JPS62183291A - カラ−画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ョン受像機、計算機の端末ディ
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。

従来の技術 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
４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）によっ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
省略しである。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、フェ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１ｏ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１ｏ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１０２で２０本の線状カソードが垂直方向に約１６０
＋ｍの長さで配置される。線状カソード１ｏをはさんで
フェースプレート部９と反対側には、線状カソード１゜
と近接して絶縁支持体１１上に垂直方向に等ピッチで、
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
のテレビジョ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１ｏと
フェースプレート９との間には線状カソード１０側よシ
、順次線状カソード１ｏ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０２電極１４　、　Ｇ３
電極１６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の表面にメッキあるいは蒸着により
形成された水平フォーカス電極１７および水平偏向電極
１８を、各電子ビーム直進軸に対称でかつ水平方向にカ
ソード間隔と同じ間隔で配置する。

そしてフェースプレート９の内面に螢光体７とメタルバ
ック電極８から成る発光層が形成される。

螢光体はカラー表示の際には水平方向に順次、赤Ｒ１緑
Ｇ、青Ｂのストライブ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６図。

第６図を用いて説明する。線状カソード１０に電流を流
すことによってこれを加熱し、Ｇ１電極１３、垂直走査
電極１２にはカソード１０の電位とはゾ同じ電圧を印加
する。この時Ｇ１．Ｇ２電極（１３，１４）に向ってカ
ソード１ｏ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の電位よシも高い電圧（１
ｏｏ〜３００Ｖ　）を０２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って行な
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、
これらの電極には螢光面で電子ビームが小さいスポット
となるように所定の電圧が印加される。ここで垂直方向
のビームフォーカスは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ォーカ
スは水平フォーカス電極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。水平フォーカス電
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って水平
方向に所定の幅で偏向され、螢光体７を刺激して発光像
を得る、７力ラー画（象を得るには、前記したように各
電子ビームが螢光体７を水平走査する時、電子ビームが
入射している色替光体と対応した色の変調信号が０１電
極１３に印加される。

次に垂直走査について第６図を用いて説明する。

前記したように、線状カソード１ｏをと９囲む空間の電
位を、線状カソード１ｏ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１２の電圧を制御すること
により線状カソード１ｏからの電子の発生は制御される
。この時、線状カソード１ｏ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１２Ａ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１２Ｇ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よシ同様に１Ｈ間の
みビームがＯＮとなる信号が印加され、最終的に１２Ｙ
までの走査によって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７図を用いて説明する。

テレビ同期信号４２をもとにタイミングパルス発生器４
４で後述する回路ブロッ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（ＩＥＲ、ＩＥＧ
　、　ＫＢ　）　４１をム／Ｄコンバータ４３にてディ
ジタル信号に変換し、１Ｈの信号を第１のラインメモリ
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のラインメモリ回路４６に入力される。第２
のラインメモリ回路４６に転送された信号は１Ｈ間、記
憶保持されるとともに、Ｄ／ムコンバータ（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螢
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／１
／２に分割し、個々の期間の映像信号の時間軸ｔ−ｎ倍
してＴとし、螢光面上の螢光体ストライプの配列がＲ−
、Ｇ−、Ｂとなっておれば、前記１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、ＫＲ→Ｅ（、−ＴｈＥＢという時系列信号４
８に変換されて所定の０１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替光体と対応した色の変調
信号が０１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わると色相が変化
したシ、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ったシすると、各水平ブロック
で色相の異なるカラー画像となる。

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、画像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
入射している色替光体と対応した色の変調信号が、Ｇ１
電極に印加されなければならない。その方法として、本
出願人は先に、インデックス信号を基に変調信号を印加
するタイミングを知る方法を提案した。その方法につい
て第８図と第９図を用いて説明する。

第８図ムに示すように、フェースプレー）６０上の画像
表示領域６２外に、インデックス領域６１を設ける。こ
のインデックス領域６１には第９図に示すように、イン
デックス螢光体６１を画像表示領域５２の色替光体６０
との相対位置が所定の関係になるように塗布し、画像表
示領域６２と同様のビーム走査を行うことによって、発
光させる。

インデックス螢光体６１は、色替光体６０と同じか、あ
るいは異なる発光波長のものでもよい。この発光を、フ
ェースプレートの前面に置かれた光電変換素子６３によ
って電気信号に変換し、波形整形分周等の処理を行って
インデックス信号イとする（第８図Ｂ）。一方、画像表
示領域５２の青Ｂ螢光体の発光を、同様にフェースプレ
ートの前面に置かれた別の光電変換素子６４によって電
気信号に変換し、波形整形を行ってＢ色替光体の位置信
号口とする。ここでＢ螢光体の発光を受光したのは、短
残光であることにより、応答速度の速い信号が得られる
からである。

こうして得られたインデックス信号イとＢ位置信号口の
位相関係は、陰極線管の組み立て精度が良好であれば、
第８図Ｂに示すような関係となる。

そこで、インデックス信号イの各立ち上がり部分からＢ
位置信号口の各立ち上がり部分までの時間差１１．１２
．・・・・・・を計測し、これをメモリ５６に記憶する
。この作業を色変調信号を加えない状態で、あらかじめ
画像表示領域全体にわたって行う。そして、実際に画像
表示するときには、インデックス信号イの各立ち上がり
部分から、メモリ６６に記憶させておいた時間だけ経過
した時点を、Ｂ色信号を印加するタイミングとする。ま
た、Ｒ，Ｇ色信号については、このタイミング信号を３
逓倍することによって印加タイミングを得ることができ
る。

以上のようにして、電子ビームが入射している色蛍光体
と対応した色変調信号が０１電極に印加されて、忠実な
カラー画像表示が行われる。

発明が解決しようとする問題点 前述したインデックス信号イとＢ位置信号口の位相関係
は、陰極線管の組み立て精度の状況によって、必ずしも
第８図に示したような関係が得られるとはいえない。す
なわち第１０図に示すように、電子ビームの水平走査の
開始位置が、画像表示領域とインデックス領域とで、相
対的にずれている場合、インデックス信号とＢ位置信号
の位相関係が正しく対応せず、その結果ビームが入射し
ている色蛍光体と色変調信号の０１電極への印加タイミ
ングが、正しく対応しなくなる。

例えば、電子ビームの走査開始位置が、１で示す点であ
ったとすれば、インデックス信号イの最初のバルスエ０
に対応すべき、Ｂ位置信号口のパルスＢｏは、正しい位
置から１周期、すなわち色蛍光体の１トリブレット相当
分だけ遅れてしまっている。また、電子ビームの走査開
始位置が、２で示す点であったとすれば、Ｂ位置信号口
の位相がインデックス信号イの位相より進んでいること
になり、Ｂ位置信号口のパルスＢｏに対応すべき、イン
デックス信号イのパルスは存在せず、変調官号を印加す
るタイミングは失われてしまう。したがって、電子ビー
ムの走査開始位置は、Ｂ位置信号口の位相が、インデッ
クス信号イの位相よりも進むことなく、かつ１トリプレ
ツト分以上遅れないような点になければならない。しか
し、陰極線管の組み立て精度を全画像表示領域にわたっ
て上述した関係が成り立つように抑えるのは困難である
。

問題点を解決するための手段 インデックス領域を画像表示領域の１水平走査区分より
、少なくとも色蛍光体の２トリプレット分以上広く設け
、かつ得られたインデックス信号の周波数を局に分周す
る手段を設け、さらにインデックス信号の位相を連続的
に変化させる手段を設けることにより、Ｂ位置信号との
位相関係を正しく調整できるようにする。

作用 以上述べた手段によって、インデックス信号は画像表示
領域の１水平走査区分より、少なくとも色蛍光体の２ト
リプレット分以上広い範囲から得られるため、Ｂ位置信
号の位相がインデックス信号の位相より進んでも、対応
するインデックス信号のパルスが存在し得、かつインデ
ックス信号の位相を調整する手段によって、インデック
ス信号のパルスとＢ位置信号のパルスの対応を、正しい
位置に調整することが可能となる。また、インデックス
信号の周波数を％に分局する手段によって、上記位相調
整の可能な範囲を、色蛍光体の２トリプレツト分まで広
げることができる。したがって、インデックス信号とＢ
位置信号の位相ずれは、従来の２倍以上まで許容できる
ことになるため、陰極線管の組み立て精度の裕度を２倍
以上にできるものである。

実施例 第１図は、本発明の一実施例におけるカラー画像表示装
置の要部構成図、第２図は、各部の波形を示す図である
。゛インデックス螢光体の発光は、光電変換素子６３で
電気信号に変換され、波形整形回路子０で、リミッタ等
により矩形波に整形される。従来例の第６図にも示した
ように、インデックス螢光体６１は、色蛍光体６ｏの１
トリプレツトのピッチの３／２倍のピッチで塗布されて
いるので分局器７１で２／３分周して、Ｂ位置信号の繰
り返し周波数と一致させる。分局器７１は、遅延回路、
Ｅ−ＯＲ回路およびカウンタで実現できる。

分周器７１の出力は、カウンタとＡＮＤ回路で構成した
パルス選別回路７２で、奇数番パルスと偶数番パルスと
に選別される。すなわち、インデックス信号は従来の信
号を％分周した２系統の信号に変換される。そしてイン
デックス信号二とホは、それぞれ移相回路７３．７４を
経て、位相差計測回路７７と７８へ入力される。移相回
路７３と７４は、それぞれ単安定マルチバイブレータ２
個で構成され、インデックス信号二、ホは、それぞれの
繰り返し周期の範囲内で位相を変化させることができる
。したがって、位相の調整範囲は、色替光、　　体６０
の２トリブレット分まで行うことができる。

一方、Ｂ螢光体の発光は、光電変換素子６４で電気信号
に変換され、インデックス信号と同様の方法で波形整形
回路７６で矩形波に整形された後、奇数番パルス、偶数
番パルスに選別されて、位相差計測回路７７．７８へそ
れぞれ入力される。

位相差計測回路７７と７８では、それぞれ、インデック
ス信号とＢ位置信号の奇数番パルスどうし、あるいは偶
数番パルスどうしで位相差を計測し、メモリ５６に記憶
させる。位相差計測は、水平駆動信号（Ｈ，Ｄ　）に同
期したクロックパルスをインデックス信号パルスで計数
開始し、Ｂ位置信号パルスで計数終了させる方法で行え
ばよい。

上述のように、インデックス信号、Ｂ位置信号をそれぞ
れ％分周した後に、位相差を計測するようにし、またイ
ンデックス信号の位相を可変にしたことにより、Ｂ位置
信号の位相がインデックス信号の位相より、色替光体の
１トリブレット以上の遅れを生じた場合でも、両者の位
相を正しい位置に対応させることができる。

まだ、インデックス螢光体６１の塗布領域を広げ、第３
図に示すように、画像表示領域の１水平走査区分よりも
、２トリブレット以上広い範囲にまで、インデックス螢
光体６１を塗布する。こうすることによシ、従来例で生
じていたＢ位置信号の位相の、インデックス信号の位相
に対する進みは、２トリブレット分までは許容できるこ
とにな９、Ｂ位置信号の最初のパルスに対し、インデッ
クス信号が存在しないという事態はなくなる。

発明の効果 本発明によれば、インデックス信号の位相とＢ位置信号
の位相のずれを、従来の２倍以上の範囲まで許容できる
ようになシ、したがって、そのずれの主要因である陰極
線管の組み立て精度の裕度を２倍以上にすることができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例におけるカラー画像表示装
置の要部構成図、第２図は第１図の各部の波形図、第３
図は本発明のカラー陰極線管の螢図、第７図はカラー画
像表示装置の信号処理系統図、第８図ムはインデックス
方式の基本原理の説明図、同図Ｂは同方式における波形
図、第９図は従来例におけるカラー陰極線管の螢光面構
成図、第１ｏ図は従来例におけるインデックス方式の問
題点を説明するための図である。 ５０・・・・・・平板形カラー陰極線管、５１・・・・
・・インデックス領域、６２・・・・・・有効画面領域
、５３．５４・・・・・・光電変換素子、６６・・川・
メモリ、６ｏ・・・・・・色替光体、６１・・・・・・
インデックス螢光体、７０．７５・・・・・・波形整形
回路、７２．７６・・・・・・パルス選別回路、７３．
７４・・・・・・移相回路、７７　、７８・・・・・・
位相差計測回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第４図 り６６図 第５図 １どＣ ＺＹ ／２Ｚ 第７図 秘ｌ電糎入

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも赤、緑、青の３原色螢光体が、水平方向にブ
   ラック領域を介して繰り返し順次配列された螢光面を設
   けた画像表示領域と、前記画像表示領域外に、インデッ
   クス螢光体が配列されたインデックス領域を設けた画像
   表示素子を有し、前記インデックス領域を、常に画像表
   示領域を走査する電子ビームと同期して走査し、前記イ
   ンデックス領域からの光を光電変換素子で受けて得られ
   るインデックス信号によって、色変調信号の印加タイミ
   ングを制御する手段を設け、前記インデックス信号の得
   られる範囲を、画像表示領域の１水平走査区分より、少
   なくとも原色螢光体の２トリプレット分以上広く設定し
   、かつ得られた前記インデックス信号の繰り返し周波数
   を１／２に分周する手段を設け、さらに分周された前記
   インデックス信号の位相を調整する手段を設けたことを
   特徴とするカラー画像表示装置。