JPH0435872B2 - - Google Patents

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、電子計算
機の端末デイスプレイ等のカラー画像表示装置に
使用される平板形映像管およびその駆動方法に関
するものである。

従来例の構成とその問題点 従来からテレビ受像用平板形映像管としては多
くのものが発表されており、その一例としてゼニ
ス社から発表されたものを第１図に示す。

水平方向に長い線条カソード１１を垂直方向に
多数並置し、このカソード１１から放出される電
子ビームを電子増倍部１２に導びき、増倍する。
この電子増倍部１２から出てきた電子ビームは水
平方向にシート状になつたものであり、これを変
調電極１４にて変調して、この変調電極１４を通
過する電子ビーム量を制御する。制御された電子
ビームは蛍光体が塗布されたスクリーン１６に印
加される高電圧で加速され、蛍光体を発光させ
る。電極１３，１５は電子ビームがスクリーン１
６上で微小スポツトとなるように集束電極として
挿入されている。また変調電極１４は水平方向に
細かく分割されており、各変調電極１４にはそれ
ぞれ異なる映像信号が印加され、水平方向の映像
がスクリーン１６に表示される。一方、水平方向
に長い電子増倍部１２は走査線数と同数、互いに
分割されて垂直方向に設けられ、これらの電子増
倍部１２の動作切換を順次、行なうことによつて
垂直走査され、全テレビ画像がスクリーン１６に
表示される。

以上の構成で大きな問題点が２つある。一つは
電子増倍部１２の数であり、いま有効画面内の走
査線数を480本とすると、それだけの電子増倍部
１２が必要であり、かつこれらを駆動する回路も
同数必要となる。

第２の問題点は変調電極１４である。カラー表
示を行なうには赤(R)、緑(G)、青(B)のそれぞれの蛍
光体ストライプがスクリーン１６上に形成され、
それぞれの蛍光体ストライプと対応して分割され
た変調電極１４が形成されねばならない。したが
つてＲ、Ｇ、Ｂ一組で一絵素が形成されるため、
解像度の良い画像を得ようとすると、それぞれの
蛍光体幅をより狭くしなければならない。それ
故、変調電極の数も非常に数多く必要となり、あ
わせてこれらの変調電極を駆動する回路が必要と
なる。

発明の目的 本発明は画質を損ねることなく、垂直走査、お
よびビーム変調の分割された駆動電極数を減らし
て上記問題点を解消する平板形映像管とその駆動
方法を提供する。

発明の構成 本発明の映像管は、水平方向に張られた線条カ
ソードを垂直方向に複数本、所定の間隔で設置し
た面ビーム発生部、水平方向に長いスリツト、あ
るいは複数の丸あるいは角の開孔を有した電極を
テレビ画面の有効面を形成する垂直走査線数だ
け、垂直方向に互いに分離して並置し、１本おき
に共通母線で接続した第１電極群と、第１電極群
の２本の電極を一体化または電気的に接続した構
成の電極を垂直方向に互いに分離し、第１電極群
と開孔中心軸を揃え、かつ所定の間隔をおいて設
置した第２電極群の２つの電極群で構成する垂直
走査部、垂直方向に長いスリツト、あるいは、複
数の丸あるいは角の開孔を水平方向に３列設けた
垂直方向に長い電極を、水平方向に所定の間隔を
おいて互いに分離して並置した第３電極群と、第
３電極群の各電極を３分割し、これを２本おきに
共通母線に接続した第４電極群とからなるビーム
変調部、および透明ガラス面にＲ、Ｇ、Ｂのスト
ライプ状蛍光体が塗布され、さらにそれにメタル
バツク電極が形成されたスクリーン部からなる。

実施例の説明 以下、図面をもとに本発明の実施例を詳細に説
明する。第２図は本発明の平板形映像管の基本構
成を示し、２１は背面電極、２２は水平方向に緊
張され、かつ垂直方向に所定の間隔で複数本設置
された線条カソード、２３は水平方向に長いスリ
ツト、あるいは複数の丸あるいは角の開孔を有し
た水平方向に長い電極を、テレビ画面の有効面を
形成する垂直走査線数だけ垂直方向に互いに分離
して並置し、１本おきに共通母線２３ａ，２３ｂ
に接続してなる第１電極群、２４は第１電極群２
３の隣接する２本の電極を一体化し、これを垂直
方向に互いに分離して並置した第２電極群、２５
は垂直方向に長いスリツト、あるいは複数の丸あ
るいは角の開孔を水平方向に少なくとも３列設け
た垂直方向に長い電極を、水平方向に所定の間隔
をおいて互いに分離して並置した第３電極群、２
６は第３電極群２５の各電極を水平方向に三分割
し、これを２本おきに共通母線２６ａ，２６ｂ，
２６ｃに接続してなる第４電極群、２７は第３電
極群２５を同じ開孔、あるいはこの開孔に比べて
より小さな開孔を多数設けたシールド電極、２８
は透明ガラス、２９はＲ、Ｇ、Ｂのストライプ蛍
光面、３０はメタルバツク電極である。

上記電極構成の映像管において、まず線条カソ
ード２２はタングステン線に酸化バリウム等を塗
布したものであり、このタングステンに電流を流
して加熱することにより電子を放出させる。そし
て背面電極２１、第１電極群２３に所定の電圧を
印加することにより、第３図に示すように第１電
極群２３に向つて線条カソード２２から放出され
た電子ビームはシヤワー状に放出される。

このシヤワー状電子ビームは第１電極群２３、
第２電極群２４で構成される垂直走査部にて各開
孔を通過する電子ビームを制御する。これを第４
図を用いて説明する。第４図Ａは第２図のＡ−
A′断面であり、第４図Ｂは各電極に印加する電
圧波形である。なお電圧波形にはこれを印加する
電極と同一番号を付した。

まず共通母線２３ａに接続された電極に、この
電極の開孔を電子ビームが通過する電圧（以下ビ
ームオン電圧）を、共通母線２３ｂにはビーム通
過遮断電圧（以下ビームオフ電圧）を１垂直走査
期間すなわち１フイールド間（以下1V）印加す
ると第１電極群２３の開孔からは１ケおきにビー
ムが第２電極群２４に向う。いま第２電極群２４
の電極２４ａが垂直走査開始側に位置した電極と
すると、まず電極２４ａにビームオン電圧を１水
平走査期間（以下1H）印加し、他の電極２４ｂ，
２４ｃ，２４ｄ，……にはビームオフ電圧を印加
すると、電極２４ａの開孔oddのみがビームを通
過させる。1H経過後、隣りの電極２４ｂにビー
ムオン電圧を、他の電極２４ａ，２４ｃ，２４
ｄ，……にはビームオフ電圧を印加すると、電極
２４ｂの一つの開孔oddのみがビームを通過させ
る。以下同様に1H毎に次々と第２電極群２４の
各電極に印加する電圧を印加すると、各電極の
oddの開孔のみビームを通過させることになり、
標準テレビ方式での奇数フイールド間の垂直走査
を行なうことができる。

次の偶数フイールド間は、共通母線２３ａには
ビームオフ電圧、共通母線２３ｂにビームオン電
圧を印加し、第２電極群２４の各電極には上記奇
数フイールド時に印加したと同じ電圧を印加すれ
ば、各電極のevenの開孔のみが1H毎に順次ビー
ムを通過し、偶数フイールド間の垂直走査が行な
われることになる。

以上のように第１電極群２３の共通母線２３
ａ，２３ｂには１フイールド周期毎（（1V）にそ
れぞれ逆位相ビームオン電圧、ビームオフ電圧を
印加し、第２電極群２４の各電極には1H毎に順
次ビームオン電圧を印加することにより、飛越し
走査による垂直走査が行なわれる。

第２電極群２４の開孔を通過したビームは水平
方向に長いシート状になり、次のビーム変調部に
入る。このビーム変調部の動作を第５図を用いて
説明する。第５図Ａは第２図のＢ−B′断面であ
り、第５図Ｂは各電極に印加する電圧波形であ
り、これを印加する電極と同じ番号を付してい
る。

第３電極群２５は水平方向の有効画面より多く
電極が設置され、有効画面外の電極を２５′とす
る。この電極２５′および第４電極群の電極２
６′については後で詳述する。

いま第３電極群２５の各電極２５ａ，２５ｂ，
２５ｃ，……にＲの信号（Ｒ−sig）を印加する
と、電子ビームはこの信号で変調されて第３電極
群２５の各電極開孔を通過する。そして第４電極
群２６の共通母線２６ａに接続された電極のみに
ビームオン電圧を、他の共通母線２６ｂ，２６ｃ
にはビームオフ電圧を印加すれば、共通母線２６
ａに接続された電極開孔のみ、ビームが通過す
る。したがつてこの電極開孔位置に対応してＲの
螢光体２９Ｒを形成しておけばＲの発光画像が得
られる。

次に第３電極群２５の各電極にＧの信号（Ｇ−
sig）を印加し、共通母線２６ｂにビームオン電
圧、共通母線２６ａ，２６ｃにビームオフ電圧を
印加すると、共通母線２６ｂに接続された電極開
孔からのみ、Ｇの信号で変調されたビームはスク
リーン部に向い、この到達位置にＧの螢光体を塗
布することによりＧの発光画像が得られる。

同様に第３電極群２５の各電極にＢの信号（Ｂ
−sig）を印加し、共通母線２６ｃにビームオン
電圧、共通母線２６ａ，２６ｂにビームオフ電圧
を印加すると、共通母線２６ｃに接続された電極
開孔からのみ、Ｂの信号で変調されたビームはス
クリーン部に向い、この到達位置にＢの螢光体を
塗布しておくことによりＢの発光画像が得られ
る。

以上の動作を第５図Ｂに示すように、1H内で
行なうことにより伝送されてくるテレビ画像の
1H間のカラー画像が表示され、これを前記垂直
走査部の動作と共に、1H毎に同様の動作を行な
わせることにより、全画像が得られる。

以上、本発明の平板形映像管の基本動作説明を
したが、画像表示装置に使用する時には輝度の一
様性が重要になる。本発明では第３図に示すよう
に複数本の線条カソード２２を用いて第１電極群
２３にシヤワー状ビームが入射するようにしてい
るが、各カソードの位置、電子放出特性の差異に
より、第１電極群２３の各電極開孔に入射するビ
ーム量の均一性を得ることが困難である。この問
題点を解決するため、第５図Ａに示した有効画面
外に設けてある第３電極群２５の開孔電極２５′、
第４電極群２６の無孔電極２６′にて常にビーム
量を検出し、電極２６′に入射するビーム量が一
定になるよう制御する。第６図を用いて具体的に
説明する。

第６図は一般に本発明のような平板形テレビ画
像素子の映像信号を印加する変調電極までの映像
信号処理系とあわせ、輝度一定制御系を示す。

テレビ同期信号６２によつてタイミングパルス
発生器６４では後述する回路ブロツクを駆動させ
るタイミングパルスが作られる。まずその中のタ
イミングパルスでＲ、Ｇ、B3原色信号６１（E_R、
E_G、E_B）に復調された信号をＡ／Ｄコンバータ
ー６３にてデイジタル信号に変換し、Ｒ、Ｇ、Ｂ
それぞれの１水平走査期間（1H）内の信号を第
１のラインメモリー回路６５に入力する。1H内
の信号がすべて入力されると、第２のラインメモ
リー回路６６に転送され、次の1Hの信号が第１
のラインメモリー回路６５に入力される。第２の
ラインメモリー回路６６に転送された信号は1H
間保持されるととももに、Ｄ／Ａコンバーター６
７に信号を送り、ここでもとのアナログ信号に変
換する。アナログ信号に変換された信号は輝度一
定制御増幅器６８で増幅され、平板形映像管の第
３電極群である変調電極２５の各電極に導かれ、
ビーム量の制御をする。ここで輝度一定制御増幅
器６８からの出力は変調電極の数でけあり、第５
図に示した実施例では1H間にＲ、Ｇ、Ｂの信号
がＨ／３毎に順次印加される。ここで変調電極２
５′にはある一定のビームオン電圧（直流）が印
加されており、この電極２５′を通過したビーム
は所定の電圧が印加されている電極２６′に入射
する。

電極２６′に入射するビーム量はビーム量検出
器６９にて検出され、所定のビーム量が入射する
ように輝度一定制御増幅器６８の増幅率をビーム
量検出器６９の出力によつて制御する。この時、
電極２５′に印加するビームオン電圧も同時に制
御されることになり、常に一定輝度の画像が得ら
れるようにビーム量を制御することができる。

なお上記実施例においてビーム量検出器６９の
出力を輝度一定制御増幅器６８に入力したが、第
１電極群、あるいは第２電極群のビームオン電圧
発生器（図示せず）にフイードバツクし、各電極
群のビーム通過量を制御してもよいことは言うま
でもない。

また、ビーム検出用の電極は上記実施例に限ら
ず、第１電極群２３乃至第４電極群２６およびシ
ールド電極２７の中の任意の２つの電極を有効表
示画面外に延長させ、一方を開孔電極、他方を無
孔電極とすることにより構成できる。たとえば、
電極２４の有効画面外に開孔電極、電極２５の有
効表示画面外に無孔電極を設け、この無孔電極に
てビーム量を検出しこれにより第１電極群または
第２電極群に印加するビームオン電圧を制御して
もよい。同様に第１電極群２３の有効画面外に開
孔電極、第２電極群２４の有効表示画面外に無孔
電極を設け、この無孔電極により第２電極群の電
極に流入するビーム量を検出し、他の電極群の開
孔を通過するビーム量を制御しても良いことは言
うまでもない。

一方、本発明の映像管の基本電極構成におい
て、第５図Ａに示したビーム変調部である第３電
極群の各変調電極２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，……
に設けられた開孔は実施例の説明のごとく水平方
向に３ケと限定するものではなく、一般にｎケ
（ｎ≧２なる整数）であつてもよい。この時、第
４電極群２６の各電極は第１電極群の各電極の水
平方向の開孔部をｎ分割し、（ｎ−１）本おきに
共通母線と接続される。駆動方法については前記
説明から容易に理解されるので説明は省略する。

なお、第２電極群の各電極の開孔は第２図、第
４図に示した実施例の如く、垂直方向に２ケ設け
なければならないということはなく、第１電極群
の２ケの開孔を包含する１ケの大きさであつても
よい。

また第３電極群の各電極開孔は第４電極群のｍ
（ｍ≧２）本の電極の開孔を水平方向に含む大き
さのもので、各電極に水平方向に１ケの開孔を有
するものであつてもよく、この場合には、第４電
極群の各電極は（ｍ−１）本おきに共通母線に接
続される。

さらに前記実施例では複数本の線条カソードを
用いて面状シヤワービームを発生することで説明
したが、完全な面ヒーター上に酸化バリウム等の
物質を塗布した面状ビーム発生源であつても良い
ことはいうまでもない。

また、本発明はカラー映像管のみでなくモノカ
ラー映像管に適用することもできる。

発明の効果 以上に説明したごとく、本発明は画質を低下さ
せることなく２組の電極群を用いることにより、
垂直走査制御用信号を印加する電極数を1/2に、
映像信号を印加する電極数を1/3（一般には１／
ｎ）に減少させることが可能である。同時に表示
画面の水平方向の有効画面外に、ビーム電流検出
電極を設け、常にビーム量を検出して輝度均一な
カラー画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の扁平テレビ用映像管の主要部の
斜視図、第２図は本発明の平板形映像管の基本電
極構成を示す斜視図、第３図は本発明における電
子ビーム発生部の拡大断面図、第４図Ａは本発明
における垂直走査部の電極構成断面図、第４図Ｂ
は第４図Ａの垂直走査部の各電極に印加する電圧
波形図、第５図Ａは本発明におけるビーム変調部
の電極構成断面図、第５図Ｂは第５図Ａのビーム
変調部の各電極に印加する電圧波形図、第６図は
本発明の平板形映像管の映像信号処理系統図であ
る。 ２１……背面電極、２２……線条カソード、２
３，２４，２５，２６……電極群、２７……シー
ルド電極、２８……フエースガラス、２９……螢
光面、３０……メタルバツク電極、６３……Ａ／
Ｄコンバーター、６４……タイミングパルス発生
器、６５，６６……ラインメモリー回路、６７…
…Ｄ／Ａコンバーター、６８……輝度一定制御増
幅器、６９……ビーム電流検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 面状電子ビーム発生源と、水平方向に長いス
   リツト状開孔部または水平方向に複数の丸もしく
   は角の開孔部を設けた水平方向に長い電極を垂直
   方向に少なくとも有効表示画面の走査線数だけ垂
   直方向に互いに分割して並置し、１本おきに共通
   母線で接続した第１電極群と、第１の電極群の隣
   接する２本の電極に対して１本叉は電気的に接続
   された１対の電極が垂直方向に互いに分離して複
   数配され、第１の電極群の水平方向の開孔部２列
   に対して１列叉は２列の開孔部を有する第２の電
   極群と垂直方向に長いスリツト状開孔部または垂
   直方向に複数の丸もしくは角の開孔部を設け、こ
   れらの開孔部を水平方向にｎ組（ｎ≧１）設けた
   垂直方向に長い電極を水平方向に互いに分離して
   並設した第３電極群と、第３電極群の各電極の開
   孔部と同一の開孔部を水平方向に１組設けた垂直
   方向に長い電極を水平方向に互いに分離して並設
   した第４電極群と、第４電極群の開孔と同じかよ
   り小さな開孔を多数設けたシールド電極と、蛍光
   体が塗布されメタルバツク電極の施されたスクリ
   ーン部とを少なくとも有し、前記第４電極群は、
   第３電極群の開孔部がｎ≧２のときは（ｎ−１）
   本おきに共通母線に接続され、ｎ＝１のときは第
   ３電極群の１組の開孔部の水平幅に対して第４電
   極群の開孔部がｍ組（ｎ≧２）含まれ、各電極を
   （ｍ−１）本おきに共通母線に接続されたことを
   特徴とする平板形映像表示装置。 ２ 第１電極群乃至第４電極群およびシールド電
   極の少なくとも２つの電極が有効表示画面の水平
   方向領域外に延びて有効表示画面内の電極と分離
   して設けられた特許請求の範囲第１項記載の平板
   形映像表示装置。 ３ 有効表示画面外の電子ビーム発生源側の電極
   が開孔電極、スクリーン部側の電極が無孔電極で
   ある特許請求の範囲第２項記載の平板形映像表示
   装置。 ４ 第１電極群の二本の共通母線には１フイール
   ド毎にビーム通過電圧を、第２電極群の各電極に
   は１水平走査時間、ビームが通過する電圧を順次
   印加して垂直走査を行ない、第３電極群の各電極
   にＨ／ｎごとに順次映像信号を印加し、第４電極
   群の各電極には周期が1H、デユーテイＨ／ｎで
   位相がＨ／ｎ異なるビーム通過電圧を印加して画
   像表示を行なう特許請求の範囲第１項記載の平板
   形映像表示装置。 ５ 有効表示画面外の第３電極群の電極には所定
   のビーム通過直流電圧を印加し、第４電極群の電
   極にて前記ビーム通過量を検出し、この検出量に
   よつて第３電極群の全ての電極に加える映像信号
   の増幅率を制御して均一な輝度の画像を得る特許
   請求の範囲第１項記載の平板形映像表示装置。