JP2588525B2

JP2588525B2 - カラ−表示装置

Info

Publication number: JP2588525B2
Application number: JP62079541A
Authority: JP
Inventors: ケンネス・ジョージ・フリーマン; デービッド・スタンレイ・ジョージ; アラン・ジョージ・クナップ
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1986-04-01
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1997-03-05
Anticipated expiration: 2012-03-05
Also published as: GB2189117A; KR870010605A; EP0240076A2; GB8607963D0; US4870328A; JPS62237881A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、それぞれ異なる色に発光する３つのけい光
素子の繰返しパターンで構成される発光スクリーンに隣
接して多重チャネル電極手段を有し、該電極手段がその
入力側に供給される電子に応答して該電極手段の各チャ
ネルから電子ビームを出力側に供給し、且つ前記電極手
段の各チャネルに関連付けられると共に前記電極手段の
出力側と前記発光スクリーンとの間に設けられ、前記電
極手段のチャネルから出る電子ビームを偏向すべく作動
可能で、しかも適切な制御によって電子ビームを前記多
数のけい光素子の各々に選択的に向けることができる一
対の色選択電極を有しているカラー表示管と、前記色選
択電極に接続され、これらの色選択電極対に供給される
電圧を３つの電圧レベル間にて切替える電圧切替回路手
段とを具えているカラー表示装置に関するものである。

斯種のカラー表示装置の一例は公告英国特許願第2124
017号に開示されている。この場合には、チャネルから
電子を引出す電子増倍管の出力面に、この面と絶縁して
取付けた有孔抽出電極の前記チャネルと同軸の孔に隣接
させてチャネル軸線の両側に電子増倍管の各チャネル用
の色選択電極対を配置している。各色選択電極対の電極
は互いに電気的に絶縁されており、しかもそれらの電極
を適当にアドレス指定することによって、抽出電極の孔
から出てくる電子ビームは片側又は反対側に偏向され
て、そのビームは垂直方向に細条パターンが繰返してい
る多数のけい光素子のいずれかに衝突して、第１及び第
２の色、即ち赤及び青色を選択的に表示させることがで
きる。無偏向状態、即ち電極対に電位が供給されない
か、又は同電位が供給される場合には、電子ビームは繰
返しけい光細条パターンの第３番目のけい光素子に向け
られて、緑色を表示させる。上記英国特許出願に記載さ
れているように、各チャネルに関連する各電極対は、２
つの電極が隣接チャネル出力間に一行に設けられるよう
に離間して形成され、一方の電極は或るチャネルに関連
する電極対の一部を成し、かつ他方の電極は隣のチャネ
ルに関連する電極対の一部を成し、これらすべての電極
対の各第１及び第２電極は電気的に相互接続されてい
る。電子増倍管のチャネルは直線的に一列に整列され、
各列のチャネルに関連する電極対の各第１及び第２電極
は相互接続されている。しかし、隣接チャネル出力間に
は単一の分担電極を設けて、この電極を隣接チャネルに
関連する各電極対の一方の電極として作用させることも
できる。この場合には列方向の電極を相互接続し、かつ
行方向の１つ置きの電極を反対に切替えられる列方向の
１つ置きの電極と相互接続して、スクリーンのけい光素
子のパターンをそれにならって配置させる。いずれの場
合にも、相互接続した色選択電極対は作動中に容量的な
作用をする。

これがため、斯かる表示装置は電子増倍管の入力面全
体にラスタ形式で走査される単一電子ビームを用い、そ
のビームが電子増倍管に達する前に所要のライン及びフ
ィールド走査偏向器を斯かるビームに作用させてカラー
画像を発生させることができる。

斯かる表示装置は慣例の標準走査方式、例えば入力の
赤、緑及び青信号がカメラやテレビ放映装置の如きRGB
源からか、又はPALデコーダから射出される625ライン
で、2:1のインターレースで、50Hzのフィールド周波数
のPAL標準方式に従ってテレビジョン画像を表示させる
のに用いることができる。

英国特許出願第8524547号には正規の64μｓのライン
走査期間中に標準のテレビジョン信号の各画像ラインを
３回走査する斯かる表示装置の好適な動作モードが記載
されている。この場合、適当なラインメモリに記憶させ
てある赤、緑及び青のビデオ成分は色選択電極を切替え
る作動をする切替回路で通常のビデオ信号速度の３倍の
速度で順次別々に読出されて、標準のライン期間中に各
標準の画像ラインの３つの色成分を別々に、しかも連続
的に表示させる。色選択順序は連続的、即ちRGBRGB…の
ようにするか、又は反転式、即ちRGBBGRRGB…のように
することができる。この動作モードは15MHzのビデオ増
幅器及び46.8KHzのライン走査以外に、（各色に対して
２つづつの）６つのライン記憶装置を必要とし、また、
色選択電極は容量性の作用も呈するために、３レベル色
選択電極電圧切替回路は１又は２マイクロ秒以内に選択
電極のキャパシタンスを所要の電圧レベルに充電するこ
とができる。今までの試験では、スクリーンの対角線の
長さが300mmの表示管の場合、斯かるキャパシタンスは1
0〜100nFの範囲内にあるとされ、また「外側」の色に対
する必要な偏向電圧は100ボルト程度とされている。従
って、偏向電極のキャパシタンスは１又は２マイクロ秒
以内に＋100,0及び−100ボルト程度のレベルにまで順次
に充電する必要があり、これには多数アンペアの充電電
流パルスが必要である。

管の作動中、電子増倍管の最終ダイノードに隣接して
おり、しかも偏向電極を設けてある抽出電極の電位は例
えば2.25kVに保持され、またスクリーン電極の電位は0V
の陰極電位に対して約10kVに保持される。この場合、色
選択電極は、電子ビームを偏向させるのに必要な例えば
＋100V及び−100Vの正味の切替電圧で例えば2.5kVの平
均電位に維持されて、各２つの「外側」のけい光細条を
斯かる平均電位あたりで重畳させる。色選択電極がけい
光スクリーンの構造と正確に整列している場合には、切
替（偏向）電圧を平均電位のまわりに対照的となるよう
に取りきめられる値とすることができる。しかし、色選
択電極とけい光スクリーンの構造が正確に整列しなくて
も、これらの切替電圧を平均電圧を中心として非対照的
に処理して正しい色のけい光体を励起させることのでき
るようにする必要がある。

本発明の目的は、上述したような要求を簡単に、しか
も確実に達成することのできる色選択電極切替回路を有
している前述した種類のカラー表示装置を提供すること
にある。

本発明は、冒頭にて述べたカラー表示装置において、
前記電圧切替回路手段が２組の２個づつ直列に接続した
制御半導体切替装置を有している切替ブリッジ回路を具
え、前記各組の第１端部が第１レベルの電圧を供給する
第１電圧源に接続され、前記各組の第２端部が第２レベ
ルの電圧を供給する第２電圧源に接続され、且つ前記切
替装置の各組が、該組の２つの半導体切替装置の中間
に、前記色選択電極対の各一方の電極に接続される出力
端子を有し、前記電圧切替回路手段が、前記色選択電極
における電圧を第３電圧源の、各中間の第３レベルの電
圧に戻す手段と、前記双方の組の半導体切替装置の制御
電極に接続されて前記切替装置、従って色選択電極対に
供給される電圧の切替を所定の順序で制御する出力端子
を有している信号発生手段も具えることを特徴とする。

上記回路手段は色選択電極が呈する大きなキャパシタ
ンスを所要の高速度で比較的大きな電圧にわたり正確
に、しかも確実、かつ簡単に切替えることができる。さ
らに斯かる回路手段は、例えばこの回路手段を色選択電
極と電気的に結合させるリード線の存在により生ずるよ
うな、小さな直列誘導負荷をカラー表示管の動作に悪影
響を及ぼすことなく駆動させることができる。

半導体切替装置は電界効果トランジスタで構成するの
が好適である。この場合、前記各組の半導体切替装置を
ｎチャネル及びｐチャネルMOSFETで構成し、これらMOSF
ETのソースを前記各第１及び第２電圧源にそれぞれ接続
し、かつ前記MOSFETの各ドレインを前記出力端子に接続
し、前記信号発生手段によって前記一方の組の切替装置
の制御電極に供給される信号の波形を、他方の組の切替
装置の制御電極に供給される波形とは反対となるように
するのも好適である。或いはまた、前記半導体切替装置
をバイポーラトランジスタで構成し、前記切替ブリッジ
回路の前述したｎチャネル及びｐチャネルMOSFETをそれ
ぞれnpn及びpnpバイポーラトランジスタと置換するのも
好適である。いずれの場合にも色選択電極対の各電極に
おける電圧は同期をとって切替えるようにする。信号発
生手段からの制御波形によって指示されるような、電極
の各電圧切替順序は好ましくは互いに逆となるようにし
て、例えば一方の電極はその第２電圧レベルからその第
３の中間電圧レベルを経て第１電圧レベルに切替わり、
他方の電極はその第１電圧レベルからその中間の第３電
圧レベルを経て第２電圧レベルへと切替えられるように
する。

本発明のさらに他の好適例によれば、前記切替ブリッ
ジ回路の各組の出力端子を少なくとも１個の他の制御半
導体切替装置を介してそれぞれ中間の第３電圧レベルの
第３電圧源にも接続し、前記他の制御半導体切替装置の
制御電極を前記信号発生手段の他の出力端子に接続し、
前記一方の組に関連する前記少なくとも一個の他の切替
装置の制御電極に供給される信号の波形を、他方の組の
少なくとも一個の他の切替装置の制御電極に供給される
信号の波形と同期させて、各色選択電極対の電極を、そ
れらの各第３電圧レベルに同時に持たらすようになる。
このようにすれば、色選択電極の電圧をさらに簡単で、
しかも有効に各中間値に戻すことができる。

さらに本発明の好適例によれば、前記切替ブリッジ回
路の各組の出力端子を並列接続のｎチャネル及びｐチャ
ネルMOSFETを介して前記各中間の電圧源に接続し、前記
双方のMOSFETの制御電極を前記信号発生手段の各出力端
子に接続し、一方のMOSFETの制御電極に供給される信号
波形を他方のMOSFETの制御電極に供給される信号波形と
は反対となるようにする。このようにして２対のｎチャ
ネル及びｐチャネルMOSFETを関連する中間電圧源に相補
的に接続することにより、偏向電極のキャパシタンスは
いずれの方向からも斯かる中間電圧レベルに正確に放電
する。なお、真性MOSFETの逆ドレイン−ソースダイオー
ドの反対の作用を相殺するために、並列接続した各MOSF
ETと各組の出力端子との間にそれぞれダイオードを接続
する。

色選択電極、従って増倍管のチャネルはけい光スクリ
ーンの細条と正確に整列させれば、同じ第1,第２及び第
３電圧源を２組の半導体切替装置によって分配させるこ
とができる。この結果、色選択電極に供給される第１及
び第２切替電圧を中間の平均電圧レベルを中心に対照的
に取きめることができる。しかし、本発明のさらに他の
好適例では、前記切替ブリッジ回路の前記一方の組の半
導体切替装置に関連する第1,第２及び第３電圧源を他方
の組に関連する第1,第２及び第３電圧源とは切離し、か
つ双方の組に関連する各電圧源を静電的にシフトする可
変電圧源を介して相互接続し、該可変電圧源により一方
の組に関連する電圧源にオフセット電圧を供給するよう
にする。電圧オフセットを変えることによって、けい光
細条群と、これらの群に関連する色選択電極との間の誤
整列を適合させることができる。実際上、所要に応じ電
極間に安定な直流電圧を供給して、電極に供給される切
替電圧をこれらの平均電圧を中心に非対照的に取きめ
て、増倍管のチャネルからの電子ビームを総体的にバイ
アス偏向することにより正しい色のけい光体を励起させ
ることができる。

信号発生手段の出力端子は光学結合器を介して切替ブ
リッジ回路の切替装置の制御電極に接続することができ
る。これにより制御電極駆動波形信号を互いに異なる電
圧レベルに、しかも大地電位に対して高い電位に容易に
制御することができる。実際上、切替回路は大地電位に
対して高電圧、代表的には2.5kVも浮動し、この電位は
チャネル電子増倍管の出力全体に配置する抽出電極の電
位が結局高くなるからそのように高くする必要がある。

本発明のさらに他の好適例では、前記電圧切替回路手
段が、前記色選択電極対の各一方の電極に供給される電
圧をそれぞれ３つの電圧レベル間にて1,2,3,2,1,2,3,…
の順序で切替えるように配置され、ここに1,2及３はそ
れぞれ第１電圧、中間電圧及び第２電圧を示すものと
し、１及び３の電圧期間が２の電圧期間の２倍となるよ
うにする。この順序は前述した反転色選択順序、即ちRG
BBGRRGB…に相当する。第１及び第２電圧をそれぞれ正
（＋V/2）及び負（−V/2）とし、かつこれらの電圧を中
間（平均）電圧（0V）に対して対照的とすれば、中間電
圧と第１又は第２電圧との間、及びその逆の各切替転換
部に対するエネルギー損失が1/2CV²ジュール（ここにＣ
は選択電極対のキャパシタンス）となり、また第１と第
２との間及びその逆の各切替転換部に対するエネルギー
損失が2CV²となることは明らかである。従って、状態３
から１に直接切替える電圧レベル切替順序1,2,3,1,2,3
とする連続色選択順序に必要とされる電力及び反転色選
択順序に必要とされる電力はそれぞれ3fcv²及びfcv²と
なることは明らかであり、ここにｆは本来のPALライン
周波数である。従って、反転色選択順序は電力要件の点
で遥かに経済的である。

以下図面につき本発明を説明する。

本発明によるカラー表示装置の扁平カラー表示管10を
示す第１図において、この表示管はほぼ扁平なフェース
プレート12を有している長方形の容器15を備えている。
フェースプレート12には赤（Ｒ）緑（Ｇ）及び青（Ｂ）
の垂直方向に延在するけい光ラインの群が繰返している
パターンから成るけい光スクリーン14を設けてある。フ
ェースプレート12に対し平行に、しかもこのフェースプ
レートから離間させてチャネルプレート電子増倍管16を
配置する。電子銃20を容器15の後部に設け、これにより
低エネルギーの電子ビーム18をフェーフプレート12及び
容器15の後壁に対して平行な方向にて下向きに発生させ
る。電子ビームをフェースプレート12に対して平行な面
内にて電子銃20の近くに位置させた静電偏向器17によっ
て偏向させて、ライン走査させる。ライン走査ビーム18
は容器15の下側端における反転レンズ21により180゜に
わたり偏向されて、そのビームは隔壁19の反対側を逆向
きに走行する。隔壁19は、選択的に附勢可能な垂直方向
に離間されて、水平方向には細長く伸びている電極23を
多数具えている。これらの電極23は電子ビーム18をチャ
ネルプレート電子増倍管16の入力面の上にフィールド走
査させることのできるように作動する。電子増倍管16内
にて電子増倍したビームはスクリーンのアルミニウム裏
張り電極によってけい光スクリーン14の方へと加速され
る。従って、ライン走査偏向器17及びフィールド走査電
極23は、単一電子ビーム18をチャネルプレート電子増倍
管16を経てラスタ形態にてスクリーン14上に走査させる
のに仕える。第１図のカラー表示管は多くの点で既に公
告されている英国特許願第2101393A号に開示されている
表示管に似ており、従って第１図の表示管の構成及びそ
れについてのさらに詳細な説明については上記英国特許
出願を参照することを勧める。しかし、斯かる英国特許
出願のものと第１図の本発明による表示管との重要な差
異は、英国特許出願の表示管は単色けい光スクリーンを
有している単色表示管であるのに対し、第１図の表示管
はカラー表示目的用のものであり、このために後に詳述
するような追加の手段を設けていると言う点にある。

チャネルプレート電子増倍管16はダイノードを積層し
た種類の増倍管である。斯種増倍管の構成は多数の英国
特許明細書に開示されており、例えば２つの英国特許第
1,434,053号及び第2,023,332A号明細書を参照すること
ができる。従って、増倍管の構成及び作動についての詳
細な説明は省略するが、電子増倍管16は多数の有孔ダイ
ノード24で構成するものであり、これらダイノードの最
後の３つを第２図に示してある。連続ダイノードにおけ
るたる状の孔26は互いに整列させてチャネルとする。ダ
イノード24は実際には背中合わせに配置した２つの半部
ダイノード28,30で構成する。各ダイノード24は抵抗性
又は絶縁性の間隔手段によって互いに離間させる。図示
の例では斯かる間隔手段をバローチニとして既知の小さ
なガラス球32で構成する。作動中、チャネルに入る電子
ビームは、そのビームが一方のダイノードから隣のダイ
ノードへと通過する際に、二次電子放出によって電流増
倍され、この際各ダイノードの電圧は、その前のダイノ
ードの電圧よりも例えば300V以上高くする。電子増倍管
16の最終ダイノードから電流増倍された電子ビーム34を
抽出するために、増倍管のチャネルと整列する孔42をあ
けてある抽出電極36を設ける。この抽出電極36は一般
に、最終ダイノードに離間させて取付けた半部ダイノー
ドをもって構成する。抽出電極36には最終ダイノードの
電圧に較べて代表的には＋100V高い正の電圧を供給し
て、この抽出電極36により電子ビーム34を引出すだけで
なく、その電子ビームを収束させる。

繰返しけい光ライン群におけるけい光体R,G及びＢを
図示のように配置した場合、無偏向電流増倍電子ビーム
34は緑のけい光体Ｇに衝突する。電子ビーム34を赤Ｒ及
び青Ｂのけい光体に当てるためには、この電子ビーム34
を左及び右にそれぞれ（即ち、第２図では上及び下にそ
れぞれ）偏向させる必要がある。電流増倍電子ビーム34
の斯様な偏向は、抽出電極36における各孔42の両側に配
置した電極対38,40で構成される色選択電極によって達
成される。孔42は列方向に直線的に配列されており、電
極38,40はそれらの列の高さ方向に細長く延在してい
る。すべての電極38は電極40と同様に相互接続する。電
極38,40は互いに、しかも抽出電極36とは電気的に絶縁
する。なお、このような色選択電極の配置構成について
は既に公告されている英国特許出願第2124017A号に詳細
に記載されている。

作動中に電子ビーム34を偏向させるためには、電極組
38,40間に電位差を与える必要がある。例えば、最終ダ
イノードの電位に対して、抽出電極36の電圧を例えば＋
100Vにすると共にスクリーン14の電圧を例えば＋７〜10
kVとする状況にて、ビーム34を無偏向とする場合は、電
極38,40の双方に＋250Vの平均電圧を印加し、また或る
方向又は他の方向にビームを偏向させる場合には、例え
ば100Vの電位差を発生させ、赤のけい光体Ｒにビームを
偏向させる場合には電極40を＋300Vにし、電極38を＋20
0Vにする。ビームを青のけい光体Ｂの上に偏向させる場
合には、電極38及び40に印加する電圧値を上述した場合
とは逆とする。

第3a及び3b図は各対の色選択電極38及び40間に２通り
の色選択切替え順序に従って或る期間にわたり存在する
電位差をそれぞれ示したものである。これらの図でR,G
及びＢは表示される色（赤，緑及び青）を示し、ｎはPA
Lラスタのライン番号を示している。第3a図の場合に
は、これから明らかなように、標準の64μｓのライン期
間に相当する３つの異なる被走査カラーラインの各群に
対して、電極38と40との間に＋Ｖの電位差をかけると電
子ビームは赤のけい光細条の上に偏向され、ついで上記
電極間の電位差を０にすると、電子ビームは緑のけい光
細条の上に当り、ついで電位差を−Ｖ（即ち、反対の電
位）にすると、電子ビームは青のけい光細条の上に偏向
される。このシーケンスを繰返してRGBRGBRGB…の連続
する色順序が得られるようにする。第3b図の場合には、
この図から明らかなように、例えば或る電位差（＋Ｖ）
からそれとは反対の電位差（−Ｖ）に直接遷移させる第
3a図の場合とは異なり、色順序がRGBBGRRGB…のように
反転するように電極切替えをする。

ライン走査は正規の速度の３倍、即ち標準のPAL走査
方式で決められた速度の３倍で行い、各標準のPALライ
ンの赤，緑及び青成分を正規の標準ライン期間中に３つ
のそれぞれのカラーラインの形態で別々に順番に表示さ
せる。このようにするためには、各PALライン用の３つ
のカラー成分の各色を記憶し、かつ書込速度の３倍で読
出される多数のテレビジョンライン記憶装置を用いて、
必要な逐次時間圧縮したカラー成分を取出すようにす
る。色選択電極38及び40に供給する色選択電圧は３つの
電圧値の間でライン順次的に循環的に変化させて、チャ
ネルプレート電子増倍管16から出る電子ビーム34をスク
リーン14の赤、緑及び青の各けい光ライン上に当てる必
要がある。この際、反転又は連続色順序のいずれを用い
ることもできる。連続けい光ラインは異なる色選択順序
で走査されるので、適当な赤，緑及び青の一次信号は同
期させて電子銃20に逐次供給する。

表示管のフィールド走査は、「線形」垂直走査を例え
ば50Hzにて連続的に行うと共に、前述した方法でPAL走
査速度の３倍でライン走査して達成するか、或いは又、
PAL走査速度の３倍で走査する各３つの走査ラインの
後、即ち単一のPAL標準ラインに相当する３つの別個の
異なるカラーラインから成る各ブロックの後に垂直走査
をステップさせることにより達成することができ、斯く
して各標準PALラインの赤，緑及び青成分を正確に重畳
させ、かつこれら成分の最大の空間的誤差を原理的にゼ
ロとする。

斯かる動作モード及びそれを達成する回路については
英国特許願第8524547号に記載されている。斯くして各
標準のPALラインに対して３つの別個のラインがPALライ
ンの走査速度の３倍で順番にスクリーン上に描かれ、こ
れらのラインは切替回路により色選択電極38及び40を切
替えることにより決められるような各色になり、これら
の各ラインは標準のPALライン期間の1/3の期間持続す
る。

色選択電極切替回路を第４図に示してある。この図示
の回路は反転色順序の作動をさせるものである。この切
替回路は切替ブリッジ回路を具えており、このブリッジ
回路は正の共通給電源60と負の共通給電源62との間にそ
れぞれ並列に接続した２個づつ直列に接続した２組の半
導体切替装置52及び54と、56及び58とを有している。半
導体装置52及び56はＰチャネルMOSFETとし、これらのソ
ース電極は給電源60に接続する。半導体装置54及び58は
ｎチャネルMOSFETとし、これらのソース電極は給電源62
に接続する。半導体装置52及び54のドレインは、管内の
フラッシオーバ作用に対する保護のために図示のように
各ダイオード64及び66を介して一緒に接続すると共に、
中間の出力接続点68を経て一対の色選択電極対の電極40
に接続する。同様に、半導体装置56及び58のドレインも
各ダイオード70及び72を介して一緒に接続すると共に、
中間の出力接続点74を経て色選択電極対の電極38に接続
する。なお、電極38及び40は容量性の作用をするため
に、図面ではコンデンサのプレートとして簡単に示して
ある。

出力接続点68は、ダイオード79及びこのダイオードに
ドレインを直列に接続したｎチャネルMOSFET78と、この
直列回路に並列にダイオード81及びこのダイオードにド
レインを直列に接続したＰチャネルMOSFET80とを介して
給電源60及び62の平均電圧である電圧を供給する給電源
76にも接続する。同様に、出力接続点74もダイオード83
及び85にそれぞれドレインを直列に接続した並列接続の
ＰチャネルMOSFET82及びｎチャネルMOSFET84を介して同
じ給電源76に接続する。

８個のMOSFETのゲートにはパルス発生回路86によって
供給される制御信号波形を供給し、パルス発生回路86に
はビデオデコーダから取出される64μｓの繰返し周期の
負の同期パルス信号87を供給する。パルス発生回路86
は、その出力端子に６つの異なる出力波形の信号を供給
し、これらの出力信号はそれぞれ光学結合器88を介して
バッファ回路89に結合させる。バッファ回路89は第４図
に記号A,B及びＣ並びにそれらの反転記号，及び
にて示すような６つの波形信号を８個のMOSFETのゲート
に供給し、これらの各MOSFETのゲートによって受信され
る特定の波形信号を第４図では各ゲートの隣りに記号で
示してある。

これらの波形信号A,B,C,，及びが各ゲートに供
給される場合に、切替ブリッジ回路は各電極38及び40に
供給する電圧を３つの電圧レベル間にて、第４図にそれ
ぞれ隣り合わせに示した順序で繰返し切替えるように作
動する。電極38及び40に供給される電圧波形も同じよう
な順序を辿るが、これらの電圧波形は反対位相で供給さ
れる。従って、便宜上給電源76の電圧が０ボルトで、給
電源60及び62の電圧がそれぞれ＋50V及び−50Vであると
すると、電極38と40との間に現れる電位差は、或る場合
には100Vから0Vに、ついで逆に0Vから100Vに、そして0V
に、ついで再び100Vと言うように順次切替えられて、カ
ラーラインを反転色順序RGBBGRRG…にならって表示させ
る。赤及び青色を表示させる持続期間は単一ライン走査
期間（21.3μｓ）の２倍として、これらの色の２つのラ
インを連続的に描かせるようにする。緑のラインは単一
のライン走査期間で描かれることは勿論である。MOSFET
78,80,82及び84は図示のような同期波形信号Ｂ及びに
よって制御されることからして、電極38及び40は同時に
平均電圧（0V）に持たらされる。

連続的な色順序走査は、パルス発生回路86からの出力
波形を適当に変えて、電極38及び40との間の電位差パタ
ーンを第3a図に示したようなパターンとすることによっ
て容易に達成することかできる。

給電源60,62及び76に対する上述した電圧値は切替回
路の作動を説明するために用いた電圧値であり、実際に
は色選択電極の平均電圧を代表的には、増倍管の最終ダ
イノードの電圧に対して＋250V、即ち大地電位（0V）に
対して2.5kVに維持する。従って、給電源60,62及び76の
電圧はそれぞれ2550V,2450V及び2.5kVに保持する。これ
がため切替ブリッジ回路は浮動３レベル切替ブリッジ回
路となり、色選択電極38及び40は互いに＋100V,0V,−10
0Vに順次充電されて色選択すると共に、これらの電極は
2.5kVの平均電位に維持される。

ｎ及びｐチャネルMOSFETをブリッジ構成に使用するこ
とにより電子ポテンシャルについて偏向（色選択）電圧
を平衡させることができる。

光学結合器88は斯かるフローティング（浮動）を助長
し、かつ互いに異なるレベルで、しかも大地電位に対し
て2.5kVのMOSFETゲート駆動波形信号（A,,B,,C,
）を、回路に存在する高電圧が信号発生器86を破損す
る惧れなく発生させることのできるようにする。

2.5kVの給電源76に接続されるMOSFET78,80,82及び84
に直列にダイオード79,81,83及び85を設けることによっ
て、真性MOSFETの逆方向ドレイン−ソースダイオードの
反対の作用を相殺する。２対のｎ及びｐチャネルMOSFET
78及び82及び84を2.5kVの給電源76に相補的に接続し
て、色選択電極のキャパシタンス（容量）をいずれかの
方向から斯かる電圧レベルに正しく放電させる。

第４図の回路は、ｐチャネルMOSFET52及び56と、ｎチ
ャネルMOSFET54及び58をそれぞれpnp及びnpnバイポーラ
トランジスタと置換えて、pnpバイポーラトランジスタ
及びnpnバイポーラトランジスタのエミッタをそれぞれ
給電源60及び62に接続すると共にそれらのコレクタを関
連する出力端子68及び74に接続するように替えることも
できる。同様に、MOSFET78及び84と、80及び82もpnp及
びnpnバイポーラトランジスタと置換えて、これらのト
ランジスタを適切に接続することもできる。

第４図に示した回路は、色選択回路対38及び40、従っ
て増倍管のチャネルが第２図に示したように、スクリー
ンの種々の色のけい光細条群と正しく整列するものとす
れば満足に作動する。しかし、色選択電極対がスクリー
ンのけい光細条群と正確に整列しない場合でも適用し得
るようにするためには第４図の回路を変形させる必要が
あり、この変形回路は、同じ第1,第２及び第３給電源即
ち60,62及び76を切替ブリッジ回路の各組の半導体切替
装置によって分配する代わりに、これら各組の半導体切
替装置をそれぞれ固有の別々の第1,第２及び第３給電源
に関連させると言う点が相違している。このようにすれ
ば、安定な直流電圧を電極38と40との間に絶えず加え
て、電極とけい光細条との横方向の一定の誤整列をいず
れも補正することができ、この場合に直流電圧の値は誤
整列の程度に応じて決定する。

この目的のために好適な変形回路を第５図に示す。な
お、この第５図で第４図の素子と同一素子を示すものに
は同一の部番を付して示してある。直列接続した各組の
MOSFET52及び54と56及び58は、これらの各組に関連する
並列接続したMOSFET78,80及び82,84にライン105及び106
を経て供給される中間の給電源の電圧に対して正及び負
のライン101,102及び103,105を経て供給される電圧の給
電源にそれぞれ接続する。2.5kVの給源源107はライン10
5に接続すると共に、２個直列に接続した給電源108と10
9との接続点にも接続し、給電源108及び109の出力はラ
イン101及び102にそれぞれ結合させる。給電源107は、
コンデンサ110（この容量値は電極38と40が呈する容量
値よりも遥かに大きくする）と、これに並列の静的にシ
フトさせる（正又は負に向ける）可変給電源111とを経
てライン106にも接続すると共に、２個直列に接続した
給電源112と113との接続点にも接続する。給電源112及
び113の出力はライン103及び104にそれぞれ結合させ
る。第５図の回路は第４図につき説明した回路と殆ど同
様に作動する。しかし、可変給電源111を調整すること
によって、ライン103,104及び106に現れる電圧レベルを
ライン101,102及び105に現れる電圧レベルに対してオフ
セットさせて、切替中に電極38と40との間に付加的な一
定の電圧差を与えることができる。このようにして、電
極38及び40に供給される電圧を切替えて、色選択に必要
な電位差を維持して、増倍管のチャネル、従って電極38
及び40と、スクリーンにおける関連するけい光細条群と
の間の誤整列にビームの所定の全偏向を適合させる。給
電源111の電圧を変えることによって、斯かるビームの
全偏向を所要に応じ誤整列の程度に応じてそれ相当に変
えることができ、この場合には実際上、第４図の回路作
動と同様に０値からの補償をする必要がある。

回路の作動を示すために、作動中に回路に現れる代表
的な電圧値も一例として第５図に示してある。この例で
は給電源108,109,112及び113が50Vの電圧を供給し、か
つライン106に現れる電圧がライン105に現れる電圧に対
して僅かに高く、即ち2510Vとなるように給電源111を調
整する。半導体スイッチを第４図につき説明したものと
同じように作動させる場合に、電極38及び40に作動中に
現れる各合成電圧波形をこれら電極の隣りに示してあ
る。これらの波形は本来第４図における対応する波形に
ほぼ似ており、相違点は、この第５図の波形では第４図
に用いたような単なる重量（＋50V,0V,−50V）電圧と言
うよりも寧ろ、電極に現れる実際の電圧値を示してある
と言う点にあり、これから明らかなように、電極38に関
連する各電圧は、電極40に関連する電圧に対して＋10V
だけずれている。従って、この場合には電極38と40との
間の電位差は−90Vと、＋10Vと、＋110Vとの間で切替わ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明カラー表示装置の表示管、所謂扁平表示
管の断面図；第２図は第１図の表示管における積層チャネルプレート
電子増倍管の最後の３段部分と、色選択電極と、スクリ
ーンと、フェーフプレートを上から見た実寸でない横断
面図；第3a及び3b図は色選択電極に供給する２通り電位系列を
示す電圧波形図；第４図は本発明カラー表示装置における色選択電極切替
回路を示す回路図；第５図は第４図の変形例を示す回路図である。 10……扁平カラー表示管、12……フェーフプレート 14……けい光スクリーン、15……容器 16……チャネルプレート電子増倍管 17……静電（ライン走査）偏向器 18……電子ビーム、19……隔壁 20……電子銃、21……反転レンズ 23……フィールド走査電極 24……ダイノード、26……孔（チャネル） 28,30……半部ダイノード 32……ガラス球、34……電子ビーム 36……抽出電極、38,40……色選択電極 42……孔 52,54,56,58……半導体切替装置（切替ブリッジ回路） 60,62……共通の給電源 64,66,70,72,79,81,83,85……ダイオード 68,74……出力端子、76……平均電圧給電源 78,84……ｎチャネルMOSFET 80,82……ｐチャネルMOSFET 86……パルス発生回路、87……同期パルス信号 88……光学結合器、89……バッファ回路 101〜106……給電ライン 107,108,112,113……給電源 110……コンデンサ、111……可変給電源

フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−136888（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ異なる色に発光する３つのけい光
素子の繰返しパターンで構成される発光スクリーンに隣
接して多重チャネル電極手段を有し、該電極手段がその
入力側に供給される電子に応答して該電極手段の各チャ
ネルから電子ビームを出力側に供給し、且つ前記電極手
段の各チャネルに関連付けられると共に前記電極手段の
出力側と前記発光スクリーンとの間に設けられ、前記電
極手段のチャネルから出る電子ビームを偏向すべく作動
可能で、しかも適切な制御によって電子ビームを前記多
数のけい光素子の各々に選択的に向けることができる一
対の色選択電極を有しているカラー表示管と、前記色選
択電極に接続され、これらの色選択電極対に供給される
電圧を３つの電圧レベル間にて切替える電圧切替回路手
段とを具えているカラー表示装置において、前記電圧切
替回路手段が２組の２個づつ直列に接続した制御半導体
切替装置を有している切替ブリッジ回路を具え、前記各
組の第１端部が第１レベルの電圧を供給する第１電圧源
に接続され、前記各組の第２端部が第２レベルの電圧を
供給する第２電圧源に接続され、且つ前記切替装置の各
組が、該組の２つの半導体切替装置の中間に、前記色選
択電極対の各一方の電極に接続される出力端子を有し、
前記電圧切替回路手段が、前記色選択電極における電圧
を第３電圧源の、各中間の第３レベルの電圧に戻す手段
と、前記双方の組の半導体切替装置の制御電極に接続さ
れて前記切替装置、従って色選択電極対に供給される電
圧の切替を所定の順序で制御する出力端子を有している
信号発生手段も具えることを特徴とするカラー表示装
置。
【請求項２】前記半導体切替装置を電界効果トランジス
タで構成することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載のカラー表示装置。
【請求項３】前記各組の半導体切替装置をｎチャネル及
びｐチャネルMOSFETで構成し、これらMOSFETのソースを
前記各第１及び第２電圧源にそれぞれ接続し、かつ前記
MOSFETの各ドレインを前記出力端子に接続し、前記信号
発生手段によって前記一方の組の切替装置の制御電極に
供給される信号の波形を、他方の組の切替装置の制御電
極に供給される波形とは反対となるようにしたことを特
徴とする特許請求の範囲第２項に記載のカラー表示装
置。
【請求項４】前記半導体切替装置をバイポーラトランジ
スタで構成することを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載のカラー表示装置。
【請求項５】前記各組の半導体切替装置をnpn及びpnpバ
イポーラトランジスタで構成し、これらトランジスタの
エミッタを前記各第１及び第２電圧源にそれぞれ接続
し、前記トランジスタの各コレクタを前記出力端子に接
続し、前記信号発生手段によって前記一方の組のトラン
ジスタの制御電極に供給される信号の波形を、他方の組
のトランジスタの制御電極に供給される波形とは反対と
なるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第４項
に記載のカラー表示装置。
【請求項６】前記切替ブリッジ回路の各組の出力端子を
少なくとも１個の他の制御半導体切替装置を介してそれ
ぞれ中間の第３電圧レベルの第３電圧源にも接続し、前
記他の制御半導体切替装置の制御電極を前記信号発生手
段の他の出力端子に接続し、前記一方の組に関連する前
記少なくとも１個の他の切替装置の制御電極に供給され
る信号の波形を、他方の組の少なくとも１個の他の切替
装置の制御電極に供給される信号の波形と同期させて、
各色選択電極対の電極を、それらの各第３電圧レベルに
同時に持たらすようにしたことを特徴とする特許請求の
範囲第１〜５項のいずれか一項に記載のカラー表示装
置。
【請求項７】前記切替ブリッジ回路の各組の出力端子を
並列接続のｎチャネル及びｐチャネルMOSFETを介して前
記各中間の第３電圧レベルの電圧源に接続し、前記双方
のMOSFETの制御電極を前記信号発生手段の各出力端子に
接続し、一方のMOSFETの制御電極に供給される信号波形
を他方のMOSFETの制御電極に供給される信号波形とは反
対となるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
６項に記載のカラー表示装置。
【請求項８】前記並列接続する各MOSFETと、前記各組の
出力端子との間にダイオードをそれぞれ接続するように
したことを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載のカ
ラー表示装置。
【請求項９】前記切替ブリッジ回路の各組の切替装置に
関連する前記第1,第２及び第３電圧源をそれぞれ同じも
のとしたことを特徴とする特許請求の範囲第１〜８項の
いずれか一項に記載のカラー表示装置。
【請求項１０】前記切替ブリッジ回路の前記一方の組の
半導体切替装置に関連する第1,第２及び第３電圧源を他
方の組に関連する第1,第２及び第３電圧源とは切離し、
かつ双方の組に関連する各電圧源を静電的にシフトする
可変電圧源を介して相互接続し、該可変電圧源により一
方の組に関連する電圧源にオフセット電圧を供給するよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１〜８項の
いずれか一項に記載のカラー表示装置。
【請求項１１】前記信号発生手段の出力端子を光学結合
器を介して前記切替ブリッジ回路の半導体切替装置の制
御電極に接続するようにしたことを特徴とする特許請求
の範囲第１〜10項のいずれか一項に記載のカラー表示装
置。
【請求項１２】前記電圧切替回路手段が、前記色選択電
極対の各一方の電極に供給される電圧をそれぞれ３つの
電圧レベル間にて1,2,3,2,1,2,3,…の順序で切替えるよ
うに配置され、ここに1,2及び３はそれぞれ第１電圧、
中間電圧及び第２電圧を示すものとし、１及び３の電圧
期間が２の電圧期間の２倍となるようにしたことを特徴
とする特許請求の範囲第１〜11項のいずれか一項に記載
のカラー表示装置。