JPH04230180A

JPH04230180A - カラー表示装置

Info

Publication number: JPH04230180A
Application number: JP3146653A
Authority: JP
Inventors: Loren L Maninger; ローレン　リー　マニンガー; Frank M Koch; フランク　メルビン　コーク
Original assignee: Thomson Consumer Electronics Inc
Current assignee: Technicolor USA Inc
Priority date: 1990-05-22
Filing date: 1991-05-21
Publication date: 1992-08-19
Anticipated expiration: 2014-03-17
Also published as: US4990832A; KR100215956B1; KR910020625A; JP2871896B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、インライン電子銃を
具えた陰極線管を含むカラー表示装置に関するものであ
り、特に陰極線管の観察スクリーン上のモアレ・フリン
ジを修正する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高い解像度をもった陰極線管を得るため
に、大電流、低電流の双方において小さな電子ビームス
ポットが可能な電子銃が設計されている。電子ビームス
ポットの寸法が小さくなると、低電流時に走査ラインの
パターンとマスク開孔のパターンとの相互作用によりモ
アレ・フリンジ効果が現れる問題がある。

【０００３】

【発明が解決しょうとする課題】モアレは陰極線管のス
クリーン上に見える木質状パターンである。モアレを少
なくするために、従来は垂直方向の開孔の間隔を小さく
し、マスクの開孔を回転させ、またマスク開孔のパター
ンをランダムにすることによっマスク開孔パターンに対
する走査線パターンを最適化していた。垂直方向に開孔
の間隔を小さくすると、理論上はモアレの問題を解決す
ることができる。しかしながら、マスクの強度や製造し
易さといったような実際上の観点から、垂直方向の開孔
の間隔が充分に小さいマスクは、大形のスクリーンをも
った陰極線管用のものを作るのに実用的でない。マスク
の開孔を回転したものあるいはランダムな開孔パターン
は、モアレ自体と同様に不愉快な“木目状”のスクリー
ン現象のような他の問題を導入する原因となる。

【０００４】そこで、解像度を改善するために大電流時
の電子ビームスポットの寸法を減少させ、低電流時のス
ポットの寸法をモアレ・フリンジを防止するための最小
値以上に維持するように設計された電子銃を持つことが
望ましい。標準の電子銃の設計では、低電流時のスポッ
トの寸法を所定の最小値に維持しつつ大電流時のスポッ
トの寸法を小さくした電子銃の設計に適合させることは
困難であるから、この発明は、低電流ダイナミック・ス
ポット寸法制御手段を使用することにより、すべての電
流レベルにおいて改善されたスポット寸法をもった電子
銃を具えた装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明による改良され
たカラー表示装置は、３本の電子ビームを発生し、これ
を陰極線管のスクリーンに向けて通路に沿って導くため
の電子銃を具備した陰極線管を含んでいる。電子銃は、
ビーム形成領域と、プリフォーカス・レンズ形成電極と
、主フオーカス形成電極とからなる電極を有している。この装置はまた磁界偏向ヨークを具備してしる。この発
明によるカラー表示装置の改良点は、電子ビーム電流が
予め設定されたレベル以下に低下したとき、プリフォー
カス・レンズ形成電極の１つにダイナミック信号を供給
するための手段を具備している点にある。ダイナミック
信号は、電子ビームの偏向が無いとき最大電圧にあり、
電子ビームの水平偏向が最大のとき最小電圧になるよう
に減少する。

【０００６】

【作用】ダイナミック信号により、低ビーム電流時にビ
ームを過集束して、スポットが小さくなり過ぎるのを防
止し、これによってモアレ・フリンジ効果が現れるのが
阻止される。

【０００７】図１は、長方形のフエースプレートパネル
１２と、長方形のフアネル１５によってパネル１２に結
合された管状ネック１４とからなるガラス外囲器１１を
具備した長方形のカラー陰極線管１０を具備している。フアネル１５の内面には陽極ポタン１６からネック１４
まで伸びる導電性被膜（図示せず）が形成されている。パネル１２は、観察用フエースプレート１８と、ガラス
フリット１７によってフアネル１５に封着された周辺フ
ランジ、すなわちサイドウオール２０とからなっている
。フエースプレート１８の内面上には３色蛍光体スクリ
ーン２２が形成されており、スクリーン２２は好ましく
は３つ組に配列された蛍光体ラインをもった線状スクリ
ーンからなり、各３つ組はそれぞれ３色の蛍光体ライン
を含んでいる。スクリーンとしては、線状スクリーンの
代わりにドット形のスクリーンでもよい。スクリーン２
２と予め設定された間隔を保って多孔色選択電極、すな
わちシャドウマスク２４が通常の取り付け手段によって
可動的に取り付けられている。図１に点線によって概略
的に示す改良された電子銃２６は、ネック１４内に中心
を合わせて配置されており、３本の電子ビームを発生し
、この３本の電子ビームをマスク２２を通ってスクリー
ン２２に向かう集中路に沿って導く。

【０００８】図１の映像管は、フアネル１５とネック１
４との接合部近傍に示されたヨーク３０のような外部磁
界偏向ヨークと共に使用するように設計されている。偏
向ヨーク３０は付勢されると、３本の電子ビーム２８に
対して磁界を作用させて、これら３本の電子ビームをス
クリーン２２上に長方形のラスタを描くように水平、垂
直に走査させる。偏向の初期面（０偏向位置）はヨーク
３０のほぼ中央にある。縁部磁界のために、映像管の偏
向領域はヨーク３０から電子銃２６の領域内に軸方向に
伸びている。図を簡単にするために、偏向領域における
偏向ビーム径路の実際の曲がりは図１には示されていな
い。好ましい実施例では、ヨーク３０は陰極線管スクリ
ーンにおいて、３本の電子ビームのセルフ・コンバーゼ
ンス（自己集中）を生じさせる。

【０００９】図１にはまた映像管１０およびヨーク３０
を付勢するために使用される電気回路の一部が示されて
いる。これらの電気回路は電子銃２６の説明に引き続い
て以下に説明する。

【００１０】電子銃２６については図２に詳細に示す。電子銃２６は、間隔をおいて配置された３個のインライ
ン陰極３４（各ビーム毎に１個づつ設けられており、図
ではその１個のみを示す）と、制御グリッド電極３６（
Ｇ１）と、遮蔽グリッド電極３８（Ｇ２）と、第１のプ
リフォーカス・レンズ電極４０（Ｇ３）と、第２のプリ
フォーカス・レンズ電極４２（Ｇ４）と、合成第３プリ
フォーカス・レンズ電極および第１主フオーカス・レン
ズ電極４４（Ｇ５）と、第２主フオーカス・レンズ電極
４６（Ｇ６）とを上記の順序で所定の間隔を保って配置
して構成されている。Ｇ１乃至Ｇ６電極の各々には３本
の電子ビームが通過し得る３個のインライン開孔が形成
されている。電子銃２６中の静電主集束レンズは、Ｇ５
電極４４とＧ６電極４６との対向部分によって形成され
る。Ｇ３電極４０は２個のカップ形状の素子４８および
５０によって形成される。これら２個の素子４８、５０
の開放端は互いに結合されている。Ｇ３電極は２個の個
別部分からなるものとして示されているが、同じ長さあ
るいは他の所望の長さを実現するのに任意の数の部品を
構成してもよい。

【００１１】Ｇ４電極４２は平坦な有孔板からなり、図
３に示すように、Ｇ４電極４２は３個の４角形の開孔５
１を有している。Ｇ４電極４２の開孔としては図４に示
すようにレモン状の形の開孔５１′のような他の形状で
もよい。

【００１２】第３のプリフォーカス・レンズ電極を構成
するＧ５電極４４の部分はカップ状素子５２を含んでい
る。第１主集束電極を構成するＧ５電極４４の部分はそ
の開放端が素子５２の開放端に取り付けられたほぼカッ
プ状の素子５４を含んでいる。Ｇ６電極４６は素子５４
と同様な形状を有しているが、その開放端は有孔板５６
によって閉鎖されている。Ｇ５電極４４とＧ６電極４６
の対向する各有孔閉鎖端にはそれぞれ大きな凹所５８、
６０が形成されている。凹所５８はＧ５電極４４の閉鎖
端の一部から後退しており、その部分に３個のインライ
ン開孔６２が形成されている。凹所６０はＧ６電極４６
の閉鎖端の一部から後退しており、その部分に３個のイ
ンライン開孔６４が形成されている。Ｇ５電極４４およ
びＧ６電極４６の対向する閉鎖端の残りの部分は、凹所
５８および６０の周囲をとり囲んで伸びるリム６６、６
８を形成しており、これらのリム６６、６８は２個の電
極４４、４６が対向する最も接近した部分である。

【００１３】電子銃２６のすべての電極は２本の絶縁性
支持棒７０に直接あるいは間接的に結合されている。好
ましい実施例では、支持棒はガラス製で、加熱され、電
極から伸びる爪を加熱された支持棒中に押し込み、支持
棒中に爪を埋め込んで固定される。

【００１４】Ｇ６電極４６は陽極ボタン１６を通して陰
極線管１０に導入される陽極電位点に接続されている。３個の陰極３４および残りの電極３６、３８、４０、４
２、４４は映像管１０のベース７２（第１図）中のピン
に接続されている。Ｇ３電極４０およびＧ５電極４４は
電気的に接続されている。Ｇ１電極３６、Ｇ２電極３８
、およびＧ４電極４２はベース７２中の別のピンに接続
される別のリード線をもっている。

【００１５】再び第１図を参照すると、同図にはこの発
明の装置をテレビジョン受像機として、およびコンピュ
ータ・モニタとして動作させることができる電気回路１
００の一部が示されている。電気回路１００はアンテナ
１０２を経て受信した放送信号に応答して、入力端子１
０４を経て赤、緑、青のビデオ信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）をク
ロミナンス／ルミナンス処理回路１１２に導く。放送信
号はチューナおよび中間周波数（ＩＦ）回路１０６に供
給され、その出力はビデオ検波器１０８に供給される。ビデオ検波器１０８の出力は複合ビデオ信号で、該複合
ビデオ信号は同期信号分離器１１０、およびクロミナン
ス／ルミナンス処理回路１１２に供給される。同期信号
分離器１１０は水平および垂直同期パルスを発生し、こ
れらの水平および垂直同期パルスは水平および垂直偏向
回路１１４、１１６にそれぞれ供給される。水平偏向回
路１１４はヨーク３０の水平偏向巻線中に水平偏向電流
を発生させ、垂直偏向回路１１６はヨーク３０中の垂直
偏向巻線中に垂直偏向電流を発生させる。

【００１６】クロミナンス／ルミナンス処理回路１１２
はビデオ検波器１０８から供給される複合ビデオ信号を
受信する他に、端子１０４を経てコンピュータから供給
される個々の赤、緑、青のビデオ信号を受信してもよい
。同期パルスは第１図に示すように独立した導線を経て
、あるいは緑ビデオ信号に関連する導線を経て同期分離
器１１０に供給される。クロミナンス／ルミナンス処理
回路１１２の出力は赤、緑、青駆動信号からなり、これ
らの信号は導線ＲＤ、ＧＤ、ＢＤを介して陰極線管１０
の電子銃２６にそれぞれ供給される。

【００１７】ＡＣ電圧源に接続された電圧源１１８によ
って装置の各部に電力が供給される。電圧源１１８は安
定化された＋Ｖ１レベルのＤＣ電圧を発生し、この＋Ｖ
１レベルのＤＣ電圧は水平偏向回路１１４に電力を供給
するために使用される。電圧源１１８はまた＋Ｖ２のＤ
Ｃ電圧を発生し、この＋Ｖ２のＤＣ電圧は垂直偏向回路
１１６のような各種の電子回路に電力を供給するために
使用される。電圧源１１８はさらに高電圧Ｖｕを発生し
、該高電圧Ｖｕはアルタ端子すなわち陽極ボタン１１６
に供給される。

【００１８】チューナ１０６、ビデオ検波器１０８、同
期分離器１１０、処理回路１１２、水平偏向回路１１４
、垂直偏向回路１１６、および電圧源１１８の各回路お
よび関連する素子は当技術分野で周知のものであるから
、これらの各回路の構成については説明を省略する。

【００１９】第１図の電気回路１００は上述の各素子の
他のＧ４変調回路１２０を具備している。この回路１２
０は４つの主要部、すなわち水平パラボラ波形発生器１
２２、低レベルビデオ検知器１２４、水平波形変調器１
２６、および帰還出力増幅器１２８を有している。Ｇ４
変調回路１２０はＧ４電極４２に電圧を供給するに当た
って２つのモード間で切り換わる。所定のレベル以上の
電流、例えば最大２００μＡ以上の電流では、映像管は
正規の“標準モード”で動作して、電子銃はすべての電
流レベルにおいて可及的に小さなスポットを発生する。しかしながら、電流がモアレ・フリンジ効果を生じさせ
るのに充分小さくなって、最大２００μＡ以下になると
、低レベルビデオ検知器１２４はＧ４変調回路１２０の
一部を付勢して、Ｇ４電極を水平走査周波数で変調する
。モアレは一般にスクリーンの中心からスクリーンの外
側端に向けてビームを走査するときに増大するから、変
調電圧はスクリーンの中心におけるスポットの寸法をモ
アレ・フリンジ効果が現れない最小値に調整し、ビーム
がスクリーンの端部に向けて偏向されるときは、モアレ
・フリンジ効果を丁度押さえるのに充分な程度に、ビー
ムを過集束してスポットの寸法を大きくする方法に変調
電圧を変化させる。代表的な動作条件は、２００μＡ以
上のすべての電流に対してはＧ４は５００Ｖであり、２
００μＡ以下では、Ｇ４は水平走査周波数で変調され、
Ｇ４の電圧をスクリーンの中心における５００Ｖからス
クリーンの端部におけるＯＶまで減少させる。変調電圧
の波形はスクリーンの中心とスクリーンの端部との間の
すべての点でモアレを除去するように調整される。

【００２０】次に第５図を参照してＧ４変調回路１２０
の動作を説明する。水平波形発生器はトランジスタＱ５
、Ｑ６、Ｑ７と関連する素子とからなる。回路の入力に
、テレビジョン・シャーシ中の偏向ヨークの水平偏向巻
線と直列に接続されたキャパシタＣｓの両端間に発生す
る水平周波数パラボラ信号が供給される。キャパシタＣ
ｓの下端は接地点を基準としているのではなく、シャー
シ中の側部ピンクッション修正による時間と共に変化す
る電位で浮動している。従って、時間と共に変化する側
部ピンクッション成分を所望のパラボラ波形から減ずる
ためにトランジスタＱ５とＱ６とからなる差動入力増幅
器を使用する必要がある。トランジスタＱ６のコレクタ
におけるパラボラ波形は、この回路に対する低インピー
ダンス出力を与えるエミッタフオロワ・トランジスタＱ
７のベースに供給される。

【００２１】低レベルビデオ検知器はトランジスタＱ１
およびＱ４とそれに関連する素子とからなる。トランジ
スタＱ１のベースに黒あるいは黒に近いビデオ信号が存
在すると、該トランジスタＱ１は飽和する。トランジス
タＱ１のベースにおける加算されたＲ、Ｇ、Ｂのビデオ
レベルが、基準電圧ＶＲ　からトランジスタＱ１のベー
ス−エミッタ接合電圧を差引いた値よりも正になると、
トランジスタＱ１はターンオフする。基準電圧ＶＲ　は
、２００μＡ以下のピークビーム電流を表すビデオレベ
ルではトランジスタＱ１を飽和状態に維持し、２００μ
Ａ以上のピークビーム電流を表すビデオレベルではトラ
ンジスタＱ１をターンオフするように設定されている。基準電圧ＶＲ　はトランジスタＱ２とそれに関連する素
子とからなる電圧基準回路によって決定される。この基
準回路の部分はツエナーダイオードと抵抗とに置き換え
ることができる。トランジスタＱ３はトランジスタＱ２
の出力を増幅、反転し、またＤＣ電圧のレベルシフトを
与える。また、トランジスタＱ４は低出力インピーダン
スを与えるエミッタフオロワーである。

【００２２】水平波形変調器はダイオードＤ１およびＤ
２からなり、水平波形発生器あるいは低レベルビデオ検
波器のいずれかの最も正の出力を帰還出力増幅器の入力
に供給する。帰還増幅器は約１００の閉ループ利得を有
し、Ｇ４電極に供給される約５００ＶＰ−Ｐ　の出力波
形を発生する。

【００２３】次の表Ｉは第５図の回路１２０の各素子の
値の一例を示す。

【００２４】

【表１】　　　　抵　　抗　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　抵抗値（オーム）
　　　　　　１０　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０
０　　　　　　２２　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１
Ｋ　　　　　　２４　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１
．８Ｋ　　　　　　７、１９、２０、２１　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　２Ｋ　　　　　
　６、９、１１、１２、２５、　　　　　　　　　　　
　　　　　　　２．２Ｋ　　　　　　１８　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　７．５Ｋ　　　　　　２９　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　２．７Ｋ　　　　　　８、１４
、２３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　３．９Ｋ　　　　　　３０　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　４．７Ｋ　　　　　　３、４、１
３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　５Ｋ　　　　　　１５、１６、１７　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
１０Ｋ　　　　　　５　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
１５Ｋ　　　　　　１、２　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６８
Ｋ　　　　　　２８　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２７０Ｋ　
　　　　　２６　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　５００Ｋ　　　
　　　２７　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　５６０Ｋ　　　　　
　トランジスタ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　形　　　　　　式　　　　　
　２、３、４、６、７　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　２Ｎ３９０４　　　　　　８　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　２Ｎ２９０５　　　　　　１、５　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　２Ｎ３９０６　　　　　　９　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　２ＳＣ４２５７　　　　　　キャパシ
タ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　キャパシタンス　　　　　　１、２　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　０．０４７ｆ　　　　　　３　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　１０μｆ　　　　　　ダイオード　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　形　　　　　　式　　　　　　１、２　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　１Ｎ９１４　　　　　　３　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　１Ｎ４７２８

【００２５】第６図は電子銃２
６のＧ４電極の電圧ＯＶ、２００Ｖ、５００Ｖにおける
ビームの９５％を含む中心電子ビーム・スポット・コア
の垂直寸法（ｍｍ）と、パルス状陰極電流（マイクロア
ンペア）との関係をプロットした図である。最上部のプ
ロットはＧ４電極がＯＶで付勢されたとき、中間のプロ
ットはＧ４電極が２００Ｖで付勢されたとき、最下部の
プロットはＧ４電極が５００Ｖで付勢されたときを示す
。第１図のカラー表示装置９は、可能な最良の解像度を
得るために、パルス状陰極電流が２００μＡ以上のとき
Ｇ４＝５００Ｖのプロットを使うことによって、大電流
電子ビーム・スポットの寸法が維持されている。しかし
ながら、２００μＡ以下の低電流では、Ｇ４電極は偏向
角に応じて低下され、電子ビーム・スポットをＧ４＝５
００Ｖのプロットによって決定される最下値以上に拡大
する。それによって、Ｇ４＝５００Ｖにおける低電流ビ
ーム・スポットの高解像度はモアレ・フリンジを防止す
るために多少犠牲にされる。一般にモアレは電子ビーム
がスクリーンの中心から周辺に向けて走査されるにつれ
て増大するので、Ｇ４電極に供給される変調電圧は電子
ビームを過集束するように変化され、それによってビー
ムがスクリーンの周辺に向けて偏向されるときスポット
を大きくする。この電圧変化はモアレ・フリンジ効果を
解消するのに充分な丁度の大きさにされる。

【００２６】

【発明の効果】この発明によれば、電子ビーム電流の大
小に拘らずモアレを防止することができる。この発明で
は、モアレを修正するために、マスク開孔の垂直寸法を
小さくする代わりに、開孔の寸法を大きくすることがで
き、それによって光の透過度を大きくしてスクリーンの
明るさを改善することができる。

【００２７】以上では、６個の電極と、プリフォーカス
部分と、主フオーカス部分とを有する電子銃について説
明したが、この発明の範囲は異なる数の電極、異なる構
造をもった他の形式の電子銃にも適用できることは言う
迄もない。さらに、この発明の新規な装置をテレビジョ
ン受像機から供給されるＲ、Ｇ、Ｂ信号を使用して説明
したが、回路を入力として他の形式の信号を受けるよう
に変形することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施したカラー表示装置の主要部の構
成を示す図である。

【図２】図１中の点線で示す電子銃の平面図である。

【図３】図２中の電子銃で使用されるＧ４電極の第１の
例の平面図である。

【図４】図２中の電子銃で使用されるＧ４電極の第２の
例の平面図である。

【図５】図１中の回路中に点線で囲むＧ４変調回路の一
例を示す概略回路図である。

【図６】映像管のスクリーンにおける電子ビームスポッ
トの寸法を示すグラフの形で示す図である。

【符号の説明】

９　　カラー表示装置１０　　陰極線管２２　　スクリーン２６　　電子銃３０　　ヨーク３４、３６、３８　　ビーム形成領域を構成する領域４
０、４２、４４、４６　　集束レンズ形成電極１２０　
　ダイナミック信号供給手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　複数の電子ビームを発生し、この複数
の電子ビームを陰極線管のスクリーンに向けて通路に沿
って導く電子銃を有する陰極線管であって、上記電子銃
はビーム形成領域を構成する電極と、少なくとも１個の
集束レンズを形成する電極とを具備する上記陰極線管と
、磁界偏向ヨークと、電子ビーム電流が予め定められた
レベル以下のとき、上記集束レンズ形成電極の１つにダ
イナミック信号を供給するための手段と、からなり、上
記ダイナミック信号は電子ビームの無偏向時には最大電
圧にあり、電子ビームが最大の水平偏向を受けたとき最
小電圧に減少する、カラー表示装置。