JP2002197991A - カラー陰極線管とそのドライブ回路およびカラー受像装置並びにカラー受像システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】１台のカラー受像装置で様々な情報端末用等の
モニターと各種方式のカラーテレビ受像機の機能を共に
果たす複数の駆動モードで使用可能としたカラー陰極線
管とそのドライブ回路およびこれを用いたカラー受像装
置並びに受像システムを提供する。 【解決手段】カラー陰極線管２０の電子銃を構成する第
２格子電極２３の電圧と第１格子電極２２の電圧、およ
びカソード２１のカットオフ電圧の組み合わせを複数組
設けておき、これらの組を切り替えて動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー陰極線管を
使用して高輝度画面と高精細度画面を切り替えて使用で
きるカラー陰極線管とカラー陰極線管ドライブ回路およ
びカラー受像装置並びにカラー受像システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー陰極線管を用いた電子機器とし
て、所謂テレビ受像機、パーソナルコンピュータに代表
される情報機器の情報端末用モニター（モニター端末）
とはそれぞれ別個の装置として商品化されている。

【０００３】情報端末用モニターは高精細な画面が要求
されるため、高解像度であることが必要要件であり、駆
動する周波数（偏向周波数）が高く、かつ十分に小さい
ビームスポット径が必要とされる。またビームスポット
径が優先されるためテレビ受像機と比べて画面の明るさ
やコントラストは押えられている。

【０００４】一方、カラーテレビ受像機は画面に臨場感
を出すため、明るくかつ高いコントラストが第１に要求
されており、映像信号方式（ＮＴＳＣ，ＰＡＬ，ＳＥＣ
ＡＭ等）により周波数が制限されているため、画面の高
精細さは情報端末用モニター程には重要視されていな
い。このため画面の明るさやコントラストがビームスポ
ット径に優先される。したがって大電流を得ることが重
要となる。

【０００５】近年、情報端末用モニターを用いてテレビ
放送を受信するシステムやカラーテレビ受像機に情報端
末用モニターと比較してビームスポット径を劣化させる
か、カラーテレビ受像機と比較して画面の明るさとコン
トラストを劣化させるかのいずれかであった。

【０００６】図１５はカラー陰極線管のドライブ電圧を
一定としたときのカットオフ電圧に対するビームスポッ
ト径の特性例の説明図であって、横軸にカソードカット
オフ電圧Ｅ_kco （Ｖ）を、縦軸にカソード電流Ｉ_k （ｍ
Ａ）をとって示したものである。

【０００７】図１５において、図５で後述するように、
ドライブ電圧（Ｅ_d ）とは映像信号（Ｅ_k ）に応じたビ
ーム電流を出すためのカットオフ電圧Ｅ_kco からの変化
分（Ｅ_d ＝Ｅ_kco −Ｅ_k ）を言い、同一カラー受像管に
て第１格子電極の印加電圧Ｅｋが一定ならば、カットオ
フ電圧Ｅ_kco は第２格子電極電圧Ｅ_C2が高くなる程高く
なる。

【０００８】一定のドライブ電圧にてより大きなビーム
電流を取るためにはカットオフ電圧Ｅ_kco は低く、すな
わち第２格子電極電圧Ｅ_C2は低くなくてはならない。

【０００９】図１６はカラー陰極線管のカットオフ電圧
に対するビームスポット径の特性例の説明図であって、
横軸にカットオフ電圧Ｅ_kco （Ｖ）を、縦軸に１０％ビ
ームスポット径（ｍｍ）を示している。

【００１０】図１６より、高解像度に対応したビームス
ポット径を得るためには、カットオフ電圧Ｅ_kco は高
く、すなわち第２格子電極電圧は高くなくてはならな
い。

【００１１】図１７は従来のカラー受像機や情報端末用
モニターに用いられているカラー陰極線管とそのドライ
ブ回路の一例を説明する回路構成図であって、２０はカ
ラー陰極線管、２１，２１’，２１”は赤、緑、青のカ
ソード、２２は第１格子電極、２３は第２格子電極、２
４は第３格子電極、２５，２６，２７はそれぞれ赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色の出力トランジスタ
である。なお、電子銃を構成する第４格子電極以下の電
極は図示を省略してある。

【００１２】また、１は第２格子電極２３に印加する電
圧を調整して１つの電子銃のカットオフ点の設定を行う
ための可変抵抗、２，３，４は各色の出力トランジスタ
２５，２６，２７のエミッタに加える電圧の大きさを変
えて陰極線管のカソード電圧をそれぞれ別個に調整する
可変抵抗であり、この各可変抵抗により３つの電子銃の
カットオフ電圧を揃えることができる。また、５、６は
カラー陰極線管のカソードに加わるドライブ電圧の大き
さを調整する可変抵抗、７は第３格子電極２４の印加電
圧を調整する可変抵抗である。

【００１３】カラー陰極線管２０には３本の電子銃が収
納されており、各電子銃は構造上の僅かなバラツキによ
って特性が異なる。また、カラー陰極線管２０の赤、
緑、青の各色の蛍光体の発光体の発光率はそれぞれ異な
るので、それらの特性ずれを補正するためには各電極に
印加する電圧の大きさを調整して３本の電子ビームのビ
ーム量を調整して画面が明るいときでも暗いときでも３
色の発光がバランスするよにしている。

【００１４】一般に、電子銃は一体化構造になっている
ので、カソード２１，２１’，２１”以外の電極は共通
でそれぞれ並列に接続されている。したがって、色を合
わせる白バランス調整は、主としてカソード電圧を変化
させて行っている。

【００１５】図示した構成の回路では、第２格子電極２
３の電圧、３つのカットオフ電圧、ドライブ電圧の大き
さは一義的に決定され変更できない。そのため、情報端
末用モニターとして求められる高精細な画面と、カラー
テレビ受像機に求められ明るく、かつ高いコントラスト
の画面は同一の機器では実現することができなかった。

【００１６】なお、この種の従来技術を開示したものと
して、本願の出願人の出願に係る特開平９−１９１４６
２号公報を挙げることができる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
技術では、１つのカラー陰極線管のドライブ回路で高輝
度画面と高精細画面を単に切り替えて使用することがで
きず、１台の機器で情報端末用モニターとカラーテレビ
受像機としてそれぞれ求められる機能を共に果たすこと
を可能にすることが課題の一つとなっていた。

【００１８】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、１台のカラー受像装置で様々な情報端末用等のモ
ニターと各種方式のカラーテレビ受像機の機能を共に果
たす複数の駆動モードで使用することが出来るようにし
たカラー陰極線管とそのドライブ回路およびこれを用い
たカラー受像装置並びにカラー受像システムを提供する
ことにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、カラー陰極
線管の電極構成を規定することにより、またカラー陰極
線管の電子銃を構成する第２格子電極の電圧と第１格子
電極の電圧、およびカソードのカットオフ電圧の組み合
わせを複数組設けておき、これらの組を切り替えて動作
させる構成としたことで達成される。

【００２０】本発明は、第１格子電極電圧、第２格子電
極電圧、カソードカットオフ電圧の組み合わせを規定す
るものである。

【００２１】本発明によるカラー陰極線管、そのドライ
ブ回路、このドライブ回路を用いたカラー受像装置、お
よびこのカラー受像装置を具備した受像システムの代表
的な構成は下記のとおりである。

【００２２】本発明によるカラー陰極線管は下記（１）
に記載したように、 （１）映像信号処理回路の出力を入力するカソードと第
１格子電極および第２格子電極からなる３極部と、前記
３極部から出射した電子ビームを加速集束して蛍光面に
指向する電子銃を具備し、前記電子銃の第１格子電極の
電子ビーム通過孔の孔径をＡ、第２格子電極の電子ビー
ム通過孔の孔径をＢ、第１格子電極の電子ビーム通過孔
回りの板厚をＣ、カソードと第１格子電極の間隔をＤ、
第１格子電極と第２格子電極の間隔をＥとしたとき、 Ｅ≦１．４Ａ−０．２Ｂ−２．７Ｃ−２Ｄ Ａ≦０．３５ を満足することを特徴とする。

【００２３】また、本発明によるカラー陰極線管のドラ
イブ回路は、下記（２）乃至（５）に記載したように、 （２）入力した映像信号を処理してカラー陰極線管のカ
ソードに供給するための映像出力回路を有する映像信号
回路を備え、前記カラー陰極線管の３本の電子銃に共通
の第１格子電極電圧と第２格子電極電圧、および３本の
電子銃の３個のカソードのカットオフ電圧の設定の組み
合わせを複数組もち、偏向周波数が高いときほど第２格
子電極電圧と第１格子電極電圧との差がよりを大きくす
るように設定された前記複数組の何れかを組み合わせて
動作させるための切換回路を備えたことを特徴とする。 （３）（２）における前記３本の電子銃に共通の第１格
子電極電圧と第２格子電極電圧、および３本の電子銃の
３個のカソードのカットオフ電圧の設定の組み合わせ
が、高偏向周波数時の第２格子電極と第１格子電極の電
圧差が大と、低偏向周波数時の第２格子電極と第１格子
電極の電圧差が小の２組であり、前記切換回路が前記各
２組の何れかを組み合わせて動作させるようにしたこと
を特徴とする。 （４）入力した映像信号を処理してカラー陰極線管のカ
ソードに供給するための映像出力回路を有する映像信号
回路を備えた、前記カラー陰極線管の３本の電子銃の第
１格子電極に印加する電圧を一定とし、３本の電子銃に
共通の第２格子電極電圧、および３本の電子銃の３個の
カソードの個別のカソードカットオフ電圧の設定の組み
合わせを複数組もち、偏向周波数が高いときほど第２格
子電極電圧がより高くするように設定された前記複数組
の何れかを組み合わせて動作させるための切換回路を備
えたことを特徴とする。 （５）（２）における前記３本の電子銃に共通の第２格
子電極電圧、および３本の電子銃の３個のカソードのカ
ットオフ電圧とドライブ電圧範囲の設定の組み合わせ
が、高偏向周波数時の第２格子電極と第１格子電極の電
圧差が大と、低偏向周波数時の第２格子電極と第１格子
電極の電圧差が小の２組であり、前記切換回路が前記各
２組の何れかを組み合わせて動作させるようにしたこと
を特徴とする。

【００２４】そして、本発明によるカラー受像装置は下
記（５）に記載したように、 （６）上記（２）乃至（５）の何れかのドライブ回路を
備えたカラー陰極線管を有し、異なる偏向周波数で映像
／音声信号を表示する複数の外部入力端子を備えたたこ
とを特徴とする。

【００２５】そしてまた、本発明によるカラー受像シス
テムは下記（７）に記載したように、 （７）上記（６）記載のカラー受像装置をもち、異なる
信号源の映像／音声信号を前記複数の外部入力端子に接
続可能としたことを特徴とする。

【００２６】上記のように構成した本発明によれば、情
報端末用モニターとして使用する場合は、高精細画面を
得るための高い周波数で駆動されるので、カットオフ電
圧を高く設定され、優れたビームスポット径が得られ
る。一方、カラーテレビ受像機やテレビ電話等の受像シ
ステムとして使用する場合は、駆動周波数は低く、高輝
度で高コントラストの画面を得るための低いカットオフ
電圧に設定され、明るくかつ高いコントラストの画像を
得ることができる。

【００２７】なお、本発明は、上記の構成および後述す
る実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の技
術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能であるこ
とは言うまでもない。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例の図面を参照して詳細に説明する。

【００２９】図１は本発明によるカラー受像官ドライブ
回路の第１実施例を説明する回路構成図であって、前記
図８と同一符号は同一機能部分に対応し、同一符号
に「’」または「”」を付したものは構成上同一の部分
を示す。

【００３０】なお、図示した回路構成では、３連のドラ
イブ回路を有するが、これ以上のドライブ回路を設けた
場合も同様である。また、以下では、カソードの１つに
ついてのみ説明するが、他のカソードについても同様で
ある。

【００３１】図１において、第２格子電極２３に印加さ
れる電圧は、予め３個の第２格子電極電圧調整用の可変
抵抗１，１’，１”により所望の特性となるように設定
されている。

【００３２】また、この構成例では、第１格子電極２２
に印加される電圧も第２格子電極電圧調整用の可変抵抗
７，７’により予め所望の特性となるように最適設定さ
れている。

【００３３】さらに、出力トランジスタ２５のエミッタ
電圧調整用の可変抵抗２，２’，２”を有している。こ
れらの可変抵抗は、連動する切り替えスイッチ９，
９’，９”により所望の動作特性に連動して切り替え可
能とされている。

【００３４】この構成により、所望とした動作特性に最
適なカットオフ電圧をカソード２１に与えることがで
き、入力する信号源の特性に応じた最適な画像の表示を
提供することができる。

【００３５】図２は本発明によるカラー陰極線管ドライ
ブ回路の第２実施例を説明する回路構成図である。この
実施例の構成では、ドライブ回路を２連としたものであ
るがこれ以上のドライブ回路を設けることもできる。

【００３６】なお、前記図１と同一符号は同一部分に対
応する。また、ここでもカソードの１つについてのみ説
明するが、他のカソードについても同様である。

【００３７】図２において、第２格子電極２３に印加す
る電圧は、予め２個の第２格子電極電圧調整用の可変抵
抗１，１’，により所望の特性となるように設定されて
いる。

【００３８】また、この実施例では、第１格子電極２２
に印加する電圧も第２格子電極電圧調整用の可変抵抗７
により予め所望の特性となるように最適設定さている。

【００３９】さらに、出力トランジスタ２５のエミッタ
電圧調整用の可変抵抗２，２’を有している。これらの
可変抵抗は、運動する切り替えスイッチ９，９’，９”
により、所望の動作特性に運動して切り替え可能とされ
ている。

【００４０】この構成により、所望とした動作特性に最
適なカットオフ電圧をカソード２１に与えることがで
き、入力する信号源の特性に応じた最適な画像の表示を
提供することができる。

【００４１】図３は本発明によるカラー陰極線管ドライ
ブ回路の第３実施例を説明する回路構成図であって、前
記図１と同一符号は同一部分に対応する。

【００４２】図３に示した回路構成では３連のドライブ
回路を有するが、これ以上のドライブ回路を設けた場合
も同様である。また、以下では、カソードの１つについ
てのみ説明するが、他のカソードについても同様であ
る。

【００４３】この実施例では、第１格子電極２２に印加
される電圧は各動作に共通であり、可変抵抗１，１’，
１”により所望の特性となるように設定されている。そ
して、第２格子電極２３に印加される電圧は可変抵抗８
で所定の値に設定されている。

【００４４】さらに、出力トランジスタ２５のエミッタ
電圧調整用の可変抵抗２，２’，２”を有している。こ
れらの可変抵抗は、連動する切り替えスイッチ９，
９’，９”により、所望の動作特性に連動して切り替え
可能とされている。

【００４５】この構成により、所望とした動作特性に最
適なカットオフ電圧をカソード２１に与えることがで
き、入力する信号源の特性に応じた最適な画像の表示を
提供することができる。

【００４６】図４は本発明によるカラー陰極線管ドライ
ブ回路の第４実施例を説明する回路構成図である。この
実施例の構成では、ドライブ回路を２連としたものであ
るがこれ以上のドライブ回路を設けることもできる。

【００４７】なお、前記図１と同一符号は同一部分に対
応する。また、ここでも、カソードの１つについてのみ
説明するが、他のカソードについても同様である。

【００４８】同図において、第２格子電極２３に印加さ
れる電圧は、予め２個の第２格子電極電圧調整用の可変
抵抗１，１’により所望の特性となるように設定されて
いる。

【００４９】また、この実施例では、第１格子電極２２
に印加される電圧は各動作に共通とされている。

【００５０】さらに、出力トランジスタ２５のエミッタ
電圧調整用の可変抵抗２，２’を有している。これらの
可変抵抗は、運動する切り替えスイッチ９，９’によ
り、所望の動作特性に運動して切り替え可能とされてい
る。

【００５１】この構成により、所望とした動作特性に最
適なカットオフ電圧をカソード２１に与えることがで
き、入力する信号源の特性に応じた最適な画像の表示を
提供することができる。

【００５２】なお、上記図１〜図４の各実施例に示した
各切り替えスイッチは、入力した映像信号を識別して自
動的の切り替えるものでも、あるいはこれを手動で切り
換えるものでもよい。

【００５３】上記自動的での切り替えとしたものでは、
映像信号の種類を識別する既知の回路を備えて、その識
別信号を用いると共に、上記各切り替えスイッチを電子
することで具体化できる。

【００５４】次に、本発明の他の実施例であるカラー陰
極線管について、電子銃の電極構成を規定することでコ
ンピュータモニター等の表示とテレビ受像に共用可能と
したカラー陰極線管について説明する。

【００５５】図５は本発明によるカラー陰極線管に備え
る電子銃の構成例を説明する模式図であり、Ｋはカソー
ド（前記各図における符号２１に対応する。以下同
様）、Ｇ１（２２）は第１格子電極、Ｇ２（２３）は第
２格子電極、Ｇ３（２４）／Ｇ４は第３格子電極乃至第
４格子電極、Ｇ５は第５格子電極である。これらのカソ
ードと各格子電極は管軸Ｚ−Ｚに沿って所定の順序と間
隔で配列されている。なお、図５の電極構成は一例であ
って、第４格子電極以下は種々の電極構成が既知であ
り、本実施例はそれらの電極構成をもつ電子銃について
も同様に適用可能である。

【００５６】図５において、第１格子電極Ｇ１は電子ビ
ーム通過孔２２ａのカソードＫ側の孔回りに、所謂コイ
ニング加工で当該格子電極板の板厚を低減させた凹部２
２ｂが形成されている。以下、この部分をコイニングと
称する。

【００５７】カソードＫと第１格子電極Ｇ１の電子ビー
ム通過孔２２ａ間の間隙はＤ、この部分の板厚はＣで、
当該電子ビーム通過孔２２ａの孔径はＡである。

【００５８】第２格子電極Ｇ２の電子ビーム通過孔２３
ａと第１格子電極Ｇ１の間隔はＥで、当該電子ビーム通
過孔２３ａの孔径はＢである。

【００５９】そして、カソードＫと第１格子電極Ｇ１お
よび第２格子電極Ｇ２とで、所謂３極部が形成される。

【００６０】本実施例は、前記した第１格子電極Ｇ１に
印加する電圧と第２格子電極Ｇ２に印加する電圧Ｅ_C2、
およびカソードＫのカットオフ電圧Ｅ_kco の設定の組み
合わせを複数組もつカラー受像装置において、上記第２
格子電極Ｇ２に印加するＥ_C2とカソードＫのカットオフ
電圧Ｅ_kco の切替え制御を電子的に行なえるようにした
ものである。

【００６１】すなわち、図５における第１格子電極Ｇ１
の電子ビーム通過孔２２ａの孔径をＡ、第２格子電極Ｇ
２の電子ビーム通過孔２３ａの孔径をＢ、第１格子電極
Ｇ１の電子ビーム通過孔２２ａ回りの板厚をＣ、カソー
ドＫと第１格子電極Ｇ１の間隔をＤ、第１格子電極Ｇ１
と第２格子電極Ｇ２の間隔をＥとしたとき、 Ｅ≦１．４Ａ−０．２Ｂ−２．７Ｃ−２Ｄ Ａ≦０．３５ を満足するように設定する。

【００６２】なお、上記電子ビーム通過孔２２ａ、２３
ａの形状が円形ではなく、角形、長円形等の非回転対称
形である場合、上記孔径Ａ、Ｂは孔の面積から換算した
等価孔径として表される。

【００６３】本実施例により、第２格子電極Ｇ２に印加
する電圧Ｅ_C2をフライバックトランスを用いた現行の電
圧制御に代えて、パワートランジスタを用いた電子的な
制御で最適な組合せの表示モードの設定が容易となり、
前記図１乃至図４で説明した実施例では、入力する映像
信号に応じてドライブ回路を切り換えるが、図５に示し
た構成の３極部をもつ電子銃を具備することによってコ
ンピュータモニター等の表示とテレビ受像を共用するカ
ラー受像システムの提供が可能となる。

【００６４】なお、第２格子電極Ｇ２に印加する電圧Ｅ
_C2を電子的に制御するには、この電圧Ｅ_C2の最大値が上
記パワートランジスタのバイアス電圧以下であることが
必要である。現在の半導体メーカーのカタログでは上記
パワートランジスタの耐圧上限は４００Ｖ程度である。

【００６５】図６は有効画面対角方向径が５１ｃｍのデ
ィスプレイ用陰極線管（ＣＤＴ）に用いる主レンズ口径
を拡大した多段ダイナミックフォーカス方式の電子銃を
例としたときのカソードカットオフ電圧毎に第２格子電
極と第４格子電極の電極長を最適化することでカソード
カットオフ電圧に対するカソード電流が０．３ｍＡ時の
１０％ビーム径をシミュレーションした結果の説明図で
ある。なお、有効画面対角方向径が５１ｃｍのディスプ
レイ用陰極線管では、標準使用状態で白色ラスターの輝
度を１００ｃｄ／ｍ² に設定するが、このときの各カソ
ードの電流は、平均で０．３ｍＡとなる。このことか
ら、上記のカソード電流値とした。

【００６６】図６において、ビームスポット径の最小値
はカソードローディング（カソードに印加する電力の最
大値）と主レンズ収差によって決定されるので、電極長
を最適化した主レンズ収差分を一定化すれば、ビームス
ポット径はカソードローディングのみにより決定され
る。

【００６７】カソードローディングは第１格子電極Ｇ１
の電子ビーム通過孔の孔径が小さければ小さい程、また
カソードカットオフ電圧Ｅ_kco が高ければ高いほど高く
なる。

【００６８】上記そた現行の５１ｃｍディスプレイ用陰
極線管（ＣＤＴ）に用いる上記電子銃は、第１格子電極
Ｇ１の電子ビーム通過孔の孔径Ａは０．３５ｍｍ、カソ
ードカットオフ電圧Ｅ_kco は１１０Ｖを標準仕様として
いる。このため、現行のＣＤＴのフォーカス特性を維持
し、電子的にカソードカットオフ電圧Ｅ_kco をコントロ
ールするためには、第１格子電極Ｇ１の電子ビーム通過
孔の孔径Ａが０．３５ｍｍで、かつ第２格子電極Ｇ２に
印加する電圧Ｅ_C2がＥ_C2≦４００Ｖの範囲でＥ _kco ≧１
１０Ｖである必要がある。

【００６９】図７は第１格子電極Ｇ１の電子ビーム通過
孔の孔径Ａが０．３５ｍｍのときにカソードカットオフ
電圧Ｅ_kco を１１０Ｖに固定してカソードＫと第１格子
電極Ｇ１の間隔Ｄに対するγをシミュレーションした結
果の説明図である。

【００７０】図７に示されたように、カソードＫと第１
格子電極Ｇ１の間隔Ｄが０．０５乃至０．０７ｍｍの近
傍において、γが最大となっていることが分かる。

【００７１】図８は第１格子電極Ｇ１の孔回り板厚（ｍ
ｍ）の変化に対する第１格子電極Ｇ１と第２格子電極Ｇ
２の間隔の関係をシミュレーションした結果の説明図、
図９は第１格子電極Ｇ１の孔径の変化に対する第１格子
電極Ｇ１と第２格子電極Ｇ２の間隔の関係をシミュレー
ションした結果の説明図、図１０は第２格子電極Ｇ２の
孔径の変化に対する第１格子電極Ｇ１と第２格子電極Ｇ
２の間隔の関係をシミュレーションした結果の説明図で
ある。このとき、カソードローディングは第１格子電極
Ｇ１の面積で決定されるので、電子ビーム通過孔の形状
が円形ではなく、角形、長円形等の非回転対称形である
場合、上記孔径は孔の面積から換算した等価孔径として
表される。

【００７２】カソードＫと第１格子電極Ｇ１の間隔Ｄを
０．０５ｍｍとしたとき、第１格子電極Ｇ１の電子ビー
ム通過孔の孔径Ａが０．３５ｍｍで、かつ第２格子電極
Ｇ２に印加する電圧Ｅ_C2とカソードカットオフ電圧Ｅ
_kco について、Ｅ_C2／Ｅ_kco ＝４００／１１０となるよ
うな第１格子電極Ｇ１と第２格子電極Ｇ２の間隔Ｅの変
化が、それぞれ図８、図９、図１０に示したものとな
る。

【００７３】図８から、第１格子電極Ｇ１（２２）の電
子ビーム通過孔回りの板厚Ｃに対する第１格子電極Ｇ１
と第２格子電極Ｇ２の間隔Ｅの係数は−２．７、第１格
子電極Ｇ１の電子ビーム通過孔の孔径Ａに対する第１格
子電極Ｇ１と第２格子電極Ｇ２の間隔Ｅの係数は１．
４、第２格子電極Ｇ２の電子ビーム通過孔の孔径Ｂに対
する第１格子電極Ｇ１と第２格子電極Ｇ２の間隔Ｅの係
数は−０．２となる。

【００７４】また、カソードＫと第１格子電極Ｇ１の電
子ビーム通過孔回りまでの距離Ｄはカソードカットオフ
電圧Ｅ_kco に対して２倍の感度を有する。同一のカソー
ドカットオフ電圧Ｅ_kco の値を、より低い第２格子電極
Ｇ２に印加する電圧Ｅ_C2の値で得るためには、カソード
Ｋと第１格子電極Ｇ１の電子ビーム通過孔回りまでの距
離Ｄと、第１格子電極Ｇ１と第２格子電極Ｇ２の間隔Ｅ
との何れも小さくする必要がある。

【００７５】以上のことから、 Ｅ≦１．４Ａ−０．２Ｂ−２．７Ｃ−２Ｄ Ａ≦０．３５ の関係を満足するものであれば、現行のＣＤＴ並みのフ
ォーカスを維持したままで、第２格子電極Ｇ２に印加す
る電圧Ｅ_C2を電子的にコントロール可能となる。

【００７６】本実施例により、情報端末用モニターとし
て求められる高精細な画面と、カラーテレビ受像機に求
められ明るく、かつ高いコントラストの画面表示を可能
としたカソード陰極線管を得ることができる。

【００７７】図１１は本発明によるカソード陰極線管に
用いる電子銃の一例を説明する側面図である。この電子
銃は、インライン配列された３本の電子ビームを生成す
るカソードＫ、第１格子電極Ｇ１、第２格子電極Ｇ２、
第３格子電極Ｇ３、第４格子電極Ｇ４、第５格子電極Ｇ
５、および第６格子電極Ｇ６をビードガラスＧＢで上記
した所定の間隔で配列固定してある。

【００７８】符号２７は遮蔽カップであり、第６格子電
極Ｇ６の先端部（蛍光面側）に溶接されている。また、
ＳＰは映像信号や駆動電圧を供給するためのステムピン
を示す。本発明は図１１に示した電極構成の電子銃に限
るものではなく、他の既知の電極構成をもつ電子銃にも
適用できる。

【００７９】図１２は本発明によるカソード陰極線管の
一構造例を説明するシャドウマスク型カラー陰極線管を
模式的に示す断面図である。このカラー陰極線管２０
は、パネル３１とネック３２およびファンネル３３とで
真空外囲器を構成しており、パネル３１の内面には３色
の蛍光体を塗布した蛍光面３４を有し、この蛍光面３４
に近接して多数の電子ビーム通過穴を有するシャドウマ
スク３６をマスクフレーム３７に溶接したシャドウマス
ク構体３５が配置されている。

【００８０】シャドウマスク構体３５はパネル３１のス
カート部内壁に埋設したスタッドピン３９に懸架スプリ
ング３８を介して保持されている。また、マスクフレー
ムの電子銃側には磁気シールド４０が溶接されている。

【００８１】ネック３２内には、上記した電極構成をも
つ電子銃４１が収納され、この電子銃から出射した３本
の電子ビームＢを蛍光面３４上で水平と垂直の２方向に
走査する偏向ヨーク４３がファンネル３３とネック３１
の遷移領域に外装されている。

【００８２】このカラー陰極線管により、情報端末用モ
ニターとして求められる高精細な画面と、カラーテレビ
受像機に求められ明るく、かつ高いコントラストの画面
表示が可能である。

【００８３】図１３は本発明によるカラー受像装置の一
例を説明する模式図であって、１０はカラー受像装置、
２０はカラー陰極線管（パネル側表面を示す）、１２は
前記実施例で説明したカラー陰極線管ドライブ回路、１
２ａはテレビ信号入力、１２ｂはテレビ電話入力、１２
ｃはＶＴＲ入力、１２ｄはパーソナルコンピュータ入
力、１３は水平／垂直偏向回路である。

【００８４】このカラー受像装置１０は複数の駆動モー
ドを切り換える機能を備えたカラー受像管ドライブ回路
１２と上記切り替えに応じた偏向信号を発生する水平／
垂直偏向回路１３を備えている。

【００８５】したがって、このカラー陰極線管ドライブ
回路１２の入力１２ａ〜１２ｄに供給される映像信号方
式に対して、自動もしくは手動で前記図１〜図４で説明
したような切り替えを行うことで、あるいは前記図５乃
至図１０で説明した電子的な切替えで所望の画像を得る
ことができる。

【００８６】図１４は本発明によるカラー受像システム
の一例を説明する模式図であって、図１３と同一符号は
同一部分に対応し、１４はテレビアンテナ、１５はパー
ソナルコンピュータ（パソコン）、１６はＶＴＲ、１７
はテレビ電話端末、１８は交換機を示す。

【００８７】このカラー受像システムは、図示したよう
な各種の映像信号を入力したとき、前記した駆動モード
の切り換えで、当該映像信号の特性に応じた最適の画面
を再生することができる。

【００８８】なお、テレビアンテナ１４あるいはＶＴＲ
からの映像信号は一種に限らず、またカラー陰極線管ド
ライブ回路１２の入力１２ａ〜１２ｄに入力する映像信
号としては図示したものに限るものではなく、それらの
各種の映像信号に応じて前記した切り替え回路を備える
ことで対応できる。

【００８９】さらに、上記ではカラー受像についてのみ
説明したが、本発明はこれに限らず、モノクロ映像の表
示にも適用できるものであることが言うまでもない。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一台のカラー受像装置の陰極線管ドライブ回路に、その
電子銃のカソードのカットオフ電圧の設定にお組み合わ
せを複数持たせて、これを入力する映像信号に応じて最
適な駆動モードに切り替えることにより、あるいはパワ
ートランジスタ制御による第２格子電極の印加電圧を変
えることにより、高輝度画面と高精細画面の何れも高品
質で表示でき、情報端末用とテレビ受像用、あるいはそ
の他の各種映像信号方式に適合した画面を一台のカラー
受像装置で得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカラー受像管ドライブ回路の第１
実施例を説明する回路構成図である。

【図２】本発明によるカラー受像管ドライブ回路の第２
実施例を説明する回路構成図である。

【図３】本発明によるカラー受像管ドライブ回路の第３
実施例を説明する回路構成図である。

【図４】本発明によるカラー受像管ドライブ回路の第４
実施例を説明する回路構成図である。

【図５】本発明によるカラー陰極線管に備える電子銃の
構成例を説明する模式図である。

【図６】有効画面対角方向径が５１ｃｍのディスプレイ
用陰極線管に用いる電子銃のカソードカットオフ電圧毎
に第２格子電極と第４格子電極の電極長を最適化するこ
とでカソードカットオフ電圧に対するカソード電流が
０．３ｍＡ時の１０％ビーム径をシミュレーションした
結果の説明図である。

【図７】第１格子電極の電子ビーム通過孔の孔径が０．
３５ｍｍのときにカソードカットオフ電圧を１１０Ｖに
固定してカソードと第１格子電極の間隔Ｄに対するγを
シミュレーションした結果の説明図である。

【図８】第１格子電極のコイニングの深さの変化に対す
る第１格子電極と第２格子電極の間隔の関係をシミュレ
ーションした結果の説明図である。

【図９】第２格子電極の孔径の変化に対する第１格子電
極と第２格子電極の間隔の関係をシミュレーションした
結果の説明図である。

【図１０】第２格子電極の孔径の変化に対する第１格子
電極と第２格子電極の間隔の関係をシミュレーションし
た結果の説明図である。

【図１１】本発明によるカソード陰極線管に用いる電子
銃の一例を説明する側面図である。

【図１２】本発明によるカソード陰極線管の一構造例を
説明するシャドウマスク型カラー陰極線管を模式的に示
す断面図である。

【図１３】本発明によるカラー受像装置の一例を説明す
る模式図である。

【図１４】本発明によるカラー受像システムの一例を説
明する模式図である。

【図１５】カラー陰極線管のドライブ電圧を一定とした
ときのカットオフ電圧に対するビームスポット径の特性
例の説明図である。

【図１６】カラー陰極線管のカットオフ電圧に対するビ
ームスポット径の特性例の説明図である。

【図１７】従来のカラー受像機や情報端末用モニターに
用いられているカラー陰極線管とそのドライブ回路の一
例を説明する回路構成図である。

【符号の説明】

１ 第２格子電極に印加する電圧を調整して１つの電子
銃のカットオフ点の設定を行うための可変抵抗 ２，３，４ 各色の出力トランジスタのエミッタに加え
る電圧の大きさを変えて陰極線管のカソード電圧をそれ
ぞれ別個に調整する可変抵抗 ５，６ カラー陰極線管のカソードのドライブ電圧の大
きさを調整する可変抵抗 ７ 第１格子電極の印加電圧を調整する可変抵抗 ８ 第３格子電極の印加電圧を調整する可変抵抗 ９，９’，９” 切り替えスイッチ １０ カラー受像装置 １２ カラー陰極線管ドライブ回路 １２ａ テレビ信号入力 １２ｂ テレビ電話入力 １２ｃ ＶＴＲ入力 １２ｄ パーソナルコンピュータ入力 １３ 水平／垂直偏向回路 １４ テレビアンテナ １５ パーソナルコンピュータ １６ ＶＴＲ １７ テレビ電話端末 １８ 交換機 ２０ カラー陰極線管 ２１，２１’，２１” カソード ２２ 第１格子電極（Ｇ１） ２３ 第２格子電極（Ｇ２） ２４ 第３格子電極（Ｇ３） ２５，２６，２７ 赤、緑、青の各色の出力トランジス
タ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂元 博次 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイス エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 加藤 真一 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 (72)発明者 白井 正司 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 Ｆターム(参考） 5C041 AA03 AA12 AA14 AB02 AC38 AC44 AD02 AE01 5C060 AA01 AA02 AA03 AA09 AA11 BA02 BA07 BB01 BC01 BD02 JA12

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映像信号処理回路の出力を入力するカソー
   ドと第１格子電極および第２格子電極からなる３極部
   と、前記３極部から出射した電子ビームを加速集束して
   蛍光面に指向する複数の電極からなる電子銃を具備した
   カラー陰極線管であって、 前記電子銃の第１格子電極の電子ビーム通過孔の孔径を
   Ａ、第２格子電極の電子ビーム通過孔の孔径をＢ、第１
   格子電極の電子ビーム通過孔回りの板厚をＣ、カソード
   と第１格子電極の間隔をＤ、第１格子電極と第２格子電
   極の間隔をＥとしたとき、 Ｅ≦１．４Ａ−０．２Ｂ−２．７Ｃ−２Ｄ Ａ≦０．３５ を満足することを特徴とするカラー陰極線管。
2. 【請求項２】入力した映像信号を処理してカラー陰極線
   管の３個の電子銃の各カソードに供給するための映像出
   力回路を有する映像信号回路を備えたカラー陰極線管ド
   ライブ回路であって、 前記カラー陰極線管の３本の電子銃に共通の第１格子電
   極に印加する電圧と第２格子電極に印加する電圧、およ
   び３本の電子銃の各カソードのカットオフ電圧の設定の
   組み合わせを複数組もち、 前記カラー陰極線管の偏向周波数が高いときほど前記第
   ２格子電極に印加する電圧と前記第１格子電極に印加す
   る電圧との差がより大きくするように設定された前記複
   数組の何れかを組み合わせて動作させるための切換回路
   を備えたことを特徴とするカラー陰極線管ドライブ回
   路。
3. 【請求項３】請求項２において、前記３本の電子銃に共
   通の前記第１格子電極に印加する電圧と前記第２格子電
   極に印加する電圧、および前記３本の電子銃の各カソー
   ドのカットオフ電圧の設定の組み合わせが、高偏向周波
   数時の前記第２格子電極に印加される電圧と前記第１格
   子電極に印加される電圧の差が大と、低偏向周波数時の
   前記第２格子電極に印加される電圧と前記第１格子電極
   に印加される電圧の差が小の２組であり、前記切換回路
   が前記各２組の何れかを組み合わせて動作させることを
   特徴とするカラー陰極線管ドライブ回路。
4. 【請求項４】入力した映像信号を処理してカラー陰極線
   管の３個の電子銃の各カソードに供給するための映像出
   力回路を有する映像信号回路を備えたカラー陰極線管ド
   ライブ回路であって、 前記カラー陰極線管の３本の電子銃に共通の第１格子電
   極に印加する電圧を一定とし、前記３本の電子銃に共通
   の第２格子電極に印加される電圧、および前記３本の電
   子銃の各カソードの個別のカソードカットオフ電圧との
   設定の組み合わせを複数組もち、偏向周波数が高いとき
   ほど前記第２格子電極に印加する電圧がより高くするよ
   うに設定された前記複数組の何れかを組み合わせて動作
   させるための切換回路を備えたことを特徴とするカラー
   陰極線管ドライブ回路。
5. 【請求項５】請求項２において、前記３本の電子銃に共
   通の第２格子電極電圧、および３本の電子銃の各カソー
   ドのカットオフ電圧の設定の組み合わせが、高偏向周波
   数時の前記第２格子電極に印加される電圧と前記第１格
   子電極に印加される電圧の差が大と、低偏向周波数の前
   記第２格子電極に印加される電圧と前記第１格子電極に
   印加される電圧の差が小の２組であり、前記切換回路が
   前記各２組の何れかを組み合わせて動作させることを特
   徴とするカラー陰極線管ドライブ回路。
6. 【請求項６】請求項２、３、４または５の何れかに記載
   のカラー陰極線管ドライブ回路を備え、異なる偏向周波
   数で映像／音声信号を表示する複数の外部入力端子を備
   えたことを特徴とするカラー受像装置。
7. 【請求項７】請求項６に記載のカラー受像装置をもち、
   異なる信号源の映像／音声信号を前記複数の外部入力端
   子に接続可能としたカラー受像システム。