CN1273486A - 无荫罩彩色显象管及其数字寻址扫描电路 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种数字寻址式扫描电路和数字式逐点聚焦电路、电子束扫描偏移测量及扫描偏移校正系统,以及一种无荫罩彩色显象管和超大屏幕彩色显象管。采用本发明扫描电路和扫描方式的彩色显象管可以大大提高电子束的扫描精度并减小电子束着屏的直径。采用这种扫描电路彩色显象管,其扫描电路和显象管作成一体化,彩色显象管可以采用无荫罩结构、静电偏转扫描和单枪单束电子枪,从而大大简化了彩色显象管的结构,避免荫罩带来加工困难、热拱和多束电子枪的会聚问题。采用多个本发明的数字式寻址扫描电路的彩色显象管可以组合制成完全平面的超大屏幕的彩色显象管,具有失真小、清晰度高、适应恶劣工作环境、重量轻和厚度薄的特点。

Description

无荫罩彩色显象管及其数字寻址扫描电路

本发明涉及一种用于显象管的扫描电路和彩色显象管，特别是一种无回扫扫描方式的数字寻址式扫描电路、电子束扫描偏移测量及校正系统和一种无荫罩的彩色显象管。

彩色显象管目前应用最成熟的工艺结构是荫罩式彩色显象管，传统的荫罩式彩色显象管的基本结构如图1所示，主要由电子枪1，偏转线圈2，荫罩3，荧光膜4，玻壳5和会聚组件6组成。电子枪根据荫罩的类型不同可以是三枪三束或单枪三束的，荫罩一般是分为孔型荫罩或栅网型荫罩。荫罩的主要作用是对电子束进行空间(几何)选色，电子束通过荫罩上的小孔聚焦后打到指定的荧光粉点上，使荧光粉发光。

现有的荫罩式彩色显象管的结构和工艺对其向高清晰方向发展的困难是：要提高显象管的清晰度，就要增加荫罩上的孔洞数目和制造孔洞更加精细的荫罩，从而使得荫罩的加工更加困难；另一方面荫罩既增加了显象管结构的复杂，也阻挡了大部分电子束，限制了显象管亮度的提高。

现有彩色显象管的结构在制造超大屏幕的显象管(超过34英寸)时所遇到的困难是：①屏幕越大显象管的体积和重量就越大；②显象管的屏幕增大后，一般是采用提高阳极加速电压的办法提高屏幕亮度，但阳极加速电压越高，显象管产生的X射线也越强；③用多个小的彩色显象管组合成类似于电视墙的大屏幕彩色显象管的缺点在于，每个显象管之间存在间隙(黑条)破坏了画面的整体感，且每个显象管的显示面是曲面，所以整个大屏幕也产生不了整体感。

现有彩色电视机或彩色监视器所采用的扫描电路的基本方块原理图如图2所示：行扫描脉冲是由振荡电路7产生，送到行激励、行输出电路8，行输出脉冲在偏转线圈10内产生锯齿波扫描电流，并由行逆程变压器11产生显象管所需的各种直流高压，行矫正电路9的作用是为了补偿行偏转线圈本身的非线性失真。场扫描信号由场振荡电路12产生，经过场输出电路13的放大推动场偏转线圈15，场矫正电路14用于补偿场偏转线圈本身的非线性失真。目前数字化彩色电视机的扫描电路是增加了单片机16来控制行、场振荡和行、场的矫正。所以现有的电视机和监视器的行、场扫描电路的基本设计是产生锯齿波再进行补偿。

现有的彩色显象管扫描电路所产生的行、场扫描波形是经过矫正的锯齿波。在这种波形电流所产生的磁场力的作用下电子束的偏转是连续的，电子束扫描方式是电子束在偏转电磁场的作用下连续扫过荫罩表面，当电子束扫到荫罩孔时，电子束穿过荫罩孔激发荧光屏表面的荧光粉点。这种电子束的扫描方式限制了屏幕亮度的提高，所以目前传统的显象管为了提高亮度，主要是在提高荧光粉的发光效率、提高阳极电压和增加阴极发射能力方面想办法。

现有的电视机或监视器都采取电子束从左到右、从上到下的顺序扫描，不管是隔行扫描还是逐行扫描都是采取这种方式。在电子束的行回扫和场回扫期间，电子枪不发射电子，这实际上是降低了电子束的发射效率。

现有的彩色显象管为了减少外界电场和磁场对偏转电子束的影响，都是采用屏蔽的办法，但在强电场和强磁场的环境下，屏蔽无法真正解决问题，偏色的现象是很严重的。

人们一直都在想办法实现无荫罩结构的彩色显象管，由于现有的扫描电路和扫描方式的限制，无荫罩结构很难实现，既使提出了一些如透射式和束指引式彩色显象管，但也都没有进入实用。由于现有的彩色显象管(CRT)的荫罩结构的限制，似乎彩色CRT在超大屏幕、薄型化的方向已经没有发展前途。实际上，如果通过数字技术对现有的显象管扫描电路进行完全彻底的改进和采用一种全新高效率的扫描方式，古老的CRT技术还是大有发展前途的。

本发明的目的是：1.提供一种扫描定位精度极高的电子束偏转扫描电路；2.提供一种扫描效率高的电子束偏转扫描电路；3.提供一种保证电子束在屏幕表面任意点都能达到最佳聚焦效果的聚焦电路；4.提供一种电子束着屏点测量扫描偏移感应器和扫描定位控制系统及电路；5.提供一种无荫罩彩色显象管；6.提供一种高清晰度、超大屏幕且厚度较薄的彩色显象管。为了实现上述的发明目的，本发明采取以下的技术措施：

彩色显象管是将三基色荧光粉按点阵排列，有规律地涂在屏幕内侧的表面，荧光粉的分布是完全数字化的，即每一个荧光粉点都有一个确定的坐标点，只要在偏转系统中引入数字化的偏转量，就可以保证电子束准确地打到每一个确定的荧光粉点上，即实现电子束的数字式寻址扫描。

为了保证电子束能够准确地打到每一个确定的荧光粉点上，除了要求偏转系统具有高精度外，另一方面就是要求在保证屏幕亮度的前提下电子束的着屏点的直径要尽量小，即电子束达到屏幕表面时，应打到荧光粉点的中心，而且电子束的直径要小于荧光粉点的直径。本发明采取电子束定点(非连续)扫描和无回扫的扫描方式，可以在不减小屏幕亮度的条件下大大的减小电子束电流，也就是减小了电子束着屏点的直径。为了保证电子束着屏时有最小的着屏点，本发明采取了数字寻址逐点聚焦的方式，即电子束扫描到屏幕上任意一点时，加到显象管聚焦栅极上的聚焦电压可以保证电子束在荧光粉点上为最佳的聚焦状态。

采用数字寻址式扫描提高了电子束着屏的精度，采用电子束定点扫描和无回扫的扫描方式以及数字寻址逐点聚焦可在不减小屏幕发光亮度的前提下大大减小电子束电流，这使得彩色显象管取消荫罩成为可能。

采用数字寻址扫描偏转系统的显象管，可以大大提高电子束的着屏精度，但是由于温度和时间的变化以及外界磁场或电场的干扰，电子束的着屏点还会发生偏移，所以必须引入电子束着屏点的测量和反馈调整系统，在电子束的着屏点发生偏移时进行调整。本发明采用在屏幕表面设置若干个电子束扫描偏移感应器的办法测量电子束着屏点的偏移，将测到的偏移量经过数字处理后反馈加到寻址扫描电路的输入端，达到稳定电子束着屏点的目的。

本发明提出一种显象管数字寻址式扫描电路，包括存储器和数控功率信号发生器；数控功率信号发生器包括数控行偏转功率信号发生器和数控场偏转功率信号发生器；数控行偏转功率信号发生器和数控场偏转功率信号发生器的输入端分别联接存储器；数控行偏转功率信号发生器和数控场偏转功率信号发生器的输出端分别接显象管的行、场偏转部件；存储器中存有电子束扫描到显象管荧光膜表面上任意一个荧光粉点时所需偏转信号的数据。

本发明提出一种适用于数字寻址扫描电路的彩色显象管，包括至少一个显象单元，每一个显象单元包括电子枪、偏转部件、荧光膜、玻壳和电子束扫描偏移感应器；所有的显象单元处于同一个真空环境；每个显象单元的荧光膜是连成一体的；显象管屏幕表面的荧光膜与玻壳后部没有支撑连接。

附图说明：

图1.荫罩结构彩色显象管示意图

图2.现有的彩色电视机或彩色监视器行、场扫描电路方框原理图

图3.数字式寻址行、场扫描电路方框原理图

图4.数字式逐点聚焦电路方框原理图

图5.数字寻址定点扫描方式的行、场扫描电路的波形图

图5A.数字寻址定点扫描行扫描波形图

图5B.数字寻址定点扫描场扫描波形图

图6.中心起点、无水平和垂直回扫的行、场扫描波形及电子束扫描轨迹示意图

图6A.电子束扫描轨迹示意图

图6B.行扫描波形示意图

图6C.场扫描波形示意图

图7.数字式寻址扫描和数字式逐点聚焦电路方框原理图

图8.适用于静电偏转彩色显象管的数字式寻址扫描和数字式逐点聚焦

电路方框图

图9.适用于电磁偏转彩色显象管的数字式寻址扫描电路示意图

图10.数字式寻址扫描和数字式逐点聚焦数据产生过程示意图

图11.无荫罩结构彩色显象管示意图

图12.多个彩色显象单元组合的大屏幕彩色显示器结构示意图

图13.九个彩色显象单元组合的大屏幕彩色显象管结构示意图

结合实施例和附图对本发明的数字寻址式扫描偏转电路、数字寻址式逐点聚焦电路、电子束的定点扫描及无回扫方式、电子束扫描偏移感应器及扫描偏移校正系统、无荫罩结构彩色显象管和多个彩色显象管组合超大屏幕彩色显象管详细说明如下：

图3为数字寻址式扫描偏转电路基本方框原理图，存储器17中存有电子束扫描到荧光膜表面上任意一个荧光粉点时驱动行偏转和场偏转所需偏转数据，在时钟信号18的控制下，分别输出到数控行偏转功率信号发生器19和数控场偏转功率信号发生器21的输入端，数控行、场偏转功率信号发生器分别驱动显象管的行偏转部件20和场偏转部件22，就可以实现电子束的数字寻址偏转扫描了。存储器17和时钟信号18可以看成是一个控制指令发出系统，它可以是单片机或计算机。显象管的行偏转部件20和场偏转部件22可以是电磁偏转线圈，也可以是静电偏转板。当偏转部件为偏转线圈时，相应的数控偏转功率信号源是数控电流源；当偏转部件为静电偏转板时，相应的数控偏转功率信号源是数控电压源。在时钟信号18的控制下，存储器17输出下一个扫描偏转数据之前，数控行偏转功率信号发生器19和数控场偏转功率信号发生器21的输出不变；当存储器17输出一个新的扫描偏转数据时，数控行偏转功率信号发生器19和数控场偏转功率信号发生器21的输出随之变化。这样驱动偏转部件的是阶梯波，而不是现有技术的锯齿波。

这实际上是用数字处理的办法解决了偏转的失真和误差，采用这种数字处理的偏转系统的特点在于：设计制造者可以不用特别计算和考虑偏转场的分布状态，电子束在偏转场中的运动轨迹如何，只要知道将电子束偏转到荧光膜上确定一点时输入到偏转部件中的电流(或电压)是多少，将其记录下来，并在扫描时将偏转电流(或电压)准确地再现就可以了。

本发明提出的显象管所用的数字式寻址扫描偏转系统是把扫描电路和显象管的偏转部件作为一个整体考虑，即偏转电路和偏转部件作为一个完整的偏转系统进行设计并配套显象管使用。

图4是数字寻址式逐点聚焦电路方框原理图。23是存储器，存有电子束扫描到屏幕上每一个荧光像素点时所需的最佳聚焦电压数据，扫描电路工作时，当电子束扫描到荧光屏任意一个荧光像素点，在时钟信号24控制下存储器23输出电子束在该点的聚焦电压数据，送到数控电压发生器25的输入端，数控电压发生器25输出电压加到显象管的聚焦栅极26。这样就可以保证电子束在到达荧光膜表面的每一点时电子束都处在最佳的聚焦状态，即保证最小的着屏点。时钟信号24是和图3的数字寻址式扫描电路使用同一个时钟信号。存储器23和时钟信号24可以看成是一个控制指令发出系统，它可以是单片机或计算机。这种数字式逐点聚焦电路用于普通荫罩结构彩色显象管，对于提高屏幕的亮度和清晰度也是很有好处的。对于双极聚焦或多极聚焦的显象管，应使用多个数字寻址式逐点聚焦电路，每个数字寻址式逐点聚焦电路对应一个聚焦极，这样可以保证电子束在扫描到屏幕表面任意一点时都达到最佳的聚焦状态。

本发明的如图3所示的数字寻址式扫描电路产生的行、场扫描波形为一个阶梯波，其波形如图5所示。在这种波形所产生的偏转场力的作用下电子束的偏转是不连续，在行、场偏转信号阶梯波的水平段(相当于数控行偏转功率信号发生器19和数控场偏转功率信号发生器21在收到下一个扫描点行、场偏转数据之前的时间内)电子束受到恒定偏转场的作用，偏转角不发生变化，这时电子束打到一个荧光像素点并停留短暂的一刻；然后在阶梯波的上升段(相当于数控行偏转功率信号发生器19和数控场偏转功率信号发生器21在收到新的一个行、场偏转扫描点数据的时刻)电子束受到突变偏转场的作用“跳到”另一个像素点上。这样电子束每扫到一个荧光粉像素点时都做短暂的停留，然后迅速地移到另一个荧光粉像素点，电子束是在各个荧光粉像素点之间跳跃移动，这就大大提高了电子束的扫描效率。行扫描波的阶梯数与一个扫描周期内水平方向上荧光粉像素点数相等；场扫描波的阶梯数与一个扫描周期内荧光粉像素点的总数相等(场扫描波在一行的扫描周期内，随扫描点的变化，输出幅度也有微小的变化。

本发明提出一种无回扫(无消隐过程)的显象管电子束扫描方式，其完整的一场扫描波形和电子束扫描轨迹如图6所示。这种扫描方式是采用中心起点、无水平和垂直回扫的扫描方式：当T＝T₀时电子束在屏幕中央，在T₀到T₁阶段电子束从中心向右边水平扫描第一行，当到T＝T₁时电子束扫到屏幕最右端同时场扫描输出为V₁，电子束跳到第二行的最右端，在T₂到T₃阶段电子束从右边向中心扫描(不出现行回扫)，当到T＝T₃时电子束扫到屏幕中央，同时场扫描输出为V₃，电子束跳到第三行的最左端，接着电子束从中心向右边水平扫描第三行……当T＝T₄时，电子束从右边向中心扫描完屏幕上最上一行并到达屏幕中心；在T₄到T₅阶段，电子束继续从中心向屏幕左边扫描，当T＝T₅时电子束扫到屏幕最左端同时场扫描输出为V₅，电子束跳到下一行的最左端，在T₆到T₇阶段电子束从左边向中心扫描(不出现行回扫)……当T＝T₈时场偏转电压为0时，电子束从左向右扫完屏幕中心的一行；当场偏转电压为负时，电子束进行屏幕下半部分的扫描……最后在T＝T₁₀时，行、场偏转电压均为0时，电子束回到屏幕中心(不出现场回扫)，接着又进行下一帧的扫描。

由此可见，在整个一帧的扫描过程中，不出现行、场回扫，电子束在一帧的周期内都在扫描荧光像素点，扫描效率达到了100％。传统的扫描方式，回扫时间占整个扫描时间的20-25％，这就是说采用无回扫扫描方式可以提高扫描效率20-25％，即在同样电子束电流的条件下，使用无回扫的扫描方式比有回扫的扫描方式可以增加屏幕亮度，或在同样的屏幕亮度的条件下可以减小电子束电流，这对于提高电子束的着屏精度、实现无荫罩结构的显象管是有积极意义的。

无回扫的电子束扫描方式可由如图3所示的数字式寻址行场扫描电路或图7所示的数字寻址式扫描电路和逐点聚焦电路完成，通过图7电路中的单片机27的编程可以产生多种形式的电子束的扫描轨迹，包括各种无回扫扫描轨迹和有回扫扫描轨迹。

图7是本发明的数字寻址式扫描电路和逐点聚焦电路方框原理图。只读存储器ROM 28～30在单片机27的控制下分别输出行、场偏转信号数据和聚焦电压数据，经D/A转换器31～33分别输出行、场偏转模拟信号和聚焦电压信号，再经过线性功率放大器34～36放大，分别驱动行偏转部件37、场偏转部件38和显象管聚焦栅极39。

图8是适用于静电偏转彩色显象管的数字式寻址扫描和数字式逐点聚焦电路方框图。单片机42控制时钟41驱动存储器40循环输出寻址扫描和逐点聚焦所需的数据，存储器40依次输出四组寻址扫描和逐点聚焦所需的数据到缓存器43，在单片机42的控制下将缓存器43的数据送到寄存器44。然后单片机42控制寄存器44同时将四组数据分别送到四个D/A转换器45～48，同时单片机42控制缓存器43从存储器40接收下一个扫描点的四组数据。四个D/A转换电路45～48将寄存器44送来的数据转换成电压信号并分别送到行偏转线性功率放大器49，推动行偏转极板；送到场偏转线性功率放大器50，推动场偏转极板；送到聚焦电压1线性功率放大器51和聚焦电压2线性功率放大器52，推动聚焦栅极。在电子束扫描下一个点之前，缓存器43接收完扫描点数据，在单片机42的控制下又可以进行下一个扫描点数据的转换了。显象管所需的聚焦电压和阳极电压可由高压直流-直流变换器53产生。本例采用的是双极聚焦，若是使用多极聚焦显象管，则要相应的采用多个数字式逐点聚焦电压处理电路以保证电子束的最佳聚焦效果。

在扫描过程中，由于电场、磁场或温度等外界因素的变化，会引起电子束着屏点偏移荧光粉点，其结果是荧光粉点的发光强度降低。这时安装在屏幕内表面的电子束扫描偏移感应器接收到的电信号就会发生变化(这种电子束扫描偏移感应器可以是安装在荧光屏内表面的光电接收二极管、电子接收电极或其它种类的光电接收、电子束微型感应元件等)，通过着屏点测量反馈调节电路55变成数字信号送给单片机42，单片机42得到电子束着屏点偏移的信息后，通过改变扫描数据，即可判定着屏点的偏移方位和大小，给存储器40输入修正数据即可使电子束的扫描回到最佳位置。电子束扫描偏移感应器可以做成多个感应电极的组合，当电子束投射到感应电极的位置发生偏移时，从各个电极的输出上立即可以反映出电子束扫描偏移的大小和方位，为单片机提供修正扫描偏移的数据。

在每次开机后，可使用类似于上述的电子束着屏点测量、反馈和调整的程序使电子束的扫描处于最佳状态。本电路适合用于静电偏转显象管，因为静电偏转几乎不消耗电流，所以采用电压驱动电路的消耗功率是很小的。

图9是适用于电磁偏转彩色显象管的数字式寻址扫描电路示意图，若要保证采用电磁偏转线圈的显象管电子束扫描稳定，必须要保证流过偏转线圈的电流要稳定。单片机56输出扫描电流的数据，经D/A转换器57输出模拟偏转电压信号送到线性比较放大器58，通过偏转线圈L的电流经过取样电阻R变成电压信号送到线性比较放大器58比较放大后推动线性功率放大器59，线性功率放大器59最后驱动偏转线圈L。线性比较放大器58、线性功率放大器59、取样电阻R和D/A转换器57组成的是可变电流源，它可以保证电子束在行扫描过成中，在点与点的“跳跃”时有比较好的频率响应。

图10是数字寻址式扫描和数字式逐点聚焦数据产生过程示意图。本发明的用于控制数字式寻址扫描电路和数字式逐点聚焦电路的存储器中的数据可用如图10所示方法产生。扫描和聚焦信号的数字化处理是一个自动过程：生产出的显象管65通电后，数字寻址行扫描电路61、数字寻址场扫描电路62和数字逐点聚焦电路63、64在计算机60的控制下，输出行、场扫描和聚焦电压信号，整个屏幕产生白光栅，在荧光屏前设置一个摄象头66，通过调整摄象头位置和镜头的放大率使屏幕的白光栅投射到摄象头里确定的感光区域内。摄象头第一帧的输出经过A/D转换器67存入RAM1随机存储器69中，这就记录下了荧光屏第一帧光栅上每一像素点的发光强度；在扫第二帧光栅时，微处理器对每一扫描点的偏转数据都进行调整，屏幕上每一扫描点都产生偏移，摄象头第二帧的输出经过A/D转换器67和电子开关68存入RAM2随机存储器70中，记录下了荧光屏第二帧光栅上每一像素点的发光强度，RAM1中的数据和RAM2中的数据送到计算机60中进行比较，以决定在下一帧扫描时每一扫描点的偏转数据的修正方向，……经过多次调整后，使电子束扫描到每一个荧光像素点时发光最强，调整过程结束后，将存储器RAM中的内容输出并写入只读存储器(ROM)71中，显象管的数字式寻址扫描的数据就得到了。如果偏转部件制造、荧光粉涂覆、电子枪和其它部件的精度和一致性达到一定高的水平时，上述的调整记录过程可以省略，扫描电路用编好的程序驱动即可。

数字式逐点聚焦的数据也是在同样的过程中产生的：将显象管调整好后，使扫描的电子束在荧光膜每一荧光像素点上都处于最精确着屏的位置和最佳的聚焦状态，然后把电子束扫描到荧光膜每一荧光像素点所需的最佳聚焦电压逐一记录下来，进行数字化处理后写入只读存储器(ROM)71中。同样，如果偏转线圈(或偏转极板)制造、荧光粉涂覆、电子枪和其它部件的精度和一致性达到一定高的水平时，上述的调整记录过程可以省略，聚焦电路用编好的程序驱动即可。

本发明提出的无荫罩彩色显象管的基本结构如图11所示，主要由电子枪72、偏转部件73、荧光膜74、玻壳75和电子束扫描偏移感应器76组成。电子枪72可以采用单枪单束式，因而可以取消会聚校正系统。偏转部件73可以是电磁偏转线圈或静电偏转板。由于取消了荫罩，解决了制造高清晰显象管所遇到的荫罩加工难度高的困难，同时也消除了由于荫罩带来的电子束扫描效率低、荫罩的磁化和荫罩的发热等问题。采用单枪单束的电子枪、取消会聚系统和取消了荫罩可大大简化彩色显象管的结构，并降低生产成本。本发明的无荫罩彩色显象管需采用本发明的数字寻址式扫描电路和数字寻址式逐点聚焦电路以及电子束定点扫描和无回扫的扫描方式，可以保证在不减小屏幕亮度的前提下大大减小电子束电流，并保证电子束扫描的定位精度大大提高，所以实现无荫罩结构的彩色显象管是必然的。用本发明的数字寻址式扫描电路和逐点聚焦电路是把扫描电路、聚焦电路和显象管作为一个整体进行考虑，因而各个部分产生的误差可以减小到最小，电子束的着屏精度可以达到最高。若不采用数字寻址，现有的扫描电路是达不到的。

由于电磁偏转系统具有偏转像差小适用于大角度偏转(可减小显象管的厚度)和偏转灵敏度高(偏转角随阳极电压增加减少比较小)的特点，所以目前多数的显象管都采用电磁偏转系统，但电磁偏转也有需要输入功率大和响应速度慢的缺点。本发明提出的数字寻址式扫描和逐点聚焦电路可以弥补静电偏转的偏转像差大(偏转角度不能大)的缺点，由于数字式寻址扫描偏转电路更适合于电压输出和采用电子束定点扫描方式要求偏转部件响应速度快的特点，以及静电偏转系统具有耗电小、重量轻和频率响应高的特点，所以数字式寻址扫描偏转电路用于静电偏转彩色显象管更会显示出两者的优越性。

由于采用了数字化偏转失真矫正和数字化逐点聚焦电路，可以校正偏转系统产生的比较大的失真，所以本发明的无荫罩结构彩色显象管的屏幕可采用完全平面结构，从而真正实现了平板式荧光屏。

本发明提出一种用多个本发明的数字式寻址扫描彩色显象单元组合制造大屏幕彩色显象管的方法。由于本发明的数字式寻址扫描彩色显象管的屏幕可以做成完全平面结构，所以用多个这样的彩色显象单元组合成一个大的彩色显示屏幕才能成为可能，从表面看是一个完整的平面显示屏，每个彩色显象单元交接处水平联接、无缝隙、无失真。这种多个彩色显象单元组合的彩色显示屏幕的结构如图12和图13所示：屏幕77上的荧光膜78是一次性涂覆上的，是连续没有间隔的。每个显象单元有独立的电子枪、数字式寻址扫描偏转系统、数字化逐点聚焦系统和电子束扫描偏移反馈校正系统，每个电子枪扫描的范围可以是几个～几百平方厘米，所有的显象扫描单元处于同一个阳极高压和真空环境下，每个电子枪的扫描范围是互相连接的。在两个显象单元玻壳侧壁联接部分79与显象管屏幕77上的荧光膜78是有一定距离、不接触的，只有显象单元不与其它显象单元相连的玻壳侧壁80与屏幕支撑连接。每个显象扫描单元都采用数字化寻址扫描、数字式逐点聚焦，边缘的非线性失真可以减小到最低的程度，各个电子枪的扫描和视频信号的分配由单片机统一控制，所以从整个屏幕上看不出是有多个显象单元构成的，而是一个连续完整的屏幕。

图13是用9个彩色显象管组合制造一个超大屏幕彩色显象管的结构示意图。目前制造节距为0.26mm的彩色显象管的现有技术已经非常成熟，制造成本也比较低，将9个15英寸彩色显象管的玻壳按3×3的阵列连接起来，再与涂覆好荧光膜的屏幕连接，就可以制成一个有效显示面的对角线为1米的超大屏幕彩色显象管，为了保证连接处的强度，各个玻壳之间和玻壳与屏幕之间可以采用钢带连接。这样制成的超大屏幕彩色显象管的厚度也仅是15英寸显象管的厚度，一般不超过35cm，成本很低，并且具有极高的清晰度，可以达到3000×2000的分辨率，整幅画面有6百万个像素点且细腻柔和，是目前任何结构的彩色显示器都不能达到的。

由于采用了多个数字化扫描单元，每个单元电子枪的扫描面积减小了，达到同样亮度所需的阳极电流也减小了，这有利于数字式扫描偏转系统更精确地控制电子束的着屏点；另外电子枪到屏幕的距离短了，由于扫描系统的时间和温度漂移产生的电子束着屏误差也比大屏幕单电子枪结构的彩色显象管成倍的减小，从而使得无阴罩结构的彩色显象管的结构更加容易实现。

由于采用多个显象扫描单元，每个独立的电子枪到荧光屏的距离也可以减小了，这样整个荧光屏就可以向薄形化设计和发展，即组成显象管的扫描单元越多，显象管整体就可以做的越薄。而且由于电子枪的扫描范围缩小了，达到同样亮度使用的阳极高压可以相对减小，阳极高压甚至可以做到几千伏以下，这样产生X射线量也减少，因而可以减少对X射线的防护措施，近而可以减轻显象管的重量；另一方面阳极高压减小，对高压的安全保护措施也可以相应的减少。

如果用本发明的静电偏转彩色显象管作为显象单元组合制造超大屏幕彩色显象管，这种超大屏幕彩色显象管的耗电少和重量轻等优点是电磁偏转显象管无法比拟的。

由于采用了数字寻址扫描和逐点聚焦的电子束扫描方式，可以解决静电偏转的偏转角度大时电子束解聚严重的缺点，所以可以将静电偏转显象管的偏转角做的比较大，这样静电偏转的显象管屏幕既大而长度又比较短了，用这种结构示波管做出的示波器的体积比老式的示波器可以大大的缩小。

本发明的用多个显象单元组合制造的大屏幕彩色显象管和用多个普通彩色显象管组合制作电视墙的方法具有本质和效果上完全的不同。多个普通彩色显象管组合制作的电视墙在显象管之间有扫描间隙，而且每个显象管的边缘失真很大，组合出的图象的整体感不好故效果也不理想。

与现有技术相比，本发明具有以下效果：

1.利用现有技术可容易地制造超大屏幕显象管，一般的彩色显象管厂经过简单的工艺改造，可以生产对角线1米以上、厚度不超过35cm超大屏幕薄型彩色显象管。由于使用现有技术和设备，所以生产出的大屏幕彩色显象管成本低、质量好、可靠性高。

2.由于采用了数字式寻址扫描和数字式逐点聚焦系统，可以制造出清晰度高而且整幅屏幕失真极小的显示器。解决了传统彩色显象管制成的监视器清晰度高但失真较大而电视机的失真小但清晰度低的缺点。

3.充分利用静电偏转重量轻和耗电少的优点，制造重量轻失真小偏转角度大的大屏幕彩色显象管。

4.由于采用了数字式寻址扫描，每个扫描点就相当有了一个二维数字坐标，这样可以方便地进行数字接口和对图象进行各种数字化处理并能进行精确的显示。

5.由于采用了数字化扫描系统，大大地提高了扫描的稳定度，因此使用本发明制造的彩色显示器可以用做大屏幕监视器。从而解决了大屏幕监视器制造困难和成本高的难题。

6.由于采用了数字寻址扫描电路和电子束扫描偏移测量及校正系统，所以可以保证彩色显象管在更加恶劣的条件下使用而不会发生偏色，这为彩色显象管提供了更加广泛的应用范围。

7.利用本发明制造的示波管具有显示屏幕大、体积小的优点。

8.利用本发明的数字式逐点扫描和数字式逐点聚焦系统可以对Sinclair式扁平显象管进行改进，从而制造出大屏幕扁平彩色显象管。

Claims (5)

1.一种显象管数字寻址扫描电路，其特征在于：包括存储器和数控功率信号发生器；数控功率信号发生器包括数控行偏转功率信号发生器和数控场偏转功率信号发生器；数控行偏转功率信号发生器和数控场偏转功率信号发生器的输入端分别联接存储器；数控行偏转功率信号发生器和数控场偏转功率信号发生器的输出端分别接显象管的行、场偏转部件；存储器中存有电子束扫描到显象管荧光膜表面上任意一个荧光粉点时所需偏转信号的数据。

2.根据权利要求1所述的数字寻址扫描电路，其特征在于，所述的行偏转数控功率信号发生器和场偏转数控功率信号发生器分别包括D/A转换器及线性功率放大器；所述行、场偏转部件分别为行、场偏转极板。

3.根据权利要求2所述的数字寻址扫描电路，其特征在于，所述的行偏转功率信号发生器还包括线性比较放大器；所述行偏转部件为行偏转线圈。

4.一种适用于权利要求1-3扫描电路的彩色显象管，其特征在于，包括至少一个显象单元，每一个显象单元包括电子枪、偏转部件、荧光膜、电子束扫描偏移感应器和玻壳；所有的显象单元处于同一个真空环境；每个显象单元的荧光膜是连成一体的；显象管屏幕表面的荧光膜与玻壳后部没有支撑连接。

5.根据权利要求4所述的彩色显象管，其特征在于，包括9个显象单元组成一个超大屏幕的彩色显象管。

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