CN1350276A

CN1350276A - Crt显示装置

Info

Publication number: CN1350276A
Application number: CN01121600A
Authority: CN
Inventors: 安井裕信; 瓶子晃永
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-10-20
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2002-05-22
Anticipated expiration: 2021-06-29
Also published as: CN1150500C; KR20020031039A; US20020060752A1; KR100440526B1; TW514952B; JP2002132200A; US6479952B2

Abstract

一种包含具有电子枪的CRT(Hi－Gm管)1的CRT显示装置,该电子枪按下述顺序具备:阴极2;从该阴极引出电子用的G1电极3、G2电极4及G3电极6;还在该G2电极4与G3电极6之间配置了调制用的Gm电极5,为了调整CRT画面的图像的亮度,具备控制施加到Gm电极5上的电压值的装置。该装置由生成与输入的控制信号之值对应的值的电压、将其施加到Gm电极5上的电压源10构成。以结构简单的电路控制亮度。

Description

CRT显示装置

本发明涉及包含CRT的显示装置。

图4示出现有一般的CRT显示装置的结构。该图中，14为CRT，2为阴极，3为G1电极，4为G2电极，6为G3电极，7为阳极，9为视频电路，15为逆程变压器(FBT)，16为可变电阻。G1电极、G2电极及G3电极是为了引出来自阴极的电子、进行预聚焦等而配置在电子枪内的圆筒状电极。为了使说明简单，省略了配置在G3电极以后的聚焦电极等的图示。

说明图4装置的工作。视频电路9放大图像信号，将其提供给阴极2。把利用FBT15对由未图示的水平偏转输出电路生成的水平逆程脉冲进行升压、整流而制作的约25 KV的高压施加到阳极7上。把用可变电阻16对该高压进行分压而得到的约700～1000伏的电压施加到G2电极4上。由于流经G2电极4的电流极小，故对高压进行分压用的电阻16具有约100MΩ的阻值。通过调整施加到G2电极4上的电压，可进行称为屏幕调整的、电子流经阳极侧对屏幕进行照射而开始发光之点的粗调。

通常，在CRT装置中具备调整亮度的功能及调整对比度的功能。亮度调整功能是能够使图像的黑电平及屏幕开始发光之点与用户的爱好一致的功能。通常，通过使提供给阴极的视频信号的黑偏压之值发生变化而得到该亮度调整功能。此外，对比度调整功能是能够使画面的最暗部分与最亮部分的亮度之比与用户的爱好一致的功能。通常，通过使提供给阴极的视频信号的幅度发生变化而得到该对比度调整功能。

另一方面，近年来提高了对CRT显示装置的亮度及分辨率的提高的要求，而在特开平11-224618号公报中公开了响应这样的要求的高亮度、高分辨率的CRT(下面，称为Hi-Gm管)。该Hi-Gm管的特征在于，使用在G2电极与G3电极之间重新配置了调制用的Gm电极的电子枪。

图5示出Hi-Gm管中使用的电子枪的结构。该图中，17为G1电极，18为G2电极，19为G3电极，20为阴极，21为设置在阴极表面的电子发射物质，22为Gm电极。配置在G3电极以后的其它聚焦电极等结构与现有电子枪相同。

图6为示出Hi-Gm管电子枪内阴极附近的电位分布的曲线图。在该曲线图中，横轴表示与阴极表面的距离(mm)，纵轴表示电位(V)，曲线23表示阴极附近的旋转轴对称的电位分布的情况。此外，以24示出的箭头表示位于距阴极表面约0.5mm处的Gm电极的存在范围。图6中，例如在G1电极上施加0V电压。在G2电极上施加500V电压。在G3电极上施加5.5KV电压，在Gm电极上施加80V电压，在阳极上施加25KV高压。

把Gm电极22的电位设定为80V，在Gm电极22的存在范围24内，存在着电位变成极小的位置25。如果用虚线示出的阴极20的电位比该位置25的电位低，则电子通过位置25而朝向屏幕，但是，如果阴极20的电位比该位置25的电位低，则电子不能通过位置25，不流经屏幕。

从图6的曲线图可知，在阴极20与位置25之间，电子总是大量存在，此外，位置25后方的电位梯度为10⁶(V/m)的量极。与现有的阴极与G1电极之间的电位梯度相比较，这要大一个量级左右。因而，电子在通过Gm电极22之后，大多数电子不受空间电荷的影响而能照原样朝向屏幕，流经屏幕的电子束的强度由通过电位变成极小的位置25的电子数量来确定。

根据这样的理由，与现有的CRT相比较，在上述Hi-Gm管中使阴极电位变动某恒定值时的电子束电流的变化，变成约2倍。即，在Hi-Gm管中，能够使为了使电子束电流变化某个值所需要的阴极电位的变动宽度成为现有技术之半以下，此外，如果阴极电位的变动宽度相同，则与现有的CRT相比电子束电流的变化量可成为2倍以上。因而，如果使用Hi-Gm管，就能够容易地与高频的视频信号对应，可得到高亮度-高分辨率的显示装置。

如上所述，在CRT显示装置中，迄今，通过使提供给阴极的视频信号黑偏压之值发生变化来调整图像的亮度，但是，此时，必须分别控制R、G、B这3个信道的各偏压。此外，迄今，通过使提供给阴极的视频信号的幅度发生变化来调整图像的对比度，但是，此时，为了得到高的对比度，需要放大量大的高价的放大器及输出电压高的高价的电源。

本发明的课题是，提供利用Hi-Gm管的上述特性，能够以结构简单的电路控制亮度的显示装置。本发明的另一课题是，以低成本提供利用Hi-Gm管的上述特性，能够以高对比度显示图像的显示装置。

本发明的上述课题通过一种CRT显示装置来解决，该装置包含具有电子枪的CRT，该电子枪按下述顺序具备：阴极；以及从该阴极引出电子用的G1电极、G2电极及G3电极，还在该电子枪的G2电极与G3电极之间配置了调制用的Gm电极，其特征在于，该CRT显示装置为了控制该CRT画面的图像的亮度，具备控制施加到上述Gm电极上的电压值的装置。

上述控制装置由电压源构成，该电压源生成与输入的亮度控制信号之值对应的值的电压，将其施加到上述Gm电极上。

本发明的上述另一课题通过一种CRT显示装置来解决，该装置包含具有电子枪的CRT，该电子枪按下述顺序具备：阴极；以及从该阴极引出电子用的G1电极、G2电极及G3电极，还在该电子枪的G2电极与G3电极之间配置了调制用的Gm电极，其特征在于，该CRT显示装置为了控制该CRT画面的图像的对比度，具备控制施加到上述G2电极上的电压值的装置。

上述控制装置由电压源构成，该电压源生成与输入的对比度控制信号之值对应的值的电压，将其施加到上述G2电极上。

图1为示出本发明CRT显示装置实施例1的结构的框图；

图2为示出CRT的阴极电压-电子束电流特性的曲线图；

图3为示出本发明CRT显示装置实施例2的结构的框图；

图4为示出现有CRT显示装置的结构的框图；

图5为Hi-Gm管电子枪阴极附近的结构的说明图；以及

图6为说明Hi-Gm管电子枪内的电位分布的曲线图。

以下，按照示出其实施例的附图，具体地说明本发明。

实施例1

图1为示出本发明CRT显示装置实施例1的结构的框图。在此，所谓CRT显示装置指的是使用了CRT的显示装置，包含：电视接收机、个人计算机用的监视器显示器等。在该图中，对于与图4中所示的装置的元件相同或对应的元件，附以相同的符号。

图1中，1为Hi-Gm管，2为阴极，3为G1电极，4为G2电极，5为Gm电极，6为G3电极，7为阳极，9为视频电路，10为Gm电极电压源。配置在G3电极以后的其它聚焦电极等的结构与现有电子枪相同，为了使说明简单省略了其图示。

视频电路9对图像信号进行倒相放大，将其提供给阴极2。Gm电极电压源10是生成施加给Gm电极5的电压的电压源。构成了该电压源10，以便生成与输入给该电压源的、后述的控制信号之值对应的值的电压。在实施例1中，例如在G1电极3上施加0V电压，在G2电极4上施加500V电压，在G3电极6上施加5.5KV电压，在Gm电极5上施加80V电压，在阳极上施加25KV高压。

施加到Gm电极5上的电压之值规定了电子朝向屏幕流动、发光开始之点，如果阴极电压低于Gm电极5的电压值，则电子束电流开始流动，电子照射屏幕的荧光体，发光开始。在Hi-Gm管中，通过使提供给阴极2的黑偏压与Gm电极电压相等可使发光开始之点与图像的黑电平一致。

在黑色过于降低、整个图像难以观看的情况下，输入给Gm电极电压源10的控制信号之值增大，施加到Gm电极5上的电压提高。由此，发光开始之点的电压值提高、黑电平提高，因此，图像变亮。即，亮度提高。与此相反，在黑色过于提升、成为不精密图像的情况下，控制信号之值减小，施加到Gm电极5上的电压降低。例如，在由字符发生器等指示的、在监视器的用户调整菜单中显示的亮度调整中，用户按压了按键后，该控制信号能够成为根据其显示值从微型计算机输出端口输出的电压信号。此外，该控制信号可利用其它方法生成，可利用微型计算机或开关等硬件来生成，或者可利用软件处理来生成。

在现有的CRT显示装置中，通过使R、G、B这3个信道各自的阴极偏压同样发生变化来进行亮度控制，但是，在本实施例的显示装置中，通过只使施加到Gm电极上的电压值发生变化就能够进行亮度控制，电路结构变得简单。

图2为示出CRT电子枪一般的阴极电压-电子束电流特性的曲线图。在该曲线图中，实线为Hi-Gm管电子枪的特性，虚线示出通常的CRT电子枪的特性。

如该曲线图所示，在Hi-Gm管的情况下，当把施加到Gm电极上的电压之值设定为A时，在阴极电压超过A的期间内电子束电流不流动，阴极电压-低于A电子束电流就开始流动，以与通常CRT的电子枪的特性的方式逐渐增大。

在此，在把Gm电极电压从A降低到B的情况下，如果假定供给到阴极的视频信号相同，则开始发光之点的电压降低、黑电平降低。但是，与此同时，电子束电流曲线的上升梯度变得陡峭，其结果，中间亮度上的对比度感增大。相反地，在把Gm电极电压从A提高到C的情况下，如果假定供给到阴极的视频信号相同，则黑电平提高。但是，与此同时，电子束电流曲线的上升梯度变得平缓，其结果，中间亮度的对比度感减小。

如上所述，在通过Gm电极电压的控制提高对比度感的情况下，使Gm电极电压下降，但是，如果这样进行控制，则黑电平降低、黑色降低。此时，如现有的亮度调整那样，通过降低阴极偏压对黑电平进行再调整，能够使黑电平适当。相反地，在提高Gm电极电压、降低对比度感的情况下，也能够提高阴极偏压而使黑电平适当。

这样，如果控制施加到Gm电极上的电压来进行亮度调整，则由于不仅亮度发生变化而且中间亮度上的对比度感也发生变化，故不是现有的亮度调整而是得到新的图像质量调整的效果。

实施例2

图3为示出本发明CRT显示装置实施例2的结构的框图。在此，所谓CRT显示装置指的是使用了CRT的显示装置，包含：电视接收机、个人计算机用的监视器显示器等。在图3中，对于与图1的元件结构相同的元件，附以相同的符号。在实施例2中，在不是把控制信号输入到Gm电极电压源10而是输入到G2电极电压源12之点上与实施例1不同。构成了G2电极电压源12，以便生成与输入的控制信号之值对应的值的电压。

如已经描述了的那样，在具备通常的CRT的显示装置中，通过调整施加到G2电极上的电压，进行了称为屏幕调整的、对阴极电压的画面开始发光之点(截止点)的粗调。此外，通过调整提供给阴极的黑偏压，进行了截止点的微调。

在通常的CRT中，如果提高G2电极电压，则阴极与G2电极间的电位差增大、电子束电流之值增加，但是，此时，黑电平也提升。与此不同，在Hi-Gm管中，如果提高G2电极电压，则与通常CRT的情况同样，阴极与G2电极间的电位差增大、电子束电流之值增加，但是，由于电子束流向屏幕、开始发光之点由施加到Gm电极上的电压之值来确定，故如果G2电极电压提高的宽度并不那么大，则黑电平不变。因而，在Hi-Gm管中，由于如果提高G2电极电压则在黑电平保持恒定的状态下电子束电流之值增加，故得到对比度增加的效果。

因而，在具备具有上述特性的Hi-Gm管的实施例2的显示装置中，例如提高作为控制信号输入到G2电极电压源12上的直流电压之值，由此，提高施加到G2电极4上的电压使电子束电流之值增加，由此，可使对比度增大。相反地，降低该直流电压之值，降低施加到G2电极4上的电压使电子束电流之值减小，由此，可使对比度降低。例如，在由字符发生器等指示的、在监视器的用户调整菜单中显示的亮度调整中，用户按压了按键后，该控制信号能够成为根据其显示值从微型计算机输出端口输出的电压信号。此外，该控制信号可利用其它方法生成，可利用微型计算机或开关等硬件来生成，或者可利用软件处理来生成。

此外，在实施例2的显示装置中，还可以把只在某期间内幅度变大的矩形波作为控制信号输入到G2电极电压源12上，由此，部分地提高图像的亮度。例如，从视频信号的波形中检测低亮度部分、对应于该部分提高施加到G2电极上的电压，由此，可提高该部分的亮度。通过这样来控制G2电极电压，提升低亮度部分，也可使对比度增加，得到伽玛校正那样的效果。此外，在存在着想进行活动图像窗口等高亮度显示的部分的情况下，把矩形波叠加在G2电极电压上以使G2电极电压对应于该部分而上升，由此，能够以高亮度来显示活动图像。

如已经描述了的那样，在现有的显示装置中为了调整对比度，必须控制R、G、B这3个信道的各放大器的放大量。与此不同，在上述实施例2的显示装置中，控制施加到G2电极上的电压，由此，能够控制3个信道的电子束使之完全相同，可调整对比度。此外，在现有的显示装置的情况下，为了进行高对比度显示，需要放大量大的高价的视频放大器及高价的高输出电压的电源，但是，在实施例2的显示装置中，不使用这样的视频放大器及电源就能够以简单的电路结构来显示高对比度的图像。

按照本发明的第1及第2方面，由于利用Hi-Gm管的特性、利用施加到Gm电极上的电压之值来控制对比度，故对比度控制电路的结构变得简单。此外，由于如果使亮度发生变化则中间亮度的对比度也发生变化，故不是现有的亮度调整而是得到图像质量调整的效果。

按照本发明的第3及第4方面，由于利用Hi-Gm管的特性、利用施加到G2电极上的电压之值来控制对比度，故不需要放大量大的视频放大器及高输出电压的电源，能够以低成本提供高对比度的显示装置。

Claims

1.一种CRT显示装置，该装置包含具有电子枪的CRT，该电子枪按下述顺序具备：阴极；以及从该阴极引出电子用的G1电极、G2电极及G3电极，还在该电子枪的G2电极与G3电极之间配置了调制用的Gm电极，其特征在于，该CRT显示装置为了控制该CRT画面的图像的亮度，具备控制施加到上述Gm电极上的电压值的装置。

2.根据权利要求1中所述的CRT显示装置，其特征在于，上述控制装置由电压源构成，该电压源生成与输入的亮度控制信号之值对应的值的电压，将其施加到上述Gm电极上。

3.一种CRT显示装置，该装置包含具有电子枪的CRT，该电子枪按下述顺序具备：阴极；以及从该阴极引出电子用的G1电极、G2电极及G3电极，还在该电子枪的G2电极与G3电极之间配置了调制用的Gm电极，其特征在于，该CRT显示装置为了控制该CRT画面的图像的对比度，具备控制施加到上述G2电极上的电压值的装置。

4.根据权利要求3中所述的CRT显示装置，其特征在于，上述控制装置由电压源构成，该电压源生成与输入的对比度控制信号之值对应的值的电压，将其施加到上述G2电极上。