JPH0433196B2

JPH0433196B2 -

Info

Publication number: JPH0433196B2
Application number: JP60196286A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Tomii; Hiroshi Myama; Yoshikazu Kawachi; Jun Nishida
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-09-05
Filing date: 1985-09-05
Publication date: 1992-06-02
Also published as: JPS6257386A

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ヨン受像機、計算機の
端末デイスプレイ等に用いられる平板形陰極線管
に関するものである。

従来の技術本出願人による先行技術である平板形陰極線管
として第６図に示す構造のものがある。実際は真
空外囲器（ガラス容器）によつて各電極を内蔵し
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、フエ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Ｖ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をはさんでフエースプレー
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ツチで、
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が配置される。これらの垂直走査電極
１２は、通常のテレビジヨ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とフエースプレート
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グリツ
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
ツド電極（以下G2）１４、第３グリツド（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グリツド電極（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７図Ａに第６図の水平
方向断面図を、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１７，１８を配置し、第７図
Ｂに示すようにこの２枚の電極の開孔中心軸を垂
直方向にずらすことによつ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の各間に中間に垂直方向に長い電極
がフエースプレート部２８側に向けて複数段設け
られる。第６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）２
１とし、各水平偏向電極１９〜２１は水平方向に
１本おきに共通母線２２，２３，２４に接続され
ている。DH−３電極２１にはフエースプレート
部２８のメタルバツク電極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。フエースプレート部２８
の内面には蛍光面２７とメタルバツク電極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つて
これを加熱し、G1電極１３、垂直走査電極１２
にはカソード１０の電位とほゞ同じ電圧を印加す
る。この時G1、G2電極１３，１４に向つてカソ
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100〜300V）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
かえることによつて行なう。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１９，２
０，２１へと進むが、これらの電極には蛍光面２
６で電子ビームが小さいスポツトとなるように所
定の電圧が印加される。ここで垂直方向のビーム
フオーカスは、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オーカスはDH
−１電極１９、DH−２電極２０、DH−３電極
２１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、したがつて
ビームの垂直および水平方向のスポツトの大きさ
を個々に調整することができる。

またDH−１電極１９、DH−２電極２０、DH
−３電極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、あるいは段階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
２６を電子ビーム走査することによつて発光像を
得る。

次に垂直走査について第８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１
２の電圧を制御することにより、線状カソード１
０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NO）、
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
ジヨン方式の場合、最初の１フイールド目におい
て垂直偏向電極１８，１９には所定の偏向電圧を
１フイールド間印加し、垂直走査電型１２の１２
Ａ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（１
２Ｂ〜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フイール
ドの垂直走査が完了する。次の第２フイード目は
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フイールド間印加する。そ
して垂直走査電極１２に印加する信号電圧は第１
フイールド目と同様に行なう。この時、第１フイ
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フイ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フイールドとも同じ垂直走
査用信号電圧が印加され、垂直偏向電圧１７，１
８に印加する偏向電圧を第１フイールド目と第２
フイ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、第９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ツクを駆動させる
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にてデイ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しかし、以上のような構成で忠実なカラー画像
を表示しようとすると、電子ビームが入射してい
る色蛍光体と対応した色の変調信号がG1電極に
加えられるべきであるが、この陰極線管にはその
機能がなく、電子ビームの蛍光面走査位置を検出
することもできない。したがつて水平偏向振幅変
動、水平偏向の直線性が不完全であると色相が変
化したり、またこの陰極線管を製作する上で、各
水平偏向電極間隔が不均一であると、水平偏向振
幅変動となり色相の異なるカラー画像となる。

本発明は上記問題を解決するもので、各ビーム
につき蛍光面上の走査位置タイミング信号を検出
してこれを記憶し、この記憶した信号をもとに
G1電極に印加するカラー映像信号を切換え、ビ
ームが入射して発光させるべき色蛍光体と対応し
た色信号をG1電極に印加するようにしたカラー
画像表示装置を提供する。

問題点を解決するための手段本発明はカラー画像表示領域外に基準信号発生
部なるインデツクス領域を有する平板形カラー陰
極線管とし、インデツクス領域からの基準信号に
対してカラー表示領域の走査ビームの各色蛍光体
走査タイミングをあらかじめ検出してこれを記憶
し、次に基準信号をもとに記憶した信号を読み出
し、これをG1電極に印加する色信号の切換え制
御信号とすることにより、上記目的を達成するも
のである。

作用本発明は上記構成により、インデツクス領域を
常にビーム走査してここから得られる信号を検出
し、これを基準信号とするとともに、あらかじめ
カラー画像表示領域を直流ビームで走査すること
により、各ビームが色蛍光体を走査するタイミン
グを上記基準信号に対する位相差信号としてこれ
を記憶する。次にカラー画像表示する場合、前記
記憶した信号を基準信号に同期して読み出し、読
み出した信号をもとにG1電極に印加する色信号
のタイミングを切換えることにより、ビームの走
査している色蛍光体に対応した色信号をG1電極
に印加することができ、忠実なカラー画像を再現
することができる。

実施例以下本発明の実施例について図面とともに詳細
に説明する。

第１図は本発明の一実施例におけるカラー画像
表示装置の要部構成図である。第１図において１
００は平板形カラー陰極線管であり、その内部電
極構成は第６図と同一であるが、画像表示部１０
１Ａの他に、インデツクス領域部１０１Ｂが設け
られている。インデツクス領域部１０１Ｂには第
２図に示すように、画像表示部１０１ＡのＲ、
Ｇ、Ｂストライプ状蛍光体１２１のくり返しピツ
チ（以下トリオピツチ）と異なるピツチ（第２図
ではトリオピツチの2/3倍のピツチ）でブラツク
１２２を介してインデツクス蛍光体１２０が設け
られている。インデツクス蛍光体１２０としては
Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかの蛍光体であつても良く、
またこれらと発光波長の異なる蛍光体を用いても
良い。同図Ｐはビーム中心軸であり、各水平ブロ
ツクの中心である。またＡ、Ｂは１水平ブロツク
の有効水平領域の境界であり、すなわちＡ−Ｂ間
は有効な水平偏向幅である。

インデツクス領域部１０１Ｂは常に一定の直流
ビームで走査され、その発光は光電変換素子１０
２によつて受光し、これを増幅器１０３にて増幅
してメモリ部１０７に入力する。

一方、画像表示部１０１Ａのある１水平ブロツ
ク（例えば第１図中のａ）のみ一定電流の直流ビ
ームで走査し、青(B)の蛍光体からの波長の光のみ
を通過させるフイルター１０４を通して光電変換
素子１０５で受け、これを増幅器１０６にて増幅
してメモリー部１０７に入力する。

メモリー回路１０７の動作については後で詳述
するが、基本動作はインデツクス領域部１０１Ｂ
からの信号を基準とし、この基準信号に対する画
像表示領域１０１ＡからＢ蛍光体を走査するビー
ムのタイミング信号との時間差等をメモリーす
る。同様に、他の画像表示領域１０１Ａの水平ブ
ロツクについても行ない、平板形カラー陰極線管
１００の画像表示領域１０１Ａ全面のＢ蛍光体を
走査するビームのタイミングをメモリーする。

以上の動作が完了すると、第１図のＢ蛍光体か
らの光検出からメモリー部１０７に入力する系統
は除去され、実際にカラー画像を表示する動作に
移す。なお、メモリー部１０７に入力された信号
は、その後電源が切られても保持されるようにす
る。これは通常の揮発性メモリを使用することに
より容易に達成る。

インデツクス領域部１０１Ｂは、この場合も常
にビーム走査され、インデツクス領域１０１Ｂか
らの光を受光して得られる信号を基準にして、メ
モリーされた各水平ブロツクのＢ蛍光体を走査す
るビームのタイミング信号を読み出し、読み出し
た信号をもとにＲ、Ｇ、Ｂ映像信号１０８をプロ
セスアンプ１０９にて時系列の点順次色信号と
し、これを増幅器１１０にて増幅し、平板形カラ
ー陰極線管１００の対応する変調電極に印加す
る。なお、メモリー部１０７から平板形陰極線管
１００の変調電極までの信号処理系統は画像表示
部１０１Ａの水平ブロツクと同数あるのは言うま
でもない。

ここで前記メモリー部１０７の動作について第
３図、第４図をもとに詳述する。なお第４図の信
号波形は第３図の各部の出力を示し、第３図と対
応する番号にｓを付している。

まずメモリー部への信号書き込み時の動作につ
いて説明する。インデツクス領域部からの信号
（以下インデツクス信号）１３０ｓはスイツチ１
３２を通じ、一部はバンドパスフイルター(I)１３
３に入り、基本周波数成分１３３−ｓを取り出
す。これをリミツター１３４に入力し、矩形波信
号に波形整形する（１３４ｓ）。第４図中、イン
デツクス信号１３０−ｓの開始点を時間軸の原点
ととると、リミツター出力信号１３４−ｓの開始
点が遅れているのは各回路に存在する遅延時間特
性によるものである。

一方、インデツクス信号１３０−ｓはスタート
位置検出回路１３５に入り、1Hごとにそのスタ
ート位置を検出し、これをもとに約1H幅のゲー
トパルス信号１３６−ｓをゲートパルス発生器１
３６で発生させる。このゲートパルス信号１３６
−ｓはゲート回路１３７、ｍ／ｎ逓倍器１３８に
入り、まずリミツター１３４の出力をゲートし、
その出力をｍ／ｎ倍し、これを後述する如く位相
基準信号とする。第４図の例ではｍ＝２、ｎ＝３
である。すなわちｍ／ｎ逓倍器１３８はその出力
信号１３８−ｓをＢ信号１４９−ｓと同じ周波数
となるようにするものである。ｍ／ｎ逓倍器出力
信号１３８−ｓは移相器１３９，１４０およびス
イツチ１４１を通じ、カウンター回路１４５に入
る。移相器１３９，１４０については後述する。
スイツチ１４１は、画像表示領域の動作している
水平ブロツクに対応して切換えられる。

一方、画像表示領域のある１水平ブロツクから
のＢ蛍光体を走査するビームのタイミング信号
（以下Ｂ信号）１４９−ｓはその基本周波数成分
を通過させるバンドパスフイルター（）１４２
を通過し、その信号１４２−ｓをリミツター回路
１４３で波形整形し、これをカウンター回路１４
５に入力する。さらにカウンター回路１４５に
は、高周波のクロツク信号１４４が入力されてい
る。このカウンター回路１４５では、例えば位相
基準信号１３８−ｓの各立上り時を位相基準と
し、この立上りからＢ信号のリミツター出力信号
１４３−ｓの立上りまでの時間内（t₁、t₂、…
…）に含まれる高周波クロツク信号の個数を計数
し、これをスイツチ１４６を通してメモリー回路
１４７の所定の番地に書き込む。スイツチ１４６
はスイツチ１４１と連動している。

以上のようにして１水平ブロツク内のＢ蛍光体
を走査するビームのタイミングをインデツクス信
号から得られる位相基準信号をもとにメモリーに
書き込まれる。このような書き込み動作も画像表
示領域の全ての水平ブロツクについて行なう。

ここで、平板形カラー陰極線管を構成する電極
および組立ての精度を完壁にすることはとてもで
きないため、各ビームが蛍光体をうつタイミング
はそれぞれ異なる。したがつて第５図に示すよう
に例えばある１水平走査時に得られる位相基準信
号１４０−ａ−ｓに対し、画像表示領域のａ、
ｂ、ｃの水平ブロツクからのＢ信号が１４９−ａ
−ｓ、１４９−ｂ−ｓ、１４９−ｃ−ｓであると
すると、位相基準信号１４０−ａ−ｓの立上りか
ら各Ｂ信号の立上りまでの時間幅は異なり、中に
は１周期以上になるものも発生する。前記したよ
うな時間幅の計測時に、時間幅が大となると雑音
等によつてミス計測となつたり、１周期近くの時
間幅となると、メモリー部のアドレス切換え、次
の周期の時間計測等の動作開始と重なり、メモリ
ー動作にミスが生じる。このため、位相基準信号
１４０ｓをＢ信号の位相に合せ、それぞれの時間
計測幅がほぼ等しくなるように移相器１４０を通
して１４０−ａ−ｓ、１４０−ｂ−ｓ、１４０−
ｃ−ｓ……とすることにより、上記問題点を解決
することができる。移相器１３９は全体の粗調整
のものであり、場合によつてはこれを省略しても
良い。

以上の書き込み動作が終了すると、メモリー回
路は読み出し専用動作に切換わり、各移相器１４
０からの出力信号は対応するメモリー回路１４７
に入力される。インデツクス領域部はこの場合も
常にビーム走査され、インデツクス信号を取り出
す。読み出し動作の時にはインデツクス信号１３
０ｓを（1H−Δτ）時間の遅延回路１３１を通過
させた信号１３０−s′をバンドパスフイルター１
３３、スタート位置検出回路１３５に入力する。
ここで前記したように、インデツクス信号１３０
−ｓおよびＢ信号１４９−ｓは必要な回路系を通
過すると、その入出力間で信号の遅延が生ずる。
このためメモリー１４７の信号書き込み時と同じ
インデツクス信号からの位相基準信号１３８−ｓ
を用いてメモリー１４７から信号読み出しを行な
うと１３−ｓに相当する信号が読み出され、これ
は本来のＢ信号１４９−ｓの位相よりΔτ_S遅延し
ており、この信号でビーム変調したのではビーム
は正規の色蛍光体に入射しない。ここでΔτ_SはＢ
信号のバンドパスフイルター１４２、リミツター
１４３通過時の遅延時間である。したがつて読み
出しの位相基準信号の位相をΔτ_S進める必要があ
る。このように位相を進めた信号１３８−s′で読
み出せば、その出力は１４７−ｓとなり、画像表
示領域で発生したＢ信号１４９−ｓと同位相とな
る。実際にはメモリー１４７から読み出され、平
板形カラー陰極線管の変調電極に入力までの信号
処理回路の全遅延時間（Δτ_T）も含めた遅延時間
Δτ（＝Δτ_S＋Δτ_T）だけ位相を進める。このように
位相をΔτ進める手段として平板形カラー陰極線
管からの隣接走査線間のインデツクス信号の位相
の相関が強いことから、インデツクス信号を
（1H−Δτ）時間だけ遅延させ、これを書き込み
時と同様の信号処理して得られる位相基準信号１
３８−s′はΔτだけ位相を進ませたことになる。

メモリー１４７から読み出された信号は前記第
１図で説明したと同様の信号処理系統に入力され
る。

発明の効果本発明は各電極に所定の電圧を印加して各ビー
ムが蛍光面上を走査するようにし、インデツクス
領域から得られる信号を、位相基準信号とし、こ
れに対して画像表示領域内の各色蛍光体を走査す
るビームのタイミング信号の位相を検出してこれ
を記憶し、前記位相基準信号をもとに記憶した信
号を読み出し、平板形カラー陰極線管の変調電極
に印加する映像信号のタイミングをビームの蛍光
体位置に対応して制御することによりカラー画像
を表示するものである。従つて平板形カラー陰極
線管を製作する時の少々の誤差が発生して各ビー
ムの水平偏向幅、および水平方向のランデイング
位置にバラツキ等が生じても色ムラがなく忠実な
カラー画像を表示することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるカラー画像
表示装置の全体構成図、第２図は第１図の平板形
カラー陰極線管の蛍光面構成図、第３図は第１図
の構成のメモリー部の内部構成図、第４図および
第５図は各回路ブロツクの出力信号波形図、第６
図は本出願人による先行技術である平板形カラー
陰極線管の斜視図、第７図Ａ，Ｂはその水平およ
び垂直断面図、第８図ａ，ｂは垂直走査説明図、
第９図は平板形陰極線管の駆動回路系統図であ
る。１００……平板形カラー陰極線管、１０１Ａ…
…画像表示領域、１０１Ｂ……インデツクス領
域、１０３，１０６……増幅器、１０７……メモ
リー部、１０９……プロセス増幅器、１２０……
インデツクス蛍光体、１２１……Ｒ、Ｇ、Ｂ色蛍
光体、１３１……遅延回路、１３３，１４２……
バンドパスフイルター、１３４，１４３……リミ
ツター、１３５……スタート位置検出器、１３６
……ゲートパルス発生器、１３８……ｍ／ｎ逓倍
器、１３９，１４０……移相器、１４５……カウ
ンター、１４７……メモリー回路。

Claims

【特許請求の範囲】１少なくとも赤，緑，青の３原色蛍光体が水平
方向にブラツク領域を介して繰返し配列された蛍
光面を有する１水平ブロツクの画像表示領域を水
平方向に複数並べた画像表示領域、画像表示領域
外にインデツクス領域部を設け、インデツクス領
域部を、画像表示領域を走査する電子ビームと同
期して、前記電子ビームと異なる電子ビームで常
に走査し、位相基準となるインデツクス信号を得
るとともに、あらかじめ、前記画像表示領域の各
色蛍光体をビームが走査するタイミング信号を検
出しておき、前記位相基準信号の位相を各水平ブ
ロツク毎に調整してタイミング信号との位相差を
計測し、これを不揮発性メモリーの所定の番地に
書き込み、前記位相基準信号をもとに記憶した信
号を読み出して各色蛍光体をビームが走査するタ
イミング信号を再生し、この信号をもとに平板形
カラー陰極線管へ印加するカラー映像信号を制御
することによりカラー画像表示を行なうことを特
徴とするカラー画像表示装置。２水平駆動同期信号に同期してインデツクス信
号発生開始点を検出し、検出信号をもとに約１水
平走査周期（1H）近くのゲートパルスを作り、
このゲートパルスで波形整形されたインデツクス
信号を抜き取るとともに、位相基準信号発生回路
を制御することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のカラー画像表示装置。３画像表示領域の各色蛍光体をビームが走査し
て得られるタイミング信号が各種の信号処理回路
を通過して平板形カラー陰極線管の変調電極にフ
イードバツクされるまでの全遅延時間をτとする
と、インデツクス信号を（1H−τ）時間遅延し、
これにより位相基準信号を発生させ、この位相基
準信号をもとにメモリから読出すことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のカラー画像表示装
置。