彩色crt裝置的制作方法

專利名稱：彩色crt裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及彩色CRT裝置。
彩色CRT裝置作為圖象裝置的必要條件是使R(紅)、G(綠)、B(蘭)三色圖象重合在屏幕上形成彩色圖象，并以高精度進行這種重合即會聚。
原來的彩色CRT，一般是并列配置對應于R、G、B三色的三個電子源，為了讓從各個電子源按距離s的間隔射出的三條電子束在屏幕上的成像點重合為一點，而使兩側電子束軌跡相對中央電子束軌跡的角度朝電子束行進的方向收縮。這時，如果把前述角度設定得能在屏幕中央使三條電子束的成像點重合，因為在屏幕周邊從電子槍到屏幕中央的距離比在屏幕中央的情況下長，所以，采取根據離開屏幕的距離(根據電子束的偏轉量)使前述朝內的配合量稍微變緩(使前述角度減小)的手段，就能夠在屏幕的整個區域內始終使三條電子束的成像點重合于一點。
這種具體手段大體有三種，以下簡單說明各具體手段的內容。
第一種具體手段是稱之為自會聚方式的手段，基本上是保持偏轉磁場分布偏向一邊的方法。作為一般的例子，設計磁場分布使水平偏轉磁場呈枕形分布，使垂直偏轉磁場呈桶形磁場分布，從電子槍射出瞬間的三條電子束的互鄰間隔是一定的，通過磁場的過程中使各電子束的偏轉量發生差異，從而在整個屏幕區域內始終使三條電子束的成像點重合于一點(例如NHK彩色電視教科書[上冊]p267～p271)。
第二種具體手段是稱之為動態會聚方式的手段，在電子槍的主透鏡附近設置使前述兩側電子束相對中央電子束的角度動態變化的磁場(動態會聚磁場)，使該磁場強度隨偏轉量而變化，從而調整得在整個屏幕區域內始終使三條電子束的成像點重合于一點(例如NHK彩色電視教科書[上冊]p266～p267)。
第三種具體手段是構成圖象信號電路，三條電子束不必在屏幕上重合于一點，設定兩側電子束稍微朝內大致平行，屏幕上的R、G、B三色的圖象的空間偏離量用輸入到各電子束的電子源的調制信號的輸入定時的時間偏離量來修正，看上去在屏幕的整個區域內三條電子束的成像點描繪的圖象重合一致(例如美國專利US 2，764，628)。假定把這種手段稱之為「信號相位會聚」。
這些手段中使用最廣的是第一種具體手段。但是，近年來因為圖象信息的顯示密度急劇提高，僅僅用前述磁場分布的設計很難十分精確地使三條電子束的成像點重合。另一方面，希望彩色CRT裝置的縱深長度縮短，一旦縱深長度縮短，偏轉角就大，從電子槍到屏幕中央的距離與從電子槍到屏幕周邊的距離之差就越發得大，高精度地使三條電子束的成像點重合就更加困難。
因此，雖然已開始使用第二種具體手段或第一與第二種具體手段的復合手段，但是，因為前述三個成像點不必并排在直線上，而是不規則地偏離，所以，修正這種偏離的系統就很復雜，從而導致成本升高。
第三種手段基本上是用圖象信號電路來進行會聚的方法，雖然不是一般的技術，但是隨數字電路的進步，實現的可能性很大(例如日本公告專利JP2542592號公報)。按照這種技術，用電路技術在圖象信號上施加對應于隨屏幕上的位置而異的三個成像點的偏離量的時間差，由此來實現整個區域內的會聚。可是，僅僅用電路技術來實現，把屏幕上的各點的信號相位的修正量存儲在存儲器內等的電路的負擔就很大，電路成本和調整成本都會上升。
雖然對第一與第三種的復合具體手段也進行了一些研究(例如日本公告專利JP54-29227號、JP6-46812號)，但是其基本設計復雜，在上述的顯示密度提高或偏轉角增大時自然有限制。
當然也會考慮到第二和第三種的復合具體手段的組合，但是，因為兼俱兩者的缺點，沒有什么意義，未進行探討。即兼俱定時會聚中的修正系統的復雜性和信號相位會聚引起的電路負擔的增大。
本發明基本上是對上述第二和第三種具體手段要素的復合加以改良并附加特定條件的手段，這樣不會導致成本的提高，其目的是使三條電子束的成像點描繪的圖象在屏幕上十分精確地重合一致，從而充分地適應圖象信息的顯示密度的提高和縱深長度縮短導致偏轉角的增大。
為了解決上述的課題，本發明的第一種彩色CRT裝置用水平偏轉磁場和垂直偏轉磁場來偏轉沿水平方向直線狀配置的對應于R、G、B三色的三個電子源放射的三條電子束，且在同時刻在屏幕上形成不重合于一點的三個電子束成像點；根據所述三條電子束分別掃描屏幕上同一點的時刻的時間差把時間差，賦予各電子束的調制信號的輸入定時，由此把彩色圖象形成在屏幕上；其特征在于所述屏幕實質上是平的；所述水平偏轉磁場和垂直偏轉磁場實質上都是一致的磁場分布；入射到偏轉磁場區域時的兩側電子束軌跡和中央電子束軌跡大致平行，而且，賦予所述調制信號的所述輸入定時的所述時間差在所述屏幕的整個區域內大致是一定的。
這樣就能夠容易地使三條電子束的成像點描繪的圖象在屏幕上重合一致，從而充分地適應圖象信息的顯示密度的提高和縱深長度縮短導致偏轉角的增大。
本發明的第二種彩色CRT裝置用水平偏轉磁場和垂直偏轉磁場來偏轉沿水平方向直線狀配置的對應于R、G、B三色的三個電子源放射的三條電子束，且在同時刻在屏幕上形成不重合于一點的三個電子束成像點；根據所述三條電子束分別掃描屏幕上同一點的時刻的時間差把時間差賦予各電子束的調制信號的輸入定時，由此把彩色圖象形成在屏幕上；其特征在于所述屏幕大致是平的；所述水平偏轉磁場和垂直偏轉磁場都是大致一致的磁場分布；所述垂直偏轉磁場在無磁場時，入射到偏轉磁場區域時的兩側電子束軌跡和中央電子束軌跡大致平行，而所述垂直偏轉磁場在非無磁場時，根據其磁場強度加寬入射到偏轉磁場區域時的兩側電子束軌跡和中央電子束軌跡的間隔，以此來進行調整，使屏幕上的同時刻的所述三個電子束成像點沿水平方向始終相互保持一定的間隔。
這樣就能夠容易地使三條電子束的成像點描繪的圖象在屏幕上重合一致，而不導致成本增加，并充分地適應圖象信息的顯示密度的提高和縱深長度縮短導致偏轉角的增大。
在本發明的彩色CRT裝置中，也可以把電子槍設計得使其內部的三條電子束的軌跡相互大致平行。
這樣，就特別能夠提高電子槍的側束的透鏡性能。
或者，即使電子槍內部的三條電子束不一定平行，而在屏幕和電子槍的主透鏡間、位于屏幕附近設置四極磁場，也可以靜態地調整所述四極磁場使垂直偏轉磁場在無磁場時入射到偏轉磁場區域時的三條電子束的軌跡相互平行。
這種情況下，能夠原樣使用原來的電子槍。
這時，所述四極磁場由屏幕和電子槍的主透鏡間、位于屏幕附近按順序設置的第一四極磁場和第二四極磁場構成，所述第一四極磁場使三條電子束中的兩側電子束的軌跡向內曲折，所述第二四極磁場使三條電子束的軌跡相互平行。
這樣，就能夠不易出現管頸陰影。
這種情況下，還要在所述第一四極磁場或第二四極磁場附近設置第三四極磁場，所述第三四極磁場使兩側電子束的軌跡朝內或朝外曲折，或者在所述電子槍內設置四極靜電透鏡，所述四極靜電透鏡也可以使兩側電子束的軌跡朝內或朝外曲折。
這樣，就能夠修正三條電子束的透鏡成像倍率和收斂作用引起的水平和垂直方向的失衡。
在本發明的第二彩色CRT裝置中，最好在屏幕和電子槍的主透鏡間、位于屏幕附近設置四極磁場，進行動態調整，以便于在垂直偏轉磁場非無磁場時，根據其磁場強度加寬入射到偏轉磁場區域時的兩側電子束軌跡和中央電子束軌跡的間隔。
這樣，就能夠使屏幕上的同時刻的所述三個電子束成像點沿水平方向始終相互保持一定的間隔。
在本發明的第二種彩色CRT裝置中，最好在所述第一四極磁場和第二四極磁場之間設置由電磁線圈構成的四極磁場，進行動態調整，以便于在垂直偏轉磁場非無磁場時，根據其磁場強度加寬入射到偏轉磁場區域時的兩側電子束軌跡和中央電子束軌跡的間隔。
這樣就能夠除進行束間隔的微調之外，還能夠把第一四極磁場和第二四極磁場的間隔設定得寬。
本發明的彩色CRT裝置最好用所述一致磁場分布或輔助設置在所述一致磁場分布上的輔助磁場來修正彩色圖象的光柵畸變。
這樣，就能夠修正彩色圖象的光柵畸變，而不會破壞匯聚。
本發明的彩色CRT裝置最好根據所述電子束的電流量的變化來調節所述輸入定時的時間差。
這樣，因為能夠微調產生隨電流值的變化的電子束間的相互拒斥(電子間排斥力)而引起的屏幕上的三條電子束成像點的相互間隔偏離，所以，不依據電流值就能夠使屏幕上同時刻的三條電子束成像點相互成所希望的間隔。
本發明的彩色CRT裝置也可以用傳感器檢測出包含彩色圖象的光柵的大小和線性的幾何學的隨時間的變化，并根據其變化量來調節所述輸入定時的時間差。
這樣，即使光柵的大小或線性發生了隨時間的變化，也能夠不破壞匯聚。
另外，本發明的彩色CRT裝置也可以根據彩色圖象的顯示數據的象素數和／或場頻的設定來調節所述輸入定時的時間差。
這樣，即使變更了彩色圖象的顯示數據的象素數也能夠不破壞匯聚。
附圖簡要說明

圖1是按照本發明的第一實施例的彩色CRT裝置的構成圖。
圖2A是按照本發明的第一實施例的彩色CRT裝置的屏幕上的電子束成像點的正面圖、圖2B是示意性地表示進行了信號相位會聚的情況下的正面圖。
圖3A、圖3B和圖3C是表示不滿足本發明的第一實施例的原理條件的情況下的屏幕上的電子束成像點的正面圖。
圖4A、圖4B分別是本發明的第一實施例的偏轉區域內的垂直偏轉磁場和水平偏轉磁場的x-y斷面的磁場分布圖。
圖5是本發明的第一實施例的偏轉區域的y-z斷面的磁場分布和電子束軌跡圖。
圖6是一致磁場分布不完全的情況下的偏轉區域的y-z斷面的磁場分布和電子束軌跡圖。
圖7是按照本發明的第一實施例的彩色CRT裝置中采用簡易定時會聚的情況下的偏轉區域的y-z斷面的磁場分布和電子束軌跡圖。
圖8是表示按照本發明的第一實施例的彩色CRT裝置中產生對兩側電子束施以朝外的力的四極磁場的四極磁鐵的配置圖。
圖9是表示按照本發明的第一實施例的彩色CRT裝置中對兩側電子束施以朝外的力的四極磁場與電子束位置關系的管頸部的斷面示意圖。
圖10是表示按照本發明的第一實施例的彩色CRT裝置中產生對兩側電子束施以朝內的力的第一四極磁場的四極磁鐵和施以朝外的力的第二四極磁場的四極磁鐵的配置圖。
圖11是表示按照本發明的第一實施例的彩色CRT裝置中對兩側電子束施以朝內的力的第一四極磁場與電子束位置關系的管頸部的斷面示意圖。
圖12是按照本發明的第一實施例的彩色CRT裝置中按一致磁場分布進行偏轉的情況下的光柵形狀。
圖13是用來產生按照本發明的第二實施例的彩色CRT裝置的垂直方向的修正磁場的電流波形圖。
圖14是按照本發明的第二實施例的彩色CRT裝置的修正了的水平方向電流波形圖。
圖15是按照本發明的第三實施例的彩色CRT裝置的構成圖。
以下說明本發明的實施例。
(第一實施例)圖1是說明按照本發明的第一實施例的彩色CRT裝置的原理的構成圖。
本實施例的彩色CRT裝置由對應于R的電子源1、對應于G的電子源2、對應于B的電子源3和多個電極(未示出)構成的電子槍(未全部示出)、分別對應于R、G、B的電子束4、5、6、成像點7、8、9、完全一致磁場分布的偏轉磁場區域10、完全平坦的屏幕11以及調制信號12、13、14構成；真空容器15把電子束的行進路徑完全保持在真空中。電子源1、2、3相當于直線型電子槍的三個陰極，由電子槍的電極的電位差形成的主透鏡41、42、43使從這些電子源射出來的電子束4、5、6聚束。用電子束4′、5′、6′、成像點7′、8′、9′表示電子束4、5、6由完全一致的偏轉磁場進行偏轉的情況。雖然此外還存在用點劃線表示的蔭罩16，但是因為原理說明上并不必要，所以予以省略。
首先，來說明上述的理想的條件下的基本動作原理。從沿x方向(水平)并列的電子源1、2、3朝z方向射出的電子束4、5、6相互保持距離s，并平行，完全一致磁場分布的偏轉磁場區域10的磁場為零時電子束不偏轉，原樣到達由x-y平面構成的完全平坦的屏幕11，形成沿x方向間隔為s的成像點7、8、9。各個成像點的座標(x，y)分別為G的成像點8的座標是(0，0)，R的成像點7的座標是(s，0)，B的成像點9的座標是(-s，0)。這時的各成像點的亮度受輸入到電子源1、2、3的調制信號12、13、14的控制。在完全一致磁場分布的偏轉磁場區域10內產生任意水平偏轉磁場和垂直偏轉磁場(未示出)時，電子束4、5、6就在該區域內描繪出沿x和y方向偏轉的電子束4′、5′、6′的軌跡，在完全平坦的屏幕11上形成成像點7′、8＇、9′。這時的R的成像點7′的座標用下式來表示。x=Rx{(1-cosθ)+ωνz·L·tanθ}+s---...(1)]]>y=Ry{(1-cosθ)+ωvz·L·tanθ}---...(2)]]>其中Rx=em·Byω2·vz]]>Ry=-em·Bxω2·vz]]>ω=emBx2+By2]]>θ=sin-1(dRx2+Ry2)]]>e是電子電量，m是電子質量，Bx是垂直偏轉磁場的磁通密度，By是水平偏轉磁場的磁通密度，vz是電子突入到的偏轉磁場區域10內時的z方向初速度，d是偏轉磁場區域10的z方向的長度，L是從偏轉磁場區域10到屏幕11的z方向距離。
這里，應注意到的是式(1)的右端的+s項。在成像點8′的情況下，該項為0，在成像點9′的情況下，該項為-s。在式(2)中不包含s項。這意味著偏轉時的任意成像點7′、8′、9′的座標始終以距離s的間隔沿x方向并列為直線狀。圖2A示意性地表示了該情況。因此，因為不存在y方向的偏離，所以，調制信號12、13、14的輸入定時錯開一定量，如圖2所示，僅僅修正各圖象的x方向的偏離量s就能夠簡單地實現高精度的會聚。例如在圖象信號電路中，以R信號為基準時，就使G信號對它延時，使B信號對G信號進一步延時。信號的延遲可以用延遲電路，在數字信號的情況下，也可以使主存儲器的讀出時鐘錯開。日本公開專利JP55-671號公報或公告專利JP2542592號公報中披露了這些具體的手段。
這樣的現象只有在屏幕11完全平坦、偏轉磁場區域10的磁場分布完全一致、無偏轉時的電子束4、5、6的軌跡相互平行時才會發生。只要這三個條件之一被破壞，式(1)和式(2)就成為s的復雜的函數，偏轉時的任意成像點7′、8′、9′的位置關系在x和y方向上就使距離發生變化。如果用圖3示意性地表示這個位置關系的變化。例如在屏幕不是完全平坦時，就像圖3A所示的那樣；在偏轉磁場區域10不是一致磁場分布的水平磁場為枕形磁場而垂直偏轉磁場為桶形磁場時，就像圖3B所示的那樣；無偏轉時的電子束4、5、6的軌跡相互不平行而相交于屏幕11中央時，就像圖3C所示的那樣。為了實現這些狀態下的會聚，在x方向和y方向都必須進行同步于偏轉的動態修正，就x方向來說，會增大電路的負擔，對y方向而言，僅用信號的相位不能進行修正，所以，必須對通常的定時會聚進行相當復雜的修正。
這里所述的所謂完全一致磁場的意思是說，設水平方向為x，垂直方向為y，管軸方向為z，設對應于各個方向的偏轉磁場強度的矢量成分分別為Bx，By，Bz時，理論上，z軸上的任意位置處的x-y平面的偏轉磁場強度在三條電子束通過位置上各自的Bx相等，并且各自的By相等，Bz大致為零。這時，Bx、By只要滿足該條件，即使對z方向變化也可以，而且，在式(1)、(2)中用常數來表示Bx、By，但是它們也可以是z的函數。即使嚴格地講不完全一致，只要在畫面上的所有點上的三條電子束之間看不出磁場的方向性和強度的明顯的差異就能夠允許。
實際上，偏轉組件的z方向的長度是有限的，構成偏轉組件的一對線圈相互并不平行，在屏幕一側呈開放狀，所以，容易發生畸變成分。例如Bx、By的大小對于z方向的變位而變化時，僅僅單純地對偏轉組件的形狀或磁場分布下工夫，很難使Bz為零并實現完全一致磁場。但是，如果使消除Bz的磁場重疊起來的輔助磁場等，就能夠最終實現大致完全一致磁場。
至此為止所描述的本發明的原理都是理想的條件的情況。下面來描述實際條件下的情況，首先，是對電子束，即使無偏轉時的電子束4、5、6的軌跡不是嚴格平行，只要成像點7、8、9的間隔在s±1[mm]以下，實用上就沒有問題。即使屏幕11不是完全平坦而稍微帶些曲面，只要曲率為1000R以上的平坦度，上述的原理就實用上成立。這里，1R=(對角最大外徑[mm]／25．4)×41。
對于偏轉磁場區域10的磁場分布來說，如上所述，很難實現完全一致磁場。另一方面，以往存在被稱之為一致磁場的偏轉磁場分布，但是，這并不是像自會聚方式中的偏轉磁場那樣對磁場分布積極地保持偏斜，因為在本發明中應該明確地與上述的完全一致磁場相區別，所以對這一點另作說明。
圖4所表示的是就以往被稱之為一致磁場的偏轉磁場分布而言，電子束通過的偏轉磁場區域的x-y斷面。這里，圖4A表示垂直偏轉磁場，圖4B表示水平偏轉磁場，磁力線都為具有均等間隔的直線，并滿足上述原理的理想的條件。即在這一點上，以往的一致磁場與上述的完全一致磁場是一樣的。
然后，圖5所表示的是具有原來的一致磁場分布的水平偏轉磁場的y-z斷面的磁場分布17、能給出該磁場分布17的水平偏轉組件18和電子束4′、5′、6′。這里，如果著眼于表示磁場分布的磁力線，在水平偏轉組件18兩端部，磁力線發生畸變朝外張開。因為這是由于現實偏轉線圈具有有限的長度等原因而產生的，是要避免的，所以，原來未意識到這一點，而把它稱之為「一致磁場」。但是，因為電子束4′、5′、6′并排在x-z平面內，所以，這里可以看成為一條。因此，對電子束4′、5′、6′施加的偏轉磁場的影響完全一樣，所以，即使通過這樣的不稱之為完全一致的水平偏轉磁場，y-z平面內的三條電子束軌跡也始終重合為一條，并且三個電子束成像點的水平方向的間隔也不發生離散。
可是，原來的一致磁場中的垂直偏轉磁場的情況卻發生了問題。
圖6所表示的是原來的一致磁場中的垂直偏轉磁場的x-z斷面的磁場分布19、給出該磁場分布19的垂直偏轉組件20、電子束4′、5＇6′、屏幕11以及成像點7′、8′、9′。這里也與圖5所示的水偏轉磁場相同，磁場中也會發生畸變。也就是說，因為電子束4′、5′、6′并排在x-z平面內，對于垂直偏轉磁場來說，各條電子束就通過因磁場的張開引起的磁場分布19的方向不同的部分。
這種情況下，通過磁場分布19的中央的電子束5′通過大體一致的磁場分布，而兩側電子束4′、6′則通過磁場分布分別對稱彎曲的區域，所以，磁場畸變的透鏡效果使該軌跡稍微朝內側曲折。結果，成像點7′、8′、9′間隔s′就小于s，另外，垂直偏轉量越大，也就是相對于屏幕中央越是朝向上下方向，這種傾向就越顯著。
因此，在這種情況下，必須修正偏離量Δs=s-s′，以使上述原理盡可能地不被破壞。雖然也考慮了使調制信號12、13、14的輸入定時的偏離量Δt與垂直偏轉量同步地進行調制的方法，但是因為電路的負擔大，這種方法并不好。還有一種把垂直偏轉磁場作成桶形磁場分布的方法，但是因為用這種方法，偏轉組件的設計復雜，且原理上使磁場更加畸變，所以這種方法也不好。
再一種方法是叫做所謂YH修正的簡易的動態匯聚法。具體地說，如圖7所示，在主透鏡41、42、43的附近設定使兩側電子束4、6的軌跡朝外側傾斜的匯聚磁場作用21、22，為加大垂直偏轉量把它設定得很強。這樣，實際上在不破壞上述原理的屏幕11上的整個區域內，就能夠把成像點7′、8′、9′的間隔修正為s，而調制信號12、13、14的輸入定時的偏離量Δt保持一定，從而能夠高精度地進行信號相位匯聚。
僅整流加到垂直偏轉組件20的偏轉電流的一部分并使之流入匯聚線圈就可以進行這樣的匯聚磁場作用21、22的調制，采用這樣的簡易動態匯聚的情況下的成本上升的量是不成問題的。當然，為了消除制造上的離散等，除上述的YH修正之外，還可以動態微調Δt。
作為使入射到磁場偏轉區域10的三條電子束的軌跡在垂直偏轉磁場無磁場時相互平行的具體手段，也可以設計電子槍，使其內部的三條電子束的軌跡相互大致平行；作為其他的手段，還可以把四極磁場設置在屏幕和電子槍的主透鏡間位于屏幕附近一側，并靜態調整垂直偏轉磁場無磁場時入射到偏轉磁場區域的三條電子束的軌跡，使之相互平行。如果更進一步地來說明，像原來的電子槍那樣，如圖8所示，三條電子束中的兩側電子束的軌跡朝內射出的電子槍中，屏幕和主透鏡41、42、43間位于屏幕附近一側，在真空容器15(參照圖1)的管頸外側設置有四極磁鐵23。用管頸的斷面示意圖來進行表示時，就成為圖9那樣，這里，在環形零件的對角上設置磁鐵23a、23b、23c、23d，所形成的組件就用作四極磁鐵23。這樣，通過產生四極磁場24并把朝外的力賦予兩側電子束B、R，就能夠使三條電子束的軌跡大致平行。
但是，用四極磁場使這樣朝向內側的三條電子束的軌跡平行時，與未設置四極磁場的情況相比較，中央電子束G與兩側電子束B、R的間隔s會擴大，兩側電子束B、R通過漏斗形內面更近的地方，所以，側面電子束碰到漏斗內面就可能形成稱之為管頸陰影的暗影。
作為能夠避免這種管頸陰影的好的手段，最好是在離開主透鏡的屏幕一側沿管頸方向并列設置兩個四極磁場。如圖10所示，首先，在主透鏡41、42、43的附近設置產生第一四極磁場的四極磁鐵25，再在其屏幕側配置產生第二四極磁場的四極磁鐵23。如圖11所示，用在環形部件的對角上配置了磁鐵25a、25b、25c、25d的四極磁鐵25產生第一四極磁場26，它對兩側電子束B、R施以向內的力F′，預先設定的朝內的分力使三條電子束進一步向內側曲折。而且，產生第二四極磁場的四極磁鐵23產生如圖9所示的四極磁場24，對兩側電子束B、R施以向外的力F，從而使三條電子束大致平行。這樣，由于第一四極磁場使兩側電子束的位置朝內靠，所以，此后即使第二四極磁場使三條電子束的軌跡平行，三條電子束的的間隔s也減小，兩側電子束碰到漏斗內面，也不產生管頸陰影。因此，由于管頸陰影余量能夠寬余，所以無須擔心管頸陰影的發生，而能夠把漏斗徑或偏轉組件的線圈徑設計得某種程度地小，并能夠省電。由于無須擔心管頸陰影的發生，并能夠增大電子束的偏轉角而廣角化，所以，能夠縮短彩色CRT的全長。
另外，在這樣設置第一和第二四極磁場時，在第一和第二四極磁場附近最好再設置一個對兩側電子束B、R施以向內或向外的力的第三四極磁場。與設置第一和第二四極磁場的情況大體一樣，把四極磁鐵設置在頸部外周來形成該第三四極磁場。在圖10中，產生第三四極磁場的四極磁鐵的位置既可以在產生第一四極磁場的四極磁鐵25的主透鏡側，也可以在產生第二四極磁場的四極磁鐵23的屏幕側，也可以在四極磁鐵23與四極磁鐵25之間。
這樣來設置第三四極磁場就能夠修正由第一和第二四極磁場產生的透鏡成像倍率或聚束作用方法的水平和垂直的失衡，所以，由此就能夠抑制束點形狀的畸變，從而提高圖象清晰度。這時的第三四極磁場的方向根據對束點形狀的畸變的必要修正量可以適度不同。
也可以制成在電子槍內部產生四極靜電透鏡那樣的電極結構的電子槍來代替設置第三四極磁場，實用該四極靜電透鏡對兩側電子束B、R施以向內或向外的力，同樣能夠抑制束點形狀的畸變。
作為產生動態會聚作用21、22的具體手段，是在屏幕和電子槍的主透鏡間位于屏幕附近一側設置由電磁線圈四極磁鐵構成的動態會聚磁場發生器，可以進行動態調整，使在垂直偏轉磁場無磁場時入射到偏轉磁場區域的兩側電子束軌跡與中央電子束軌跡的間隔根據其垂直偏轉磁場強度而加寬。
最好把該電磁線圈動態會聚磁場發生器配置在第一四極磁場和第二四極磁場之間。用該電磁線圈就能動態地調整電子束的間隔，另外，把這種電磁線圈配置在第一四極磁場和第二四極磁場之間，能夠加寬第一四極磁場和第二四極磁場之間的間隔，因此，能夠以小的角度使第一四極磁場引起的電子束軌跡向內側曲折，當然，第二四極磁場也能夠使在該第一四極磁場內向內側曲折的電子束的軌跡以小的角度朝外側曲折，所以，不必把第一四極磁場和第二四極磁場設定得那么強。由此，就能夠抑制由這些四極磁場引起的對偏轉磁場或電場透鏡的壞的影響。
(第二實施例)下面來說明本發明的第二實施例。
在本實施例中，來消除第一實施例中成為問題的光柵畸變。
在第一實施例中，因為使用一致磁場分布和完全平坦的屏幕，所以，光柵如圖12所示，原理上光柵會產生枕形的光柵畸變27。在不破壞第一實施例的原理的前提下來修正這種畸變時，修正磁場必須是一致磁場分布。反之，因為偏轉磁場是一致磁場分布，所以有可能把一致磁場單純地重疊起來作為這種修正磁場。
光柵上下的補足修正通過產生具有一致磁場的輔助垂直偏轉磁場來進行，如圖13所示，產生該輔助垂直偏轉磁場的修正電流28是把水平偏轉期間1H作為一個周期重復的曲線的幅度在整個一場按本偏轉的垂直偏轉電流調制的電流。這樣，在電子束按照本偏轉來掃描屏幕的x方向的中央部分時，就根據垂直偏轉量來增大前述曲線的幅度，從而補充了朝光柵上下的部分的偏轉量的不足。該修正電流也可以重疊在流經垂直偏轉組件的垂直偏轉電流上，也可以施加于與垂直偏轉組件不同地設置的產生一致磁場分布的垂直磁場修正裝置中。
對光柵左右的補足修正是把流經水平偏轉組件的水平偏轉電流作為圖14所示的修正電流29。即幅調把一場作為一個周期的曲線形狀，來補充朝光柵左右的部分的偏轉量的不足。
這樣，就能夠在不破壞第一實施例的原理的前提下來修正枕形光柵畸變。歸根結底，因為由于重疊一致磁場僅僅改變Bx的大小不會改變式(1)、(2)的形狀，所以不影響會聚。
(第三實施例)下面來說明本發明的第三實施例。
在本實施例中，所要解決的是在第一實施例中光柵產生包含其大小和線性在內的幾何的隨時間的變化時引起屏幕上的R、G、B三色相位會聚的精度下降的問題。
在s的大小對光柵的大小和線性的比例為一定時，第一實施例的原理成立。因此，在包含光柵的大小和線性之類的幾何形狀的離散或變形在內的初始狀態下，必須調整調制信號12、13、14的輸入定時的偏離量Δt，并調整屏幕上的各點的R、G、B三色相位會聚。但是，在這樣的調整后還有可能因為偏轉組件的溫度特性等而使光柵的大小和線性產生隨時間的變化。如果這樣的現象發生，束成像點的間隔s的大小對控制光柵的大小或局部尺寸的線性的比率就要變化，從而破壞了第一實施例的原理。因此，在這樣的情況下，可以按某種方法來檢測光柵的水平方向的幾何變化量，并把它反饋到調制信號12、13、14的輸入定時的偏離量Δt中。
圖15表示了檢測這種幾何變化量并反饋到Δt的裝置的一個具體例。把電子束撞擊時發射可見光或紫外光之類的不可見光30的熒光體31按垂直線狀涂布在真空容器15內部的屏幕11上大致平行地設置的蔭罩16的電子源1、2、3側的表面上，檢測該熒光體發光的光電倍增器之類的光傳感器32設置在真空容器的里面或外面。當水平掃描時的電子束4′、5′、6′以時間差Δt通過該熒光體31時，光傳感器32就按Δt的時間差檢測到熒光體發光，并以該Δt為基準來決定調制信號的輸入定時。熒光體31和光傳感器32成對設置的地方越多，就越能夠對屏幕上11的地方進行細微的調整。
這樣，就能夠按Δt反饋光柵的大小和線性產生隨時間的變化，并能夠始終把信號相位會聚的精度保持為一定。
(第四實施例)下面面來說明本發明的第四實施例。
在本實施例中，表示自動進行第一實施例中變更了顯示數據的象素數或場頻的設定的情況下的Δt的再設定的手段。例如如果是計算機監視器的情況，在用戶側，把顯示數據的象素數(水平比特數×垂直比特數)的設定(顯示模式)從SVGA(800×600)變更為UXGA(1600×1200)的情況下，因為場頻(在非隔行掃描的情況下為幀頻)一定時水平掃描線變成2倍，結果水平掃描速度成為2倍，所以，合適的信號相位會聚所要求的Δt值就成為1／2。這樣的情況下，雖然也能夠自動地對應用第三實施例那樣的手段進行反饋，但是因為Δt的變化大，所以最好還是預先設定來對應。因此，在本實施例中，在使用軟件來輸入上述的顯示模式的再設定時，用例如改寫圖板的驅動軟件之類的手段來對應于該輸入，由此來進行Δt的再設定。
這樣，就能夠自動地進行變更了顯示數據的象素數或場頻的設定的情況下的Δt的再設定，并能夠始終把信號相位會聚的精度保持為一定。
在上述的實施例中，雖然使用了電子束沿水平方向掃描屏幕的彩色CRT裝置作為例子，但是即使使用例如沿屏幕的垂直方向掃描的彩色CRT裝置的情況下，通過換讀上述說明的水平和垂直的方法也能夠適用本發明。
權利要求
1．一種彩色CRT裝置，用水平偏轉磁場和垂直偏轉磁場來偏轉沿水平方向直線狀配置的對應于R、G、B三色的三個電子源放射的三條電子束，且在同時刻在屏幕上形成不重合于一點的三個電子束成像點；根據所述三條電子束分別掃描屏幕上同一點的時刻的時間差把時間差賦予各電子束的調制信號的輸入定時，由此把彩色圖象形成在屏幕上；其特征在于所述屏幕實質上是平坦的；所述水平偏轉磁場和垂直偏轉磁場實質上都是一致的磁場分布；入射到偏轉磁場區域時的兩側電子束軌跡和中央電子束軌跡大致平行，而且，賦予所述調制信號的所述輸入定時的所述時間差在所述屏幕的整個區域內大致是一定的。
2．一種彩色CRT裝置，用水平偏轉磁場和垂直偏轉磁場來偏轉沿水平方向直線狀配置的對應于R、G、B三色的三個電子源放射的三條電子束，且在同時刻在屏幕上形成不重合于一點的三個電子束成像點；根據所述三條電子束分別掃描屏幕上同一點的時刻的時間差把時間差賦予各電子束的調制信號的輸入定時，由此把彩色圖象形成在屏幕上；其特征在于所述屏幕大致是平坦的；所述水平偏轉磁場和垂直偏轉磁場都是大致一致的磁場分布；所述垂直偏轉磁場在無磁場時，入射到偏轉磁場區域時的兩側電子束軌跡和中央電子束軌跡大致平行，而所述垂直偏轉磁場在非無磁場時，根據其磁場強度加寬入射到偏轉磁場區域時的兩側電子束軌跡和中央電子束軌跡的間隔，以此來進行調整，使屏幕上的同時刻的所述三個電子束成像點沿水平方向始終相互保持一定的間隔。
3．根據權利要求1或2的彩色CRT裝置，其特征在于電子槍內部的三條電子束的軌跡相互大致平行。
4．根據權利要求2的彩色CRT裝置，其特征在于在屏幕和電子槍的主透鏡間、位于屏幕附近設置有四極磁場，靜態地調整所述四極磁場，使垂直偏轉磁場在無磁場時入射到偏轉磁場區域時的三條電子束的軌跡相互平行。
5．根據權利要求4的彩色CRT裝置，其特征在于所述四極磁場由屏幕和電子槍的主透鏡間、位于屏幕附近按順序設置的第一四極磁場和第二四極磁場構成，所述第一四極磁場使三條電子束中的兩側電子束的軌跡向內曲折，所述第二四極磁場使三條電子束的軌跡相互平行。
6．根據權利要求5的彩色CRT裝置，其特征在于在所述第一四極磁場或第二四極磁場附近設置有第三四極磁場，所述第三四極磁場使兩側電子束的軌跡朝內或朝外曲折。
7．根據權利要求5的彩色CRT裝置，其特征在于在所述電子槍內設置四極靜電透鏡，所述四極靜電透鏡使兩側電子束的軌跡朝內或朝外曲折。
8．根據權利要求2的彩色CRT裝置，其特征在于在屏幕和電子槍的主透鏡間、位于屏幕附近設置由電磁線圈構成的四極磁場，來進行動態調整，以便于在垂直偏轉磁場非無磁場時，根據其磁場強度加寬入射到偏轉磁場區域時的兩側電子束軌跡和中央電子束軌跡的間隔。
9．根據權利要求5的彩色CRT裝置，其特征在于在所述第一四極磁場和第二四極磁場之間設置由電磁線圈構成的四極磁場，來進行動態調整，以便于在垂直偏轉磁場非無磁場時，根據其磁場強度加寬入射到偏轉磁場區域時的兩側電子束軌跡和中央電子束軌跡的間隔。
10．根據權利要求1或2的彩色CRT裝置，其特征在于用所述一致磁場分布或輔助設置在所述一致磁場分布上的輔助磁場來修正所述彩色圖象的光柵畸變。
11．根據權利要求1或2的彩色CRT裝置，其特征在于根據所述電子束的電流量的變化來調節所述輸入定時的時間差。
12．根據權利要求1或2的彩色CRT裝置，其特征在于用傳感器檢測出所述彩色圖象的幾何學的隨時間的變化，并根據其變化量來調節所述輸入定時的時間差。
13．根據權利要求1或2的彩色CRT裝置，其特征在于根據彩色圖象的顯示數據的象素數和／或場頻的設定來調節所述輸入定時的時間差。
全文摘要
一種彩色CRT裝置,三條電子束4、5、6在同時刻在屏幕上不重合在一點上,把時間差施加于調制信號12、13、14,由此來調整相位使圖象會聚。把屏幕11作成為平坦的,把水平偏轉磁場和垂直偏轉磁場都作成為一致磁場分布,使三條電子束的兩側電子束軌跡與中央電子束軌跡大體平行,使施于調制信號的時間差在屏幕11的整個區域內大體一定。能使圖象十分精確地重合一致,不提高成本,充分地適應偏轉角的增大。
文檔編號H04N9/18GK1294408SQ0013149
公開日2001年5月9日 申請日期2000年10月23日 優先權日1999年10月21日
發明者櫻井浩, 田上悅司, 若園弘美 申請人:松下電子工業株式會社