JPH0453067B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はインデツクス方式カラー受像管に関
し、特にその構造及びその蛍光面に関するもので
ある。

〔発明の技術的背景と問題点〕

近年高品位放送用の高輝度、高精細、大形カラ
ー受像器或いは電子計算機端末用の大形超高解像
度図形表示装置用としてのカラー受像管に対して
多くの要求と検討がなされている。

カラー受像管の高解像度化は一般に蛍光面での
電子ビームスポツト径を縮小化することで実現可
能であり、従来より電子銃電極構造の改良或いは
電子銃自体の大型化、大口径化、伸長化などが計
られてきたが、未だ十分小さな電子ビーム・スポ
ツト径のものは実用化されていない。

これは電子銃と蛍光面までの距離が大形管にな
るにつれ長くなり電子銃の電子光学的倍率が大き
くなりすぎるのが最大の要因である。即ち、大形
化、高解像度化を実現する為には電子銃と蛍光面
間の距離を短縮化することが重要である。またこ
の場合、広角偏向により電子銃と蛍光面間の距離
を短縮する方法は画面の中央と周辺で電子レンズ
の電子光学的倍率差の増大を招き得策ではない。

また、カラー受像管の高輝度化については大形
管になるに従い、スクリーン面での電子ビーム密
度が減少し結果的に大形管になる程著しい輝度の
低下を招いている。そこでシヤドウマスク方式カ
ラー受像管においては陽極加速電圧の増加又は陰
極電流の増加などを試みているが結果として、ス
クリーン面での電子ビーム・スポツトの歪に伴う
解像度の低下、シヤドウマスクの熱変形に伴う色
純度の低下、陰極特性の劣化等の種々の問題によ
り未だ高輝度、大形化は同時に実現されていな
い。

また、この様なシヤドウマスク方式カラー受像
管の高輝度化の困難さはシヤドウマスク自体に起
因するところが大きく、シヤドウマスクにおける
電子ビームの透過率が20％程度であることが最大
の要因である。

即ち、蛍光体を発光せしめる為電子銃から発す
る全電子ビームエネルギーはシヤドウマスクでそ
の約80％が損失し、実際には全電子ビームエネル
ギーの一部のみが蛍光体の励起発光に寄与し、電
子銃から発する全電子ビームエネルギーに対する
蛍光体の発光効率の著しい低下を招いている。

また、シヤドウマスクで損失、吸収されたエネ
ルギーにより、シヤドウマスクに熱変形を生じさ
せ、本来色選択を目的として配設されているシヤ
ドウマスクが十分その効果を発揮できず、色純度
を低下されるに至っている。

そこで電子銃から発する全電子ビーム・エネル
ギーに対する蛍光体の発光効率を高める為にシヤ
ドウマスクを除去し、色選択を蛍光面に塗布した
インデツクスストライプと前記インデツクススト
ライプから発光した光を受光する光電変換装置と
で識別して色切換を行うビームインデツクス方式
カラー受像管が古くから提案されている。

しかし乍らこの方式のカラー受像管では映像ス
クリーン上に走査される電子ビームスポツト径
（又はスポツトの水平方向の幅）がスクリーン全
域において、各色蛍光体ストライプ幅以下である
ことが要求される。

この様なスクリーン全域における電子ビームス
ポツトの条件を満足させる為には大形管、即ち、
スクリーンから電子銃までの距離が大きくなる程
困難である。

即ち、ビームインデツクス方式カラー受像管は
シヤドウマスク方式カラー受像管に比べて電子銃
から発射されるすべての電子ビームエネルギーに
対する蛍光体の発光効率は非常に高く、高輝度な
カラー受像管の実現が容易であるが、この方式を
大形管までに拡張することは極めて困難であるこ
とは明らかである。

ここでビームインデツクス方式カラー受像管と
は別に小形若しくは中形のカラー受像管を垂直、
水平方向に複数個配置して高輝度、高解像度な大
画面表示をする方法が特開昭48−90428号公報、
実開昭47−9349号公報、特開昭48−64872号公報、
実公昭49−26029号公報等に提案されている。こ
の種の方法は屋外等の分割数の多い巨大画面表示
には有効であるが表示画面サイズが40インチ程度
の中規模画面表示の場合、各分割領域毎の画面の
接合部が目立ち見づらい画像を再生することは明
らかである。殊に計算機利用設計（CAD）用、
高解像度図形表示端末として使用した場合、表示
画面が接合部を有することは致命的欠陥になるこ
とは言うまでもない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は上述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、大形、高輝度、高解像度、且つ見
やすいカラー受像管を提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明は小型のビームインデツクス方式カラー
受像管を複数個適正に配置し、一体化構造とし、
映像スクリーンの蛍光体を連続的に形成し、且つ
各小分割スクリーン境界部でも容易に連続的に分
割走査できる様に複数種のインデツクスストライ
プ蛍光体を形成し、上記目的を達成するものであ
る。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照しつつ本発明について詳細に説
明する。

第１図は本発明を実施したカラー受像管の概略
斜視図であり、第２図は第１図のＸ−Ｘ断面図、
第３図は第１図のＹ−Ｙ断面図である。第１図、
第２図及び第３図において、インデツクス方式カ
ラー受像管１はスクリーン部２を持つフエースプ
レート３と前記フエースプレート３のフアンネル
４を介して連結された多数のネツク５−１，…，
５−１２と前記各ネツク内に内装された多数の小
電子銃部６−１，…，６−１２と前記ネツクから
フアンネル４にかけての外壁に装着された多数の
偏向ヨーク７−１，…，７−１２とフアンネル４
に設けた透明な受光窓８及び受光窓８の外側に配
設した光電変換装置９とから構成されている。

第４図は第１図のフエースプレート３及びスク
リーン部２の拡大図である。ここで第４図中心の
一点鎖線は小電子銃部によつて全体のスクリーン
部を分割走査されるときの隣接領域との境界線を
示し、走査方向は第４図の左から右である。

フエースプレート３の内面に形成されたスクリ
ーン部２は３本の蛍光体ストライプＲ，Ｇ，Ｂを
１グループとする多数の蛍光体１０と上記蛍光体
ストライプ１０相互間の間隙を埋める如く形成さ
れたブラツクストライプ１１と前記両ストライプ
を包む如く蒸着等により形成されたアルミメタル
バツク１２と前記ブラツクストライプ１１の位置
に対応して一定のピツチで形成されたインデツク
スストライプ１３とから構成されている。

インデツクスストライプ１３の形成ピツチは各
小電子銃部による各分割領域の分割走査終端部近
傍で他のスクリーン部分と異なるピツチで形成さ
れている。

本実施例では、全体のスクリーン有効部の大き
さが幅406.4mm、高さ304.8mm、対角508.0mmで謂ゆ
る20インチの有効スクリーンを横幅方向に４分割
高さ方向に３分割したもので各分割領域の大きさ
は、幅及び高さ共に101.6mmの正方形であり5.7イ
ンチのカラー受像管のスクリーン有効部の大きさ
に相当している。

また第４図において、蛍光体ストライプ１０の
各色繰り返しピツチP_Sは0.675mm、蛍光体ストラ
イプ１０の幅T_Sは0.155mm、ブラツクストライプ
１１及びインデツクスストライプ１３の幅T_Bは
0.07mm、インデツクスストライプ１３のピツチP_A
は0.45mmで、各分割領域の分割走査終端部近傍で
のインデツクスストライプ１３のピツチP_Pは
0.225mmで他のスクリーン部分のピツチP_Aの1/2の
ピツチである。

第５図は本実施例の動作原理を示したものであ
り、第５図に従つて動作原理を詳細に説明する。

従来の１電子銃部方式のカラー受像管では位置
Ｓ１から位置Ｓ５までを単一の電子銃部から発射
された少なくとも１本の電子ビームを単一の偏向
系で水平走査する。これに対して本発明の実施例
では、位置Ｓ１から位置Ｓ５を４分割し、分割領
域１，２，３，４を形成し、複数の位置の電子ビ
ーム源Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４及び小偏向系を用
いて全体を４回に分けて一水平走査し、この水平
走査を複数回繰り返して全体の画像を再生する。

第４図からも明らかな様に本発明で最も重要な
事は各分割領域の画像の接合である。

従来のインデツクス方式のカラー受像管におい
ては、インデツクス信号から得られた情報により
各色蛍光体の位置を判別し、映像信号を切り換え
ればよく、偏向ヨークに印加される信号はNTSC
信号中の水平及び垂直同期信号と同期を取るのみ
で十分であり、画像の連続性色再現性等の品位は
偏向領域の形状変化にはほとんど影響を受けなか
った。

しかし乍ら本実施例での方式は、偏向ヨーク、
偏向回路カラー受像管自体の経年変化等を含め、
極めて高精度に偏向領域の大きさ（形状）を制御
する必要がある。

前記理由の為、この方式では各分割画境界部ス
クリーン１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ，４Ｂにおいて通常の
インデツクスストライプ蛍光体からの光信号とは
別のパターンの光信号を発光すべく他のスクリー
ン部１Ａ，２Ａ，３Ａ，４Ａとは異なるピツチで
インデツクスストライプを形成している。

本方式では分割領域１において、電子ビーム源
Ｇ１からの電子ビームを偏向して位置Ｓ１から偏
向走査を開始し、区間１Ａは通常のビームインデ
ツクス受像管と同様に走査する。電子ビームが区
間１Ｂに入ると区間１Ａとは異なるパターンのイ
ンデツクス信号が入るので、本実施例ではその異
なるパターンが始まると４個目のインデツクス信
号パルスで分割領域２の電子ビーム源Ｇ２及びそ
の偏向系に走査を交替して次の走査を続ける。以
下の領域の走査も同様の手順で行なわれる。ここ
で、本方式特有の手順として、各々の分割領域の
走査に要する時間とその領域の走査中に送られて
くる画像の再生時間を一致させることが必要であ
る。従来のインデツクス方式の受像管では一定時
間に偏向される偏向量、即ち、画像再生時のラス
ター大きさの制御に相当する。従来インデツクス
方式では走査を開始するポイント決定の為映像ス
クリーン有効部の外側にスクリーン部とは異なる
ピツチのインデツクスストライプを形成し走査開
始位置を決定する方法が特開昭53−118974号公報
等に提案されているが、水平方向走査の終端部
（通常の場合ラスターの左端）については制御を
加えていない。また実際の動作ではラスターのい
ずれか一方の端（水平走査開始点又は水平走査終
了点）を制御し固定することと、NTSC信号（又
はPAL信号等）の水平同期信号と水平偏向信号
の同期をとることで問題なく全体画像を再生でき
る。ここで水平偏向終了の点（又はラスター全体
の大きさ）の調整は最初に一度行うだけでよい。
経年変化等で水平偏向終了の点（又はラスター全
体の大きさ）にずれを生じた場合でも前記各種信
号系の同期ずれが無い限り、再生画像全体の品位
の劣化を招くことはほとんど無い。

しかし本実施例の分割形ビームインデツクス方
式では全体の再生画像の大きさ、及び小分割画像
の大きさはあらかじめ高精度で設定されている為
各小分割の偏向走査に要する時間と各小分割部分
の映像信号描画に要する時間は高精度で一致して
いる必要がある。言い換えれば各小分割部分の映
像信号が送られてくる時間と一致して各小分割水
平方向の大きさと同じ分だけ偏向走査を行なわな
ければならないことを意味している。

本方式のカラー受像管で前記の制御を加えなか
った場合、小分割画接合部で分割画の重なり、間
隙の発生等が生じ、全体画像の品位を著しく低下
させる。

このため本方式のインデツクスストライプ蛍光
体は各色ストライプ位置の検出を行う従来方式に
加えて、偏向走査中に複数の点において電子ビー
ムの位置を検出する機能を有している。

ここで前記小分割部分の映像信号が送られてく
る時間と小分割水平方向の偏向走査終了時間にず
れを生じた場合の制御について説明する。

本実施例の方式は水平一走査分の映像信号を時
間的に正確に４分割されており、その時間を第５
図に示す領域１〜４毎にt₁，t₂，t₃，t₄とすると、
時刻ｔ＝０の時からｔ＝t₁の時までは電子ビーム
源Ｇ１に偏向走査に関係なく映像信号が印加され
ている。

時刻ｔ＝t₁から時刻ｔ＝t₁＋t₂までは電子ビー
ム源Ｇ２に偏向走査に関係なく映像信号が印加さ
れている。以下同様に各電子源に映像信号が順次
印加される。また第５図の各分割領域１〜４の映
像有効部毎の水平一偏向走査に要する時間をt_d1，
t_d2，t_d3，t_d4とする。全体の映像が完全につなが
る条件はt₁＝t_d1，t₂＝t_d2，t₃＝t_d3，t₄＝t_d4であ
る。

ここでt₁＞t_d1（又はt₁＝t_d1＋Δ₁）に相当する時
間的ずれが生じた場合、領域１で正常動作をして
いる時より早くスクリーン部１Ｂに形成したピツ
チのインデツクスストライプからの光信号が検出
される。この正常動作時とのずれを偏向ヨーク駆
動系の信号振幅設定回路にフイードバツクすれ
ば、そのずれを補正できる。

また、各分割領域のラスタの大きさを決定する
もう１つの要素としてスクリーン上の走査開始点
を決定する手順がある。これは第５図の領域１で
は前記の如く従来のビームインデツクス方式と同
様に映像スクリーン有効部の外側にスクリーン部
とは異なるピツチのインデツクスストライプを形
成し、走査開始位置を決定すれば良い。また領域
２，３，４の走査開始点の決定は領域２，３，４
を実際に走査する前に予め各領域をオーバースキ
ヤンすることにより決定できる。即ち領域２の場
合、位置２をオーバースキヤンすることでスクリ
ーン１Ｂに形成された異なるピツチのインデツク
スストライプを刺激する為、その光信号の出るタ
イミングにより位置Ｓ２を決定することができ
る。以下、領域３，４についても同様の手順で位
置Ｓ３，Ｓ４を決定することができる。

以上の手順により、小分割領域の偏向信号を完
全に補正することができ、時間t₁＝t_d1，t₂＝t_d2，
t₃＝t_d3，t₄＝t_d4の条件を満足し、品位の良い全体
画像を再生することができる。

次に各分割面の垂直方向の継ぎについて説明す
る。第６図は分割画境界部近傍のインデツクスス
トライプの形成パターンを示した図である。アル
ミメタルバツク１２の背面上でブラツクストライ
プ１１に対応して形成されている。

インデツクスストライプ１３の第５図に示す領
域１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ，４Ｂの幅は垂直方向の隣接
する分割領域で相異なつている為垂直方向の隣接
する分割領域におけるインデツクスストライプ１
３から光信号のパターンは相異なつたものとな
る。従つて前記水平方向のラスターの大きさ及び
位置の補正と同様の手順で垂直方向のラスターの
大きさ及び位置の補正が容易に可能である。

以上に説明した偏向信号の補正は実際に描画動
作している間連続して行つてもよく、又ある一定
時間間隔毎に行なつてもよい。

本実施例では第４図に示すインデツクスストラ
イプ蛍光体を小分割画境部近傍と他の部分で全く
異なるピツチで形成しているが、連続的に前記両
者のピツチに変化を持たせても特に問題はない。

また全体の映像スクリーン部で２種類以上の異
なるピツチのインデツクスストライプを形成し、
偏向信号の補正を同時に複数箇所で行なえる様に
する等としてもよい。

またインデツクスストライプのピツチの相異に
よる位置検出にかえて、全スクリーン部で同一ピ
ツチとしてインデツクスストライプの蛍光体材料
を変え、部分的に発光するインデツクスストライ
プの発光波長又は発光強度を変えてもよい。

また複数の光電変換装置を用い、受光感度の向
上、複数分割領域の同時補正等も可能である。

本実施例はNTSC等の信号に対して実時間動作
をする場合について述べたが、一画面若しくは一
ライン分の画像情報をフレームメモリ又はライン
メモリに記憶し、複数の分割面を同時に描画走査
する場合も容易に実現できる。

また本実施例では複数の小電子銃部をスクリー
ン部に対して略垂直に配置しているが、受像管の
全長の短縮化を計る為小電子銃部を傾斜させても
よい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、従来の分割
表示形カラー受像管で短所とされてきた分割境界
部をスクリーン部を一体化構造とし、見やすい画
像を再生することを可能にしたと同時に、ビーム
インデツクス方式を採用し、画像の輝度を同型の
カラー受像管に比べて極めて高く、更に本発明の
インデツクス方式カラー受像管は、大形のスクリ
ーンを有するにもかかわらず複数個の小型インデ
ツクスカラー受像管を配列させているので奥行は
短縮化でき、従つて電子流の電子光学的倍率が小
さくなり高解像度、高品位の画像を再生すること
ができる。また各小分割スクリーンの小分割境界
部近傍のインデツクスストライプと他のスクリー
ン部分のインデツクスストライプに違いを持たせ
ることで小分割画像の接合及び補正を可能にして
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインデツクス方式カラー受像
管の一実施例を示す概略斜視図、第２図及び第３
図は第１図のＸ−X′及びＹ−Y′に沿う概略断面
図、第４図は第１図のフエースプレート及びスク
リーン部を示す模式部分拡大図、第５図は第１図
の実施例の動作原理を説明するための模式図、第
６図は分割画境界部近傍のインデツクスストライ
プを示す模式図である。 １……インデツクス方式カラー受像管、２……
スクリーン部、３……フエースプレート、４……
フアンネル、５……ネツク部、６……小電子銃
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ストライプ状蛍光体及びインデツクス信号発
   生用蛍光体を有するスクリーン部とこのスクリー
   ン部に衝撃する電子ビームを発射する電子銃部及
   び前記電子ビームを偏向走査させる偏向部と前記
   インデツクス信号発生用蛍光体よりのインデツク
   ス信号を受光する光電変換装置を備えたインデツ
   クス方式カラー受像管において、 前記電子銃部及び偏向部は複数の小電子銃部及
   び小偏向部に分離して配置され、前記スクリーン
   部は前記小電子銃部及び小偏向部における各電子
   ビームにより複数個の小領域に分割走査され、前
   記小領域の中央部からのインデツクス信号と前記
   小領域の境界付近の少なくとも一部からのインデ
   ツクス信号を判別することを特徴とするインデツ
   クス方式カラー受像管。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のインデツクス方
   式カラー受像管において、前記インデツクス信号
   発生用蛍光体は前記複数の小電子銃部及び小偏向
   部により複数個の小領域に分割されたスクリーン
   部の分割小領域の境界付近の少なくとも一部にお
   いて、前記境界付近以外とは異種のパターンで連
   続的若しくは非連続的に形成されていることを特
   徴とするインデツクス方式カラー受像管。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のインデツクス方
   式カラー受像管において、前記インデツクス信号
   発生用蛍光体は前記複数の小電子銃部及び小偏向
   部により複数個の小領域に分割されたスクリーン
   部の分割小領域の境界付近の少なくとも一部にお
   いて前記境界付近以外とは異なる波長若しくは異
   なる発光強度を有する蛍光体が形成されているこ
   とを特徴とするインデツクス方式カラー受像管。