JPS63184488A - 画像表示用電子源の駆動方法 - 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 本発明は線状カソードを用いた画像表示用電子源の駆動
方法に関するものである。

従来の技術 電子源として線状カソードを用いた画像表示装置として
第２図に示す平板形陰極線管がある。以下この平板形陰
極線管について説明する。第４図において、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２１・−７ 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。

１ｏは例えば直径２０μｍ〜３０μｍ程度のタングステ
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
い線状カソードであシ、水平方向に等間隔で複数本独立
してバネ（図には示していないが線状カソードの両端ま
たはいずれか一端に設けられている）により張力を与え
ることにより架張されている。線状カソード１ｏ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
１０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’（Ｎ　Ｔ　Ｓ　Ｃ方式であれば約４
８０本）の恥の独立した電極として形成する。次に線状
カソード１゜とフェースプレート部２８との間には線状
カソード１ｏ側より順次、線状カソード１０．垂直走査
３ｔ＼−７ 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１ｏ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折力う第１グリツ
ド電極（以下Ｇ１）１３、（ビーム変調はカソードで行
なうことも可能）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（以下Ｇ３）１５を配置する。Ｇ
２電極１４は線状カソード１ｏからの電子ビーム発生用
であシ、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３図人に第２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１０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ＤＨ−３）２
１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とメタルバンク電極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光Ｒ１縁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１ｏに電流を流すことによって５’− これを加熱し、Ｇ１電極１３．垂直走査電極１２にはカ
ソード１ｏの電位とほぼ同じ電圧を印加する。この時Ｇ
１　、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御するにはＧ
１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、Ｇ
３電極１５゜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６　へ−ジ 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４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７１
・−・ ヨン方式の場合、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
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フィ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
く知られている方法を第５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＋Ｅｒ、
　　ＩＫＢ　）４１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４５に入力される。第２のラインメモリ一回路４６
に転送された信号は１Ｈ間、記憶保持されるとともに、
Ｄ／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 本発明が解決しようとする問題点は線状カソードの振動
による輝度ムラ、画像のゆれ等の画質の劣化である。線
状カソードの振動の原因は、外部的な衝撃、垂直走査電
極１２の電圧のスイッチングおよびＧ１電極１３または
線状カソード１ｏに印加されるビーム変調信号電圧によ
シ生ずる静電力による励振であるが、特に線状カソード
の長さ。

張力、質量等により定まる固有振動数と等しいかまたは
その整数倍の周波数成分がビーム変調信号中に継続して
含まれた場合、共振状態となり振動振幅が加速的に増大
し画質が著しく劣化し大きな問題となる。

１０　ｌ・−７ 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線状カソードよシ得
られるビーム電流を検出し、ビーム電流に変動が生じた
場合、線状カソードの加熱電流を変化させるものである
。

作用 上記手段によれば、ビーム変調信号中に含まれる特定の
周波数成分による共振現象を原因とする線状カソードの
振動が発生した場合、振動はビーム電流値の変動として
検出し、線状カソードの加熱電流を変化させる。この結
果、線状カソードの熱膨張量が変化し、それに伴ない線
状カソードの長さ、張力が変化する。したがって線状カ
ソード固有振動数も変化し共振状態を脱し振動が減衰。

停止するのである。

実施例 実施例について説明する。本実施例は線状カソードより
得られる電子ビームを０２電極の端部においてビ−ム電
流値を塞ぐことによシ、Ｇ２電極に流入させビーム電流
値を検出するものとし、所１１　／、−７ 定条件下で得られるビーム電流値が前記所定条件に対応
する所定値に対し、ある範囲内であるか、範囲外である
かを判定し、線状カソードの振動の検出（範囲外であれ
ば振動している）を行ない、振動が検出されれば、線状
カソードの加熱電流値の切換えを行なう。加熱電流の切
換えは、電流値１、と電流値２の２値の加熱電流値を設
定しておき、それらを振動が検出される都度交互に切換
えるものである。

以下図面を用いて詳しく説明する。第１図は平板形陰極
線管の一部斜視図と線状カソードの振動検出部および線
状カソード加熱電流切換部の回路系統図である。平板形
陰極線管は従来とほぼ同様であるが、Ｇ２電極１４はＧ
１電極１３同様隣接する線状カソード１０間で水平方向
に分割されており、また垂直走査電極１２Ａの位置に相
当する垂直方向の端部１３Ａ部においてビーム通過孔が
塞がれている。（なおこの場合、有効画面の垂直方向の
最端部は垂直走査電極１２Ｂに相当する位置となる） したがってその部分において本来スクリーン方向に照射
されるべき電子ビームはＧ２電極１３に流入する。

６ｏは電流検出回路であり、Ｇ２電極１３に流入するビ
ーム電流を測定するものである。５１は比較回路であり
、電流検出回路５０によシ検出されたビーム電流値が基
準値に対しある所定の範囲（例えば１６％）内にあるの
か、範囲外であるかを判定するものであり、範囲外であ
れば電流切換信号６２を出力する。５３はカソード駆動
回路であり、切換回路６４を介して印加される電流値設
定（１）５６、または電流値設定（２）　５６により設
定された線状カソード加熱電流（電圧）を線状カソード
１ｏに印加する。切換回路６４は、電流値設定（１）５
５　、　（２）６６の切換えを行なうものであシ、比較
回路６１より電流切換信号６２が印加される毎、に電流
値設定（１）５５．電流値設定（２）　５６の交互に切
換える。５７はビーム変調回路であシビーム変調電極で
あるＧ１電極１３にビーム変調信号を印加するものであ
るが、垂直走査電極１２Ａにビー１３　／・−。

ムＯＮ電圧が印加される期間、ある所定の一定電圧を出
力するようにする。

次に以上の機力構成により線状カソードの振動を検出し
、振動を停止あるいは減衰させるべく線状カソードの加
熱電流を切換える動作について説明する。

垂直走査電極１２ＡにビームＯＮ電圧が印加される期間
線状カソード１０よシ放出されたビームはＧ２電極１４
に流し電流検出回路５０−によシビーム電流値が検出さ
れるが、その値は、該期間ビーム変調回路６７によりＧ
１電極１３にある所定の一定電圧が印加されているため
、所定の値と々る。いまビーム変調信号中に線状カソー
ドの固有振動数と等しい周波数成分が含まれており、共
振状態となり、線状カソードが振動した場合、それに伴
ないビーム電流値は所定の値に対し変動する。

したがって比較回路５１によシ前記ビーム電流値がある
基準値に対して所定の範囲内にあるのか、範囲外である
かを判定することにより、線状カソードの振動を検出で
きるのである。すなわち線状１４　′＼−７ カソードが振動すればビーム電流値が変動し基準値に対
して所定の範囲を外れる。このようにして比較回路５１
により線状カソードの振動すなわちビーム電流値が基準
値に対して所定の範囲を外れたことを検出すれば、切換
回路６４により、カソード駆動回路６３の電流値の設定
（電流値設定（１）６６、と電流値設定（２）５６）を
切換える。（初期が電流値設定（１）であれば電流値設
定（２）に、初期が電流値設定（２）であれば電流値設
定（１）に切換える）したがってカソード駆動回路６３
によシ線状カソード１ｏに印加される加熱電流（電圧）
が変化する。上記の動作をカソード振動が検出される都
度くり返し行なうのである。

次に線状カソードの固有振動数とビーム変調信号に含ま
れるある周波数成分による共振を原因とする線状カソー
ドの振動が、加熱電流を切換える、ことにより停止ある
いは減衰するメカニズムについて説明する。線状カソー
ドの固有振動数は次の１５　　ｌ−：。

ここでＴは線状カソードの張力、ρは単位長さ当りの７
ｆ量、ｌは長さ、ｎは振動の次数である。いま線状カソ
ードの加熱電流が変化すれば温度が変化し、熱膨張量が
変化し線状カソードの長さｌが変化する。またｌが変化
すれば線状カソードを架張するために線状カソードの両
端または一端に設けたバネによる張力Ｔも変化する。し
たがって線状カソードの固有振動数が変化し、共振状態
を脱し振動の振幅が減衰し、停止するのである。

なおここで加熱電流の変化量は線状カソードの固有振動
数を微小量変化させればよいので例えば数％程度で十分
な効果がある。

以上のような本実施例によれば線状カソードの共振現象
を原因とする振動が発生した場合、ビーム電流値の変動
によシ振動を検出し、線状カソードの加熱電流を切換え
ることにより共振状態を脱することにより線状カソード
の振動を減衰、停止させることができる。

なお本実施例はビーム電流の検出とＧ２電極１４の端部
のビーム通過孔を塞ぎビームを０２電極に流入させるこ
とにより行々っているが、ビーム通過孔を塞がなくとも
ビーム電流の検出期間Ｇ３電極１５を負電位としスクリ
ーン方向に向うビームをしゃ断しＧ２電極１４に流入さ
せてもよい。

このようにすれば垂直ブランキング期間、水平ブランキ
ング期間にビーム電流の検出を行なうことができる。ま
たビーム電流の検出を行なう電極は、Ｇ２電極に限らず
、Ｇ１電極１３．Ｇ３電極１６その他の電極でもよいこ
とはいうまでもない。

発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば簡易な駆動方法
で、線状カソードの振動による画質の劣化を解消するこ
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図は本発明の実施例における線状カソードの振動検
出部および線状カソード加熱電流切換部の回路系統図、
第２図は本発明の一実施例における平板形陰極線管の斜
視図、第３図（Ａ）及びの）は各々同平板形陰極線管の
水平方向および垂直方向の１７、＼−７ 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６図は同平板形陰極線管を
駆動するだめの信号系統図である。 １０・・・・・・線状カソード、１２Ａ、１２Ｂ、１２
Ｇ。 １２Ｄ・・・・・・垂直走査電極、１３・・・・・・Ｇ
１電極、１４・・・・・・Ｇ２電極、５０・・・・・・
電流検出回路、６１・・・・・・比較回路、６２・・・
・・・電流切換信号、６３・・・・・・カソード駆動回
路、６４・・・・・・切換回路、６５・・・・・・電流
値設定（１）、６６・・・・・・電流値設定（２）、５
７・・・・・・ビーム変調回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図 第４図 ２ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 線状カソードより得られるビーム電流を検出し、該ビー
   ム電流の変動に応じて線状カソードの加熱電流を変化さ
   せることを特徴とする画像表示用電子源の駆動方法。