JP2671323B2 - ビームインデックス型カラー受像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、ビームインデックス型カラー受像装置に関
し、特に広帯域の映像信号が入力された場合におけるイ
ンデックスエラーを防止し得るようなビームインデック
ス型カラー受像装置に関するものである。 B.発明の概要 本発明は、カラー蛍光体ストライプの間のガードバン
ド上にインデックス蛍光体ストライプが所定周期で配設
されたスクリーンを有するビームインデックス型カラー
陰極線管を備え、インデックス光検出信号中に得られる
所定周波数f_iのインデックス信号成分に基づき、色切換
回路により赤、緑、青の３原色信号を順次切り換えて点
順次化して陰極線管の電子銃に供給するようなビームイ
ンデックス型カラー受像装置において、色切換回路より
も前段側の映像信号処理回路中に、f_i/3の奇数倍の周波
数成分のみを除去する特性のフィルタを設けることによ
り、広帯域の映像信号が入力された場合でもインデック
スエラーの発生を防止し得るようにしたものである。 C.従来の技術 一般に、ビームインデックス型カラー受像装置は、例
えば第５図のような構成を有している。 この第５図において、ビームインデックス型カラー陰
極線管50は、スクリーンパネル51と、ファンネル52と、
電子銃53とを少なくとも有して成っている。スクリーン
パネル51の内面には、画面垂直方向に互いに並行に延設
される複数本のカラー蛍光体ストライプ62が塗布形成さ
れており、例えば画面水平方向（矢印Ｈ方向）にＲ（赤
色）蛍光体ストライプ62R、Ｇ（緑色）蛍光体ストライ
プ62G、及びＲ（青色）蛍光体ストライプ62Bの順に配列
された組（蛍光体トリオあるいはトリプレット）の複数
組が、一定の配設ピッチp_tで並設されている。これらの
カラー蛍光体ストライプ62の間には、カーボンブラック
等が塗布されたガードバンド63が設けられており、これ
らのカラー蛍光体ストライプ62及びガードバンド63の表
面全面にわたってアルミニウム等の導電金属膜より成る
メタルバック64が被着形成されている。このメタルバッ
ク64上には、ガードバンド63に対応する位置に所定周期
をもって、例えばガードバンド63の２本毎に１本の割合
で、インデックス信号検出用の蛍光体ストライプいわゆ
るインデックス蛍光体ストライプ65が塗布形成されてい
る。このインデックス蛍光体ストライプ65に電子ビーム
が投射されることにより発生するインデックス光あるい
は電磁波を検出するための受光素子等から成る検出器54
が、例えば上記ファンネル52の一部に設けられている。 第５図においては、カラー蛍光体ストライプ62の２組
（２トリオ）に対してインデックス蛍光体ストライプ65
が３本の割合で配設されたいわゆる3/2方式のビームイ
ンデックス型カラー陰極線管の例を示しており、インデ
ックス蛍光体ストライプ65の配設ピッチp_iと上記蛍光体
トリオの配設ピッチp_tとは、 3p_i＝2p_t の関係となっている。これは、電子ビームがインデック
ス蛍光体ストライプ65を走査するときの周期T_iと上記蛍
光体トリオを走査するのに要する時間あるいは周期T_tと
が、3T_i＝2T_tの関係となることに相当し、周波数では、 2f_i＝3f_t ただし、f_i＝1/T_i、f_t＝1/T_t の関係が成立することになる。なお、周波数f_iはインデ
ックス信号周波数、周波数f_tは蛍光体トリオの切換周波
数である。 ここで電子銃53から出射された電子ビーム55は、上記
カラー蛍光体ストライプ62を励起発光させると同時に、
インデックス蛍光体ストライプ65を励起してインデック
ス光（あるいは電磁波）56を発生させる。このインデッ
クス光56を検出器54で検出することにより得られたイン
デックス信号に基づいて形成された切換制御信号によ
り、カラー映像信号のＲ、Ｇ、Ｂの各原色信号を順次切
り換えていわゆる点順次カラー映像信号を得る。このと
き、電子ビームによるカラー蛍光体ストライプ62の走査
タイミングに応じて、当該カラー蛍光体ストライプ62の
発光色に応じた原色の映像信号が選択されるように切換
制御して点順次化しており、この点順次カラー映像信号
を上記電子銃53にビーム電流変調信号（輝度変調信号）
として供給している。 すなわち検出器54からの上記インデックス信号は、電
子ビーム55の水平方向（矢印Ｈ方向）の走査に応じて、
電子ビーム55がインデックス蛍光体ストライプ65を投射
する毎に周期的に得られるものであり、周波数は上述し
たf_iとなっている。このインデックス信号（の周波数f_i
の成分）に基づいて上記切換制御信号を形成するための
切換制御信号形成回路部30は、周波数f_iを中心通過周波
数とするBPF（バンドパルフィルタ）31、リミッタ回路3
2及びPLL（フェーズロックループ）回路33を備えて成っ
ており、上記インデックス信号は、BPF31及びリミッタ
回路32を介してPLL回路33に送られている。PLL回路33
は、位相比較器34、LPF（ローパスフィルタ）35及びVCO
（電圧制御発信機）36を有し、VCO36は周波数f_iの２倍
の周波数2f_iで発振するように設定されている。このVCO
36からの発振出力が1/2分周器37で分周されて位相比較
器34に送られ、上記リミッタ回路32からの出力信号と位
相比較されて、その比較出力がLPF35を介してVCO36に送
られている。従って、VCO36からは、上記インデックス
信号の周波数f_iの成分に位相ロックされ、２倍の周波数
2f_iを有する信号が出力される。この信号は1/3分周器39
で分周されことにより、周波数f_iの2/3倍の周波数（す
なわち上述した蛍光体トリオの切換周波数f_t）の切換制
御信号となって色切換回路部40に送られている。 色切換回路部40においては、カラー映像信号の３原色
信号、すなわちＲ（赤色）信号S_R、Ｇ（緑色）信号S_Gお
よびＢ（青色）信号S_Bがそれぞれ入力端子41R、41G及び
41Bを介して供給され、これらの信号S_R、S_G、S_Bは色切
換回路部40内のそれぞれスイッチ42R、42G、42Bに送ら
れる。これらのスイッチ42R、42G、42Bは、上記切換制
御信号成形回路部30からの切換制御信号に応じて選択的
にオンされるから、各原色信号S_R、S_G、S_Bは上記色切換
周期T_tで巡回的に切り換えられ、点順次カラー映像信号
となる。この点順次カラー映像信号は、ビデオ出力回路
58を介して上記ビームインデックス型カラー陰極線管50
の電子銃53に送られ、点順次カラー映像信号を応じて電
子ビーム電流が変調される。この場合、電子ビームの走
査に応じで、電子ビームが投射されるカラー蛍光体スト
ライプ62の発光色に対応する原色信号に順次切り換えら
れ、有効なカラー表示が行われることは勿論である。 なお、この色切換回路部40としては、本件出願人が先
に実開昭59−129270号公報において開示した回路構成を
用いてもよい。この先行技術の色切換回路においては、
各原色信号を電流源で取り出して、スイッチングダイオ
ードを介してべース接地形アンプのエミッタに供給し、
各電流源と並列にスイッチを設け、不要な信号はこのス
イッチを介してアースにバイパスさせるような構成とし
ている。 D.発明が解決しようとする問題点 ところで、このようなビームインデックス方式におい
ては、電子ビームは上記原色信号が上記色切換周波数で
振幅変調されたものとなる。また、インデックス信号は
上記変調された電子ビームがインデックス蛍光体ストラ
イプ65に照射されて得られるので上記原色信号の振幅変
調信号で変調されることになる。 これを、先ず上記原色信号がDC（直流）の場合につい
て、第６図ないし第８図を参照しながら説明する。 すなわち、第６図は原色信号の周波数スペクトルを示
し、DC（直流、周波数＝０）の位置のみに非０の信号ス
ペクトルが生じている。これを上記色切換回路部40にお
いて上記周波数2f_i/3で切換制御することにより、第７
図に示すように2f_i/3及びその整数倍の周波数位置に非
０の信号成分が現れる。これは、原色信号を上記周波数
2f_i/3の信号でサンプリングすることに相当し、この第
７図は上記電子銃53から出射される電子ビーム55の周波
数スペクトルを示すことになる。さらに、このように切
換制御された電子ビームがインデックス蛍光体ストライ
プ65に照射されることに応じて上記検出器54から得られ
るインデックス信号のスペクトル中には、第８図に示す
ように、周波数f_i/3及びその奇数倍の周波数位置にも非
０の信号成分が発生する。 従って、一般に原色信号に任意のf_sの信号成分が含ま
れているときに検出器54から得られるインデックス信号
のスペクトルは、第９図のように表れる。 このようなことから、原色信号に周波数f_i/3及びその
奇数倍の周波数の信号成分が含まれる場合には、該信号
成分が上記検出器54から得られるインデックス信号中に
混入し、インデックス信号の位相を乱しいわゆるインデ
ックスエラーを起こす虞れがある。 ここで、上記原色信号の周波数f_i/3以上の成分をLPF
（ローパスフィルタ）等を用いて除去することにより上
記インデックスエラーを防止することも考えられるが、
近年においては画像の高解像度下が進んでおり、周波数
f_i/3以上にまで周波数帯域が広がった映像信号も多く現
れるようになっているため、高域を除去すると解像度不
足の画像となる欠点がある。 本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであ
り、高解像度の製造信号等のように周波数帯域が広い映
像信号が入力された場合でも、解像度劣化等の悪影響を
生ずることなくインデックスエラーの発生を防止し得る
ようなビームインデックス型カラー受像装置の提供を目
的とする。 E.問題点を解決するための手段 本発明に係るビームインデックス型カラー受像装置
は、上述の問題点を解決するために、赤、緑、青の３原
色のカラー蛍光体ストライプの組の複数組が並設され、
これらのカラー蛍光体ストライプの間のガードバンドに
所定の周期をもって複数のインデックスカラー蛍光体ス
トライプが配設されて成るスクリーンを有するビームイ
ンデックス型カラー陰極線管を備え、電子ビームの走査
により上記インデックス蛍光体ストライプからのインデ
ックス光検出信号中に存在する所定周波数f_iのインデッ
クス信号成分を取り出し、この周波数f_iのインデックス
信号成分に基づいて形成された切換制御信号により、広
帯域の赤、緑、青の３原色信号を順次切り換えて点順次
化し、上記ビームインデックス型カラー陰極線管の電子
銃に供給するようなビームインデックス型カラー受像装
置において、上記赤、緑、青の３原色信号を順次切り換
えて点順次化する色切換回路部よりも前の映像信号処理
回路中に、少なくともf_i/3を含むf_i/3の奇数倍の周波数
成分のみを除去し他は通過させる特性のくし形フィルタ
を設けて成ることを特徴としている。 F.作 用 映像信号中の、インデックス信号の位相を乱す原因と
なる周波数成分（f_i/3を含むf_i/3の奇数倍の周波数成
分）を予め除去しているため、広帯域の原色信号が供給
された場合に、解像度を低下させることなくインデック
スエラーを防止することができる。 G.実施例 第１図は本発明の一実施例となるビームインデックス
型カラー受像装置の概略構成を示している。 この第１図において、各入力端子1R、1G、1Bには、Ｒ
（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の各原色信号S_R,S_G,
S_Bがそれぞれ供給されている。これらのＲ、Ｇ、Ｂを各
原色信号S_R,S_G,S_Bは、少なくともf_i/3の周波数成分のみ
を除去し他は通過させるような特性（例えば第２図に示
す特性）のくし型フィルタ2R、2G、2Bにそれぞれ送られ
ている。このくし型フィルタは、遅延時間T_t（＝1/f_t）
の遅延回路３と加算器４とから成り、（ｎ−1/2）f
_t（ｎは１以上の整数）の周波数、すなわち2f_i＝3f_tよ
り（2n−１）f_i/3の周波数にてレスポンスが０となるよ
うな伝達特性を有している。従って、これらのくし型フ
ィルタ2R、2G、2Bから出力される各原色信号S_R′,S_G′,
S_B′は、上記元の各原色信号S_R,S_G,S_Bから、少なくとも
f_i/3及びf_iの周波数成分のみが除去されたものとなって
いる。これらの各原色信号S_R′,S_G′,S_B′は、色切換回
路部10により順次切り換えられて点順次カラー映像信号
に変換される。 ここで、この第１図に示す色切換回路部10は、本件出
願人が先に実開昭59−129270号公報において開示した回
路構成を有している。すなわち、この色切換回路部10に
は、上記各くし型フィルタ2R、2G、2Bにからの各原色信
号S_R′,S_G′,S_B′がそれぞれ電流信号の形態で入力さ
れ、これらの各原色信号は、それぞれダイオード12R、1
2G、12Bの各アノードに送られている。ダイオード12R、
12G、12Bの各カソードは共通接続されて、ビデオ出力回
路58の入力端子に接続されている。各ダイオード12R、1
2G、12Bの各アノード側信号ラインは、それぞれスイッ
チング用のトランジスタ13R、13G、13Bを介して接地さ
れるように構成されており、これらのダイオード12R、1
2G、12Bの各アノード側信号ラインと各トランジスタ13
R、13G、13Bとの間には、それぞれダイオード14R、14
G、14Bが挿入接続されている。トランジスタ13R、13G、
13Bの各ベースには、前記切換制御信号形成回路30から
の切換制御信号SP_R,SP_G,SP_Bがそれぞれ供給されてお
り、これらの切換制御信号SP_R,SP_G,SP_Bは、例えば第３
図のようになっている。従って、前記色切換周期T_tを１
周期としてトランジスタ13R、13G、13Bが巡回的に切換
スイッチング制御され、オフ状態にあるトランジスタに
接続された信号ラインのみが有効となって他の信号ライ
ンは接地されるから、上記各原色信号S_R′,S_G′,S_B′の
順に切換選択されて点順次カラー映像信号に変換され
る。ここで、上記各ダイオード14R、14G、14Bは、各ト
ランジスタ13R、13G、13Bのオン時とオフ時における各
ダイオード12R、12G、12Bの各アノードに印加される電
圧の差を少なくするためのものであり、この電圧差が少
ないほどダイオード12R、12G、12Bのリークを少なくで
きる。 このような色切換回路部10から出力される点順次カラ
ー映像信号は、ビデオ出力回路58を介して前述したよう
なビームインデックス型カラー陰極線管50の電子銃53に
送られるわけであるが、この第１図の構成の色切換回路
部10を用いる場合には、ビデオ出力回路58の入力段に、
抵入力インピーダンス回路としてのベース接地トランジ
スタを設けるのが好ましい。 なお、ビームインデックス型カラー陰極線管50や切換
制御信号形成回路部30等の構成については、前述した第
５図の構成と同様であるため、説明を省略する。 以上のような本発明の実施例によれば、各くし型フィ
ルタ2R、2G、2Bにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色信号S_R,S_G,
S_Bから少なくともf_i/3及びf_iの周波数成分のみが予め除
去されるため、周波数f_iを越えるような広帯域の原色信
号が供給された場合でも、インデックスエラーが有効に
防止される。 なお、原色信号の周波数2f_i/3の成分については、サ
ンプリング周波数f_i/3に対する上側帯波及びサンプリン
グ周波数5f_i/3に対する下側帯波の各成分がインデック
ス周波数f_iとなるわけであるが、これらの各サンプリン
グ周波数f_i/3及び5f_i/3に対する側帯波成分自体のレベ
ルが小さいためインデックス信号に対する影響が少な
く、上記上側帯波成分と下側帯波成分の各位相が互いに
キャンセルし合うためインデックス信号に対して位相ず
れを生じさせることがない。従って、原色信号の周波数
2f_i/3の成分、一般的にf_i/3の偶数倍の周波数成分につ
いては、除去しなくともインデックスエラーを発生させ
るまでには至らないため、そのままフィルタを通過させ
ている。 ところで、例えばNTSC方式等の複合カラー映像信号
（コンポジットビデオ信号）に基づいてビームインデッ
クス方式によりカラー映像表示を行わせる場合には、上
記Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色信号に復元する以前の段階でフィ
ルタをかけるようにしてもよい。 例えば、第４図は欲発明の他の実施例の要部を示し、
Ｙ（輝度）信号及び各色差信号の段階で上記くし型フィ
ルタを通すように構成している。 この第４図の入力端子21には複合カラー映像信号が供
給されており、この複合カラー映像信号は、Ｙ−Ｃ分離
回路22によりＹ（輝度）信号とＣ（クロマ）信号に分離
される。Ｃ信号はさらに復調回路（デモジュレータ）23
に送られて、例えばＲ−Ｙ及びＢ−Ｙの各色差信号に復
調される。上記信号、Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙの各色差信号
は、それぞれくし型フィルタ24、25及び26により少なく
ともf_i/3を含むf_i/3の奇数倍の周波数成分のみを除去さ
れる。これらのくし型フィルタ24、25及び26の周波数特
性は、例えば前記第２図のようになっている。くし型フ
ィルタ24、25及び26からの各出力信号は、マトリクス回
路27に送られて信号処理されることにより、Ｒ、Ｇ、Ｂ
の各原色信号となり、前述したような色切換回路部10に
送られる。この色切換回路部10以降の構成は前記第１図
や第５図と同様であるため、図示せず説明を省略する。 この第４図に示す実施例によれば、第１図の実施例と
同様に、広帯域の映像信号が供給された場合でも解像度
等を劣化させることなくインデックスエラーを防止でき
る。 ここで、第４図の構成中のくし型フィルタ25及び26を
省略して、復調回路23からのＲ−Ｙ及びＢ−Ｙの各色差
信号を直接マトリクス回路27に送るようにしてもよい。
この場合にはくし型フィルタが１個（24のみ）で済み、
回路構成が最も簡単となるにもかかわらず、主要なＹ信
号に対してフィルタリングを施しているため、インデッ
クスエラーを比較的有効に防止できる。 なお、本発明は上記実施例のみに限定されるものでは
なく、例えばカラー蛍光体ストライプ３本の組（蛍光体
トリオ）とインデックス蛍光体ストライプとの配設関係
としては、上記3/2方式の他に、蛍光体トリオの４組に
対して３本のインデックス蛍光体ストライプを配設する
ような3/4方式に発明を適用してもよく、この場合のイ
ンデックス周波数f_iと色切換周波数f_tとの間には、 4f_i＝3f_t の関係が成立する。また、映像信号の少なくともf_i/3を
含むf_i/3の奇数倍の周波数成分のみを除去し他の周波数
成分を通過させる周波数特性を有するフィルタとして
は、上記くし型フィルタ以外に、いわゆるトラップ回路
やノッチフィルタ等を用いることができ、トランスバー
サルフィルタにより上記周波数特性を実現してもよい。
さらに、色切換回路の構成も上記実施例のものに限定さ
れず、この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て、種々の変更が可能である。 H.発明の効果 本発明に係るビームインデックス型カラー受像装置に
よれば、インデックス信号の位相が乱されるような映像
信号中の周波数成分が、少なくともf_i/3を含むf_i/3の奇
数倍の周波数成分であるあることを考慮し、色切換回路
部よりも前の位置にf_i/3の奇数倍の周波数成分を除去す
るくし形フィルタを設け、広帯域の赤、緑、青の３原色
信号中のf_i/3の奇数倍の周波数成分を予め除去している
ため、該周波数成分がインデックス信号の位相を乱すこ
とを防止して、インデックスエラーの発生を防止するこ
とができるとともに、高解像度の周波数帯域が広い映像
信号の他の部分を通過させて、解像度劣化なく高解像度
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例となるビームインデックス型
カラー受像装置の概略構成を示すブロック回路図、第２
図は第１図中のくし形フィルタの周波数特性を示す特性
図、第３図は切換制御信号の具体例を示すタイムチャー
ト、第４図は本発明の他の実施例の要部構成を示すブロ
ック回路図、第５図は一般のビームインデックス型カラ
ー受像装置の概略構成を示すブロック回路図、第６図な
いし第９図はインデックス信号中に現れる周波数スペク
トルを説明するための図である。 ２、24、25、26……くし形フィルタ 10、40……色切換回路部 30……切換制御信号形成回路部 50……ビームインデックス型カラー陰極線管 53……電子銃 54……インデックス光検出器 55……電子ビーム 56……インデックス光 62……カラー蛍光体ストライプ 63……ガードバンド 65……インデックス蛍光体ストライプ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．赤、緑、青の３原色のカラー蛍光体ストライプの組
   の複数組が並設され、これらのカラー蛍光体ストライプ
   の間のガードバンド上に所定の周期をもって複数のイン
   デックス蛍光体ストライプが配設されて成るスクリーン
   を有するビームインデックス型カラー陰極線管を備え、
   電子ビームの走査により上記インデックス蛍光体ストラ
   イプからのインデックス光検出信号中に存在する所定周
   波数f_iのインデックス信号成分を取り出し、この周波数
   f_iのインデックス信号成分に基づいて形成された切換制
   御信号により、広帯域の赤、緑、青の３原色信号を順次
   切り換えて点順次化し、上記ビームインデックス型カラ
   ー陰極線管の電子銃に供給するようなビームインデック
   ス型カラー受像装置において、 上記赤、緑、青の３原色信号を順次切り換えて点順次化
   する色切換回路部よりも前の映像信号処理回路中に、少
   なくともf_i/3を含むf_i/3の奇数倍の周波数成分のみを除
   去し他は通過させる特性のくし形フィルタを設けて成る
   こと を特徴とするビームインデックス型カラー受像装置。