專利名稱：矩陣電子槍超大屏幕顯像管或顯示管及掃描控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大屏幕顯像管和顯示管及掃描控制方法，尤其是一種采用矩陣式排列的電子槍群與大型整體熒光屏組成的超大屏幕、超平面直角、超高分辨率的彩色顯像管和顯示管及掃描控制方法。
彩色顯像管和彩色顯示管是電視機(jī)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)用戶的窗口。它是系統(tǒng)整體性能的體現(xiàn)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，加大屏幕尺寸、提高分辨率是這一領(lǐng)域?qū)＜覀儾恍傅淖非?。為了這一目的，近年來(lái)出現(xiàn)了很多新的顯示技術(shù)，但它們除了在尺寸上能超過(guò)彩色顯像管和顯示管外，在清晰度、亮度、對(duì)比度、色彩鮮艷度和制造成本等諸方面都不如彩色顯像管和顯示管。但傳統(tǒng)的單槍顯像管和顯示管當(dāng)要求加大屏幕尺寸提高分辨率時(shí)出現(xiàn)很多問(wèn)題。電子槍放大率過(guò)大，使得縮小電子束斑直徑，保持在整個(gè)屏幕范圍內(nèi)的一致性，并高精度地定位束斑的著屏點(diǎn)變得非常困難；同時(shí)還給視放、偏轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)帶來(lái)一系列苛刻地要求。特別是在超大屏幕的要求下，電真空的玻殼難以承受空氣的巨大壓力。近年來(lái)在使彩色顯像管和顯示管走向超大屏幕、超高分辨率的研發(fā)過(guò)程中，已有技術(shù)采用多個(gè)獨(dú)立掃描的電子槍矩陣式排列，對(duì)一個(gè)整體屏幕分布式掃描來(lái)構(gòu)成一個(gè)沒(méi)有過(guò)渡痕跡的大屏幕畫(huà)面，這里由于每個(gè)電子槍掃描范圍不大，解決了單槍大屏幕帶來(lái)的一系列問(wèn)題，但又提出了兩個(gè)新問(wèn)題一是作為分布掃描的子屏，相互之間的銜接問(wèn)題；我們稱之為“子屏銜接”，“子屏銜接”又可分為“幾何銜接”和“亮度銜接”兩個(gè)問(wèn)題。“幾何銜接”是指畫(huà)面上的各個(gè)方向的線條在子屏之間的對(duì)準(zhǔn)，即子屏之間電子束斑著屏點(diǎn)的協(xié)調(diào)控制。若子屏之間的各個(gè)方向線條對(duì)準(zhǔn)而亮度過(guò)渡不均勻，也會(huì)產(chǎn)生令人不能接受的過(guò)渡痕跡?！傲炼茹暯印闭侵缸悠林g的電子束斑強(qiáng)度的協(xié)調(diào)控制。二是如何抵抗空氣壓力引起的真空玻殼的變形和破壞，在解決這一問(wèn)題時(shí)又不能以犧牲畫(huà)面質(zhì)量為代價(jià)。已經(jīng)公開(kāi)的許多專利都對(duì)解決上述的問(wèn)題提出了一些方法。解決“子屏銜接”問(wèn)題的代表作是德國(guó)湯姆森-勃朗特有限公司的公開(kāi)號(hào)為CN1091858SA的發(fā)明專利，它揭示了一種分布式掃描的多槍顯像管，它使用了無(wú)蔭罩的帶有專利特點(diǎn)的電子束指引控制方法，如果他能實(shí)現(xiàn)這一方法，那么我們有理由相信他解決了子屏之間電子束斑著屏點(diǎn)的協(xié)調(diào)控制即“幾何銜接”問(wèn)題。然而在專利說(shuō)明書(shū)中對(duì)這一方法的實(shí)現(xiàn)步驟并未作出實(shí)質(zhì)性安排，從技術(shù)發(fā)展的歷史看來(lái)世界上很多公司都提出過(guò)不同形式的電子束指引無(wú)蔭罩彩色顯示方法，并作了大量的實(shí)驗(yàn)，至今未見(jiàn)相應(yīng)產(chǎn)品上市，其原因是實(shí)現(xiàn)電子束指引無(wú)蔭罩彩色顯示方法的復(fù)雜性導(dǎo)致的成本上升，使其無(wú)法與蔭罩彩色顯像管相競(jìng)爭(zhēng)。該專利案中對(duì)矩陣排列的電子槍相鄰列之間使用了光隔離壁進(jìn)行隔離，光隔離壁的起點(diǎn)和終點(diǎn)都予留了一間隙，束指引的光傳感器通過(guò)這個(gè)間隙檢測(cè)相鄰列的亮度信號(hào)。與本列的亮度相比較后作出相應(yīng)的調(diào)整，從而達(dá)到“亮度銜接”。這里存在兩個(gè)問(wèn)題1、亮度分布的不均勻性特別是在運(yùn)行中隨機(jī)因素很多，以從光隔離壁的起點(diǎn)和終點(diǎn)的間隙檢測(cè)到的局部亮度來(lái)代替或推算相鄰列的整個(gè)亮度并進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整是不可能的。2、因?yàn)橐粋€(gè)多槍系統(tǒng)具有若干列，一列的調(diào)整動(dòng)作必然引起相鄰列的調(diào)整，這一系列的調(diào)整中的再調(diào)整是否可以使系統(tǒng)穩(wěn)定的工作，該說(shuō)明書(shū)中并未給出令人信服的闡述。至于如何抵抗空氣壓力引起的真空玻殼的變形和破壞，該專利說(shuō)明書(shū)及其權(quán)利要求中未與考慮。
對(duì)解決如何抵抗空氣壓力引起的真空玻殼的變形和破壞的代表作是日本東芝株式會(huì)社的CN1076309A發(fā)明專利，它評(píng)價(jià)了在它之前的已有技術(shù)美國(guó)專利第4,714,856號(hào)、日本公開(kāi)未審專利(PUJPA)第64-10553和國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/US87/02869在解決如何抵抗空氣壓力引起的真空玻殼的變形和破壞所采取的技術(shù)措施的可行性，并提出了它們存在的問(wèn)題。為解決這些問(wèn)題，該專利揭示了一種在顯像管內(nèi)部帶有兩種支撐裝置的多槍顯像管，其中一種支撐裝置支撐了一個(gè)大面積的平板蔭罩，多點(diǎn)的支撐使之既能減小蔭罩張緊力又不致阻擋電子束掃描而在熒光屏上產(chǎn)生陰影；另一支撐裝置是由多個(gè)支撐柱構(gòu)成的，它們支撐在涂有熒光粉的前玻屏和后板之間，在接觸前玻屏的支撐柱的一端被加工成楔形，扁楔尖落在熒光粉之間隔離帶的黑底上，這群支撐柱既抵抗了空氣壓力造成的殼體變形，又沒(méi)有阻擋電子束掃描，同時(shí)兩個(gè)支撐裝置保證了蔭罩與前玻屏之間距離的精度。下面我們來(lái)分析該專利所述技術(shù)方案的可行性。為敘述方便在這里引用了該專利實(shí)施例的示意圖并示于

圖1。分析中使用的部件號(hào)與該專利說(shuō)明書(shū)中一致。首先，我們來(lái)分析“承受因大氣壓力引起的真空外殼14的面板10和后板12上的負(fù)荷”的支撐部件23?！八且粋€(gè)鎳合金的柱棒，末端部形成楔形(V形)，并有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)平面的接觸面23a”，“23a的長(zhǎng)度L約為15mm”，“23a的寬度必須為0.01mm或更小”，“本發(fā)明人用實(shí)際的真空外殼進(jìn)行了各種計(jì)算機(jī)模擬和實(shí)驗(yàn)。他們發(fā)現(xiàn)，具有預(yù)定的對(duì)因大氣壓力負(fù)荷引起的大氣壓力阻力的真空外殼的平面板10的變形量在與支撐部件23接觸的部分接近于零，在相鄰支撐部件之間的中間部分的變形量最大(約0.5mm)”。從該專利說(shuō)明書(shū)如上的陳述中可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，即支撐部件23支撐平面板10，在抽真空時(shí)由于大氣壓力平面板10變形了，且中部與支撐部的變形量不一致，那么就要導(dǎo)致支撐部件23的頂部23a和平面板10與其接觸的部分的應(yīng)力分布發(fā)生了變化。那么這種變化對(duì)平面板10的損壞和使用的安全性有什么影響，該專利說(shuō)明書(shū)中并未作出陳述。如前所述，該專利發(fā)明人的意圖是使用支撐部件23頂部23a的“細(xì)長(zhǎng)平面”作接觸面。但實(shí)際上從彈性材料力學(xué)的角度看，平面板10可看作為均勻薄板，在沿著23a長(zhǎng)方形的端面的長(zhǎng)邊方向被支撐部件23支撐并被彎曲變形時(shí)，作為均勻薄板的平面板10產(chǎn)生的撓度，如圖2所示。這一變化使支撐部件23的支點(diǎn)發(fā)生了變化，不是23a的整個(gè)端面支撐平面板10，而是沿23a的長(zhǎng)方向的兩個(gè)端點(diǎn)形成了兩個(gè)變形后的新支點(diǎn)。支撐面積陡然減小，壓應(yīng)力集中在23a的兩個(gè)端點(diǎn)和它們接觸的平面板10的對(duì)應(yīng)部位，由于鎳合金的硬度不如玻璃，因此23a可能變形，一方面它破壞了定位精度，另一方面它也不能根本緩解壓應(yīng)力過(guò)于集中的情況。這樣，在子區(qū)域加大，或運(yùn)輸，或作例行的沖擊和震動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，損壞的可能性會(huì)增加。該發(fā)明人的這個(gè)實(shí)驗(yàn)是在一個(gè)特定的實(shí)施例下進(jìn)行的。它的每一個(gè)子區(qū)域僅有8cm×8cm，每個(gè)支撐部件的負(fù)荷只有64kg，上述的問(wèn)題沒(méi)有充分地暴露，再有該實(shí)施例的屏幕面積只有40cm×32cm，而目前單槍平面直角顯像管從面積和分辨率已超過(guò)該實(shí)施例。這一技術(shù)路線的方向是為了解決超大屏幕，目標(biāo)在(40英寸)以上，當(dāng)子區(qū)域?yàn)?5.6cm×25.6cm時(shí)，子區(qū)域的大氣壓力為655.36kg，若仍采用該專利的方案使用支撐部件23，壓應(yīng)力集中點(diǎn)的壓應(yīng)力強(qiáng)度可能接近或超過(guò)玻璃材料的最高允許值200kg/mm2。該專利說(shuō)明書(shū)稱由于支撐部件23保證了平面板10與后板12之間的距離，支撐部件19保證了蔭罩板20與后板12的距離，從而可以高精度地保證蔭罩板20與熒光屏17的距離q，并使用Δq＝D×(L-q)/(H/2+D)計(jì)算了Δq的公差范圍是0.06mm，但在受壓變形時(shí)假設(shè)蔭罩20沒(méi)有變形，而平面板10的最大變形已達(dá)到0.5mm，更何況蔭罩支撐部件19布置在平面板支撐部件23之間，因此蔭罩20也會(huì)稍向熒光屏17接近，所以蔭罩20對(duì)熒光屏17的局部位移遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0.06mm，這個(gè)前后敘述是矛盾的。對(duì)于矩陣多槍顯像管和顯示管的另兩個(gè)問(wèn)題，即“幾何銜接”該專利說(shuō)明書(shū)沒(méi)有論述，只談到利用蔭罩20的可使電子束通過(guò)的有效區(qū)限制光柵區(qū)的大小在熒光屏17上形成單一連續(xù)大光柵，光柵連續(xù)并不等于實(shí)現(xiàn)了“幾何銜接”，電子束的行偏轉(zhuǎn)角縮小時(shí)光柵斷裂可以觀察得到，但電子束行偏轉(zhuǎn)角增大時(shí)，由于該專利的蔭罩的有效區(qū)外不能使電子束通過(guò)，光柵依舊連續(xù)，熒光屏17上看不出來(lái)，實(shí)際上“幾何銜接”已被破壞。如前所述“幾何銜接”是要完成子屏間的電子束斑著屏點(diǎn)的協(xié)調(diào)控制。特別是該發(fā)明專利中子屏光柵的銜接是依靠在蔭罩板上開(kāi)設(shè)恰好的蔭罩板網(wǎng)區(qū)，相鄰電子槍通過(guò)相鄰蔭罩網(wǎng)區(qū)的相鄰邊緣的電子束斑著屏點(diǎn)恰好在屏幕上鄰接，并稱可以使圖像長(zhǎng)期穩(wěn)定顯示。這一結(jié)論導(dǎo)致了電子槍群、偏轉(zhuǎn)線圈與蔭罩板有效區(qū)之間聯(lián)帶的高精度關(guān)系。因?yàn)榇善吠瓿珊蟛拍茏鞴鈻艗呙柙囼?yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)其中有一處因三者的安裝關(guān)系沒(méi)有協(xié)調(diào)好，造成哪怕是小小的光柵斷裂，也是不可免救的，因?yàn)楹罄m(xù)的調(diào)整即使移動(dòng)了該子光柵的中心，偏轉(zhuǎn)過(guò)去的電子束也會(huì)被蔭罩板的無(wú)效區(qū)擋住，斷裂的光柵仍然得不到恢復(fù)。該發(fā)明專利中矩形平面玻璃后板12上有矩陣排列的矩形開(kāi)口15，抽空時(shí)，后板12的變形應(yīng)力會(huì)非常集中在矩形開(kāi)口15的四個(gè)角上，由于應(yīng)力過(guò)于集中，所以破損的可能性加大。對(duì)于“亮度銜接”該專利說(shuō)明書(shū)未曾論及。
鑒于已有技術(shù)中對(duì)矩陣電子槍，平面屏幕顯像管方案所存在的問(wèn)題。本發(fā)明的目的是著眼于有效地解決矩陣電子槍顯像管和顯示管區(qū)別于傳統(tǒng)顯像管的兩個(gè)問(wèn)題。即超大屏幕、超平面直角玻殼抗壓和子屏銜接，解決已有技術(shù)的缺陷，提供一種可進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的超大屏幕、超平面直角、超高分辨率的高性能彩色顯像管和顯示管。為實(shí)現(xiàn)此目的的我們提供了兩種解決方案一種是為了蔭罩彩色顯示，一種是為黑白顯示或無(wú)蔭罩彩色顯示。
本發(fā)明是如此實(shí)現(xiàn)的一種矩陣布置的帶有獨(dú)立偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的多電子槍顯像管或顯示管，它包括一個(gè)外殼(100)由前面板(101)、熒光粉條(102r、102g、102b)、黑底(102h)、鋁膜(102l)組成的熒光屏(102)；一個(gè)用與玻璃有相同熱膨漲系數(shù)的絕緣材料模壓或加工成型的前框和一個(gè)用與玻璃有相同熱膨漲系數(shù)的絕緣材料模壓或加工成型的后框(104)和若干個(gè)帶有電子槍(106)和偏轉(zhuǎn)線圈(107)的后錐體(105)組成的后錐體群；以及夾在前玻屏(102)與后錐體群之間，抵抗空氣壓力變型的支撐部件(108)組成，其特征在于有一個(gè)格棱橫斷面為劈型的格狀的壓力支撐部件(108)，它由中心部的格棱(1081)和四外緣的邊棱(1082)組成，劈尖部有一寬度約為0.05mm的平頂，其材料的熱膨脹系數(shù)與玻殼的熱膨脹系數(shù)相同，并有相應(yīng)的強(qiáng)度。根據(jù)權(quán)利要求1的顯像管或顯示管其特征在于其中的格狀壓力支撐部件(108)的橫斷面是劈型的格棱(1081)的劈尖與熒光屏的內(nèi)面接觸，較寬的劈背與后錐群的內(nèi)面即后框的加強(qiáng)筋(1042)接觸。管中的格狀壓力支撐部件(108)的邊棱(1082)的橫斷面是槽狀的，槽寬與劈高相等，槽口向外，槽背與劈型的格棱焊接或交接成一體。在使用蔭罩(110)進(jìn)行彩色顯示時(shí)，以蔭罩長(zhǎng)條孔方向與熒光粉條紋走向相同的方向?qū)⑹a罩(110)張緊后焊接到格狀支撐物(108)的格棱(1081)劈背的一面，和該面的邊框(1082)上。格狀壓力支撐部件(108)的格棱(1081)的劈尖所圍成的矩形尺寸和與對(duì)應(yīng)的電子槍(106)的掃描范圍相等且與熒光粉(102r、102g、102b)走向相同的格棱(1081)的劈尖棱以允許的公差落在熒光粉條組之間的黑色隔離帶(102h)內(nèi)。作為相鄰子屏電子束隔離墻的格棱(1081)上有橫向的小孔(1083)。壓壓力支撐部件(108)同時(shí)完成三個(gè)功能，抽空后抵抗空氣壓力防止玻殼變形損壞；子屏間的電子束隔離墻；蔭罩板框架。后錐體群的組裝架后框(104)是由陶磁或玻璃模壓或加工成型的上有矩陣排列的園角矩形口(1043)，口的大小被設(shè)置為不影響電子槍(106)發(fā)射出的電子束對(duì)子屏幕的掃描；后框(104)的內(nèi)面(朝向屏幕的一面)有與壓力支撐物(108)的劈背和邊框接觸的加強(qiáng)筋(1042)；后框(104)朝向電子槍的一面有定位后錐體的止口(1044)，帶有電子槍(106)的后錐體(105)被粘合在止口(1044)內(nèi)。其特征在于為了使被稱為子屏的分布掃描區(qū)域過(guò)渡自然使用了稱之為“幾何銜接”和“亮度銜接”的方法，“幾何銜接”是使用了一種黑白相間的棋盤(pán)格圖案，每個(gè)盤(pán)格對(duì)應(yīng)一個(gè)子屏。黑區(qū)內(nèi)畫(huà)白線，白區(qū)內(nèi)畫(huà)黑線，其中有一組對(duì)角線、一組將子屏水平和豎直均分成若干等份的直線對(duì)(圖10)。通過(guò)傳感器自動(dòng)調(diào)節(jié)或人工手動(dòng)調(diào)節(jié)，使這些線按其方向貫通整個(gè)屏幕則幾何銜接成功；移動(dòng)黑白圖案的位置(圖11)，使盤(pán)格的中心落在四個(gè)相鄰子屏的交叉點(diǎn)上通過(guò)傳感器自動(dòng)調(diào)節(jié)或人工手動(dòng)調(diào)節(jié)，使子屏間的亮度均衡，則亮度銜接成功，將調(diào)整的參數(shù)以數(shù)字的形式存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)電子槍控制電路的不揮發(fā)存儲(chǔ)器中，以便在運(yùn)行中這些數(shù)字量協(xié)調(diào)控制完成視頻畫(huà)面的“幾何銜接”和“亮度銜接”。以玻璃或其它透明材料允許的抗彎強(qiáng)度確定的子屏幕尺寸為單元進(jìn)行擴(kuò)展，在特大屏幕要求下，可以把整體屏幕做成凹球面，后錐體和電子槍可作放射狀布置。
圖1是東芝公司專利示意圖；圖2是分析東芝公司專利的支撐柱壓應(yīng)力分布圖；圖3至圖11是本發(fā)明第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，其中圖3是本發(fā)明的外觀示意圖；圖4是沿圖1A-A的剖視圖，示出了內(nèi)部結(jié)構(gòu)；圖5是支撐部件的外觀示意圖；圖6是格棱型材裝配時(shí)，水平方向和垂直方向的尺寸分配示意圖；圖7是格棱交叉裝配點(diǎn)的型材加工形狀和裝配方法示意圖；圖8是保證支撐部件裝配精度的裝配胎具的外觀圖及剖視圖；圖9是壓緊裝配的壓塊局部外觀圖，及剖視圖；圖10是“幾何銜接”的測(cè)試圖案，虛線是子屏邊界；圖11是“亮度銜接”的測(cè)試圖案，虛線是子屏邊界；整個(gè)超大屏幕、超平面直角、超高分辨率的顯像管或顯示管如圖3所示由以下各部分組成一個(gè)封閉的內(nèi)部被抽成真空玻璃外殼100；一個(gè)矩形平板的透明玻璃的前面板101；以及在它的內(nèi)面涂敷了熒光粉102r、102g、102b、隔離帶黑底102h、保護(hù)熒光粉并提高反射率的鋁膜102l構(gòu)成的熒光屏102；一個(gè)用與玻璃有相同熱膨漲系數(shù)的絕緣材料模壓或加工成型的前框103，前框的前面有前面板101的裝配止口1031、和一個(gè)用與玻璃有相同熱膨漲系數(shù)的絕緣材料模壓或加工成型的后框104，其上有呈格形的支撐加強(qiáng)筋1042、有矩形的電了束通孔1043，矩形通孔的四角用園弧過(guò)渡，避免受力時(shí)尖角處應(yīng)力集中所造成的破壞，在格形加強(qiáng)筋的每一個(gè)格中都有一個(gè)這樣的電子束通孔1043，通孔的大小應(yīng)以不影響電子束在對(duì)應(yīng)區(qū)域的掃描為前提。在中框104的背面對(duì)應(yīng)每一個(gè)電子束通孔1043都有一個(gè)后錐體裝配止口1044；每一個(gè)后錐體裝配止口上裝有一個(gè)錐殼105；電子槍106；和偏轉(zhuǎn)線圈107；在中框加強(qiáng)筋1042與熒光屏103之間有一個(gè)格形支撐部件108，它是由中部的橫斷面為劈型的格棱1081和槽型邊框1082組成的，劈尖處有一寬度約為0.05mm的平頂。槽型邊框1082的槽寬與劈型格棱(1081)的劈高相等。劈型格棱1081的劈尖接觸熒光屏102，與熒光粉條走向相同的格棱1081的劈尖線落在熒光粉組間的黑底隔離帶102h上，它在相應(yīng)的子屏區(qū)圍成了一個(gè)封閉的矩形掃描區(qū)，它不阻擋電子束對(duì)相應(yīng)子屏區(qū)域的掃描，但卻可阻止對(duì)相鄰區(qū)域的越界掃描，由于劈尖很窄，且落在熒光粉彩條組之間隔離帶的黑底上，所以從前面看屏幕，并不能感覺(jué)到劈尖的存在。兩格相鄰的劈型格棱1081上有橫向的小孔1083，這是為抽空時(shí)，封閉的格區(qū)間空氣流通而設(shè)置的。劈型格棱1081的劈底較寬，落在后框104的加強(qiáng)筋屏1042上，這個(gè)格型的支撐部件108支撐在加強(qiáng)筋1042與熒光屏102之間，抵抗了由于抽空引起的玻屏變形。在后錐體105的內(nèi)部于格形支撐部件108之間還有一個(gè)具有高導(dǎo)磁率的薄板制成的斗形磁屏蔽罩109，以防止相鄰電子槍偏轉(zhuǎn)線圈的雜散磁場(chǎng)的影響。在有蔭罩的彩色顯示方案中，劈高按蔭罩到屏幕的距離確定，這時(shí)蔭罩110被預(yù)應(yīng)力張緊后，使用激光焊接在支撐部件108的劈背和邊框上，張緊和焊接的方向應(yīng)使蔭罩上的長(zhǎng)條孔與熒光粉條紋的走向相同。
下面我們就本發(fā)明提出的具體技術(shù)措施能克服這一專題已有技術(shù)存在缺陷的理由進(jìn)行說(shuō)明由于本發(fā)明中采用了格形的支撐部件108，雖然也是劈尖接觸屏幕，但總的接觸面積增加了很多，有效地減小了劈尖及與其接觸的玻屏部分的壓應(yīng)力強(qiáng)度。特別是在抽空的過(guò)程中，壓應(yīng)力的分布幾乎沒(méi)有變化，這對(duì)提高使用及運(yùn)輸中的安全性起到了一定的作用。本發(fā)明的蔭罩板110是連續(xù)的或可以說(shuō)每個(gè)電子槍106對(duì)應(yīng)的蔭罩網(wǎng)區(qū)比實(shí)際需要的要大一些。因?yàn)楸景l(fā)明中防止相鄰子屏電子束的干涉(或光柵重疊)是通過(guò)橫斷面為劈型的格型支撐部件的格棱1081來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它在子屏的物理邊界上圍成一個(gè)封閉的電子束隔離墻，它可以相對(duì)放松電子槍106的和偏轉(zhuǎn)線圈107的安裝精度的要求。即使由于偏差，子屏光柵產(chǎn)生了偏差，也可使用系統(tǒng)的控制電路，通過(guò)調(diào)整行中心、幀中心、行幅、幀幅等使光柵恰好充滿子屏。放松精度要求等于降低工裝成本，在這一前提下大幅度提高成品率。本發(fā)明的蔭罩板110是焊接在格棱橫斷面為劈型的格形支撐部件108的劈背和邊框上，劈背又支撐在中框104的加強(qiáng)筋1042上，所以在抽空時(shí)蔭罩板110對(duì)劈尖沒(méi)有位移。本發(fā)明的壓力支撐部件同時(shí)起到了三個(gè)作用，一支撐空氣對(duì)玻殼的壓力；二子屏之間的電子束隔離墻；三蔭罩板框架。由于這個(gè)支撐部件的多功能性，因此簡(jiǎn)化了生產(chǎn)過(guò)程中的工藝。為克服抽空后，子屏格中心的變形量大于格棱部的變形量，可能會(huì)造成局部選色誤差的增加使色純度降低，克服這一問(wèn)題的方法有兩個(gè)途徑。一選高強(qiáng)度玻璃；二在熒光粉涂敷時(shí)在格形支撐部件的支撐下，在玻屏的正面用1kg/cm2的水壓使玻屏變形后曝光。
對(duì)于分布式掃描的控制電路基本與已知的電視屏幕墻相同，這里不再敘述。由于電視墻大屏幕中有很寬的黑格子，談不上“子屏銜接”，本發(fā)明對(duì)整體屏幕的“子屏銜接”是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明專門(mén)設(shè)計(jì)了如圖10所示的黑白相間的棋盤(pán)格圖案，每個(gè)方格與一個(gè)子屏對(duì)應(yīng)，黑格里劃白線，白格里劃黑線。每個(gè)格子里有一組對(duì)角線，有一組將格子沿水平和豎直方向均分成若干等份的直線組，由于支撐部件已限制了對(duì)應(yīng)電子槍的掃描范圍，所以分別調(diào)整每個(gè)子屏控制電路中的行中心、幀中心、行幅、幀幅、行線性、幀線性，使得這些直線組在全屏范圍貫通“幾何銜接”就實(shí)現(xiàn)了。然后移動(dòng)黑白圖案的位置，如圖11所示，使盤(pán)格的中心落在四個(gè)相鄰子屏的交叉點(diǎn)上通過(guò)傳感器自動(dòng)調(diào)節(jié)或人工手動(dòng)調(diào)節(jié)，使子屏間的亮度均衡，子屏間沒(méi)有過(guò)渡痕跡，這樣就實(shí)現(xiàn)了“亮度銜接”。把上述這些調(diào)整量數(shù)字化后存儲(chǔ)到對(duì)應(yīng)子屏電子槍的控制電路的不揮發(fā)存儲(chǔ)器中。實(shí)際使用中，視頻信號(hào)在這些數(shù)字量的控制下實(shí)現(xiàn)視頻圖像的“子屏銜接”。對(duì)單槍顯像管而言行中心、幀中心、行幅、幀幅、行線性、幀線性的數(shù)字化存儲(chǔ)已為公知技術(shù)，其原理不再闡述；本發(fā)明只是將其組合起來(lái)，結(jié)合本發(fā)明特有的測(cè)試圖案用于矩陣式多槍顯像管。
本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例是一個(gè)7(寬)×5(高)矩陣電子槍超大屏幕、超平面直角、超高分辨率彩色顯像管，共有35個(gè)子屏，每個(gè)子屏的面積為256mm×256mm，每個(gè)子屏的像素?cái)?shù)為65536，全屏的面積為1792mm×1280mm，對(duì)角線為87.6英寸。全屏像素為2293760，每個(gè)像素尺寸為1mm2。格形支撐部件中部格棱橫斷面的劈型的高(劈尖至劈背的垂直距離)約10mm，劈背的寬約為6mm，劈尖寬度為0.05mm，邊框的槽型型材，槽寬為10mm，槽高為10mm。抽空后子屏的壓力為655.36kg，支撐這一壓力的劈尖的面積總和為0.05mm×512mm＝25.6mm2，所以支撐部位的壓應(yīng)力強(qiáng)度為25.6kg/mm2。遠(yuǎn)小于90-200kg/mm2的玻璃許用壓應(yīng)力范圍，因此有很高的安全性。
該實(shí)施例實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下將一塊厚度為12mm的玻璃粗定尺后，作提高強(qiáng)度處理，再用磨邊機(jī)精確定尺，為彌合磨削面上微小的裂痕，再一次對(duì)磨削的邊緣進(jìn)行處理。用玻璃在模具里模壓成型一個(gè)按圖4所示的形狀的前框103，為保證相應(yīng)的行位公差和強(qiáng)度進(jìn)行處理。將前面板放入前框的前面板止口1031中，并用低熔點(diǎn)熔接玻璃，將前框103與前面板101焊接成整體的皿型平面前玻殼。格形的支撐部件是按如下的工藝實(shí)現(xiàn)的1、首先用模具制作出高精度的劈型和槽型型材，形狀精度為10微米；2、按垂直方向直通，水平方向截短，槽型邊框也截成相應(yīng)的尺寸如圖6所示，圖7示出了交接處型材的加工形狀；
3、使用精密數(shù)控銑床制作一個(gè)如圖8所示的胎具，該胎具的行位精度為5微米；4、將兩種型材按圖8所示的方法放入胎具，并使用如圖9所示的壓塊壓住胎具中的型材；5、在格的交叉部位用激光焊接或高強(qiáng)度膠將支撐框形成一體；6、將蔭罩板張緊后，用激光焊接在劈背和邊框上，方向如上所述。
熒光粉的涂敷方法與現(xiàn)有工藝相同，但因子屏之間的曝光不能相互干擾，格形蔭罩板的后面有一個(gè)相應(yīng)的格形光隔離屏，曝光在格內(nèi)進(jìn)行，互不干擾。后框104的制作方法與前框相似，加強(qiáng)筋1042在制作時(shí)要保證其平整度在0.02mm以內(nèi)，將支撐部件108按支撐部件108的劈尖線接觸玻屏鋁膜1021的方向把支撐部件108放入101、103，組成的玻殼中，支撐部件108與熒光粉條紋走向相同的劈尖線必須落在彩色條紋組間黑底的中心線上，公差為0.04mm；后框104裝在前框103上，加強(qiáng)筋1042落在支撐部件108的劈背處的蔭罩板上，同時(shí)保證后框背面的后錐體止口與對(duì)應(yīng)子屏的位置精度，將前后框用低熔點(diǎn)玻璃熱封。將帶有電子槍的后錐體按常規(guī)工藝進(jìn)行高壓帽、內(nèi)壁導(dǎo)電層處理、與蔭罩的電氣聯(lián)接及消氣劑處理，裝入磁屏蔽罩后以同前面板相同的方法將后錐體安裝在后框的后錐體止口內(nèi)；抽真空后按常規(guī)精度安裝偏轉(zhuǎn)線圈。第二個(gè)實(shí)施例與第一個(gè)實(shí)施例除不要蔭罩外完全相同，當(dāng)然屏幕可能是彩色的也可能是黑白的。
本發(fā)明以玻璃或其它透明材料允許的抗彎強(qiáng)度確定的子屏幕尺寸為單元進(jìn)行擴(kuò)展，在特大屏幕要求下，可以把整體屏幕做成凹球面，后錐體和電子槍可作放射狀布置。
權(quán)利要求
1.一種矩陣布置的帶有獨(dú)立偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的多電子槍顯像管或顯示管，它包括一個(gè)外殼(100)由前面板(101)、熒光粉條(102r、102g、102b)、黑底(102h)、鋁膜(102l)組成的熒光屏(102)；一個(gè)用與玻璃有相同熱膨漲系數(shù)的絕緣材料模壓或加工成型的前框(103)，和一個(gè)用與玻璃有相同熱膨漲系數(shù)的絕緣材料模壓或加工成型的后框(104)和若干個(gè)帶有電子槍(106)和偏轉(zhuǎn)線圈(107)的后錐體(105)組成的后錐體群；以及夾在前玻屏(102)與后錐體群之間，抵抗空氣壓力變型的支撐部件(108)組成，其特征在于有一個(gè)格棱橫斷面為劈型的格狀的壓力支撐部件(108)，它由中心部的格棱(1081)和四外緣的邊棱(1082)組成，劈尖部有一寬度約為0.05mm的平頂，其材料的熱膨脹系數(shù)與玻殼的熱膨脹系數(shù)相同，并有相應(yīng)的強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的顯像管或顯示管其特征在于其中的格狀壓力支撐部件(108)的橫斷面是劈型的格棱(1081)的劈尖與熒光屏的內(nèi)面接觸，較寬的劈背與后錐群的內(nèi)面即后框的加強(qiáng)筋(1042)接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的顯像管或顯示管，其特征在于管中的格狀壓力支撐部件(108)的邊棱(1082)的橫斷面是槽狀的，槽寬與劈高相等，槽口向外，槽背與劈型的格棱焊接或交接成一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的顯像管或顯示管，其特征在于在使用蔭罩(110)進(jìn)行彩色顯示時(shí)，以蔭罩長(zhǎng)條孔方向與熒光粉條紋走向相同的方向?qū)⑹a罩(110)張緊后焊接到格狀支撐物(108)的格棱(1081)劈背的一面，和該面的邊框(1082)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的顯像管或顯示管，其特征在于格狀壓力支撐部件(108)的格棱(1081)的劈尖所圍成的矩形尺寸和與對(duì)應(yīng)的電子槍(106)的掃描范圍相等且與熒光粉(102r、102g、102b)走向相同的格棱(1081)的劈尖棱以允許的公差落在熒光粉條組之間的黑色隔離帶(102h)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的顯像管或顯示管，其特征在于作為相鄰子屏電子束隔離墻的格棱(1081)上有橫向的小孔(1083)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的顯像管或顯示管，其特征在于壓力支撐部件(108)同時(shí)完成三個(gè)功能，抽空后抵抗空氣壓力防止玻殼變形損壞；子屏間的電子束隔離墻蔭罩板框架。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的顯像管或顯示管，其特征在于后錐體群的組裝架后框(104)是由陶磁或玻璃模壓或加工成型的上有矩陣排列的園角矩形口(1043)，口的大小被設(shè)置為不影響電子槍(106)發(fā)射出的電子束對(duì)子屏幕的掃描；后框(104)的內(nèi)面(朝向屏幕的一面)有與壓力支撐物(108)的劈背和邊框接觸的加強(qiáng)筋(1042)；后框(104)朝向電子槍的一面有定位后錐體的止口(1044)，帶有電子槍(106)的后錐體(105)被粘合在止口(1044)內(nèi)。
9.據(jù)權(quán)利要求1的顯像管或顯示管，其特征在于以玻璃或其它透明材料允許的抗彎強(qiáng)度確定的子屏幕尺寸為單元進(jìn)行擴(kuò)展，在特大屏幕要求下，可以把整體屏幕做成凹球面，后錐體和電子槍可作放射狀布置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的顯像管或顯示管，其特征在于為了使被稱為子屏的分布掃描區(qū)域過(guò)渡自然使用了稱之為“幾何銜接”和“亮度銜接”的方法，“幾何銜接”是使用了一種黑白相間的棋盤(pán)格圖案(200)，每個(gè)盤(pán)格對(duì)應(yīng)一個(gè)子屏。黑區(qū)內(nèi)畫(huà)白線，白區(qū)內(nèi)畫(huà)黑線，其中有一組對(duì)角線、一組將子屏水平和豎直均分成若干等份的直線對(duì)。通過(guò)傳感器自動(dòng)調(diào)節(jié)或人工手動(dòng)調(diào)節(jié)，使這些線按其方向貫通整個(gè)屏幕則幾何銜接成功；移動(dòng)黑白圖案的位置(201)，使盤(pán)格的中心落在四個(gè)相鄰子屏的交叉點(diǎn)上通過(guò)傳感器自動(dòng)調(diào)節(jié)或人工手動(dòng)調(diào)節(jié)，使子屏間的亮度均衡，則亮度銜接成功，將調(diào)整的參數(shù)以數(shù)字的形式存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)電子槍控制電路的不揮發(fā)存儲(chǔ)器中，以便在運(yùn)行中這些數(shù)字量協(xié)調(diào)控制完成視頻畫(huà)面的“幾何銜接”和“亮度銜接”。
全文摘要
矩陣電子槍超大屏幕超平面直角超高分辨率顯像管或顯示管是一種把帶有獨(dú)立偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的多個(gè)電子槍矩陣式排列,在整體屏幕上分區(qū)掃描構(gòu)成沒(méi)有過(guò)渡感覺(jué)的大屏幕的顯像管。有格狀的支撐物支撐在前玻屏和后錐體群之間,防止抽空后空氣壓力造成的變型和破壞。格棱的截面為劈狀,劈尖與前玻屏接觸,視覺(jué)上無(wú)掃描死區(qū);劈背與后錐體群的加強(qiáng)筋接觸保證支撐強(qiáng)度。格的大小與分區(qū)掃描的區(qū)域?qū)?yīng)。在使用蔭罩的彩色顯像管時(shí),可將蔭罩板焊接在支撐物的劈背一面。
文檔編號(hào)H01J31/10GK1192574SQ9710157
公開(kāi)日1998年9月9日 申請(qǐng)日期1997年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月3日
發(fā)明者曾碚凱, 曾培龍 申請(qǐng)人:曾碚凱, 曾培龍