[发明专利]减少彩色阴极射线管显示器上的网纹干扰的方法和电路

说明书

本发明公开了减少阴极射线管(CRT)显示器上可见干扰图形的电路和方法。更具体地说，本发明公开了在视觉上减少在显示某些由交变象素图形组成的视频信号过程中出现在彩色CRT上的网纹干扰现象的一种电路和方法。

彩色阴极射线管(CRT)通常用作直观显示器，采用多达三个的电极，一般说来，每个基色(红、绿、蓝)配以一个电极。大多数彩色CRT采用一个荫罩，以便使各电极各自的彩色荧光体(即红、绿、蓝)组成的阵列有选择地发光。参看一下图1，可以看到CRT涂有荧光体的屏幕后面设有一个荫罩。这个荫罩通常是个多孔的金属薄片，来自特定电极的电子束即可通过这些孔有选择地轰击相应的荧光点。电子束到达荫罩之前，先由CRT管颈中的磁透镜聚焦为一个小点。荫罩部分地截获比如来自绿色阴极的电子束，使电子束通过荫罩之后只轰击相应的绿色荧光体。电子束一般大于荫罩上的孔径，因而荫罩挡住部分电子束，并将比原电子束较小的电子束投到所要投射的荧光体上。

要使CRT的分辨能力达到最高程度，各相邻荫罩孔之间以及与它们相应的荧光点之间的间隔或间距应尽量小。基于机械和经济上的原因，通常将一般高分辨能力显示用的CRT的光点间距限制在0.2毫米至0.3毫米左右。电子束到达屏幕时，荫罩感生出周期性的光照图形，这要看电子束是打在小孔中，并随后撞击荧光体，还是轰击在荫罩分隔各小孔的金属薄片上。电子束的扫描速度是已知的，因而可计算出所产生的正弦信号的等效频率，这个频率叫做荫罩的空间频率ν_空间。图3的波形31中示出了荫罩的空间频率。这在讨论图3有关问题时将详细说明。

要提高显示器的分辨能力，入射电子束束点的大小必须尽可能小。随着电子束尺寸缩小并开始接近荧光点间距的大小时，某一种荧光体真正为电子束所轰击的数量随电子束点与目标荧光体所对应的荫罩孔的对准好坏而变化。此外应该指出的是，电子束通过CRT屏幕时，电子束点的形状不是不变的。特别是，在小偏转角时(例如在靠近CRT屏幕中心处)，电子束点呈圆形，而在大偏转角时(例如靠近屏幕周边处)，电子束则变得偏离圆形或者说呈卵形。若显示出来的是交替通/断荧光体(象素)组成的视频图形时，则可以看到有些象素正好对准荫罩，因而整个光点上荧光体的亮度均匀，而其它荧光体则因为电子束与荫罩孔对不准看起来亮度不均匀。亮度变化的象素组成的重复图形，看起来也呈正弦波形，其频率ν_束点等于1/2象素钟频，这时在一个象素时钟周期发亮的光点在下一个象素时钟周期时灭。图3的波形32中示出了象素视频和电子束束点频率，这在讨论图3有关问题时还要更详细说明。

在图形呈时亮时灭的同时，电子束点的尺寸缩小，于是在横贯CRT扫描的各图象行中就产生叫做网纹干扰的可见周期性干扰图形。网纹干扰图形的频率ν_网纹等于荫罩空间频率ν_空间与电子束点频率ν_束点之差，即

            ν_网纹＝ν_空间-ν_束点图3的波形33中示出了网纹干扰频率，在讨论图3有关的问题时还要更详细地说明。

若两频率ν_空间和ν_束点相同且同相，则网纹干扰频率应当为零。网纹干扰频率等于零是相应的电子束通过与各荧光光体相应的荫罩栏孔的理想情况。但从实用观点看，束点的大小随电子束偏转角和聚焦电压的变化而变化。因此，可能会有电子束点的大小随CRT的老化情况和电子束在荧光屏上的位置而显著变化的时候。因而该理想情况实际上是不能实现的。事实上，空间频率与束点频率彼此越接近，网纹干扰频率ν_干扰就越低，于是网纹干扰图形就越明显，越成问题。此外，由于电子束点的大小在CRT整个屏面上变化，因而逐一被扫描的图象行会产生各行略有差别的网纹干扰，因而网纹干扰图形本身随电子束位置的变化而变化。