JPS58194486A - ビ−ムインデツクス型カラ−受像機のインデツクス信号検出装置 - Google Patents

ビ−ムインデツクス型カラ−受像機のインデツクス信号検出装置

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JPS58194486A
JPS58194486A JP7736782A JP7736782A JPS58194486A JP S58194486 A JPS58194486 A JP S58194486A JP 7736782 A JP7736782 A JP 7736782A JP 7736782 A JP7736782 A JP 7736782A JP S58194486 A JPS58194486 A JP S58194486A
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fluorescent
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fluorescent substance
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Tatsuo Tanaka
達雄 田中
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Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/16Picture reproducers using cathode ray tubes
    • H04N9/22Picture reproducers using cathode ray tubes using the same beam for more than one primary colour information
    • H04N9/24Picture reproducers using cathode ray tubes using the same beam for more than one primary colour information using means, integral with, or external to, the tube, for producing signal indicating instantaneous beam position

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

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】 本発明はビームインデックス型カラー受像機におけるイ
ンデックス信号検出装置に関するものである。
ビームインデックス型カラー受像管は第1図に示すよう
にフェースプレート(1)の内面に三原色螢光体R,G
、Bを黒色のガートバンド(2)を挾んでストライプ状
に順次繰返し配すると共に、更に三原色蛍光体条の内面
にアルミニウム薄膜(3)を介してインデックス螢光体
(4)をストライプ状に繰返し配して螢光面を構成して
いる。
該螢光向を第2図に示すように電子銃(5)より放射し
た単−電了一ビーム(6)によって掃引したとき、前記
インデックス螢光体(4)から生じる光信号(7)を受
像管の壁面に形成した光透過窓(8)を通して外部に配
置された光検出器に導びくようになっており、光信号の
インデックス信号はこの検出器で電気信号に変換され、
色信号を制御して前記電子ビームが所定の三原色螢光体
を衝撃できるようにしている。
インデックス螢光体に要求される最も重要な特性は応答
時間が短いことであり、現在は波長400nm付近に発
光ピークを持つ近紫外螢光体が用いられている。
インデックス螢光体ストライプ群からのインデックス光
信号を有効に受光し電気信号に変換するために、従来は
近紫外域の光に対して高い感度を有する光電面を備えた
光電子増倍管或いは光電管が用いられた。
しかし光電子増倍管及び光電管を受像管に取付けること
は取扱いに手間が掛り、機器か大型化すると共に、コス
トアップとなる問題がある。
したがって従来より小型で取扱い容易且つ安価であると
いう条件を具えた固体受光素子をビームインデックス型
カラー受像管の光検出器に適用することが望まれている
高い応答速度を有する固体受光素子としてはシリコンフ
ォトダイオードがあるが、一般に受光面積が小さく、近
赤外域に感度ピークを有するため、インデックス螢光体
から放出される光信号とは波長がずれている。
この欠点を補うために、フォトダイオードの受光面積を
大きくしたり短波長域での感度を向上させる工夫が種々
なされているが、受光面積を大きくすると接合各社が増
加して高速応答性が悪くなるため、大きさには限度があ
る。又、感度を短波長の方へ移動させたり、SnO2等
とのヘラロ接合を形成することによって、短波長域での
感度を向上させる試みがなされているが、製作技術上の
限界かあって、固体受光素子単体でインデックス信号を
検出することは非常に困難である。
一般に光検出の感度が低い場合にはインデックス信号を
集光することが考えられているが、ビームインデックス
型カラーテレビ受像管の場合には、インデックス光信号
検出器から螢光面をにらむ角度が広くなり、しかも螢光
面の中心軸上に光検出器を置くことが出来ないという制
約があるため、レンズによる集光はほとんど効果がない
。そのため他の集光方法によるか、光検出器を複数個使
用して光検出器の位置によって生じるインデックス光信
号の強弱を補正する試みがなされている。
しかしこの方法は部品点数が増加し、高価になるため好
ましくない。
本発明はインデックス光信号である近紫外域の光を波長
変換機能を有する集光板を通して、フォトダイオードの
受光感度の高い長波長域の光に変換すると共に、比較的
小さなフォトダイオードの受光面に高い光束密度に集光
した被検出光を供給することにより効率の高いインデッ
クス光信号検出が行ない得るようにしたビームインデッ
クス型カラー受像管装置を提案するものである。
以・下図面に従って説明する。
本発明のビームインデックス型カラー受像管は、光透過
窓(8)に集光板(9)を配備し、該集光板(9)は上
面と下面は平行となし、端面の大部分は反射面に形成し
て、反射面の一部に形成した僅かな開口面に、固体受光
素子(10)の受光面を結合したものである。
集光板(9)は、光学的に透明な媒質に螢光性分子或い
は原子の2種以上を適当量均一に分散している。− 例えば集光板(9)の上面から、その中に含まれる螢光
性物質によって吸収される波長域の光(11)が入射し
た場合、その光は螢光性物質によって吸収され、一般的
には螢光性物質を励起して入射光より長い波長の光が放
出される(放出光と称する)。
放出光の一部は上面(入射面)及び下面より外部に出て
行くが、残りの大部分は集光板内部を伝播してゆき端面
f12+ t131より外部に出る元側となる。
電rビームの照射によりインデックス螢光体から放出さ
れ受1象管の光透過窓(8)を通過したインデックス光
(7)は集光板(9)の上面から入射し、螢光性物質P
に吸収される。螢光性物質から発生する放出光は全ての
方向に同じ確率で放出されるので、その一部(L+、L
2)は集光板(9)の上面及び下面から外部に出てゆく
。放出光のうち上面及び下面への入射角θが全反射の臨
界角よりも大きい場合(L3、L4)は、無損失に反射
されて集光板(9)の内部へ戻ってくる。螢光性物質P
からの放出光のうち、」−面及び下面から外部へ出てゆ
く光の割合しは次のようになる。但し、集光板(9)を
構成する媒質5−] L = (1−−) 今n=1.5とすれば、L=0.25とナリ、残すノ約
75%は集光板(9)の内部において全反射を繰返し集
光板(9)の端面に到達する。この場合、端面を反射物
質(15)により反射面にしておくと、光は再び集光板
(9)の内部へ戻されるので、集光板(9)の端面の大
部分を反射面に形成し、又、端面の一部には、固体受光
素子(10)の受光面に相当する程度の小面積だけを反
射物質を具えない開口面(I6)に形成し、固体受光素
子(1(ト)の受光面を該開口面(16)に結合させる
。これによって極めて効率よ(螢光性物質Pからの放出
光を集めることができるのである。
集光板の媒質はインデックス螢光体から放出されるイン
デックス光(入射光)および集光板に分散されている螢
光性物質からの放出光に対して、光学的に透明であるこ
と及び螢光性物質が均一に    !□分散されること
が要求され、集光板材質としては、ガラス、透明プラス
チックス等の固体物質とし或いは透明密閉容器(セル)
を受像管の光透過窓(8)に配備することにより水、ア
ルコール等の液体物質を使用することが出来る。
集光板に分散される螢光性物質としては、インデックス
螢光体からのインデックス光に対して強い吸収を持ち、
放出光が受光素チの高感度域になることが必要である。
本発明をビームインデックス型カラーテレビジョン用の
受像管に実施するためには、螢光性物質はL記条件の他
に、更に放出光の減衰時間が短く、変換効率か十分高い
ことが要求され、多くの有機染料はこの条件を満してい
る。
インデックス螢光体として使用される代表的な螢光体P
 47 (Y2SiO5)の発光スペクトルを第5図に
示す。又、一般的なフォトダイオードの感度特性を第6
図に示している。
第7図にインデックス螢光体P47からのインデックス
光に強い吸収を示す緑または黄色の有機染料(フオタゾ
ール イエロ3G)の吸収スペクトルを破線にて、発光
スペクトルを実線にて示す。
第7図に示したスペクトルを持つ染料を螢光性物質とし
て使用すると、インデックス光を吸収してインデックス
光より波長の長い放出光を放出するが、その放出光はフ
ォトダイオードの高感度域には一致していない。吸収と
発光が波長的に大きく違って両スペクトルが重ならすに
離れている物質は本螢光性物質に最も適しているが、一
般には吸収スペクトルと発光スペクトルは若干型なって
いて、ピークの波長差も50〜1500m位であって大
きくない。
本発明は2種以上の螢光性物質を集光板中に分散させて
、最終放出光の波長を、一層フォトダイオードの高感度
域に近づけた高効率なインデックス信号検出方式である
即ち第7図の如く、インデックス光の波長に略一致する
吸収スペクトル(破線)と長波長の発光スペクトル(実
線)を有する第1螢光性物質及び第8図の如く前記第1
螢光性物質の発光スペクトルのピークと略一致する吸収
スペクトル(破線)及び螢光スペクトル(実線)を有す
る第2螢光性物質を、集光板の媒質中に均一に分散させ
ることによって、インデックス螢光体からのインデック
光を第1螢光性物質に吸収させ、その放出光を第2螢光
性物質(赤色染料)に吸収させ、この第2螢光性物質か
らの放出光を集光板開口面に配備した固体受光素子(1
0)に受光させるのである。
勿論波長変換に伴なって、変換損失と応答速度の遅れが
生じるが、これ等の問題は大部分の有機染料では変換効
率は100%に近く、減衰時間もインデックス螢光体の
減衰時間(801秒)に比べて遥かに短い(1〜Ion
秒)ため無視できる。
固体受光素子(フォトダイオード)の感度は、400〜
5001mの波長に対しては約4倍、500nm〜70
0 nmでは約3倍の感度上昇が保証されているため、
放出光の長波長化はフォトダイオードでの検出に於ては
非常に有効である。
螢光性物質の組合せは3種以上でも十分に効果があり、
第2螢光性物質の放出光を更に第3螢光性物質に吸収さ
せて、より長波長の光を放出させ、これを繰返して最終
の長波長放出光を固体受光素子に受光させても十分効果
はある。しかし、700 nmの波長でのフォトダイオ
ードの感度は、最大感度波長に対する感度の80%以上
が得られるから、それ以上に放出光波長を長くすること
はあまり意味がない。インデックス螢光体としてP47
(発光ピーク波長400nm)を使用する場合には、集
光板中に分散する螢光性物質は2種か3種で十分である
第1螢光性物質としては、例えばマイクロレックス プ
ロレツセンス イエロl0GN、 第2螢光性物質とし
てはフオスタゾール オレンジ RKを用いることが出
来、それ等を集光板の媒質に対し、006重量%程度を
分散させて本発明を実施することが出来る。第1、第2
螢光性物質の混合比は1対1でもよいが、大幅に変動し
ても作用は余り変らない。
尚、本発明は上記構成に限定されることはなくIo(特
許請求の範囲に記載の技術範囲内で種々の変形が可能で
あるのは勿論である。
本発明は上記の如く、集光板中に分散されている螢光性
物質の少なくとも1種甑インデ′ンクス螢光体より発す
るインデックス光を吸収し、更番こその螢光性物質の放
出光に対して強G1吸収を示す第2螢光性物質を存在さ
せ、最終的iこ(まフォトダイオードのような固体受光
素子の最大感度の波長まで波長変換するから、固体受光
素子番こよってインデックス光を高感度に検出すること
力く出来、受光素子として従来の光増倍管或tr)Gま
光電管を用(する場合と較べて取扱いか容易であり、機
器(jtJz型化され、安価となる等、多くの優れた特
徴を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はビームインデックス型カラー受像管のフェース
プレート内面の断面図、第2図Cま本発明に係るビーム
インデックス型カラー受像管装置の断面図、第3図及び
第゛4図は集光板の説明図、第5図はインデックス螢光
体の発光スペクトル、第6図はフォトダイオードの感度
−スペクトルの該明図、第7図及び第8図は夫々第1及
び第2螢黄性物質の吸収・発光スペクトルである。 (1)・・・フェースプレート (R)(G)(B)・・・三原色螢光体ストライプ(4
)・・・インデックス螢光体 (5)・・・電子銃  (6)・・・電子ビーム(8)
・・・光透過窓 (9)・・・集光板(10)・・・固
体受光素子 出願人   三洋電機株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (り  −yエースプレート内面に3原色螢光体ストラ
    イプ及び該3原色螢光体ストライプと規則的関連をもっ
    てインデックス螢光体ストライプを繰返して配備し、単
    電子ビームによって螢光面を掃引したときインデックス
    螢光体から放出される光信号を受像管の壁面に形成され
    た光透過窓を通って外部の受光素子に導ひくビームイン
    デックス型カラー受像機に於て、光透過窓に、光を吸収
    して吸収光より長波長の光を放出する2種以Hの螢光性
    物質を均一に分散した透明集光板を配備し、該集光板の
    一部に設けた開口面に受光素子を配備したことを特徴と
    するビームインデックス型カラー受像機のインデックス
    信号検出装置。 ■ 受光素子は固体受光素子である特許請求の範囲第1
    項の装置。 ■ 集光板はガラス、透明プラスチックス等の固体透明
    物質である特許請求の範囲第1項又は第2項の装置。 ■ 集光板は透明容器に充填した水、アルコール等の液
    体透明物質・である特許請求の範囲第1項又は第2項の
    装置。 ■ 螢光性物質はインデックス螢光体からの光を吸収し
    、より長波長の光を放出する第1螢光性物質と、該第1
    螢光性物質からの放出光を吸収し、より長波長の光を放
    出する第2螢光性物質である特許請求の範囲第1項乃至
    第4項の何れかに規定する装置。 ■ 螢光性物質は有機染料である特許請求の範囲第1項
    乃至第5項の何れかに規定する装置。 ■ 第1螢光性物質はマイクロレックス プロレッセン
    ス イエロl0GN、、第2螢光性物質はフオスタゾー
    ル オレンジRKである特許請求の範囲第5項の装置。
JP7736782A 1982-05-06 1982-05-06 ビ−ムインデツクス型カラ−受像機のインデツクス信号検出装置 Granted JPS58194486A (ja)

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JPS639793B2 JPS639793B2 (ja) 1988-03-02

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4749907A (en) * 1985-12-02 1988-06-07 Tektronix, Inc. Method and apparatus for automatically calibrating a graticuled cathode ray tube

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