專利名稱：陰極射線管熒光粉保護(hù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陰極射線管顯象裝置，具體涉及防止顯像熒光粉損傷。
背景技術(shù)：
陰極射線管顯示中在諸如掃描缺失或者偏轉(zhuǎn)電源終結(jié)或故障的場(chǎng)合下，往往使用電路結(jié)構(gòu)來保護(hù)顯像熒光粉免受損傷或是呈現(xiàn)虛假影像。通常，用這類保護(hù)電路檢知或預(yù)測(cè)上述事件的發(fā)生，當(dāng)檢測(cè)后，起作用的電路例如可對(duì)顯像管柵極施加一個(gè)偏壓，足以消隱或截止顯像管內(nèi)的電子束。在三色顯像管中，通常使用一片金屬蔭罩板來確保各別的彩色熒光粉只受到相應(yīng)電子槍發(fā)出的電子束的轟擊。結(jié)果，該蔭罩板對(duì)投射向熒光粉顯示面的電子束電流將截獲其極大部分。因此，可以使不偏轉(zhuǎn)電子束造成的熒光粉損傷或者發(fā)射疲勞的可能性大為減小。然而，為了消除虛假的關(guān)機(jī)影像，使用此類顯像管的顯示器又常應(yīng)用電路來偏置或截?cái)郈RT柵極使其達(dá)到消隱或截止電位，以防止顯示出這類不希望的關(guān)機(jī)偽痕。
人們知道，在某些陰極射線管裝置中往往使用與偏轉(zhuǎn)發(fā)生器在電氣上分離的陰極射線管電源以便能選擇性地工作于多個(gè)掃描頻率上。顯然，這樣的顯示器中需要熒光粉保護(hù)電路，因?yàn)閷?duì)顯像管的供電并不是由偏轉(zhuǎn)波形激勵(lì)、供能或是從中得出的，由此，熒光粉損傷會(huì)是在持續(xù)性CRT供電下由偏轉(zhuǎn)故障引起的。
在陰極射線管式投影顯示裝置中，熒光粉保護(hù)電路最為嚴(yán)格，因?yàn)槊總€(gè)顯像管只有單色的熒光粉，故而沒有三色顯示器中的內(nèi)部金屬蔭罩板。此外，投影管尺寸小，與3 2英寸三色顯像管相比較，例如直徑僅7英寸，這使得它比之直視式顯像管其圖像功率與管子尺寸之比顯著地較大。因此，投影管中的束電流密度導(dǎo)致熒光粉要耗散明顯地更大的功率。于是，沒有保護(hù)電路時(shí)，任何的開機(jī)或關(guān)機(jī)瞬間或通斷圖像時(shí)電子束將射向管面正中央，造成熒光粉損傷。熒光粉受到局部轟擊而疲勞時(shí)將永久性地減小光輸出，由此殘留一種圖像斑點(diǎn)。如果瞬變情況嚴(yán)重，熒光粉會(huì)被燒毀，從而導(dǎo)致該處的熒光粉不能再發(fā)光。
發(fā)明概述在一種有利的電路結(jié)構(gòu)中，陰極射線管視頻顯示裝置中包含一個(gè)陰極射線管，能顯示耦合到它上面的視頻信號(hào)。一個(gè)陰極射線管電子束消隱電路連接至顯像管上，它對(duì)消隱觸發(fā)信號(hào)起響應(yīng)而消隱掉顯像管內(nèi)的電子束。有一個(gè)消隱控制器連接至所述顯像管電子束消隱電路上，產(chǎn)生出消隱觸發(fā)信號(hào)用以控制電子束消隱，其中，根據(jù)熱啟動(dòng)和冷啟動(dòng)之一種狀態(tài)，對(duì)電子束的消隱有不同的時(shí)間長(zhǎng)度。
再一個(gè)有利的電路結(jié)構(gòu)中，陰極射線管視頻顯示裝置中包含一個(gè)陰極射線管，能顯示耦合到它上面的視頻信號(hào)。一個(gè)陰極射線管電子束消隱電路連接至陰極射線管上，它對(duì)消隱觸發(fā)信號(hào)起響應(yīng)而消隱掉顯像管內(nèi)的電子束。有一個(gè)消隱控制器連接至所述顯像管電子束消隱電路上，產(chǎn)生出消隱觸發(fā)信號(hào)用以控制電子束消隱，其中，根據(jù)開機(jī)和關(guān)機(jī)之一種狀態(tài)，對(duì)電子束的消隱有不同的時(shí)間長(zhǎng)度。
附圖簡(jiǎn)要說明

圖1示明一種帶有掃描和功率損耗檢測(cè)的熒光粉保護(hù)電路結(jié)構(gòu)。
圖2示明本發(fā)明的熒光粉保護(hù)電路結(jié)構(gòu)。
圖3示出由圖2上本發(fā)明的熒光粉保護(hù)電路結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的觸發(fā)波形。
圖4示明一個(gè)示例的CRT柵極偏壓電路結(jié)構(gòu)。
詳細(xì)說明人們知道，保護(hù)電路是對(duì)掃描波形或電源的損耗進(jìn)行檢測(cè)，這樣一種示例的三色顯像管電路結(jié)構(gòu)示明于圖1。然而，圖1的電路結(jié)構(gòu)同等地可應(yīng)用于這樣的CRT保護(hù)電路結(jié)構(gòu)，其中連接于每個(gè)顯像管控制柵極上的各柵極截?cái)嚯娐肪蓡蝹€(gè)電源和掃描故障電路結(jié)構(gòu)予以驅(qū)動(dòng)。
圖1中，對(duì)場(chǎng)掃描信號(hào)提供一個(gè)自動(dòng)顯像管偏置(AKB)電路，作為場(chǎng)掃描缺失檢測(cè)電路的一部分。當(dāng)場(chǎng)掃描缺失時(shí)，使顯像管偏壓慢慢改變以減小電子束電流，直至電子束截止。然而，這種方法響應(yīng)時(shí)間慢，不能防止顯像管的損壞。圖1中，由晶體管Q3和二極管D1給出12V電源感知信息。晶體管Q3發(fā)射極上二極管D1和電容C3的組合其作用是當(dāng)12V電源缺失時(shí)，例如關(guān)機(jī)或電源故障時(shí)，可防止12V電源快速地跌落。關(guān)機(jī)后，晶體管Q3基極上所施加的12V電壓通過電阻R1下降而趨向地電位，使得晶體管Q3導(dǎo)通，由此啟動(dòng)?xùn)艠O截?cái)嚯娐?，該示例的電路結(jié)構(gòu)如圖4所示那樣。
雖然，圖1中示明的電路對(duì)場(chǎng)掃描故障和12V電源缺失均可以檢測(cè)，但它不能夠?qū)﹂_機(jī)瞬間的損傷提供保護(hù)。此外，當(dāng)掃描發(fā)生故障時(shí)由于AKB電路表現(xiàn)出長(zhǎng)的響應(yīng)時(shí)間，所以在CRT未消隱之前該AKB電路結(jié)構(gòu)會(huì)使衰減(Collapsing)的掃描顯示出來。
在顯示器的通電和斷電時(shí)刻，在電子束消隱要求上有著重大的差別。下列工作狀態(tài)下，都要求陰極射線管熒光粉保護(hù)斷電對(duì)用戶控制的關(guān)機(jī)起響應(yīng)，消隱電子束，偏轉(zhuǎn)電源故障時(shí)消隱電子束，在偏轉(zhuǎn)發(fā)生故障時(shí)消隱電子束；通電冷開機(jī)時(shí)的消隱電子束，熱開機(jī)時(shí)的消隱電子束。
關(guān)機(jī)時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩種可見的偽痕，也就是有短時(shí)間的、但可能是高亮度的閃亮或掃描紊亂，隨后是代表最終圖像的光亮慢慢衰減。顯然，要求關(guān)機(jī)時(shí)電子束消隱能快速動(dòng)作，以防止可見的閃亮，此外，消隱須保持一段足夠時(shí)間以抑制任何的圖像余輝。
顯示器通電時(shí)也會(huì)呈現(xiàn)可見的偽痕，但它的時(shí)長(zhǎng)和強(qiáng)度取決于上次關(guān)機(jī)時(shí)顯示器的工作狀況以及離上次關(guān)機(jī)的間隔時(shí)間。例如，斷電-通電循環(huán)時(shí)間短于幾分種時(shí)可稱為熱啟動(dòng)，因?yàn)檫@時(shí)顯像管燈絲沒有完全冷卻而能夠快速地發(fā)射電子，它不像顯像管燈絲已靜止一小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間的情況。于是，可以知道，需要有快速的開機(jī)檢測(cè)，尤其是對(duì)于熱啟動(dòng)狀況。此外，為了免得用戶焦躁，必須避免電子束消隱期不必要地長(zhǎng)，要防止圖像呈現(xiàn)上任何額外的延時(shí)。然而，對(duì)于所謂冷啟動(dòng)的冷態(tài)顯像管燈絲，相對(duì)于熱啟動(dòng)狀態(tài)來說，開機(jī)的顯示偽痕常常被推遲，因此，要求稍微長(zhǎng)些的電子束消隱期。
對(duì)于通電和斷電要區(qū)辨出不同的電子束消隱要求，也即開機(jī)時(shí)快速消隱和不消隱而關(guān)機(jī)時(shí)快速又持續(xù)地消隱，這形成了圖2的有利電路結(jié)構(gòu)。開機(jī)時(shí)，必須由電子束消隱阻止任何的開機(jī)偽痕顯示，但是，在陰極射線管陰極上得到視頻信號(hào)之前必須結(jié)束消隱。對(duì)于任何的斷電情況，必須立即啟動(dòng)電子束消隱，并維持消隱狀態(tài)一段時(shí)間，它比之開機(jī)時(shí)所需的消隱時(shí)間要長(zhǎng)得多。換言之，開機(jī)時(shí)電子束先即刻消隱然后又不消隱，避免延長(zhǎng)屏幕圖像的任何丟失，而斷電時(shí)電子束應(yīng)立即被消隱并持續(xù)下去，以抑制屏幕上任何的圖像可見性。
為了防止顯示器開機(jī)閃爍，應(yīng)用圖2中的有利電路結(jié)構(gòu)200來激勵(lì)柵極截?cái)嗷驏艠O偏壓電路，它使CRT電子束(e)消隱。雖然，在圖2的電路結(jié)構(gòu)中示例成三色顯像管，但本發(fā)明的檢測(cè)電路200同等地可應(yīng)用于CRT投影電路結(jié)構(gòu)，那里連接于每個(gè)顯像管控制柵極上的各柵極截?cái)嚯娐肥怯蓡蝹€(gè)電源和掃描故障電路結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的。檢測(cè)電路200的電路結(jié)構(gòu)還能夠檢知場(chǎng)偏轉(zhuǎn)故障和關(guān)機(jī)事件(諸如發(fā)生停電和用戶關(guān)機(jī))。此外，與圖1的電路結(jié)構(gòu)相比較，能夠快速檢知場(chǎng)掃描故障。
在圖2的本發(fā)明的電路200中，在場(chǎng)消隱期間發(fā)生的5V的場(chǎng)頻脈沖Vp饋送至場(chǎng)掃描缺失和12V電源傳感電路上。場(chǎng)脈沖由晶體管Q1予以放大，并且場(chǎng)脈沖的出現(xiàn)使得晶體管Q2持續(xù)地飽和。晶體管Q2的集電極通過電阻R5連接至晶體管Q3的基極上，當(dāng)晶體管Q2飽和時(shí)使晶體管Q3截止。場(chǎng)脈沖失去時(shí)晶體管Q2迅速截止，使晶體管Q2的集電極電壓也即電容C2與電阻R4并聯(lián)連接點(diǎn)上的電壓開始向地電位降落。下降的電壓饋送至晶體管Q3的基極上，使Q3導(dǎo)通而在晶體管Q3的集電極上產(chǎn)生信號(hào)Gk。該柵極截?cái)嘤|發(fā)信號(hào)Gk由示例的圖3中的脈沖B和D表明，并饋送出去激勵(lì)圖4中示例的柵極截?cái)嚯娐贰Ｓ捎陔娙軨2和電阻R4構(gòu)成的時(shí)間常數(shù)大，所以示例的圖3中脈沖B和D具有的長(zhǎng)衰減時(shí)間是很大的。
如果框200的12V電源失去，則晶體管Q1、Q2和二極管D1截止，電容C2上的電壓將通過電阻R4放電至地電位。電容C2上的電壓通過電阻R5加到晶體管Q3的基極上，當(dāng)該電壓下降到大約10.4V時(shí)將使晶體管Q3導(dǎo)通，在集電極上產(chǎn)生信號(hào)Gk，去激勵(lì)柵極截?cái)嚯娐贰ｋS著12V電源的失去，二極管D1使電容C3從電源上斷開，由電容C3對(duì)晶體管Q3的發(fā)射極供電而維持Q3導(dǎo)通。
顯示器通電由圖3中示例的Gk脈沖波形A表明。電容C2連接于晶體管Q2的集電極與地之間，在顯示器斷電之后通過電阻R4放電。然而，當(dāng)通電時(shí)，電容C2通過電阻R5和晶體管Q3基極慢慢充電，充向連接于二極管D1陽極上的12V電源值。該充電電流在時(shí)間期t1內(nèi)維持晶體管Q3導(dǎo)通，而t1期間柵極截?cái)嚯娐繁患?lì)。該t1的寬度，或者不如說Gk脈沖A的結(jié)束，決定于晶體管Q2的導(dǎo)通狀況，該導(dǎo)通是在建立的場(chǎng)脈沖輸入給晶體管Q1基極之后，它使得晶體管Q2達(dá)到飽和狀態(tài)。隨著晶體管Q2飽和，電容C2經(jīng)由晶體管Q2的集電極迅速充電至1 2V電源減去飽和壓降Vcesat的值上。當(dāng)電容C2上的電壓上升到一個(gè)值，比之12V電源低兩個(gè)標(biāo)稱的PN結(jié)電壓時(shí)(大約上升至10.6V)，此時(shí)柵極截?cái)嘤|發(fā)晶體管Q3截止，由柵極截?cái)嚯娐方Y(jié)束電子束的截止。
如前面所述，開機(jī)柵極截?cái)嗝}沖A由場(chǎng)脈沖Vp的出現(xiàn)予以終結(jié)，場(chǎng)脈沖Vp使晶體管Q2飽和、電容C2放電和脈沖A結(jié)束。前面已經(jīng)討論了促發(fā)柵極消隱中希望達(dá)到不同時(shí)長(zhǎng)的問題，簡(jiǎn)單地說，由圖2中示明的本發(fā)明的電路可以充分地保護(hù)三色顯像管的熱啟動(dòng)。然而，對(duì)于三色顯像管的冷啟動(dòng)情況，本發(fā)明的電路200雖可提供熒光粉灼傷保護(hù)，但在CRT和電源穩(wěn)定時(shí)它不能夠完全地防止顯示虛假圖像。為了對(duì)消隱促發(fā)提供不同的可控時(shí)長(zhǎng)，在向晶體管Q2供給12V電源的虛線框處加入了框250中示明的有利的延時(shí)單元。當(dāng)開始冷啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)，電容C4是放電的，從而保持晶體管Q4截止，阻止住向晶體管Q2供給電流。正電源12V通過電阻R7使電容C4充電，充到某一點(diǎn)時(shí)電容C4上的電壓足以導(dǎo)致晶體管Q4導(dǎo)通，便向晶體管Q2供給電流，然后如前面所述地工作下去。電容C4繼續(xù)得到+12V電源的充電而使得晶體管Q4飽和，于是對(duì)供給晶體管Q2的電流呈現(xiàn)為一個(gè)低阻抗。因此，電容C4和電阻R7的數(shù)值選擇能有效地決定開機(jī)脈沖A的寬度。二極管D2對(duì)電容C4提供放電通路，它可以確保促發(fā)消隱的脈沖A在熱啟動(dòng)和冷啟動(dòng)下有相同的寬度。
在三色顯像管的熱啟動(dòng)狀態(tài)下，依靠去掉或省略二極管D2能有利地縮短消隱脈沖A的寬度，因?yàn)槿菰S有殘余電荷保留在電容C4上，可以使串聯(lián)接入的晶體管Q4早些導(dǎo)通。因此，對(duì)于溫?zé)岬娜@像管，可使開機(jī)消隱時(shí)間與顯像管冷卻時(shí)間成比例地縮短。然而，對(duì)于投影陰極射線管，二極管D2的存在能確保無論是熱啟動(dòng)狀態(tài)或冷啟動(dòng)狀態(tài)，電容C4都可以完全放電。
為了對(duì)顯像管上發(fā)生的電弧提供保護(hù)，在晶體管Q2的集電極與發(fā)射極之間連接電容C1。于是，借助于當(dāng)電源處于其工作值上時(shí)使得晶體管Q3的基極保持低電位，達(dá)到了顯示器通電時(shí)的顯像管消隱。在圖2上本發(fā)明的開機(jī)/關(guān)機(jī)觸發(fā)脈沖發(fā)生器200中，柵極截?cái)嚯娐繁挥|發(fā)而使得電子束截止不同的時(shí)間長(zhǎng)度，具體取決于是顯示器通電時(shí)的電子束消隱還是各式斷電或故障事件(諸如發(fā)生停電或掃描故障)時(shí)的電子束消隱。
圖3示明晶體管Q3集電極上產(chǎn)生的示例性觸發(fā)電壓Gk，以及在顯示器的示例性通斷循環(huán)期間對(duì)柵極截?cái)嚯娐返氖┘佑|發(fā)?？梢钥吹?，與寬度大約為5秒或更長(zhǎng)的脈沖B或D相比較，觸發(fā)脈沖A的寬度要窄得多。脈沖C表示的情況是顯示器在斷電后的短時(shí)間內(nèi)重新啟動(dòng)，它示明脈沖C的寬度實(shí)質(zhì)上類似于脈沖A。
一個(gè)示例性的柵極截?cái)嗷蚣礀艠O偏壓控制示出于圖4。正常工作期間，示例的柵極偏壓電路結(jié)構(gòu)中的晶體管61被控制信號(hào)Gk偏置到截止?fàn)顟B(tài)。在此情況下，電容65由經(jīng)過電阻63的電流充電，充電到的電位等于電源電壓Vs減去分壓器輸出端(節(jié)點(diǎn)70)上的電位。分壓器中電阻71和72的數(shù)值選擇成在電路節(jié)點(diǎn)70上給出一個(gè)特定的輸出電壓Vo，該分壓器輸出電壓的選擇對(duì)顯示圖像的峰值亮度有重大影響。
由Gk觸發(fā)時(shí)，晶體管61導(dǎo)通，使電容65連接集電極的一側(cè)箝位于地電位。然而，正常工作期間，電容65充電到的電位將等于電源電壓Vs(例如是200V)減去分壓器輸出電壓(25V)。因此，當(dāng)控制信號(hào)Gk起作用而使電容65連接集電極的一側(cè)箝位于地電位時(shí)，電容65的另一側(cè)將趨向大約-175V的電位。該電位加到CRT柵極G上，給出負(fù)的柵極截止電壓，從而避免顯像管熒光粉出現(xiàn)斑點(diǎn)灼傷。在此狀態(tài)下，分壓器中的二極管73被反向偏置，電阻72和穩(wěn)壓二極管75兩者與電容65隔離開，從而只是電阻71對(duì)電容65提供放電通路。
權(quán)利要求
1.一種陰極射線管視頻顯示器，特征在于一個(gè)陰極射線管，用于顯示耦合至其上的視頻信號(hào)(Vin)；陰極射線管電子束消隱電路(201)，連接于所述陰極射線管上，對(duì)消隱觸發(fā)信號(hào)(Gk)起響應(yīng)而消隱掉在所述陰極射線管內(nèi)的電子束(e)；以及消隱控制器(200)，連接于所述陰極射線管電子束消隱電路(201)上，產(chǎn)生出所述消隱觸發(fā)信號(hào)(Gk)用以控制電子束消隱，其中，根據(jù)熱啟動(dòng)和冷啟動(dòng)狀態(tài)之一而使所述電子束(e)的消隱有不同的時(shí)間長(zhǎng)度。
2.一種陰極射線管視頻顯示器，特征在于一個(gè)陰極射線管，用于顯示耦合至其上的視頻信號(hào)(Vin)陰極射線管電子束消隱電路(201)，連接于所述陰極射線管上，對(duì)消隱觸發(fā)信號(hào)(Gk)起響應(yīng)而消隱掉所述顯像管(CRT)內(nèi)的電子束(e)；以及消隱控制器，連接于所述陰極射線管電子束消隱電路(201)上，產(chǎn)生出所述消隱觸發(fā)信號(hào)(Gk)用以控制電子束消隱，其中，根據(jù)開機(jī)和關(guān)機(jī)狀態(tài)之一而使所述電子束(e)的消隱有不同的時(shí)間長(zhǎng)度。
3.權(quán)利要求2的陰極射線管視頻顯示器，特征在于，開機(jī)時(shí)，所述電子束(e)被消隱一段預(yù)定的時(shí)長(zhǎng)，而關(guān)機(jī)時(shí)，所述電子束(e)被消隱一段時(shí)長(zhǎng)，它大于所述預(yù)定的時(shí)長(zhǎng)。
4.權(quán)利要求3的陰極射線管視頻顯示器，特征在于，在比所述預(yù)定時(shí)長(zhǎng)大的所述時(shí)長(zhǎng)內(nèi)使所述顯示器通電時(shí)，所述電子束(e)不被消隱。
5.權(quán)利要求1的陰極射線管視頻顯示器，特征在于，根據(jù)開機(jī)和關(guān)機(jī)狀態(tài)之一，所述電子束(e)被消隱不同的時(shí)間長(zhǎng)度。
6.權(quán)利要求1的陰極射線管視頻顯示器，特征在于，所述陰極射線管組成投影顯示器的一部分，所述電子束(e)總是按照所述冷啟動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行消隱。
全文摘要
一種陰極射線管視頻顯示器，包含一個(gè)陰極射線管(CRT)，用于顯示耦合至它上面的視頻信號(hào)(V
文檔編號(hào)H04N3/24GK1407589SQ0214148
公開日2003年4月2日 申請(qǐng)日期2002年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月31日
發(fā)明者J·O·阿倫德 申請(qǐng)人:湯姆森許可公司