JP2558462B2

JP2558462B2 - 平板形陰極線管の駆動方法

Info

Publication number: JP2558462B2
Application number: JP62128381A
Authority: JP
Inventors: 潔浜田; 薫冨井; 淳平橋口; 欽造野々村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-05-27
Filing date: 1987-05-27
Publication date: 1996-11-27
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: JPS63294188A

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陰極線管の駆動方法に関す
るものである。

（従来の技術）電子ビームを静電偏向する偏向電極を有する陰極線管
として、第３図に示す構造の平板形陰極線管がある。実
際は真空外囲器（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ている。また、画像・文字
等を表示する画面の水平および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）、垂直方向
（Ｖ）を図示している。

10はタングステン線の表面に酸化物陰極材料が塗布さ
れた垂直方向に長い線状カソードであり、水平方向に等
間隔で独立して複数本配置されている。線状カソード10
を挟んでフェースプレート部28と反対側には、線状カソ
ード10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が配置されている。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方式であれば約480本）の1/2
の独立した電極として形成する。次に線状カソード10と
フェースプレート部28との間には、線状カソード10側よ
り順次、線状カソード10,垂直走査電極12に対応した部
分に開孔を有した面状電極を、隣接する線状カソード10
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グリッド電極（以下G1）13,G1
電極13と同様の開孔を有し、水平方向に、分割されてい
ない第２グリッド電極（以下G2）14,第３グリッド（以
下G3）15を配置する。G2電極14は線状カソード10からの
電子ビーム発生用であり、G3電極15は後段の電極による
電界とビーム発生電界とのシールド用である。次に第４
グリッド電極（以下G4）16が配置され、その開孔は垂直
方向に比べ水平方向に大きい。第４図（Ａ）に第３図の
水平方向断面を、同図（Ｂ）には垂直方向断面を示す。
G4電極16の後段にはG4電極16の開孔と同様、垂直方向に
比べて水平方向には十分広い開孔を有する２枚の電極1
7,18を配置し、第４図（Ｂ）に示すように、該２枚の電
極の開孔中心軸を垂直方向にずらすことによって垂直偏
向電極を形成する。垂直偏向電極17,18の後段には、線
状カソード10の各間に垂直方向に長い電極がフェースプ
レート部28側に向けて複数段設けられる。第３図には一
例として３段の場合を示し、それぞれの電極を第１水平
偏向電極（以下DH−１）19,第２水平偏向電極（以下DH
−２）20,第３水平偏向電極（以下DH−３）21とし、水
平偏向電極19〜21は水平方向に１本おきに共通母線22,2
3,24に接続されている。DH−３電極21にはフェースプレ
ート部28のメタルバック電極26に印加される直流電圧と
同じ電圧が印加され、DH−１電極19,DH−２電極20には
ビームの水平集束作用のための電圧が印加される。フェ
ースプレート部28の内面には蛍光面27とメタルバック電
極26からなる発光層が形成されている。蛍光面はカラー
表示の際には水平方向に順次、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青
（Ｂ）の蛍光体ストライプが黒色ガードバンドを介して
形成されている。

次に、上記カラー陰極線管の動作について説明する。
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
ほぼ同じ電圧を印加する。この時、G1,G2電極13,14に向
かってカソード10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の電位よりも高い電圧
（例えば100V〜300V）をG2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の電圧を変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15→G4電極16→
垂直偏向電極17,18→水平偏向電極19,20,21へと進む
が、これらの電極には蛍光面27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、G3電極15,G4電極16,垂
直偏向電極17,18の間で形成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、DH−1,DH−2,DH−
３のそれぞれの間で形成される静電レンズで行なわれ
る。上記２つの静電レンズは、それぞれ垂直方向および
水平方向のみに形成され、したがって、ビームの垂直お
よび水平方向のスポットの大きさを個々に調整すること
ができる。

また、DH−１（19）,DH−２（20）,DH−３（21）の接
続されている母線22,23,24には、同じ電圧の水平走査周
期の鋸歯状波，三角波あるいは階段波の偏向電圧が印加
され、電子ビームを水平方向に所定の幅で偏向し、蛍光
面27を電子ビーム走査することによって発光像を得る。

次に、垂直走査について第５図を用いて説明する。前
記したように、線状カソード10をとり囲む空間の電位を
線状カソード10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10からの電子の発生は制御される。この
時、線状カソード10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発生（以下ON），遮断
（OFF）を制御する電圧は小さくてよい。インターレー
ス方式を採用している現行のテレビジョン方式の場合、
最初の１フィールド目において垂直偏向電極18,19には
所定の偏向電圧を１フィールド間印加し、垂直走査電極
12の12Aには１水平走査期間（以下1H）のみビームON電
圧が印加され、その他の垂直走査電極12B〜12Zにはビー
ムOFF電圧が印加される。1H経過後、垂直走査電極の12B
にのみ1H間ビームON電圧が、以下順次、垂直走査電極に
1H間のみビームがONになる電圧が印加されて、画面下部
の12Zが終了すると最初の１フィールドの垂直走査が完
了する。次の第２フィールド目は垂直偏向電極17,18に
印加する偏向電圧の極性を反転し、これを１フィールド
間印加する。そして、垂直走査電極12に印加する信号電
圧は、第１フィールド目と同様に行なう。この時、第１
フィールド目の垂直走査によるビームの水平走査線位置
の間に第２フィールド目の水平走査線がくるように、垂
直偏向電極17,18に印加する偏向電圧の振幅が調整され
る。以上のように、垂直走査電極12には第1,第２フィー
ルドとも同じ垂直走査用信号電圧が印加され、垂直偏向
電極17,18に印加する傾向電圧を第１フィールド目と第
２フィールド目で変えることにより、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６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
44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（E_R,E_G,E_B）41をA/D
コンバーター43でディジタル信号に変換し、1Hの信号を
第１のラインメモリー回路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のラインメモリー回
路46へ同時に転送され、次の1Hの信号がまた第１のライ
ンメモリー回路45に入力される。第２のラインメモリー
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/Aコンバーター（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ー回路は時
間軸変換のために用いられるものである。

（発明が解決しようとする問題点）上記従来例においては、線状カソード10と垂直走査電
極12との交点にそれぞれ電子源が形成されており、それ
ら各電子源より順次一定期間ずつ電子ビームを照射し画
像表示を行なうが、電子源の数は非常に多数であり、全
ての電子源の特性を均一にすることは困難であり、個々
に特性がばらきつ、画像にむらが生ずる欠点があった。

以下、この問題点についてさらに詳しく説明する。各
電子源の映像信号電圧E_D（ここではE_Dは所定のバイアス
を与えてG1電極に印加するものとするが、カソードへ印
加してもよい）とビーム電流値I_Bの関係は、ほぼ以下の
ようになることがビーム電流特性を実測することにより
明らかになった。すなわち、 I_B＝α（E_D−E_C）^γ α…比例定数 E_C…ビームカットオフ電圧 γ…電子源のガンマとなり、各電子源毎にα,E_Cおよびγの値が異なるた
め、各電子源に同一な映像信号を印加した場合、ビーム
電流値の差が生じ、画像むらの原因となっていた。

本発明の目的は、従来の欠点を解消し、簡単な方法に
より平板形陰極線管を構成する多数の電子源の映像変調
信号電圧対ビーム電流特性を均一にするための駆動方法
を提供することである。

（問題点を解決するための手段）本発明の平板形陰極線管の駆動方法は、少なくとも複
数の電子源と、該電子源より得られる電子ビームを変調
する手段、前記電子ビームの照射により発光するスクリ
ーンとを有し、前記複数の電子源より順次電子ビームを
照射し画像表示を行なう平板形陰極線管の駆動方法にお
いて、前記電子源からの電子ビーム照射の切換えと同期
し、電子ビーム照射状態の電子源に対応する２種類の補
正係数を、前記電子ビーム照射状態の電子源に対応する
映像信号に一方を加算、一方を乗算して順次電子ビーム
を変調する手段に印加するものである。

（作用）本発明は、上記した手段により、各電子源より得られ
る電子ビームの映像信号電圧対ビーム電流特性曲線上の
２点が一致するように、前記各電子源より得られる電子
ビームの映像信号電圧対ビーム電流特性を補正すること
ができ、該特性のばらつきを原因とする画像のむらを解
消することができるものである。

（実施例）本発明の一実施例について、第１図を用いて説明す
る。

第１図は、平板形陰極線管の一部斜視図と平板形陰極
線管を構成する各電子源の映像信号電圧対ビーム電流特
性を均一化するための回路系統を示すものである。平板
形陰極線管の構成は従来例と同様であり、したがって、
画像表示を行なうための基本的な動作も同様である。各
カソード10と垂直走査電極12の各電極12a,12b,12c…と
の交点部にそれぞれ電子源50a,50b,50c…が形成され、
垂直走査電極12A,12B,12C…に順次印加される垂直走査
電極駆動信号51により、順次一定期間ずつ動作状態、す
なわちビーム放出状態となる。52はメモリであり、各電
子源50a,50b,50c…それぞれの映像信号電圧対ビーム電
流特性に応じた一次補正データD_52a,D_52b,D_52c…を書き
込んでおく。そして、垂直走査電極12により各電子源50
a,50b,50c…を順次動作状態に切換えるのと同期して、
一次補正データD_52a,D_52b,D_52c…を順次読み出し出力す
る。53は乗算器であり、一次補正データD_52a,D_52b,D_52c
…と映像信号54と乗算し、一次補正映像信号55を得る。
56はメモリであり、各電子源50a,50b,50c…それぞれの
映像信号電圧対ビーム電流特性に応じた二次補正データ
D_56a,D_56b,D_56c…を書き込んでおく。そして、垂直走査
電極12により各電子源50a,50b,50c…を順次動作状態に
切換えるのと同期して、二次補正データD_56a,D_56b,D_56c
…を順次読み出し出力する。57は加算器であり、二次補
正データD_56a,D_56b,D_56c…を一次補正映像信号55に加算
し、ビーム変調信号58を得、ビーム変調電極に印加し、
ビームを変調することにより各電子源より得られる電子
ビームの映像信号電圧対ビーム電流特性を均一化するも
のであるが、そのため、一次補正データD_52a,D_52b,D_52c
…および二次補正データD_56a,D_56b,D_56c…は各電子ビー
ムの映像信号電圧対ビーム電流特性曲線上のある所定の
２点が一致するように定める。以下に、一次補正データ
D_52a,D_52b,D_52c…および二次補正データD_56a,D_56b,D_56c
…についてさらに詳しく説明する。

今標準的な電子ビームの映像信号電圧E_D対ビーム電流
I_B0特性を、 α_０…比例定数 γ_０…ガンマ E_C0…ビームカットオフ電圧（通常はE_C0＝０となるよう
にE_Dの原点を定める）また、任意な電子ビーム、例えば電子源50aより得ら
れる電子ビームの映像信号電圧E_D対ビーム電流I_Ba特性
を、 α_ａ…比例定数 γ_ａ…電子源のガンマ E_Ca…ビームカットオフ電圧とする。これに前記したような手段で一次補正および二
次補正を行なうと、となる。E_D対I_Ba′特性曲線とE_D対I_B特性曲線をある所
定の２点、例えばE_D＝E_D1とE_D＝E_D2において一致させる
には、を満足するD_52aおよびD_56aを求めればよく、となるが、このようなD_52aおよびD_56aは、次のような方
法により簡易に求めることができる。その方法につい
て、第２図を用いて説明する。第２図は、映像信号電圧
E_D対ビーム電流I_B特性曲線を示すものであり、i_B0は標
準的な電子ビームの特性曲線、i_Baは、例えば電子源50a
より得られる電子ビームの特性であり、映像信号電圧E_D
＝E_D1およびE_D＝E_D2の２点をi_B0に一致させるものとす
る。そのため、まずE_D＝E_D1とした時のI_B値を計測し、I
_B＝I_B1となるようにD_56aを調整する。これにより、i_Ba
は第２図中におけるi_Ba′に変化する。次に、E_D＝E_D2と
し、その時のI_Ba値を計測し、I_Ba＝I_B2となるようにD
_52aを調整する。これにより、i_Ba′はi_Ba″に変化す
る。この時、E_D＝E_D1の点でi_B0に対しずれが生ずる。し
たがって、再度E_D＝E_D1とし、I_B＝I_B1となるようにD_56a
を再調整する。その後、E_D＝E_D2とし、I_B＝I_B2となるよ
うにD_52aを再調整する。このようなD_56a,D_52aの再調整
を繰り返し行なうことにより、D_56aおよびD_52aは、i_B0
とi_BaがE_D＝E_D1,E_D＝E_D2の２点で一致する値へ収束す
る。このような方法で求めたD_56a,D_52aを、第１図のメ
モリ56および52に書き込む。同様に全電子ビームに対す
る補正データD_56b,D_56c…およびD_52b,D_52c…を求め、メ
モリ56および52に書き込んでおき、各電子源50a,50b,50
c…からの電子ビームの映像信号電圧E_D対ビーム電流I_B
特性の補正を行なう。

以上のように、本実施例によれば、各電子ビームの映
像信号電圧対ビーム電流特性曲線を曲線上の２点を一致
させることにより、極めて精度よく揃えることができ、
均一な画像を得ることができる。

なお、本実施例では、映像信号に一次補正データを乗
算し、その後二次補正データを加算しているが、これは
映像信号に一次補正データを加算し、その後二次補正デ
ータと乗算しても、本実施例同様に映像信号電圧対ビー
ム電流特性曲線上の２点を一致させることができる。

また、本実施例においては、一次補正および二次補正
を施した映像信号をG1電極に印加しているが、カソード
でビーム変調を行なう場合はカソードに印加すればよ
い。また、一次補正データは映像信号に乗算し、二次補
正データを他電極、例えばG2電極へ印加しても同様な結
果が得られる。

また、本実施例においては、一次および二次補正デー
タを読み出すことにより、各電子ビームの映像信号電圧
対ビーム電流特性曲線を補正するものであるが、該特性
曲線が初期の状態より経時的に変化した場合の補償は、
次のような方法により行なうことができる。すなわち、
前記した一次補正データD_52a,D_52b,D_52c…および二次補
正データD_56a,D_56b,D_56c…を求める動作を、水平，垂直
ブランキング期間を用いて継続すればよく、例えば以下
の（イ）〜（ル）の動作を繰り返せばよい。

（イ）ブランキング期間、例えばG3電極15を負電圧と
し、スクリーン方向に向かうビームは遮断され、G2電極
14へ流入する状態とする。

（ロ）映像信号54として波高値E_D1のパルスを印加し、
所定の電子源、例えば電子源50aからビームを放出させ
る。（なお、この時パルス信号は、一次補正データ52a
および二次補正データ56aにより、一次補正および二次
補正を行なう。）（ハ）この時のG2電極14へ流入する電流I_Ba1を計測し、
I_B1（標準的な電子ビームの映像信号電圧E_D＝E₁時のビ
ーム電流値）と比較する。

（ニ）（ハ）の結果がI_Ba1＞I_B1であれば二次補正デー
タD_56aを減少（例えばD_56aより１を減算）させ、I_Ba1＜
I_B1であれば増加（例えばD_56aに１を加算）させる（こ
のデータ値をD_56a′とする）。

（ホ）続いて映像信号として波高値E_D2のパルスを印加
し、（ロ）同様に電子源50aからビームを放出させる。

（ヘ）この時のG2電極14へ流入する電流I_Ba2を計測し、
I_B2（拡準的な電子ビームの映像信号電圧E_D＝E_D2時のビ
ーム電流値）と比較する。

（ト）（ヘ）の結果がI_Ba2＞I_B1であれば一次補正デー
タD_52aを減少（例えばD_52aより１を減算）させ、I_Ba2＜
I_B1であれば増加（例えばD_52aに１を加算）させる（こ
のデータ値をD_52a′とする）。

（チ）メモリ56のデータD_56aをD_56a′に、メモリ52のデ
ータD_52aをD_52a′に書き換える。

（リ）G3電極15の電圧値を通常の電圧値にもどす。

（ヌ）ブランキング期間終了後、通常の画像表示動作を
行なう。

（ル）次のブランキング期間、他の電子源、例えば50b
よりのビームについて（イ）〜（ヌ）の動作を行なう。

以上の動作を繰り返し行なうことにより、経時的な変
化に対する補償を行なうことができる。

（発明の効果）本発明によれば、複数の電子源を有する平板形陰極線
管の各電子源より得られる電子ビームの映像信号電圧対
ビーム電流特性を均一化することができ、該特性のばら
つきを原因とする画像のむらを解消できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における平板形陰極線管駆動
回路系統の要部を示す一部平板形陰極線管の斜視図を含
むブロック図、第２図は標準的な電子源および任意な電
子源より得られる電子ビームの映像信号電圧対ビーム電
流特性曲線と該特性曲線の補正方法を示す図、第３図は
従来の平板形陰極線管の斜視図、第４図は従来の平板形
陰極線管の水平方向および垂直方向の断面図、第５図は
同平板形陰極線管の垂直走査の説明図、第６図は同平板
形陰極線管を駆動するための信号系統図である。 10……カソード、12……垂直走査電極、13……G1電極、
50a,50b,50c……電子源、51……垂直走査電極駆動信
号、52,56……メモリ、53……乗算器、54……映像信
号、55……一次補正映像信号、57……加算器、58……ビ
ーム変調信号、D_52a,D_52b,D_52c……一次補正データ、D
_56a,D_56b,D_56c……二次補正データ、i_B0……標準的な電
子ビームの映像信号電圧対ビーム電流特性曲線、i_Ba…
…電子源50aより得られる電子ビームの映像信号電圧対
ビーム電流特性曲線。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも複数の電子源と、該電子源より
得られる電子ビームを変調する手段と、前記電子ビーム
の照射により発光するスクリーンとを有し、前記複数の
電子源から順次電子ビームを照射し画像表示を行なう平
板形陰極線管の駆動方法において、前記電子源からの電
子ビーム照射の切換えと同期し、電子ビーム照射状態の
電子源に対応する２種類の補正係数を、前記電子ビーム
照射状態の電子源に対応する映像信号に一方を加算、一
方を乗算して順次電子ビームを変調する手段に印加する
ことを特徴とする平板形陰極線管の駆動方法。
【請求項２】複数の電子源に対応する２種類の補正係数
を記憶手段に記憶しておき、前記電子源からの電子ビー
ム照射の切換えと同期し、前記記憶手段から順次読み出
すことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の平
板形陰極線管の駆動方法。
【請求項３】少なくとも複数の電子源と、該電子源から
得られる電子ビームを変調する手段と、ビーム電流量を
検出する手段と、ビームの射突により発光するスクリー
ンとを有し、前記複数の電子源から順次電子ビームを照
射し画像表示を行なう平板形陰極線管の駆動方法におい
て、前記電子源からの電子ビーム照射の切換えと同期
し、電子ビーム照射状態の電子源に対応する２種類の補
正係数を、前記電子源に対応する映像信号に一方を加
算、一方を乗算して順次電子ビームで変調する手段に印
加し、かつブランキング期間において２種類の基準電圧
レベルを有する映像信号によりビームを発生させ、その
ビーム電流量を前記ビーム電流量を検出する手段により
検出し、２種類の基準値とそれぞれ比較し、その大小に
より前記２種類の補正係数をそれぞれ増加または減少さ
せることを特徴とする平板形陰極線管の駆動方法。