JPS5828703B2 - 映像管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、扁平の映像管に関し、特にマトリックス方式
と電子ビーム走査方式とを組合せて発光輝度の向上、駆
動回路の簡素化を計らんとするものである。

例えば低速度電子ビーム用螢光体は発光輝度が低く螢光
表示管のように直流的な使い方に限られている。

最近ではこの低速度電子ビーム用螢光体の発光効率も良
くなり、例えば発光輝度が５，０００ｆｊ−Ｌ〜１０，
０００ｆｊ −Ｌの螢光体も出来つつある。

しかし、この螢光体にふ・いても通常の陰極線管の如き
点順次走査方式をとる場合には例えば水平方向の絵素数
を４００本とすると４．５×１０”ｆｔ Ｌとなり、こ
れでは実用に供し得ない。

一方、陰極線管に代るものとしてＸ−Ｙマトリックスデ
ィスプレイが提案されているが、この場合の駆動回路は
Ｘ電極及びＹ電極の夫々に対して必要となり、回路構成
が複雑となるは免がれない。

本発明は、上述の点に鑑み、例えば低速度電子ビーム用
螢光体を使用しても十分な発光輝度を得、且つ駆動回路
の簡素化をもなし得るようにした扁平な映像管を提供す
るものである。

本発明に釦いては、画面を構成する螢光面に対して、一
方向（列（垂直）方向又は行（水平）方向）Ｋ延長する
複数のストライブ状の制御電極を平行配列して設け、又
画面の行線（所謂水平ライン）又は列線（所謂垂直ライ
ン）Ｋ供給されるべき映像信号をそのライン毎に著積し
、上記の複数の制御電極にこの映像信号を同時に、且つ
ライン毎に供給し、これに同期するように制御電極の延
びる方向と直交する方向に長い帯状電子ビームを制御電
極の延びる方向に沿って一定の速度で走査せしめ、螢光
面の制御電極に対応した部分を線順次的に励起発光して
所要の画像を得るように成すものである。

このような映像管によれば、螢光面が帯状電子ビームに
よって線順次的に発光されるので画面の発光輝度が向上
し、例えば低速度電子ビーム用螢光体を使用しても十分
実用に供し得る発光輝度が得られる。

又１駆動回路としては一方向に配列された制御電極に対
する駆動回路のみで、他方向に対しては帯状電子ビーム
により省略されるので、その１駆動回路構戊が大巾に簡
素化されるものである。

以下、図面を参照して本発明による映像管の実施例につ
き詳細に説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例である。

本例においては、ガラス等よりなる扁平の管体１を設け
、この管体１の一方の内面１ａに水平方向の絵素数に対
応した複数（例えば５１２本）のストライブ状の制御電
極２Ｃ２，，２□、２３、・・・・・・・・・・・・
〕を互に平行に且つ所定間隔を置いて配列する。

この各制御電極２上に夫々低速度電子ビーム用の螢光体
層３を塗布して画面を構成する螢光面４を形成する。

螢光面４上には之と所定間隔を置いて対向するメツシュ
状電極１を配置する。

さらに、螢光面４と対向する管体１の他方の内面１ｂに
は後述の帯状電子ビーム５を螢光面４側に偏向し且つ垂
直方向（第２図の矢印Ｂ方向）に走査させるための主偏
向電極６を設ける。

この主偏向電極６は透明導電層にて形成する。

一方、螢光面４の横に、即ち制御電極２の長手方向に関
する横の位置に帯状の低速度電子ビーム５を射出するビ
ーム源８を配置する。

このビーム源８よりの帯状電子ビーム５は複数配列され
た制御電極２の金山にわたるように水平方向に長い帯状
ビームとなす。

ビーム源８は水平方向に架張したタングステンのカソー
ド９と、このカソード９を囲い一部に水平方向に沿うス
リット１０を有してカソード９とほぼ等しい電圧が印加
される電極１１と、正の一定電圧が印加される加速電機
１３とを有して成る。

この場合、加速電極１３にはビーム５の物点を作るため
の非常に狭いスリット１２が設けられている。

従ってカソード９よりの電子が電極１１のスリット１０
及び加速電極１３のスリット１２を通して帯状電子ビー
ム５として引出される。

又、ビーム源８の前方には主偏向電極６との共働で帯状
電子ビーム５を偏向する対の電極板１４Ａ及び１４Ｂよ
りなる予備偏向電極１４を配置する。

この予備偏向電極１４では、所謂かまぼこ型の電子レン
ズが形成されるので、帯状電子ビーム５は画面の垂直方
向に良好に集束されることとなる。

かかる構成においては、ビーム源８より螢光面４と平行
する様に射出された無変調の帯状電子ビーム５が予備偏
向電極１４及び主偏向電極６によって偏向されて螢光面
４に入射されると共に、螢光面４上を垂直方向（矢印Ｂ
方向）に一定の速度で走査される。

即ち、この場合、主偏向電極６とメツシュ状電極７間に
主偏向電極６側が低圧となる如き偏向電圧を印加するこ
とにより、予備偏向電極１４を通過した予備偏向された
電子ビーム５は螢光面４側に入射される。

また、このとき電極６及び７間の主偏向電圧を一定とし
て電極板１４Ａ及び１４Ｂ間の予備偏向電圧を変化ｇ−
ｖるか、又は予備偏向電圧を一定として主偏向電圧を変
化させるか、又は予備偏向電圧及び主偏向電圧の双方を
変化すせることにより、帯状電子ビーム５は画面の垂直
方向（矢印Ｂ方向）に走査される。

なお、この帯状電子ビーム５は後述の映像信号の１水平
周期に同期するように垂直方向に走査される。

万、映像信号は夫々１水千周期分毎に著積され、この１
水平周期分の映像信号が各制御電極２に同時に且つ１水
平周期分毎に順次に供給される。

この場合、映像信号は水平方向の絵素、即ち制御電極２
に対応してサンプリングされ、その各サンプリング信号
が対応する各制御電極２に供給される。

従って、制御電極２に順次１水千周期分毎の映像信号が
与えられると、各制御電極２上の螢光体層３に帯状電子
ビーム５が照射され、且つ帯状電子ビーム５の走査で順
次螢光面４が線順次的に励起発光されて所要の画像が得
られる。

制御電極２に信号がない場合には、その対応する電子ビ
ームはメツシュ電極によって捕捉され螢光体層３に到達
しない。

発光した画像はピース５の入射側即ち第１図の矢印Ａ方
向より綾取する。

なお、信号に応じた明るさを得るには、制御電極２に与
える電圧を変える変調方式、又は電圧を一定として印加
時間を変える所謂パルス巾変調方式等が可能である。

しかし、電圧を変える変調方式の場合には低速度電子ビ
ームのために明るい絵素（制御電極）に隣接した絵素は
、電子ビームが明るい絵素の方向に引かれるために、よ
り暗くなってし昔う可能性がある。

このため本例の場合には信号入力としてパルス巾変調方
式の方が好ｌしい。

第３図は、上記の映像管の駆動に適用されるパルス巾変
調方式をとる駆動回路の一例である。

同図に釦いて、２１はサンプリングホールド回路、２２
は８ビツトアナログ一テジタ〃変換回路、２３は夫々並
列８ビツトの複数段（本例では制御電極数に対応した５
１２段）のシフトレジスタ２４〔２４７，２４２，２４
３、・・・・・・〕から成り映像信号の１水平周期分を
記憶する第１のシフトレジスタ回路であり、入力端子ｔ
１からの１水平周期分毎の映像信号がサンプリングホー
ルド回路２１によって１水平ラインの絵素（５１２本の
絵素）に対応してサンプリング信号、その各サンプリン
グ信号かアナログ−デジタル変換回路２２を通じて第１
のシフトレジスタ回路２３の各対応する段のシフトレジ
スタ２４に蓄積される。

この蓄積された各信号は一旦同様の並列８ビツトの５１
２段のシフトレジスタ２５［２５□、２５２，２５３、
〕からなる第２のシフトレジスタ回路２６に水平ブラン
キング期間にかいて同時に転送される。

さらに、第２のシフトレジスタ回路２６にかける各段の
シフトレジスタ２５の信号が夫々対応する信号変換回路
２７ Ｃ２７，、２７□、２７３、・・・・・・〕に供
給される。

この信号変換回路２Ｔば、シフトレジスタ２５の信号に
応じてパルス巾Ｑ違う所要のパルス信号に変換８−ｙる
もので、夫々シフトレジスタ２５の８ビツトに対応した
８つの独立したパルス発生回路２８ Ｃ２８ａ ｔ ２
８ ｂ 、２８ ｃ、・・・・・・・・・２８ｈ〕と、
各パルス発生回路２８に夫々対応した８つの独立したア
ンド回路２９ ［２９ａ、２９ｂ、２９ｃ・・・・・・
・・・２９ｈ〕と、１つのオア回路３０とから戊ってい
る。

各パルス発生回路２８ａｔ２８ｂｔ２８ ｃ ｔ ２８
ｄ ｔ ２８ ｅ ｔ ２８ ｆ ｔ ２８ ｇ及び
２８ｈからは順次第４図Ａ〜Ｈで示す夫々パルス巾及び
立ち上り時点を異にしたパルスＰ１．Ｐ２、・・・・・
・・・・Ｐ８が発生される。

即ち、各パルスＰＩ ｊＰ２．Ｐ３・・・・・・・・
・Ｐ８ば、夫々パルス巾がＨン／２ ｎ（ｎ−１，２，
・・・・・・・・・８）即ちＨ／２１Ｈ／２２２Ｈ／２
３．・・・・・・・・・Ｈ／２８で且つ立ち上り時点が
前段のパルスの立ち下り時点となるように選定される。

そして、各信号変換回路２７１．２７２．・・・・・・
に於てば、夫々シフトレジスタ２５の最上位ビットの信
号と第１パルス発生回路２８ａのパルス信号Ｐ１ とが
第１アンド回路２９ａに、次のビットの信号と第２パル
ス発生回路２８ｂのパルス信号Ｐ２とが第２アンド回路
２９ｂに、以下同様にして順次対応するビットの信号と
パルス発生回路のパルス信号とが対応するアンド回路２
８に、従って最下位ビットの信号と第８パルス発生回路
のパルス信号Ｐ８とは第８アンド回路２９ｈに夫々供給
され、各アンド回路２９ａ、２９ｂ、・・・・・・・・
・２９ｈ、の出力がオア回路３０に供給される。

従って各信号変換回路２７□、２７□、・・・・・・・
・・に釦ける各オア回路３０からは、シフトレジスタ２
５のビットの信号とパルス発生回路２８の信号とが一致
したところのアンド回路２９の出力、即ちその対応する
パルス発生回路２８からのパルス信号が出力される。

例えばシフトレジスタ２５□の信号がｒｌｏｌｌｏｏｏ
ｏＪであれば、信号変換回路２７１のオア回路３０から
はパルス信号Ｐ１．Ｐ３及びＰ４が順次出力される。

一方、映像管の各制御電極２□、２□、２３ ・・・
・・・が夫々スイッチング用のトランジスタＴ１．Ｔ２
゜Ｔ３、・・・・・・・・・を介して一定電圧ＶＣＤ
を供給する端子ｔ２に接続され、この各トランジスタＴ
□ 。

Ｔ２．Ｔ３、・・・・・・・・・のベースに上記対応す
る信号変換回路２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、・・・・・・
・・・の各オア回路３０の出力が夫々供給される。

従って各段のシフトレジスタ２５に著積された信号のレ
ベル（明るさ）に応じて各対応するオア回路３０から夫
々パルス巾を異ならした所要のパルス信号が得られ、之
等のパルス信号が同時に各トランジスタＴ１） Ｔ２
、・・・・・・・・・のベースに供給されることにより
、各制御電極２０，２□、・・・・・・・・・には夫々
一定電圧ＶＣＤが信号のレベルに応じた時間だけ印加さ
れる。

この場合、制御電極２には信号のレベルに応じてパルス
信号Ｐ１〜Ｐ８のうちの任意のパルス信号が連続又は断
続的に印加されるも、実際には制御電極２上の螢光体層
３が発光したときの目の積分作用によって階調がとれる
ようになる。

上述ぜる構成によれば、水平方向に絵素数に対応して複
数配列したストライプ状の制御電極２上に夫々螢光体層
３を塗布し、制御電極２を通して各螢光体層３に１水平
周期分の映像信号を同時に印加すると共に、水平方向に
長い帯状電子ビーム５を垂直方向に走査させて線順次的
に画面を発光せしめるようにしたことにより、画面の発
光輝度が向上し、実用に供し得る低速度電子ビーム用螢
光体を使用の映像管が得られる。

しかも、ビーム源８を螢光面４の横に配し、帯状電子ビ
ーム５を螢光面４に沿う方向に射出して後、偏向して螢
光面４に照射するようになしているので全体として扁平
な映像管が得られる。

又、通常低速変電子ビーム用の螢光体は入力エネルギー
が少ないために高輝度が望めない。

しかし、上記の映像管は電子ビームの入射側（矢印Ａ方
向）から観取するように構成されるので、より輝度を高
めることが出来る。

又、垂直方向が帯状電子ビームによって一様に走査され
るので、１駆動回路としては水平方向の制御電極２に対
してのみ設ければよく、したがって駆動回路構成が従来
のＸ−Ｙマトリックス型に比して大巾に簡素化される。

さらに、この映像管は帯状電子ビームを用いるため水平
方向のビーム偏向は必要とぐず、垂直方向のビーム偏向
だけでよいので従来の点順次式の陰極線管に比べて偏向
手段が簡単となる。

又、信号はビーム源側でなく螢光面側に入れる方式であ
るため、ビーム源８からは常に一定のビームが取出せる
。

第５図及び第６図は本発明の他の実施例である。

本例は、扁平の管体１の一方の内面１ａに例えば透明導
電層４１を介して全面に一様に螢光体層４２を塗布して
螢光面４を形成する。

この螢光体層４２は低速度電子ビーム用の他、通常の陰
極線管で使用される螢光体を使用するを可とする。

なか、透明導電層４１は螢光面に所要の電圧を印加する
ためのものであり、従って、この導電層４１に代えて例
えば螢光面４上にメタルバック層を形成することも可能
である。

この螢光面４に対向して夫々垂直方向に長いスリット４
３を有した複数（例えば第１図及び第２図の場合と同様
に絵素数に対応した５１２本）の制御電極４４［４４，
。

４４□、・・・・・・・・・〕を水水平向に沿って互に
所定間隔を置いて配列する。

制御電極４４上には所定の間隔を置いてメツシュ電極７
を配し、さらに管体１の地内面１ｂ側に主偏向電極４５
を配置する。

この場合の主偏向電極４５は透明である必要はない。

なお、制御電極４４とメツシュ電極７とは構造的に一体
に形成することができる。

例えば第５図及び第７図で示すように縦横に整列した多
数の透孔４６を設けた絶縁基板４７の一方の面に各スリ
ット４３が１列毎の透孔４６に対応するように複数の制
御電極４４を一体に形成すると共に、他方の面に各透孔
４６を除いて導電層を被着形成し、この導電層をメツシ
ュ電極７として使用する。

このように絶縁基板４７を挾んで制御電極４４とメツシ
ュ電極７とを一体化したものを螢光面４に対向して配置
するようになす。

一方、螢光面４の横の位置、即ち制御電極４４の長手方
向に位置する端部に第１図及び第２図と同様に水平方向
に長い帯状電子ビーム４８を射出するビーム源８及びそ
の前方に予備偏向電極１４を配置するようになす。

かかる構成においては、透明導電層４１を介して螢光面
４に例えば数１００ｖ〜数ＫＶの電圧を印加すると共に
、各制御電極４４□、４４２、・・・・・・に上述の場
合と同様に１水平周期分毎に蓄積した映像信号を同時に
印加し、且つビーム源８からの帯状電子ビーム４８を予
備偏向電極１４及び主偏向電極４５を介して螢光面４側
に偏向し、同時に映像信号の１水平周期に同期するよう
に垂直方向（矢印Ｂ方向）に一定の速度で走査ぞしめる
ようになす。

かくすれば信号に応じて帯状電子ビーム４８が対応する
制御電極４４のスリット４３を通過して各制御電極４４
に対応した部分の螢光面４に照射され、且つ帯状電子ビ
ーム５の走査で順次螢光面４が線順次的に励起発光され
て所要の画像が得られる。

この画像はビーム４８の入射と反対側即ち矢印Ｃ方向よ
り観取する。

斯る構成に於ても、第１数及び第２図と同様に画面が線
順次的に発光され発光輝度が向上し、且つ１駆動回路が
簡素化された扁平な映像管が得られる。

尚、上例にかいて夫々の制御電極に対応するように順次
界、緑、青等の色螢光体層を配列したカカラー螢光面を
設けるようになせば色選別用の特別な電極を設けること
なくカラー画像を得ることが可能となる。

又、水平方向の偏向ひずみがないためにキャラクタ−デ
ィスプレイに適用することもできる。

さらに、上例では垂直方向に延びるストライプ状の制御
電極を水平方向に向って平行に配列し、この各制御電極
に１水平周期分毎の映像信号を同時に供給し、水平方向
に長い帯状電子ビームを垂直方向に走査せしめた構成と
したが、その他、水平方向に延びるストライプ状の制御
電極を複数（垂直方向の絵素数に対応する）垂直方向に
向って平行に配列し、蓄積された１フイールドの映像信
号から水平方向の絵素数に対応して分割した垂直ライン
毎に読み出し、この映像信号を各制御電極に同時に供給
すると共に、垂直方向に長い帯状電子ビームを水平方向
に走査せしめた構成とすることもできる。

なか、メツシュ状電極１を省略することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の映像管の一実施例を示す断面図、第２
図はその一部断面とする平面図、第３図は本発明に適用
される駆動回路の一例を示す回路図、第４図は信号波形
図、第５図は本発明の他の実施例を示す一部断面とする
平面図、第６図はその断面図、第７図はその要部の断面
図である。 １は管体、２は制御電極、３は螢光体層、４は螢光面、
５は帯状電子ビームである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 画面の一方向に延長して平行配列された複数の制御
   電極と、該制御電極の延長方向と直交する方向に長い帯
   状電子ビームと、螢光面を有し、上記帯状電子ビームを
   上記螢光面に於て上記制御電極の延長する方向に走査ぜ
   しめると共に、蓄積された映像信号を上記帯状電子ビー
   ムが走査する１ライン毎に読み出して同時に且つ上記１
   ライン毎に順次上記制御電極に供給してなる映像管。 ２ 螢光面が複数の制御電極に対応して配列形成された
   赤、縁、青の各色螢光体から成る特許請求の範囲第１項
   記載の映像管。