JPH03241643A - マトリックス陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、真空中でカソードから放出された電子をマ
トリックス状に配置された発光体ドツト毎に制御し、衝
突させて発光させる型のマトリックス陰極線管に関する
ものである。

〔従来の技術〕

第５図は例えば特開昭６３−１８４２３９号公報等に開
示された従来のマトリックス陰極線管の構造を示し、第
５図において、１は、支持体（図示せず）に保持されて
複数本平行に張架され、通電加熱することによって電子
を放射する線状カソード、３は楕円筒形状で線状カソー
ド１の各上側を半楕円で覆い、電子を通すメソシュ状の
孔を有するメソシュ電極である。このメソシュ電極３を
ａ部の拡大図として第６図に示している。４はメソシュ
電極３の上部に位置し、メソシュ電極３によって引出さ
れた電子を通過あるいは遮断するマトリックス電極群で
あり、第７図にその構成を分解図で詳細に示している。

５は各画素に対応する各電子通過孔５′をマトリックス
状に有する絶縁基板、６は絶縁基板５の下面側に設けら
れ、線状カソード１と直交し、画素の１行ずつに対応し
て電位を印加するＹグリ２１群、７は絶縁基板５の」−
面側に設けられ、Ｙグリ群１群６と直交し、画素の１列
ずつに対応して電位を印加するＸグリッド群である。Ｙ
グリ群１群６とＸグリ群１群７は各画素に対応して電子
を通過させる孔を有し、例えばＸグリ群１群７をｂ部の
拡大図で第８図に示すように、画素毎に対応してメソシ
ュ状になっている。

８ばマトリックス電極群４の」二方に位置する前面ガラ
ス板であり、第９図に示すように、その下面に電子の衝
突により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に発光する３種
類の蛍光体がドツト状にかつマトリックス状に塗布形成
され、その各ドツトが各画素を構成するための蛍光体ド
ツト９が設けられている。更にその表面には導電性を持
たせるためのアルミ膜が蒸着されており、マトリックス
電極群４を通過した電子を１０〜３０ＫＶ程度の高電圧
によって加速さセて蛍光体ドｙ　ｈ　９　に衝突させて
蛍光体ドツト９を発光させるものである。１０は前面ガ
ラス板８．蛍光体ドツト９．アルミ膜で構成された前面
パネルである。第５図に示した構成のマトリックス陰極
線管の内部は真空になっている。

次に動作について説明する。線状カソード１の通電加熱
により線状カソード１から熱電子が放射される。この熱
電子は、メソシュ電極３による電界によって引出され、
さらに、Ｙグリ群１群６のＹグリッドの内で唯１木のみ
プラス電位にされているＹグリッド例えば線状カソード
１の電位に対して約２０〜４．　ＯＶの電圧が印加され
ている１本のＹグリッドによる電界によって引寄せられ
、マトリックス電極群４に到達する。

ここで、メツシュ電極３の楕円筒形状、メソシュ電極３
とＹグリ群１群６との位置関係、及びそれぞれの電極へ
の印加電圧を調整することによって、Ｙグリ群１群６の
内のオン状態の１本のＹグリ、ドの前面で電子流密度が
ほぼ均一になる。

７トリツクス電極群４の動作については、」二記公報に
説明されていないが、特開昭６２−１７２６４２号公報
及び特開平１−１２６６８８号公報等に記載されている
一般のマトリックス型デイスプレィの動作に類似してお
り、以下の通りである。

上記のようにＹグリ群１群６の内で１本のＹグリッドが
プラス電位でオン状態となっており、他のＹグリッドは
Ｏ■又はマイナス電位でオフ状態となっていて電子を通
さない。このオン状態の１本のＹグリッドとＸグリ群１
群７の内でプラス電位例えば４０〜１ｏｏｖの電圧が印
加されているＸグリッド（Ｘグリ群１群７の内の何本で
も良い。）の交点のみで、電子がマトリックス電極群４
を通過する。即ち、所定の位置の画素に対応して電子が
マトリックス電極群４を通過するためには、その画素に
対応して交点を構成するＹグリ群１群６のＹグリッドと
Ｘグリ群１群７のＸグリッドの両方がプラス電位となっ
ていることが必要である。マトリックス電極群４を通過
した電子は高電圧による高電界により加速されて蛍光体
ドツト９の対応する画素に衝突して発光させ、前面ガラ
ス板８の前方にドツト光を放射させる。

このドツト光で画像を形成するには、Ｙグリ群１群６の
Ｙグリッドが１本ずつ順次にオン状態にされ、これに同
期させてＹグリ群１群６の内のオン状態のＹグリノド上
の電子を通過させるべき位置（発光させる画素に対応し
た位置）のＸグリ群１群７のＸグリッドをオン状態にす
る。上記動作を目に残像が残る程度の周期例えば１秒当
り６０画面繰り返し走査することによって画像が得られ
る。

この従来例においては、第９図に示すように、蛍光体ド
ツト９を青・緑・青・緑・・・に配列する行と緑・赤・
緑・赤・・・に配列する行とを更に交互に配列し、これ
らの画素に対する電子をマトリックス電極群の各グリッ
ドの電極で制御し、色情報と輝度情報を画像に与えてカ
ラー表示している。

なお、輝度は、この従来例においては、Ｘグリッド群の
Ｘグリッドのオン状態の時間で変化させている。即ち、
Ｐ％の輝度にする場合、Ｙグリ・ノド群６のＹグリ・ノ
ドのオン状態時間を１．とすると、所定位置のＸグリッ
ド群７のＸグリッドのオン状態時間ｔｘｎはＰ・ｔｙ／
１００にする。

又、絶縁基板５の電子通過孔５′に対応して、Ｙグリッ
ド群６やＸグリッド群７のグリッドにも第８図に示すよ
うなメソシュ状の小さな孔があるが、これは、オフ状態
の場合に、Ｏｖから一敗十■の小さいマイナス電位で電
子の通過を阻止するためのものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のマトリックス陰極線管は以上のように構成されて
いるので、Ｙグリッド群６の内でオン状態にしたＹグリ
ッドが画素１行分に対応する１木のために画像全体に対
して目に感じる平均の輝度は１／（Ｙグリッド群の電極
本数＝画素の行数）となり、輝度が小さいなどの課題が
あった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、１本のＹグリッドを画素の複数行に対応させて
設けることによりＹグリッドのオン状態の時間を長くし
て平均輝度を向上させることのできるマトリックス陰極
線管を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明のマトリックス陰極線管は、マトリックス陰極
線管において、グリッド群を、カラー表示用にマトリッ
クス状に設けられた発光体ドツトの２行毎に対応させて
設けた各１本の走査用Ｙグリッドと、発光体ドツトの２
列毎に対応させて設けた、３色の各々に対応する各３木
のＸグリッドから構成したものである。

〔作　用〕

この発明におけるマトリックス陰極線管は、Ｙグリッド
を１本ずつオン状態にして走査し、この走査に同期させ
てＸグリッドの任意本数をオン状態にし、オン状態のＸ
、Ｙグリッドの交叉部のみ電子を通過させて発光体ドツ
トを選択的に発光させる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図及び第２図はマトリックス電極群４Ａの拡大部分図で
あり、第１図は線状カソード側の面を示し、第２図は前
面パネル側の面を示している。第３図は前面パネル１０
を外側即ちマトリックス電極群４Ａに対して反対側から
見た図である。

第１図及び第２図に示したマトリックス電極群４Ａを第
５図に示すマトリックス電極群４の代りに同様に配置し
てマトリックス陰極線管を構成している。

第３図に示す前面パネル１０の構成は従来例の構成と同
じである。蛍光体ドツト９の配列は、赤（Ｒ）用と緑（
Ｇ）用のドツトが交互に配列された行と、緑（Ｇ）用と
青（Ｂ）用のドツトが交互に配列された行が交互に配列
されていると共に緑（Ｇ）用のドツト同士が行１列方向
に対して隣り合わせにならないように配列されている。

この蛍光体ドツト９側の表面には、導電性を持たせるた
めのアルミ膜（図示せず）が蒸着されており、マトリッ
クス電極群４Ａを通過した電子を１０〜３０ＫＶ程度の
高電圧によって加速させて蛍光体ドツト９に衝突させて
蛍光体ドツト９を発光させるものである。

１０は前面パネルであり、前面ガラス板８．蛍光体ドツ
ト９及び上記アルミ膜で構成されている。

第１図及び第２図に示すマトリックス電極群４Ａの絶縁
基板５は、画素即ち前面ガラス板８に設けられた蛍光体
ドツト９に対応して従来例と同様に電子通過孔がマトリ
ックス状に設けられている。これらの電子通過孔に対応
して、絶縁基板５の下面側のＹグリッド群６Ａと絶縁基
板５の上面側のＸグリッド群７Ａの電極にも第８図に示
したと同様なメツシュ状の孔が開けられている。第１図
及び第２図では、このメツシュ状の部分は矩形で示して
いるが、この中のＲ，Ｇ、Ｂの各記号は赤、緑、青の各
画素に各々対応していることを示している。Ｙグリッド
群６Ａは、２行の画素即ち蛍光体ドツト９の２行に対応
して１本のＹグリッドが設けられ、平行な多数のＹグリ
ッドｙｌ＋ｙ２＋ｙ３・・・から構成されている。Ｘグ
リッド群７Ａは各２列の画素即ち蛍光体ドツト９の各２
列に対応して各３本のＸグリッド（ｘ　ｍ　−Ｒ）（ｘ
　ｍ　−Ｇ　）（ｘｍ−Ｂ）（但し、ｍ＝１．２．３・
）が設けられるように構成されている。この１組当り３
本のＸグリッド（ｘ　ｍ　−Ｒ）（ｘ　ｍ−Ｇ）（ｘ　
ｍ　−Ｂ）は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画素群に
それぞれ対応して接続されている。上記Ｙグリッド群６
ＡのＹグリッドとＸグリ２１群７ＡのＸグリッドは略直
交する。

蛍光体ドツト９の縦、横２ドツトの互いに隣り合う計４
ドツト即ち行及び列で見てＲ，Ｇ及びＧ。

Ｂの画素を最小単位の１力ラー画素を構成するｌユニッ
トとする。ＹＬＹ２．Ｙ３・・・は上記構成のユニット
による各行の対応部分を示し、Ｘ　１．　Ｘ　２゜Ｘ３
・・・は上記構成のユニットによる各列の対応部分を示
している。ユニット行対応部分Ｙｌ、Ｙ２Ｙ３・・・に
はＹグリフ１群６ＡのＹグリッドｙｌ、ｙ２＋ｙ３・・
・が対応し、ユニット列対応部分ＸＬＸ２．Ｘ３・・・
には、Ｘグリッド１Ｙ７Ａの各３つのＸグリッド（χＩ
　　Ｒ＋　ｘ　Ｉ　　Ｇ　、ｘ　Ｉ　　Ｂ　）　＋　（
ｘ　２　　Ｒ＋　ｘ　２　　Ｇ　＋ｘ２−　Ｂ）、（ｘ
３−Ｒ，ｘ３−Ｇ＋　ｘ３−Ｂ）、　・＝がそれぞれ対
応している。

次に第１図ないし第３図を参照してこの一実施例の動作
について説明する。蛍光体ドツト９の１１ カラー画素毎即ち１ユニツト毎に独立なカラー画像情報
が、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）用に３つずつ用意さ
れ、Ｙグリッド群、６Ａの走査に同期してＸグリ２１群
７Ａに供給される。Ｙグリフ１群６ＡはＹグリッドｙｉ
、ｙグリッドｙ２．・・・のようにＹグリッド１木ずつ
が順次にオン状態になる。このＹグリフ１群６Ａの走査
に対応してオン状態のＹグリッド上の１行のユニット群
のうちで発光させたい画素に対応するＸグリ２１群７Ａ
のＸグリッドをオン状態にする。即ち、Ｙグリフ１群６
Ａのオン状態のＹグリッドとＸグリ２１群７Ａのオン状
態のＸグリッドとの交叉部で電子がマトリックス電極群
４Ａを通過する。

例えばユニット行対応部分Ｙ２のＹグリッドｙ２に対応
するユニットの内で、ユニット列対応部分Ｘ１　との交
叉部に対応する蛍光体ドツト９の赤（Ｒ）の１蛍光体ド
ツトと、ユニット列対応部分Ｘ２との交叉部に対応する
蛍光体ドツト９の緑（Ｇ）の２蛍光体ドツトを発光させ
たい場合について説明する。Ｙグリフ１群６Ａの１本の
Ｙグリ・ン２ ドｙ２がオン状態（残りのＹグリッドはオフ状態）のと
きに、Ｘグリ２１群７Ａの内で、ユニット列対応部分Ｘ
１のＸグリッドｘｌ−Ｒとユニット列対応部分Ｘ２のＸ
グリッドｘ２−Ｇをオン状態に、他をオフ状態にする。

この場合の信号波形図は第４図に示す通りである。

この例では、Ｙグリフ１群６Ａのオン状態が８〜８０ｖ
、オフ状態が一１０〜ＯＶ、Ｘグリ２１群７Ａのオン状
態が１０〜１５０　Ｖ、オフ状態が１０〜０■の電圧で
ある。上記のようにして、任意の画素の発光即ちユニッ
トのカラー画素のカラー化が実現でき、その集合体であ
るカラー画像を得ることができる。なお、上記動作説明
において、従来例と重複する部分はその説明を省略して
いる。

この実施例では、画素の配列及びピッチが従来例と同じ
である。従って、２行の画素の対応部分が同時にオン状
態となるためにオン状態の時間が２倍となり、平均の輝
度が２倍になる。

従来例に示す画素配列（ＲＧＧＢ配列）は、画素ピッチ
の割に解像度が高い。しかし、従来例のように水平又は
垂直の１行の画素毎に表示を制御した場合、例えば水平
又は垂直の１行のみを白線に表示しようとすると、黄色
（＝Ｒ＋Ｇ）又は青緑色（＝Ｇ＋Ｂ）の線が表示される
ことになり不自然になる。そこで、従来型の陰極線管表
示装置を用いた画像シミュレーションによって各グリッ
ド毎に入力する信号にその両隣の同色信号（実際は表示
されていない）に係数ｋを掛けて加えて生成した信号に
よる像を形成した。

即ち、Ｔ、をｎ番目のある色の信号強度とすると、ＩＢ
−１＋Ｉｎ’ｌをその両隣の信号として処理後の信号１
′７　は下記（１）式のようになる。

Ｉ’、＝（ｋ　Ｉ　、ｌ−、＋Ｉ　、ｌ＋ｋ　Ｉ　、、
、、）／（１＋２　ｋ）・・・（１） この信号処理した像について被験者による視認性テスト
を行なって画素１行の白表示でも白線に見える条件を求
めた。その結果、ｋ≧０．４でほぼ白線に見える事がわ
かった。

次に、画像としてアルファベットと人間の顔を用い、上
記（１）式に従う信号処理による画像と隣り合う２ｎ−
１番目と２ｎ番目の２本の信号Ｉ　！ｎ−１＋ｌｔｎを
１＆ｌｉとして同じ信号強度となるように平均化した信
号処理による画像を同様なテストにより比較した。なお
、後者の信号処理は以下のようになり、この発明の一実
施例による表示に相当する。

ｒ’ｚ−−＋　＝　Ｉ’ｚ、、＝　（Ｔ　２ｆｉ−１＋
　Ｉ　ｚ、、）／　２　　　・・・（２）（但し、Ｉ’
２ｎ−１＋　　１’２．、は２ｎ−１番目と２ｎ番目の
信号処理した信号である。） その結果、後者〔（２）式〕の信号処理を行なった画像
に対して、前者〔（１）式〕の信号処理による直像は、
アルファベットではに≦０．４、人間の顔ではに≦０．
２の条件を満たせばより明確に画像を視認できることが
わかった。しかし、細い線が白線と見なせるに≧０．４
の条件では、前者の信号処理では、後者の信号処理によ
る画像と同程度又は劣っている画像しか得られないこと
がわかった。

以上のように、画像の点でもこの発明の一実施例によれ
ば従来例とほぼ同程度のものが得られるので画像の品質
を損なわずに平均輝度を向上させ５ ることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によればカソードと前面パネル
間のグリッド群を、カラー表示用にマトリックス状に設
けられた発光体ドツトの２行毎に対応させて設けた各１
本のＹグリッドと、発光体ドツトの２列毎に対応させて
設けた、３色の各々に対応する各３本のＸグリッドから
構成するようにしたので、平均輝度を２倍にできる効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るマトリックス陰極線
管のマトリックス電極群をカソード側から見た拡大部分
図、第２図は上記マトリックス電極群を前面パネル側か
ら見た拡大部分図、第３図は上記一実施例によるマトリ
ックス陰極線管の前面パネルを外側から見た拡大部分図
、第４図は上記一実施例によるマトリックス電極群の信
号波形図、第５図は従来のマトリックス陰極線管の部分
斜視図、第６図は第５図中のａ部の拡大図、第７６ 図は従来のマトリックス電極群の拡大分解部分図、第８
図は第７図中のｂ部の拡大図、第９図は従来の前面パネ
ルの拡大部分図である。 図中、１・・・線状カソード、６Ａ・・・Ｘグリッド群
、７Ａ・・・Ｘグリッド群、ｙｌ、ｙ２．ｙ３　　・・
・Ｙグリッド、ｘｉ−Ｒ，ｘｉ−Ｇ、ｘｉ−Ｂ、ｘ２−
Ｒ，ｘ２−Ｇ。 ｘ２−Ｂ、ｘ３−Ｒ・・・Ｘグリッド、８・・・前面ガ
ラス板（透光性板）、９・・・蛍光体ドツト（発光体ド
ラ））、１０・・・前面パネル。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電子を放出するカソードと、電子を加速するための電
   圧が印加され、電子が衝突することによって互いに異な
   る３色に発光する３種類の発光体ドットを透光性板に所
   定の順序でマトリックス状に塗布形成してなる前面パネ
   ルと、前記カソードと前記前面パネルとの間に設けられ
   、互いに交叉し、これらの交叉部が前記発光体ドットの
   各々に対応し、前記発光体ドットの任意の画素に対応さ
   せて前記カソードからの電子の流れを制御するグリッド
   群とを備えたマトリックス陰極線管において、前記グリ
   ッド群を、前記発光体ドットの２行毎に対応させて設け
   た各１本の走査用Ｙグリッドと、前記発光体ドットの２
   列毎に対応させかつ前記３色の各色に対応させて設けた
   各３本のＸグリッドから構成したことを特徴とするマト
   リックス陰極線管。