JPS61118951A - 平板形陰極線管 - 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 本発明はカラーテレビジラン受像機、計算機の端末ディ
スプレイ等に用いられる平板形陰極線管に関するもので
ある。

従来例の構成とその問題点 本出願人による先行技術である平板形陰極線管として第
１図に示す構造のものがある。実際は真空外囲器（ガラ
ス容器）によって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
省略しである。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）および垂直方向（Ｖ）を図示している。

まずタングステン線の表面に酸化物が形成された垂直方
向に長い線状カノード１０が水平方向にド１０の本数な
らびに配置される間隔は任０す、例えば表示画面サイズ
が１０吋であるとすると、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１６
０ｍｍ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１
０と近接して絶縁支持体１１上に垂直方向に等ピンチで
、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、通
常のテレビジジ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。次に線状カソード１ｏ
とフェースプレート９との間には線状カソード１ｏ側よ
り、順次線状カソード１０に対応した部分に開孔を有し
た面状電極を隣接するカソード間で互いに分割し、個々
の分割電極に映像信号を印加してビーム変調を行なう第
１グリツド電極（以下Ｇ１と称す）１３゜Ｇ１電極１３
と同様の開孔を有し、水平方向に電気的に分割されてい
ない第２グリツド電極（以下Ｇ２と称す）１４．第３グ
リツド電極（以下Ｇ３と称す）１５を配置する。次に０
２電極１４．Ｇ３電極１５の開孔と同じかあるいは水平
方向に広い開孔を有する第４グリツド電極（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
るいは蒸着により形成された水平フォーカス電極１７お
よび水平偏向電極１８を、各電子ビーム直進軸に対称で
かつ水平方向に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の内面に蛍光体７とメタルバッ
ク電極８から成る発光層が形成される。蛍光体はカラー
表示の際には水平方向に順次、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）のストライブもしくはドツトとして形成される。

次に上記カラー陰極線管の水平偏向動作について第２図
を用いて説明する。線状カソード１ｏに電流を流すこと
によってこれを加熱し、Ｇ１電極　　　　　１１３、垂
直走査電極１２にはカソード１０の電位とほぼ同じ電圧
を印加する。この時Ｇ１．Ｇ２電極（１３，１４）に向
ってカソード１０からビームが進行し、各電極開孔をビ
ームが通過するようにカソード１ｏの電位よりも高い電
圧（１００〜３ｏｏｎ）を０２電極１４に印加する。こ
こでビームが（ｒｌ、Ｇ２電極の各開孔を通過する量を
制御するには、Ｇ１電極１３の電圧をかえることによっ
て行なう。Ｇ２電極１４の開孔を通過したビームはＧ３
電極１５→Ｇ４電極１６→水平フオーカス電極１７と進
むが、これらの電極には蛍光面で電子ビームが小さいス
ポットとなるように所定オーカスはＧ４電極１６の開孔
の出口で形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フォーカス電極１７と水平偏向電
極１８の間で形成される静電レンズで行なわれる。水平
フォーカス電極１７を通過したビームは水平偏向電極１
８に母線１８２Ｌ、１８ｂを通じて水平走査周期の鋸歯
状波あるいは階段波の偏向電圧によって水平方向に所定
の幅で偏向され、蛍光体７を刺激して発光像を得る。カ
ラー画像を得るには、前記したように各電子ビームが蛍
光体７を水平走査する時、電子ビームが入射している色
蛍光体と対応した色の変調信号が０１電極１３に印加さ
れる。

次に垂直走査について第３図を用いて説明する。

前記したように、線状カソード１ｏをとり囲む空間の電
位を、線状カソード１ｏ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
離が小さければカソードからのビームのＯＮ　、ＯＦＦ
を制御する電圧は小さくてよい。垂直走査電極１２には
、インターレース方式を採用している場合、最初の１フ
イ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（以下１Ｈと記す。）のみビームが発生する（
以下ＯＮと記す。）信号が、次の１Ｈ間には１２Ｃにビ
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間のみビームがＯＮになる信号が印加され、
画面下部の１２Ｘが終了すると最初の１フイールドの垂
直走査が完了する。次の第２フイールド目は、１２Ｂよ
り同様に１Ｈ間のみビームが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。

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
表示のだめの０１変調電極に印加するまでの信号処理系
統について、一般によく用いられる方法を第４図、第５
図を用いて説明する。

テレヒ同期信号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ピン
グパルスを発生させる。マスその中の１つのタイばング
パルスで、復調された映像４１をＡ／Ｄコンバーター４
３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４６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の信号がまた第１のラインメモ
リー４５に入力される。第２のラインメモＩＪ−４６に
転送された信号は、１Ｈ間記憶保持されるとともに、Ｄ
／Ａコンバーター（あるいはパルス幅変換器）４了に信
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。かかるラインメモリー
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５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ビームの数（
すなわちカソード本数）をｍ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Ｔ０ｎに分割し、分
割された個々の期間の映像信号の時間軸をｍ倍してＴ時
間に延長して、それぞれの対応する変調電極に印加する
。このようにして１Ｈ全体にわたっ７ての画像が表示さ
れ、これを垂直走査との共働で、全体の画像が形成され
ることになる。

以上の方式の平板形陰極線管で、より明るい画像を得よ
うとすると、（１）より多くのビーム電流を流す、（２
）水平方向のビーム発生源の数を増す、（３）蛍光面に
入射するビームの速度を上げるといった方法が考えられ
るが、（１）はビーム電流の増加に伴ないビームスポッ
トが大きくなり、解像度が低下する。、、（２）はカソ
ード本数が多くなり、このため電力消費が増加する。（
３）は所定の水平偏向領域をビーム偏向するには、より
高い偏向電圧が必要となり、（２）と同様に電力消費が
増加する。

発明の目的 本発明は各水平ブロック内に垂直方向に少なくとも２ケ
のビームを発生させ、それぞれのビームを対応する水平
走査線の映像信号で変調することにより、垂直解像度を
劣化させることなく、画面の明るさを増加させることを
目的とするものである。

発明の構成 本発明は電子ビーム発生源からの電子ビームを垂直方向
に切換える垂直走査電極と、この垂直走査電極に対応し
て垂直方向に分割され、かつ１本おきに共通母線で結線
した変調電極とを備え、各水平走査位置に対応する映像
信号で変調された垂直方向に２個のビームを発生させて
これを同時に水平偏向するようにした平板形陰極線管で
ある。

実施例の説明 以下本発明の実施例について図面とともに詳細に説明す
る。

第６図人は本発明による平板形陰極線管の垂直方向断面
図、同図ＢはＧ１電極からカソード側をみた平面図であ
る。基本的な電極構成および動作は前記従来例と同じで
あり第１図、第２図と同じ電極には同一番号を付す。垂
直走査電極１２の前面に所定の距離をおいて線状カソー
ド１０が配置され、さらに線状カソード１０と離間して
Ｇ１変調電極１３が配置される。このＧ１電極１３は第
６図Ｂのように、各水平ブロック内で櫛歯１３＆。

１３ｂが噛み合った構造をしている。次に０２電極１４
〜Ｇ４電極１６を第１図と同様に配置し、Ｇ４電極１６
と水平フォーカス電極１７０間に垂直偏向電極６０を設
ける。垂直偏向電極６０は第６図人のように、２板の電
極板（６０ａ　、６０ｂ）をそれぞれビーム直進方向に
離しておき、それぞれに異なる電圧を印加してビーム偏
向してもよく。

また一般的な平行平板型の偏向電極構成としてもよい。

次に第１図と同様に水平フォーカス電極１７゜水平偏向
電極１８そして蛍光面７が配置される。

第６図に示した本発明の実施例において、垂直走査電極
１２の数は、１フイールド内の有効水平走査線の１／　
２　ｍ　（ｍ　〉１なる整数）すなわちＮＴＳＣ方式で
あればｍ＝１とすると第１図の従来例の半分の２４０本
であり、これに対応してＧ１電極１３は分割され、１ケ
おきにつながった櫛歯状電極構造をしている。

以下本発明の陰極線管の動作について説明するが変調、
フォーカス、水平偏向については前記第１図の従来例と
基本的に同じであるので説明は省略する。

第７図を用いてまず本発明のＴ”／画像表示についての
基本動作をｍ＝１の場合について説明する。

またここでは１水平ブロツクを代表例として説明する。

今、偶数フィールドにおいて、垂直走査電極１２のｎ番
目が１Ｈ間ＯＮになった時、この垂直走査電極に対応す
るＧ１電極１３ｂにｎ番目の１Ｈ間の信号（第７図（Ａ
）１３−ｂ　、　ｎ　）を印加し、これによって変調さ
れた電子ビームは水平偏向電極１８によって偏向され、
蛍光面上７を走査し、１Ｈ間の画像を表示する。次に１
Ｈ時間経過後の次の１Ｈについては、ｎ番目の垂直走査
電極１２は引き続きＯＮにし、この電極１２に対応する
Ｇ１電極１３ｂにも前の１Ｈ間の信号と同じ信号を印加
する。この時、同時に（ｎ＋１）番目の垂直走査電極１
２をＯＮにし、この電極に対応するＧ１電極１３１Ｌに
（ｎ＋１）番目の１Ｈ，間の信号（第７図〔ム）１３−
＆　、　ｎ−Ｈ）を印加し、それぞれの信号で変調され
た２本のビームは同時に水平偏向されて、蛍光面上を走
査する。この時、第６図に示した垂直偏向電極６ｏに印
加されているそれぞれの電圧は１フイールドにわたって
所定の一定電圧がかけられている。

以上の結果、ｎ番目の垂直走査電極１２に対応した部分
からのビームは同一信号で変調されて蛍光面の同一走査
線上を２回、水平走査することになる。

同様に次の１Ｈ間は、　（ｎ＋１　）番目の垂直走査電
極１２は引き続きＯＮ、ｎ番目の垂直走査電極１２がＯ
ＦＦになり、（ｎ−１−２）番目がＯＮとなる。この時
、（ｎ＋１）番目の垂直走査電極１２に対応するＧ１電
極１３＆には角度（ｎ＋１）番目の１Ｈ間の信号が印加
され、（ｎ＋２）番目の垂直走査電極１３ｂには（ｎ＋
２）番目の１Ｈ間の信号が印加され、それぞれの信号で
変調された２本のビームは同時に水平偏向されて蛍光面
子を走査する。この結果、（ｎ＋１）番目の垂直走査電
極１２に対応した部分からのビームは、同一信号で変調
されて蛍光面の同一走査線上を２回水平走査することに
なる。

以上の動作を順次繰υ返して１フイールドの画像を表示
する。次に奇数フィールドに入った時には、以上の動作
をくり返すと同時に垂直偏向電極６０に印加している電
圧を変化させ、偶数フィールドのビーム走査線の間に奇
数フィールドの各走査線が入るように所定の電圧を１フ
イ一ルド間印加する。

以上のようにすることによって１フレームのテレビ全画
像を表示することなり、各水平画像は２回の水平ビーム
走査によって表示され、画像の明るさを約２倍向上させ
ることになる。

なお前記実施例では、Ｇ１電極１３を櫛歯状に形成しだ
が、第８図のよって垂直走査電極１２とＧ１電極１３と
の位置を交換し、Ｇ１電極１３゜カソード１０に対応す
る位置に開孔を有する垂直走査電極１２をＧ１電極１３
のあった位置に配置してもよいことはいうまでもない。

以上の動作を行なうための信号処理回路系統を第９図に
示す。この信号処理についても前記第４図で説明したの
と基本的に同じである。テレビ同期信号９１をもとに、
タイばングパルス発生器９３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
中の１つのタイミングパルスで、復調された映像信号９
０を人／Ｄコンバーター９２にてディジタル信号に変換
し、１Ｈ間の信号は第１のラインメモリー９４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ＩＪ　−９６ａ　、あるいは第３のライン
メモリー９６ｂに同時に転送される。ラインメモリー９
６＆、９６ｂの切換えはスイッチ９５によって１Ｈ毎に
行なわれる。第２ラインメモリー９６ａあるいは第３の
ラインメモリー９６ｂに転送し終えると、次の１Ｈの信
号がまた第１のラインメモリー９４に入力される。第２
あるいは第３のラインメモリー５ｅｓａ　、９ｅｂに転
送された信号は、２Ｈ間記憶保持されるとともに、Ｄ／
Ａコンバーター（あるいはパルス幅変換器）９７ａ。

９７ｂ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、これを増幅器９８
Ｌ　、９８ｂにて増幅して陰極線管の変調電極に印加さ
れる。一方、タイピングパルス発生器９３からは、垂直
走査電極１２の各電極に印加するパルス、および垂直偏
向電極６０へ印加する偏向信号も発生され、それぞれを
増幅して対応する電極に印加される。・ 次にｍ＝２の場合についての動作方法について第１ｏ図
を用いて説明する。垂直走査の開始から説明すると、垂
直走査電極１０２の１番目が１Ｈ間ＯＮになった時、こ
の垂直走査電極に対応するＧ１電極１０３ｂに水平走査
線の１番目の信号（第１０図〔ム）１ｏｓ−ｂ■）を印
加し、これによって変調された電子ビームは、水平偏向
電極１８によって偏向され、蛍光面上を走査し、１Ｈ間
の画像を表示する。この時、垂直偏向電極には所定の電
圧を１Ｈ間印加しておく。次の２Ｈ目の画像を表示する
時には画面の垂直方向に所定の位置にビームがくるよう
垂直偏向電極に１Ｈ目と異なる電圧を印加し、垂直走査
電極１０２の１番目を引き続きＯＮにする。この時変調
電極１０３ｂには２Ｈ目の信号（同図〔人）１０３−ｂ
■）を印加すると、第２水平走査線の画像を表示するこ
とになる。

次に３Ｈ目を考える。この時は垂直走査線１０２の２番
目をＯＮにし、これに対応する変調電極１０３＆に３Ｈ
目の信号（同図〔ム：Ｎｏａ−ａ■〕を印加する。同時
に垂直走査電極１０２の１番目をさらにＯＮにし、これ
に対応する変調電極１０３ｂに１Ｈ目の信号（同図〔ム
）１０３−ｂ■）を印加し、黙）つ垂直偏向電極には１
Ｈ目と同じ電圧を印加する。このようにすれば２本のビ
ームがそれぞれ変調されて同時に蛍光面上を走査するが
、変調電極１０３ａに対応するビームは１Ｈ目と同じ信
号で変調され、かつ蛍光面上の同一場所を走査すること
になり、前述の動作結果とあわせ、２回、同一場所を水
平走査したことになる。

次に４Ｈ目を考える。この時は垂直走査電極１０２の１
番目、２番目共にＯＮにし、垂直偏向電極には２Ｈ目と
同じ電圧を印加する。垂直走査電極１０２の１番目に対
応する変調電極１０３ｂに２Ｈ目の信号（同図（Ａ）１
０３−ｂ■）を、垂直走査電極１０２０２番目に対応す
る変調電極１０３ａには４Ｈ目の信号を印加すると、そ
れぞれの信号で変調された２本のビームは同時に水平走
査し、垂直走査電極１０２の１番目に対応したビームは
、２Ｈ目と同じ蛍光面位置を走査することになり、前記
動作とあわせ、２回、同一場所を水平走査したことにな
る。

次に６Ｈ目に移ると垂直走査電極１０２の１番目をＯＦ
Ｆ、２番目は引き続きＯＮ、３番目をＯＮにし、垂直偏
向電極には１Ｈ目、３Ｈ目と同じ電圧を印加する。そし
て垂直走査電極１０２の２番目に対応する変調電極１０
３８Ｌに３Ｈ目の信号（同図〔ム）１０３−２Ｌ■）を
、垂直走査電極１０２の３番目に対応する変調電極１０
３ｂには５Ｈ目の信号（同図〔ム）１０３−ｂ■）を印
加する。以下、以上の動作を順次繰返すことにより最初
の１フイールドの画像表示が完了する。

次に第２フイールドに入ると、垂直走査電極１０２、お
よび変調電極１０３に印加する信号は第１フイールド目
の基本動作を繰返し、垂直走査電極に印加する電圧は第
１フイールド目の各水平走査位置の間に各水平走査位置
がくるように印加する。

以上の結果、各水平走査を２回くり返して１フレームの
画像の表示が完了することになる。

なお本発明の実施例では線状カソードをはさんで垂直走
査電極、変調電極を配置した構造について述べたが、こ
の構成に限るものでなく、また線状カソードのかわりに
面状カノード１点カンードを用いてもよいことはいうま
でもない。

発明の効果 以上のように本発明は各水平走査位置に対応する映像信
号で変調された垂直方向に２ケのビームを発生させ、こ
れを同時に水平偏向し、各水平走査線上を２回ビーム走
査することにより、解像度の劣化なく画面の明るさを従
来に比べ約２倍にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の平板形陰極線管め電極構成の斜査動作説
明図、第４図は上記陰極線管を駆動する一般的な信号処
理系統図、第６図はその動作説明のだめの波形図、第６
図は本発明の平板形陰極線管の一実施例であり、同図〔
ム〕は垂直断面図、同図ＣＢ）はその一部平面図を示す
。第７図〔人）、ＣＢ）例における電極構成の断面側面
図および正面図、第９図は本発明による平板形陰極線管
の信号処理系統ブロック図、第１０図〔人）、ＣＢ）は
本発明の他の実施例の動作説明のための波形図および電
極の部分拡大図である。 １０　、１００・−・−線状カソード、１２，１０２・
・・・・・垂直走査電極、１３　、１０３・・・・・・
Ｇ１電極、１４・・・・・・Ｇ２電極、１５・・・・・
・Ｇ３電極、１６・・・・・・Ｇ４電極、１７・・・・
・・水平フォーカス電極、１８・・・・・・水平偏向電
極、７・・・・・・蛍光面、６０・・・・・・垂直偏向
電極、４３．９２・・・・・・ム／Ｄコンバーター、４
４゜９３・・・・・・タイミングパルス発生器、４５　
、９４　。 ９６・・・・・・ラインメモリー、９５・・・・・・ス
イッチ、４６゜９７１０．・・・Ｄ／人コンバーター、
４７，９８・・・・・・増幅器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第３図 １２Ｂ　−＋　＋＋−−−−−−−−−−−−ｊ　　Ｌ
−−一−−−−−−−−−−−−−−ｆ２ｏ　−−−−
−−−−−−−一−−−−−！　　Ｌ−一−−−−−−
−−−−−−−−２Ｘ ｔ２イー−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−Ｊ　　Ｌ　−−Ｌ−（ト） 第６図 （Ａ） 〔８〕ｊ 第９図 第１０図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空外囲器内に、少なくとも電子ビーム発生源垂
   直方向の電子ビームの切換を行なうための垂直走査電極
   、前記垂直走査電極に対応して垂直方向に分割され、か
   つ１本おきに共通母線で結線した少なくとも１組以上の
   変調電極、電子ビームを所定の蛍光面領域で走査するた
   めの垂直および水平の偏向手段、および蛍光面からなる
   平板形陰極線管。
2. （２）少なくとも有効表示画面領域内の水平走査線数の
   １／２ｍ（ｍ≧１なる整数）の垂直走査電極数を有する
   特許請求の範囲第１項記載の平板形陰極線管。
3. （３）垂直走査電極には２ｍ・Ｈ（１Ｈは１水平走査時
   間）間、ビームを取出すための電圧をｍ・Ｈごとに順次
   切換えて行くとともに、これと同期して、櫛歯状に２分
   割された変調電極のそれぞれにｍ・Ｈごとに切換えて各
   水平走査期間の映像信号を順次印加し、さらに映像信号
   をｍ・Ｈ間遅延して同一変調電極に印加する特許請求の
   範囲第１項記載の平板形陰極線管。