專利名稱：用于彩色布老恩管的蔭罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色布老恩管，特別涉及用于彩色布老恩管中的電子束選色的蔭罩。
一般情況下，如

圖1所示，彩色布老恩管包括在其內(nèi)表面以某一圖形涂敷R、G、B熒光材料1a的屏盤1和在屏盤1的邊緣與屏盤1相配合且向后變窄以便確定形狀類似于瓶頸的頸部2a的玻錐2。
在屏盤1內(nèi)部，具有多個孔(以下稱為電子束通孔)即狹縫或孔隙的蔭罩3固定到框架4上并由其支承。
框架4與用于阻擋外部地磁場的內(nèi)部屏蔽板5配合。頸部2a圍繞著用于發(fā)射R、G、B電子束6的電子槍7。偏轉(zhuǎn)線圈8設(shè)置在頸部2a的周圍以使電子束6在水平和垂直方向偏轉(zhuǎn)。
在這種結(jié)構(gòu)的彩色布老恩管中，一旦視頻信號輸送給電子槍7，就會從電子槍7的陰極發(fā)射電子束6。發(fā)射的電子束6由施加于電子槍7的各電極的不同電壓來控制、加速和聚焦。然后電子束6被偏轉(zhuǎn)線圈8的靜態(tài)磁場水平地和垂直地偏轉(zhuǎn)并穿過蔭罩3上的電子束通孔3a。穿過孔3a的電子束使屏盤1內(nèi)表面上的熒光材料1a發(fā)光，從而產(chǎn)生圖像。根據(jù)布老恩管的特性可以適當(dāng)使用各種類型的蔭罩。代表性的蔭罩是沒有橋的格柵式蔭罩、具有橋和垂直細長的圓形電子束通孔的槽式(slot)蔭罩、和具有比槽式蔭罩的電子束通孔相對小的電子束通孔的點狀蔭罩。
如圖2所示，格柵式蔭罩3具有與其它類型蔭罩相比最大的電子束通孔3a，由此產(chǎn)生高的亮度。而且，由于格柵式蔭罩3不包括橋，所以不會發(fā)生莫爾條紋現(xiàn)象。
另一方面，由于電子束通孔3a的占有率高于蔭罩中的無孔部分3b，所以格柵式蔭罩3在強度方面不好、易損壞。
為補償這個缺點，公開了圖3所示的蔭罩，其中每個電子束通孔長度縮短了，其形狀類似于槽式蔭罩類型，并且在穿過蔭罩的每個電子束通孔的兩內(nèi)側(cè)上以交錯方式設(shè)置稱為虛設(shè)帶(false ties)的開口橋3c(US專利號4926089)。
這種蔭罩類型借助于開口橋3c增強了蔭罩的強度。但是，開口橋3c的尺寸沒有明確定義。這可能引起高度下降的問題。
上述US專利記載了最好如此選擇開口橋3c的尺寸，以使觀察者在正常可視距離在熒光屏上看不見黑體(BM)或橋陰影。除此之外，沒有關(guān)于開口橋3c尺寸的具體描述。因此，應(yīng)該很容易注意到，由于電子束被開口橋3c阻擋的區(qū)域而使亮度下降。
而且，形成開口橋3c是為了增強蔭罩3的強度，但沒有考慮到由開口橋帶來的副效應(yīng)。
此外，很容易預(yù)料到開口橋3c需要充分大的尺寸以使蔭罩3借助于開口橋3c具有足夠的強度。這種情況下，大的開口橋3c覆蓋了大面積的熒光材料1a，并且阻擋了更多的電子束，由此降低了亮度。
如果開口橋3c的尺寸很小，當(dāng)然不會發(fā)生上述問題。但是如上所述，US專利號4926089是為了增強蔭罩的強度，因此不包括這種情況是合理的。
另外，如圖4所示，槽式蔭罩3的電子束通孔3a比格柵式蔭罩的小。與無孔部分3b連接的橋3d設(shè)置在在垂直方向線性排列的電子束通孔之間。
與格柵式蔭罩相比，槽式蔭罩降低了亮度，因為穿過的電子束的量降低了。而且，在槽式蔭罩中橋3d會引起莫爾條紋現(xiàn)象。
莫爾條紋現(xiàn)象在具有橋的蔭罩中是不可避免的。莫爾條紋現(xiàn)象意味著借助于電子束發(fā)光的部分和被橋3d遮擋的部分交替地和周期地出現(xiàn)在熒光屏上。莫爾條紋現(xiàn)象會在顯示在熒光屏上的圖像中產(chǎn)生干涉條紋。
這種莫爾條紋主要是受到槽式蔭罩3中的電子束通孔3a的垂直間距(vp)的影響。
此時，應(yīng)該考慮到電子束通孔3a的垂直間距(vp)必須設(shè)計成保持在適當(dāng)?shù)乃?。從而保持蔭罩3的所需要的強度。除此之外，每個橋3d應(yīng)該具有適當(dāng)?shù)某叽缫员銘?yīng)付機械特性，諸如外部撞擊和嗥鳴。
上述事實限制了垂直間距(vp)的延伸。垂直間距(vp)延伸的限制引起相當(dāng)量的電子束6被阻擋，從而使發(fā)射光的熒光材料1a的面積減少。這就降低亮度并使莫爾條紋現(xiàn)象更嚴重。
圖5是表示蔭罩的垂直距離和在垂直方向掃描的電子束的強度之間的函數(shù)關(guān)系曲線。圖5中所示的數(shù)據(jù)值是通過模擬獲得的。
根據(jù)該曲線，點不規(guī)則地位于彎曲的線上，表示長波長的亮度分布。這表示莫爾條紋是用肉眼可看得見的。
換言之，描繪在曲線中的每個點代表出現(xiàn)熒光屏上的莫爾條紋。沿著曲線的點但不是對應(yīng)從下降到上升的轉(zhuǎn)折點的點代表由其它原因而不是橋3d的陰影產(chǎn)生的莫爾條紋。這種莫爾條紋是在電子束通孔3a的間距值很小時發(fā)生的。因此，電子束通孔3a的間距應(yīng)該加長以便減少莫爾條紋。
因此本發(fā)明涉及用于彩色布老恩管的蔭罩，基本上消除了相關(guān)技術(shù)的幾個限制和缺點。
本發(fā)明的目的是提供通過改進彩色布老恩管的蔭罩的結(jié)構(gòu)用于減少或防止莫爾條紋的蔭罩。
本發(fā)明的其它特點和優(yōu)點通過下面的描述體現(xiàn)出來，并且其細節(jié)通過描述很明顯或者通過本發(fā)明的實踐可以學(xué)到。本發(fā)明的目的和優(yōu)點將通過撰寫的說明書、權(quán)利要求書及附圖中所述的結(jié)構(gòu)體現(xiàn)和實現(xiàn)。
為實現(xiàn)這些和其它優(yōu)點，根據(jù)本發(fā)明的目的，作為概要和概括描述，提供第一實施例。根據(jù)第一實施例，在包括具有在電子束的發(fā)射路徑上的多個電子束通孔的蔭罩的彩色布老恩管中，用于彩色布老恩管的蔭罩的電子束通孔的垂直間距是掃描在熒光屏上的水平電子束的垂直間距的2.7倍和更多倍。
根據(jù)第二實施例，在包括具有在電子束的發(fā)射路徑上的多個電子束通孔的蔭罩的彩色布老恩管中，用于彩色布老恩管的蔭罩的電子束通孔的垂直間距是掃描在熒光屏上的水平電子束行的垂直間距的3.4倍和更多倍。
根據(jù)本發(fā)明的第三實施例，在包括長度比格柵式蔭罩的每個電子束通孔的長度短但比點狀蔭罩中的每個電子束通孔的長度長的電子束通孔和與在垂直方向排列的電子束通孔之間的無孔部分連接的橋的槽式蔭罩中，用于彩色布老恩管的蔭罩具有通過在每個橋的中心分離和隔離形成的對稱的左和右橋，每個左橋和右橋覆蓋包括黑體的一部分熒光材料。
應(yīng)該理解前述一般的描述和下面的詳細描述都是示例性的，并趨于提供作為要求保護的本發(fā)明的進一步解釋。
用于進一步理解本發(fā)明并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖表示本發(fā)明的實施例，并和文字描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。
附圖中
圖1是常規(guī)彩色布老恩管的剖面正視圖；圖2是格柵式蔭罩的正視圖；圖3是具有虛設(shè)帶的常規(guī)槽式蔭罩的正視圖；圖4是常規(guī)槽式蔭罩的正視圖；圖5是表示蔭罩的垂直距離和在垂直方向掃描的電子束的強度之間的函數(shù)關(guān)系曲線；圖6表示根據(jù)本發(fā)明的蔭罩的實施例；圖7表示在熒光屏上掃描的水平電子束行；圖8是表示通過將電子束通孔的垂直間距增加到水平電子束行的垂直間距的2.7倍來減少莫爾條紋的例子的曲線；圖9是表示通過將電子束通孔的垂直間距增加到水平電子束行的垂直間距的3.4倍而使莫爾條紋減少或除去情況的例子的曲線；圖10表示根據(jù)本發(fā)明的蔭罩的另一實施例；和圖11是將根據(jù)本發(fā)明的槽式蔭罩與常規(guī)槽式蔭罩相比較的示意圖。
下面參照最佳實施例詳細介紹本發(fā)明，其實例示于附圖中。
現(xiàn)在參照圖6-11介紹本發(fā)明。
圖6表示本發(fā)明的第一實施例。在通過兼顧格柵式蔭罩和點狀蔭罩的各電子束通孔的尺寸之間的關(guān)系而獲得的電子束通孔尺寸的槽式蔭罩中，電子束通孔30的垂直間距vp1在垂直方向根據(jù)vp1和在屏盤1內(nèi)表面的熒光屏上掃描的水平電子束行的垂直間距vp2之間的正比例函數(shù)以預(yù)定的長度伸長。
電子束通孔30的伸長的垂直間距vp1不僅允許蔭罩3具有適當(dāng)?shù)膹姸榷疫€增加了穿過蔭罩3的電子束6的量，由此提高了亮度同時減少了莫爾條紋。
但是，雖然亮度提高了，但不減少莫爾條紋，因此需要限制條件。
換言之，如圖7所示，在熒光屏上掃描的電子束6和蔭罩3上的橋31的排列具有周期性，所以電子束行和橋互相疊加在一起，產(chǎn)生干涉。這種現(xiàn)象會引起莫爾條紋。因此，為防止這種干涉，應(yīng)滿足這樣的條件，即蔭罩的垂直間距≥(熒光屏的高度/掃描電子束的數(shù)量)×常數(shù)(A)。
在這種情況下，該常數(shù)是用于防止在熒光屏上掃描的電子束的周期和排列在蔭罩上的橋的周期之間的干涉的關(guān)系常數(shù)。在該常數(shù)的值為2.7時兩周期之間的干涉可以大大減少。
當(dāng)蔭罩上的電子束通孔30的垂直間距vp1約是在熒光屏上掃描的水平電子束行的垂直間距vp2的2.7倍或更多倍時，莫爾條紋大大減少了，如圖8所示。當(dāng)電子束通孔30的垂直間距vp1約是在熒光屏上掃描的水平電子束行的垂直間距vp2的3.4倍或更多倍時，莫爾條紋完全消除了，如圖9所示。如果垂直間距vp1小于每種情況的限制值，則莫爾條紋增加。
在上述曲線中，代表莫爾條紋減少的重要的因素是每個周期波的面積(三角形的面積)。實際上，圖8與圖5相比，應(yīng)該注意到，圖8中的每個周期波的面積比圖5的小。
電子束通孔30的這個垂直間距可以共同應(yīng)用到陰極顯示管(CDT)和陰極圖像管(CPT)。
如上所述，本發(fā)明將蔭罩3上的電子束通孔30的垂直間距vp1延長到適當(dāng)尺寸以增加穿過蔭罩3的電子束6的數(shù)量，由此不僅增強了亮度，而且大大減少了干涉布老恩管的圖像質(zhì)量提高的莫爾條紋。
此時，電子束通孔30的垂直間距vp1的尺寸根據(jù)下面的條件來確定。
使平行的水平行處于規(guī)則間隔的、在屏盤1的熒光屏上掃描的電子束行之間距離(以下稱為垂直掃描間距vp2)取決于施加給布老恩管的垂直掃描模式。
施加于通常作為監(jiān)視器的CDT的垂直掃描模式有各種類型，諸如640×480、800×600、 1024×768、 1280×1024、 1600×1200等。各個模式中每個后面的數(shù)字表示在垂直方向掃描的電子束行的數(shù)量。這些電子束行的間距稱為垂直掃描間距vp2(見圖7)。
垂直掃描間距vp2和電子束通孔的垂直間距vp1之間的干涉周期λ表示為λ＝｜(n/S)-(2m/Pv)｜-1。
在上面的公式中，“S”表示電子束的垂直掃描間距vp2，“Pv”表示電子束通孔30的垂直間距vp1，“n”和“m”是整數(shù)，表示通過在熒光屏上掃描的電子束和蔭罩的透射比函數(shù)的傅立葉級數(shù)獲得的正弦和余弦的各周期。
在這種情況下，在熒光屏上掃描的電子束的強度有點象正弦圖形。另一方面，蔭罩3的透射比的開/關(guān)圖形類似于數(shù)字信號。因而，如果電子束通孔30的垂直間距vp1不受限制地增大，則只有橋的陰影作為電子掃描束和橋31之間的干涉出現(xiàn)。在此情況下，如果減小每個橋的尺寸，甚至橋的陰影也不會出現(xiàn)，由此提高了亮度和減少了莫爾條紋。
當(dāng)蔭罩的垂直間距擴展到常用蔭罩的垂直間距的2到5倍時，則亮度相應(yīng)地正比例提高。如果構(gòu)成沒有橋的電子束通孔(一般為條形)作為最理想的形式，則亮度達到100％，并且莫爾條紋根本不會出現(xiàn)。
本發(fā)明涉及具有橋31的蔭罩3。為在橋存在的條件下理想地減少莫爾條紋，在熒光屏上掃描的水平電子束行的垂直間距vp2或電子束通孔的垂直間距vp1都應(yīng)該顯著地比其它的長。
就是說應(yīng)該滿足這樣的條件，即蔭罩的垂直間距≥(熒光屏的亮度/掃描的電子束的數(shù)量)×A。
應(yīng)該注意到，在用于防止兩周期波之間的干涉的關(guān)系常數(shù)A為2.7和更高時莫爾條紋大大減少了。當(dāng)A的值為3.4和更高時，可以獲得沒有莫爾條紋的最理想的圖像。
如果電子束通孔3的垂直間距vp1擴展到上述適當(dāng)?shù)拈L度，則可以獲得象圖8和圖9的曲線。特別是，根據(jù)圖9，點只出現(xiàn)在序列線的倒置部分上。這意味著只有橋的陰影示于熒光屏上，而完全沒有產(chǎn)生莫爾條紋。
這里，每個橋的陰影表示為λ，它是曲線上的周期波的最低點之間的間隔。
同時，如圖10和圖11所示，在為減少莫爾條紋的本發(fā)明槽式蔭罩的第二實施例中，在垂直方向排列的每個電子束通孔30的中心部分形成與無孔部分3b連接的橋，隔離器33形成在橋的中心部分。
因此橋被分成圍繞隔離器33的對稱的左橋和右橋32a和32b。
此時，左橋和右橋32a和32b布置成覆蓋包括分布于屏盤1內(nèi)表面上的黑體的一部分熒光材料1a。
特別是，左橋32a和右橋32b的面積設(shè)計為構(gòu)成兩個左橋和右橋32a和32b和其間的隔離器33的面積的20-80％。
限制每個橋32a、32b的面積的原因是，當(dāng)每個橋的面積小于最小限制時，雖然穿過的電子束的量增加，提高了亮度，但莫爾條紋也增加了，而當(dāng)每個橋的面積超過最大限制時亮度隨著莫爾條紋的增加而降低。
換言之，在本發(fā)明的第二實施例中，蔭罩3如此構(gòu)形，即形成在槽式蔭罩的電子束通孔30中心的橋的中心被開口成足以容許分割的左橋和右橋32a和32b覆蓋包括分布在屏盤1內(nèi)表面上的黑體1b的一部分熒光材料1a。
如果每個左橋和右橋32a和32b只覆蓋黑體1b區(qū)域，這個蔭罩圖形與沒有左橋和右橋32a和32b的圖形沒有明顯區(qū)別。通過使左橋和右橋32a和32b覆蓋一小部分熒光材料1a，穿過的電子束的量受熒光材料1a的覆蓋部分的限制，由此正比例地降低了亮度。
在這種情況下應(yīng)該適當(dāng)限制左橋或右橋32a、32b的面積。如上所述，這種限制應(yīng)該在構(gòu)成左橋和右橋32a和32b和其間的隔離器33的面積的約20-80％范圍內(nèi)。
如果面積小于該限制，則即使亮度隨著穿過的電子束的量增加而提高，但會產(chǎn)生莫爾條紋。如果面積超過該限制，亮度降低得超過了所需要的，并且也增加了莫爾條紋。
如果每個橋32a和32b的面積被確定在所述限制范圍內(nèi)，則每個橋32a和32b遮擋部分熒光材料1a。結(jié)果，亮度隨著遮擋的面積成正比例地降低。亮度的適當(dāng)降低會產(chǎn)生光幻視，因此諸如莫爾條紋現(xiàn)象用視覺看不見。
除此之外，左橋和右橋32a和32b補償了蔭罩的強度，因此在蔭罩與軌道配合時防止蔭罩撕裂，并且防止在配合之后由熱變形引起的顏色純度下降。
圖11對比地表示常規(guī)槽式蔭罩和本發(fā)明的槽式蔭罩的各電子束通孔相對于熒光材料1a和黑體1b放置的狀態(tài)。圖11中的標號(a)表示其中橋3c形成在電子束通孔3a的一邊的US專利。在這種情況下，熒光材料1a被橋3c遮蔽的面積相對較大，因此降低了亮度并產(chǎn)生莫爾條紋。
標號(b)表示使亮度比產(chǎn)生莫爾條紋的情況(a)還壞的連接橋3d。
另一方面，標號(c)所示的圖形具有適當(dāng)?shù)卣趽鯚晒獠牧?a的左橋和右橋32a和32b，由此適當(dāng)?shù)亟档土肆炼龋瑥亩a(chǎn)生莫爾條紋減少的光幻視。
如上所述，本發(fā)明合適地延伸了電子束通孔或在每個電子束通孔的中心形成開口橋的垂直間距，由此使莫爾條紋減少并提高了圖像質(zhì)量。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，很顯然在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對本發(fā)明用于彩色布老恩管的蔭罩做出各種修改和改變。這樣，本發(fā)明應(yīng)該趨于覆蓋落入權(quán)利要求書的范圍內(nèi)以及它們的等同方案的本發(fā)明的各種修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種包括蔭罩的彩色布老恩管，該蔭罩具有在電子束發(fā)射路徑上的多個電子束通孔，用于彩色布老恩管的蔭罩的所述電子束通孔的垂直間距是在熒光屏上掃描的水平電子束行的垂直間距的2.7倍和更多倍。
2.一種包括蔭罩的彩色布老恩管，該蔭罩具有在電子束發(fā)射路徑上的多個電子束通孔，用于彩色布老恩管的蔭罩的所述電子束通孔的垂直間距是在熒光屏上掃描的水平電子束行的垂直間距的3.4倍和更多倍。
3.一種槽式蔭罩，包括其長度比格柵式蔭罩的每個電子束通孔的長度短并且比點狀蔭罩的每個電子束通孔的長度長的電子束通孔，和與設(shè)置在垂直方向的所述電子束通孔之間的無孔部分連接的橋，用于彩色布老恩管的蔭罩，具有通過在每個所述的中心分離和隔離形成的對稱的左橋和右橋，每個所述左橋和右橋覆蓋包括黑體的一部分熒光材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的蔭罩，其中所述每個橋的面積是通過將所述對稱的左橋和右橋的面積和所述左橋和右橋之間的面積加起來獲得的總面積的20-80％。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的蔭罩，其中蔭罩是平坦張力蔭罩。
全文摘要
用于彩色布老恩管的蔭罩,該蔭罩有在電子束的發(fā)射路徑上的多個電子束通孔,且有是在熒光屏上掃描的水平電子束行的垂直間距的2.7倍和更多倍或3.4倍和更多倍的電子束通孔的垂直間距?；蛟诎ㄆ溟L度比格柵式蔭罩的每個電子束通孔的長度短并比點狀蔭罩的每個電子束通孔的長度長的電子束通孔和與設(shè)在垂直方向的電子束通孔間的無孔部分連接的橋的槽式蔭罩中,具有通過在每個橋的中心分離和隔離形成的對稱的左橋和右橋,每個左橋和右橋覆蓋包括黑體的一部分熒光材料。
文檔編號H01J29/07GK1245345SQ9911167
公開日2000年2月23日 申請日期1999年7月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月29日
發(fā)明者高星宇 申請人:Lg電子株式會社