JPS62219884A - 平板型陰極線管の駆動方法 - Google Patents

平板型陰極線管の駆動方法

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JPS62219884A
JPS62219884A JP61062309A JP6230986A JPS62219884A JP S62219884 A JPS62219884 A JP S62219884A JP 61062309 A JP61062309 A JP 61062309A JP 6230986 A JP6230986 A JP 6230986A JP S62219884 A JPS62219884 A JP S62219884A
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ray tube
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浜田 潔
Kaoru Tomii
冨井 薫
Junpei Hashiguchi
淳平 橋口
Kinzo Nonomura
欽造 野々村
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    • HELECTRICITY
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  • Signal Processing (AREA)
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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陰極線管の駆動方法に関
するものである。
従来の技術 先行技術である平板形陰極線管として第5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ている。
また画像・文字等を表示する画面の水平および垂直方向
を明確にするため、フェースプレート部に水平方向(H
)、垂直方向(V’)を図示している。
10はタングステン線の表面に酸化物陰極材料が塗布さ
れたV方向に長い線状カソードであり、水平方向に等間
隔で独立して複数本配置されている。線状カソード10
をはさんでフェースプレート部28と反対側には、線状
カソード1o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、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方式であれば約4
80本)の%の独立した電極として形成する。次に線状
カソード10とフェースプレート部28との間には線状
カソード1Q側より順次、線状カソードIQ、垂直走査
電極12に対応した部分に開孔を有した面状電極を、隣
接する線状カソード10間で互いに分割し、個々の該電
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)13、G1電極13と同様の開孔を
有し、水平方向に分割されていない第2グリツド電極(
以下G2 )1a、第3グリツド(以下G3)15を配
置する。G2電極14は線状カソード1゜からの電子ビ
ーム発生用であり、G3電極16は後段の電極による電
界とビーム発生電界とのシールド用である。次に第4グ
リツド電極(以下G4)16が配置され、その開孔は垂
直方向に比べ水平方向に大きい。第6図ムに第5図の水
平方向断面を、同図Bには垂直方向断面を示す。G4電
極16の後段にはG4電極16の開孔と同様、垂直方向
に比べて水平方向には十分広い開孔を有する2枚の電極
17.18を配置し、第6図Bに示すように該2枚の電
極の開孔中心軸を垂直方向にずらすことによって垂直偏
向電極を形成する。垂直偏向電極17.18の後段には
、線状カソード1oの各間に垂直方向に長い電極がフェ
ースプレート部28側に向けて複数段設けられる。第5
図には一例として3段の場合を示し、それぞれの電極を
第1水平偏向電極(以下DH−1)19、第2水平偏向
電極(以下DH−2)20、第3水平偏向電極(以下D
H−3)21とし、各水平偏向電極19〜21は水平方
向に1本おきに共通母線22,23.24に接続されて
いる。DH−3電極21にはフェースプレート部28の
メタルバック電極26に印加される直流電圧と同じ電圧
が印加され、DH−1電極19、DH−2電極20には
ビームの水平集束作用のための電圧が印加される。フェ
ースプレート部28の内面には螢光面2了とメタルバッ
ク電極26からなる発光層が形成されている。螢光面は
カラー表示の際には水平方向に順次界R1緑G、青Bの
螢光体ストライプが黒色ガートバンドを介して形成され
ている。
次に上記カラー陰極線管の動作について説明する。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にはカソード1oの電
位とはソ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1o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(例えば1oO〜5ooV )を
G2電極14に印加する。ここでビームがG1 、 G
2電極の各開孔を通過する量を制御するには01電極1
3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16→G4電極16→
垂直偏向電極17.18→水平偏向電極19,20.2
1へと進むが、これらの電極には螢光面26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、G3電極1
5゜G4電極16.垂直偏向電極17.18の間で形成
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DH−1、DH−2,DH−3のそれぞれの間で
形成される静電レンズで行なわれる。
上記2つの静電レンズはそれぞれ垂直方向および水平方
向のみに形成され、したがってビームの垂直および水平
方向のスポットの大きさを個々に調整することができる
またDH−1(19)、DH−2(20)、DH−3(
21)の接続されている母線22,23.24には同じ
電圧の水平走査周期の鋸歯状波、三角波、あるいは階段
波の偏向電圧が印加され、電子ビームを水平方向に所定
の幅で偏向し、螢光面26を電子ビーム走査することに
よって発光像を得る。
次に垂直走査について第7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1oからの電子の発生は制御され
る。この時、線状カソード1o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発生(以下O
N)、遮断(OFF  )を制御する電圧は小さくてよ
い。インターレース方式を採用している現行のテレビジ
ョン方式の場合、最初の1フイールド目において垂直偏
向電極18.19には所定の偏向電圧を1フイ一ルド間
印加し、垂直走査電極12の12人には1水平走査期間
(以下1H)のみビーム変調電極が印加され、その他の
垂直走査電極(12B〜12z)にはビーム変調電極が
印加される。
1H経過後、垂直走査電極の12Bにのみ1H間ビーム
ON電圧が、以下順次、垂直走査電極に1H間のみビー
ムがONになる電圧が印加されて画面下部の12Z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フイールド目は垂直偏向電極17.18に印加す
る偏向電圧の極性を反転し、これを1フイ一ルド間印加
する。そして垂直走査電極12に印加する信号電圧は第
1フイールド目と同様に行なう。この時、第1フイール
ド目の垂直走査によるビームの水平走査線位置の間に第
2フイールド目の水平走査線がくるように垂直偏向電極
17.18に印加する偏向電圧の振幅が調整される。以
上のように、垂直走査電極12には第1.第2フイール
ドとも同じ垂直走査用信号電圧が印加され、垂直偏向電
極17.18に印加する偏向電圧を第1フイールド目と
第2フィールド目で変えることにより、1フレームのi
直走査が完了する。
次に上記平板形陰極線管のように、水平方向に複数のビ
ーム発生源を有する陰極線管のビーム変調電極に映像信
号が印加されるまでの信号処理系統について、一般によ
く知られている方法を第8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4
4で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R、G、Bの3原色信号(’!’R+ 
ICG、 ICB) 41 ヲA/D ニア 7バータ
ー43にてディジタル信号に変換し、1Hの信号を第1
のラインメモリー回路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のラインメモリー回
路46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+回路46に入力され・る。第2のライン
メモリー回路46に転送された信号は1H間、記憶保持
されるとともに、D/ムコンバーター(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
幅して陰極線管の変調電極(G1)に印加する。かかる
ラインメモリー回路は時間軸変換のために用いられるも
のである。
発明が解決しようとする問題点 前記従来例は、ビームの変調をグリッド電極により行な
っている。すなわちG1電極13をカソード1oに対応
して水平方向に複数に分割し、個々の01電極13に映
像信号を印加することによりビーム変調を行なっている
が、G1電極13の他電極に対する位置が複数に分割さ
れた個々で、ばらつき、ビームに不均一を生ずるという
問題があった。
またG1電極13は水平方向に分割されているが面状の
電極であり、垂直走査電極12、G2電極14との対向
面積が大きく、かつその間隔が小さいため、その静電容
量(すなわち変調回路の負荷静電容量)が大きいという
問題点があった。
そこで、本発明は上記問題点を解決する方法として°、
ビームの変調をカソードで行なうための、平板形陰極線
管の駆動方法を提供するものである。
問題点を解決するための手段 本発明は、スクリーン(発光層)へのビーム照射停止期
間、カソードに加熱電流を流し、ビーム照射期間、カソ
ードの加熱電流を停止し、その電圧を映像信号で変調す
るものである。
作用 本発明の上記方法によれば、カソードはスクリーンへの
ビーム照射停止期間に加熱される。ビーム照射期間、カ
ソードの加熱電流を停止することによりカソード内に加
熱電流による電位勾配が生じずカソード一端から他端に
わたり均一なビームが得られる状態となり、かつその電
圧を映像信号で変調することにより、スクリーンへ照射
されるビームも映像信号で変調される。
この結果G1電極でビームを変調を行なう必要はなく、
G1電極を一枚の面状電極とすることができ、G1電極
を分割することを原因とするビームの不均一は解消され
る。またカソードはh’oμmの細い線状であるため他
電極との間の静電容量は小さい、すなわち変調回路の負
荷静電容量は小さくなる。
実施例 本発明の第1の実施例について説明する。なお、カソー
ド部以外の駆動方法および電極構成は従来例と同様であ
り、したがってカソード部の駆動方法のみについて説明
する。第1図は平板形陰極線管のカソード部の回路系統
図である。1o a、1ob。
100、・・・・・・はカソードであり、タングステン
線の表面に酸化物陰極材料が塗布された垂直方向に長い
線状で、水平方向に等間隔に複数本配置されている。
101 &、101 b、101 Q、 ・旧・−,1
02a。
102b、102(j、−−−・・、、103&、10
3b。
1030、−−・・−はスイッチ、104&、104b
104C,・・・・・・はビデオアンプであり、カソー
ド1oa、 1ob、 1oc、・・・・・・の電圧を
映像信号で変調するためのものである。105は電源で
あり、カソード10&、10b、100.−・・−に加
熱電流を流すためのものである。106は電源であり、
ビームがカットオフする電圧にカソードをバイアスする
ためのものである。
スクリーン(発光層)へのビーム照射停止期間(ここで
は水平ブランキング期間とした)スイッチ103a11
03b、103C,−−−−−−をOFFしビデオアン
プ104&、104b、1040.−・・・・・をカソ
ード10a、10b、100.・・・・・・より切り放
し、スイッチ101 &、101 b、101Q。
・・・・・・オヨびス(ッチ102&、102b、10
20゜、・・・・・をONし、電源106により、カソ
ード101L。
10b、 10c、・・・・・・に電流を流すことによ
り加熱する。なおこの時カソードよりビームが発生しな
い様に電源106によりバイアスする。次にスクリーン
へのビーム照射期間(IH期間内の水平ブランキング以
外の期間)スイッチ101 & 、101b。
101C1・山・・および1021L、102b、10
2C。
・・・・・・をOFF L、電源106および電源10
6をカソード101L、10b、10C,−・−より切
り放なし、スイ、チ103&、103b、1030 。
・・印・をONシヒデオアンプ104a 、 104b
、1040 。
・・・・・・より出力される映像信号をカソード10a
10b、1oC9・・・・・・に印加することにより、
カソード10&、10b、100.・・・・・・よりス
クリーンに向って照射されるビームを映像信号で変調す
る。以上の動作を周期的(IH周期)でくり返すことに
より、画像表示を行なう。この様な駆動方法を行なうこ
とにより、カソードでビームの変調を行なうことができ
る。したがって01電極を水平方向に分割する必要はな
く、一枚の面状電極とすることができ、G1電極を分割
することにょり発生するビームの不均一を解消すること
ができるofだビデオアンプ1042L、104b、1
040゜・・・・・・の負荷静電容量はカソード10a
、10b。
IQC,・・・・・・が空間に架張された直径数10μ
mの線状であるため、極めて小さい値となる。
本発明の第2の実施例について説明する。
第2図は、平板形陰極線管のカソード駆動部の回路系統
図である。1oe、10b、10c、−・・・はカソー
ドである。各カソードIQiL、IQb。
100、・・・・・・のイ端は、コンデンサ200a、
2oOb。
2000、・・・・・・を介してビデオアンプ201&
2C)l b 、 2010.・・・・・・を介してG
NDラインに接続される。また口端はダイオード203
&。
203b、2030.・・・・・・を介してカソード加
熱回路204に接続される。第3図は第2図申告部の信
号の関係を示すものである。206はビデオアンプ20
1 &、201 b 、20I Q 、、、、、、−よ
り出力されるカソード変調信号であり、映像信号成分2
06&に水平ブランキングパルス205k)を重畳した
ものである。206はカソード加熱回路204より出力
されるカソード加熱信号で水平ブランキング期間のある
所定の期間(a期間)電圧値がv2o6+!L〔す、そ
の他の期間(b期間)の電圧値がv2o6b〔マ〕(カ
ソード変調信号205の振幅よりVzo6bの絶対値が
大きい)のパルス状の信号である。2o7はカソードI
 Qa、10b 、100゜・・・・・・のイ端の信号
波形、208は口端の信号波形である。なおビームのカ
ットオフ電圧は図中のvcのレベルとなるよう各電極電
圧を設定する。
a期間、カソード加熱信号206は正電圧(Vzo6a
)(v)となり、ダイオード203a、203b、20
3C。
・・・・・・およびダイオード202a、202b、2
02c。
・・・・・・はON状態となり、カソード101L、1
0b。
1oC1・・・・・・に口端よりイ端に向って電流が流
れ加熱される。その時の口端の信号波形20B  はv
2o6&−vD(タイオートノON電圧)〔す、イ端の
信号波形20了はVn(v)となり、ビームのカットオ
フ電圧Vc(v)より正電位であり、カソード1o&。
10b、100.・・・・・・よりビームは照射されな
い。
またa期間においては、ダイオード202 & 、 2
02b 。
2020、・・・・・・がONであるのでカソード10
4゜IQb、100.・・・・・・のイ端のがvD〔マ
〕に固定され、イ端にコンデンサ200+&、200b
、200C。
・・・・・・を介し印加されるカソード変調信号205
のa期間に相当する部分(すなわち水平ブランキングパ
ルス20Sb部)の電圧はvI)〔りに固定される。次
にb期間カソード加熱信号206が負電圧(V206b
 )(v)となるため、ダイオ−)”2oaa。
203b、203C,・・・・・・およびダイオード2
02IL1202b 、202 Q、 ・−・−・・は
OFFとなり、カソード10a、10b、1oc、・・
・・・・は電気的にカソード加熱回路204およびGN
Dラインから切9放された状態となり、カソードに加熱
電流が流れないため、カソード1o&、 1ob、 1
0c。
・・・・・・はイ端から口端にわたり同電位となり、そ
の電位は、イ端にコンデンサ200J 200b、2ω
C1・・・・・・を介して印加されるカソード変調信号
205により変調されることになるが、カソード変調信
号205はイ端においてa期間水平ブランキングパルス
205b部の電圧値がvo(v)に固定されることによ
り、クランプされた信号となり、DC成分も伝達される
。この時のビデオアンプ201&。
201 b、201 c、・・・・・・の負荷静電容量
は、カソード10&、IQb、100.・・・・・・と
他電極間の静電容量とダイオード2022L 、 20
2b、2020 。
・・・・・・オヨびタイオード2031L、203b、
203c。
・・・・・・の接合容量を加えたものとなり、その値は
小さい。本実施例の効果は、第1の実施例と同様である
。なお本実施例においてダイオード2021L。
202b、202c、・・・・・・はスイッチング素子
として動作しており、したがってダイオード以外のスイ
ッチング素子でもよい。またカソード加熱回路204、
は複数のカソード10&、10b、100゜・・・・・
・に対し1つであるが、各カソードにそれぞれカソード
加熱回路を設けてもよく、そうすることにより各カソー
ド間における映像信号のクロストークは小さくなる。
本発明の第3の実施例について説明する。
第4図は、平板形陰極線管のカソード部の回路系統図で
ある。1oはカソード(平板形陰極線管は複数のカソー
ドを有するがここでは1本のみ記載)であり、そのイ端
はダイオード300を介してGNDラインに接続される
。口端はカソード駆動回路301に接続され、カソード
駆動信号302が印加される。カソード駆動信号302
は、映像信号成分3022Lと水平ブランキング期間内
の所定の時間幅を有するせん頭値電圧Vsozb(りの
カソード加熱パルス203bを重畳した信号である。
なおビームのカットオフ電圧は、図中のvcのレベルと
なる様各電極電圧を設定する。
カソード駆動信号302のカソード加熱パルス203b
の期間、カソード1oの口端の電位は、正電位r V3
ozb(v)とな抄、ダイオード300がOWL、カソ
ード10に口端からイ端に向って電流が流れ、加熱され
る。この時カソード1oの電位が、ビームカットオフ電
圧Va(v)より正電位となるため、ビームは照射され
ない。
次に映像信号成分302&の期間は、カソード1oの口
端の電位が、負電位となり、ダイオード300はOFF
 L、イ端がGNDラインから切り放された状態となり
、カソード10には電流が流れない。したがってカソー
ド10は、イ端がら口端にわたり同電位となり、その電
位は映像信号により変調される。すなわちビームが映像
信号により変調される。この時のビデオアンプの負荷静
電容量はカソード10と他電極間の静電容量とダイオー
ド300の接合容量とを加えたものとなり小さい値であ
る。
本実施例の効果は第1の実施例および第2の実施例と同
様である。なお本実施例においてダイオード300はス
イッチング素子として動作しており、したがってダイオ
ード以外のスイッチング素子でもよい。
発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、カソードでビ
ームの変調を行なうことができ、グリッド電極でビーム
の変調を行なうことにより発生する問題点を解消するこ
とができ、実用的にきわめて有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の@1の実施例におけるカソード部の回
路系統図、第2図は本発明の第2の実施例におけるカソ
ード部の回路系統図、第3図は第2同各部の信号の関係
を示す波形図、第4図は本発明の第3の実施例における
カソード部の回路系統図、第5図は従来の平板形陰極線
管の斜視図、形陰極線管の垂直走査の説明図、第8図は
平板形陰極線管を駆動するための信号系統図である。 1Q2L110b、10C・・・・・・カソード、l0
IIL。 101 b 、 1010−−・−・・7.イッチ、1
02!L、102b 。 102 C−・−・スイッチ、1031L、103b、
1030・・―・・・スイッチ、104&、104b、
IQAC・・−・・・ビデオアンプ、105・・・・・
・電源、106・・・・・・電源、2001L、200
b、2000−・−’:17デンサ、2o11L、20
1b、2o1C・・・・・・ビデオアンプ、202 &
 、 202 b 、 202 c・・・・・・ダイオ
ード、2031L、 2o3b、2oac−・−・ダイ
オード、2o4・・・・・・カソード加熱回路、30o
・・・・・・ダイオード、301・・・・・・カソード
駆動回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 を堺 lθ5 第2図 第3図 第4図 第51!1 第6図 第7図 /Zc /2Y 2m

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくともビーム源としての線状のカソード、電
    子ビームを制御するための電極手段、および電子ビーム
    の射突により発光するスクリーンを有する平板形陰極線
    管の駆動方法において、ビーム照射停止期間にカソード
    に加熱電流を流して加熱し、ビーム照射期間、前記カソ
    ードに映像信号を印加しビームを変調することを特徴と
    する平板形陰極線管の駆動方法。
  2. (2)カソードの両端にそれぞれ設けたスイッチング素
    子により、前記カソードに加熱電流を流すための電圧の
    印加とビームを変調するための映像信号の印加を、スイ
    ッチングす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の駆動方法。
  3. (3)カソードの両端にそれぞれ設けたスイッチング素
    子により、前記カソードに加熱電流を流すための電圧の
    印加をオンオフし、かつ前記カソードの一端に設けたコ
    ンデンサを介してビームを変調するための映像信号を印
    加することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の平
    板形陰極線管の駆動方法。
  4. (4)カソードの一端をダイオードを介して接地し、他
    端よりダイオードを介して、ビーム照射期間が負電位、
    ビーム照射停止期間が正電位のパルスを印加し、かつ前
    記カソードの一端にコンデンサを介して映像信号を印加
    することを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の平板
    形陰極線管の駆動方法。
  5. (5)カソードの一端よりビーム照射停止期間に相当す
    る期間に正パルスを重畳した映像信号を印加し、かつ前
    記カソードの他端をビーム照射停止期間、接地すること
    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
    管の駆動方法。
  6. (6)カソードの一端をダイオードを介して接地し、他
    端よりビーム照射停止期間に相当する期間に正パルスを
    重畳した映像信号を印加することを特徴とする特許請求
    の範囲第5項記載の平板形陰極線管の駆動方法。
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