DE3136080C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bildanzeigevorrichtung und insbesondere eine Bildanzeigevorrichtung zur Verwendung bei einem Farbfernsehempfänger.

Bisher wird üblicherweise als Bildanzeigevorrichtung eine Kathodenstrahlröhre verwendet, bei der ein von einer einzigen Elektronenkanone emittierter Elektronenstrahl zum Abtasten der gesamten Darstellungs- bzw. Anzeigeebene verwendet wird. Bei einer derartigen herkömmlichen Anzeigevorrichtung ist ein bestimmter Abstand für das Ablenken des Elektronenstrahls erforderlich, wobei der Abstand bei großen Anzeigevorrichtungen groß wird, wodurch folglich die Tiefe der Vorrichtung unerwünscht groß wird. Andererseits wurde eine Bildanzeigevorrichtung angegeben, bei der eine Anzeigeeinrichtung für jedes Bildelement vorgesehen ist und jede Anzeigeeinrichtung abhängig vom Pegel eines einem Videosignal entsprechenden Teiles zur Anzeige eines Bildes angesteuert ist. In diesem Fall ist es notwendig, daß die Anzeigeeinrichtung für jedes von etwa 300 000 Bildelementen vorgesehen ist und daß die entsprechende Verdrahtung ausgeführt ist, wodurch sich ein komplizierter Aufbau zwangsweise ergibt.

Aus der US-PS 39 35 499 ist ein Leuchtschirm auch für Farbdarstellung bekannt, der in mehrere Leuchtschirmteile unterteilt ist, die sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung angeordnet sind, wobei eine Anzahl von Elektronenstrahlen mit Horizontal- und Vertikal-Ablenkeinrichtungen für die unterteilten Leuchtschirmabschnitte sowie eine Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der Ablenkeinrichtung über die Fläche des Leuchtschirms und Mittel zum Ablenken des Strahls bei vollendeter Zeile zur nächsten Zeile vorgesehen sind. Aus der DE-OS 27 42 555 ist zu entnehmen, bei einer flachen Bildwiedergabeanordnung die Bildsignale einer einzigen Zeilenperiode zu speichern und am Leuchtschirm Rot, Grün und Blau abstrahlende Leuchtstoffstreifen aufeinanderfolgen zu lassen. In der DE-OS 27 45 986 wird eine Bildwiedergabevorrichtung beschrieben, bei der eine Vielzahl paralleler, ablenkbarer Elektronenstrahlen erzeugt werden, die auf dem Leuchtschirm je nach Ablenkung eine erste bzw. zweite Gruppe von Zeilen abtasten. In "Scott, W. et al.: Flat Cathode Ray-Tube Display in SID 1978 International Symposium Digest of Technical Papers, April 1978, S. 88-89," wird eine flache Kathodenstrahlanordnung für Farbfernseher mit einer Anzahl von Elektronenkanonen beschrieben. Die Aufteilung ins Horizontale hinein erfolgt so, daß in jeder Linie nur eine Farbe ist. In der US-PS 40 31 541 werden Trennmittel in Form von ladungsgesteuerten Bauelementen bei einem flachen Bildschirm beschrieben, die von analogen Signalen gesteuert werden und auch an die Anoden von Elektronenkanonen angekoppelt sein können.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine neuartige Bildanzeigevorrichtung anzugeben, die im Aufbau einfach, in der Größe groß und flach bzw. dünn ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Kombination der Merkmale des einzigen Patentanspruchs.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 perspektivisch einen wesentlichen Teil eines Ausführungsbeispiels der Bildanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2A, 2B, 2C und 2D im Horizontalabschnitt, im Vertikalabschnitt, in Rückansicht, in Rückansicht bei einem entfernten Teil und in Vorderansicht bei einem entfernten Teil die Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Beispiels des bei der Erfindung verwendeten Signalsystems,

Fig. 4, 5 und 6 Signalverläufe zur Erläuterung der Arbeitsweise der Erfindung,

Fig. 7 perspektivisch einen Teil des Leuchtschirms gemäß der Erfindung,

Fig. 8A, 8B und 8C schematisch Darstellungen des Aussehens einer Kathodenstrahlröhre, die bei der Erfindung verwendbar ist,

Fig. 9A, 9B, 9C schematisch Darstellungen einer Ausführungsform der Vertikal-Ablenkelektroden gemäß der Erfindung,

Fig. 10A, 10C schematisch Darstellungen von jeweils einem Ausführungsbeispiel der Horizontal- Ablenkelektroden gemäß der Erfindung,

Fig. 11 ein Schaltbild eines Beispiels der Fadenansteuerschaltung gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt perspektivisch einen wesentlichen Teil des Aufbaus eines Ausführungsbeispiels der Bildanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung, wobei Fig. 2A deren horizontalen Querschnitt, Fig. 2B deren vertikalen Querschnitt, Fig. 2C deren Rückansicht mit einem entfernten Teil bzw. Fig. 2D deren Frontansicht mit einem entfernten Teil sind. In den Fig. 1 und 2 ist eine Frontglasscheibe oder -platte 1 vorgesehen, die darauf Leuchtstoffbeschichtung enthält, wie das erläutert werden wird, sowie eine Rückglasscheibe 2. Zwischen den Glasscheiben 1 und 2 sind Elektronenkanonen und Horizontal- und Vertikal-Ablenkeinrichtungen vorgesehen, deren Anzahl gleich derjenigen von unterteilten Leuchtschirmabschnitten ist, und zwar in Lagen, die den unterteilten Leuchtschirmabschnitten entsprechen, wie das weiter unten erläutert wird.

In diesem Fall sind die Elektronenkanonen jeweils gebildet durch einen Heizfaden F, ein erstes Gitter G₁ zum Modulieren eines von dem Heizfaden F emittierten Elektronenstrahls, ein zweites Gitter G₂ zum Steuern oder Durchschalten eines Elektronenstrahls, drittens bis fünftes Gitter G₃ bis G₅ zum Beschleunigen und zum Konvergieren des Elektronenstrahls, die in dieser Reihenfolge von der Rückglasplatte 2 zur Frontglasplatte 1 angeordnet sind.

Das erste Gitter G₁ besteht aus einer Metallplatte, die sich in vertikaler Richtung erstreckt, und besitzt U-förmigen Horizontalabschnitt und ist derart angeordnet, daß deren offene Seite zur Rückglasplatte 2 weist. Die ersten Gitter G₁ sind mit einem äquivalenten Abstand mit der gleichen Anzahl wie die unterteilten Leuchtschirmabschnitte in Horizontalrichtung wie gemäß G₁₁, G₁₂, . . . angeordnet. Innerhalb jedes der ersten Gitter G₁ ist der Heizfaden F sich in vertikaler Richtung erstreckend angeordnet.

Die zweiten Gitter G₂ bestehen jeweils aus einer Metallplatte, die sich in horizontaler Richtung erstreckt und die einen U-förmigen Vertikalschnitt besitzt und die derart angeordnet ist, daß deren offene Seite zur Frontglasplatte 1 weist. Die zweiten Gitter G₂ in einer Anzahl, die der der unterteilten Leuchtschirmabschnitte in Vertikalrichtung gleich ist, sind mit äquivalenten Abständen vorgesehen als Gitter G₂₁, G₂₂, . . . Durch die Mitten von Abschnitten von ersten und zweiten Gittern G₁, G₂, die sich über Schnittpunkte davon gegenüberliegen, sind jeweils Gitteröffnungen oder -bohrungen P₁ und P₂ ausgebildet.

Dritte und fünfte Gitter G₃ und G₅ sind jeweils durch einen Satz aus metallischen ebenen oder flachen Platten gebildet, wobei das vierte Gitter G₄ aus einer einzigen metallischen ebenen Platte (Planplatte) gebildet ist. Durch die Lagen der jeweiligen Gitter (Metallplatten) G₃ bis G₅, die den Bohrungen P₁ und P₂ von erstem und zweiten Gitter G₁ und G₂ entsprechen, sind Gitteröffnungen oder Bohrungen P₃ bis P₅ gebildet, die jeweils vorgegebene Größe besitzen. Diese Bohrungen P₃ bis P₅ sind auf einer sich fortsetzenden Geraden gebildet, die die Bohrungen P₁ und P₂ verbindet, derart, daß der Heizdraht F von der Frontglasplatte 1 durch die Bohrungen P₁ bis P₅ gesehen werden kann. In diesem Fall kann die Bohrung P₅, die durch die Metallplatte des Gitters G₅ auf der Seite des Bildschirms gebildet ist, länglich ausgebildet sein, beispielsweise in lateraler oder horizontaler Richtung zum Begrenzen des Elektronenstrahls in vertikaler Richtung.

Weiter ist vor der Bohrung P₅ des fünften Gitters G₅ oder auf der Seite der Frontglasplatte 1 eine Vertikal- Ablenkelektrode VD vorgesehen, die aus zwei Metallplatten V₁, V₂ besteht, die sich jeweils in Horizontalrichtung erstrecken (Fig. 1). Die beiden Metallplatten V₁ und V₂ sind etwa V-förmig angeordnet, derart, daß deren eine Seite, die der Frontglasplatte 1 nahe ist, weiter ist, als die an der Rückglasplatte 2. Die Vertikal-Ablenkelektroden VD, deren Anzahl gleich der unterteilten Leuchtschirmabschnitte in Vertikalrichtung ist, sind in den Bohrungen P₅ des fünften Gitters G₅ gegenüberliegende Beziehung angeordnet. An der Vorderseite der Vertikal- Ablenkelektrode VD ist eine Horizontal-Ablenkelektrode HD vorgesehen, die aus Metallplatten H₁ und H₂ besteht, deren jede sich in vertikaler Richtung erstreckt. Die beiden Metallplatten H₁ und H₂ sind annähernd V-förmig angeordnet, derart, daß deren eine Seite, die näher der Frontglasplatte 1 ist, weiter ist als diejenige nahe der Rückglasplatte 2. Die Horizontal-Ablenkelektroden HD in einer Anzahl, die gleich der Anzahl der unterteilten Leuchtschirmabschnitte in horizontaler Richtung ist, sind in sich gegenüberliegende Beziehung zu den Bohrungen P₅ des fünften Gitters G₅ vorgesehen.

Zwischen den Vertikal- und Horizontal-Ablenkelektroden VD und HD ist eine Tragplatte S_R mit Bohrungen P₆ in Lagen, die den Bohrungen P₅ entsprechen, vorgesehen, um die elektrische Feldabschirmung zwischen den Elektroden VD und HD zu erreichen und auch um die Strahlweite in horizontaler Richtung durch die Bohrungen P₆ zu begrenzen. Daher ist die Ausbildung des Strahls auf jeden der unterteilten Leuchtschirmabschnitte auf etwa eine Rechteckform begrenzt, die in vertikaler Richtung länglich ist, wobei die Lage des Strahls, der auf jedem Bildschirmabschnitt auftritt, in der Genauigkeit erhöht ist.

Bei der obigen Vorrichtung werden, wenn der Heizfaden F erwärmt ist, ein Videosignal dem ersten Gitter G₁ oder dem Heizdraht F zugeführt und die zweiten Gitter G₂ sequentiell mit vorgegebener Zeitsteuerung auf hohes Potential gelegt (eingeschaltet), wobei ein Elektronenstrahl, der durch das Videosignal moduliert ist, in der jeweiligen Periode emittiert. Der so emittierte Elektronenstrahl wird durch drittes bis fünftes Gitter G₃ bis G₅ beschleunigt, durch die Ablenkelektroden VD und HD abgelenkt und trifft dann auf den Leuchtschirm auf, der auf der Frontglasplatte 1 gebildet ist.

Vierundsechzig Sätze an Elektronenkanonen und Vertikal- und Horizontal-Ablenkeinrichtungen sind beispielsweise in Horizontalrichtung vorgesehen und dreißig Sätze gleicher Art sind in Vertikalrichtung angeordnet, d. h. insgesamt neunzehnhundertzwanzig Sätze sind matrixförmig angeordnet.

Wenn die obige Vorrichtung als Vierzig-Inch-Bildanzeigevorrichtung (100 cm) gebildet ist, sind die Elektronenkanonen mit 1,25 cm Schrittweite in horizontaler Richtung und mit 2,0 cm Schrittweite in vertikaler Richtung angeordnet und ist die Gesamtgröße derart, daß die laterale oder horizontale Länge 80 cm, die Höhe 60 cm und die Tiefe 7 cm beträgt. Weiter beträgt die Anzahl der Bildelemente, die durch eine Elektronenkanone betrieben ist, 640 RGB-Trios ÷ 64 Teilungen = 10 RGB-Trios (nämlich einer 1,25 mm-Trioschrittweite) in Horizontalrichtung und 480 effektive Abtastzeilen ÷ 30 Teilung=16 Abtastzeilen (nämlich eine 1,25 mm-Abtastzeilenschrittweite), wodurch sich insgesamt eine 10 RGB-Trio × 16 (Abtastzeilen)=160 RGB- Trios ergeben. Dadurch ergibt sich eine Gesamtzahl der Bildelemente zu 160 RGB-Trios × 64 (Horizontalteilung) × 30 (Vertikalteilung)=300.000. Weiter wird die obige 1,25 mm-Trio-Schrittweite durch eine solche Zuteilung des Leuchtschirms, der auf der Frontglasplatte 1 geschichtet ist, gebildet, wie das in Fig. 7 dargestellt ist, in der Farbleuchtstoffstreifen P_R, P_G, P_B mit jeweils einer Breite von 0,25 mm, Schutzbändern G_u mit jeweils einer Breite von 0,125 mm und Schutzbändern G_u′ mit jeweils einer Breite von 0,25 mm sind.

Bei der obigen Vorrichtung gemäß der Erfindung werden ein Videosignal, eine Spannung für das zweite Gitter und Horizontal- und Vertikal-Ablenkspannungen jeweils auf folgende Weise zugeführt bzw. angelegt. Fig. 3 zeigt ein Beispiel des Signalsystems für den obigen Zweck. Bei diesem Signalsystem wird ein beispielsweise NTSC-Farbfernsehsignal empfangen und durch ein Abstimmglied 11 demoduliert und einer Leuchtdichte- bzw. Luminanzsignal-, einer Farbart- bzw. Chrominanzsignal- und einer Horizontal- und Vertikalsynchronsignal-Trennschaltung 12 zugeführt. Die abgetrennten Leuchtdichtesignal und Farbartsignal werden einer Matrixschaltung 13 zugeführt, von der Rot-, Grün- und Blauprimärfarbsignale abgleitet werden. Diese drei Primärfarbsignale werden jeweils CCDs 14R, 14G und 14B zugeführt, die jeweils beispielsweise 630stufig sind (CCD : ladungsgesteuertes Bauelement).

Die durch die Trennschaltung 12 abgetrennten Synchronsignale werden einer Impulsgeneratorschaltung 15 zugeführt, die dann Impulse verschiedener Zeitsteuerungen erzeugt. Ein Taktimpuls P_C, der von der Impulsgeneratorschaltung 15 abgeleitet ist und eine Zeitsteuerung entsprechend der 640-Teilung des Videoabschnittes in einer Horizontalperiode besitzt, wird den Taktanschlüssen der CCDs 14R, 14G, 14B zugeführt.

Weiter sind die Eingangsanschlüsse der jeweiligen CCDs 14R, 14G und 14B und die Zwischenausgangsanschlüsse an jeder zehnten Stufe von der Eingangsseite der jeweiligen CCDs 14R, 14G und 14B jeweils herausgeführt. Die Eingangsanschlüsse der CCDs 14R, 14G und 14B sind in Kombination mit einem Schalter 16₁ mit drei Eingängen verbunden und die Zwischenausgangssignalanschlüsse in der gleichen Stufe der CCDs 14R, 14G und 14B sind in Kombination mit Schaltern 16₂ bis 16₆₄ jeweils verbunden.

Ein Schaltsignal P_K mit einer Frequenz, die das Dreifache derjenigen des Taktimpulses P_C ist, wird von der Impulsgeneratorschaltung 15 erzeugt und dann den Schaltern bzw. Schalteinrichtungen 16₁ bis 16₆₄ zugeführt, von denen die Signale von den CCDs 14R, 14G und 14B nach Art des time sharing abgeleitet werden.

Die Signale von den Schalteinrichtugnen 16₁ bis 16₆₄ werden jeweils CCDs 17₁, 17₂ . . . 17₆₄ zugeführt, die jeweils 30stufig sind.

Ein Hochfrequenz-Taktimpuls P_C′, der von der Impulsgeneratorschaltung 15 abgeleitet ist und die gleiche Frequenz wie das Schaltsignal P_K besitzt, wird den CCDs 17₁ bis 17₆₄ zugeführt, so daß die Signale von den Schalteinrichtungen 16₁ bis 16₆₄ in die CCDs 17₁ bis 17₆₄ jeweils eingeschrieben werden. Weiter wird ein Niederfrequenz-Taktimpuls P_C′′, der von der Impulsgeneratorschaltung 15 abgeleitet ist und eine Frequenz besitzt, die das 1/63fache derjenigen des Schaltsignals P_K ist, den CCDs 17₁ bis 17₆₄ zugeführt, so daß die darin eingeschriebenen Signale jeweils daraus ausgelesen werden. In diesem Fall werden die Einschreib- und Auslesezeitsteuerungen bzw. -zeitpunkte wie folgt gewählt. Beispielsweise wird für ein Videosignal mit einer Horizontalperiode wie gemäß Fig. 4A das Einschreiben in der letzten 1/64-Periode des Videoabschnittes gemäß Fig. 4B ausgeführt und wird das Auslesen in den vorhergehenden 63/64-Perioden des Videoabschnittes in der nächsten Horizontalperiode (vgl. Fig. 4C) durchgeführt.

Die von den CCDs 17₁ bis 17₆₄ ausgelesenen Signale werden jeweils dem ersten Gitter G₁ bzw. Gittern G₁₁, G₁₂ . . . G₁₆₄ zugeführt.

Weiter wird ein Zeitsteuerimpuls P_t von der Impulsgeneratorschaltung 15 abgeleitet, der synchron zu dem Horizontalsynchronsignal ist und der 30-Teilung der Video-Periode (480 Horizontal-Perioden) in einer Vertikalperiode entspricht. Dieser Zeitsteuerimpuls P_t wird einem 30stufigen Zähler 18 zugeführt, der dann von dessen jeweiligen Ausgangsanschlüssen Verknüpfungs- oder Schaltimpulssignale dem zweiten Gitter G₂ bzw. den Gittern G₂₁, G₂₂ . . . G₂₃₀ zuführt.

Ein in Fig. 5A dargestelltes Horizontalsynchronsignal von der Impulsgeneratorschaltung 15 wird einer Horizontal- Ablenkschaltung 19 zugeführt, die dann Sägezahn- Horizontalablenksignale gemäß Fig. 5B und 5C erzeugt, die jeweils den Horizontal-Ablenkelektroden H₁ bzw. H₂ zugeführt werden. Der Zeitsteuerimpuls P_t (vgl. Fig. 6A) von der Impulsgeneratorschaltung 15 wird weiter einer Vertikal-Ablenkschaltung 20 zugeführt, die dann Sägezahn-Vertikalablenksignale gemäß den Fig. 6B und 6C erzeugt. Die Horizontal-Ablenksignale von der Horizontal-Ablenkschaltung 19 gemäß Fig. 6D und 6E werden beide der Vertikal-Ablenkschaltung 20 zugeführt. Auf diese Weise werden in der Vertikal-Ablenkschaltung 20 diese Signale zu Vertikal- Ablenksignalen zusammengesetzt, die in einem Schritt mit der Horizontalsynchronisation verändert werden, wie in Fig. 6F und 6G dargestellt, und die den Vertikal- Ablenkelektroden V₁ bzw. V₂ zugeführt werden. Eine Hochspannung HV, die durch die Horizontal-Ablenkschaltung 19 erzeugt wird, wird drittem und fünftem Gitter G₃ und G₅ zugeführt wowie Trag-Abschirmplatten (Trennplatten) S_p, S_q, S_r und dem Leuchtschirm zugeführt.

Bei der Vorrichtung ist der Leuchtschirm wie folgt ausgebildet.

Fig. 7 zeigt perspektivisch ein Beispiel des Leuchtschirms mit einem weggeschnittenen Teil. In Fig. 7 sind rote, grüne und blaue Farbleuchtstoffstreifen P_R, P_G und P_B, die sich jeweils in Vertikalrichtung erstrecken, auf der Innenseite der Frontglasplatte 1 sequentiell sich wiederholend angeordnet und ist ein schwarzes Schutzband G_u zwischen benachbarten Leuchtstoffstreifen vorgesehen. In diesem Fall ist ein Schutzband G_u′ zwischen dem blauen Leuchtstoffstreifen P_B und dem roten Leuchtstoffstreifen P_R vorgesehen und so ausgebildet, daß er eine Breite besitzt, die breiter als die des anderen Schutzbandes G_u ist. Die drei Primärfarben- Leuchtstoffstreifen P_R, P_G und P_B mit 640 Sätzen, die jeweils zwischen die Schutzbänder G_u′ eingreifen bzw. zwischen diesen gruppiert sind, sind an nahezu der gesamten Fläche der von Glasplatte 1 in horizontaler Richtung vorgesehen.

Der obige Leuchtschirm ist in jeweils zehn Sätze von Leuchtstoffstreifen unterteilt, wobei die unterteilten Leuchtschirmabschnitte so angeordnet sind, daß deren Mittellinien in Bohrungen P₅ der jeweiligen Elektronenkanonen gemäß Fig. 1 gegenüberliegen.

Weiter ist dem Schutzband G_u′ an der Grenze von jeweils zehn Sätzen der Leuchtstoffstreifen gegenüberliegend und sich zwischen den Horizontal-Ablenkelektroden H₁ und H₂ erstreckend eine Trennwand S_p vorgesehen (vgl. Fig. 1), die sich in Vertikalrichtung erstreckt.

Gemäß der derart gebildeten Vorrichtung werden Elektronenstrahlen abhängig von den Signalen von den CCDs 17₁ bis 17₇₄ emittiert, dann in horizontaler und vertikaler Richtung abgelenkt und treffen dann auf und werden an den jeweiligen Abschnitten des unterteilten Leuchtschirms angezeigt bzw. dargestellt. In diesem Fall werden von CCDs 17₁ bis 17₇₄ solche Signale abgeleitet, die durch Teilen des Signales der Horizontal- Periode erhalten sind und die jeweiligen unterteilten Leuchtschirmabschnitten entsprechen. Die obige Anzeige wird simultan in den jeweiligen Elektronenkanonen durchgeführt, die in der Horizontalrichtung angeordnet sind, wobei insgesamt eine Horizontalabtastzeile angezeigt bzw. dargestellt wird. Die angezeigte Horizontal-Abtastlinie oder -zeile wird vertikal abgetastet, wobei gleichzeitig, nachdem die Vertikalabtastung durch eine Elektronenkanone beendet ist, die nächste Elektronenkanone in Vertikalrichtung eingeschaltet wird und die dargestellte bzw. angezeigte Abtastzeile abtastet. Diese Abtastung wird sequentiell in vertikaler Richtung durchgeführt, wodurch das empfangene Videosignal wiedergegeben wird.

Wie das weiter oben erläutert ist, wird das empfangene Videosignal mittels der Erfindung wiedergegeben. Durch die Erfindung sind, da die jeweiligen Elektronenkanonen jeweils eine schmale Fläche des unterteilten Leuchtschirmabschnittes abtasten, die Vertikal- und Horizontal- Ablenkwinkel jeder Elektronenkanone klein und ist der Abstand, der für die Ablenkung der Elektronenstrahlen davon erforderlich ist, klein, so daß die Tiefe der gesamten Vorrichtung klein wird.

Weiter liegt bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung die Anzahl der Verdrahtungen ausreichend günstig bei 100 für Videoleitungen, die mit den 64 ersten Gittern G₁ verbunden sind, für die Signalleitungen des Zählers 18, die mit 30 zweiten Gittern G₂ verbunden sind. Für die Vertikal-Ablenksignalleitungen für die Horizontal-Ablenksignalleitungen, für die Hochspannungsleitungen usw., so daß die Vorrichtung insgesamt einfach im Aufbau wird.

Darüber hinaus wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Anzahl der Elektronenkanonen einstückig ausgebildet, derart, daß die Vorrichtungen einfachen Aufbau besitzt und einfach herstellbar ist, wie sich das einfach dadurch ergibt, daß insbesondere bei drittem bis fünftem Gitter G₃ bis G₅ diese durch lediglich Bilden von Bohrungen P₃ bis P₅ an Sollstellen der Metallplatten davon gebildet werden.

Da weiter sich gemäß der Erfindung das Vertikal-Ablenksignal stufenförmig ändert, sind die Vertikallagen an dem Start- und dem Schlußende der Horizontalabtastung in jedem unterteilten Leuchtschirm gleich, weshalb die Horizontalabtastzeile auf einer einzigen Linie oder Zeile angezeigt bzw. dargestellt werden kann. Deshalb kann die Verbindungsstelle in horizontaler Richtung unbewußt bzw. ohne große Sorgfalt gemacht werden, um ein gutes Bild wiederzugeben.

Da der erweiterte Abstand von der Elektronenkanone zum Leuchtschirm kurz ist, ist die Durchmesserdivergenz des Elektronenstrahls klein, weshalb ein Bild hoher Schärfe wiedergegeben werden kann.

Weiter wird die Horizontalabtastgeschwindigkeit jedes Elektronenstrahls zu 1/64 während das Ausmaß des Elektronenstrahls, der auf jeden unterteilten Leuchtschirmabschnitt gestrahlt wird, zum 64fachen wird, derart, daß das Ausmaß des emittierten Elektronenstrahls um 1/64 verringert werden kann im Vergleich zu einer herkömmlichen Vorrichtung, weshalb der Elektronenstrahl weiter im Durchmesser dünn bzw. klein gemacht werden kann.

Wie erläutert, kann gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung, da der Elektronenstrahl dünn und dessen Abtastgeschwindigkeit niedrig sind, das Auftreffen des Elektronenstrahls auf dem Leuchtschirm sehr genau erreicht werden. Für diesen Zweck werden mit der Erfindung ohne Verwendung von Strahlwähleinrichtungen, wie einer Schatten- oder Lochmaske oder dgl. wie bisher, die strahlmodulierenden Signale sequentiell zeitlich umgeschaltet abhängig von dem Leuchtstoff, an dem der Elektronenstrahl ankommen soll als rot, grün und blau, derart, daß es möglich wird, eine Dreifarbenanzeige mit punktsequentiellem System durchzuführen. Dadurch wird der Strahlungswirkungsgrad des Elektronenstrahls erhöht, derart, daß das Ausmaß des emittierten Elektronenstrahls weiter verringert werden und der Elektronenstrahl dünn gemacht werden kann.

Als gesamte Ausbildung der Vorrichtung oder dessen Aussehens, können etwas unterschiedliche Ausführungsformen wie in Fig. 8 verwendet werden. Im Fall gemäß Fig. 8A ist der Frontabschnitt einer Kathodenstrahlröhre aus zwei Teilen gebildet, die miteinander gekoppelt oder fest verbunden sind. Im Fall der Fig. 8B ist eines der beiden Teile der Kathodenstrahlröhre durch eine flache Platte gebildet und im Fall der Fig. 8C sind die beiden Teile der Kathodenstrahlröhre jeweils durch eine Platte gebildet, deren Umfangsabschnitte mittels eines Abdichtungswerkstoffes abgedichtet sind. Im Fall der Fig. 8C können, da die Gefahr besteht, daß die Mittelabschnitte der flachen Platten durch externen Druck konkav verformt werden, die flachen Platten durch die Trenn- oder Stützplatten S_p gemäß Fig. 1 getragen werden, die insbesondere in diesem Fall als steifer Körper ausgebildet sind. In diesem Fallmuß jedoch die Dicke des Teils jeder Trennplatte S_p, der mit dem Leuchtschirm in Berührung ist, kleiner als die Breite des Schutzbandes G_u′ gewählt werden. Wenn beispielsweise die Breite des Schutzbandes G_u′ zu 0,25 mm gewählt ist, wie das erläutert ist, ist die Dicke der Trenn- bzw. Stützplatte S_p nahe dem obigen Kontaktabschnitt zu etwa 0,15 mm gewählt. Deshalb ist es ziemlich schwierig, daß die Steife für den externen Druck wie für eine Vakuumröhre durch die Trennplatte S_p in dauerhafter Weise erreicht ist. Zu diesem Zweck wird bei der Erfindung durch einen solchen Aufbau, daß der von nur einer Elektronenkanone emittierte Elektronenstrahl nicht nur in Horizontalrichtung sondern auch in Vertikalrichtung teilabgetastet wird, was ein Merkmal der Erfindung darstellt, ein relativ breiter Abstand bzw. Spalt, durch den kein Elektronenstrahl tritt, an der Rückseite des Leuchtschirms nicht nur in vertikaler Richtung, sondern auch in horizontaler Richtung vorgesehen. Die erwähnte Trenn- oder Stützplatte S_p ist in dem Vertikalzwischenraum vorgesehen sowie weiter auch eine Hilfstrenn- bzw. Stützplatte S_q, die in dem Horizontalzwischenraum angeordnet ist, wie in den Fig. 2A und 2B dargestellt, zum Erreichen sogenannter paralleler Kreuzungen durch die Trennwände S_p und S_q. Daher kann die durch nur die Trennplatte S_p unzureichende Steifigkeit verbessert bzw. verstärkt werden. Andererseits kann es möglich sein, daß an Stelle der Verwendung der Hilfsstützplatte S_q die Stützplatten S_p über Stäbe gekoppelt sind; die durch die Horizontalzwischenräume hindurchtreten. Der erwähnte Stützplattenaufbau bewirkt die Verwirklichung einer Flachschirm-Anzeigevorrichtung wie gemäß Fig. 1, 2 und 8C.

Für den Fall, daß die Frontglasplatte oder der -schirm eine gekrümmte Fläche ähnlich einer üblichen Farbkathodenstrahlröhre besitzt, wie das in Fig. 8A und 8B dargestellt ist, wobei stets die Trennplatte in Berührung mit der Frontglasplatte oder dem Leuchtschirm vorgesehen ist, die die video-unterteilten Abschnitte verwendet, um dem externen Druck bezüglich Vakuum zu widerstehen, kann ausreichende Festigkeit einer Vakuumröhre erteilt werden. In diesem Fall ist jedoch der Innenaufbau entsprechend der beiden folgenden Weisen aufgeteilt. Eine davon besteht in dem sogenannten demontierbaren System, in dem der gesamte flache Leuchtschirm und die parallele Elektrodenanordnung innerhalb einer Vakuumröhre hängend befestigt sind (vgl. Fig. 8A und 8B) unabhängig von der gekrümmten Fläche der Frontglasplatte, wobei die andere derart ist, daß drei Farb- Leuchtstoffstreifen auf der Innenseite selbst der gekrümmten Frontglasplatte geschichtet sind, wobei die innere entsprechend der jeweiligen Elektrodenfläche als axial gekrümmte Fläche gebildet ist oder als radial verteilte Anordnung abhängig von der gekrümmten Fläche der Frontglasplatte. Im Fall der letzteren Vorgehensweise gibt es zwei Fälle, in denen die gekrümmte Fläche der Frontglasplatte als sogenannte sphärische Fläche in einem Fall und als sogenannte zylindrische Fläche im anderen Fall gebildet ist. Im ersteren Fall ist es notwendig, daß die interne Elektronenanordnung insgesamt als koaxiale sphärische Fläche ausgebildet ist, während im letzteren Fall eine derart einfache Vorgehensweise verwendet werden kann, daß eine flache Seite derart verformt wird, daß sie eine koaxiale zylindrische Fläche bildet.

Wie erläutert, ist die vorstehende Vorrichtung in der erwähnten Röhre oder Hülle abgedichtet.

Es kann möglich sein, daß die jeweiligen Gitter G₁ bis G₅, die Vertikal- und Horizontal-Ablenkelektroden V₁, V₂, H₁ und H₂ usw. einstückig über die gesamte Vorrichtung ausgebildet sind, jedoch kann es gegebenenfalls im Hinblick auf die Herstellung möglich sein, daß die obigen Elemente unterteilt sind. An dem Abschnitt, der mit großem Ausmaß bzw. Betrag des Elektronenstrahls bestrahlt ist, beispielsweise das fünfte Gitter G₅, besteht die Gefahr, daß die Bohrung P₅ durch thermische Dehnung in der Lage verschoben wird. Deshalb ist die das fünfte Gitter G₅ bildende Metallplatte in mehrere Metallplatten aufgeteilt, um dadurch den Einfluß der thermischen Dehnung zu verringern.

Weiter sind wie in Fig. 2 dargestellt, an den notwendigen Abschnitten der jeweiligen Gitter G₁ bis G₅ und der Trennplatte S_p eine Isoliertrageinrichtung S_T1, eine leitende Trageinrichtung S_T2 usw. vorgesehen, damit die Vorrichtung in mechanischem Sinn einstückig wird, wodurch eine Lageverschiebung der Bohrungen P₁ bis P₅ verhindert wird.

Weiter können auch die Vertikal-Ablenkelektroden V₁ und V₂ aus zwei Metallplatten gebildet sein, die V-förmig, wie in Fig. 1 angeordnet sind, oder vier Metallplatten sein, die V-förmig ausgebildet sind, wie das in Fig. 2 dargestellt ist. Das heißt, daß als Vertikal-Ablenkelektroden V₁ und V₂ solche verwendet werden können, wie sie in Fig. 9A gebogen dargestellt sind, die durch eine Kombination von zwei gestanzten Metallplatten gebildet sind, die I-förmig sind und dann wie gemäß Fig. 9B gebogen sind, oder aus einer Anzahl laminierter bzw. geschichteter Metallplatten gebildet sind, die jeweils darin eine Bohrung vorgegebener Größe aufweisen, wie das in Fig. 9C dargestellt ist. In den Vertikal-Ablenkelektroden gemäß Fig. 9 ist die Potentialbeziehung zwischen benachbarten Vertikal-Ablenkelektroden im Gegensinn verschieden von derjenigen gemäß den Fig. 1 und 2. Zu diesem Zweck wird das Ablenksignal bei jeder zweiten Vertikalablenkung im Gegensinne verändert, derart, daß die Vertikalablenkung durch die Ablenksignale erreicht wird, die sich insgesamt dreieckförmig ändern, wie das in den Fig. 6H und 6I dargestellt ist.

Die Fig. 10A und 10C zeigen jeweils ein praktisches Ausführungsbeispiel der Horizontal-Ablenkelektroden H₁ und H₂. Im Fall der Fig. 10A sind zwei Metallplatten in V-Form derart verwendet, daß die Seite der Metallplatten nahe dem Leuchtschirm weitergewählt sind, als die andere Seite, und die einen der Elektroden miteinander über Leiter verbunden sind. Im Fall der Fig. 10B sind zwei Metallplatten, die jeweils U-förmig gestanzt sind und dann gekrümmt sind, miteinander kombiniert, wobei ein Leiterdraht mit jeder der Metallplatten verbunden ist. Im Fall der Fig. 10C sind mehrere Metallplatten, die jeweils darin eine Bohrung vorgegebener Größe ausgebildet aufweisen laminiert oder geschichtet, wobei jede zweite Metallplatte miteinander verbunden ist und ein Leiterdraht mit jeder davon jeweils verbunden ist.

Fig. 11 zeigt ein Beispiel einer Fadenansteuerschaltung, die zum direkten Zuführen des Videosignals zum Heizdraht 5 verwendbar ist. Fig. 11 zeigt einen Eingangsanschluß 30, dem das Signal von beispielsweise der CCD 17₁ zugeführt wird. Der Eingangsabschluß 30 ist über NPN-Transistoren 31 und 32 mit der Basis eines PNP-Transistors 33 (33₁) verbunden, dessen Kollektor an Masse bzw. Erde liegt. Der Transistor 32 ist über Dioden 34₁ bis 34 _n in Sperr-Richtung mit der Basis eines NPN-Transistors 35 (35₁) verbunden, dessen Kollektor mit einem Versorgungsabschluß 36 verbunden ist. Ein Heizfaden F (F₁) ist zwischen den Emittern der Transistoren 33 und 35 (33₁ und 35₁) eingefügt bzw. eingesetzt.

Bei der obigen Heizfadenansteuerschaltung wird eine Konstantspannung, die durch die Dioden 34₁ bis 34 _n bestimmt ist, über den Heizfaden F gelegt und abhängig von dem Signal geändert, das dem Eingangsanschluß 30 zugeführt ist. Die obige Schaltung ist zwischen CCDs 17₁ und 17₆ vorgesehen und den Heizfäden F₁ bis F₆₄ (entsprechend den Indizes "1" bis "64" wie in Fig. 11), wodurch die Heizspannungen und die Videosignale den jeweiligen Heizfäden, zuführbar sind. Es ist auch möglich, eine solche Anordnung zu verwenden, daß während das unterteilte simultane Anordnung zu verwenden, daß während das unterteilte simultane Ansteuer-Videosignal der Gittergruppe G₁ gemäß den Fig. 1 und 2 zugeführt wird, die Heizfadengruppe F durch die Ansteuerschaltung gemäß Fig. 11 erregt wird und gleichzeitig der Anschluß 30 des Transistors 31 mit einem stufenförmigen Sägezahnsignal versorgt ist, das sequentiell die Potialdifferenz korrigiert, die aufgrund der Heizfadenlänge und deren Nutzlage in vertikaler Richtung erzeugt ist. Weiter wird, wenn ein solches Signaleingabeverfahren verwendet wird, bei dem die Streuung der Abtrenncharakteristik der Elektronenstrahlemission, die zwischen den Gitterbohrungen P₁, der Gittergruppe G₁ und der Heizfadengruppe F bestimmt ist, in einem LSI-Speicher gespeichert und korrigiert (LSI: großmaßstäbliche Integration), wobei dann die Ansteuerschaltung gemäß Fig. 11 verwendet werden kann. Zu diesem Zeitpunkt wird das unterteilte simultane Ansteuer-Videosignal der Gittergruppe G₁ zugeführt. Wenn das Streuen der Abtrenncharakteristik berücksichtigt wird, wird das unterteilte simultane Ansteuer-Videosignal, das über die Gittergruppe G₁ und Heizfadengruppe F gelegt wird, zweckmäßigerweise ein PWM-System (PWM: Pulsbreitenmodulation) sein, das jedem Gitter und jedem Faden entspricht.

Gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es, da die Elektronenkanone und die Vertikal- und Horizontal- Ablenkeinrichtung für jeden der unterteilten Leuchtschirmabschnitte vorgesehen ist, möglich, daß die Anzeige ohne Verwendung der gesamten Vorrichtung gegegebenenfalls durchgeführt wird. Das heißt, während das Bildseitenverhältnis des Bildschirms der Anzeigevorrichtung 1 : 2 gewählt ist, wird lediglich ein Teil davon, bei dem das Bildseitenverhältnis 3 : 4 beträgt, zur Anzeige eines Bildes verwendet. In diesem Fall genügt es zum Umschalten des Verhältnisses von 1 : 2 auf 3 : 4, daß kein Signal dem Heizfaden F und dem ersten Gitter G₁ zugeführt wird, die beide nicht an der Anzeige teilhaben.

Es ist auch möglich, daß bei jedem unterteilten Leuchtschirmabschnitt die Zufuhr des Videosignals und die Vertikal- und Horizontal-Ablenkungen unabhängig durchgeführt werden. In diesem Fall können, da die jeweiligen unterteilten Leuchtschirmabschnitte jeweils als unabhängige Anzeigevorrichtungen verwendet werden können, verschiedene Sondereffekte, wie Bild-in-Bild und dgl. erreicht werden.

Weiter kann die Anzahl der Horizontal-Abtastzeilen sehr leicht von beispielsweise dem japanischen und amerikanischen Standardsystem (525) auf das europäische Standardsystem (625) und weiter auch auf ein Hochauflösungssystem (1125) umgesetzt werden.

Obwohl bei der obigen Beschreibung als praktisches Ausführungsbeispiel die den Elektronenstrahl erzeugende Quelle durch einen Wolfram-Heizfaden gebildet ist, der mit einem aktiven Mittel beschichtet ist, kann es selbstverständlich möglich sein, daß eine punktförmige Kathode abhängig von jeder der Gitteröffnungsgruppe P₁ der ersten Gittergruppe G₁ angeordnet ist und daß auch eine unabhängige gemeinsame Elektronenstrahlquelle vorgesehen ist, wobei der Elektronenstrahl davon den jeweiligen Gitteröffnungen sequentiell zugeteilt wird und von diesen verwendet wird.

Claims (1)

1. Bildanzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

   • a) einen Leuchtschirm (1), der in mehrere Leuchtschirmteile unterteilt ist, die in sowohl horizontaler als auch vertikaler Richtung angeordnet sind,
   • b) einen Satz aus einer Elektronenkanone und Horizontal- und Vertikal-Ablenkeinrichtungen, die in entgegengesetzter Beziehung zu jeder der unterteilten Leuchtschirmabschnitte vorgesehen sind, wobei die Elektronenkanone einstückig aus einer gemeinsamen Metallplatte an mehreren unterteilten Leuchtschirmabschnitten zumindest nebengeordnet in sowohl horizontaler als auch vertikaler Richtung gebildet ist.
   • c) eine Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der Ablenkeinrichtung zur gleichen Zeit über die gesamte Fläche des Leuchtschirms,
   • d) eine Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der Vertikal- Ablenkeinrichtung bei einer Horizontalperiode in einem Schritt,
   • e) eine Einrichtung zum Speichern mindestens einer Periode eines Videosignals und
   • f) eine Einrichtung zum Unterteilen des Videosignales in Übereinstimmung mit der Teilung in der Horizontalrichtung zum Auslesen unterteilter Videosignale getrennt und simultan und zum Zuführen ausgelesener Videosignale zu den Elektronenkanonen, die in einer Zeile in horizontaler Richtung angeordnet sind, wobei der Leuchtschirm aus roten, grünen und blauen Farbleuchtstoffstreifen und einem schwarzen Schutzband gebildet ist, die sich wiederholend mit einer vorgegebenen Schrittweite angeordnet sind, wobei das Schutzband in einer Lage angeordnet ist, die mit der Unterteilungslage des Leuchtschirms in horizontaler Richtung übereinstimmt,
   • g) wobei Trennmittel in Form von ladungsgesteuerten Bauelementen (CCD) zum Teilen der Videosignale in Rot- grün- und Blau-Primärfarbsignale für jedes dieser Farbsignale und zum Speichern der Farbsignale vorgesehen sind und
   • h) diese Trennmittel weitere ladungsgesteuerte Bauelemente für jeden der vertikalen Leuchtschirmabschnitte und die ladungsgesteuerten Bauelemente verbindende Schaltelemente aufweisen, wobei diese weiteren ladungsgesteuerten Bauelemente mit den Elektronenkanonen gekoppelt sind.