JPS59119659A - カラ−映像管 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明はテレビジョン受像機、電子計算機の端末ディヌ
プレイ等のカラー映像表示装置に使用されるカラー映像
管に関するものである。

従来例の構成とその問題点 通常のテレビジョン受像用映像管は、電子銃から発射す
る電子ビームが偏向されない時には螢光面に垂直に入射
するよう構成されている。このため映像管の奥行きが大
と々る１、この奥行きを小さくするため、電子銃を螢光
面の面方向に沿う水平あるいは垂直方向に配置して扁平
化をはかった、いわゆる扁平受像管がある。

この扁平受像管の１例ケ第１図に示す。第１図（Ａ）は
正面図、ＣＢ）　Ｆｉ側面断面図である。電子銃１１か
ら電子ビーム１２が発射され、そ几を偏向コイル１３で
垂直、水平に偏向する。電子ビーム１２の螢光面１５上
での垂直走査は偏向コイル１３の垂直微少偏向と、背面
電極１４と螢光面１６上のメタルバック電極１６間の電
界によって行なわれる。すなわちメタルバック電極１６
の電圧を背面電極１４に印加する電圧より高くする。一
方、水平偏向は偏向コイル１３でのみ行なうが、常に同
じ強さの偏向磁界にては第１図口に示すように電子ビー
ムの飛距離の大きい、すなわち垂直方向の上方では水平
振幅が大で、垂直方向の下方では小となるいわゆる扇形
の偏向歪を生じる。このため偏向コイ／ｌ／１３に流す
電流に補正電流を流して水平振幅を一定になるようにし
ている。同様に水平走査線が円弧状になる歪補正電流を
垂直偏向コイルに流し、図形歪のない画像を得るように
している。

以」−の方式を用いたカラー受像管の一例として特公昭
４０−２７８６４号公報に第２図に示すようなインデッ
クス方式を用いた扁平カラー受像管が記載されている。

図中２１はネック部、２２は電子ビーム中心軸、２３は
ビーム中心軸に対し多少傾斜した螢光面２６を設けた管
壁、２４は電子銃、２５は管壁２３内部に設けられた導
電被膜層、２６は第３図に示す様なストライプ状の螢光
面、２７は管壁２８内に設けられた導電被膜層２５と同
電位又はそれより低い電位に保たれている透明導電層、
２９は電子ビームである。螢光面２６は５１−ン゛ 第３図に示す如く、管壁２３上にネサ膜の如き透明導電
性でかつ紫外線防止の性質を有する導電被膜層２６を介
して赤ノ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の螢光体ヌトライプ（
３１、３２，３３）を設け、Ｐ１６螢光体の如く短残光
性で発光波長のピークが紫外域にある螢光体を用いたイ
ンデックスストライプ３４を管壁２３上に直接設けてい
る。３５は管壁２３の外部に設けられた紫外線のみ通過
させるフィルりである。

このような方式のカラー受像管を用いたカラー画像の表
示方法についてはよく知られているので説明は省略する
が、インデックス方式にはいくつかの問題点がある。イ
ンデツクヌ螢光体の発光により、ビームの螢光面」−の
位置を検出し、そのインデックス検出信号によって電子
銃に加えられるＲ、　　Ｇ、　　Ｂの原色信号をタイミ
ングよく切換え、例えばＨの信号が電子銃に加えられて
いる時にはビームはＲの螢光体上にあるようにすること
によりカラー画像が表示されるのであるが、インデック
ス検出信号のフィードバックループ回路には時６　ｌ−
ノ 間の遅延が発生し、ビームの走査速度に変化があるとビ
ームの螢光面位置と色信号の切換えの正確なタインミン
グが取れないため、正しい色再現が出来ない。また暗い
画像表示の時には、電子ビームが遮断されることもあり
、この時にはインデックス検出信号が無くなるだめ、常
にビーム位置検出を行なうためにはある一定のパイアヌ
ビーム電流を必要とするが、この場合は表示された画像
のコントラストが低下する。さらに、各原色信号で変調
されたビームは、その時間、それぞれ対応する螢光体の
みを刺激せねばならないことから、螢光面上のビームス
ボッ１−は非常に小さいことが要求される。

以」−の問題点をかかえたインデックス方式を扁平受像
管に適用することは、図形歪、ビームスボッ１−の点か
ら非常に困難である。

発明の目的 本発明は以上のような欠点を解消するもので、画像の質
を揚々うことなく電子ビームの螢光体の位置を正確に検
出し、しかもビームスボッ１−も非７　　ｌ、、−７４ 常に細くすることを可能としだカラー映像管を提供する
ことを目的としたものである。

発明の構成 本発明は有効画面表示の領域外にビーム位置検出を行な
うインデックス螢光体を配置した螢光面を有し、この螢
光面の垂直走査方向に平行な面内に、水平走査方向と同
一方向に複数の電子銃を配列したカラー受像管である。

実施例の説明 以下本発明を実施例にもとづいて詳細に説明する。

第４図において４１は電子ビームを発生する電子銃であ
り、水平走査方向に複数の電子銃４１−１゜４１−２　
、　・・・・・・４１−ｎが一列に並べられている。

電子銃４１から発射した電子ビームは水平偏向電極４２
で個々に偏向される。水平方向の全有効走査幅ｌを走査
するだめの電子銃４１の本数をｎとすると、各電子銃４
１からの電子ビームが水平走査する領域は’／ｎである
。水平偏向電極４２を通過した電子ビームは水平方向に
一体となった１対の垂直予備偏向電極４３に入り、さら
に背面電極４４と螢光面４５、メタルバック電極４６間
の電界によって螢光面上を垂直走査する。

さらに有効走査面外４７０面上を電子ビーム走査するだ
めの電子銃４１−１を前記電子銃４１と同様に構成する
。

有効走査面外４７に配置された電子銃４１−１からの電
子ビームは後述のインデックス螢光体ストライプを走査
し、その螢光体からの発光を検出してビーム位置を検出
するために、ＰＩＮホトダイオード４８が背面電極の裏
側の管壁外に配されろう螢光面の構成は第５図に示すよ
うに、垂直方向に長いＲ，Ｇ、Ｈの３原色発光螢光体ス
トライプ６４をフェーヌガラヌ５７上に等間隔で設け、
各螢光体ストライプ間にはブラックヌストライプ５６−
ａを設け、コントラストの向上を図るようにする。また
有効走査面外には全面プラック５５−ｂを塗布し、それ
らの上にメタルバンク電極５３が形成される。いま−例
として、１本の電子銃５１−１．５１−２からの電子ビ
ームが水平走査する領９ノ 域を２トリプレツト　（１トリプレツトとはＲ，Ｇ。

８１組のこと）幅とすると、有効走査面外のメタルバッ
ク電極６３の上に、Ｒ，Ｇ、　　Ｂ螢光体ス１−ライプ
５４の隣接ピッチと同一のピッチで、Ｐ−１６螢光体の
ように紫外線を発する螢光体ストライプ５６を６本以上
、すなわちＲＧＢ螢光体ストライプ本数と同じかそれよ
り多い本数を設ける。

この時、有効走査面を走査する電子ビームの水平方向の
間隔、すなわち電子銃５１−１．．５１−２　。

・・・・・・のピッチｌは同一であらねばならないが、
有効走査面外におかれた電子銃５１−１のピッチｌ′は
必ずしもｌと同一ピッチで配置されなくてはならないと
いうことはない。しかし電子銃と螢光体ストライプの位
置関係は保持しなくてはならないが、後述するインデソ
クヌ信号処理回路系での信トさせておくと、インデック
ス信号の遅延特性を補償することができる。これについ
ては第１１図において詳述する。

１ｏ　・・−ン 第４図において、全く同一に構成・組立てられた電子銃
は水平方向にｎ＋１本、−列に並べられ、その中、ｎ本
は同一間隔で並べられ、有効画面走査用として使用され
る。残りの１本の電子銃４１−ｉは水平方向の有効画面
外に設けられた第５図に示すインデックス螢光体上を電
子ビーム走査するように配置されている。有効画面走査
用としてのｎ本の電子銃の各々は、全有効水平走査幅の
１／ｎの領域を電子ビーム走査し、垂直走査は予備垂直
偏向器４３、および背面電極４４と螢光面４６間の電界
によって行なう。ここで各電子銃に加えられる映像信号
は、後述するように全水平走査領域の映像信号をｎ分割
され、分割された各映像信号の時間軸を１倍したもので
あり、それぞれが対応する電子銃に加えられる。

一方、電子銃４１−１には水平・垂直の帰線期間だけ電
子ビームを遮断し、他の期間は電子ビームを出射し、常
にビーム位置信号（インデックス信号）が得られるよう
な信号が加えられる。

電子銃の基本構成を第６図に示す。これは従来のテレビ
用受像管に使用されているものと同じであり、６１はカ
ソード、６２は制御電極”＋６３はビーム引き出し用電
極Ｇ２　、　ｅ　４は主レンズ系へ入るビームのひろが
りを小さくするためのプリフォーカヌ電極Ｃｒ５　、６
５はフォーカヌ電極Ｇ４　’、　６６はビーム加速電極
Ｇ５であり、Ｇ４−　Ｇｓの電極間で主レンズが形成さ
れる。６７は水平偏向電極、６８は垂直偏向電極である
。これらの電極はステアタイト等の絶縁体６９で１体化
されている。

第７図は第６図に示した本発明にかかる構成の電子銃を
カラー映像管に組込む時の実施例を示す。

同図囚は板状あるいは線状のカソード７１を使用し、Ｇ
１電極７２を分割し、他の電１ｉＧ２〜Ｇ５　　を水平
方向に１体化したものである。同図（５）は同図囚のＧ
２電極７３もＧ１電極７２と同様に分割し、他の電極を
水平方向に１体化したものである。同図口はカソード７
１を個々に独立させ、他の電極０１〜Ｇ５を水平方向に
１体化したもの、同図口は同図口のＧ２電極７３をカソ
ード７１に対応させて分割し、他の電極を水平方向に１
体化したものである。

第７図囚、（５）においては映像信号は０１電極７２に
印加され、各０１電極に印加される信号が同じである時
、個々のビーム量が異なる場合には、同図（５）のよう
に分割された０２電極了３の電圧を調整して各ビーム電
流特性を揃える。同図口、四の実施例では、映像信号は
カソードに印加され、口の実施例において各ビーム量が
異なる時には口の実施例のように分割されたＧ２電極７
３の電圧を調整して均一に揃える。

つぎに、本発明のように水平方向に多数の電子銃を持つ
映像管を駆動するだめの信号処理系統について第８図、
第９図を用いて説明する。

テレヒ同Ｊｔ＋［号ｓ２によってタイミングバルブ発生
器８４で後述する回路ブロックを駆動させるタイミンク
パルヌを発生させる。まずその中の１つのタイミンクパ
ル７８８で、復調されりＲ，Ｇ。

Ｂの３原色信号（ＥＲ，ｋ、　ＫＢ　）８１を偽コンバ
ーター８３にてディジタル信号に変換し、１水平走査期
間（以下１Ｈと記す）の信号を第１のラインメモリー回
路８５に入力する。１Ｈの信号が全て入力されると、そ
の信号は第２のラインメモリ回路８６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８６
に入力される。

第２のラインメモリー回路８６に転送された信号は１Ｈ
間、記憶保持されるとともにを人コンバータ８７に信号
を送り、ここでもとのアナログ信号に変換し、これを増
幅して映像管の電子銃の制御電極に印加する。かかるラ
インメモリー回路８６゜８６は時間軸変換のだめに用い
られるもので、第９図によりその具体的な説明を行なう
。

有効画面領域を走査するために用いられる電子銃の本数
をｎ、各電子銃からの電子ビームが水平走査する領域を
２トリプレツトとすると、ある１Ｈ間のＲ，Ｇ、　　Ｂ
各原色信号９１の映像信号挿入時間Ｔを−に分割し、個
々の期間の映像信号の時間軸を１倍してＴとし、螢光面
上の螢光体ストライプの配列がＲ→Ｇ　−＋　Ｂとなっ
ておれば、Ｔ倍に時間延長された各原色信号は７４時間
幅のゲートパルスでゲートされてＥＲ→Ｈａ　−＋　Ｅ
ｌ　　という時１４、−０ 系列信号９２に変換されて、所定の電子銃に入力される
。

このようにして１Ｈの画像が形成される。したがって第
１図、第２図に示した従来例のように、１本の電子銃を
用いた時に得られる画像と同じ明るさの画像を得るので
あれば、本発明の個々の電子銃からのビーム量は１／ｒ
ｌでよく、非常に細いビームスポットが得られ非常に鮮
鋭な画像表示が可能となる。従来、第２図に示したよう
なインデックヌ方式によるカラー画像表示では再現画像
の色純度２色飽和度がビームスポツトの大きさから満足
されなかったが、本発明ではまずこの点を解決できる。

本発明では電子銃に加えられる時系列の色信号と、電子
ビームの螢光面走査位置とのタイミングをとる必要があ
る。すなわちＨの信号が電子銃に加えられた時の電子ビ
ームはＨの螢光体ストライプ上にある必要がある。この
ため、電子銃４１−１からの電子ビームによりインデッ
クス螢光体からの発光をＰＩＮ受光素子４８で受けてビ
ーム到達位置信号、すなわちインデックス信号を検出し
、この信号によって螢光面上の電子ビーム位置と電子銃
に加える色信号との正確なタイミングを取る。

第１０図を用いてとれを具体的に説明する。ＰＩＮ受光
素子４８からのインデックス信号１０１を帯域増幅器、
リミッタ−１０３にて波形成形されて、同図すのイに示
すような信号を得、これを次段のμ分周器１０５に送る
。信号イの周波数は、電子ビームの水平走査速度とイン
デックス螢光体のピッチで決まる。一方、テレビ同期信
号１０２をもとに、タイミングパルス発生器１０４では
、Ｍ分周器１０５のリセットパルス信号口を発生させ、
このリセットパルス信号口がＯＮＩ、た後に入ってくる
信号イの偽分周を開始し、３相のパルヌ信号ハを得る。

そしてリセットパルス信号ロア５ｆＯＦＦになると見分
周器１０５はクリアされる。しかし水平偏向幅が大きい
時には信号イにみられるように第７番目のパルプも発生
する。この時には各電子銃からの電子ビームは本来の水
平走査をはみ出し、隣接部分では重なり合うことになり
、明るい垂直方向の縞が発生する。しだがって、第７番
目のパルスがくると、このパルプによってもμ分周器１
０５をクリアする。

以上のようにして得られだ３相パルスハはシＡコンバー
ター１０６に送られ、ここで第９図中の９２に示すよう
なビームの位置に対応した時系列の色信号を得る。これ
を増幅器１００にて増幅して各電子銃に加えることによ
って忠実に色画像を表示することができる。

ここでインデックス信号を検出してから、その信号をも
とに映像信号を処理して電子銃に加わるまでには、時間
遅延が存在する。このためこの遅延時間τを考慮して、
第５図又は第１１図のようにインデックス螢光体を水平
走査の開始側の有効画面外に設けることにより、よシ忠
実に色画像表示が可能となる。第１１図ではインデック
ス信号検出用の電子銃の位置に有効画面走査用電子銃１
１１を重ね、その位置に対応するインデックス螢光体１
１２、およびＲ，Ｇ、　　Ｂ螢光体１１３の位置を示し
ており、さらに電子銃１１１に加えられる信号波形１１
４を示］７ている。矢印は水平走査方向であり、信号波
形１１４より１時間に相当する距離だけ、インデックス
螢光体を水平走査開始側に寄せている。

なおインデソクヌ信号検出用電子銃には前述のように水
平走査時には常にビームを出射させるために、Ａ分周器
１０５のリセットパルス信号口を増幅して加えると、イ
ンデックス信号検出期間中は常にビームが出ることにな
る。また第１図口に示しだように、垂直方向の上と下で
は水平振幅が少し変わることになり、このだめ表示画像
では」二が暗く、下の方に行くにつれて明るくなる。こ
れを補正するためには第１ｏ図に示すようにテレビ同期
信号の中の垂直同期信号１ｏ２′をもとに垂直走査周期
で増幅器１ｏＯの増幅率をかえればよい。

すなわち垂直走査開始側で増幅率を大きくし、垂直走査
が進むにつれて小さくすることで全画面の明るさを均一
にすることができる。

なお、以上の説明ではインデックス螢光体ストライプ群
を水平走査の開始側の有効画面外に設けた場合について
説明したが、水平走査の終了側の有効画面外に設けても
よい。

発明の効果 以」−に説明した本発明においては有効画面を走査する
ために、水平方向に並べた１本の電子銃を用いることで
、１本の電子銃の場合に比べてｎ倍の明るさの画像が得
られる。まだ電子銃が１本の場合と同じ明るさの画像を
得ようとすると、各電子銃からの電子ビーム量は１／／
ｎで良く、非常に細いビームスボッ１−が得られる。

捷だ水平方向の有効画面外に設けた電子銃およびインデ
ックス螢光体により、有効画面内の画像の質を損うこと
なく電子ビームの螢光面上の位置を常に検出することで
忠実な色画像を表示することができる。さらに第１図、
第２図に示した従来例での偏向歪も小さくなり、たとえ
この歪があったとしてもインデックス信号処理によって
実質上無いものと等価な画像とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の扁平受像管の一例を示す図で、囚は正面
図、（５）は側面断面図、（６）は偏向状態説明図であ
る３、第２図は従来のカラー扁平受像管の一例を示す側
面断面図、第３図は第２図に示しだカラー扁平受像管の
螢光面部分の拡大断面図、第４図り、　　ｂは本発明に
よるカラー映像管の実施例を示す正面図およびそのＸ−
Ｘ線断面図、第５図は第４図に示したカラー映像管の螢
光面部分の拡大断面図、第６図は本発明によるカラー映
像管における電子銃の基本構成を示す断面図、第７図囚
〜口は各々本発明によるカラー映像管に使用される電子
銃の実施例を示す斜視図および断面図、第８図は本発明
によるカラー映像管の映像信号処理系統を示すブロック
図、第９図は第８図の回路系の動作を説明するだめの信
号波形図、第１０図囚。 （５）は本発明によるカラー映像管のインデックヌ信号
処理系統を示すブロック図およびその動作説明のだめの
信号波形図、第１１図は本発明によるカラー映像管の電
子銃に対するインデックヌ螢光体および色ストライプ螢
光体の相対位置関係を示す図である。 ４１・・・・・電子銃、４２・・・・・・水平偏向電極
、４３・・・・・・垂直偏向電極、４４・・・・・・背
面電極、４５・・・・・・螢光面、４６・・・・・メタ
ルバック電極、４７・・・・・・インデソクヌ螢光体ス
トライプ、４８・・・・・・ＰＩＮ受光素子、５１・・
・・・・電子銃、６３・・・・・メタルバック電極、５
４・・・・・・色帯光体ヌトライブ、５５・・・・・・
ブラックヌトライプ、５６・・・・・インデックヌ螢光
体ストライプ、６１．７１・・・・・・カソード、６２
．７２・・・・・・Ｇ１電極、６３．７３・・・・・・
Ｇ２電極、６４．７４・・・・・・Ｇ５電極、６５．７
５・・・・・・Ｇ４電極、６６、７６・・・・・・Ｇ５
電極、６７・・・・・水平偏向電極、　６８・・・・・
、、、　、、、　Ａ 垂直偏向電極、６９・・・・・・絶縁体、８３　　　／
Ｄコンバータ、８４・・・・・タイミングパルレフ発生
器、８５．８６・・・・・・ラインメセリー回路、８７
・・・・・”／Ａコンバータ、１ｏｏ・・・・・・増幅
器、１ｏ３・・・・・・帯域増１１１Ｍ・リミッタ−１
１０４・・・・・タイミングパルス発生器、１０５・・
・・・・晃分周器、１０６・・・・・・”／Ａコンバー
タ、１１１・・・・・・電子銃、１１２・・・・・・イ
ンデックヌ螢光体ヌトライブ、１１３・・・・・・色帯
光体ヌトライプ。 ＠１図 １／！１）　　　　　　　　印〕 第２図 ？９ 第３図 第４図 （ｃＬ）（ｂ） 第６図 ・６３６４６’？ｂ勉　６６５７　６８＠７図 第７図 叱　　　　　　　　物　　　　　　　　　トｃｏ　　　
　　　　　　　　（Ｘｓ　　　　　　　　　　　　　　
　ＣＸｖｃＤ　　　　　　　　　　へコ 第９図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）各色一定順序で互いに１２０°の位置位相に繰返
   し配列された赤、緑、青の３原色螢光体ストライアの多
   数組の背後にメタルバック層を設け、きらに有効画像表
   示面の水平方向有効画面外に、３原色螢光体ストライフ
   ゛の配列に対して所定の相対位置にインデックス螢光体
   ストライフ”群を配してなる螢光面を有し、かかる螢光
   面の垂直走査面に沿った方向に複数の電子銃を水平走査
   方向と同一方向に一列に並べると共に、各電子銃には独
   立した水平偏向電極および共通した一対の垂直偏向板が
   配され前言己螢光面に対向して背面電極が設けらｎたこ
   とを特徴とするカラー映像管。 （２）複数の電子銃の中の１本はインデックス螢光体ス
   トライフのみに対応して配さｎだ特許請求の範囲第１項
   記載のカラー映像管。 （３）　　インデックス螢光体ストライフは各電子銃か
   らの電子ビームが走査する所定の水平偏向領域内の３原
   色螢光体ヌトライブ本数と同数捷たはそれよりも多く、
   かつ３原色螢光体ストライフ。 の隣接ピッチと同一ビソチで設けらｎた特許請求の範囲
   第１項記載のカラー映像管。 （４）　　インデックス螢光体ストライブ群を、所定の
   位置より水平走査開始側しこすらして設けた特許請求の
   範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載のカラー映像管
   。 （６）　　インデックス螢光体ストライフに対応して配
   烙ｎた電子銃は常に電子ビームを放出するよう駆動さｎ
   る特許請求の範囲第１項寸たは第２項のいずｎかに記載
   のカラー映像管。 （６）垂直同期信号ケもとに電子銃に加える映像信号の
   振幅を変化させる特許請求の範囲第１項記載のカラー映
   像管。