JPS63184484A - 陰極線管の駆動方法 - 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ョン受像機、計算機の端末ディ
スプレイ等に用いられる陰極線管の駆動方法に関するも
のである。

従来の技術 電子ビームを静電偏向する偏向電極を有する陰２ｔ、−
７ 極線管として第３図に示す構造の平板形陰極線管がある
。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。

１０Ｕ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シ、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
（５はさんでフェースプレート部２８と反対側には、線
状力ンード１Ｑ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
４８０本）の１／２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部２８との間に
は線状カソード１ｏ側よシ順次、線状カソード１０．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）１４、第３グリツド電極（以下Ｇ３）
１５’ｉ配置する。Ｇ２電極１４は線状カソード１０か
らの電子ビーム発生用であシ、Ｇ３電極１５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４図Ａに
第３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４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１０の谷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３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）！−３）２１とし、水平偏向電極１９〜２
１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のメタルバンク電極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２ｏにはビームの水平集束作用のだめの電圧が印加さ
れる。フェースプレート部２８の内面には螢光面２７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赤（Ｒ）
、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６ベーン 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
１０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
１０の電位よシも高い電圧（例えば１００〜３００Ｖ）
を０２電極１４に印加する。ここでビームがＧ１．Ｇ２
電極の各開孔を通過する量を制■するにはＧ１電極１３
の電圧全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１９．２０，２１
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１ｓ
、Ｇ４電極１６、垂直偏向電極１了、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６ページ 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゜２
４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５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の電位よシも正あるいは負の電位
となるように、垂直走査電極１２の電圧を制研すること
によυ、線状力ンード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）ｉ制仰する電圧は小さくてよい。

イ７ベーノ 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１２Ａ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
ーム変調電極が、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１２２
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フイールド目で変えることにより、１フレーム
の垂直走査が完了する。

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
く知ちれている方法を第６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（ＥＲ＋　ＥＧ
、　ＥＢ）　ａ　１をＡ　／　Ｄコンバーター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のラインメモリー回路９ヘ一７ ４５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１１Ｈ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）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 前記従来例においては、次の様な問題があった。

すなわち電子ビームの一部が水平偏向電極１９〜２１に
流入することによる電流、および水平偏向電極間または
他電極との間のリーク電流が流れることにより、水平偏
向電極１９〜２１の電位が変化し、かつその変化量は、
水平偏向電極１９〜２１の各電極に流れる電流の量およ
び方向が均一でないため水平偏向電極を構成する対向し
た電極板間で異な９、電子ビームの水平ランディング位
置にずれが生じ、かつそのずれ量は、ビーム電流量によ
り変化するといつ問題があった。以下にこの間１０ヘー
／ 題についてよシ詳しく説明する。

水平偏向電極１９〜２１には電子ビームを水平方向に偏
向するための鋸歯状波等の水平偏向電圧信号を印加する
と共にビームを水平方向に集束させるためのバイアスを
与える必要があシ、そのバイアス電圧は、ＤＨｌ、　１
９およびＤＨ２，２０におイテハ、数１ｏｏＶ　〜数Ｋ
Ｖ、ＤＨｓ、２１　テＦＩ、メタルバック電極２６と同
電圧すなわち数ＫＶ〜１゜数ＫＶ　　もの高電圧である
。この様な水平偏向電圧信号およびバイアスを水平偏向
電極１９〜２１に印加するための駆動方法として従来第
６図に示す様な方法を用いていた。第６図において一対
の水平偏向電圧信号５０ａ　、５０ｂは、コンデンサ５
１　ａ　、　５１０　、５１６．および６１　ｔ）　、
　６１　ｄ　。

５１ｆ’ｉｉ介１．テＤＨ１，１９、ＤＨ２，２０、Ｄ
Ｈ３゜２１の各水平偏向電極の対向する電極板間に印加
される。またＤＨｌ、１９のバイアス電圧は電源５２２
Ｌよシ抵抗５３ｉａおよび５３ｂを介して印加され、Ｄ
Ｈ２，２０のバイアス電圧は電源５２ａよシ抵抗５３０
および５３ｄｉ介して印加され、１１ペー／ ＤＨ３，２０のバイアス電圧は電源５２０より抵抗５３
ｅ、６３ｆ’ｉ介して印加される。ここでコンデンサｓ
　Ｉ　＆　、　５１　ｂ　、　５１　ｃｉ数ＫＶ　〜１
０ｉＫＶ以上の耐圧が必要であシ、実用上大容量のもの
を用いにくい（具体的には数１００ｐＦ〜数１００ｏｐ
Ｆのものを用いている）。したがって水平偏向電圧信号
５０ａ　、５０ｂを歪なく水平偏向電極１９゜２０．２
１に伝達するためには、抵抗５３１Ｌ〜５３ｆは充分に
大きな値とする必要がある（具体的には数ＭΩ〜数１ｏ
ＭΩとしている）。このような駆動方法において、電子
ビームの一部が０１電極１３〜垂直偏向電極１７．１８
の電極群のいずれかの電極を掠ることにより生ずる散乱
電子、二次電子等の電子ビームの本来の軌道からはずれ
た電子が水平偏向電極に流入することにより生ずる電流
、および各水平偏向電極間、水平偏向電極′と他電極と
の間のリークによる電流が、抵抗ｅ５３＆〜５３ｆ’ｊ
５流れだ場合、抵抗５３ａ〜５３ｆが大きな値（数ＭΩ
〜数１０ＭΩ）であるので、抵抗６３ａ〜ｓ３ｆ内に生
ずる電圧降下すなわち水平偏向電極電圧の変化量も大き
な値（画面サイズ。

ビーム電流量により異なるが、例えば数Ｖ〜数１０Ｖ）
となる。またこのような水平偏向電極の電圧変化の方向
および量は、各水平偏向電極１９，２０゜２１の対向し
た電極板間で必ずしも同一とはならず、その電圧差に相
当する水平ランディング位置のずれ（画面サイズ、ビー
ム電流量により異なるが、例えば数１０μｍ〜数１００
μｍ　）が発生し、かつその水平ランディング位置のず
れ量はビーム電流の変化等により変化し、画質の劣化の
原因となる。特にカラー表示の際には、画質の劣化が著
しく大きな問題となっていた。本発明はかかる点に鑑み
てなされたもので、簡易な方法で水平偏向電極に電流が
流れることにより生ずる水平偏向電極の電圧変化を原因
とする電子ビームの水平ランディング位置ずれ全解消す
るための駆動方法を提供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、偏向電極への偏向
電圧信号の印加を、該偏向電極に接続し１３ペーノ たコンデンサーを介して行ない、かつ該偏向電極へのバ
イアス電圧の印加をスイッチング手段により断続的に行
なうものである。

作用 上記した技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、偏向電極に接続されたコンデンサ、およびス
イッチング手段がクランプ回路として作用し前記コンデ
ンサを介して印加される偏向電圧信号に前記スイッチン
グ手段により断続的に印加されるバイアス電圧が付加さ
れ偏向電極に印加される。すなわち偏向電極に電子ビー
ムを偏向するための偏向電圧信号および電子ビームを集
束するためのバイアス電圧が印加される。

また偏向電極に電流が流れる場合、該電流に相当する電
荷量がコンデンサに一時的に蓄積され、該電荷量に相当
する電流がスイッチング手段を介して断続的にバイアス
を印加するための電源に流れ、従来のように電流が高抵
抗中を流れることによる偏向電極の電圧変化は発生しな
い。

１４ページ 実施例 本発明の実施例について第１図を用いて説明する。第１
図は水平偏向電極に電子ビームを水平方向に偏向するた
めの鋸歯状波等の水平偏向電圧信号および、電子ビーム
を水平方向に集束させるだめのバイアス電圧を印加する
ための回路系統を示すものである。１９，２０．２１は
水平偏向電極ＤＨ１、ＤＨ２、ＤＨ３，６１（６１ａ〜
６１ｆ）はコンデンサであシ水平偏向電極１９　、２０
．２１に水平偏向電圧信号を印加するためのもので、従
来例と同様数Ｋｖ〜１ｏ数ＫＶの耐圧が必要であり、実
用上大容量のものは用いに＜＜、例えば数１００ｐＦ〜
数１０００ｐＦのものを用いる。６２（６２１Ｌ。

６２ｂ’、６２０）（ｄ電源であシ水平偏向電極１９゜
２０．２１にバイアス電圧を与えるだめのものであシ、
電源６２１Ｌ、６２ｂが数１００ｖ〜数ＫＶ１電源６２
Ｑが数ＫＶ〜１ｏ数ＫＶが必要である。６３（６３ａ〜
６３ｆ）はスイッチング素子としてのＦＥＴである。６
４（６４ａ〜６４ｆ）はコンデンサであシ数１００ｖ〜
１ｏ数ＫＶにバイアスさ１５ベー／ れたＦＥＴ６３にスイッチングパルスを与えるためのも
のである。６５（６５＆〜６５ｆ）は抵抗であり、コン
デンサ６４を介して印加されるスイッチングパルスにバ
イアスを与えるためのものである。このような状態で一
対の水平偏向電圧（連続した鋸歯状波、三角波あるいは
階段波等の電圧信号）６ｅａ、ｓｅｂをそれぞれ、６６
２Ｌをコンデンサ６１１Ｌ　、　６１０　、６１８の一
端よ、９．６６ｂをコンデンサ６１ｂ、６１ｄ、６１ｆ
の一端よシ印加し、一対のスイッチングパルス６了ａ、
６７ｂをそれぞれ、６７＆をコンデンサ６４！Ｌ　、６
４０　。

６４ｅの一端よシ、６７ｂをコンデンサ６４ｂ。

６４ｄ　、６４ｆの一端よシ印加する。水平偏向電圧信
号ｓｅａ　、　６ｅｂとスイッチングパルス６７ａ。

６７ｂの関係はその周期が同一（スイッチングパルス６
７ａ　、６７ｂの周期が水平偏向電圧信号６６３．６６
ｋｌの整数倍であってもよい）であり位相関係は、ここ
では、水平偏向電圧信号６６ａ。

６６ｂの低電圧方向のピーク位置とスイッチングパルス
６７ａ　、６７ｂの位置を一致させている。

このようにすることにより、コンデンサ６１およびＦＥ
Ｔ６３により形成される回路はクランプ回路として作用
し、水平偏向電圧信号６６！Ｌ、６６ｂのスイッチング
パルス６７１．６７ｂの位置の電位が電源６２の電圧値
に固定される。ここでは低電圧方向のピーク位置の電位
が固定される。すなわち水平偏向電極に電子ビームを水
平方向に偏向するための水平偏向電圧信号および電子ビ
ームを水平方向に集束させるためのバイアス電圧が印加
される。

次に水平偏向電極にビームの流入、他電極との間のリー
クを原因と゛する電流が流れた場合について説明する。

水平偏向電極に流入、流出する電流はＦ］ＫＴ５３がＯ
ＦＦ期間はコンデンサ６１に蓄積され、ＦＥＴ６３がＯ
Ｎ期間蓄積された電荷量に相当する電流がコンデンサ６
１よりＦＩＣＴ６３’ｉ介して電源６２に流れる（流入
又は流出）。この場合コンデンサ６１に蓄積される電荷
量の変化による電圧変化が生ずるが、その値ΔＶは、水
平偏向電極に流れる１　７ベージ 電流を１、コンデンサ６１の容量を０１時間をｔとする
と ΔＶ＝−ｉｄｔ で表わされ、例えばＦＥＴ６３のスイッチング周期を６
３μｓすなわちｔ−ｏ〜６３μｓとし、Ｃの値’１１０
００ｐＦ、ｉの値を±１０μ人とするとΔＶの最大値は
±０．６３Ｖとなる。一方第６図に示す従来の方法にお
いては、バイアス抵抗の値を例えば１０ＭΩとすると電
圧変化は±１００Ｖ。

１ＭΩとしても±１ｏｖであυ、本実施例によれば電子
ビームが水平偏向電極に流入することにより生ずる電流
、また他電極との間のリーク電流等により生ずる水平偏
向電極のバイアス電圧の変化を大幅に減少させることが
できる。

なお本実施例においては、スイッチング手段としてＦＥ
Ｔ１用いたが他のスイッチング素子であってもよい。ま
た本実施例における水平偏向電極は垂直偏向電極であっ
てもよい。

発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、きわ１８ベー
。

めて簡易に、偏向電極に電流が流れることによる偏向電
極電圧の変化を原因とする電子ビームのランディング位
置ずれを解消することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における偏向電極を駆動するた
めの回路系統図、第２図は電子ビームを静電偏向する偏
向電極を有する陰極線管の一例としての平板形陰極線管
の斜視図、第３図ム、Ｂは同平板形陰極線管の水平方向
および垂直方向の断面図、第４図Ａ、Ｂは同平板形陰極
線管の垂直走査の動作説明図、第５図は同平板形陰極線
管を駆動するための信号系統図、第６図は同平板形陰極
線管の従来の駆動方法における水平偏向電極を駆動する
ための回路系統図である。 １９．２０．２１・・・・・・水平偏向電極、６１・・
・・・・コンデンサ、６２・・・・・・電源、６３・・
・・・・ＦＩＴ、６４・・・・・・コンデンサ、６６・
・・・・・抵抗、６６＆　、６６ｂ・・・・・・水平偏
向電圧信号、６７＆　、６７ｂ・・・・・・スイッチン
グパルス。 ト サ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｎ憾　　　　　　
　　　　　　　− ミ　　セ　セ　さ−一一一一べ　さ こ のへ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも電子源と前記電子源より得られる電子ビーム
   を変調するための変調電極と、電子ビームを静電偏向す
   るための偏向電極と、電子ビームの照射により発光する
   スクリーンを有し、前記偏向電極への偏向電圧信号の印
   加を、該偏向電極に接続したコンデンサーを介して行な
   い、かつ該偏向電極へのバイアス電圧の印加を、スイッ
   チング手段により断続的に行なうことを特徴とする陰極
   線管の駆動方法。