JPH0760648B2

JPH0760648B2 - 平板形陰極線管

Info

Publication number: JPH0760648B2
Application number: JP60082825A
Authority: JP
Inventors: 博深山; 義和河内; 薫冨井; 準西田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-04-18
Filing date: 1985-04-18
Publication date: 1995-06-28
Anticipated expiration: 2010-06-28
Also published as: JPS61240540A

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ョン受像機，計算機の端末ディ
スプレイ等に用いられる平板形映像管に関するものであ
る。

従来の技術最近、薄形表示装置は画像，文字等のディスプレイ分野
で盛んに利用されるようになってきた。これら薄形表示
装置として平板形映像管がある。この平板形映像管の一
種で本出願人の先行技術である。例えば、特願昭59−45
830号に記載されている構造がある。以下，第３図を用
いてこれらの構造につき説明する。

第３図において、実際は真空外囲器（ガラス容器）内に
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一部を除いて省略し
ている。また画像，文字等を表示する画面の水平，垂直
方向を明確にするため、フェースプレート部に水平方向
（Ｈ），及び垂直方向（Ｖ）を図示している。

まず、タングステン線の表面に酸化物陰極が形成された
垂直方向に長い線状カソード10が水平方向に等間隔で独
立して複数本配置する。線状カソード10の本数，ならび
に配置される間隔は任意であり、例えば表示画面サイズ
が10インチであるとすると、配置される水平方向の間隔
は約10mmで20本の線状カソードが垂直方向に約160mmの
長さで配置される。線状カソード10をはさんでフェース
プレート部９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ッチで、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、例えば通常のテレビジ
ョ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方式では約480本）と同等の独立した電極とし
て形成する。垂直走査電極12は水平走査線数の1/n本で
も良い。次に，線状カソード10とフェースプレート９と
の間には線状カソード10側より順次線状カソード10に対
応した部分に開孔を有する面状電極を各隣接する線状カ
ソード間で互いに分割し、個々の電極に映像信号を印加
してビーム変調を行なう第１グリッド電極（以下G₁）1
3、G₁電極13と同様な開孔を有し、水平方向に分割され
ていない第２グリッド電極（以下G₂）14、第３グリッド
電極（以下G₃）15を配置する。次にG₂電極14、G₃電極15
の開孔と同じか、あるいは垂直方向に比べて水平方向に
広い開孔を有する第４グリッド電極（以下G₄）16を配置
する。次に絶縁支持体19の表面にメッキ、あるいは真空
蒸着等の手段により形成された水平フォーカス、並びに
水平偏向を行なうための水平偏向電極18A,18B,18cを各
電子ビーム直進軸に対称でかつ水平方向に線状カソード
間隔と同じ間隔で配置する。そしてフェースプレート９
の内面に螢光体７とメタルバック電極８から成る発光層
が形成される。螢光体はカラー表示の際には水平方向に
順次、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のストライプ，も
しくはドットとして形成される。

次に、上記平板形映像管の動作につき第４図を用いて説
明する。線状カソード10に電流を流すことによってこれ
を加熱し、G₁電極13、垂直走査電極12には線状カソード
10の電位とほぼ同じ電圧を印加する。この時G₁,G₂電極1
3,14に向って線状カソード10から電子ビームが進行し、
各電極に設けられた開孔部を電子ビームが通過するよう
に線状カソード10の電位よりも高い電圧（100〜500V程
度）をG₂電極14に印加する。ここで電子ビームが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
電圧を変化させることによって行なう。G₂電極14の開孔
部を通過した電子ビームはG₃電極15G₄電極16、電子ビー
ムをはさんで対向する水平偏向電極18A,18B,18Cと進む
が、これらの電極には螢光面で電子ビームが小さいスポ
ットとなるように所定の電圧が印加される。ここで垂直
方向のビームフォーカスはG₄電極16の開孔の出口で形成
される静電レンズで行なわれ、水平方向のビームフォー
カスは水平偏向電極18A,18B,18Cに印加される各中心電
圧を変化させることによって得る。また、この水平偏向
電極18A,18B,18Cには、各々に２系統の共通母線、18A−
_a,b,18B−_a,b,18C−_a,bによって接続され、これらの母
線を通じて水平走査周期の鋸歯状波，あるいは階段状波
の偏向電力が、各々の水平フォーカス電圧と同時に重畳
され、各々の電子ビームは所定の幅で水平方向に偏向さ
れる。次に、偏向された電子ビームは螢光体７を刺激し
て画面上で発光像を形成する。また、この時，カラー画
像等を得るには、前記したように各電子ビームが螢光体
７を水平走査する時、電子ビームが入射している各色の
螢光体と対応した色の変調信号をG₁電極に印加すれば良
い。

次に垂直走査について第５図a,b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12の電圧を制御することにより線
状カソード10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
線状カソード10からの電子ビームのON,OFFを制御する電
圧は小さくてすむ。垂直走査電極12には、インタレース
方式を採用している場合、最初の１フィールド目におい
ては垂直走査電極の12Aより１水平走査期間（1H）のみ
電子ビームが発生する（以下ON）信号が、次の1H間には
12Cに電子ビームがONになる信号が、以下順次，垂直走
査電極１本おきに1H間のみ電子ビームがONになる信号が
印加され、画面下部に相当する12Xが終了すると最初の
１フィールドの垂直走査が完了する。次の第２フィール
ド目は、垂直走査電極12Bより、同様に1H間のみ電子ビ
ームがONとなる信号が印加され、最終的に12Yまでの走
査によって１フレームの垂直走査が完了する。

次に上記平板形カラー陰極線管のように水平方向に多数
の電子ビーム発生源を有する陰極線管を用いたテレビ画
像表示のためのG₁変調電極に印加する信号処理系統につ
いて、一般によく用いられる方法を第６図，第７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
では後述する回路ブロックを駆動させるタイミングパル
スを発生させる。まず、そのなかの１つのタイミングパ
ルスで復調された映像41をA/Dコンバーター43にてディ
ジタル信号に変換し、1H間の信号を第１のラインメモリ
ー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46に同時に転送され、次の
1Hの記号がまた第１のラインメモリー45に入力される。
第２のラインメモリー46に転送された信号は1H間記憶保
持されると共に、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
陰極線管の各変調電極（G₁）に印加される。ここでライ
ンメモリーは時間軸変換のために用いられるもので、そ
の具体的な説明を第７図を用いて行なう。

表示画面領域を走査するために用いられる電子ビームの
数（すなわちカソード本数）をＡ本とすると、ある1H間
の映像信号51の映像信号挿入時間ＴをT/Aに分割し、分
割された個々の期間の映像信号の時間軸をＡ倍してＴ時
間に延長し、それぞれの対応する変調電極（G₁）に印加
する。このようにして1H全体にわたっての画像が表示さ
れ、これを垂直走査によって順次行なうことによって、
全体の画像を画面上で合成することができる。

発明が解決しようとする問題点以上のような構成の平板形陰極線管においては、第８図
に示すように垂直走査電極20とG₁電極21との間に設けら
れる線状熱陰極22には線状熱陰極22を加熱するためのDC
電源23が接続される。ここで問題点としてこれらを通電
することにより電流の入力端，及び出力端での電位差が
発生する。このため線状熱陰極22からのビーム発生を制
御しようとすると、垂直走査電極20の各々に印加する信
号電圧を、対向する線状熱陰極22との電位差が一定にな
るように変化させることが必要である。またその他の電
極電圧もビームを発生させている線状熱陰極22の各部分
の電位に対して一定の電位差となるように制御する必要
がある。以上の補正を行なうとなると回路が複雑になる
と同時に消費電力も増大する。

また，大画面化に伴なって線状熱陰極22が長くなり、線
状熱陰極22の機械的な振動が問題となる。線状熱陰極22
は片側、もしくは両側をバネによって架張されており、
両端が支持された弦として機械的な振動が発生する。こ
の弦の固有振動数（f_k）は次式であらわされる。

但し,l:線状熱陰極の長さ、n:次数（1,2,3,……）、M_T:
単位長あたりの質量、S:架張時のテンション一般に固有振動数f_kは300〜500Hz程度になる。これら固
有振動をもつ線状熱陰極は、外的な力、もしくは電気的
なパルスの印加が引き金となって線状熱陰極が振動をお
こす。これら振動の発生は、線状熱陰極と他電極との電
気的な短絡の原因となり、画面上においては画像のゆら
ぎとなる。

本発明は上記問題を解決するもので線状熱陰極の振動が
発生しにくく、しかも、線状熱陰極の電位補正が不必要
な線状熱陰極の駆動法に関するものである。

問題点を解決するための手段本発明は真空外囲器内に、画面垂直方向に細長い線状熱
陰極を画面水平方向に１本または複数本配列し、各線状
熱陰極には一端にダイオードを介して駆動電源を接続
し、他端には前記ダイオードに逆方向となるようなパル
ス電圧源を接続し、このパルス信号の周波数を線状熱陰
極の固有振動数より高く構成したものである。

作用本発明は、上記構成により線状熱陰極を加熱，並びに電
子を取出すために線状熱陰極にパルス信号を印加し、線
状熱陰極の加熱，及び加熱を一端中止する状態を交互に
行ない、この加熱を一端中止した際に線状熱陰極より電
子を取出し、この方法により、線状熱陰極に電位差が生
じるのを防止し、更に、この線状熱陰極に印加するパル
スの周波数は線状熱陰極の機械的な固有振動数よりも高
くすることによって電気的な原因によって線状熱陰極が
振動することを防止し、上記目的を達成するものであ
る。

実施例第１図は本発明の一実施例における平板形陰極線管の電
子源部の構成図である。

第１図において、20は垂直走査電極、22は線状熱陰極、
21はG₁電極である。

上記構成において、以下各動作につき説明する。

第１図は、第３図に示した平板形陰極線管の線状カソー
ド部の一部を図示したものである。垂直走査電極20は、
絶縁基板201上に各線状熱陰極22とは直交し垂直方向に
水平走査線と対応した数，もしくはその1/nの本数で電
気的に分割して配置する。線状熱陰極22は直径15〜50μ
ｍ程度のタングステン線の表面に酸化物陰極が５〜20μ
ｍ程度の厚みで形成されており、両端，もしくは片側を
バネにて架張され、垂直走査電極20とは所定の間隔を保
って配置される。線状熱陰極20をはさんで垂直走査電極
20とは反対側には、垂直走査電極20と対応して電子ビー
ム通過孔をもつG₁電極21が線状熱陰極22とは所定の間隔
をおいて配置される。これ以後の電極が第３図に示すも
のと同様である。

次に、これら各電極、並びに線状熱陰極に印加する信号
等につき説明する。垂直走査電極の20a,20b,20c………2
0n,及び線状熱陰極22に印加するパルス信号は第２図に
同符号をもって示す。線状熱陰極22には、加熱するため
のDC電圧の駆動電源23と、線状熱陰極22の機械的固有振
動数よりも高い周波数のパルス信号がパルス信号源22a
より印加される。ここではテレビジョン信号の１水平走
査期間（1H）でオンオフする信号で説明する。このパル
ス信号22aのオフ，オンに応じて線状熱陰極22の加熱を
オン，オフする動作となり、この加熱のオフ時に線状熱
陰極22より電子を取出すことにより、線状熱陰極22の加
熱電源の入力側及び出力側とで発生する電位差の影響を
なくすことができる。ここで、線状熱陰極22の一端には
ダイオード24が接続されており、線状熱陰極22に逆方向
の電流は流れないようになっている。また、このパルス
信号22aはG₁電極21もしくは、これ以後の電極に印加す
る電位よりも低くなるように設定することによって、線
状熱陰極22に比べG₁電極21側の電位が高くなり、線状熱
陰極22から発生した電子をG₁電極21側に引出すことがで
きる。垂直走査電極20のそれぞれには、線状熱陰極22に
印加したパルスと同期して、1H期間，もしくは、nH期間
（ｎは正の整数）、線状熱陰極22から電子が発生するた
めの電位をもつパルス信号が、垂直走査電極20の画面上
部より下部に向って20a,20b,20c……20dと順次印加し、
垂直走査（1V）を繰返す。G₁電極21には、これらと同期
して映像信号等の変調信号21aが印加される。

前記した通り線状熱陰極22は両端を支持され空間にうい
た弦であり、それぞれの機械的な固有振動をもってい
る。線状熱陰極22に印加されるパルスの周波数によって
は、これが引き金となり共振し、振動が発生する。特
に、固有振動数に比べ印加したパルスの周波数が低い場
合は、印加したパルスの高次波がカップリングし振動を
発生させる。しかしながら一般に架張した線状熱陰極22
の固有振動数は250〜400Hz程度であり、前記したパルス
信号の周波数は15.75KHzであることから、これらがカッ
プリングして振動を起こすことはない。

なお、垂直走査電極20を線状熱陰極22に対して表示面と
反対側に配された実施例について説明したが、表示面側
に配されていてもよい。

発明の効果以上のように本発明は、細長く架張された線状熱陰極を
加熱して、電子を取出す際、線状熱陰極の長さ方向に電
位差が発生しないことから、各電極に印加する各電圧の
ドライブが容易となると同時に、線状熱陰極の固有振動
数よりも高い周波数のパルスを印加して加熱、及び加熱
の一端中止状態を形成することから、線状熱陰極が振動
を起こすこともなく、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における平板形陰極線管の電
子源部の構成図、第２図は同信号波形図、第３図は従来
の平板形陰極線管の構成図、第４図は同装置の電極構成
図、第５図（ａ）は同装置の要部斜視図、第５図（ｂ）
は同装置の垂直走査電極に印加する電圧波形図、第６図
は同装置の回路構成図、第７図は同装置の信号手続説明
図、第８図は従来の線状熱陰極部の構成図である。 20……垂直走査電極、21……G₁電極、22……線状熱陰
極、22a……パルス信号源、23……線状熱陰極駆動電
源、24……ダイオード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西田準神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１号松下技研株式会社内 (56)参考文献特開昭58−129886（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−77458（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空外囲器内に、垂直走査電極および画面
垂直方向に細長い線状熱陰極を、画面水平方向に１本、
もしくは複数本配置し、これら線状熱陰極には、一端に
パルス信号発生手段を、他の一端にダイオードを介して
線状熱陰極駆動電源に接続し、前記パルス信号は前記ダ
イオードに逆方向となるような所定電圧のパルス電圧を
有し、かつ前記線状熱陰極の固有振動数よりも高い周波
数のパルス信号であることを特徴とする平板形陰極線
管。
【請求項２】線状熱陰極に印加するパルス信号は、水平
走査周期と同期してなる特許請求の範囲第１項記載の平
板形陰極線管。
【請求項３】線状熱陰極の背面、もしくは表示面側に配
置され、水平走査線数と同数本もしくは1/n本に対応し
て設けられる垂直走査電極に印加される１水平走査期間
の整数倍の期間、線状熱陰極から電子を発生、もしくは
通過させるためのパルス信号と、線状熱陰極に印加する
パルス信号とで同期がとられていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の平板形陰極線管。