JP2000175209A - Virtual beam index type color picture receiver - Google Patents
Virtual beam index type color picture receiverInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2231/00—Cathode ray tubes or electron beam tubes
- H01J2231/12—CRTs having luminescent screens
- H01J2231/121—Means for indicating the position of the beam, e.g. beam indexing
Landscapes
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、低消費電力で且つ製造
容易な仮想ビームインデックス方式カラー受像管に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a virtual beam index type color picture tube with low power consumption and easy manufacture.
【0002】[0002]
【従来の技術】現在広く用いられているカラー受像管
は、シャドウマスク方式およびアパーチャグリル方式と
呼ばれているものであって、これらは共に電子ビーム形
状を成形し、また偏向位置を規制する目的でシャドウマ
スクまたはアパーチャグリルを用いているが、結果とし
て電子ビームの利用効率が悪化し、そのため消費電力は
増大し、製造方法も決して容易且つ高能率であるとは云
えなかった。2. Description of the Related Art Color picture tubes widely used at present are called a shadow mask system and an aperture grill system, both of which aim to shape an electron beam and regulate a deflection position. Although a shadow mask or an aperture grille is used, the efficiency of use of the electron beam deteriorates as a result, the power consumption increases, and the manufacturing method cannot be said to be easy and efficient.
【0003】この二つの方式に対抗するものとして、古
くから電子ビームインデックス方式カラー受像管が知ら
れており、電子ビームの利用効率の大幅改善が期待され
るため、各所で研究されてきたが、電子ビームの形状の
規制が難しい、電子ビームの偏向位置の検出精度が不十
分などの理由から、現在に至るまで実用化されていなか
った。An electron beam index type color picture tube has long been known as a device which competes with these two systems, and has been studied in various places because it is expected to greatly improve the use efficiency of the electron beam. Until now, it has not been put to practical use because it is difficult to regulate the shape of the electron beam and the detection accuracy of the deflection position of the electron beam is insufficient.
【0004】一般にシャドウマスク方式カラー受像管で
は第1図に示す如く、スクリーン面に近接して設けられ
たシャドウマスクの円形孔または短冊状孔のマスク効果
により、電子ビームの形状は円形又は短冊状に成形さ
れ、またスクリーン面にはR、G、B各色の蛍光体ドッ
トが、シャドウマスクの円形孔または短冊状孔の位置に
対し、それぞれ適切に対応する位置に予め設置されてい
るから、R、G、B各色にそれぞれ対応する、三本の電
子銃から各色の信号の強弱に対応して変調され、発射さ
れた電子ビームは、偏向コイルにより左右上下に偏向さ
れ、シャドウマスクに印加された高電圧により加速され
つつシャドウマスクを通り抜け、スクリーン上の蛍光体
ドットに衝突して蛍光体を順次発光させ、ビデオ画像を
再現せしめる。この方式では、電子ビームの透過効率は
一般に10%前後と云われ、消費電力の増大を招き、又
シャドウマスクを加熱変形させて、シャドウマスクの孔
位置と蛍光体ドットとの相対位置ずれを生じ、いわゆる
偽カラー現象を招く。また、三本の電子ビームを同一の
シャドウマスク上の孔に集中させる、いわゆるコンバー
ジェンスの必要性も避けることが出来ない。またコンバ
ージェンスに対する地磁気の影響も相当に大きい。シャ
ドウマスクの孔形状を、すだれ状に変えたものは、アパ
ーチャグリル方式と呼ばれるが、その構造上の必然性か
ら、アパーチャグリル及びスクリーンは、シャドウマス
ク方式のそれが円球状に設計されるのに対して、円筒状
に設計される。また蛍光体もストライプ状に形成され整
列される。電子ビームは幅のみ規制を受けることになる
が、電子ビーム効率その他は、シャドウマスク方式と大
差がない。また長い直線状のアパーチャグリルは、耐振
性等に悪い影響を及ぼすことがあり、それを避けるため
に、アパーチャグリルの上下方向に強力な張力を加える
必要がある。In general, in a shadow mask type color picture tube, as shown in FIG. 1, the shape of an electron beam is circular or rectangular due to a mask effect of a circular hole or a rectangular hole of a shadow mask provided close to a screen surface. Since phosphor dots of R, G, and B colors are previously set on the screen surface at positions corresponding to the positions of the circular holes or the strip-shaped holes of the shadow mask, respectively, the R , G, and B, respectively, are modulated according to the intensity of the signal of each color from the three electron guns, and the emitted electron beam is deflected right and left and up and down by a deflection coil, and applied to a shadow mask. The laser beam passes through the shadow mask while being accelerated by the high voltage, collides with the phosphor dots on the screen, sequentially emits the phosphor, and reproduces a video image. In this method, the transmission efficiency of the electron beam is generally about 10%, which causes an increase in power consumption, and also causes the shadow mask to be deformed by heating, thereby causing a relative displacement between the hole position of the shadow mask and the phosphor dot. This causes a so-called false color phenomenon. In addition, it is unavoidable that so-called convergence is required, in which three electron beams are focused on the same hole on the shadow mask. The influence of geomagnetism on convergence is also considerable. The hole shape of the shadow mask, which is changed to a blind shape, is called an aperture grill system.However, due to the structural necessity, the aperture grill and screen are designed to be spherical in contrast to the shadow mask system. And is designed to be cylindrical. Phosphors are also formed in stripes and aligned. Although the electron beam is restricted only in width, the electron beam efficiency and the like are not much different from the shadow mask method. In addition, a long linear aperture grill may adversely affect vibration resistance and the like, and in order to avoid this, it is necessary to apply strong tension in the vertical direction of the aperture grill.
【0005】電子ビームインデックス方式カラー受像管
は、上に述べたシャドウマスク方式及びアパーチャグリ
ル方式より古くから提案され、各所で検討されてきた。
電子ビームインデックス方式では、第2図に示すように
シャドウマスクは用いず、電子ビームも一本だけ用い
る。スクリーンは前述のアパーチャグリル方式のごと
く、R、G、Bのストライプ状に構成される。更にR、
G、Bのストライプの繰り返し一組み(トリプレット)
毎に、電子ビーム位置検出のために、電子ビームが射突
すると、二次電子または紫外線を発生するストライプ部
を設ける。この二次電子または紫外線を検出器で捕ら
え、電子ビームの走査位置を特定し、それに合わせて電
子ビームをR、G、B各々のビデオ信号により輝度変調
し、選択的に各色を再生してビデオ画像を得る。電子ビ
ームインデックス方式では、シャドウマスクが不要であ
るため、電子ビームの利用効率がほぼ100%に出来る
ため、消費電力が少なくなり、電子ビームが一本である
ためコンバージェンスも不要で、従って地磁気の影響も
減らせる。更に受像管としての構造が簡単であるので、
製造容易であって量産性が高い、等々の優位性が期待さ
れてきた。The electron beam index type color picture tube has been proposed for a long time than the above-mentioned shadow mask type and aperture grill type, and has been studied in various places.
In the electron beam index system, as shown in FIG. 2, a shadow mask is not used, and only one electron beam is used. The screen is formed in an R, G, B stripe shape as in the above-described aperture grill system. Furthermore, R,
Repeated set of G and B stripes (triplet)
For each electron beam position detection, a stripe portion for generating secondary electrons or ultraviolet rays when the electron beam collides is provided. The secondary electrons or ultraviolet rays are captured by a detector, the scanning position of the electron beam is specified, the brightness of the electron beam is modulated according to each of the R, G, and B video signals, and each color is selectively reproduced to reproduce the video. Get an image. In the electron beam index method, since a shadow mask is not required, the utilization efficiency of the electron beam can be made almost 100%, so that the power consumption is reduced, and since only one electron beam is used, convergence is not required, so that the influence of geomagnetism is not required. Can also be reduced. Furthermore, since the structure as a picture tube is simple,
It has been expected to have advantages such as easy production and high mass productivity.
【0006】一方で、電子ビームインデックス方式で
は、問題点1、シャドウマスク方式が有する電子ビーム
形状の制限作用が一切無いため、ビーム電流の増減によ
る空間電荷斥力の変化に伴う電子ビーム直径の変動、つ
まり明るいシーンでは電子ビーム寸度が増大するため、
目的の蛍光体ストライプ以外のストライプも発光し色純
度が劣化する、問題点2、二次電子または紫外線による
電子ビーム位置検出が、映像信号を含む電子ビームによ
り励起される検出信号によるため、精度不十分であり、
特にシーンの輝度が大きく変動する場合などでビーム位
置検出が不安定となる、問題点3、電子ビーム位置検出
信号を如何なる条件の下でも十分に得るため、電子ビー
ム量を暗いシーンにおいてもある程度残しておく必要が
あるので、コントラスト比が低くなる、問題点4、シャ
ドウマスク方式に比べて複雑且つ広い周波数帯域の制御
回路を必要とし、電子ビーム直径も1/3程度に小さく
する必要がある、などの解決が必要とされていた。On the other hand, in the electron beam index system, there is a problem 1, since the shadow mask system has no function of limiting the shape of the electron beam, the fluctuation of the electron beam diameter due to the change of the space charge repulsion due to the increase and decrease of the beam current, In other words, in bright scenes, the size of the electron beam increases,
The stripes other than the target phosphor stripe also emit light and the color purity is deteriorated. Problem 2: Since the detection of the position of the electron beam by secondary electrons or ultraviolet rays is based on the detection signal excited by the electron beam including the video signal, the accuracy is low. Is enough
In particular, the beam position detection becomes unstable when the brightness of the scene fluctuates greatly.Problem 3: In order to sufficiently obtain the electron beam position detection signal under any conditions, the electron beam amount is left to some extent even in a dark scene. The problem is that the contrast ratio becomes low, and the problem 4 is that a control circuit having a complicated and wide frequency band is required as compared with the shadow mask method, and the electron beam diameter needs to be reduced to about 1/3. Such a solution was needed.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、電子ビームインデックス方式カラー受像管の問題
点1、ビーム電流の増減に起因する電子ビーム直径の変
動による色純度劣化、問題点2、紫外線等による電子ビ
ーム位置検出精度が不十分であることに起因するシーン
の輝度変化時の画像再現不安定、問題点3、電子ビーム
位置検出信号を十分に得るためにコントラスト比が低く
なる、の3点である。(従来の技術)の項(0006)
にあげた問題点4は、最近の回路技術の向上により充分
解決可能であり、その理由は項(0012)の(実施
例)で具体例として述べる。The problems to be solved are the problem 1 of the electron beam index type color picture tube, the deterioration of the color purity due to the fluctuation of the electron beam diameter caused by the increase and decrease of the beam current, the problem 2 and the like. Image reproduction instability when the brightness of the scene changes due to insufficient electron beam position detection accuracy due to ultraviolet rays, etc., problem 3, the contrast ratio decreases to sufficiently obtain an electron beam position detection signal. 3 points. (Prior Art) Section (0006)
The problem 4 mentioned above can be sufficiently solved by the recent improvement of the circuit technology, and the reason will be described as a specific example in (0012) of (0012).
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、問題点1を解
決するため、R、G、Bそれぞれの蛍光体ストライプの
間に電子ビーム直径に対して充分な幅のブラック帯を設
けることにより色純度劣化を防止し、問題点2および問
題点3を解決するため、電子ビーム位置検出は画面の左
右両端位置でのみ一定ビーム強度で行い、左右の電子ビ
ーム位置検出信号の中間部位置は、あらかじめ装置の立
ち上がり時点、または再調整を必要とする任意の時点
で、R、G、Bのストライプのトリプレット毎および走
査線の順序毎に、RAM等に記憶させた画面全領域にわ
たる位置補正情報を用いることにより、途中のトリプレ
ット毎の位置検出信号を不要とし、その結果従来、検出
電子ビームを一定値で制御できないため、電子ビーム位
置検出信号の精度が不十分となり、輝度変化時の画像が
不安定となる問題と、電子ビーム位置検出信号を十分に
得るためにコントラスト比が低くなる問題に、同時に対
処するものである。The present invention solves the problem 1 by providing a black band having a width sufficient for the electron beam diameter between the R, G, and B phosphor stripes. In order to prevent color purity deterioration and solve problems 2 and 3, electron beam position detection is performed at a constant beam intensity only at the left and right end positions of the screen, and the middle position of the left and right electron beam position detection signals is At the time of start-up of the apparatus or at any time requiring readjustment, position correction information over the entire screen area stored in the RAM or the like is stored for each triplet of R, G, and B stripes and for each scanning line order. By using this, the position detection signal for each triplet in the middle becomes unnecessary, and as a result, conventionally, the detected electron beam cannot be controlled at a constant value. Sufficiently and it becomes, and the image becomes unstable problem when brightness change, the problem of the contrast ratio is lowered in order to obtain a sufficient electron beam position detection signal, and simultaneously addressed.
【0009】[0009]
【実施例】図3は、本発明装置のスクリーンの実施例の
展開図であって、R、G、Bの各ストライプの間に、そ
れぞれのストライプよりも狭い幅のブラック帯を挿入
し、電子ビーム電流最大の時の電子ビーム直径に位置誤
差の2倍を加えた値が、ブラック帯の幅よりも、常に大
きくならぬように予め規制することにより、色純度劣化
を防止する。FIG. 3 is a developed view of an embodiment of the screen of the apparatus of the present invention, in which a black band narrower than each stripe is inserted between each of the R, G, and B stripes. Color purity is prevented from deteriorating by preliminarily restricting a value obtained by adding twice the position error to the electron beam diameter at the time of the maximum beam current so as not to always be larger than the width of the black band.
【0010】図4に示すごとく、大きな補正はPLL回
路からの出力をもとに、ビーム検出信号により、両端の
2つのインデックスで誤差零になるように偏向電流を制
御する。各トリプレット毎に偏向位置を補正する手段と
して、以下が考えられる。手段1、R、G、Bストライ
プを偏向歪みにあわせて配置する。手段2、偏向電流を
電子ビームが常に正しい偏向位置に射突するように、R
AMに記憶させた補正情報により補正し、制御する。手
段3、ビデオ信号の遅延時間を、RAMに記憶させた補
正情報により補正し、制御して、電子ビームを正しい偏
向位置に射突させる。図5は本発明装置の偏向位置補正
用の系統図である。偏向出力は、両端ではビームインデ
ックスにその都度合うように偏向され、途中の微小誤差
はRAMの補正情報に従って、各ストライプのトリプレ
ット毎に補正されるから、いかなる偏向位置において
も、正しい位置に電子ビームが射突する。これを以後、
仮想ビームインデックス方式カラー受像装置と呼ぶ。As shown in FIG. 4, for large correction, the deflection current is controlled based on the output from the PLL circuit by a beam detection signal so that the error becomes zero at the two indices at both ends. Means for correcting the deflection position for each triplet are as follows. Means 1, R, G, B stripes are arranged in accordance with the deflection distortion. Means 2, the deflection current is adjusted so that the electron beam always strikes the correct deflection position.
Correction is performed based on the correction information stored in the AM, and control is performed. Means 3 corrects and controls the delay time of the video signal based on the correction information stored in the RAM, and causes the electron beam to strike the correct deflection position. FIG. 5 is a system diagram for correcting the deflection position of the apparatus of the present invention. The deflection output is deflected at both ends to match the beam index each time, and small errors in the middle are corrected for each stripe triplet according to the correction information of the RAM. Fires. After this,
This is called a virtual beam index type color image receiving apparatus.
【0011】実用的な動作として、以下のような条件が
考えられる。 (条件)R、G、Bストライプ幅 80ミクロンメータ ストライプ間のブラック帯幅 70ミクロンメータ 画面表示幅 30センチメータ(17”CRT相 当) 水平周波数 15.75キロヘルツ (1)、この場合水平分解能は600トリプレット以上
取れるので、実用域にある。 (2)、ビームスポット直径 50ミクロンメータ以
下。 (3)、制御誤差 ±10ミクロンメータ以
下。 ビームスポット直径に関しては、フライングスポット管
などでは、20ミクロンメータの報告もあり、50ミク
ロンメータ以下は実用域である。制御誤差の±10ミク
ロンメータは、誤差時間に書き直すと、水平周波数1
5.75キロヘルツで、有効幅30センチメータから、
約±2.2ナノ秒である。As a practical operation, the following conditions can be considered. (Conditions) R, G, B stripe width 80 micron meter Black band width between stripes 70 micron meter Screen display width 30 centimeters (corresponding to 17 "CRT) Horizontal frequency 15.75 kHz (1), where the horizontal resolution is It is in the practical range because it can take more than 600 triplets (2), beam spot diameter 50 microns or less (3), control error ± 10 microns or less Beam spot diameter is 20 microns in a flying spot tube etc. The control error of ± 10 μm is less than 50 μm in the practical range.
5.75 kilohertz, effective width 30 centimeters,
It is about ± 2.2 nanoseconds.
【0012】尚、従来の電子ビームインデックス方式カ
ラー受像装置の検討では、複雑且つ広帯域な、制御回路
が必要とされてきたが、最近の高精細度ディスプレイの
普及により、高精度・広帯域な回路が、容易に得られる
ようになっており、電子ビームインデックス方式を実現
するのに十分応用できる。なお、PLLを安定に同期さ
せるため、タイムベースコレクション機能を追加するこ
とが必要である。Incidentally, in the study of the conventional electron beam index type color image receiving apparatus, a complicated and wide band control circuit has been required. However, with the recent spread of the high definition display, a high precision and wide band circuit has been required. , And can be easily applied to realize the electron beam index method. In order to stably synchronize the PLL, it is necessary to add a time base correction function.
【0013】[0013]
【発明の効果】以上説明したように本発明の仮想ビーム
インデックス方式カラー受像装置では、蛍光体ストライ
プの間にブラック帯を設けて,疑似カラーの発生を根絶
し、両端の非発光帯での一定電子ビーム電流によるイン
デックス信号検出と、RAM等に記憶した値による電子
ビーム走査位置補正を行うことにより、従来のインデッ
クス方式で問題になった、検出電流と映像信号電流とを
兼ねることによる、検出電流の過大な変化に伴う、電子
ビーム位置検出信号の不安定性を根絶し、十分実用に供
しうる電子ビームインデックス方式カラー受像管を実現
することが出来る。As described above, in the virtual beam index type color image receiving apparatus according to the present invention, a black band is provided between the phosphor stripes to eliminate the generation of a pseudo color and to maintain a constant value in the non-emission bands at both ends. The detection of the index signal by the electron beam current and the correction of the electron beam scanning position by the value stored in the RAM, etc., caused a problem in the conventional index method. It is possible to eliminate the instability of the electron beam position detection signal due to an excessive change in the electron beam index, and to realize an electron beam index type color picture tube that can be sufficiently used practically.
【図1】シャドウマスク方式カラー受像管の動作原理図
である。FIG. 1 is an operation principle diagram of a shadow mask type color picture tube.
【図2】従来の電子ビームインデックス管の動作原理図
である。FIG. 2 is a diagram illustrating the operation principle of a conventional electron beam index tube.
【図3】ブラック帯を設けたビームインデックス管の説
明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a beam index tube provided with a black band.
【図4】位置補正の原理図である。FIG. 4 is a principle diagram of position correction.
【図5】偏向位置補正回路のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a deflection position correction circuit.
1 電子ビーム 2 3本の電子銃 3 シャドウマスク 4 スクリーン上の蛍光体ドット 5 蛍光体 6 アルミ膜 7 ガラスパネル 8 UV光 9 光電子増倍管 10 UV発光体 11 スタートインデックス 12 エンドインデックス 13 発光帯 14 ブラック帯 15 スタ−ト電極位置 16 エンド電極位置 17 理論の位置 18 実際の位置 19 フレームメモリー 20 タイムベースコレクション 21 補間用PLL 22 偏向回路 23 可変遅延回路 24 D/Aコンバーター 25 誤差予測値記憶 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electron beam 2 3 electron guns 3 Shadow mask 4 Phosphor dot on screen 5 Phosphor 6 Aluminum film 7 Glass panel 8 UV light 9 Photomultiplier tube 10 UV light emitter 11 Start index 12 End index 13 Light emission band 14 Black band 15 Start electrode position 16 End electrode position 17 Theoretical position 18 Actual position 19 Frame memory 20 Time base correction 21 Interpolation PLL 22 Deflection circuit 23 Variable delay circuit 24 D / A converter 25 Error prediction value storage
Claims (2)
装置において、R、G、Bの各ストライプの間に、必要
十分な幅のブラック帯を挿入し、電子ビームの最大直径
に電子ビーム位置誤差の2倍を加えた値が、ブラック帯
の幅よりも大きくならぬように、規制する手段を設けた
カラー受像装置。In an electron beam index type color image receiving apparatus, a black band having a necessary and sufficient width is inserted between each of R, G, and B stripes, and the maximum diameter of the electron beam is twice as large as the electron beam position error. Is a color image receiving apparatus provided with a means for restricting a value obtained by adding a value so as not to be larger than a width of a black band.
装置において、電子ビーム位置補正のための補正情報記
憶装置を設け、補正情報と画面の左右両端位置に設けた
位置信号発生電極の出力信号によって、R、G、Bの各
ストライプのトリプレット毎に位置補正を行う手段を設
けたカラー受像装置。2. An electron beam index type color image receiving apparatus, wherein a correction information storage device for correcting an electron beam position is provided, and R, R and R are output according to the correction information and output signals of position signal generating electrodes provided at both left and right ends of a screen. A color image receiving apparatus provided with means for performing position correction for each triplet of each of G and B stripes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10347713A JP2000175209A (en) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | Virtual beam index type color picture receiver |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10347713A JP2000175209A (en) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | Virtual beam index type color picture receiver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000175209A true JP2000175209A (en) | 2000-06-23 |
Family
ID=18392091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10347713A Pending JP2000175209A (en) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | Virtual beam index type color picture receiver |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000175209A (en) |
-
1998
- 1998-12-08 JP JP10347713A patent/JP2000175209A/en active Pending
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