JPH088081B2

JPH088081B2 - 画像表示装置

Info

Publication number: JPH088081B2
Application number: JP60107350A
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: 1985-05-20
Filing date: 1985-05-20
Publication date: 1996-01-29
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPS61264644A

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る平板形の画像表示装置に関する
ものである。

従来の技術最近、薄形表示装置が画像，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。本出願人は先に特願
昭59-45830号、特願昭59-49515号として平板形映像管を
提案した。

以下、第５図を参照してその構成について説明する。
実際は真空外囲器であるガラス容器内に各電極を内蔵し
た構成が採られるが、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。垂直方向に長い線状カソード101が
等間隔で独立して複数本配置され、この線状カソード10
1はタングステン線の表面に酸化物陰極が形成されてい
る。線状カソード101の本数、並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、配置される間隔は約10mmで、20本の線状カソー
ド101が垂直方向に約160mmの長さで配置される。線状カ
ソード101を挾むように線状カソード101と離隔する画面
部であるフェースプレート部102と、線状カソード101と
近接する垂直走査電極103が配置されている。垂直走査
電極103は水平方向に細長く、等ピッチで、且つ電気的
に分割されて絶縁支持体104上に支持されている。これ
らの垂直走査電極103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（NT
SC方式では約480本）と同等の独立した電極として形成
する。なお、垂直走査電極103は水平走査線数の1/n本で
も良い。線状カソード101とフェースプレート102との間
には線状カソード101側より順次第１グリッド電極（以
下、G₁電極と称す）105、第２グリッド電極（以下、G₂
電極と称す）106、第３グリッド電極（以下、G₃電極と
称す）107及び第４グリッド電極（以下、G₄電極と称
す）108が配置されている。G₁電極105は線状カソード10
1に対応した部分に開孔109（第６図参照）を有する面状
電極が各隣接する線状カソード101間で互いに分割さ
れ、個々の電極に映像信号を印加してビーム変調を行な
う。G₂電極106とG₃電極107はG₁電極105と同様な開孔11
0,111（第６図参照）を有し、垂直方向に分割されてい
ない。G₄電極108はG₂電極106,G₃電極107の開孔110,111
と同じか、或は垂直方向に比べて水平方向に広い開孔11
2（第６図参照）を有する。G₄電極108とフェースプレー
ト102の間には水平偏向電極113A,113B,113Cが各線状カ
ソード101からの電子ビーム直進軸と対称で、且つ線状
カソード間隔と同じ間隔で配置されている。各水平偏向
電極113A,113B,113Cは絶縁支持体114の表面にメッキ、
或は真空蒸着等の手段により形成され、水平フォーカ
ス、並びに、水平偏向を行なう。フェースプレート102
の内面には螢光体115とメタルバック電極116から成る発
光層が形成されている。螢光体115はカラー表示の際に
水平方向に順次赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のストラ
イプ、若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いて説明する。第６
図において線状カソード101に電流を流してこれを加熱
し、G₁電極105、垂直走査電極103には線状カソード101
の電位とほぼ同じ電圧を印加する。この時G₁電極105,G₂
電極106に向って線状カソード101から電子ビームが進行
し、各電極105,106に設けられた開孔110,111部を電子ビ
ームが通過するように線状カソード101の電位よりも高
い電圧（100〜500V程度）をG₂電極106に印加する。ここ
で電子ブームがG₁,G₂電極105,106の各開孔110,111を通
過する量を制御するには、G₁電極105の電圧を変化させ
ることによって行なう。G₂電極106の開孔部111を通過し
た電子ビームはG₃電極107,G₄電極108,電子ビームを挾ん
で対向する水平偏向電極113A,113B,113C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108の開孔112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113A,113B,113C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ことができる。またこの
水平偏向電極113A,113B,113Cは各々に２系統の共通母線
113A-a,b,113B-a,b,113C-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、或は階段状波
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。偏向された電子ビームは螢光体115を刺激して画面
上で発光像を形成する。この時、カラー画像等を得るに
は、上記のように各電子ビームが螢光体115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105に印加すれば良い。

次に垂直走査について第７図及び第８図を参照して説
明する。上記のように線状カソード101を取り囲む空間
の電位を線状カソード101の電位よりも正、或は負の電
位となるように垂直走査電極103の電圧を制御すること
により線状カソード101からの電子の発生は制御され
る。この時、線状カソード101と垂直走査電極103との距
離が小さければ線状カソード101からの電子ブームのON,
OFFを制御する電圧は小さくて済む。垂直走査電極103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103A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103C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本置きに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103X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103Bより、同時に
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103Yまでの走査によって１フレームの垂直走査が完了
する。

また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電極に印加する信号処理系統につい
て、第９図，第10図を参照して説明する。テレビ同期信
号142をもとにタイミングパルス発生器144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。先ず、その中の１つのタイミングパルスで復調され
た映像141をA/Dコンバータ143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145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146に同時に転送され、次の1Hの信号が
また第１のラインメモリー145に入力される。第２のラ
インメモリー146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（或はパルス幅変換器）147
に信号を送り、ここで元のアナログ信号（或はパルス幅
変調信号）に変換され、これを増幅して陰極線管の各G₁
電極105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
10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（即ちカソード本数）をＡ本と
すると、或1H間の映像信号151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、この信号152をそれぞれの
対応するG₁電極105に印加する。このようにして1H全体
に亘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しかし、以上のような従来の構成では垂直走査電極10
3のピッチは約0.5〜1mmとなり、表示しようとする画面
が小面積の場合は良いが、大画面化に伴ってこの垂直走
査電極103の面積も大きくなり、これを支持するガラス
製の絶縁性支持体102の精度並びに製法及びこの絶縁性
支持体102上に形成する垂直走査電極103についても導電
膜の形成並びにホトエッチング加工時におけるサイズか
らくる加工設備、取扱い等、それぞれ製作上の問題があ
る。また画面の大面積化に伴って線状カソード101も長
くなり、従来においては線状カソード101の少くとも一
端をばね部材に取付けて架張しているが、このように端
部をばね部材によって架張しただけでは線状カソード10
1の機械的な振動を防止することはできない。この振動
発生によって線状カソードが電極と短絡して損傷し、ま
た線状カソードから発生する電子の流れが不安定とな
り、画面上で、輝度の明暗が発生し、画像のゆらぎの原
因となる。

そこで、本発明は上記問題を解決するもので、大画面
化しても容易に製作することができ、また線状カソード
の振動を防止することができ、線状カソードの損傷、画
像のゆらぎを防止することができるようにした画像表示
装置を提供しようとするものである。

問題点を解決するための手段そして上記問題点を解決するための本発明の技術的な
手段は、１本以上架張された線状カソードと、この線状
カソードの背面に、線状カソードの長さ方向に電気的に
分割され、線状カソードと直交方向で複数本毎に広いピ
ッチとなるように並設された走査電極と、上記線状カソ
ードと画面部との間に設けられ、線状カソードから発生
した個々の電子ビームの全部、若しくは一部を線状カソ
ードの長さ方向に偏向するための偏向電極を備えたもの
である。

作用本発明は、上記構成により、走査電極の欠落した広い
ピッチ部分で分割して製作することができ、この走査電
極の欠落した部分ではその前後の走査電極に相当する部
分の電子ビームをその欠落した部分の位置に偏向するこ
とによって画面上で欠落部が発生しないようにする。ま
た走査電極の欠落した広いピッチ部を利用して線状カソ
ードを振動防止可能に支持することができ、線状カソー
ドが垂直走査電極と電気的に短絡して破損するのを防止
し、線状カソードから発生する電子の流れを安定化させ
ることができる。

実施例以下、本発明の一実施例を図面に基いて詳細に説明す
る。第１図において、画面の水平並びに垂直方向を明確
にするため、画面部４であるガラス基板６の表面に水平
方向Ｈ及び垂直方向Ｖを示している。線状カソード１は
タングステン線の表面に酸化物陰極を形成して構成され
ている。この線状カソード１は垂直方向に長く、等間隔
で独立して複数本配置されている。本実施例では第４図
に示すように各線状カソード１はガラス等よりなる絶縁
支持体２に取付けられたばね部材３間に架張されてい
る。線状カソード１の本数並びに間隔は任意である。線
状カソード１を挾むように線状カソード１と離隔する画
面部４と、線状カソード１と近接する垂直走査電極５が
配置されている。垂直走査電極５は線状カソード１と所
定の間隔を保ち、線状カソード１と直交方向、即ち水平
方向に延び、垂直方向に互に分離されて絶縁支持体２上
に並設されている。垂直走査電極５は線状カソード１の
長さ方向に電気的に分割されて水平方向に細長く形成さ
れ、TV画像を表示する際の水平走査線の２倍のピッチで
並設され、水平走査線のＸ本（Ｘ＞２）毎にそれより広
いピッチ、即ちｍ本（ｍ＞１）のピッチを有している。
図においては、３本（Ｘ＝３）毎に１本分（ｍ＝２）の
間隔を開けている。この垂直走査電極５を製作するに
は、絶縁支持体２の表面に金属、或は酸化物からなる導
電性膜をホトエッチング法により加工するか、金属板を
ホトエッチング加工により分割する。線状カソード１と
画面となるガラス基板６との間には線状カソード１側よ
り順次G₁電極7,G₂電極8,G₃電極9,垂直偏向電極10,11,G₄
電極12及び水平偏向電極13が配置されている。G₁電極７
は金属板よりなり、線状カソード１に対応して個々に電
気的に分割され、線状カソード１と対向した位置に電子
ビーム通過孔14（第２図参照）を有している。このG₁電
極７は線状カソード１を加熱することによって発生する
電子を映像信号等で変調する。G₂電極８は１枚で形成さ
れ、若しくはG₁電極７と同様に分割され（図示例は１
枚）、同様に電子ビーム通過孔15（第２図参照）が形成
されている。このG₂電極８は線状カソード１より電子を
引出すための所定の電位が印加される。G₃電極９は１枚
で形成され、同様に電子ビーム通過孔16が形成されてい
る。このG₃電極９は主に水平並びに垂直方向のビームフ
ォーカスを得るための電位が印加される。垂直偏向電極
10,11は２枚１組で、それぞれ電子ビーム通過孔17,18
（第２図参照）が形成され、各電極7,8,9の電子ビーム
通過孔14,15,16を通ってきた電子ビームを垂直方向に偏
向、若しくは位置の変更を行なう。これら垂直偏向電極
10,11の電子ビーム通過孔17,18は第２図に示すように各
電子ビームを挾んで垂直方向に位置をずらして配置され
ている。これら２枚１組の垂直偏向電極10,11には後述
するように偏向電圧が印加される。G₄電極12は１枚で形
成され、電子ビーム通過孔19（第２図参照）が形成され
ている。このG₄電極12はG₃電極９と同様に最適なビーム
フォーカスを得るための電位が印加される。水平偏向電
極13は各線状カソード１に対応し、相対向して配置され
ている。水平偏向電極13は、例えば絶縁支持体（ガラス
板）20の表面に電子ビーム走行方向に複数に電気的に分
割された導電物質21A,21B,21Cが設けられている。これ
ら分割された水平偏向電極13は電子ビームを挾んで相対
向する電極を１組とし、各組の中心電圧を異にし、同一
の偏向電圧が印加される。そして各水平偏向電極13に印
加される中心電圧は画面上にて電子ビームの水平スポッ
トが最も小さくなるように設定される。ガラス基板６は
真空外囲器の一部を構成し、このガラス基板６の内面に
螢光体22,メタルバック層23が形成されている。螢光体2
2はカラー表示を行なうのであれば、赤，緑，青のスト
ライプ状の螢光体が所定ピッチで配置される。上記各線
状カソード１は第４図に示すようにＸ本（Ｘ＞２）毎に
ｍ−１本（ｍ＞１）間隔を開けて配置される垂直走査電
極５の広いピッチ部で支持体24により振動を防止し得る
ように支持されている。支持体24は細線状の絶縁体、若
しくは導電体からなり、絶縁支持体２上に接着剤25によ
る接着等の手段により取付けられ、線状カソード１と接
触、若しくは近接するように配置されている。

次に上記実施例の動作について説明する。第２図にお
いて線状カソード１に電流を流し、これを加熱すること
によって発生した電子は線状カソード１の背面に設けら
れた垂直走査電極5a〜5nによって線状カソード１の長さ
方向の電子のスイッチング動作（ON,OFF）が行なわれ
る。垂直走査電極5a〜5nはTV画像の表示に用いるなら
ば、上記のように水平走査線の２倍のピッチで、水平走
査線のＸ本（Ｘ＞２）毎にｍ−１本（ｍ＞１）間隔を開
けて配置する。これら垂直走査電極5a〜5nには画面上部
5aより5nまで第３図に示す信号が印加される。先ず画面
上部5aより１フィールド区間（1V）毎に１水平走査期間
（1H）のみ線状カソード１から電子がG₁電極７方向に発
生するための電位が印加され、次に5bには次の1H期間の
み電子が発生するための電位が、次の5cには次の1Hプラ
ス1H・つまり2H期間、電子が発生するための電位が印加
され、以下これらの動作を順次、5c〜5nまでの各垂直走
査電極につき実施し、画面垂直方向の電子のスイッチン
グを行なう。これら垂直方向の走査が行なわれた電子ビ
ームは線状カソード１と画面部４であるガラス基板６の
間に設けられた各電極によって変調、ビームフォーカス
等が行なわれ、電子ビーム走行方向並びに電子通過孔1
7,18の位置を垂直方向にずらした２枚の垂直偏向電極1
0,11によってインタレース動作並びに垂直方向の偏向が
行なわれる。これらの動作における電子ビームの走行状
態は第２図に示している。垂直走査電極5a部に相当する
電子ブームは画面部４上の１の部分を発光させ、次に垂
直走査電極5b部は画面部４上の２の部分を、垂直走査電
極5cは画面部４上の３と４の部分を順次発光させる。こ
の時、垂直走査電極5cには2H期間、電子が発生する電位
が印加されており、それと同時に、第３図に示すように
垂直偏向電極10,11にはそれぞれ垂直走査電極5c部の電
子ビームを垂直方向に偏向するための電位が印加され
る。以下、これらの動作を垂直走査電極5bから5nに相当
する電子ビームに対して順次行なうことにより最初の1V
走査が完了する。次に次回の1V期間においては、画面部
４上にて、1,2,3,…と発光させた位置の間を発光させる
べく（インタレース動作）、垂直走査電極5a部に相当す
る電子ビームには１と２の間、つまり１′部を発光させ
るような垂直偏向を、垂直走査電極部5bに相当する電子
ビームは２と３の間、つまり２′部を発光させるような
垂直偏向を、垂直走査電極5c部の電子ビームに対して
は、３′,4′の垂直偏向を行なって2H期間電子ビーム走
査を行なう。以下、これらの動作を垂直走査電極5dから
5nに相当する電子ビームにつき同様に行なうことにより
1V走査を行なう。而して線状カソード１が電気的、若し
くは機械的な原因によって振動が発光しても、上記支持
体24によってダンパー効果が生じ、垂直走査電極５と線
状カソード１とが電気的に短絡することはない。また線
状カソード１から発生する電子の流れを安定化させるこ
とができる。

なお、上記実施例では、垂直走査電極５を支持するガ
ラス製の絶縁支持体２は１枚で形成するように図示して
いるが、水平方向で複数枚に分割して製作することも容
易である。また垂直走査電極５は水平走査線の２倍のピ
ッチで設けているが、水平走査線ピッチと同ピッチで、
Ｘ本（Ｘ＞２）毎にｍ−１（ｍ＞１）本間隔を開けて設
けても良く、この時垂直走査電極５の切換と垂直偏向の
組合わせによってインタレース並びに画面走査を行なう
ことができる。また垂直走査電極５を水平走査線のｎ
（ｎ＞１）倍のピッチで、Ｘ本（Ｘ＞２）毎にｍ−１本
（ｍ＞１）間隔を開けて配置し、ｎ×１水平走査期間と
（ｌ＋Ｋ）×１水平走査期間（ｌ＞1,K＞１）電子ビー
ムを発生、または通過させ、垂直偏向により画面走査を
行なっても同様な効果を得ることができる。また垂直走
査電極５を画面部４に対し線状カソード１の背面に設け
るようにしているが、線状カソード１と画面部４との間
に設けてもよく、この場合、電子ビーム通過孔を設けれ
ば良い。また電子ビームを垂直方向に偏向する電極10,1
1は電子ビーム走行方向に２枚の板状電極を用いている
が、この他、例えば、電子ビームを挟んで対向するよう
にしてもよい。また電極の枚数並びに位置は任意に変更
することができる。更に線状カソード１を画面部４に対
し垂直方向に長く配置しているが、全体を90°回転し、
線状カソード１を水平方向に長く架張し、垂直走査電極
５を水平方向の電子ブーム変調用電極として用いても同
様な効果を得ることができる。

発明の効果以上の説明より明らかなように本発明によれば、走査
電極を線状カソードと直交方向で、複数本毎に広いピッ
チとなるように配置し、線状カソードから発生した電子
ビームを偏向電極により線状カソードの長さ方向に偏向
するようになっている。従って垂直走査電極を分割して
製作することが可能となり、大画面化時においても製作
が容易となる。そして垂直走査電極の欠落部は線状カソ
ードと画面との間に設けた垂直偏向電極により少なくと
も一部の電子ビームに対する垂直方向の偏向を行なうこ
とにより補償することができる。また垂直走査電極間の
広いピッチ部に線状カソードの振動を防止するための支
持体を設けることができ、この支持体を設けることによ
り線状カソードの振動を防止して破損を防止することが
でき、線状カソードから発生する電子の流れを安定化さ
せ、画像のゆらぎを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の画像表示装置の一実施例を
示し、第１図は斜視図、第２図は動作説明用の縦断面
図、第３図は垂直走査電極並びに垂直偏向電極に印加す
る信号図、第４図は線状カソード支持部の斜視図、第５
図は従来の画像表示装置の斜視図、第６図はその水平断
面図、第７図は垂直走査電極部の斜視図、第８図は垂直
走査電極の動作説明用のタイミングチャート、第９図は
信号処理系統図、第10図は映像信号説明図である。１……線状カソード、４……画面部、５……垂直走査電
極、７……G₁電極、８……G₂電極、９……G₃電極、10,1
1……垂直偏向電極、12……G₄電極、13……水平偏向電
極。

───────────────────────────────────────────────────── 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60−109153（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−79845（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１本以上架張された線状カソードと、前記
線状カソードの背面に、前記線状カソードの長さ方向に
電気的に分離され、線状カソードと直交方向に長く、複
数本毎に広いピッチとなるように並設された走査電極
と、前記線状カソードと画面部との間に設けられ、線状
カソードから発生した個々の電子ビームの全部、若しく
は一部を線状カソードの長さ方向に偏向するための偏向
電極を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】走査電極はＸ本（Ｘ＞２）が走査線ピッチ
のｎ倍（ｎ＞１）のピッチで並設されると共にＸ本毎に
前記ピッチより広いピッチで並設されている特許請求の
範囲第１項記載の画像表示装置。
【請求項３】線状カソードが走査電極間の広いピッチ部
に設けられた支持体により振動防止可能に支持されてい
る特許請求の範囲第１項記載の画像表示装置。
【請求項４】走査電極はピッチに対応してｎ×１水平走
査期間（ｎ＞１）と（ｌ＋Ｋ）×１水平走査期間（ｌ＞
1,K＞１）に選択的に電子ビームを発生、若しくは通過
させるための電位が印加される特許請求の範囲第１項ま
たは第２項記載の画像表示装置。
【請求項５】偏向電極は線状カソードの長さ方向に発生
する複数の電子ビームの中、特定の電子ビームに対し、
多段の偏向を行なうための信号が印加される特許請求の
範囲第１項記載の画像表示装置。