(jìn)行與一個(gè)區(qū)域中的缺陷相 稱的一個(gè)等級的校正，并進(jìn)行與另一個(gè)區(qū)域中的缺陷相稱的另一個(gè)等 級的校正。
權(quán)利要求
1、一種顯示設(shè)備，包括陰極射線管，其具有與漏斗相連的面板；電子槍組件，用于把電子束指向所述面板上的屏幕，所述電子槍組件位于所述漏斗的窄端的頸部中；磁軛，用于以快速垂直掃描速率把電子束掃描過所述屏幕，所述磁軛位于所述漏斗的窄端附近；消磁線圈，位于所述漏斗上，用于對所述顯示設(shè)備進(jìn)行消磁；以及DC抵消器線圈，用于抵消由北/南磁場引起的電子束位移。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯示設(shè)備，還包括用于動態(tài)地校正電子 束在所述屏幕上的著落誤差的裝置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示設(shè)備，其中，所述校正裝置包括位 于所述頸部上并用于使電子束發(fā)生同步移位的對準(zhǔn)校正設(shè)備。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示設(shè)備，其中，所述校正裝置還包括 位于所述頸部上并用于校正由所述對準(zhǔn)校正設(shè)備引起的失會聚的多極 子設(shè)備。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯示設(shè)備，其中，所述顯示器的偏轉(zhuǎn)角 是100°至125°。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯示設(shè)備，其中，所述顯示器的偏轉(zhuǎn)角 大于125°。
7、 一種顯示設(shè)備，包括封殼，包括面板和由漏斗連接的頸部，所述面板具有屏幕，所述 屏幕具有水平取向的發(fā)光線；電子槍組件，位于所述頸部中，用于把電子束指向所述屏幕； 磁軛，位于所述漏斗的窄端附近，用于以快速垂直掃描速率把電 子束掃描過所述屏幕；消磁線圈，位于所述漏斗上，用于對所述顯示設(shè)備進(jìn)行消磁；用于動態(tài)地校正電子束在所述屏幕上的著落誤差的裝置；DC抵消器線圈，用于抵消由北/南磁場引起的電子束位移；以及 附加線圈，位于所述漏斗的寬端附近，用于進(jìn)一步協(xié)助電子束著 落誤差；磁場傳感器系統(tǒng)，能夠感測環(huán)境磁場并產(chǎn)生面向適合的驅(qū)動器的 信號，以校正由環(huán)境磁場引起的電子束著落誤差。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示設(shè)備，其中，所述校正裝置包括位 于所述頸部上并用于使電子束發(fā)生同步移位的對準(zhǔn)校正設(shè)備。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示設(shè)備，其中，所述校正裝置還包括 位于所述頸部上并用于校正由所述對準(zhǔn)校正設(shè)備引起的失會聚的多極 子設(shè)備。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示設(shè)備，其中，所述附加線圈位于 拐角處。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示設(shè)備，其中，所述附加線圈位于 軸位置處。
12、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示設(shè)備，其中，所述顯示器的偏轉(zhuǎn) 角是100°至125°。
13、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示設(shè)備，其中，所述顯示器的偏轉(zhuǎn) 角大于125°。
14、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示設(shè)備，其中，所述校正裝置還包 括視頻校正。
15、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示設(shè)備，其中，所述校正裝置還包 括視頻校正。
全文摘要
一種顯示器，具有連接到漏斗(5)的面板(3)。電子槍組件(13)位于所述漏斗的窄端的頸部(4)，用于把電子束指向所述面板上的屏幕(12)。所述顯示器包括磁軛(14)，用于使電子束掃描過所述屏幕上；消磁線圈，位于所述漏斗上，用于對所述顯示器進(jìn)行消磁；以及DC抵消器線圈(72)，用于抵消北/南磁場引起的電子束位移。所述顯示器可以包括用于動態(tài)地校正電子束著落誤差的裝置；附加線圈，位于所述漏斗的寬端附近，以進(jìn)一步協(xié)助校正電子束著落誤差；以及磁場傳感器(17)，用于感測環(huán)境磁場并產(chǎn)生面向適合的驅(qū)動器的信號，以校正電子束著落誤差。
文檔編號H04N9/16GK101253599SQ200680031946
公開日2008年8月27日 申請日期2006年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月31日
發(fā)明者理查德·休·密勒 申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司