JPH0337793B2

JPH0337793B2 -

Info

Publication number: JPH0337793B2
Application number: JP59243721A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Tomii; Hiroshi Myama; Yoshikazu Kawachi; Jun Nishida
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-11-19
Filing date: 1984-11-19
Publication date: 1991-06-06
Also published as: JPS61121682A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はカラーテレビジヨン受像機、計算機の
端末デイスプレイ等に用いられる平板形陰極線管
の駆動方法に関するものである。

従来例の構成とその問題点本出願人による先行技術である平板形陰極線管
として第１図に示す構造のものがある。実際に真
空外囲器（ガラス容器）によつて各電極を内蔵し
た構造がとられるが、図においては内部電極を明
確にするため、真空外囲器は省略してある。また
画像・文字等を表示する画面の水平・垂直方向を
明確にするため、フエースプレート部に水平方向
Ｈおよび垂直方向Ｖを図示している。

まずタングステン線の表面に酸化物が形成され
た垂直方向に長い線状カソード１０が水平方向に
等間隔で独立して複数本配置される。線状カソー
ド１０の本数、ならびに配置される間隔は任意で
あり、例えば表示画面サイズが10であるとする
と、配置される水平方向の間隔は約10mmで20本の
線状カソードが垂直方向に約160mmの長さで配置
される。線状カソード１０をはさんでフエースプ
レート部９と反対側には、線状カソード１０と近
接して絶縁支持体１１上に垂直方向に等ピツチ
で、かつ電気的に分割されて水平方向に細長い垂
直走査電極１２が配置される。これらの垂直走査
電極１２は、通常のテレビジヨン画像を表示する
のであれば垂直方向に水平走査線の数（NTSC方
式では約480本）と同等の独立した電極として形
成する。次に線状カソード１０とフエースプレー
ト９との間には線状カソード１０側より、順次線
状カソード１０に対応した部分に開孔を有した面
状電極を隣接するカソード間で互いに分割し、
個々の該電極に映像信号を印加してビーム変調を
行なう第１グリツド電極（以下G1）１３，G1電
極１３と同様の開孔を有し、水平方向に電気的に
分割されていない第２グリツド電極（以下G2）
１４、第３グリツド電極（以下G3）１５を配置
する。次にG2電極１４、G3電極１５の開孔と同
じかあるいは水平方向に広い開孔を有する第４グ
リツド電極（以下G4）１６を配置する。次に絶
縁支持体１９の表面にメツキあるいは蒸着により
形成された水平フオーカス電極１７および水平偏
句電極１８を、各電子ビーム直進軸に対称でかつ
水平方向にカフード間隔と同じ間隔で配置する。
そしてフエースプレート９の内面に蛍光体７とメ
タルパツク電極８から成る発光層が形成される。
蛍光体はカラー表示の際には水平方向に順次、赤
Ｒ、緑Ｇ、青Ｂのストライプもしくはドツトとし
て形成される。

次に上記カラー陰極線管の動作について第２
図、第３図を用いて説明する。線状カソード１０
に電流を流すことによつてこれを加熱し、G1電
極１３、垂直走査電極１２にはカソード１０の電
位とほゞ同じ電圧を印加する。この時G1、G2電
極１３，１４に向つてカソード１０からビームが
進行し、各電極開孔をビームが通過するようにカ
ソード１０の電位よりも高い電圧（100〜300V）
をG2電極１４に印加する。ここでビームがG1、
G2電極の各開孔を通過する量を制御するには、
G1電極１３の電圧をかえることによつて行なう。
G2電極１４の開孔を通過したビームはG3電極１
５→G4電極１６→水平フオーカス電極１７と進
むが、これらの電極には蛍光面で電子ビームが小
さいスポツトとなるように所定の電圧が印加され
る。ここで垂直方向のビームフオーカスはG4電
極１６の開孔の出口で形される静電レンズで行な
われ、水平方向のビームフオーカスは水平フオー
カス電極１７と水平偏向電極１８の間で形成され
る静電レンズで行なわれる。水平フオーカス電極
１７を通過したビームは水平偏向電極１８に水平
走査周期の鋸歯状波あるいは階段波の偏向電圧に
よつて水平方向に所定の幅で偏向され、蛍光体７
を刺激して発光像を得る。カラー画像を得るに
は、前記したように各電子ビームが蛍光体７を水
平走査する時、電子ビームが入射している色蛍光
体と対応した色の変調信号がG1電極１３に印加
される。

次に垂直走査について第３図を用いて説明す
る。前記したように、線状カソード１０をとり囲
む空間の電位を、線状カソード１０の電位よりも
正あるいは負の電位となるように垂直走査電極１
２の電圧を制御することにより線状カソード１０
からの電子の発生は制御される。この時、線状カ
ソード１０と垂直走査電極１２との距離が小さけ
ればカソードからのビームのON、OFFを制御す
る電圧は小さくてよい。該垂直走査電極１２に
は、インターレース方式を採用している場合、最
初の１フイールド目においては垂直走査電極の１
２Ａより１水平走査期間（以下1H）のみビーム
が発生する（以下ON）信号が、次の1H間には
１２ＣにビームがONになる信号が、以下順次、
垂直走査電極１本おきに1H間のみビームがON
になる信号が印加され、画面下部の１２Ｘが終了
すると最初の１フイールドの垂直走査が完了す
る。次の第２フイールド目は、１２Ｂより同様に
1H間のみビームがONとなる信号が印加され、
最終的に１２Ｙまでの走査によつて１フレームの
垂直走査が完了する。

次に上記平板形陰極線管のように、水平方向に
複数のビーム発生源を有する陰極線管のビーム変
調電極に映像信号が印加されるまでの信号処理系
統について、一般によく知られている方法を第４
図と用いて説明する。

テレビ同期信号４２をもとにタイミングパルス
発生器４４で後述する回路ブロツクを駆動させる
タイミングパルスを発生させる。まずその中の１
つのタイミングパルスで復調されたＲ、Ｇ、Ｂの
３原色信号（E_R、E_G、E_B）４１をＡ／Ｄコンバ
ーター４３にてデイジタル信号に変換し、1Hの
信号を第１のラインメモリー回路４５に入力す
る。1H間の信号が全て入力されると、その信号
は第２のラインメモリー回路４６へ同時に転送さ
れ、次の1Hの信号がまた第１のラインメモリー
回路４５に入力される。第２のラインメモリー回
路４６に転送された信号は1H間、記憶保持され
るとともに、Ｄ／Ａコンバーター（あるいはパル
ス幅変換器）４７に信号を送り、ここでもとのア
ナログ信号（あるいはパルス幅変調信号）に変換
され、これを増幅して陰極線管の変調電極（G1）
に印加する。かかるラインメモリー回路は時間軸
変換のために用いられるもので、その具体的な説
明を同図に示した信号波形で説明する。

有効画面領域を走査するために用いられるビー
ムの数（すなわちカソード本数）をｎ、各ビーム
が水平走査する領域を２トリプレツト（１トリプ
レツトはＲ、Ｇ、Ｂ蛍光体ストライプ１組のこ
と）とすると、ある1H間のＲ、Ｇ、Ｂ各原色信
号４１の映像信号挿入時間ＴをＴ／ｎに分割し、
個々の期間の映像信号の時間軸をｎ倍してＴと
し、蛍光面上の蛍光体ストライプの配列がＲ→Ｇ
→Ｂとなつておれば、前記ｎ倍されてＴ時間に延
長された各原色信号はＴ／６時間幅のゲートパル
スでゲートされ、E_R→E_G→E_Bという時系列信号
４８に変換されて所定のG1電極に入力される。

以上のような垂直走査および前記したビーム変
調、水平走査によりカラーの全画面を表示する平
板形陰極線管において、忠実なカラー画像を表示
しようとすると、電子ビームが入射している色蛍
光体と対応した色の変調信号がG1電極に加えら
れるべきであるが、この陰極線管にはその機能が
なく水平偏向幅が変えると色相が変化したり、ま
たこの陰極線管を製作する上で、各水平偏向電極
間隔が均一でなくなつたりすると、各水平ブロツ
クで色相の異なるカラー画像となる。

発明の目的本発明は以上のような問題点を解決するもの
で、水平方向のランデイングのバラツキにより生
じる色むらをなくし忠実なカラー画像表示を可能
としたカラー画像表示装置を提供することを目的
とするものである。

発明の構成前記目的を達成するために本発明は各ビームに
つき、蛍光面上への到達位置を最初に一度だけ検
知してこの全タイミング信号を記憶し、この記憶
した到達位置信号をもとにG1電極に印加する映
像信号を切換え、ビームが入射して発光させるべ
き色蛍光体と対応した色信号をG1電極に印加す
るようにしたカラー画像表示装置である。

実施例の説明以下本発明の実施例について図面とともに詳細
に説明する。

本発明は前記平板陰極線管が製作され、各電極
に所定の電圧を印加した段階で、まず１水平ブロ
ツクのみ、G1電極に１定の電圧を印加してビー
ムを放出させて蛍光面を走査する。この状態でＲ
またはＧまたはＢのフイルターを通して蛍光面上
のＲまたはＧまたはＢの光をフオトダイオード等
の光電変換素子でうけることにより、ビームが水
平走査を開始してから各ＲまたはＧまたはＢの蛍
光体を走査するまでの時間を検出する。このよう
にして得られた光電変換素子からの信号をメモリ
ー回路に入力して記憶させる。以上のことを１フ
イールドにわたつて行ない、１水平ブロツク内の
上記信号記憶が終了すると、次の他の１水平ブロ
ツクについて同様の操作を行ない、順次、各水平
ブロツクについて水平走査開始から各ＲまたはＧ
またはＢの蛍光体を走査するまでの時間に対応す
る信号を記憶する。

次にカラー画像を表示する場合、前記記憶され
た各水平ブロツクの信号は各水平走査と同期して
同時に読み出され、読み出された信号をもとに
G1変調電極に印加される色信号のタイミングを
切換えることによつて行なわれる。

第５図に本発明の第１の実施例を示す。５１は
製作の完了した平板形陰極線管であり、内部電極
構成は前記第１図〜第３図と同称であるので省略
している。いま、この平板形陰極線管５１の複数
ある水平ブロツクの中で、斜線を施した１水平ブ
ロツクのみ、電子ビームが蛍光面上を走査するよ
うに、各電極に所定の電圧を印加する。蛍光面の
水平方向断面の拡大図を第６図に示す。蛍光面は
透明なガラスプレート６１の真空容器内面にＲ、
Ｇ、Ｂの３原色蛍光体ストライプ６２を光遮断用
のブラツクストライプ６３を介して順次水平方向
に繰返して形成され、その上にアルミ等のメタル
バツク電極６４が形成されている。ここで１水平
ブロツク内に含まれるトリオ（Ｒ、Ｇ、Ｂ蛍光体
ストライプ１組のこと）の数をｍとし、各水平走
査は第６図矢印ＡのようにＲ→Ｇ→Ｂ→Ｒ…Ｇ→
Ｂと走査するとする。この時、水平偏向振幅を少
し大きくして、走査開始は隣接する水平ブロツク
のＲの蛍光体を走査しない位置からとし、このＲ
の蛍光体からの波長の光のみ通過させるフイルタ
ー５２を通してフオトダイオード等の光電変換素
子５３で受けることにより、Ｒの蛍光体上を電子
ビームが走査する時のタイミング信号が得られ
る。これを第７図に示す。矢印Ｂが水平走査幅で
あり、７１が光電変換素子５３からの出力を、そ
の基本周波数成分のみを抜き取つた信号波形であ
る。これをリミツター回路を通すことにより信号
波形７２を得る。以上のバンドパスフイルターお
よびリミツター回路を波形成形回路として第５図
中５４に示す。ここで信号７２は蛍光体の発光の
立上り特性および波形成形回路の遅延特性により
蛍光体中心をビームが走査した時よりΔτ_pの時間
遅延が生じている。この信号７２をメモリー回路
５５に入力する。メモリー回路５５では同期分離
回路５６で発生した水平同期パルスあるいはこれ
をもとにして発生させた水平ブランキングパルス
７３の前縁あるいは後縁に同期した前記波形成形
回路出力７２の周波数f_pより高くf_p＋f_H（f_H；水平
走査周波数）より低い基準信号７４を発生させ、
この信号の立下りもしくは立上りより前記波形成
形回路５４からの入力信号７２の立上りもしくは
立下りまでの時間t₁，t₂，t₃，……t_oを計測し、
これをメモリーする。ここで基準信号７３はメモ
リー容量および後述の位相補償の点からその開始
までの時間t₀が調整される。この時、垂直走査と
同期して各水平走査での信号がメモリーされるこ
とはいうまでもない。以上のようにして１水平ブ
ロツクの各ビームの水平走査によつて得られるＲ
のタイミング信号をメモリーすることができる。

同様に他の水平ブロツクについても行ない、平
板陰極線管全画面のＲの蛍光体上をビームが走査
するタイミング信号をメモリーする。メモリー回
路５５に使用されるメモリー素子は、不揮発生の
ものである。

以上の操作が終了すると、第５図の点線枠内の
部分すなわちフイルター５２、光電変換素子５３
および波形回路５４は除去され、実際にカラー画
像を表示する動作に移る。

カラー画像を平板形陰極線管５１に表示する時
には同期分離回路５６からの信号で各水平ブロツ
クの対応する水平走査位置に対応するメモリーさ
れた信号が同時に読み出される。ここではその中
の１水平ブロツクについて説明する。

メモリーへの書き込み時に発生させた基準信号
７４と同じ周波数の読み出し用基準信号７５を水
平同期信号７３に同期して発生させる。この時の
水平同期信号７３の立上り時より読出し用基準信
号７５の開始までの時間t₀′はt₀′＜t₀とし、この信
号７５の立下り時より前記メモリーした時間t₁，
t₂…t_o後に所定の幅の信号７６を発生させ、これ
を三相パルス発生器５７に入力する。ここで読み
出し用基準信号７５の開始時間t₀′をt₀より小さく
したのは、読み出した後、平板形陰極線管５１の
変調電極に信号が印加されるまでの信号処理回路
での遅延時間を補償するためである。三相パルス
発生器５７ではメモリー回路５５への入力信号７
２と同じ周波数を有し、位相が互いに120°異なる
信号を発生させ、これを前記第４図で説明した第
２のラインメモリー４６に相当するラインメモリ
ー５８からの読み出し信号として使用することに
より、Ｒ→Ｇ→Ｂ→Ｒ，→…と時系列の点順次信
号が得られることになる。この第２のラインメモ
リー５８から得られた信号は、Ｄ／Ａコンバータ
ー５９（あるいはパルス幅変換）にてアナログ信
号に変換され、これは増幅器６０で増幅して平板
形陰極線管５１の変調電極に印加する。ここで一
例としてＲのみ表示する時の変調電極に印加する
信号を７７に示す。

以上説明した実施例は、製作が完了した平板形
陰極線管に所定の電圧を印加して電子ビームで蛍
光面を走査し、各ビームがＲまたはＧまたはＢの
蛍光体を走査するタイミングを検出してこれを記
憶し、実際のカラー画像を表示する場合には、記
記憶した前記タイミング信号を読出して、この信
号をもとに平板形陰極線管へ印加するカラー映像
信号をビームの蛍光面位置に対応して制御するこ
とによりカラー画像表示を行うものである。

次に本発明の第２の実施例を説明する。第８図
は本発明の第２の実施例に使用される平板形陰極
線管であり、同図〔Ａ〕は平板形陰極線管の外観
図、同図〔Ｂ〕は正面かみらた要部拡大図であ
る。

カラー画像を表示する領域については前記第５
図と同様に、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色蛍光体ストライ
プ８２がブラツクストライプ８４を介して水平方
向に順次繰返して形成されている。さらに上記カ
ラー画像表示する有効画面外にはインデツクス蛍
光体８３が形成されている。ここでインデツクス
蛍光体は少なくとも１水平ブロツク分だけあれば
良く、また１水平ブロツク内に含まれるカラー蛍
光体のトリオ数と同等以上設けられている。いま
第８図〔Ｂ〕ではその１実施例であり、１水平ブ
ロツク８５内に２トリオのカラー蛍光体８２、こ
れに対してインデツクス蛍光体８３がＧの蛍光体
位置に対応して４ケ設けられたものを示す。イン
デツクス蛍光体８３はＲ、Ｇ、Ｂいずれかを用い
ても良いが、近紫外のＰ−16等のようにＲ、Ｇ、
Ｂ蛍光体を発光波長の異なるものを用いても良
い。

以上に述べた平板陰極線管８１のインデツクス
蛍光体８３の形成された１水平ブロツクの電極構
成の垂直方向断面図を第９図に示す。第１図、第
２図に示した電極構成と同一であるが、インデツ
クス蛍光体８３を走査するためのビーム発生源で
あるカソード９０およびG1電極９３のみが異な
る。すなわち線状カソード９０は有効画面領域内
９０−ａと外９０−ｂを小なくとも１本の支柱８
６で分離されており、またG1電極９３は有効画
面内９３−ａと外９３−ｂとに電気的に分離され
ている。そしてインデツクス蛍光体８３に対応し
てインデツクス蛍光体８３の発光波長の光を通過
させるフイルター８８および光電変換素子８９が
フエースガラス８７の真空外囲器外に取付けられ
る。ここでフイルター８８は必ずしも取付ける必
要もなく、またカソード９０も支柱で分離される
べきものでもない。

以上述べた平板形陰極線管８１の駆動方法を以
下に述べる。第１０図には駆動回路の要部系統
を、第１１図に信号波形を示す。前記第１の実施
例で説明した第５図の駆動方法と同一の部分につ
いては同一番号を付している。

本実施例の場合も、基本的には前記第１の実施
例と同じ動作法であり、平板形陰極線管１０１の
複数ある水平ブロツクの１水平ブロツクのみ電子
ビームにより蛍光面を走査する。この時、第８
図、第９図で説明したインデツクス蛍光体部も同
時にビーム走査されるように駆動する。第１１図
にインデツクス蛍光体部１１１と３原色蛍光体か
らなるカラー表示部１１２との相対位置関係を示
す。本実施例の場合も１水平ブロツク幅１１３よ
りも広くビームを偏向するようにする１１４。こ
のようにしていまビームは第１１図においてカラ
ー表示部１１２の色蛍光体を左から右に走査する
とすると、Ｒのフイルター５２、光電変換素子５
３、波形成形部５４により、出力信号１１６を得
る。一方、インデツクス蛍光体部１１１もビーム
走査されて光電変換素子８９、波形成形部１０２
によつて信号１１５を得、本実施例ではこの信号
１１５が基準信号として用いられる。かくして、
基準信号１１５の立下りからカラー表示部からの
信号１１６の立上りまでの時間（τ＋t₁）、（τ＋
t₂）をメモリー回路５５に記憶するようにしても
よいが、後述する如く、メモリー回路から信号を
読出して、平板形陰極線管１０１に信号が加えら
れるまでの遅延時間τ₀を補償するために、メモリ
ー５５への入力時に基準信号１１５の立下りから
所定の時間τ遅れた時点よりカラー表示部の信号
１１６の信号の立上りまでの時間t₁，t₂を記憶す
る。このようにすればメモリー素子の容量削減に
もなる。

以上のメモリー回路５５への信号書き込みを各
水平ブロツクごとに行ない、全画面のＲの蛍光体
を走査するビームのタイミング信号を、インデツ
クス蛍光体部からの信号を基準として記憶するこ
とができる。したがつてインデツクス蛍光体部は
どの水平ブロツクが動作しようが常にビーム走査
されている。

次にカラー画像表示する動作に移る。この時に
は第１０図中の点線枠内の部分は不要となる。イ
ンデツクス蛍光体部１１１は常にビーム走査さ
れ、波形成形部１０２からは基準信号１１５が得
られ、これが読出し用基準となる。したがつて基
準信号１１５の立下り時からt₁，t₂経過後に所定
の幅の信号１１７を発生させ、これを三相パルス
発生器５７に入力し、第１１図中、１１８，１１
９，１２０に示す信号を発生させる。以後の信号
処理系統については第５図で示した第１の実施例
と同じであるので説明は省略する。

以上説明した第２の実施例と、前記第１の実施
例と異なる点は、メモリー回路への書き込み、読
出し基準信号の発生させ方であり、第１の実施例
では水平同期信号を基準として発生させ、第２の
実施例では有効画面外に設けたインデツクス蛍光
体部をビーム走査することにより発生させる。

発明の効果本発明は所定の電圧を印加して各ビームが蛍光
面上を走査するようにし、各ビームが所定の蛍光
体位置を走査する全タイミング信号を検出してこ
れを最初に一度だけ記憶し、記憶した信号をもと
に平板形陰極線管の変調電極に印加する映像信号
のタイミングをビームの蛍光面位置に対応して制
御することによりカラー画像を表示するものであ
り、従つて平板陰極線管を製作する時の組立時に
少々の誤差が発生して各ビームの水平偏向幅、お
よび水平方向のランデイング位置にバラツキ等が
生じても色ムラがなく忠実なカラー画像を表示す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は平板形陰極線管の構成を示す斜視図、
第２図はその水平方向断面図、第３図は垂直走査
動作説明図、第４図ａ，ｂは平板形陰極線管の従
来の駆動回路系統および動作波形図、第５図は本
発明の１実施例である平板形陰極線管の駆動回路
系統図、第６図および第７図はその一部拡大図お
よび動作波形図、第８図Ａ，Ｂは本発明の第２の
実施例である平板陰極線管の斜視図および内部正
面図、第９図は第８図の垂直方向断面図、第１０
図はその駆動回路系統図、第１１図は各回路部の
信号波形図である。１０，９０……線状カソード、１２，９２……
垂直走査用電極、１３，９３……G1変調電極、
１４，９４……G2電極、１５，９５……G3電
極、１６，９６……G4電極、１７，９７……水
平フオーカス電極、１８，９８……水平偏向電
極、４３……Ａ／Ｄコンバーター、４４……タイ
ミングパルス発生器、７５……第１ラインメモリ
ー、７６……第２ラインメモリー、７７……Ｄ／
Ａコンバーター、５２……色フイルター、５３…
…光電変換素子、５４……波形成形部、５５……
メモリー、５６……同期分離器、５７……三相パ
ルス発生器、５８……第２ラインメモリー、５９
……Ｄ／Ａコンバーター、６０……増幅器、８３
……インデツクス螢光体、８８……色フイルタ
ー、８９……光電変換素子、１０２……波形成形
部。

Claims

【特許請求の範囲】１少なくとも赤、緑、青の３原色蛍光体が水平
方向にブラツク領域を介して繰返し順次配列され
た蛍光面の所定の位置を、ビームが走査する全タ
イミング信号を最初に一度のみ記憶し、記憶した
タイミング信号を読出してこの信号をもとに平板
形陰極線管へ印加するカラー映像信号をビームの
蛍光面位置に対応して制御することによりカラー
画像表示を行なうことを特徴とする平板形陰極線
管の駆動方法。２所定の電圧を印加して一定量のビームで蛍光
面が走査されている平板形陰極線管の前面に、赤
または緑、または青のフイルターを付した光電変
換素子を配することによつて蛍光面の各赤または
緑または青の位置をビームが走査するタイミング
信号を検出することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の平板形陰極線管の駆動方法。３テレビ同期信号をもとに、タイミング信号の
基本周波数より高く、その差が水平走査周波数よ
り低い周波数の基準信号を発生させ、前記基準信
号と前記タイミング信号の位相差を記憶し、前記
基準信号をもとに記憶した位相差信号からもとの
タイミング信号を再生することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の平板形陰極線管の駆動方
法。４基準信号の位相を変えることにより、駆動回
路系の遅延特性を補償するようにした特許請求の
範囲第３項記載の平板形陰極線管の駆動方法。５有効表示画面領域外にインデツクス蛍光体を
塗布し、前記蛍光体部を常に有効表示画面領域を
走査するビームと同期して走査することによつ
て、前記蛍光体部からの光を光電変換素子でうけ
ることにより基準信号を発生させ、前記基準信号
とタイミング信号の位相差を記憶し、前記基準信
号をもとに記憶した位相差信号からもとのタイミ
ング信号を再生することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の平板形陰極線管の駆動方法。６複数の電子ビーム源を用い、画面をブロツク
化して表示を行なうと共に、各ブロツクごとのそ
れぞれの電子ビームに対し、蛍光面の位置に対す
る各々の制御を行なうことをを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の平板形陰極線管の駆動方
法。