JPS6153823B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数電子ビームを有し、しかもシヤ
ドウマスクなどの電極を不要とした高輝度のカラ
ー受像管装置及びその駆動方法に関する。

現在もつとも普及しているカラー受像管装置
は、３電子ビームシヤドウマスク形カラー受像管
を使用しているが、このカラー受像管装置は色選
別のためにシヤドウマスクを使用しており、この
シヤドウマスクの電子ビーム透過率は効果的な色
選別機能をもたせるため20％前後となつており、
そのためシヤドウマスク式カラー受像管装置とし
ての輝度を制限していることは周知の通りであ
る。

前記シヤドウマスクなどの色選別電極を使用し
ないカラー受像管装置の研究は数多く試みられて
おりその一つの有力な案は単電子ビームインデツ
クス形カラー受像管装置である。これは、３色け
い光体をカラー受像管装置の略矩形状パネルの短
辺に平行な所謂画面に垂直な方向に条状にパネル
内面に形成し、このけい光体条と特定の位置関係
に電子ビームの位置を検知する位置信号発生用の
条（インデツクス条）を付設してけい光面を形成
しており、単電子ビームがこのけい光面を走査し
ていく際インデツクス条を叩くことにより位置信
号を発生し、これを所定の検出器で検出処理する
ことにより電子ビームの色切換を行い、カラー画
像を再生する方式である。

この単電子ビームインデツクス形カラー受像管
装置の問題点は、インデツクス条よりインデツク
ス信号のとり出しなどに関連する本方式固有の諸
問題を別としても、まず、シヤドウマスクが除去
されているにもかゝわらず輝度向上が必ずしも効
果的でないことである。この原因は、単的に云え
ばけい光体条それぞれの発光時間が短かいことに
ある。即ち単電子ビームで３原色けい光体条を順
次に走査発光させるので１色が発光している間他
色は光つていない。一方のシヤドウマスク形カラ
ー受像管装置の場合は３本の電子ビームがあるた
め３原色同時発光させることが可能であるためで
ある。更にインデツクス形カラー受像管装置の色
純度を保つためにビームのスポツト巾は、３色け
い光体条の1/3以下でなければならず、このため
に電子ビームの量が制限されることは必然であ
る。更に色切換信号の誤差を見込んで切換のガー
ドタイムをもうけることを考慮に入れると、結果
的には輝度はシヤドウマスク形のものとせいぜい
同程度のものとなる。

更に今一つの問題点は電子ビームに与える色切
換信号のゲートに関するものである。原理的には
電子ビームが赤のけい光体条を叩く時間に赤の映
像信号を、又緑・青のけい光体条を叩く時間にそ
れぞれ緑・青の映像信号をビームの変調機構に与
えなければならない。

このゲート信号は隣近する赤、緑、青、のけい
光体条を一つの画素とすると、その一画素当り３
回の切換が必要であり例えば画素数の空間周波数
を映像信号の最大帯域の空間周波数の1.5倍とす
ると、切換信号の基本周波数は映像信号の帯域の
4.5倍が必要である。この場合切れのよい切換を
行わせるためには通常この基本周波数の10倍の周
波数帯域をもつ切換信号を必要とする。受像管の
電子ビームの変調のためには通常数10V〜100Vが
必要であるため、前記の広帯域と大振幅のための
切換信号発生器は、価格的にも不要輻射の発生防
止のためにも種々の難点を有する。

本発明はインデツクス形カラー受像管装置のス
クリーン方式を採用しながら従来の本方式の２つ
の難点である輝度と、切換ゲート信号の問題を解
決するようにしたインデツクス形カラー受像管装
置及びその駆動方法に関するものである。

まず本発明のインデツクス形カラー受像管装置
の構造から説明する。第１図は本体の概略断面
図、第２図は第１図の電子銃を示す断面図であ
る。即ち受像管バルブ１０のパネル内面に形成さ
れた螢光面１１に射突される電子ビームは垂直に
３個以上（図では４個）配列された陰極１から、
それぞれ独立に変調されて射出され第１グリツド
２、第２グリツド３、水平主レンズを形成する第
３電極４及び第４電極５を通過する。

前記水平主レンズは第３図及び第４図に示すご
とく垂直方向には収束作用が弱く、電子ビームは
せいぜい発散はしなくなる程度に作用し、水平方
向にはこのレンズだけでけい光面１１にビームを
集束させる特性をもつシリンドリカルレンズを形
成している。これは第５図に示すように水平主レ
ンズを形成する開口端部が垂直方向に長く、水平
方向に短かい縦長形状をなしている２つの電極
４，５により形成される。次に電子ビームは各電
子ビームに一対づゝおかれた副偏向板６を介して
電極７及び８にて形成される垂直主レンズを通過
する。この垂直主レンズは第３図及び第６図に示
す如く前述した電極４と５により形成される水平
主レンズとは逆に水平方向には集束作用が殆んど
なく、垂直方向に主な集束作用を有する。この特
性は第６図のように電極７，８の開口端部が垂直
方向に比べ水平方向が十分大きく横長形状にする
ことにより形成される。この垂直主レンズの集束
作用により、各電子ビームはそれぞれの垂直方向
で集束されると共に各ビームの中心軸もけい光面
１１上で一点に集束される。このような構造を有
する電子銃を出た電子ビームはバルブ１０のコー
ン部に設けられた偏向ヨークにより偏向されパネ
ル内面に形成された螢光面にカラー画像を再現さ
せる。

次に駆動方法の原理について述べる。まず一般
に受像管装置の水平偏向走査が行われている間そ
の微小部分に逆偏向を与えて、ビームを一時静止
に近い状況におく手法は、既に知られている。こ
の手法を用いて第７図に示す如く、水平主偏向走
査に対し、第２図のＲ，Ｇ，Ｂ用の各電子ビーム
副偏向板６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに、主偏向の１画素ピ
ツチ走査時間、主偏向と同一速度で逆方向の走査
が行われる電圧波形を与える。かつ、この３個の
副偏向電圧波形は１画素ピツチ時間の1/3づゝ位
相をずらせて与える。第１図の受像管装置の４個
のビーム１２は、副偏向を与えない場合、全く分
離出来ない一つのビームとなつて画面に射突する
が、前記副偏向により、１画素の1/3づゝ分離し
た３電子ビームが現出する。又更に、インデツク
ス検出ビーム用副偏向板６Ｉにはインデツクス条
の配置ピツチに合わせた位相と、周期を有する副
偏向電圧を与えることにより、これも前記３電子
ビームと互いに分離することが可能となる。

なお、主偏向に対し微少期間づゝ逆偏向を与え
て電子ビームを一時停止する手法は特公昭39―
8890号公報とか電気通信学会電子装置研究会資料
ED72―70等で述べられているが、これらは、単
に電子ビームの一時停止により、けい光体の発光
時間の延長をはかるのみであつて、本発明のもの
とは本質的に異なるものである。

これまでは３電子ビーム、３位相差副偏向方式
によりシヤドウマスク等の色分離手段を不要とす
る色分離が原理的に行えることを述べた。

次にこの３個に分離した電子ビームをそれぞれ
の色けい光体条に撰択射突させる手段は、従来の
インデツクス形カラー受像管装置の手法を採用し
て行わしめればよい。即ちＲ・Ｇ・Ｂけい光体条
と特定の配列関係をもつてインデツクス条を配置
し、これらインデツクス条をビームが刺激する時
に発生するインデツクス信号から主走査位置を検
出し、これに応じた副偏向電圧信号をＲ・Ｇ・Ｂ
の副偏向板に与えることにより、Ｒ・Ｇ・B3色
の独立画像を得られる。第１図の１Ｒ，１Ｇ，１
Ｂの３個のカソードにＲ・Ｇ・Ｂの画像変調信号
を与えることにより、３色カラー画像が再現出来
る。

このようにして得られた画像は、従来の単電子
ビームインデツクスカラー受像管装置に比べる
と、まず、３色画面は、電子ビームの切換により
断続的に形成されるのではなく、シヤドウマスク
形カラー受像管装置と同じく３電子ビーム同時走
査で重畳されるので明るさがそこなわれることは
ない。又副偏向板に与える副走査周波数は１／画
素ピツチの走査時間であり、単電子ビームインデ
ツクス形カラー受像管装置の切換周波数の1/3で
よい。更に副偏向電圧は例えば19吋型カラー受像
管装置の場合、0.7／350radianの偏向角を与える
だけでよいので副偏向領域の電圧を5KVとする
と、約20Vでよく、これは、単電子ビームインデ
ツクスカラー受像管装置の切換信号電圧が約
100V必要であるのに比べて約1/5減となる。

なお副偏向電圧は、原理的に説明した上記の記
述では理想的な据歯状波形を用いたが、実用的に
は正弦波かせいぜい据歯状波に近い歪んだ正弦波
形が用いられる。その場合は、正弦波波形の逆方
向走査成分を用い、他の部分はそれに同期してビ
ームを消去する方式を妥協的にとることが出来
る。この場合は若干の輝度の犠性を伴うが同一の
カラー受像機能は果せ、回路構成上の利点は大き
い。

次にインデツクス信号の発生検出について述べ
る。本方式の場合は、元来複数電子ビーム電子銃
構造としてあるのでインデツクス信号用に専用の
電子ビームをおくことは容易である利点がある。
インデツクス信号専用電子ビームがなく映像ビー
ムで兼用する場合画像の黒部分でもインデツクス
信号が発生するように電子ビームを常にある最低
レベル量維持する機能をもたせる必要があるが、
この場合映像信号、３色切換信号と混用するため
意外と困難を伴う回路技術を要する。

従つて本方式の場合は、インデツクス信号検出
用専用電子ビームをＲ・Ｇ・Ｂ、３本の他におく
例を中心に説明する。このインデツクスビーム用
電子銃にも副偏向板６Ｉをおく例を第２図に示し
てある。この副偏向板はもつとも単純には電子銃
の組立誤差による電子ビームランデング位置を修
正するDC補正を与えるだけでインデツクス信号
を発生する目的は達する。更に副偏向板に第７図
に示したインデツクス条ピツチに対応した据歯状
波形を与えインデツクス信号出力最大となる位相
を自動追尾することによつて常に各色けい光体条
の相対位置を検出していく手法もとり入れること
が可能である。

以上詳述したように少くとも３個以上の電子ビ
ーム発生源を垂直に配列し各々に副静電偏向電極
板を付設し、これらの複数ビームをけい光面の一
点に集束するレンズシステムをもたせた電子銃
と、垂直に塗布された３原色螢光体条と、それに
特定の関連をもつて配置した位置インデツクス信
号発生用インデツクス条を有するけい光面をもつ
た本発明のインデツクス形カラー受像管装置とこ
のインデツクス形カラー受像管装置の駆動方法と
して位置インデツクス信号を検出する手段とそれ
に対応して、Ｒ・Ｇ・Ｂの各電子ビーム副偏向板
に各画素走査期間、主偏向方向とは逆方向に走査
させる偏向電圧を、各その1/3づゝ位相をずらせ
て与えることにより各色電子ビームを分離せし
め、所定のけい光体条にランデングさせることに
より色純度が得られるし更に３色各電子ビームを
その色の映像信号で変調することによつて色彩画
像を再現する方法が本発明の主旨であつて、本方
法により、シヤドウマスク形カラー受像管装置や
単電子ビームインデツクス形カラー受像管装置が
本来もつている輝度問題や、回路技術の困難性を
克服出来る有効な手段を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー受像管装置の一実施例
の概略断面図、第２図は第１図の電子銃部分を示
す断面図、第３図及び第４図は第１図のカラー受
像管装置に於ける水平主レンズ、垂直主レンズ、
けい光面及び電子ビームの関係を示す説明図、第
５図は水平主レンズを形成する電極対を示す斜視
図、第６図は垂直主レンズを形成する電極対を示
す斜視図、第７図は本発明のカラー受像管装置の
駆動方法の原理説明図である。 ４，５……水平主レンズ構成用電極、７，８…
…垂直主レンズ構成用電極、６……副偏向板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水平軸・垂直軸にそれぞれ略平行な短辺・長
   辺を有する矩形状パネル及び前記パネルにフアン
   ネルを介して接続されたネツクよりなる外囲器
   と、前記ネツク内部に前記水平軸・垂直軸と直交
   する管軸に沿つて前記垂直軸方向に配設された少
   なくとも３本の電子ビームを射出する陰極及び前
   記電子ビームを制御するグリツドと、前記グリツ
   ドを通過した前記電子ビームを主として前記水平
   軸方向に収束する水平主レンズと、前記水平レン
   ズを通過した前記電子ビームのそれぞれに所望の
   偏向を与える副偏向板と、前記副偏向板を通過し
   た電子ビームを主として前記垂直軸方向に収束す
   る垂直主レンズと、前記パネル内面に前記垂直軸
   方向に条状に前記電子ビームの射突により赤・
   緑・青３色に発光するけい光体条及びインデツク
   ス条と、前記フアンネルの外壁に装置された偏向
   ヨークとからなることを特徴とするカラー受像管
   装置。 ２ 水平軸・垂直軸にそれぞれ略平行な短辺・長
   辺を有する矩形状パネル内面に前記垂直軸方向に
   条状に形成された各画素を形成するけい光体及び
   インデツクス条に前記矩形状パネルにフアンネル
   を介して前記水平軸・垂直軸とに直交する管軸に
   沿つて前記垂直軸方向に配設された少なくとも３
   本の陰極より、それぞれ電子ビームを射出する手
   段と、前記それぞれの電子ビームをグリツドを介
   して主として前記水平方向に収束する水平主レン
   ズを通過させる手段と、前記水平主レンズを通過
   したそれぞれの電子ビームを独立して偏向する副
   偏向板対に導き、この副偏向板対の１対に偏向ヨ
   ークによる主水平走査と逆方向の補助走査を前記
   各画素相当分の前記インデツクス条ピツチ期間与
   えると共に他の対に対して前記補助走査の略1/3
   づゝずらせた走査を行なうことにより、前記それ
   ぞれの電子ビームを分離させる手段と、前記分離
   させたそれぞれの電子ビームを主として前記垂直
   軸方向に収束する垂直主レンズを介して前記パネ
   ル内面に形成されたけい光体条及びインデツクス
   条に射突させる手段により、カラー画像を再現さ
   せることを特徴とするカラー受像管装置の駆動方
   法。