專利名稱：陰極射線管和陰極射線管中的信號檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于顯示各種圖象的陰極射線管和一種用于檢測校正陰極射線管中圖象顯示等所使用的信號的信號檢測方法。
背景技術(shù)：
陰極射線管(CRT)被廣泛地應(yīng)用于圖象顯示設(shè)備(例如電視接收機，各種顯示器等)。在CRT中，從朝著熒光屏安裝的電子槍中輻射一個電子束，和該電子束由偏轉(zhuǎn)線圈等電磁偏轉(zhuǎn)。
具有單一電子槍的CRT是公知的。近年，也開發(fā)了具有多個電子槍的CRT。例如，已經(jīng)開發(fā)了顯示彩色圖象具有兩個電子槍并且每個電子槍輻射紅(R)、綠(G)、藍(B)三個電子束的CRT。在直線型電子槍的CRT中，從多個電子槍輻射出的多個電子束形成多個分離圖象平面，這些平面被合并，由此形成一個單一圖象平面。以此方式，顯示一個圖象。例如，涉及直線電子槍型CRT的技術(shù)在日本專利公開昭和50-17167等中公開。這種直線電子槍型CRT具有優(yōu)點，即可以實現(xiàn)大屏幕同時與使用單一電子槍的CRT相比減少深度。
通常知道，CRT上圖象的顯示狀態(tài)按照條件改變。例如，按照CRT使用的環(huán)境，外部磁場例如地球磁場的影響改變，引起圖象失真稱為“光柵失真”。在顯示彩色圖象的CRT情況下，出現(xiàn)稱為“會聚失調(diào)”的彩色偏離等，在顯象管屏幕上每個彩色電子束的掃描位置偏離。這種顯示狀態(tài)的改變對直線電子槍型CRT中結(jié)合部分顯示狀態(tài)準(zhǔn)確性產(chǎn)生不利影響。
發(fā)明人在日本專利3068115中已經(jīng)建議了一種按照電子束掃描位置輸出電檢測信號和使用檢測信號校正圖象顯示狀態(tài)的技術(shù)。在建議中，在顯象管電子束的重復(fù)掃描區(qū)內(nèi)提供稱為指示電極的一個電極，并且按照電子束入射角從指示電極輸出電信號(下面稱為“電指示方法”)。在電指示方法中，由指示電極檢測出的電信號通過利用形成CRT的玻殼的一部分組成的電容器被輸出給玻殼外部。通過利用電指示方法，可以直接檢測電子束的掃描路徑。通過利用電指示方法，各種位置上電子束路徑的位移可以被計算，所以有著可以細致地校正圖象顯示狀態(tài)的優(yōu)點。
由上述電指示方法提取的電信號(下面，也稱為“指示信號”)如圖1所示包括不僅有關(guān)電子束路徑的必要信息(下面也稱為“指示信息”)也包括包含在陽極中各種不必要信號成分。圖1中參考號碼202表示的一部分代表所需要指示信息的信號部分。圖2是表示指示信息的信號部分202的放大圖。不必要信號成分包括例如回掃變壓器產(chǎn)生的高壓和由偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的H周期(水平周期)脈沖(圖1中參考號碼201)。
如圖1和2所示，盡管水平周期脈沖信號數(shù)值作為不必要信號成分為例如10V或更高，表示必要指示信息的脈沖信號數(shù)值僅僅大約100mV。當(dāng)不必要信號成分的信號值遠遠大于必要信號成分值時，SN(信噪比)比值減弱和產(chǎn)生提取必要指示信息的精度減弱。提取指示信息精度的減弱對指示信息用于校正圖象顯示狀態(tài)情況下的校正精度產(chǎn)生不利影響。
作為高精度提取指示信息的一種方法，利用例如濾波器電路消除不必要波形成分的方法可以考慮?？墒?，在通過利用濾波器電路高精度提取信號的情況下，必然產(chǎn)生例如非常復(fù)雜電路的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題已經(jīng)實現(xiàn)了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種陰極射線管和在該陰極射線管中的信號檢測方法，該射線管能夠從按照電子束入射角輸出的電檢測信號中精確地提取必要信號成分而不使用復(fù)雜的電路設(shè)計。
按照本發(fā)明的陰極射線管具有一個玻殼；一個陽極部分，對該部分施加陽極電壓；一個電子槍，用于輻射掃描有效圖象平面區(qū)和有效圖象平面區(qū)之外的重復(fù)掃描區(qū)的電子束；第一信號輸出裝置，用于按照掃描重復(fù)掃描區(qū)電子束的入射角輸出一個電檢測信號；第二信號輸出裝置，連接到陽極電壓部分，用于按照陽極電壓輸出基準(zhǔn)信號。按照本發(fā)明的該陰極射線管還包括信號提取裝置，用于根據(jù)基準(zhǔn)信號消除包含在檢測信號中的不必要信號成分和提取和輸出一個必要信號成分。
按照本發(fā)明的陰極射線管中信號檢測方法應(yīng)用于具有一個玻殼、一個陽極電壓部分和一個電子槍的陰極射線管中，該陽極施加了陽極電壓，該電子槍用于輻射掃描有效圖象平面區(qū)和有效圖象平面區(qū)之外的重復(fù)掃描區(qū)的電子束。在這種陰極射線管中按照本發(fā)明的信號檢測方法包括步驟按照掃描重復(fù)掃描區(qū)電子束的入射角輸出一個電檢測信號；按照施加在陽極電壓部分中的陽極電壓輸出一個基準(zhǔn)信號；根據(jù)基準(zhǔn)信號消除包含在檢測信號中的不必要信號成分；提取和輸出一個必要信號成分。
在陰極射線管和按照本發(fā)明的陰極射線管中的信號檢測方法中，按照掃描重復(fù)掃描區(qū)電子束的入射角輸出電檢測信號，輸出按照施加到陽極電壓部分上的陽極電壓的基準(zhǔn)信號。根據(jù)基準(zhǔn)信號消除包含在檢測信號中的不必要信號成分，提取和輸出必要信號成分。


根據(jù)下列說明本發(fā)明的目的和、特征和優(yōu)點將更清楚。
圖1是表示一個指示信息信號和包含在從指示電極輸出信號中的不必要信號成分的示意圖。
圖2是圖1所示指示信號部分的放大圖。
圖3A和3B是表示按照本發(fā)明第一實施例的陰極射線管的圖，圖3B是表示陰極射線管電子束掃描方向的正視圖，而圖3A是圖3B中沿線IA-IA的截面圖。
圖4是表示電子束掃描方向另一個例子的示意圖。
圖5A到5E是表示按照本發(fā)明第一實施例CRT中指示電極結(jié)構(gòu)和利用指示電極的位置檢測操作的示意圖。
圖6A到6G是表示在垂直方向執(zhí)行主掃描情況下指示電極結(jié)構(gòu)和利用指示電極的位置檢測操作的示意圖。
圖7是表示用于輸出指示信號的電容器和用于輸出基準(zhǔn)信號的電容器設(shè)計的截面圖。
圖8A表示外部電極部分結(jié)構(gòu)，圖8B表示內(nèi)部電極部分結(jié)構(gòu)。
圖9是表示用于輸出信號的電容器中電極部分結(jié)構(gòu)另一個例子的結(jié)構(gòu)圖。
圖10是表示用于提取指示信息信號電路一個例子的電路圖。
圖11是表示按照本發(fā)明第一實施例的陰極射線管中信號處理電路的陰極射線管中信號處理電路設(shè)計的方框圖。
圖12是表示按照本發(fā)明第二實施例CRT中輸出信號的電容器結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖13A表示輸出信號的電容器外部電極部分結(jié)構(gòu)，和圖13B表示輸出信號的電容器內(nèi)部電極部分結(jié)構(gòu)。
下面參照附圖消息說明本發(fā)明的實施例。
第一實施例如圖3A和3B所示，按照本發(fā)明的陰極射線管具有一個面板部分10，其中形成了熒光屏11A和與面板部分10一體的漏斗部分20。在漏斗部分20后端部分的左右兩側(cè)，分別形成了兩個具有內(nèi)部電子槍31R和31L的細長頸部30R和30L。形成CRT的整個形狀也稱為“玻殼”。面板部分10開口和漏斗部分20的開口熔化相互連接并且玻殼內(nèi)部保持高度真空狀態(tài)。在熒光屏11A上，形成通過入射電子束發(fā)光的熒光粉圖案。面板部分10的表面起圖象顯示屏(顯象管屏幕)作用，在上面由熒光屏11A發(fā)光顯示圖象。
玻殼的成分主要是玻璃材料。玻殼安裝了輸出指示信號的電容器C10和輸出基準(zhǔn)信號的電容器C21，將在下面描述。在圖3A中，只表示了輸出指示信號的電容器C10，而沒有圖示輸出基準(zhǔn)信號的電容器C21。輸出指示信號的電容器C10對應(yīng)于本發(fā)明第一電容器的具體例子，而輸出基準(zhǔn)信號的電容器C21對應(yīng)于本發(fā)明的第二電容器的具體例子。
在CRT內(nèi)部，安置了一個彩色選擇裝置得以面對熒光屏11A。該彩色選擇裝置12按照各種系統(tǒng)稱為縫隙光柵或陰罩。彩色選擇裝置12的周邊由框架13支撐并且通過框架13安裝的支撐彈簧附著在面板部分10的內(nèi)表面。
漏斗部分20安裝了一個陽極端子(陽極電極)用于施加陽極電壓HV(在圖3A和3B中沒有表示)。在從漏斗部分20到頸部30R和30L的周圍部分上安裝了偏轉(zhuǎn)線圈21R和21L和調(diào)焦線圈32R和32L。偏轉(zhuǎn)線圈21R和21L用于分別偏轉(zhuǎn)由電子槍31R和31L發(fā)射的電子束5R和5L。調(diào)焦線圈32R和32L聚焦電子槍31R和31L發(fā)射的各個彩色的電子束。
在內(nèi)部周圍表面從頸部30到面板部分10的熒光屏11A覆蓋了內(nèi)部導(dǎo)電膜22。內(nèi)部導(dǎo)電膜22與陽極端子電連接(未圖示)。陽極電壓HV通過陽極端子施加到內(nèi)部導(dǎo)電膜22。漏斗部分20的外周圍表面覆蓋了外部導(dǎo)電膜23。
每個電子槍31R和31L盡管沒有圖示具有三個陰極R(紅)、G(綠)、B(藍)，一個加熱器用于加熱每個陰極，多個安置在陰極前面的柵極。在電子槍31R和31L中，當(dāng)加熱器加熱陰極時幅度根據(jù)視頻信號的陰極驅(qū)動電壓被施加到陰極上，該陰極按照視頻信號發(fā)射大量熱電子。當(dāng)陽極電壓、聚焦電壓等施加到柵極時，柵極形成電鏡系統(tǒng)將電鏡作用施加到陰極發(fā)射的電子束上。通過電鏡作用，柵極將陰極發(fā)射的電子束聚焦，控制電子束發(fā)射數(shù)量，執(zhí)行加速控制等。電子槍31R和31L發(fā)射的各個彩色的電子束通過彩色選擇裝置12等入射到熒光屏11A中相應(yīng)彩色熒光粉上。
通過參照圖3B和4，將描述CRT中電子束掃描方法的概要。在CRT中，由安置在左側(cè)的電子槍31L發(fā)射的電子束5L形成圖象平面的大部分左半邊。由安置在右側(cè)的電子槍31R發(fā)射的電子束5R形成圖象平面的大部分右半邊。通過將左右電子束5L和5R形成的分離圖象平面的端部結(jié)合，單一圖象平面SA形成為一個整體，由此形成一個圖象。形成整體的圖象平面SA的中心部分是區(qū)域OL，其中左和右的分離圖象相互重疊。重疊區(qū)OL中的熒光屏11A由電子束5R和5L共享。
圖3B所示的掃描方法在水平方向執(zhí)行所謂行掃描(主掃描)在從上到下的垂直偏轉(zhuǎn)方向執(zhí)行所謂場掃描。在圖3B所示的掃描例子中，當(dāng)從圖象顯示屏一側(cè)觀察時行掃描由左電子束5L在水平偏轉(zhuǎn)方向從右向左執(zhí)行(圖3A方向X2)。另一方面，當(dāng)從圖象顯示屏一側(cè)觀察時行掃描由右電子束5R在水平偏轉(zhuǎn)方向從左向右執(zhí)行(圖3A方向X1)。因此，在圖3B的掃描例子中，由電子束5R和5L進行的行掃描從屏幕中心部分朝相反外側(cè)水平地進行，而場掃描在一般的陰極射線管中從頂?shù)降走M行。在該掃描方法中，電子束5R和5L的行掃描也可以在與圖3B相反的方向從屏幕外側(cè)向幕中心部分進行。電子束5R和5L的掃描方向可以設(shè)置成為相同方向。
圖4所示掃描方法中電子束5R和5L的行掃描和場掃描以圖3B所示掃描方法的相反方向進行。由于在垂直方向執(zhí)行行掃描，該掃描方法也稱為垂直掃描方法。在圖4所示的掃描例子中，電子束5R和5L的行掃描從頂?shù)降走M行(圖4中Y方向)。另一方面，左電子束5L的場掃描從圖象顯示屏幕一側(cè)觀察從右向左進行(X2方向)，而右電子束5R的場掃描從圖象顯示屏幕一側(cè)觀察從左向右進行(X1方向)。因此，在圖4所示的例子中，電子束5R和5L的場掃描從屏幕中心部分水平地向相反方向外側(cè)進行。在該掃描方法中，電子束5R和5L的場掃描也可以從屏幕外側(cè)向屏幕中心部分進行。
在陰極射線管相鄰的左右分離圖象平面結(jié)合部分中的電子束5R和5L重復(fù)掃描區(qū)OS中，在面對熒光粉平面11A的位置上安裝了指示電極70。該指示電極70安裝在對應(yīng)顯象管重疊區(qū)OL的位置。在指示電極70和熒光屏11A之間，安裝了作為對電子束5R和5L遮擋元件的電子束屏蔽27。電子束屏蔽27具有屏蔽電子束5R和5L的功能以便在重復(fù)掃描區(qū)OS重復(fù)掃描的電子束5R和5L不到達熒光屏11A和使熒光粉發(fā)光。例如，電子束屏蔽27安裝得懸掛在框架13上以作為支持彩色選擇裝置12的基礎(chǔ)。電子束屏蔽27通過框架13與內(nèi)部導(dǎo)電膜22電連接，以便陽極電壓HV施加到電子束屏蔽27上。
圖3A的指示電極70具有按照每個電子束5R和5L的入射角輸出電檢測信號的功能。在指示電極70中，如圖5A所示，沒有具有倒三角型的多個透孔71安置得在縱向等間隔。指示電極70由導(dǎo)電材料例如金屬制造，利用框架13作為基礎(chǔ)通過例如未圖示的絕緣元件懸掛。指示電極70電連接到電阻R1的一端。電阻R1的另一端電連接到施加陽極電壓的部分上(例如，框架13等)。因此，通過電阻R1對指示電極70提供陽極電壓HV。該指示電極70也電連接到電容C10的內(nèi)部電極42，用于通過引線26輸出指示信號，該信號在下面描述。在顯象管中，通常在指示電極70和電子束屏蔽27之間和指示電極70與內(nèi)部導(dǎo)電膜22之間產(chǎn)生寄生電容。指示電極70安裝的透孔形狀和透孔排列不限于圖5A所示的樣子。
當(dāng)重復(fù)掃描電子束5R和5L入射到指示電極70上時，指示電極70上的電位下降得比通常低。在CRT中，壓降信號作為指示檢測信號通過電容C10引出到顯象管外部以輸出指示信號，并且主要用于校正圖象狀態(tài)。
在垂直掃描方法情況下，安裝了例如具有圖6A所示結(jié)構(gòu)的指示電極70A。該指示電極70A具有第一透孔131，具有矩形形狀以便其縱向與電子束5R和5L的行掃描方向垂直(Y方向)；第二透孔132，具有細長形狀以便與電子束5R和5L的場掃描方向(圖4的X1和X2方向)一致。多個第一透孔131和多個第二透孔132交替排列。在圖6A的例子中，第一透孔131排列在指示電極70A的兩端。
圖7到9表示了用于輸出指示信號的電容器C10和用于輸出基準(zhǔn)信號的電容器C21的結(jié)構(gòu)。每個輸出指示信號的電容器C10和輸出基準(zhǔn)信號的電容器C21利用玻殼的一部分電介質(zhì)元件形成，例如作為電介質(zhì)的面板部分10和漏斗部分20。
輸出指示信號的電容器C10用于輸出由指示電極70產(chǎn)生的電指示檢測信號Sind到玻殼外部。輸出指示信號的電容器C10具有一個外部電極41用于輸出提供給顯象管外部的指示信號，一個內(nèi)部電極42用于輸出提供給顯象管內(nèi)部的指示信號，和一個電介質(zhì)部分43利用例如漏斗部分20的一部分電介質(zhì)元件20A形成。外部電極41和內(nèi)部電極42安置得以電介質(zhì)部分43位于兩者之間而相互面對，如圖7所示。
用于輸出指示信號的外部電極41如圖8A所示安裝在漏斗部分20形成的區(qū)域23A中，與外部導(dǎo)電膜23電絕緣。如圖7所示，外部電極41連接到輸出指示檢測信號Sind的外部端子61。輸出給外部端子61的指示檢測信號被Sind輸出給信號提取電路50(圖10)，該電路在下面描述。輸出指示信號的內(nèi)部電極42安裝在漏斗部分20上的區(qū)域22A，與內(nèi)部導(dǎo)電膜22電絕緣。該內(nèi)部電極42通過引線26電連接到指示電極70。外部電極41和內(nèi)部電極42例如以與圖8A和8B所示的相同大小的正方形形成。外部電極41和內(nèi)部電極42的形狀不限于正方形，而可以是其它形狀(例如，圓形)。外部電極41和內(nèi)部電極42不總是具有相同大小。
輸出基準(zhǔn)信號的電容器C21用于輸出基準(zhǔn)信號Sref給玻殼外部。如同下面所描述的，基準(zhǔn)信號Sref是用于從指示檢測信號Sind提取必要指示信息的信號。輸出基準(zhǔn)信號的電容器C21具有外部電極44，用于輸出提供在顯象管外部的基準(zhǔn)信號和利用例如漏斗部分20的一部分電介質(zhì)元件形成的一個電介質(zhì)部分46。輸出基準(zhǔn)信號的電容器C21利用內(nèi)部導(dǎo)電膜22作為電極形成。即，通過安置如圖7所示的輸出基準(zhǔn)信號的外部電極44與內(nèi)部導(dǎo)電膜22間隔電介質(zhì)部分46相互面對，輸出基準(zhǔn)信號的電容器C21具有存儲電荷(電容)的能力。由于陽極電壓HV被施加到內(nèi)部導(dǎo)電膜22，使用陽極電壓HV的基準(zhǔn)信號Sref從輸出基準(zhǔn)信號的電容器C21輸出。
輸出基準(zhǔn)信號的外部電極44如圖8A所示安裝在漏斗部分20的區(qū)域23B中，與外部導(dǎo)電膜23電絕緣。如圖7所示，外部電極44電連接到輸出基準(zhǔn)信號Sref的輸出端子62。輸出給輸出端子62的基準(zhǔn)信號被輸入給下面描述的信號提取電路50。外部電極44如圖8A所示形成為正方形。外部電極44的形狀不限于正方形，而可以是其它限制(例如，圓形)。
輸出指示信號的外部電極41和輸出基準(zhǔn)信號的外部電極44可以安裝在公共絕緣區(qū)域23C，如圖9所示。盡管在圖示的例子中每個絕緣區(qū)域形成為矩形，絕緣區(qū)域的形狀可以是其它限制(例如，圓形)。
圖10表示了利用基準(zhǔn)信號Sref從指示檢測信號Sind提取指示信息信號S2的信號提取電路。信號提取電路50具有一個指示信號輸出電路51用于放大指示檢測信號Sind和輸出放大的信號，一個基準(zhǔn)信號輸出電路52用于放大基準(zhǔn)信號Sref和輸出放大的信號。信號提取電路50也具有減法電路53用于計算輸出電路51放大的指示檢測信號Sind和輸出電路52放大的基準(zhǔn)信號Sref之間的差并且輸出該差值作為包含在指示檢測信號Sind中的指示信息信號S2。指示信息信號S2通過輸出端子63被輸出給指示信號處理電路105(圖11)，該電路在下面描述。
輸出電路51具有放大器AMP1用于信號放大，和輸入電阻器Ri1和輸入電容器Ci1用于放大器AMP1。放大器AMP1的輸入端子連接到輸出端子61以接收指示檢測信號Sind。放大器AMP1的輸出端子連接到減法電路53的輸入端子之一。輸入電阻器Ri1的一端和輸入電容器Ci1的一端連接到放大器AMP1的輸出端子61和輸入端子之間。輸入電阻器Ri1和輸入電容器Ci1的另一端接地。
輸出電路52具有一個放大器AMP2用于信號放大，一個輸入電阻器Ri2和一個輸入電容器Ci2用于放大器AMP2。輸出電路52還具有一個調(diào)節(jié)電容器C3用于使指示檢測信號Sind的信號波形與基準(zhǔn)信號Sref匹配。放大器AMP2的輸入端子通過調(diào)節(jié)電容器C3連接到輸出端子62以通過調(diào)節(jié)電容器C3接收基準(zhǔn)信號Sref。放大器AMP2的一個輸出端連接到減法電路53的另一個輸入端子。輸入電阻器Ri2的一端和輸入電容器Ci2的一端連接到放大器AMP2的調(diào)節(jié)電容器C2與輸入端子之間。輸入電阻器Ri2和輸入電容器Ci2的另外端接地。
包含在從輸出電容器C10和C21輸出的指示檢測信號Sind中的不必要信號成分幅度和基準(zhǔn)信號Sref的幅度按照輸出電容器C10和C21的電容改變。因此，為根據(jù)指示檢測信號Sind和基準(zhǔn)信號Sref之間的差值提取必要信號成分(指示信息信號S2)，信號成分的幅度必須相互匹配。例如通過調(diào)節(jié)輸出電容器C10和C21外部電極41和44的大小或在每個信號輸出電容器C10和C21輸出一側(cè)上安裝幅度調(diào)節(jié)電容器或放大器可以調(diào)節(jié)波形的幅度。
在信號提取電路50中，每個放大器AMP1和AMP2和調(diào)節(jié)電容器C3具有這種調(diào)節(jié)幅度的功能。通過將包含在指示檢測信號Sind中的不必要信號成分幅度與基準(zhǔn)信號Sref幅度匹配，可以良好地從減法電路53輸出指示信息信號S2。
圖11表示了CRT的信號處理電路。CRT具有一個模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器101，一個存儲器102，數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器103R和103L，調(diào)制器104R和104L，視頻放大器VAMP-R和VAMP-L。CRT也具有一個指示信號處理電路105，一個定時發(fā)生器106、一個聚焦電路107、一個偏轉(zhuǎn)電路108。
A/D轉(zhuǎn)換器101將輸入模擬視頻信號SV轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。存儲器102臨時存儲由A/D轉(zhuǎn)換器101轉(zhuǎn)換的數(shù)字視頻信號SV。存儲器102采用例如行存儲器或場存儲器的形式，并且以例如行單位或場單位為基礎(chǔ)存儲輸入視頻信號。對存儲器102讀/寫信號的操作由未圖示的存儲器控制器控制。
根據(jù)存儲在存儲器102中的視頻信號SV畫出圖象左半部分所必須的信號被輸入給D/A轉(zhuǎn)換器103L。另一方面，根據(jù)存儲在存儲器102中的視頻信號SV畫出圖象右半部分所必須的信號被輸入給D/A轉(zhuǎn)換器103R。每個D/A轉(zhuǎn)換器103R和103L將輸入數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。調(diào)制器104L根據(jù)提供的被調(diào)制信號S3L調(diào)制D/A轉(zhuǎn)換器103L輸出的視頻信號的強度。調(diào)制器104R根據(jù)提供的被調(diào)制信號S3R調(diào)制D/A轉(zhuǎn)換器103R輸出的視頻信號的強度。視頻放大器VAMP-R和VAMP-L將調(diào)制器104R和104L輸出的強度調(diào)制視頻信號放大并且分別輸出放大的信號給電子槍30R和30L。
對于指示信號處理電路105，從信號提取電路50中的減法電路53輸出的指示信息信號S2被輸入。指示信號處理電路105輸出用于控制左右分離圖象平面結(jié)合部分中強度調(diào)制的調(diào)制信號S3R和S3L以及用于校正光柵失真等的校正信號S4。定時發(fā)生器106根據(jù)輸入同步信號SS輸出定時信號給A/D轉(zhuǎn)換器101、存儲器102、D/A轉(zhuǎn)換器103R和103L、指示信號處理電路105。聚焦電路107根據(jù)來自指示信號處理電路105的校正信號S4控制聚焦線圈32R和32L。偏轉(zhuǎn)電路108根據(jù)來自指示信號處理電路105的校正信號S4控制偏轉(zhuǎn)線圈21R和21L。
現(xiàn)在將描述具有上述結(jié)構(gòu)的CRT的操作。
作為舉例，將描述水平掃描左右分離圖象平面的情況，每個圖象平面具有利用電子束5R和5L從圖象中心部分到相反的外側(cè)的H/2(1H代表一個水平掃描周期)。寫入存儲器102的1H視頻信號被一分為二(H/2)。左分離圖象的信號以與未圖示存儲器控制器控制的寫入時相反的方向被讀取，并且輸入給D/A轉(zhuǎn)換器103L。右分離圖象的信號以與未圖示存儲器控制器控制的寫入時相同的方向被讀取，并且輸入給D/A轉(zhuǎn)換器103R。D/A轉(zhuǎn)換器103L將相反方向讀取的H/2左分離圖象平面的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號并且輸出模擬信號給調(diào)制器104L。D/A轉(zhuǎn)換器103R將相同方向讀取的右分離圖象平面的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號并且輸出模擬信號給調(diào)制器104R。
調(diào)制器104R和104L根據(jù)調(diào)制信號S3R和S3L調(diào)制輸入視頻信號的強度，并且分別輸出產(chǎn)生的信號給視頻放大器VAMP-R和VAMP-L。輸入給視頻放大器VAMP-R和VAMP-L的信號被放大到預(yù)定電平，和被放大的信號被提供給安裝在電子槍31R和31L中未圖示的陰極作為陰極驅(qū)動電壓。通過該電壓，電子束5R和5L從電子槍31R和31L發(fā)射。按照實施例的CRT可以顯示一個彩色圖象。實際上，為每個電子槍31R和31L提供了R、G、B彩色的陰極，并且每個電子槍31R和31L發(fā)射R、G、B的電子束。每個彩色的電子束電流被單獨控制以調(diào)節(jié)每個彩色電子束的強度和色彩。
從電子槍31R發(fā)射的右電子束5R和從電子槍31L發(fā)射的左電子束5L通過彩色選擇裝置12并且入射到熒光屏11A上。電子束5R和5L分別通過聚焦線圈32R和32L電磁作用聚焦并且通過偏轉(zhuǎn)線圈21R和21L的電磁作用偏轉(zhuǎn)。通過該操作，以電子束5R和5L對整個熒光屏11A進行掃描，和在面板部分10的顯象管屏幕11B上的圖象平面SA顯示所希望的圖象(圖3B)。
當(dāng)以電子束5R和5L掃描重復(fù)掃描區(qū)OS并且電子束5R和5L進入指示電極70時，壓降出現(xiàn)在指示電極70上。按照該壓降的信號通過輸出指示信號的電容器C10(圖7)被輸出到顯象管外部作為指示檢測信號Sind。該指示檢測信號Sind通過輸出端子61被輸入給信號提取電路50中的指示信號輸出電路51(圖10)。另一方面，按照陽極電壓HV的基準(zhǔn)信號Sref被從基準(zhǔn)信號輸出電容器C21輸出(圖7)?；鶞?zhǔn)信號Sref通過輸出端子62被輸入給信號提取電路50中的基準(zhǔn)信號輸出電路52(圖10)。
指示信號輸出電路51放大輸入指示檢測信號Sind并且輸出結(jié)果給減法電路53(圖10)?；鶞?zhǔn)信號輸出電路52放大輸入基準(zhǔn)信號Sref并且輸出結(jié)果給減法電路53。同時，在指示信號輸出電路51和基準(zhǔn)信號輸出電路52中，執(zhí)行用于將包含在指示檢測信號Sind中的不必要信號成分幅度與基準(zhǔn)信號Sref幅度匹配的調(diào)節(jié)。減法電路53計算輸入指示檢測信號Sind和基準(zhǔn)信號Sref之間的差，由此消除包含的指示檢測信號Sind中的不必要信號成分，只提取必要信號成分(指示信息信號S2)，和輸出該指示信息信號S2。從減法電路53輸出的指示信息信號S2通過輸出端子63被輸入給指示信號處理電路105。
指示信號處理電路105根據(jù)輸入指示信息信號S2分析電子束5R和5L的掃描位置等，和根據(jù)分析結(jié)果輸出用于校正光柵失真等的校正信號S4。聚焦電路107根據(jù)來自指示信號處理電路105的校正信號S4控制聚焦線圈32R和32L。偏轉(zhuǎn)電路108根據(jù)來自指示信號處理電路105的校正信號S4控制偏轉(zhuǎn)線圈21R和21L。通過該操作，校正了電子束的掃描位置和校正了光柵失真等。指示信號處理電路105根據(jù)輸入指示信息信號S2輸出用于調(diào)制左右分離圖象屏幕的結(jié)合部分中的強度的調(diào)制信號S3R和S3L。調(diào)制器104R和104L根據(jù)D/A轉(zhuǎn)換器103R和103L輸出的視頻信號上的調(diào)制信號S3R和S3L執(zhí)行強度調(diào)制。通過該操作，校正左右分離圖象平面結(jié)合部分中的強度。以此方式，左右分離圖象平面按照位置和強度被適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合并且顯示。
現(xiàn)在參照圖5A到5E，將描述通過分析來自指示電極70的檢測信號所獲得的數(shù)據(jù)。
圖5A到5E表示了指示電極70的例子和指示電極70輸出的電檢測信號波形。在CRT中，通過在導(dǎo)電指示電極70中提供透孔71，可以檢測在水平方向(行掃描方向)和垂直方向(場掃描方向)上電子束5R和5L的掃描位置。將只描述電子束5R的情況，其中相對屏幕中心從左向右進行行掃描和從頂?shù)降走M行場掃描(圖中Y方向)。
在圖5A中，路徑BY表示在圖象校正之前電子束5R水平方向掃描的起點。圖象校正之前電子束5R的路徑BY具有枕形形狀，其中水平方向的中心部分變窄而水平方向上部和下部變寬。路徑BY0表示電子束5R水平方向掃描起點，其中進行適當(dāng)?shù)膱D象校正。在個該實施例中，為檢測電子束5R的位置，在安裝了指示電極70的重復(fù)掃描區(qū)OS中，用于對應(yīng)至少透孔71數(shù)量的位置檢測的多個電子束B1到B5被允許通過。下面，將描述假設(shè)電子束象圖示的電子束B10到B50一樣通過多個透孔71的幾乎中心的情況。用于位置檢測通過指示電極70的電子束數(shù)量不限于透孔71的數(shù)量。
當(dāng)位置檢測的電子束B1到B5通過指示電極70時，如圖5B所示，每個具有兩個脈沖的檢測信號被輸出。兩個脈沖信號是當(dāng)電子束B1到B5的任何一個在透孔71兩端通過電極部分時輸出的信號。從每個電子束B1到B5掃描起點(時間t＝0)到第一脈沖信號邊緣(th1到th5)的時間(th1到th5)表示水平偏轉(zhuǎn)的幅度和光柵失真狀態(tài)。當(dāng)所有th1到th5變成等于預(yù)定時間th0時，這表示水平偏轉(zhuǎn)被完全校正。
圖5C表示了檢測信號，該信號在水平偏轉(zhuǎn)被校正之后輸出。如上所述，當(dāng)電子束B1到B5通過透孔71安裝在指示電極70中的部分時，輸出兩個脈沖信號。這時輸出的的脈沖信號的脈沖間隔tv1到tv5對應(yīng)透孔71在垂直方向的位置。當(dāng)所有脈沖間隔(tv1到tv5)變成預(yù)定時間tv0時，這意味著垂直幅度和線性被調(diào)節(jié)和垂直偏轉(zhuǎn)被完全校正。在水平偏轉(zhuǎn)和垂直偏轉(zhuǎn)被完全校正之后，如圖5D所示，從掃描起點(t＝0)到第一脈沖信號邊緣部分的時間是預(yù)定時間th0和兩個脈沖的間隔是預(yù)定時間tv0的檢測信號被輸出。如圖5E所示，在理想狀態(tài)下電子束B1a到B5a通過幾乎指示電極70中多個透孔71的中心。
實際上，通過由指示信號處理電路105分析信號提取電路50所獲得的指示信息信號S2進行對指示電極70輸出的檢測信號中的脈沖信號的分析(圖11)。指示信號處理電路105根據(jù)指示信息信號S2的分析輸出校正信號S4。偏轉(zhuǎn)電路108根據(jù)校正信號S4控制偏轉(zhuǎn)線圈21R。通過該操作，電子束5R的掃描被控制和圖象被校正以便光柵失真等被校正。
CRT能夠顯示彩色圖象并且調(diào)節(jié)R、G、B彩色的電子束5R。通過控制每個R、G、B彩色的圖象數(shù)據(jù)，自動地校正聚焦。通過執(zhí)行這種自動控制，例如圖5A路徑BY所示的枕形光柵失真可以自動地校正。
上述描述針對右電子束5R，整個圖象平面區(qū)的幾乎右半部分的圖象平面被校正。通過由左電子束5L執(zhí)行類似操作，校正左圖象平面。通過校正左右分離圖象平面，左右分離圖象平面被適當(dāng)結(jié)合和顯示。由于只提供了一個指示電極70，電子束5R和5L的掃描位置不能完全和同時檢測。因此，左右分離圖象平面不能同時校正?？墒?，例如，通過交替檢測電子束5R和5L每個行掃描和場掃描的掃描位置交替地校正電子束SR和5L，可以校正左右分離圖象平面。
現(xiàn)在將描述在垂直掃描方法(圖4)中檢測指示信號的操作。
圖6A到6G表示應(yīng)用于利用圖4所示的垂直掃描方法的情況下的指示電極70A的結(jié)構(gòu)和指示電極70A輸出的檢測信號波形的例子。在圖6A到6G中，圖紙的左側(cè)對應(yīng)圖象平面的上部，圖紙右側(cè)對應(yīng)圖象平面的下部。當(dāng)假設(shè)位置檢測用兩個電子束eB1和eB2通過指示電極70A時，如圖6A所示，輸出如圖6B到6C所示的檢測信號。在圖6B到6C中，可以根據(jù)在兩端表示的周期TT和TR檢測電子束eB1和eB2行掃描的幅度和位置。電子束eB1和eB2通過相鄰?fù)缚?31的周期T13、135、T57和T79是否規(guī)則表示行掃描是否線性地進行。當(dāng)電子束eB1和eB2通過傾斜的透孔132時產(chǎn)生的脈沖信號(圖6C中脈沖P1到P4)位置表示場掃描幅度的信息。
圖6E表示了當(dāng)具有如圖6D所示枕形光柵失真的電子束eB3通過時從指示電極70A輸出的檢測信號。圖6F表示了當(dāng)具有如圖6D所示的桶形失真的電子束eB4通過時指示電極70A輸出的檢測信號。圖6G表示當(dāng)電子束eB5通過指示電極70A縱向方向幾乎中心時輸出的檢測信號，如圖6D所示。如同根據(jù)圖所理解的，按照通過的電子束5R和5L的掃描位置和掃描定時而具有不同波形的檢測信號從指示電極70A輸出。例如，通過測量和分析當(dāng)電子束5R和5L通過透孔131和132時脈沖信號序列的相位，可以估計出在指示電極70A上的電子束5R和5L的路徑。
通過由指示信號處理電路105(圖11)以類似利用圖5中指示電極70例子中的方式分析通過信號提取電路50所獲得的指示信息信號S2分析指示電極70A輸出的檢測信號脈沖信號序列的相位等。
指示電極70和70A中的透孔形狀不限于圖中所示的形狀而可以是其它形狀。例如，安裝在指示電極70中的透孔71形狀不限于倒三角型而可以是任何各種形狀例如菱形、圓形或橢圓形。安裝在指示電極70和70A中的透孔數(shù)量不限于圖中表示的數(shù)量而可以多于或少于圖中表示的數(shù)量。當(dāng)圖象失真更復(fù)雜和包括更高階成分時，可以認(rèn)為通過增加透孔數(shù)量而增加檢測精度是必要的。透孔的間隔不總是等間隔的。在上述描述中，每個電子束5R和5L的掃描位置由每個指示電極70和70A檢測。通過提供多個指示電極70和70A，可以獨立檢測電子束5R和5L的掃描位置。在此情況下，多個輸出指示信號電容器獨立安裝和由電子束產(chǎn)生的指示檢測信號被獨立處理。通過提供多個指示電極70和70A，電子束5R和5L的掃描位置可以同時和獨立地檢測，左右分離圖象平面可以同時校正。
根據(jù)指示信息信號S2控制圖象顯示的定時可以被任意設(shè)置，例如在CRT啟動時、規(guī)則周期中有間隔地或一直進行?？梢栽谧笥曳蛛x圖象平面上交替地控制圖象顯示。另外，在利用所謂反饋環(huán)路設(shè)計以致圖象顯示的控制結(jié)果被反映在每個電子束5R和5L的下個場掃描的例子中，即使CRT安裝位置或方向在CRT工作期間改變，由外部環(huán)境例如地球磁場改變引起的光柵失真可以自動地被校正。
如上所述，按照該實施例，輸出基準(zhǔn)信號Sref的電容器C21被提供以按照陽極電壓HV輸出基準(zhǔn)信號，和根據(jù)基準(zhǔn)信號Sref消除包含在通過輸出指示信號的電容器C10輸出的指示檢測信號Sind中的不必要信號成分。因此，在S/N比值高的狀態(tài)下以高精度從指示檢測信號Sind中只提取必要指示信息信號S2。因此，在利用電指示方法的圖象校正系統(tǒng)中，以該精度和高再現(xiàn)性執(zhí)行圖象校正。
第二實施例現(xiàn)在將描述本發(fā)明的第二實施例。
圖12和圖13A和13B表示按照本發(fā)明第二實施例的陰極射線管中輸出指示信號的電容器C10和輸出基準(zhǔn)信號的電容器C20設(shè)計。第二實施例的CRT與第一實施例的CRT的不同點是輸出基準(zhǔn)信號的電容器C20部分。
在第一實施例中，內(nèi)部導(dǎo)電膜22自身被用作輸出基準(zhǔn)信號的電容器C21。在第二實施例中，替代內(nèi)部導(dǎo)電膜22，輸出基準(zhǔn)信號的內(nèi)部電極45被安裝在顯象管內(nèi)部。輸出基準(zhǔn)信號的內(nèi)部電極45具有類似輸出指示信號的內(nèi)部電極42的結(jié)構(gòu)，并且安裝在顯象管內(nèi)部。特別是，輸出基準(zhǔn)信號的內(nèi)部電極45被安裝在例如區(qū)域22B中，如圖13A和13B所示，該區(qū)域與漏斗部分20中的內(nèi)部導(dǎo)電膜22電絕緣。如圖12所示，輸出基準(zhǔn)信號的內(nèi)部電極45被安置得中間間隔電介質(zhì)部分46面對輸出基準(zhǔn)信號的外部電極44，該部分通過利用玻殼一部分形成。以此方式，輸出基準(zhǔn)信號的電容器C20基本上與輸出指示信號的電容器C10相同。
輸出指示信號的內(nèi)部電極42和輸出基準(zhǔn)信號的內(nèi)部電極45可以安裝在共同的絕緣區(qū)內(nèi)。內(nèi)部電極42和內(nèi)部電極45的形狀限于矩形而可以是其它形狀(例如圓形)。電極的大小不必總是相同。
輸出基準(zhǔn)信號的內(nèi)部電極45電連接到陽極電壓部分(例如圖3A中的框架13等)，對該部分上通過引線28施加了陽極電壓HV。因此，通過引線28將陽極電壓HV施加到輸出基準(zhǔn)信號的內(nèi)部電極45上，和從輸出基準(zhǔn)信號的電容器C20輸出利用陽極電壓HV的基準(zhǔn)信號Sref。
希望輸出基準(zhǔn)信號電容器C20形成得以致其電容等于輸出指示信號的電容器C10。通過設(shè)置信號輸出電容器C10電容和信號輸出電容器C20電容幾乎相同值，基準(zhǔn)信號Sref的幅度、頻率特性等和包含在指示檢測信號Sind中的不必要信號成分的幅度、頻率特性等變成相互非常接近。結(jié)果，在信號提取電路50中，有助于消除包含在指示檢測信號Sind中的不必要信號成分。通過例如調(diào)節(jié)電容器C10和C20中電極的大小可以將輸出電容器C10的電容和輸出電容器C20的電容設(shè)置得幾乎相同。
如上所述，按照該實施例，輸出基準(zhǔn)信號電容器C20的結(jié)構(gòu)與輸出指示信號電容器C10的結(jié)構(gòu)被設(shè)置得基本上相同。因此，與第一實施例相比，電容可以更容易地相互一致。因此，基準(zhǔn)信號的幅度和頻率特性Sref和包含在指示檢測信號Sind中不必要信號成分的幅度和頻率特性容易相互相同，有助于消除包含在指示檢測信號Sind中的不必要信號成分。
本發(fā)明也可以應(yīng)用于具有三個或更多電子槍并且通過連接三個或更多掃描圖象平面形成單一圖象平面的CRT中。盡管通過在前面實施例中部分重疊分離圖象平面獲得單一圖象平面，單一圖象平面也可以通過簡單、線性地結(jié)合分離圖象平面而不提供重疊區(qū)域獲得。本發(fā)明不限于直線電子槍型陰極射線管，而也可以應(yīng)用于只具有一個電子槍的普通陰極射線管。
如上所述，在按照本發(fā)明的陰極射線管或陰極射線管的信號檢測方法中，根據(jù)基準(zhǔn)信號消除包含在按照掃描重復(fù)掃描區(qū)域的電子束入射角輸出的電檢測信號中的不必要信號成分，以高精度只提取圖象校正所必要的信號成分等。
在按照本發(fā)明的陰極射線管中，檢測信號的幅度和基準(zhǔn)信號的幅度由幅度調(diào)節(jié)裝置相互匹配。因此，可以用高精度提取必要信號成分。
按照上述技術(shù)，對本發(fā)明的許多修改和改變是顯而易見的。因此應(yīng)當(dāng)理解，在附屬的權(quán)利要求范圍內(nèi)可以實現(xiàn)本發(fā)明而不利用特定上述描
權(quán)利要求
1.一種陰極射線管，包括一個玻殼；一個陽極電壓部分，對其施加了陽極電壓；一個電子槍，用于發(fā)射電子束以掃描有效圖象平面區(qū)域和有效圖象平面區(qū)域外的重復(fù)掃描區(qū)域；第一信號輸出裝置，用于按照掃描重復(fù)掃描區(qū)域電子束的入射角輸出電檢測信號；第二信號輸出裝置，連接到陽極電壓部分，用于按照陽極電壓輸出基準(zhǔn)信號；和信號提取裝置，對該裝置輸入檢測信號和基準(zhǔn)信號，用于根據(jù)基準(zhǔn)信號消除包含在檢測信號內(nèi)的不必要信號成分和提取并輸出必要信號成分。
2.按照權(quán)利要求1的一種陰極射線管，其中第一輸出裝置包括電子束檢測裝置，提供用于玻殼重復(fù)掃描區(qū)域，用于按照電子束入射角輸出電檢測信號；和第一電容器，通過利用玻殼一部分形成并構(gòu)造得將電子束檢測裝置所輸出的檢測信號輸出給玻殼外部，和第二信號輸出裝置，具有通過利用玻殼一部分形成的第二電容器并且構(gòu)造得輸出基準(zhǔn)信號給玻殼外部。
3.按照權(quán)利要求2的一種陰極射線管，其中玻殼包含電介質(zhì)元件，玻殼內(nèi)部表面覆蓋了內(nèi)部導(dǎo)電膜，對該導(dǎo)電膜施加了陽極電壓；陽極電壓部分包括內(nèi)部導(dǎo)電膜，和第二電容器包括一個電介質(zhì)部分，通過利用電介質(zhì)元件一部分形成；一個內(nèi)部導(dǎo)電膜；和一個外部電極，安置得通過電介質(zhì)部分面對內(nèi)部導(dǎo)電膜。
4.按照權(quán)利要求2的一種陰極射線管，其中玻殼包含一個電介質(zhì)元件，玻殼內(nèi)部表面部分覆蓋了內(nèi)部導(dǎo)電膜，和第二電容器包括一個電介質(zhì)部分，通這利用電介質(zhì)元件一部分形成；一個內(nèi)部電極，連接到陽極電壓部分并且安裝在玻殼內(nèi)部表面上沒有被內(nèi)部導(dǎo)電膜覆蓋的區(qū)域；和一個外部電極，安置得通過電介質(zhì)部分面對內(nèi)部電極。
5.按照權(quán)利要求1的一種陰極射線管，還包括幅度調(diào)節(jié)裝置，用于將檢測信號的幅度與基準(zhǔn)信號的幅度相互匹配。
6.按照權(quán)利要求1的一種陰極射線管，包括多個電子槍，其中有效圖象平面區(qū)域和重復(fù)掃描區(qū)域被多個電子槍發(fā)射的電子束掃描，和通過將部分重疊掃描形成的多個分離圖象平面結(jié)合形成單一圖象平面來顯示一個圖象。
7.一種陰極射線管中的信號檢測方法，該陰極射線管包括一個玻殼、一個陽極電壓部分，對該部分施加了陽極電壓、一個電子槍用于發(fā)射電子束掃描有效圖象平面區(qū)域和有效圖象平面區(qū)域之外的重復(fù)掃描區(qū)域，該方法包括步驟按照電子束入射角輸出一個電檢測信號用于掃描重復(fù)掃描區(qū)域；按照提供給陽極電壓部分的陽極電壓輸出一個基準(zhǔn)信號；根據(jù)基準(zhǔn)信號消除包含在檢測信號中的不必要信號成分；和提取和輸出必要信號成分。
全文摘要
一個通過利用玻殼一部分所形成的電容器,用于輸出一個基準(zhǔn)信號。按照陽極電壓的基準(zhǔn)信號從該輸出基準(zhǔn)信號的電容器輸出。根據(jù)該基準(zhǔn)信號消除包含在指示檢測信號中的一個不必要信號成分,該指示檢測信號通過輸出指示信號的電容器輸出。利用該設(shè)計,只從指示檢測信號中以高SN比高精度提取所需要的指示信息信號。
文檔編號H04N9/16GK1344011SQ0113790
公開日2002年4月10日 申請日期2001年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月13日
發(fā)明者村口昭一, 細川弘, 井上隆博 申請人:索尼公司