專利名稱：：具有單平面外鞘電子束彎曲器和視頻校正的crt顯示器的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種具有單平面電子束彎曲器(bender)和視頻校正的陰極射線管(CRT)顯示器。20
背景技術：
隨著HDTV的普及，對能夠顯示HDTV圖像的電視機的需求也在增力口。伴隨著這些進展，對具有更小深度以及增大的偏轉角和提升的視覺分辨率性能特性的更大縱橫比的真平板屏幕顯示器的需求越來越25大。對薄的平板屏幕顯示器的需求促使改進束點(spot)的性能，以使束點尺寸和形狀在整個屏幕上展現出更好的均勻性，從而改進視覺分辨率性能。為此，多數顯示器現在使用動態(tài)聚焦。增大偏轉角還會使屏幕中心區(qū)域中的束點性能得以改進，這是因為增大偏轉角會導致30電子槍-屏幕(gun-to-screen)距離減小，下文中將這個距離稱作"投射"距離。圖1示出了針對典型CRT的投射距離和偏轉角之間的基本幾何關系。增大偏轉角(A)會減小投射距離，由此能夠生產更短的CRT,從而最終獲得更加扁平的電視機。隨著偏轉角的增大，投射距離和束點的尺寸以非線性的關系減5小。如下公式在數學上對束點的尺寸和投射距離之間的關系做出了近似束點的尺寸"B4投射14(等式l)10其中，指數1.4代表在考慮到電子束電流的有用范圍上的放大效應和空間電荷效應情況下的近似。項B代表與系統有關的比例常數?？紤]這個關系，對于具有760mm的對角線尺寸的顯像管，把拐角到拐角的偏轉角從100度增大到120度，同時把中心投射距離例如從413Mii減小到313腿或減小24%，則屏幕中心處的束點的尺寸會減小32%。15其中，指數1.4表示在考慮到束電流的有用范圍上的放大效應和空間電荷效應情況下的近似。項B表示與系統有關的比例常數?？紤]這個關系，對于對角線尺寸為760Mii的的顯像管，把拐角(corner)到拐角的偏轉角從100度增大到120度，同時把中心投射距離例如從413mm減小到313mm或減小24y。，則屏幕中心處的束點尺寸會減小32%。20增大這些顯示器中的偏轉角會使傾斜(obliquity)增大(傾斜定義為以斜角對該屏幕進行截取的電子束的效應)，從而導致束點的拉長。該傾斜問題在具有標準水平電子槍取向的CRT(即該CRT的槍是沿著屏幕主軸水平對準的)中尤其明顯。隨著傾斜增大，在屏幕中心處具有大概圓形的束點在朝著屏幕的邊緣移動時，變?yōu)闄E圓形或被拉長。25基于這個幾何關系，在大縱橫比的屏幕中，例如16X9的屏幕，束點在主軸邊緣處和屏幕拐角處的拉長最明顯。因此，顯而易見的是，傾斜效應導致束點尺寸增大。下面的等式定義了束點尺寸的半徑SS^w:SSradial—SSnormal/cos(A)(等式2)其中A表示從圖l所示的Dc到De所測量的偏轉角，而標稱束點尺寸30SS,^表示無傾斜的束點尺寸。除了傾斜效應之外，具有水平電子槍取向的自會聚CRT中的磁軛偏轉效應會使束點形狀的均勻性打折。為了實現自會聚，CRT典型地包括產生枕形場的水平磁軛和產生桶形場的垂直磁軛。這些磁軛使得束點的形狀被拉長。由于進一步增大了屏幕上3點鐘和9點鐘位置(被稱5作"3/9"位置)處以及拐角位置處的束點失真，這種拉長增強了傾斜效應。為了解決束點失真和傾斜，已進行了多種嘗試。例如，美國專利No.5，170,102描述了一種具有垂直電子槍取向的CRT，其未偏轉的電子束與顯示器屏幕的短軸平行。該專利中描述的偏轉系統包括信號發(fā)生10器，用于引發(fā)以光柵掃描方式對顯示器屏幕進行的掃描，從而產生沿顯示器屏幕的短軸而取向的多條線。該偏轉系統還包括第一線圈組，用于產生大致為枕形的偏轉場以對顯示屏短軸方向上的電子束進行偏轉。第二線圈組產生大致為桶形的偏轉場，以對顯示屏幕長軸方向上的電子束進行偏轉。該偏轉系統的線圈通常會把束點垂直地拉長從而15造成束點失真。該垂直拉長補償了傾斜效應，由此減小了屏幕上3/9位置處和拐角位置處的束點失真。為實現3/9屏幕位置處的自會聚(self-convergence)而需的桶形場對傾斜做出了過補償，并且垂直拉長了3/9和拐角位置處的束點，如美國專利No.5,170，102中的圖10所示。(實際上，桶形場進行了過補償，因此使3/9位置和屏幕拐角處20的束點形狀成為垂直取向的橢圓)。沿垂直或副軸定向電子槍，這會對自會聚系統有所改進，但是3/9位置和拐角屏幕位置處的束點失真問題仍然存在。當前的CRT具有的另一個問題涉及CRT的總長度。隨著平板TV變得越來越流行，CRTTV的總深度成為銷售時的主要負面因素。如這里所25述，一種方法是通過增大CRT的偏轉角以增大對顧客的吸引力。一種備選方法是，減小CRT頸部組件的深度，由此允許CRT深度的減小。
發(fā)明內容本發(fā)明解決了現有技術中的這些和其他缺點和不足，本發(fā)明涉及30—種具有單平面電子束彎曲器和視頻校正的陰極射線管(CRT)顯示器。根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種CRT顯示系統。該CRT顯示系統包括電子槍組件、單平面外鞘(sheath)電子束彎曲器以及數字處理器。電子槍組件被配置為發(fā)射電子束。單平面外鞘電子束彎曲器被配置為向電子束施加偏轉力。數字處理器被配置為接收并處理輸入視5頻信號流，以提供將從該處向電子槍組件的各個陰極傳遞的信號。所提供的信號被施加有失真以實現預定的會聚圖像。所施加的失真至少涉及藍色弓形(blue-bow)會聚誤差。根據本發(fā)明的另一方面，提供了一種CRT顯示系統。該CRT顯示系統包括電子槍組件、單平面外鞘電子束彎曲器、輸入源、接收機、轉10換器、圖像處理單元和同步處理器。電子槍組件被配置為發(fā)射電子束D單平面外鞘電子束彎曲器被配置為使電子束發(fā)生偏轉。輸入源被配置為提供水平和垂直逐行同步信號以及R、G、B模擬信號。接收機被配置為執(zhí)行對R、G、B模擬信號進行的模數轉換、視頻校正以及數模轉換，以提供隔行R、G、B模擬信號，并根據水平和垂直逐行同步信號以及與15隔行R、G、B模擬信號相關聯的定時來提供H和V隔行同步信號。轉換器被配置為使用至少一個矩陣運算，把隔行R、G、B模擬信號轉換為第二分量模擬格式的信號。圖像處理單元被配置為使用至少一個矩陣運算，把第二分量模擬格式的信號轉換為R、G、B格式的信號以輸入電子槍。同步處理器被配置為從所述接收機接收H和V隔行同步信號，并提供處20理后的同步信號，所述處理后的同步信號用于在電子束的掃描期間提供期望的光柵幾何形狀、期望的電子束會聚以及期望的電子束束點形狀。接收機還被配置為對藍色弓形會聚誤差進行校正。根據本發(fā)明的另一方面，提供了一種CRT顯示系統。該顯示系統包括電子槍組件、單平面外鞘電子束彎曲器、輸入源、轉置模塊、圖25像處理模塊、格式轉換器、視頻校正模塊、和數模轉換器。電子槍組件具有被配置為發(fā)射電子束的垂直對齊的內置電子槍。單平面外鞘電子束彎曲器被配置為使電子束發(fā)生偏轉。輸入源被配置為提供數字分量視頻信號。轉置模塊被配置為把數字分量視頻信號轉置為逐行垂直掃描的數字分量視頻信號。圖像處理模塊被配置為對逐行垂直掃描的30數字分量視頻信號進行處理。格式轉換器被配置為把處理后的逐行垂直掃描的數字分量視頻信號轉換為R、G、B逐行垂直掃描的信號。視頻校正模塊被配置為對R、G、B逐行垂直掃描的信號中的幾何形狀和會聚誤差進行校正，并把R、G、B逐行垂直掃描的信號轉換為隔行垂直掃描的R、G、B數字信號。數模轉換器被配置為把隔行垂直掃描的R、G、B5數字信號轉換為隔行R、G、B模擬信號。由所述視頻校正模塊進行校正的會聚誤差包括藍色弓形會聚誤差。根據本發(fā)明的另一方面，提供了一種CRT顯示系統。該顯示系統包括電子槍組件、電子偏轉系統、轉置模塊、視頻校正模塊以及一個或更多個圖像處理器。電子槍組件具有被配置為發(fā)射電子束的垂直對10齊的內置電子槍。電子偏轉系統具有被配置為向電子束施加偏轉力的單平面外鞘電子束彎曲器。轉置模塊被配置為使用轉置(transpose)運算對輸入視頻信號進行轉置。視頻校正模塊被配置為對輸入視頻信號執(zhí)行視頻校正，包括對藍色弓形會聚誤差的校正。一個或更多個圖像處理器被配置為執(zhí)行增強操作以改善與輸入視頻信號相對應的顯示15圖像的感知的圖像質量。結合附圖并根據下文對典型實施例的詳細描述，本發(fā)明的這些和其他方面、特征和優(yōu)點將會變得明顯。20將參考附圖通過示例來描述本發(fā)明，其中.-圖1是示出典型CRT中投射距離與偏轉角之間的基本幾何關系的示意圖；圖2是根據本發(fā)明實施例的CRT的示意性截面圖；圖3是圖2中的CRT的屏幕的示意圖，示出了根據本發(fā)明的失會聚25圖案；圖4是示出了根據本發(fā)明對束點形狀進行優(yōu)化的示意圖；圖5是根據本發(fā)明用于驅動圖2中的CRT的相關聯的信號處理和電子驅動系統的第一示意性實施例的框圖；圖6是根據本發(fā)明用于驅動圖2中的CRT的相關聯的信號處理和電30子驅動系統的第二示意性實施例的框圖-，圖7是根據本發(fā)明的相關聯的信號處理和電子驅動系統的第三示意性實施例的框圖；圖8是對圖6所示CRT顯示系統的修改的框圖；圖9是示出對圖6所示CRT顯示系統的第二修改的框圖；5圖10是示出發(fā)生圖像失真的CRT顯示屏幕中一部分的示意圖；圖11是圖5-9的CRT顯示系統中的視頻校正系統的框圖；圖12是圖11的視頻校正系統中的多相濾波器的特性圖；圖13A-C示出了根據現有技術的外鞘電子束彎曲器(SBB)，其具有2、3和4個平面中的多組不同的永磁體；10圖14示出了根據本發(fā)明的外鞘電子束彎曲器(SBB)，其僅具有一個平面中的一組永磁體；以及圖15示出了根據本發(fā)明的陰極射線管(CRT)漏斗(funnel)上的外鞘電子束彎曲器(SBB)。1具體實施方式本發(fā)明涉及一種具有單平面外鞘電子束彎曲器(SBB)和視頻校正的陰極射線管(CRT)顯示器。本發(fā)明可以用于模擬或數字標清電視以及高清電視(HDTV)。此外，本發(fā)明可以用于以標準水平掃描模式或垂直掃描模式而操作的電視。20根據本發(fā)明的SBB消除了多個平面中的現有技術設備。同時這種SBB消除還消除了SBB對典型的會聚誤差(被稱作藍色弓形(blue-bow))進行校正的能力，根據本發(fā)明的CRT系統的視頻校正能力提供了用于校正藍色弓形會聚誤差的手段。因此，根據本發(fā)明的整個CRT系統提供了長度更短(即更短的深度)的系統，同時仍對藍色弓形會聚誤差進行25校正。此外，另一個優(yōu)點是，通過消除現有技術SBB中耗時的藍色弓形設置，簡化了相應的磁軛調整機(YAM)過程。本說明書描述了本發(fā)明的原理。因此可以理解，本領域的技術人員能夠設計出這里沒有明顯描述或示出的各種布置，以體現本發(fā)明的原理并且包括在本發(fā)明的精神和范圍之內。30這里敘述的所有示例和條件性語言意在教學目的，以幫助讀者理解本發(fā)明的原理以及發(fā)明人對
技術領域：
進一步貢獻的概念，并且不應被解釋為被限制在具體敘述的示例和情況中。此外，這里敘述本發(fā)明的原理、方面和實施例以及具體示例的所有陳述意在包括這些實施例的結構和功能上的等同物。另外，該等同5物意在包括當前已知的等同物和將來開發(fā)的等同物(即所開發(fā)的執(zhí)行相同功能的元件，而不考慮結構)。因此，例如本領域的技術人員可以理解的是，這里示出的框圖表示體現本發(fā)明原理的示意性電路的概念圖。類似地，可以理解的是，任何流程圖、流圖、狀態(tài)轉移圖、偽代碼等表示實質上可以在計算機10可讀介質中表示并由計算機或處理器來執(zhí)行的各種過程，無論該計算機或處理器是否明確示出。附圖中所示各個元件的功能可以通過使用專用硬件和能夠與適合的軟件一同來執(zhí)行軟件的硬件來提供。當由處理器來提供時，這些功能可以由單個專用處理器、單個共享處理器或多個單獨的處理器(其15中的一些可以被共享)來提供。此外，術語"處理器"或"控制器"的顯式使用不應被解釋為專指能夠執(zhí)行軟件的硬件，而是可以隱式地包括(而不是限制)數字信號處理器("DSP")硬件、用于存儲軟件的只讀存儲器("R0M")、隨機存取存儲器("RAM")以及非易失性存儲器。還可以包括其他傳統的和/或常規(guī)的硬件。類似地，附圖中所示的20任何切換僅是概念性的。其功能可以通過程序邏輯的操作、通過專用邏輯、通過程序控制和專用邏輯的交互、或甚至手動地來執(zhí)行，實施者可以選擇的具體技術可以從上下文中更加詳細地理解。在權利要求中，以用于執(zhí)行指定功能的裝置而表述的任何元件意在包括執(zhí)行該功能的任何方式，例如包括a)執(zhí)行該功能的電路元件25的組合；或b)任意形式的軟件(包括固件、微代碼等)與用于執(zhí)行該軟件從而執(zhí)行該功能的適當電路相結合。由權利要求限定的本發(fā)明在于如下事實按照權利要求聲明的方式把所敘述的各個裝置提供的功能結合到一起。因此，可以看作能夠提供那些功能的任意裝置與這里所示的裝置等同。30在討論本發(fā)明的CRT顯示系統之前，簡單地討論典型的陰極射線管的方面將會是有幫助的。圖2示出了陰極射線管(CRT)1，例如W76寬屏顯像管，具有玻璃殼2，該玻璃殼2包括矩形面板3和由漏斗5連接的管狀頸部4。漏斗5具有從陽極按鈕6面向面板3并延伸至頸部4的內部導電涂層(未示出)。面板3包括觀看面板8和外圍凸緣(peripheral5flange)或側壁9，其由玻璃料(frit)7密封到漏斗5。面板3的內表面承載三色熒光屏幕12。屏幕12包括熒光線以三元組而排列的線屏幕。每一個三元組包括具有三原色(典型地為紅色、綠色和藍色)的熒光線，而且通常與屏幕12的主軸相平行地延伸。屏罩(mask)組件10位于與屏幕12的預定間距處。屏罩組件10具10有與屏幕12的主軸大體平行延伸的多個拉長狹縫。電子槍13(圖2中的虛線示意性地表示)安裝在頸部4的中心，用于產生三個內置電子束(一個中心電子束和兩個側部或外部電子束),沿著會聚路徑通過屏罩組件10打到屏幕12上。電子槍組件13具有垂直取向的電子槍，每一個產生三種顏色(紅色、綠色和藍色)中單獨一種顏色的電子束。這三個電15子槍呈與屏幕12的副軸平行延伸的線性陣列形式。CRTl采用外部磁偏轉系統，該系統包括位于漏斗至頸部的結點附近的磁軛14。當以下文所述的方式利用驅動信號激活時，磁軛14產生使電子束以矩形光柵形式垂直地和水平地掃描過屏幕12上的磁場。這個外部磁系統或電子偏轉系統可以由驅動電路來驅動，并把短方向上20的高頻偏轉施加到從電子槍組件13的電子槍發(fā)出的電子束上。1.利用磁軛場和四極子線圈的電子束束點整形和會聚A.磁軛場25根據本發(fā)明的一個方面，電子束經歷束點整形。為了理解束點整形，對磁軛14和磁軛場的影響的討論將是有幫助的。如同所討論的，磁軛14位于圖2所示的CRTl上的漏斗至頸部連接點附近。在所示實施例中，磁軛14具有產生大致為桶形的水平偏轉磁軛場的第一偏轉線圈系統(未示出)。磁軛14具有與第一偏轉線圈系統電絕緣的、用于產生30大致為枕形的垂直磁軛場的第二偏轉線圈系統(未示出)。這些磁軛場會影響電子束的會聚和束點形狀。不同于針對自會聚的調整，與第一偏轉系統相關聯的水平桶形場經受調整(例如減小)，從而在屏幕的周邊產生優(yōu)化的束點形狀。對第二偏轉線圈系統有所貢獻的桶形磁軛場經受減小。桶形場和與電子槍相關聯的動態(tài)聚焦所提供的動態(tài)象散校5正的總影響產生了3/9位置處和拐角屏幕位置處優(yōu)化的、接近于圓形的束點形狀。枕形垂直場和桶形水平場的使用(其中對桶形水平場進行調整以改進束點的形狀，并允許電子束沿屏幕邊緣的某些失會聚)被特征化為準自會聚偏轉場。根據自會聚而使束點形狀得以改善的場減小實際上導致屏幕上特10定位置處的失會聚。圖3示出了顯示出由于減小的桶形場而造成的失會聚的顯示器屏幕。例如，當桶形場經歷減小以實現屏幕上3/9位置處和拐角位置處的優(yōu)化束點時，屏幕周邊處的電子束發(fā)生過會聚。這里使用的過會聚是指由于紅色和藍色電子束在擊打屏幕之前彼此交叉所造成的情況。過會聚的量隨電子束偏轉而變化。因此，所產生的圖案看15起來會聚到屏幕中心，而在屏幕周邊出現失會聚。假定圖2中的電子槍組件13的紅色、綠色和藍色電子槍的取向為從上至下，則過會聚導致電子束在屏幕周邊處產生藍色、綠色、紅色的會聚圖案，如圖3中所示。在這個示例中，屏幕周邊處產生的過會聚被測量為15毫米。具有不同的幾何形狀或不同的磁軛場分布的其他CRT將會導致或多或少的過會20聚，例如范圍是1至35毫米。b.多極子線圈添加多極子線圈，例如圖2中所示的四極子線圈16，可以對失會聚或上述磁軛效應造成的過會聚進行校正。具體地，把四極子線圈16放25到磁軛14的電子槍側將會動態(tài)地校正磁軛效應。四極子線圈16固定到磁軛14，或備選地應用到頸部，而且其4個極子具有以相對于彼此大約90°的取向，如本領域中所公知。線圈16的相鄰極子具有交替的極性，而且極子的取向與顯像管軸成45°，因而所產生的磁場在垂直方向上移動外部的(紅色和藍色)電子束，以提供對圖3所示的失會聚圖案的校30正。備選地，四極子線圈16可以位于磁軛14背后，大致處于或接近于電子槍組件13的動態(tài)象散校正點。四極子線圈16在動態(tài)控制下操作，產生用于調整屏幕上的失會聚的校正場。在這個實施例中，與水平偏轉同步地驅動四極子線圈16。驅動四極子線圈16的信號具有所選的幅值，用以校正上述過會聚。在5所示實施例中，四極子線圈信號的波形的形狀接近于拋物線。CRT1的電子槍組件13具有靜電動態(tài)聚焦象散校正，以實現對三個電子束中每一個電子束在水平和垂直方向上的最優(yōu)聚焦。針對每一個電子束單獨進行這個靜電動態(tài)象散校正，從而允許對水平至垂直聚焦電壓差進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10的聚焦，然而其位置靠近電子槍組件13的電子槍的動態(tài)象散點，這允許通過調整靜電動態(tài)象散電壓來校正這個影響，從而對束點的影響最小。這使得能夠對屏幕上所選位置處的失會聚進行校正而不會影響束點的形狀。有利地，修改磁軛場的設計可以優(yōu)化束點的形狀，而且動態(tài)地驅動的四極子線圈16可以校正任何產生的失會聚。15c.磁軛場和四極子線圈圖4示出了具有縱橫比為16:9和120。偏轉角的W76CRT的屏幕的一個象限，并且示出了使用上述四極子線圈16并通過磁軛14的設計而獲得的束點形狀和尺寸的改善。虛線所示的束點表示投射距離和參照圓20形中心束點的傾斜的影響。根據本發(fā)明獲得的優(yōu)化的束點以實線繪出。屏幕周邊和拐角處的束點尺寸和形狀得到了明顯的改善。表1列出了針對根據本發(fā)明的示意性實施例的實驗結果，H表示每一個束點的水平尺度，而V表示歸一化到中心束點的每一個束點的垂直尺度。表l把電子槍取向、磁軛場效應和動態(tài)受控的四極子線圈的累積效應與施加到傳25統的水平內置電子槍CRT的動態(tài)象散校正進行比較。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表l中間一列列出了針對現有技術中具有自會聚電子束的標準水平電子槍取向的CRT的束點尺度，而右邊一列表示根據本發(fā)明的具有垂直電子槍對齊的CRT的結果，其中電子束經歷動態(tài)受控的會聚。盡管束5點的形狀在6點和12點的屏幕位置(6/12或頂部和底部)受到些許損害，然而束點尺寸的均勻性在3點和9點位置(3/9或側邊)以及拐角位置處得到極大的改善。本發(fā)明的技術有利地提供了屏幕上更為均勻的束點形狀，因此增強了視覺分辨率。盡管本發(fā)明可應用于具有100或更大偏轉角的CRT，本發(fā)明尤其可應用于更大的偏轉角，例如超過120度的系10統。2.定時考慮本發(fā)明的CRT系統的另一方面涉及CRT顯示器中電子束掃描的定時。對此，表2提供了時鐘頻率、掃描線數目、以及每條掃描線的像素15值的比較，其針對具有水平排列的電子槍的傳統CRT以及根據本發(fā)明的垂直掃描CRT顯示器進行比較。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表2中在標題"定時和電路的考慮"下所列的掃描線和像素數據的個數分別超過了視覺掃描線和像素數據，并且考慮到過掃描和回掃。對于表2中的垂直電子槍對齊的CRT，可見圖像場包含1280個垂直掃描5線，每一條掃描線上具有720個可尋址的點(即720像素/線)。表2中三種不同的掃描系統提供了出色的視覺性能。由于掃描線或像素的輸出而導致的任何視覺差異對于正常觀看距離大于l米且對角線尺寸小于l米的屏幕尺寸來說是不明顯的。然而，該垂直掃描系統提供了明顯更好的圖像，這是因為電子束具有更好的束點尺寸/分辨率。10雖然高速掃描頻率對于所有系統基本上保持相同，但該垂直掃描系統需要明顯更少的掃描功率，這是因為對于16X9縱橫比的系統而言，垂直方向上的偏轉角遠小于水平方向上的偏轉角。此外，垂直掃描系統的像素時鐘速率遠小于其他系統。一種尤其有利的布置利用了1280條隔行視覺掃描線，這顯著地降低偏轉功率需求，而不會在顯示HDTV圖15像時帶來任何不利效果。本發(fā)明的CRT顯示系統能夠以除表2中所列掃描速率之外的其他掃描速率進行操作。對于對角線尺寸范圍在大約20cm和lm之間的16:9格式的顯像管而言，在正常家庭觀看條件下(觀看距離大約是2米)，產生大約700至3000范圍內的垂直掃描線的掃描速率提供了優(yōu)良的20HDTV顯示器。3.對輸入的用于顯示的視頻信號進行轉置和調整的視頻處理系統如參考圖10-12更加詳細地描述，本發(fā)明的CRT顯示系統使用把數字視頻信號信息映射到適合的掃描位置以校正會聚和幾何形狀的數字5視頻校正。這個視頻映射不會影響束點的形狀，而且提供了用于實現小的校正的有效工具。對于大幅度的校正，視頻校正會引起光輸出中的某些損失，因為所有的電子束必須對屏幕的所有區(qū)域進行掃描，以使視頻映射工作。例如，采用視頻校正來補償圖3中所示的15mm紅色至藍色失會聚，這典型地需要頂部(針對紅色)以及底部(針對藍色)10的7.5臓的附加過掃描，導致沿著周邊出現大約15/372或4%的光輸出損失。通過消除對圖2中的四極子線圈16的使用，采用視頻校正來產生改善的會聚提供了去除多極子校正的可能。去除四極子線圈16會降低CRT顯示系統的成本。本發(fā)明的備選實施例使用四極子線圈16和視頻校正15兩者來改善會聚。傳統的視頻信號傳輸釆用逐像素的時間序列，使得隨著一系列掃描線沿著掃描線從圖像的左邊到右邊前進并且隨后移至下一掃描線并使信號序列再次從左向右前進，有效地進行紅色、綠色和藍色圖像的傳輸。如
技術領域：
中所公知，這個過程以逐行掃描模式或隔行掃描模20式從上到下瓦行。為了實現垂直掃描顯示器，該圖像必須經歷向垂直掃描圖案的轉換，從而信號序列在圖像左上角處開始。這樣，后續(xù)的信號元素會沿左邊沿著垂直線從上到下跟隨前進。在經過適合的消隱間隔后，在第二掃描線處的圖像的頂部邊緣處產生信號元素，隨后跟隨著與沿著第二掃描線從頂部至底部的序列相對應的信號元素。類似25地，第三掃描線從圖像的頂部開始，并前進至圖像的底部，因此必須提供相對應的從頂部至底部的信號元素。這個過程繼續(xù)進行，經過圖像的右側垂直邊緣處的最末掃描線。為了實現垂直掃描，水平掃描序列必須經歷從傳統的從左向右并逐步地從頂部到底部的控制向從頂部到底部并逐步地從左向右的轉置30序列的轉變。為了下文的討論，術語"數字正交掃描"或DOS表示上述轉置運算。通常，CRT顯示器會展現出光柵失真。最常見的光柵失真是幾何誤差和會聚誤差。幾何誤差是在光柵橫穿過屏幕時由被掃描的電子束位置中的非線性造成的。在CRT顯示器中，會聚誤差在紅色、綠色和藍色5光柵非精確對齊時出現，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偏移，而藍色子圖像相對于綠色子圖像向右偏移。這種類型的會聚誤差可能在任何方向上以及所顯示圖像的任何地方出現。對于已知的彩色CRT顯示器，假定施加到偏轉線圈的偏轉信號是線10性斜坡信號，即使在CRT顯示器的最初制造期間中心區(qū)域是精確地對齊的，會聚和幾何誤差也會出現。通過把偏轉信號從線性斜坡信號修改為更加復雜的波形，傳統的模擬電路技術可以對該失真進行補償。此夕卜，可以調整磁軛設計的細節(jié)，以減小會聚誤差和幾何形狀誤差。當偏轉角增大至超過100。，這種傳統的幾何形狀和會聚校正的方法變得15更加難以實施。視頻校正(VC)的基本思想依賴于如下假設CRT引起輸入圖像的幾何形狀和/或會聚失真。如果在顯示前，對輸入信號進行處理，從而以與CRT中固有失真相反的失真的方式對該信號進行處理，那么該信號在顯示時將不會出現失真。參考上文針對會聚誤差給出的示例，vc通20過把紅色子圖像在相反方向上(例如向右)相對于綠色子圖像移動相同的量以抵消CRT失真，這有效地把紅色子圖像向左移位，并類似地把藍色子圖像向左移位，產生良好的紅色至藍色會聚。類似地，vc把藍色子圖像向左移位，對CRT會聚失真進行補償。應當理解的是，VC也可以用于重新形成所有的子圖像(包括綠色子圖像)，以重新形成整個光25柵的幾何形狀。此外，VC可以和磁軛場一同使用，以實現期望的光柵幾何形狀。現有技術的優(yōu)化的CRT顯示系統普遍采用圖像處理(IP)技術，該技術能夠使人眼看到的顯示圖像比未經處理的相同圖像更為出色地顯示。邊緣增強構成了圖像處理的典型示例，并且用于增強亮度躍遷梯30度，使得圖像更加銳利。這里描述的根據本發(fā)明的上述DOS和VC操作優(yōu)選地在數字域中執(zhí)行。工P操作可以模擬或數字形式來執(zhí)行。當信號路徑中是數字信號時，優(yōu)選采用數字形式的IP。與D0S、VC和IP操作相關聯的各種信號處理任務可以在可編程門陣列及相關聯的存儲器中有效地執(zhí)行?？删幊涕T陣5列可以采用若干備選形式，包括現場可編程門陣列(通常稱作FPGA)、掩模(mask)可編程門陣列、以及專用集成電路和適于數字信號處理的其他形式的電路。圖5、6和7示出了根據本發(fā)明執(zhí)行D0S、VC和IP操作的組合的處置掃描CRT顯示系統的備選實施例。將會更好地理解，一些實施例在數字10域中執(zhí)行DOS、VC和IP操作中的一種或更多種，而其他實施例在模擬域中執(zhí)行一種或更多種操作。圖5示出了根據本發(fā)明的轉置掃描CRT顯示系統的第一實施例。該顯示系統從例如機頂盒(STB)100(例如RCAModelDTC210機頂盒)的源接收輸入信號。STB100提供了水平和垂直逐行同步[H&V(p)同15步]信號以及紅色、綠色和藍色模擬信號[RGB(p)]。這些信號經過包括元件110、120和130的數字信號處理(DSP)系統的處理。元件IIO包括模數(A/D)轉換器，該轉換器把RGB(p)模擬信號轉換為分別針對R、G和B逐行光柵的三個數字信號陣列。元件120包括固件，典型地具有可編程門陣列的形式，其對RGB(p)20信號組進行操作以執(zhí)行參考圖10-12更加詳細描述的VC操作。備選地，元件120可以采取已編程處理器的形式。分別校正后的R、G和B陣列典型地存儲在存儲器(未示出)中，該存儲器包括門陣列120的一部分。該存儲器以隔行方式分別讀出各個R、G和B信號，作為轉置的垂直掃描信號(DOS)。因此，門陣列120的輸出包括隔行數字R、G和B信號組。25此外，門陣列還提供了與相關聯的定時相對應的H和V隔行同步信號，具有轉置后的垂直掃描、隔行的信號格式。圖5中的元件130包括數模(D/A)轉換器，用于把R、G和B信號分別轉換為相應的隔行模擬R、G和B信號。元件140包括矩陣運算器，通過標準矩陣運算把R、G和B信號轉換為YPbPr格式。備選地，矩陣運算30器140可以把R、G和B信號轉換為其他格式，例如YUV或YCbCr。因此，術語"YPbPr格式"包括以數字或模擬形式被編碼成亮度通道和兩個不同顏色通道的任何形式的分量信號。類似地，這里使用的亮度"RGB"是指三個顏色場分量，無論是數字還是模擬形式。當這些格式(即YpbPr、YCbCr等)沒有以數字或模擬的形式顯式地描述時，上下文會5使信號的狀態(tài)清楚可知。圖像處理單元150從矩陣運算器140接收DOS修改后的分量視頻。圖像處理元件150執(zhí)行本領域中已知的圖像處理和優(yōu)化操作，例如邊緣增強。此外，圖像處理元件150擁有把YPbPr格式的信號轉換回RGB格式的能力，以調整CRT的參數，例如對比度、亮度、自動象偏(AKB)和自10動限束(ABL)。來自圖像處理元件150的每一個R、G和B信號通向單獨的一組視頻輸出放大器160，該放大器向CRT170的電子槍組件提供輸入信號。門陣列120產生的同步信號在輸入動態(tài)聚焦元件190以產生動態(tài)聚焦信號之前，經過同步處理器180的進一步處理。象限驅動(quaddrive)電路200從同步處理器180接收處理后的同步信號，以產生CRT15偏轉磁軛信號。偏轉信號發(fā)生器210對來自同步處理器180的同步信號進行處理，以產生驅動CRT170的偏轉線圈的H和V信號。圖6示出了根據本發(fā)明的垂直掃描CRT顯示器的備選實施例。前端處理器元件300接收輸入的HDTV信號，并以逐行掃描YPbPr格式提供數字視頻輸出信號，前端處理器300還產生水平和垂直逐行同步。轉置運20算器元件310接收來自前端處理器的輸出信號，并執(zhí)行DOS操作，以產生逐行垂直掃描YPbPr信號。圖像處理器320對垂直掃描的YPbPr信號執(zhí)行圖像處理。例如，圖像處理器320可以執(zhí)行一組基本的IP功能，例如邊緣增強。格式轉換器330執(zhí)行YPbPr到RGB的格式轉換，以使視頻校正元件340能夠實現視頻校正(VC)。視頻校正元件340還實現從逐行到隔25行垂直掃描的轉換。視頻校正元件340輸出的數字RGB(i)隔行垂直掃描信號經數模(D/A)轉換器350的轉換，產生模擬RGB(i)信號。圖像處理器360通過提供對比度、亮度、AKB和ABL功能，實現了隔行垂直掃描信號的最終生成。視頻放大器元件370根據來自圖像處理器360的RGB(i)信號而驅30動CRT380中的三個電子槍。同步處理器390根據從視頻校正元件340接收到的服V(i)信號，向動態(tài)聚焦發(fā)生器400、象限驅動器410以及偏轉信號發(fā)生器420提供同步信號。雖然圖5和6中的CRT顯示系統共享共用元件，然而其在若干方面有所不同。注意，圖5中的CRT顯示系統在D0S功能后以及輸入信號經過視5頻校正后完成了所有的IP操作。圖6中的CRT顯示系統執(zhí)行D0S功能，之后是圖像處理(IP)。該布置允許使用被設計為在VC操作前對DOS信號進行處理的圖像處理器(例如圖像處理器320)，這在VC用于較大會聚誤差時是特別期望的。圖7示出了根據本發(fā)明的CRT顯示系統的另一實施例。圖7中的CRT10顯示系統包括與圖6中的CRT顯示系統共有的元件，而且相似的附圖標記表示相似的元件。如上文所討論，圖6中的CRT顯示系統使用轉置運算器元件310下游的單個圖像處理器320。作為比較，圖7中的CRT顯示系統采用了兩個圖像處理器320'和360'。如圖7所示，第一圖像處理器320'位于前端處理器300的下游，并且提供在數字YPbPr信號被輸入圖15像轉置運算器元件310之前的對其的預處理。第二圖像處理器360'位于D/A轉換器350的下游，并且提供了對隔行模擬RGB(i)信號的后處理以及對亮度、AKB和ABL的設置。在所有其他方面，圖7中的CRT顯示系統與圖6中的操作相同。在準備針對與具體顯示器相關聯的特定尋址需求的信號之前，進20行一些圖像預處理是有好處的。在圖7的CRT顯示系統中，第一圖像處理器320，在轉置運算器元件310的D0S操作之前執(zhí)行該預處理。備選地，圖7中的CRT顯示系統可以包括位于轉置運算器元件310的下游以及格式轉換器330的上游的另一圖像處理器(未示出)。通常感興趣的具體類型的圖像預處理包括對在以轉置垂直掃描模25式操作的CRT上顯示的50Hz的HDTV圖像進行預處理。為了最小化閃爍(flicker),通常把50Hz隔行圖像轉換為另一種格式。數字信號處理方法允許從50Hz到60Hz的轉換。使用實現從50Hz到60Hz轉換的預處理器將允許本發(fā)明的CRT顯示系統工作在世界上通行的60Hz上，而無需考慮輸入信號的頻率是50Hz還是60Hz。備選地，通常把50Hz的信號轉換30到75Hz以消除閃爍。到75Hz的這種轉換將會在圖7中的第一圖像處理器320'中進行，而余下的顯示鏈(從轉置運算器元件310開始)將會以75Hz模式而操作。圖8示出了對圖像質量進行優(yōu)化的CRT顯示系統的另一實施例。圖8中的CRT顯示系統共享與圖6和7中的顯示系統共用的元件，而且相似的5附圖標記表示相似的元件。如下文所述，圖8中的CRT顯示系統在CRT380上的顯示之前，對最終的RGB子圖像執(zhí)行一系列的圖像增強操作。該種類的常用操作包括對各個顏色進行峰化(peaking)和邊緣增強。圖8中的CRT顯示系統通過位于D/A轉換器350的下游以及圖像處理器360的上游的圖像增強元件355來實現該增強。由于處于D/A轉換器35010的下游，圖像增強元件355實現了模擬域中的逐顏色的后處理。換句話說，增強元件355和圖像處理器360可以被描述為后圖像處理元件，該元件設置對比度、亮度、AKB和ABL，并修改RGB(i)模擬信號，由此來執(zhí)行包括對各個顏色的峰化、黑色展寬、顏色展寬和邊緣增強的功能集合中的至少一項功能。15圖9示出了CRT顯示系統的備選實施例，與圖8中的CRT顯示系統相似，提供了優(yōu)化的圖像質量。圖9中的CRT顯示系統采用了與圖8中的顯示系統多個相同的元件，而且相似的附圖標記表示相似的元件。與圖8中在模擬域中執(zhí)行逐顏色增強的CRT顯示系統相比，圖9中的CRT顯示系統在數字域中執(zhí)行該增強。對此，圖9中的CRT顯示系統采用視頻校正20元件340下游且D/A轉換器350上游的數字圖像增強元件355'。因此，在圖9的CRT顯示系統中，增強元件355'在數字域中實現RGB圖像增強。僅當完成逐像素的圖像增強后，才會進行數模轉換。圖9中的CRT顯示系統可以包括在快速垂直掃描方向上應用電子束掃描速度調制(BSVM)。BSVM構成了銳度增強方法，該方法包括基于視25頻信號輸入中的亮度躍遷而在電子束的掃描速度中產生局部改變。參考圖9，可以由視頻校正元件340或數字增強單元355'來提供適合的BSVM信號。在本發(fā)明的一般性實施例中，CRT包括多個圖像處理器以實現圖像增強操作，從而在像顯示圖像中的邊緣銳度、降噪、調整顏色以及對30比度的一個或更多個屬性方面改善感知的圖像質量。第一圖像處理器接收輸入信號，然后把該信號饋入轉置運算，該第一圖像處理器可以是對模擬分量YPbPr信號進行操作的模擬處理器，該信號在處理后并且在轉置運算前被饋入模數轉換器，或者該第一處理器可以是對數字分量YCbCr信號進行操作的數字電路，在這種情況下第一圖像處理器的輸5入是分量數字信號或分量模擬信號，該信號通過位于第一圖像處理器之前的模數轉換器。在數字轉置操作之后以及視頻校正操作之前的第二圖像處理器用于在圖像轉置后進行進一步的圖像增強，該第二圖像處理器以數字電路來實現，并且對像YCbCr之類的轉置分量視頻流進行操作，并且把該第二圖像處理器的輸出饋入數字矩陣化裝置，該裝置10把數字分量YCbCr信號轉換為數字RGB信號，然后由視頻校正系統對這個RGB信號進行操作。此外，可以使用第三圖像處理器，該第三圖像處理器位于視頻校正操作的后續(xù)信號流中，而且該第三圖像處理器對各個轉置后的并經視頻校正的顏色信號分別執(zhí)行圖像增強操作；該第三圖像處理器可以是模擬類型的，在這種情況下數字RGB輸出首先由數模15轉換器轉換為模擬RGB信號，或該第三圖像處理器可以是數字類型的，在這種情況下數字RGB信號直接饋入該第三圖像處理器，而且這個第三圖像處理器的輸出饋入數模轉換器，該數模轉換器的RGB模擬輸出可用于視頻鏈中的最終元件的輸入，該最終元件驅動CRT并提供了適當的信號電平以獲得優(yōu)化的亮度、對比度、電子束截止(cut-off)以及黑色20電平?？梢援a生與轉置和適當掃描的圖像相關聯的適合的水平和垂直同步信號，而且該同步信號向同步處理器提供輸入，該同步處理器又向與聚焦、掃描和其他功能相關聯的子系統提供適當的輸入，這些功能是垂直掃描CRT的操作和性能優(yōu)化功能所需的。如上所述，圖5-9中的CRT顯示系統包括由圖5中的門陣列元件12025和由圖6-9中的視頻校正元件340執(zhí)行的視頻校正。根據本發(fā)明，首先進行的視頻校正確定了每一個顏色的幾何光柵失真，然后確立對單獨的光柵失真進行校正所需要的水平和垂直位移(即Ax和Ay)。然后，將視頻移位Ax和Ay以校正該失真。為了理解視頻校正的進行過程，參考圖IO，該圖示出了CRT屏幕上30出現的圖像失真的示例。在被包圍的區(qū)域內，圖像的失真量為Ax和Ay(在圖10中示出為AVx和AVy)。注意，圖像上的失真是不一致的，而且對于每一個顏色是不同的。圖11提供了根據本發(fā)明的針對失真的視頻校正的總體概圖。首先，測量設備(未示出)確定x和y偏移(Ax和Ay)，典型地是整個圖像上具有9*9或5*5點距的柵格(grid),產生Ax和△y偏移矩陣400和401。通過圖11中的元件402和403對Ax和Ay偏移矩陣進行插值。實際中，元件402和403可以采取例如可編程處理器、專用集成電路、現場可編程門陣列或數字信號處理的形式。重采樣濾波器404對來自輸入源的視頻(例如來自圖6-9中的格式轉換器330或圖5中的A/D轉換器110的逐行RGB(p)信號)進行重采樣，以產生視頻圖像405，向該圖像施加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。因此，視頻校正所產生的失真抵消了原始失真，產生了基本上無失真的圖像406。正如所討論的，在^9柵格上測量或計算水平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處的位移，這典型地通過公知的二維三次插值。該插值的結果是在x和y方向上包括整數和非整數分量的失真矢量。重采樣濾波器404包括對失真矢量的整數分量的像素進行簡單的重映射，并包括對非整數分量的多相濾波。通過利用調整后的地址對視頻源存儲器進行讀取，可以方便地實現重映射，而上述插值(典型地為三次插值)的整數部分用于該地址調整。為了執(zhí)行重采樣操作的非整數分量，圖11中的濾波器404可以采取如圖12中的圖所述的5抽頭多相濾波器的形式。圖12中的圖在其y軸上示出了系數值，而在其x軸上示出了抽頭值。多相濾波器使其系數適應于原始和最終像素之間的非整數移位。插值的非整數分量可以采用-0.5和+0.5之間的值，對應于插值后的像素位置與最接近整數值距離+/-0.5個采樣。在圖12中，示出了針對兩個非整數插值后的像素而計算的5個抽頭權重。根據該插值計算的非整數分量在這里示出為距離最接近的整數位置是+0.05和-0.4像素，在圖12中這分別被稱作相位=0.05和相位=-0.4。與每一個所表示的相位相關聯的5個元素表給出了濾波器抽頭求和的權重，在圖12中作為系數示出。典型地，使用查找表來存儲針對有限數目的非整數插值后的值的系數。一種常見方法是，存儲針對64個離散相位的系數，并選擇最接近插值后的值的相位。關于各個部分的實際尺寸，已知的是把包括磁材料(例如鍶鐵氧體(strontium-ferrite))的套筒(sleeve)安裝到CRT的頸部上，以5校正CRT中的靜態(tài)會聚、顏色純度以及幾何形狀的誤差。磁材料的制造商可以將加熱的磁材料擠壓通過矩形狹縫模具，把該材料碾軋成薄片，然后切割成條帶，或者把該材料擠壓成長管，然后切割為短圓柱體。在前兩種情況下，把帶狀外鞘材料制成的長線圈提供給制造商，然后將其切割為具有期望長度的短條帶。使用定位(securing)帶來拼接10給定條帶的邊緣，以形成拼接后的圓柱形，安裝到CRT的漏斗上以形成套筒或外鞘。在第三種情況下，該材料以短圓柱體的形式提供給制造商，然后將其作為套筒或外鞘安裝到CRT的漏斗上。這個套筒或外鞘被稱作外鞘電子束彎曲器。在所有情況下，外鞘電子束彎曲器可以安裝到載體上，該載體安裝到漏斗上。15通過創(chuàng)建磁材料中磁極子的各種組合來實現電子束著落校正，該磁極子的組合在外鞘電子束彎曲器中產生了靜態(tài)或永久性磁場。該磁場會改變電子束在CRT中的著落位置。外鞘電子束彎曲器尤其可以校正CRT中的安裝密封旋轉(mountsealrotation)。工廠中使用磁化器頭對外鞘電子束彎曲器進行磁化。傳統上，磁化器頭(未示出)位于工20廠中靠近外鞘電子束彎曲器的外表面處，以產生具有2、4和6個磁極組的多個平面。外鞘電子束彎曲器的磁材料中的磁極的各種組合改變了CRT內的電子束路徑，從而向CRT的電子束(未示出)提供會聚校正以及垂直和水平位置校正。外鞘電子束彎曲器可以用于針對與電子束路徑垂直的不同平面處25的電子束，創(chuàng)建2、4和6極子的垂直和水平校正。例如，一種被稱作藍色弓形的校正是由兩對在物理上分離的四極子垂直校正所產生的。圖13A-C示出了根據現有技術的外鞘電子束彎曲器(SBB)，具有分別位于2、3和4個平面中的不同的永磁體組。例如，圖13A示出了在兩個平面1321A和1321B中具有不同的永磁體組的外鞘電子束彎曲器1320'，圖3013B示出了在三個平面1322A、1322B和1322C中具有不同的永磁體組的外鞘電子束彎曲器1320"，而圖13C示出了在四個平面1323A、1323B、1323C和1323D中具有不同的永磁體組的外鞘電子束彎曲器1320'"。圖14示出了根據本發(fā)明僅具有在一個平面1321中的永磁體組的外鞘電子束彎曲器(SBB)。對于這個單平面外鞘電子束彎曲器1320，藍5色弓形校正能力將會喪失。然而，單獨的視頻校正，或與系統控制相結合，能夠校正現有技術的外鞘電子束彎曲器1320'、1320"和/或1320'"可能遇到的會聚誤差，這些現有技術彎曲器的兩個或更多個磁化平面在物理上是分離的。圖15示出了根據本發(fā)明的陰極射線管(CRT)1301的漏斗1305上的10外鞘電子束彎曲器1320?？梢岳斫獾氖?，圖15示出了一種典型的方式，即在把偏轉磁軛1314安裝到漏斗1305上之后，如何把外鞘電子束彎曲器1320放置到偏轉磁軛1314的后面。應當注意的是，在實施例中，根據本發(fā)明的外鞘電子束彎曲器可以和輔助電子束掃描速度調制(BSVM)線圈一同使用，該線圈沒有在15圖15中示出。此外，在實施例中，外鞘電子束彎曲器1320可以首先安裝到載體上，使BSVM作為集成組件的一部分。此外，該載體可以是偏轉設備自身。還應當注意，在傳統的CRT中，外鞘電子束彎曲器單元典型地具有大約24咖的寬度。然而，對于根據本發(fā)明的外鞘電子束彎曲器1320，20該外鞘電子束彎曲器1320現在處于4和12mm之間，這導致CRT頸部組件所需空間的縮短。由此，本發(fā)明提供了以后總允許CRT的設計者減小CRT的深度的方式，在SBB為8rara的情況下減小了16mm。本發(fā)明尤其可用于具有增大的偏轉角(例如118度或更大)的CRT中。此外，實施例包括把外鞘電子束彎曲器1320合并到具有垂直掃描電子束的CRT中(即垂直25對齊的內置電子槍和水平取向的屏幕發(fā)光線)。使用根據本發(fā)明的外鞘電子束彎曲器的額外優(yōu)點是，其消除了CRT制造場所中設置藍色弓形的時間。就是說，通過消除現有技術的SBB中耗時的藍色弓形設置，相應的磁軛調整機(YAM)過程得以簡化。雖然上文描述的外鞘電子束彎曲器和高清電視(HDTV)CRT顯示器30主要在垂直掃描模式下操作，然而可以理解，這些原理可以應用于其他類型的CRT，上文僅論述了實踐本發(fā)明的一些可能。例如，本發(fā)明可以應用于16:9的屏幕縱橫比，但也可以應用于具有各種縱橫比的系統，像4:3或甚至高于16:9，例如2:1。此外，本發(fā)明可以應用于模擬或數字的標清電視。本發(fā)明的范圍和精神內存在多個其他實施例。因此，5上文描述旨在示意性而非限制性，本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同物的全部范圍而給出?；谶@里的教導，所屬
技術領域：
的普通技術人員可以容易地探知本發(fā)明的這些和其他特征及優(yōu)點?？梢岳斫?，本發(fā)明的教導可以各種形式的硬件、軟件、固件、專用處理器或這些的組合來實施。10更優(yōu)選地，本發(fā)明的教益以硬件和軟件的組合來實施。這里描述的各個過程和功能可以作為微指令碼的一部分或應用程序的一部分，或者這些的任意組合，其可由CPU來執(zhí)行。還要理解的是，由于附圖中示出的一些構成系統的組件和方法可以軟件來實施，所以系統組件或過程功能塊之間的實際連接可能不同，15這取決于本發(fā)明的實踐方式。給出這里的教導，所屬
技術領域：
的普通技術人員將能夠設想出本發(fā)明的這些和類似的實施方式或配置。盡管已經參考附圖描述了示意性實施例，可以理解的是，本發(fā)明不限于這些具體實施例，在不背離本發(fā)明的范圍或精神的前提下，所屬
技術領域：
中的普通技術人員可以做出各種改變和修改。所有這些改20變和修改都將被包括在所附權利要求中提出的本發(fā)明的范圍之內。權利要求1、一種CRT顯示系統，包括電子槍組件，被配置為發(fā)射電子束；單平面外鞘電子束彎曲器(1320)，被配置為向電子束施加偏轉力；以及數字處理器(110、120、130)，用于處理輸入視頻信號流，以向電子槍組件的各個陰極提供信號，對所述信號施加失真以形成圖像；所施加的失真涉及藍色弓形會聚誤差。2、根據權利要求1所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外鞘電子束彎曲器不能對由減小的總平面數目引起的藍色弓形會聚誤差進行校正，所述數字處理器被配置為處理輸入信號，以通過所施加的失真來校正藍色弓形會聚誤差。3、根據權利要求1所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外鞘電子束彎曲器(1320)包括磁極子單平面。4、根據權利要求1所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外鞘電子束彎曲器(1320)只具有8個極子。5、根據權利要求1所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外鞘20電子束彎曲器(1320)的寬度在4-12讓的范圍內。6、根據權利要求1所述的CRT顯示系統，還包括輔助電子束掃描速度調制線圈。7、根據權利要求6所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外鞘電子束彎曲器(1320)與所述輔助電子束掃描速度調制線圈一起構成。8、根據權利要求7所述的CRT顯示系統，其中，所述CRT顯示系統還包括具有漏斗的陰極射線管，所述單平面外鞘電子束彎曲器或者所述單平面外鞘電子束彎曲器和所述輔助電子束掃描速度調制線圈放置于載體上，所述載體安裝在所述漏斗上。9、根據權利要求1所述的CRT顯示系統，其中，所述電子槍組件包括用于發(fā)射電子束的垂直對齊的內置電子槍，所述數字處理器還被配置為把輸入信號的相應視頻圖像格式從標準的水平方案轉置為垂直方案，而且所述CRT顯示系統還包括偏轉設備，所述偏轉設備用于根據垂直方案向電子束提供偏轉力。10、根據權利要求1所述的CRT顯示系統，其中還對所施加的失真5進行處理以實現預定的光柵形狀。11、根據權利要求1所述的CRT顯示系統，其中，所述電子偏轉系統還包括四極子線圈，所述四極子線圈被配置為產生對會聚誤差進行校正的校正場。12、一種CRT顯示系統，包括10電子槍組件，被配置為發(fā)射電子束；單平面外鞘電子束彎曲器(1320)，被配置為使電子束發(fā)生偏轉；輸入源(100)，被配置為提供水平和垂直逐行同步信號以及R、G、B模擬信號；接收機(110、120、130)，被配置為執(zhí)行R、G、B模擬信號的模15數轉換、視頻校正以及數模轉換，以提供隔行R、G、B模擬信號，并根據水平和垂直逐行同步信號以及與隔行R、G、B模擬信號相關聯的定時來提供H和V隔行同步信號；轉換器(140),被配置為使用至少一個矩陣運算，把隔行R、G、B模擬信號轉換為第二分量模擬格式的信號；20圖像處理單元(150)，被配置為使用至少一個矩陣運算，把第二分量模擬格式的信號轉換為R、G、B格式的信號以輸入電子槍；同步處理器(180)，被配置為從所述接收機接收H和V隔行同步信號，并提供處理后的同步信號，所述處理后的同步信號用于在電子束的掃描期間提供期望的光柵幾何形狀、期望的電子束會聚以及期望的25電子束束點形狀，其中，所述接收機還被配置為對藍色弓形會聚誤差進行校正。13、根據權利要求12所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外鞘電子束彎曲器(1320)不能對由減小的總平面數目引起的藍色弓形會聚誤差進行校正，所述接收機被配置為處理輸入信號，以校正藍色30弓形會聚誤差。14、根據權利要求12所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外鞘電子束彎曲器(1320)包括磁極子單平面。15、根據權利要求12所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外鞘電子束彎曲器(1320)只具有8個極子。16、根據權利要求12所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外鞘電子束彎曲器(1320)的寬度在4-12mm的范圍內。17、根據權利要求12所述的CRT顯示系統，還包括輔助電子束掃描速度調制線圈。18、根據權利要求17所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外10鞘電子束彎曲器(1320)與輔助電子束掃描速度調制線圈一起構成。19、根據權利要求18所述的CRT顯示系統，其中，所述CRT顯示系統還包括具有漏斗的陰極射線管，所述單平面外鞘電子束彎曲器或者所述單平面外鞘電子束彎曲器和所述輔助電子束掃描速度調制線圈放置于載體上，所述載體安裝在所述漏斗上。20、根據權利要求12所述的CRT顯示系統，其中，所述電子槍組件包括用于發(fā)射電子束的垂直對齊的內置電子槍，所述接收機還被配置為把R、G、B模擬信號的相應視頻圖像格式從標準的水平方案轉置為垂直方案，而且所述CRT顯示系統還包括偏轉設備，所述偏轉設備用于根據垂直方案向電子束提供偏轉力。21、根據權利要求12所述的CRT顯示系統，其中，所述第二分量模擬格式是YPbPr或YCbCr分量視頻格式。22、根據權利要求12所述的CRT顯示系統，還包括被配置為提供期望的電子束會聚的四極子線圈。23、根據權利要求12所述的CRT顯示系統，其中，所述輸入源(100)是機頂盒。24、根據權利要求12所述的CRT顯示系統，其中，所述接收機包括數字信號處理系統，所述數字信號處理系統包括模數轉換器(110)，被配置為把R、G、B模擬信號轉換為R、G、B數字信號；可編程門陣列和相關聯的存儲器(120),被配置為對R、G、B數字信號執(zhí)行圖像轉置和視頻校正，以轉置并分別校正R、G、B數字信號，以提供轉置的垂直掃描的隔行R、G、B數字信號，并提供與轉置的垂直掃描的隔行R、G、B數字信號相關聯的定時相對應的H和V隔行同步信號；以及5數模轉換器(130)，被配置為把轉置的垂直掃描的隔行R、G、B數字信號轉換為隔行R、G、B模擬信號。25、根據權利要求12所述的CRT顯示系統，其中，圖像處理單元(150)被配置為執(zhí)行以下功能中的至少一項邊緣增強、對比度和亮度增強、自動象偏(AKB)功能以及自動限束器(ABL)功能。1026、根據權利要求24所述的CRT顯示系統，還包括動態(tài)聚焦模塊(190)，被配置為接收處理后的同步信號，并向電子槍提供動態(tài)聚焦信號,-象限驅動模塊(200)，被配置為接收處理后的同步信號，并提供對所述CRT的象限驅動線圈進行驅動的偏轉磁軛信號；以及15水平和垂直掃描驅動器(210)，被配置為接收處理后的同步信號，并提供對所述CRT的磁軛偏轉線圈進行驅動的H和V驅動信號。27、根據權利要求24所述的CRT顯示系統，其中，所述可編程門陣列和相關聯的存儲器以現場可編程門陣列或專用集成電路的形式實現，現場可編程門陣列或專用集成電路與存儲器直接集成、與存儲器20封裝集成或被配置為使用外部存儲組件作為其相關聯的存儲器。28、一種CRT顯示系統，包括電子槍組件，具有用于發(fā)射電子束的垂直對齊的內置電子槍；單平面外鞘電子束彎曲器(1320)，被配置為使電子束發(fā)生偏轉；輸入源，被配置為提供數字分量視頻信號；25轉置模塊(310)，被配置為把數字分量視頻信號轉置為逐行垂直掃描的數字分量視頻信號；圖像處理模塊(320)，被配置為對逐行垂直掃描的數字分量視頻信號進行處理；格式轉換器(330)，被配置為把處理后的逐行垂直掃描的數字分30量視頻信號轉換為R、G、B逐行垂直掃描的信號；視頻校正模塊(340)，被配置為對R、G、B逐行垂直掃描的信號中的幾何形狀和會聚誤差進行校正，并把R、G、B逐行垂直掃描的信號轉換為隔行垂直掃描的R、G、B數字信號；以及數模轉換器(350)，被配置為把隔行垂直掃描的R、G、B數字信5號轉換為隔行R、G、B模擬信號，其中，由所述視頻校正模塊校正的會聚誤差包括藍色弓形會聚誤差。29、根據權利要求28所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外鞘電子束彎曲器(1320)不能對由減小的總平面數目引起的藍色弓形10會聚誤差進行校正，所述視頻校正模塊被配置為處理R、G、B逐行垂直掃描信號，以校正藍色弓形會聚誤差。30、根據權利要求28所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外鞘電子束彎曲器(1320)包括磁極子單平面。31、根據權利要求28所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外15鞘電子束彎曲器(1320)只具有8個極子。32、根據權利要求28所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外鞘電子束彎曲器(1320)的寬度在4-12mm的范圍內。33、根據權利要求28所述的CRT顯示系統，還包括輔助電子束掃描速度調制線圈。34、根據權利要求33所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外鞘電子束彎曲器(1320)與輔助電子束掃描速度調制線圈一起構成。35、根據權利要求34所述的CRT顯示系統，其中，所述CRT顯示系統還包括具有漏斗的陰極射線管，所述單平面外鞘電子束彎曲器或者所述單平面外鞘電子束彎曲器和所述輔助電子束掃描速度調制線圈放25置于載體上，所述載體安裝在所述漏斗上。36、根據權利要求28所述的CRT顯示系統，其中，所述輸入源還被配置為提供水平和垂直逐行或隔行同步信號，所述視頻校正模塊還被配置為對水平和垂直逐行或隔行同步信號進行處理，以提供與隔行垂直掃描R、G、B數字信號相對應的處理后的水平和垂直逐行同步信號，30而且所述CRT顯示系統還包括對比度和亮度模塊(360)，被配置為把對比度、亮度、自動象偏(AKB)以及自動限束器(ABL)功能中的至少一項應用于R、G、B模擬信號；視頻放大器(370)，被配置為使用R、G、B模擬信號來驅動所述5電子槍組件；以及同步處理器(390)，被配置為從所述視頻校正模塊接收處理后的水平和垂直逐行同步信號，并向動態(tài)聚焦發(fā)生器、四極子驅動器以及偏轉信號發(fā)生器提供進一步處理后的同步信號。37、根據權利要求36所述的CRT顯示系統，還包括放置在所述對10比度和亮度模塊之前的圖像增強模塊(360')，所述圖像增強模塊被配置為在顯示前對與R、G、B模擬信號相對應的最終RGB子圖像執(zhí)行一系列的圖像增強操作，所述圖像增強操作包括對各個顏色執(zhí)行的峰化和邊緣增強中的至少一項。38、根據權利要求28所述的CRT顯示系統，其中，所述視頻校正15模塊(340)還被配置為提供H和V同步信號，所述CRT顯示系統還包括后圖像處理模塊(360)，被配置為把對比度、亮度、自動象偏(AKB)以及自動限束器(ABL)功能中的至少一項應用于R、G、B模擬信號，所述功能包括對各個顏色的峰化、黑色展寬、顏色展寬和邊緣增強中的至少一項；最終視頻放大器(370)，被配置為使用R、G、B模擬信號來驅動所述電子槍組件；以及同步處理器(390)，被配置為處理H和V同步信號，以向動態(tài)聚焦發(fā)生器、象限驅動器以及偏轉信號發(fā)生器提供處理后的H和V同步信號。39、根據權利要求28所述的CRT顯示系統，還包括數字增強模塊25(355')，該模塊被配置為在所述數模轉換器對隔行垂直掃描R、G、B數字信號進行模擬轉換之前，在數字域中對隔行垂直掃描R、G、B數字信號執(zhí)行R、G、B圖像增強。40、根據權利要求28所述的CRT顯示系統，其中，所述逐行垂直掃描數字分量視頻信號是YPbPr或YCbCr分量視頻格式。41、根據權利要求28所述的CRT顯示系統，還包括第一圖像處理器，所述第一圖像處理器位于所述轉置模塊之前并與所述轉置模塊以信號通信的方式連接，所述第一圖像處理器被配置為提供對數字分量視頻信號的預處理。42、一種CRT顯示系統，包括5電子槍組件，具有用于發(fā)射電子束的垂直對齊的內置電子槍；電子偏轉系統，具有用于向電子束施加偏轉力的單平面外鞘電子束彎曲器；轉置模塊(310)，被配置為使用轉置運算對輸入視頻信號進行轉置；10視頻校正模塊(340)，被配置為對輸入視頻信號執(zhí)行視頻校正，包括對藍色弓形會聚誤差的校正；以及一個或更多個圖像處理器，被配置為執(zhí)行增強操作以改善與輸入視頻信號相對應的顯示圖像的感知圖像質量。43、根據權利要求42所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外15鞘電子束彎曲器不能對由減小的總平面數目引起的藍色弓形會聚誤差進行校正，所述視頻校正模塊被配置為處理輸入信號，以校正藍色弓形會聚誤差。44、根據權利要求42所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外鞘電子束彎曲器(1320)包括磁極子單平面。45、根據權利要求42所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外鞘電子束彎曲器(1320)只具有8個極子。46、根據權利要求42所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外鞘電子束彎曲器(1320)的寬度在4-12mm的范圍內。47、根據權利要求42所述的CRT顯示系統，還包括輔助電子束掃描速度調制線圈。48、根據權利要求47所述的CRT顯示系統，其中，所述單平面外鞘電子束彎曲器(1320)與所述輔助電子束掃描速度調制線圈一起構成。49、根據權利要求48所述的CRT顯示系統，其中，所述CRT顯示系30統還包括具有漏斗的陰極射線管，所述單平面外鞘電子束彎曲器或者所述單平面外鞘電子束彎曲器和所述輔助電子束掃描速度調制線圈放置于載體上，所述載體安裝在所述漏斗上。50、根據權利要求42所述的CRT顯示系統，其中，所述增強操作包括邊緣銳化、降噪、顏色調整和對比度調整中的至少一項。551、根據權利要求42所述的CRT顯示系統，還包括模數轉換器，所述模數轉換器位于所述轉置模塊之前，并與所述轉置模塊以信號通信的方式連接，所述一個或更多個圖像處理器包括第一圖像處理器(300)，所述第一圖像處理器(300)被配置為處理輸入視頻信號并把處理后的輸入視頻信號提供給模數轉換器，其中，所述第一圖像處理10器是模擬處理器，而所述輸入視頻信號是模擬分量YPbPr信號。52、根據權利要求42所述的CRT顯示系統，其中，所述一個或更多個圖像處理器包括第一圖像處理器，所述第一圖像處理器具有被配置為處理數字分量YCbCr信號的數字電路，而且至所述第一圖像處理器的輸入是分量數字信號或分量模擬信號，所述分量模擬信號由所述第15—圖像處理器之前的模數轉換器來處理。53、根據權利要求52所述的CRT顯示系統，其中，所述一個或更多個圖像處理器包括第二圖像處理器(320)，所述第二圖像處理器位于所述轉置模塊之后和所述視頻校正模塊之前，并與這兩個模塊以信號通信的方式相連，所述第二圖像處理器被配置為執(zhí)行圖像增強，所20述第二圖像處理器以數字電路形式實現，所述CRT顯示器還包括數字矩陣裝置，所述數字矩陣裝置被配置為在把R、G、B數字信號輸出到所述視頻校正模塊之前把分量數字信號轉換為R、G、B數字信號。54、根據權利要求53所述的CRT顯示系統，其中，所述一個或更多個圖像處理器包括位于所述視頻校正模塊之后的第三圖像處理器，25所述第三圖像處理器被配置為執(zhí)行圖像增強操作。55、根據權利要求54所述的CRT顯示系統，其中，所述第三圖像處理器(355)在模擬域中進行操作，所述CRT顯示系統還包括數模轉換器(350)，所述數模轉換器(350)位于所述第三圖像處理器之前并與之以信號通信的方式相連，所述數模轉換器被配置為把所述視頻校正模塊輸出的R、G、B數字信號轉換為RGB模擬信號，所述第三圖像處理器被配置為對所述視頻校正模塊輸出的R、G、B數字信號中的各個數字信號分別執(zhí)行圖像增強操作。56、根據權利要求54所述的CRT顯示系統，其中，所述第三圖像處理器(355')在數字域中進行操作，而且所述CRT顯示系統還包括數5模轉換器(350)，所述數模轉換器(350)位于所述第三圖像處理器之后并與之以信號通信的方式相連，用于把所述第三圖像處理器輸出的R、G、B數字信號轉換為R、G、B模擬信號。57、根據權利要求55所述的CRT顯示系統，其中，所述視頻校正模塊(340)還被配置為產生水平和垂直同步信號，所述CRT顯示系統10還包括同步處理器(390)，所述同步處理器(390)被配置為接收水平和垂直同步信號，并提供處理后的水平和垂直同步信號。58、根據權利要求51所述的CRT顯示系統，其中，所述一個或更多個圖像處理器包括第二圖像處理器(320)，所述第二圖像處理器位于所述轉置模塊之后和所述視頻校正模塊之前，并與這兩個模塊以信15號通信的方式相連，所述第二圖像處理器被配置為執(zhí)行圖像增強，所述第二圖像處理器以數字電路形式實現，所述CRT顯示系統還包括數字矩陣裝置，所述數字矩陣裝置被配置為在把R、G、B數字信號輸出到所述視頻校正模塊之前把分量數字信號轉換為R、G、B數字信號。59、根據權利要求58所述的CRT顯示系統，其中，所述一個或更20多個圖像處理器包括位于所述視頻校正模塊之后的第三圖像處理器，所述第三圖像處理器被配置為執(zhí)行圖像增強操作。60、根據權利要求59所述的CRT顯示系統，其中，所述第三圖像處理器(355)在模擬域中進行操作，所述CRT顯示系統還包括數模轉換器(350)，所述數模轉換器(350)位于所述第三圖像處理器之前并25與之以信號通信方式相連，所述數模轉換器被配置為把所述視頻校正模塊輸出的R、G、B數字信號轉換為RGB模擬信號，所述第三圖像處理器被配置為對所述視頻校正模塊輸出的R、G、B數字信號中的各個數字信號分別執(zhí)行圖像增強操作。61、根據權利要求59所述的CRT顯示系統，其中，所述第三圖像30處理器(355，)在數字域中進行操作，所述CRT顯示系統還包括數模轉換器(350)，所述數模轉換器(350)位于所述第三圖像處理器之后并與之以信號通信的方式相連，并被配置為把所述第三圖像處理器輸出的R、G、B數字信號轉換為R、G、B模擬信號。62、根據權利要求60所述的CRT顯示系統，其中，所述視頻校正5模塊(340)還被配置為產生水平和垂直同步信號，所述CRT顯示系統還包括同步處理器(390)，所述同步處理器(390)被配置為接收水平和垂直同步信號，并提供適合的輸入。全文摘要提供了一種CRT顯示系統。CRT顯示系統包括電子槍組件、單平面外鞘電子束彎曲器以及數字處理器(110、120、130)。電子槍組件被配置為發(fā)射電子束。單平面外鞘電子束彎曲器被配置為向電子束施加偏轉力。數字處理器(110、120、130)被配置為接收并處理輸入視頻信號流，以提供將從該處向電子槍組件的各個陰極傳遞的信號。所提供的信號被施加有失真以實現預定的會聚圖像。所施加的失真至少涉及藍色弓形會聚誤差。文檔編號H01J1/24GK101253595SQ200680031755公開日2008年8月27日申請日期2006年2月27日優(yōu)先權日2005年8月31日發(fā)明者理查德·休·密勒申請人:湯姆森許可貿易公司