DE3688850T2

DE3688850T2 - Videoanzeigegerät.

Info

Publication number: DE3688850T2
Application number: DE86300638T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Shimada; Yuji Watanabe
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1985-01-31
Filing date: 1986-01-30
Publication date: 1993-11-25
Anticipated expiration: 2006-01-31
Also published as: EP0191580A3; US5010411A; DE3688850D1; CA1257721A; CN1010064B; KR860006179A; AU5263686A; AU587008B2; EP0191580A2; KR950005051B1; EP0191580B1; JPS61177078A; CN86101076A

Description

Die Erfindung betrifft eine Video-Anzeigevorrichtung. Ausführungsformen der Erfindung sind in der Lage, eine sehr große Bildfläche zur Bilddarstellung zu liefern.
Wir haben früher eine Video-Anzeigevorrichtung vorgeschlagen, welche eine große Anzahl von leuchtenden oder Lumineszenz- Anzeigeelementen, die sogenannten Dreifach-Leuchtstoffelemente, bestehend z. B. aus Rot-, Grün- und Blau- Leuchtstoffschichten, enthalten, die so angeordnet sind, daß sie eine sehr große Bildfläche bilden.
Wie in den Fig. 18a und 18b der beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist, wird eine solche leuchtende Anzeigezelle so ausgebildet, daß die Rot-, Grün- und Blau-Leuchtstoffschichten 2 (2R, 2G und 2B) von einer Kohlenstoffschicht 3 umgeben sind und auf der Innenseite einer Frontplatte 1A eines Glasgehäuses 1 abgeschieden werden. Drei Drahtkathoden K (KR, KG und KB), erste Gitter (Steuerelektroden) G1 (G1R, G1G und G1B), und ein gemeinsames zweites Gitter, welches die Beschleunigungselektrode G2 bildet, sind gegenüber den Farb- Leuchtstoffschichten 2R, 2G und 2B angeordnet.
Die Farb-Leuchtstoffschichten 2R, 2G und 2B sind jeweils von Trennelementen 4 umgeben, und die Elektronenstrahlen von den jeweiligen Drahtkathoden K werden auf die entsprechenden Leuchtstoffschichten 2 abgestrahlt bzw. individuell gerichtet. In dieser Anordnung wird ein Anodenanschluß 5, durch welchen eine Anodenspannung an die Leuchtstoffschichten 2 angelegt wird, durch die Trennelemente 4 und zwischen der Frontplatte 1A und einer Seitenplatte 1C des Glasgehäuses 1 nach außen geführt. Anschlüsse 6 sind für die Kathoden K, das erste Gitter G1 und das zweite Gitter G2 vorgesehen und werden zwischen einer Rückplatte 1B und der Seitenplatte 1C herausgeführt. In der leuchtenden Anzeigezelle wird die Anodenspannung über den Anodenanschluß 5 der Leuchtstoffschicht 2 zugeführt, wobei die Spannungen an der Anodenseite und an dem zweiten Gitter G2 fest sind, und wird die leuchtende Anzeigezelle selektiv ein- und ausgeschaltet durch die an das erste Gitter G1 angelegte Spannung.
Wenn ein Bildschirm einer solchen Video-Anzeigevorrichtung 144 Reihen und 192 Spalten leuchtender Anzeigezellen in einer Matrix angeordnet besitzt, so hat er insgesamt 27 648 Anzeigezellen. Die Zahl der Farbelemente ist dann 3mal so groß wie die Zahl der Anzeigezellen, d. h. ungefähr 83 000 Farbelemente.
In solch einer Anzeigevorrichtung werden jeden der 83 000 Farbelemente verschiedene Anzeigesignale mit der Bildwiederholungsrate zugeführt, um so die Anzeige entsprechend den Anzeigesignalen zu erzeugen. Da die Anzeige jedes Bildelements, wie oben beschrieben, die Zustände eingeschaltet und ausgeschaltet besitzt, wird eine Helligkeitsmodulation durch eine Pulsbreitenmodulation (PWM) erreicht, die abhängig vom zugeführten Bild- oder Anzeigesignal die Zeitdauer des eingeschalteten Zustands steuert.
Da jedoch jede Ansteuerschaltung einschließlich der PWM Schaltung relativ teuer ist, wird die Anordnung kompliziert, platzraubend und teuer, wenn für jedes der 83 000 Farbelemente eine Steuerschaltung vorgesehen ist. Außerdem erzeugen die leuchtenden Anzeigezellen eine große Wärmemenge während des Betriebs, so daß, wenn die leuchtende Anzeige ständig in Betrieb ist, die leuchtenden Anzeigezellen sehr heiß werden, was zur Zerstörung der Vorrichtung führen könnte.
Die europäische Patentbeschreibung EP-A-0045065 beschreibt ein Anzeige-Bauelement, welches Merkmale entsprechend denen des Oberbegriffs von Anspruch 1 aufweist.
Erfindungsgemäß wird eine Video-Anzeigevorrichtung erreicht, welche:
eine Videosignalquelle zur Lieferung eines Videosignals, mehrere leuchtende Anzeigezellen, die in Zeilen und Spalten in Form einer X-Y-Matrix angeordnet sind,
mehrere Ansteuerschaltungen, um die Anzeigezellen anzusteuern und eine Anzeige in Abhängigkeit vom Videosignal zu erreichen,
wobei jede der Ansteuerschaltungen eine Pulsbreitenmodulationsschaltung aufweist, um in Abhängigkeit vom Videosignal ein pulsbreitenmoduliertes Signal entsprechend dem Helligkeitspegel des Videosignals zu erzeugen, und welche so angeordnet sind, daß mehrere der Anzeigezellen, welche in Spaltenrichtung benachbart sind, angesteuert werden können, eine Schaltvorrichtung, um verschiedene der Anzeigezellen ein- und auszuschalten und
einem Rasterwandler aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rasterwandler die Vertikal-Frequenz des Videosignals verdoppelt,
daß die Schaltvorrichtung einen Transformator mit zwei Sekundärspulen, welche jeweils mit den Schaltelektroden (Ka, Ke) der beiden in Spaltenrichtung benachbarten Anzeigezellen verbunden sind, aufweist, und
daß ein Feldratenpuls sowohl direkt als auch über einen Inverter den beiden Sekundärspulen, jeweils zugeführt wird, wobei jede der Ansteuerschaltungen gemeinsam und selektiv beide Anzeigezellen steuert.
Die Erfindung wird nun in Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Video-Anzeigevorrichtung;
Fig. 2 ist eine Aufsicht auf eine leuchtende Anzeigevorrichtung;
Fig. 3a bis 3g sind schematische Darstellungen von Zeitsteuersignalen;
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer Ansteuerschaltung;
Fig. 5 ist eine detailliertere Ansicht eines Teils der Ansteuerschaltung von Fig. 4;
Fig. 6a bis Fig. 6i zeigen Zeitdiagramme;
Fig. 7 ist eine teilgeschnittene Aufsicht auf einer Anzeigezelle mit 8 3fach Farbeinheiten;
Fig. 8 ist eine Seitenansicht einer Anzeige-Einheit von Fig. 7;
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht der Anzeigezelle;
Fig. 10 ist ein Schnittbild der Anzeigezelle;
Fig. 11 ist eine Aufsicht der Anzeigezelle;
Fig. 12 ist eine Explosionsdarstellung der Anzeige-Einheit;
Fig. 13A, 13B und 13C sind jeweils Detailansichten einer Anzeige-Einheit;
Fig. 14 ist eine perspektivische Darstellung einer Komponente der Anzeigezelle.
Fig. 15A zeigt 8 Anzeigeeinheiten mit jeweils drei Farbabschnitten;
Fig. 15B ist eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 15A;
Fig. 16 ist ein elektrisches Schema-Schaltbild der Anzeigezelle;
Fig. 17 ist eine Aufsicht auf die Anzeigevorrichtung;
Fig. 18A stellt eine Anzeigezelle in einer Aufsicht dar und
Fig. 18B ist eine Seitenansicht der Anzeigezelle von Fig. 18A.
Wir haben früher eine leuchtende Leuchtstoff-Anzeigezelle vorgeschlagen, welche mehrere Farbbildelemente aus Dreifach- Leuchtstoffelementen enthält und haben gezeigt, daß eine praktisch nutzbare große Video-Anzeigevorrichtung durch Anordnung einer Anzahl von leuchtenden Anzeigezellen auf einer geeigneten Traganordnung erreicht werden kann.
Die Leuchtstoff-Anzeigezelle, die in dem Ausführungsbeispiel benutzt wurde, ist in Fig. 7 in Vorderansicht, in Fig. 8 in Seitenansicht und in Fig. 9 in perspektivischer Darstellung gezeigt. Die Zeichnungen sind in bestimmten Bereichen teilgeschnitten und illustrieren eine leuchtende Anzeigeröhre (Bildröhre) zur Benutzung als einzige Zelle.
Wie gezeigt besteht ein Glasgehäuse 11 aus einer Frontplatte 11A, einer Rückplatte 11B und einer Seitenwand 11C. Das Glasgehäuse 11 ist so geformt, daß es z. B. die Abmessung 41 mm Höhe und 86 mm Breite an der Frontplatte 11A aufweist. Im Glasgehäuse 11 sind acht Dreifach-Leuchtelemente 12 (12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F, 12G, 12H), welche als leuchtende Anzeigekomponenten arbeiten und welche aus Leuchtstoffschichten, die als Bildelemente dienen, aufgebaut sind, und acht Elektrodeneinheiten 13 (13A, 13B, 13C, 13D, 13E, 13F, 13G und 13H) entsprechend den Dreifach-Leuchtelementen 12 angeordnet.
Die acht Dreifach-Leuchtelemente 12 werden durch Beschichtung der Innenseite der Frontplatte 11A so hergestellt, daß jeweils vier Dreifachelemente in der oberen und in der unteren Reihe angeordnet sind. Bei einem bestimmten Beispiel besteht jede der Dreifach-Leuchtelemente 12 aus drei Leuchtstoffschichten 14R, 14G und 14B, die rotes, grünes bzw. blaues Licht aussenden. In der in Fig. 7 gezeigten Konfiguration ist eine leitfähige Kohlenstoffschicht 15 in Form eines Rahmens auf die Innenseite der Frontplatte 11A aufgedruckt und die Rot-Leuchtstoffschicht 14R, die Grün-Leuchtstoffschicht 14G und die Blau-Leuchtstoffschicht 14B sind entsprechend der jeweiligen Freiflächen im Rahmen auf gedruckt und überspannen oder überlappen teilweise die Kohlenstoffschicht 15. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, wird eine rückseitige Metallschicht 16, z. B. aus Aluminium, über eine Filmschicht auf den Leuchtstoffschichten abgeschieden. In jedem der Dreifach- Leuchtelemente 12 ist die Rot-Leuchtstoffschicht 14R in der Mitte angeordnet und sind die Grün-Leuchtstoffschicht 14G und Blau-Leuchtstoffschicht 14B auf der linken bzw. der rechten Seite angebracht und wechseln in der rechtsseitigen bzw. linksseitigen Anordnung bezüglich Blau und Grün, wie z. B. in Fig. 11 gezeigt ist. In einer solchen Anordnung können, wie in Fig. 11 zu sehen ist, die Grün- und Blau-Leuchtstoffschichten 14G und 14B alle zwei Reihen in bezug auf ihre linke bzw. rechte Position vertauscht sein.
Die Elektrodeneinheiten 13 sind in der Nähe der Rückplatte 11B gegenüber den jeweiligen Dreifach-Leuchtelementen 13 angeordnet. In jeder der Elektrodeneinheiten 13 sind 3 Kathodendrähte K (KR, KG und KB), welche jeweils gegenüber der Rot-Leuchtstoffschicht 14R, der Grün-Leuchtstoffschicht 14G oder der Blau-Leuchtstoffschicht 14b der Dreifach-Leuchtelemente 12 angeordnet sind, wobei drei erste Gitter G1 (G1R, G1G, G1B) gegenüber der jeweiligen der drei Drahtkathoden K und ein zusätzliches gemeinsames zweites Gitter G2 gegenüber den drei ersten Gittern G1 angeordnet sind.
Die Fig. 12, 13A, 13B und 13C zeigen den detaillierten Aufbau und die Konstruktion der Elektrodeneinheit 13. Wie in Fig. 12 gezeigt ist, sind drei rechteckige Öffnungen 17 in einer keramischen Grundplatte 19 an symmetrischen Positionen ausgeformt und sind Paare von Anschlußpins 18a und 18b auf der aus Isoliersubstrat bestehenden keramischen Grundplatte 19 angebracht. Ein Paar E-förmiger leitfähiger Unterstützungselemente 20a und 20b werden z. B. durch Punktschweißen, mit den jeweiligen Anschlußpins 18a bzw. 18b verbunden, derart, daß ein Unterstützungselement 20a gemeinsam mit den drei Anschlußpins 18a, die in einer Reihe angeordnet sind, verschweißt ist und ein anderes Unterstützungselement 20b mit den drei Anschlußpins 18b in einer anderen Reihe verschweißt ist. Drahtelektroden KG, KR und KB sind zwischen den leitfähigen Unterstützungselementen 20a und 20b aufgespannt. Ein Unterstützungselement 20a dient dabei als Befestigungsende der Drahtkathode K, während das andere Befestigungselement 20b mit nach angeformten außen gebogene Federelemente 21, wie gezeigt, versehen ist und das andere Ende der Drahtkathode so unter Spannung hält, daß jede Dehnung der Drahtkathode K, die durch Temperaturänderungen verursacht sein kann, durch die Federn 21 aufgefangen wird, um ein Schlaffwerden der Drahtkathode K zu vermeiden. Ein Anschluß 22 ragt, wie erkennbar ist, vom Befestigungselement 20a weg. Jede Drahtkathode K wird z. B. hergestellt durch Überziehen der Oberfläche eines Wolframheizelements mit einem Karbonat, welches eine Elektronen emittierende Oberfläche bildet.
Die ersten Gitter G1G, G1R und G1B werden in der Öffnung 17 der keramischen Grundplatte 19 getragen. Die Gitter G1G, G1R und G1B sind gekrümmt, so daß sie den Drahtkathoden KG, KR und KB benachbarte zylindrische Oberflächen aufweisen, und besitzen, wie man erkennen kann, an bestimmten Positionen mehrere Schlitze 23 in der zylindrischen Oberfläche in deren Längsrichtung. Beine 24 und 25, deren Breite im wesentlichen identisch mit der der Öffnung 17 sind, ragen von den beiden gekrümmten Enden der ersten Gitter weg. Die Beine 24 und 25 sind in die Öffnung 17 der keramischen Grundplatte so hineingeschoben, daß die beiden Beine 24 und 25 aufgrund der Federspannung in den ersten Gittern G gegen die Innenwände der Öffnung 17 gepreßt werden. Ein erstes Bein 24 ist länger als das Bein 25 und dieses Bein 24 dient als Anschluß, so daß, wenn beide Beine 24 und 25 in die Öffnung 17 hineingeschoben sind, das Bein 24 herausragt, während das Bein 25 innerhalb deren Abmessungen verbleibt.
Jede Elektrodeneinheit weist eine Umhüllung 26 aus leitfähigem Material auf, welche ein Teil des zweiten Gitters G2 bildet. Die Umhüllung 26 weist drei rechteckige Öffnungen 27 (27G, 27R und 27B), die in Fig. 12 gezeigt sind, auf welche gegenüber den ersten Gittern G1 angeordnet sind, und Trennelemente 28 ragen als Unterleitungen nach innen, um die Öffnungen 27 voneinander zu trennen. Die Umhüllung 26 kann durch eine Ziehtechnik geformt werden und wird anschließend durch eine Trommelpolierung behandelt, um scharfe Kanten, welche plötzlich elektrische Entladungen verursachen würden, zu eliminieren. Ein gemeinsames Gitter G2 ist in die Umhüllung 26 eingefügt und besitzt den ersten Gittern G1 (G1G, G1R, G1B) gegenüberliegende Endabschnitte und weist schlitzartige Gitter 29G, 29R und 29B auf, deren Position den Schlitzen 23 der ersten Gitter G1 entspricht. Die Gitter 29G, 29R und 29B sind durch Nuten oder Schlitze, in welche die Trennelemente 28 eingeschoben werden, voneinander getrennt. Das zweite Gitter G2 ist an einem Teil der Umhüllung 26 so punktgeschweißt, daß es mit dieser mechanisch und elektrisch verbunden ist, so daß die Umhüllung 26 als das zweite Gitter G2 dienen kann.
Ein Paar isolierender Trennelemente 31A und 31B werden in die Umhüllung 26 hineingeschoben und sind entlang einander gegenüberliegenden Wänden angeordnet. An den Innenflächen der Trennelemente 31A und 31B sind drei Nuten 32 (32G, 32R und 32B) oder Vertiefungen ausgeformt, die das Einpassen der lateralen Endabschnitte der ersten Gitter G1 erlauben. Außerdem ist ein Loch 33, wie in Fig. 12 gezeigt, vorgesehen. Wenn die Trennelemente 31A und 31B in die Umhüllung 26 eingeschoben sind, bleiben diese Trennelemente in der Lücke zwischen den Wänden der Umhüllung 26 und den Trennelementen 28. Die oberen Enden der Trennelemente 31A und 31B bleiben in Kontakt mit dem zweiten Gitter G2.
Die keramische Grundplatte 19 mit den daran befestigten Drahtkathoden K und ersten Gittern G1 wird in die Umhüllung 26 hineingeschoben, in welcher das zweite Gitter G2 und die Trennelemente 31A und 31B so eingebaut wurden, daß die unteren Stirnflächen der Trennelemente 31A und 31B in Kontakt mit der Grundplatte 19 verbleiben. Gleichzeitig werden die jeweiligen Seitenenden der ersten Gitter G1G, G1R und G1B in die Nuten 32G, 32R und 32B der Trennelemente 31A und 31B eingepaßt. Wenn die Beine 24 und 25 der ersten Gitter G1 in die Öffnungen 17 der keramischen Grundplatte 19 hereingeschoben werden, sind dann die seitlichen Endabschnitte der ersten Gitter G1 in die Nuten 32 der Trennelemente 31A und 31B so eingepaßt, daß sie exakt positioniert sind. Ein abgebogener Anschluß 22, der von einem Befestigungselement 20A dort wegragt, wo die Drahtkathoden K befestigt sind, wird durch eine Aussparung in der Umhüllung 26 durch einen Raum zwischen der keramischen Grundplatte 19 und dem Trennelement 31A herausgeführt. Eine Haltevorrichtung 34 besteht aus elektrisch leitfähigem Material, und eine rahmenförmige Befestigung 34A ist in die Umhüllung 26 eingepaßt, wobei ein umgeknickter Abschnitt 34a der Befestigung 34A durch Punktschweißen mit der Umhüllung 26 verbunden ist, um die keramische Grundplatte 19 zu halten, wodurch die Elektrodeneinheit 13, die in den Fig. 13A, 13B und 13C gezeigt ist, gebildet wird.
Wie man in Fig. 12 erkennen kann, besteht die leitfähige Haltevorrichtung 34 aus den Befestigungen 34A, 34B, 34C und 34D, in welche die Elektrodeneinheit 26 zwecks Umschließung eingesetzt werden kann und welche miteinander durch leitfähige Verbindungselemente 35 einstückig verbunden sind, welche so geformt sind, daß sie in die Aussparungen 36 der Umhüllung 26 eingepaßt werden können. Lötfahnen 36A zum Punktanschweißen an einen Leitrahmen (nicht gezeigt) und Befestigungsfahnen 37 an den entgegengesetzten Enden des Rahmens 34 zur Befestigung am Glasgehäuse 11 sind vorgesehen. So sind die zweiten Gitter G2 der vier Elektrodeneinheiten 13 elektrisch miteinander durch die leitfähige Haltevorrichtung 34 verbunden.
Wie in Fig. 14 gezeigt, ist eine Trennvorrichtung 40 aus leitfähigem Material so angeordnet, daß sie die Leuchtstoffschichten 14R, 14G und 14B von acht Dreifach-Leuchtelementen 12 umgibt.
Die Trennvorrichtung 40 dient als Schutzschild zur Vermeidung von Lichtemission von benachbarten Leuchtstoffschichten , die durch Sekundärelektronen verursacht sein könnte, die erzeugt werden, wenn Primärelektronenstrahlen von den Drahtkathoden K auf die ersten Gitter G1 und die zweiten Gitter G2 auftreffen. Die Trennvorrichtung 40 dient außerdem als Zerstreuungslinse, welche die Elektronenstrahlen, die von den Drahtkathoden K emittiert werden, streut und so eine Bestrahlung durch die Strahlen der ganzen Fläche der entsprechenden Leuchtstoffschichten 14 induziert, wobei sie gleichzeitig als Spannungsversorgung dient, um eine Hochspannung, wie z. B. 8 kV an jedes Dreifach-Leuchtelement 12 anzulegen. Zusammengebaut ist die Trennvorrichtung 40 zwischen der Frontplatte 11A und der Seitenwand 11C des Glasgehäuses 11 getragen und ist unter Benutzung von Glasfritten gesichert. Die Trennvorrichtung 40 weist Trennelemente 41, die dreiteilig geformt sind, auf, so daß die Leuchtstoffschichten der einzelnen Farben in acht Dreifach-Leuchtelementen 12 umschlossen sind, und die Trennelemente 41 sind miteinander durch Elektrodenplatten 42 einstückig verbunden. Die Trennvorrichtung 40 ist an ihren oberen Enden mit auswärts gerichteten Befestigungsfingern 43 ausgerüstet. Elastische gekrümmte Elemente 44 zur Positionierung werden durch Einschneiden und Hochknicken von Teilen der Seitenwand der Trennvorrichtung 40 gebildet. Wenn die Trennvorrichtung 40 relativ zur Seitenwand 11C von oben in das Glasgehäuse 11 eingeschoben wird, werden daher die Befestigungsfinger 43 exakt gegen die obere Endfläche der Seitenplatte 11C stoßen, um die Trennvorrichtung zu stützen, und die gekrümmten Elemente 44 werden gegen die Innenseite der Seitenwand 11C stoßen und so die Trennvorrichtung 40 in einer vorbestimmten Position halten.
Außerdem ist ein Vorsprung 45, der in Fig. 10 dargestellt ist, in einem Teil der Trennvorrichtung 40 ausgebildet, der in seiner Position der Elektrodenplatte 42 entspricht, und wenn die Frontplatte 11A auf der oberen Endfläche der Seitenwand 11C aufliegt und abgedichtet ist, nachdem die Trennvorrichtung 40 in der Seitenwand 11C aufgenommen wurde, berührt der Vorsprung 45 die Metall-Rückschicht 16 oder die Kohlenstoffschicht 15, so daß eine Hochspannung von einem Anodenleiter 46, der der Hochspannungsanschluß ist, den Dreifach-Leuchtelementen 12 gemeinsam zugeführt wird. Der Anodenleiter 46 ist an der einen Seite mit der Elektrodenplatte 42 der Trennvorrichtung 40 verbunden und ist am anderen Ende mittels einer Röhrendurchführung 47, die an der Rückwand 11B des Glasgehäuses 11 befestigt ist, nach außen geführt. Der Anodenleiter 46 besteht aus Dumet-Draht (eine Kupferlegierung), welche in dem Abschnitt der Röhrendurchführung 47 mit Glas ummantelt ist. So erreicht man eine luftdichte Bedingung zwischen dem Anodenleiter 46 und der Röhrendurchführung 47. Eine Hochspannungsabdeckung 48 ist mit einem Klebstoff 49 an der Außenseite der Röhrendurchführung 47 befestigt, und der Anodenleiter 46 ist mit einem externen Anschlußstreifen 50, der mit der Hochspannungsabdeckung 48 verbunden ist, verlötet. Ein externer Leiter 52 ist elektrisch mit dem Anschlußstreifen durch eine Feder 51 verbunden, und die Hochspannungsabdeckung 48 ist mit einer abnehmbaren Abdeckung 53 aus Silikongummi oder einem ähnlichen Material geschützt.
Jede Vierergruppe der acht Elektrodeneinheiten 13 (13a bis 13h) ist durch eine gemeinsame Befestigungsvorrichtung 34 gehalten und wird dann in vorbestimmten Positionen auf einen Leiterrahmen 60 montiert, an den Befestigungsfahnen 36 der Befestigungsvorrichtung 34 punktgeschweißt sind. Dann werden die Anschlußpins 18 der Drahtkathoden K, die Beine 24 der ersten Gitter G1 und die Befestigungsvorrichtung 34 der Elektrodeneinheiten 13a bis 13d über Leiterdrähte mit den jeweiligen Leitern der entsprechenden Leiterrahmen verbunden. Dann werden die zweiten Gitter G2 der vier Elektrodeneinheiten 13a bis 13d, die in einer horizontalen Zeile befestigt sind, durch die Befestigungsvorrichtung 34 miteinander verbunden und die zweiten Gitter G2 der vier Elektrodeneinheiten 13e bis 13h, welche in einer anderen Zeile angeordnet sind, werden miteinander auf ähnliche Art verbunden. Auch die ersten Gitter G1 werden zwischen den jeweiligen beiden Elektrodeneinheiten, die in einer vertikalen Spalte angeordnet sind, miteinander verbunden, so wie zwischen 13a und 13e, zwischen 13b und 13f, zwischen 13c und 13g bzw. zwischen 13d und 13h. In bezug auf die beiden in einer vertikalen Spalte angeordneten Elektrodeneinheiten sind daher die ersten Gitter G1R in den entsprechenden Zentren miteinander verbunden, und ähnlich sind die ersten Gitter G1B und G1G auf der rechten Seite miteinander verbunden und sind auch die ersten Gitter G1G und G1B auf der linken Seite sind miteinander verbunden. In diesem speziellen Ausführungsbeispiel sind die Kathoden K miteinander in Reihe geschaltet.
Die jeweiligen Enden der Drahtkathoden K, der ersten Gitter G1 und der zweiten Gitter G2 werden durch einen abgedichteten Bereich zwischen der Rückplatte 11B und der unteren Endfläche der Seitenplatte 11C herausgeführt.
Es sind weiter gezeigt Leiter 61F der Drahtkathoden; Leiter 62G der zweiten Gitter G2, welche mit den Elektrodeneinheiten 13e bis 13h verbunden sind; Leiter 63G2 der zweiten Gitter G2, welche mit den Elektrodeneinheiten 13a bis 13d verbunden sind; Leiter 64G1 der drei ersten Gitter G1, die mit den Elektrodeneinheiten 13a und 13e gegenseitig verbunden sind; Leiter 65G1 der ersten drei Gitter G1, die mit den Elektrodeneinheiten 13b und 13f gegenseitig verbunden sind; Leiter 66G1 der ersten drei Gitter G1, die mit den Elektrodeneinheiten 13c und 13g gegenseitig verbunden sind; und Leiter 67G1 der ersten drei Gitter G1, welche mit den Elektrodeneinheiten 13d und 13h gegenseitig verbunden sind.
Der Anzeige- oder Bildschirm ist unter Benutzung der oben beschriebenen Leuchtstoff-Anzeigeröhren aufgebaut. Wie in Fig. 17 gezeigt ist, sind mehrere, z. B. 8·4 = 32 Leuchtstoff-Anzeigeröhren 70 in einer Gehäuseeinheit 71 enthalten, wodurch eine Einheit gebildet ist. Diese Einheit ist so angeordnet, daß sie z. B. 33,3 cm hoch und 35 cm breit ist und ist so ausgestaltet, daß sie leicht transportiert und gehandhabt werden kann. Dann werden 108 solcher Einheiten wie die Einheit 71 mit jeweils 9 Einheiten in einer Spalte und 12 Einheiten in einer Zeile aufgebaut, um einen großen Video-Anzeigeschirm mit 3 m Höhe und 4,20 m Breite zu ergeben. Die Gesamtanzahl der leuchtenden oder Dreifach-Leuchtstoffzellen für eine solche Struktur wird wie folgt berechnet:
(8·2·9) in Spaltenrichtung·(4· 12) in Zeilenrichtung ergibt 27.648.
Die Zahl der Bildelemente ist das Dreifache der Anzahl der Dreifach-Leuchtstoffelemente, oder ungefähr 83.000.
Der Video-Anzeigeschirm ist wie oben beschrieben aufgebaut. In diesem Fall ist, da eine Einheit aus z. B. 32 Leuchtstoff- Anzeigeröhren aufgebaut ist und der Video-Anzeigeschirm aus solchen Einheiten zusammengebaut ist, die Handhabung der Video-Anzeigevorrichtung einfach und bequem und kann der Anzeigeschirm leicht aufgebaut werden.
Fig. 1 zeigt eine Fernsehkamera 101, einen Videorekorder (VTR) 102 und einen Tuner 103, welche Videosignale erzeugen, die durch einen Eingangs-Umschalter 104 ausgewählt werden können. Jedes der Videosignale enthält ein Videosignalgemisch, z. B. des NTSC-Systems. Das durch den Schalter 104 ausgewählte Videosignal wird einem Decoder 1,05 zugeführt, wo es in die drei Primärfarbkomponentensignale "rot", "grün" und "blau" decodiert wird. Diese drei Primärfarbsignale werden Analog/Digitalumsetzerschaltungen 106R, 106G bzw. 106B zugeführt und in z. B. parallele 8-Bit-Digitalsignale umgesetzt.
Die Digitalsignale werden alternierend den Bildspeichern 171R, 171G und 171B und Bildspeichern 172R, 172G und 172B zugeführt. Diese Speicher führen die Zeilenumsetzung durch, um 72 Abtastzeilen für jedes einzelne Testbild zu erzeugen, und die Abtastkonversionsverarbeitung zur Verdoppelung der Teilbildfrequenz z. B. von 60 Hz auf 120 Hz aus. Außerdem wird das Signal jeder der abtastkonvertierten 72 Abtastzeilen die erste Signalhälfte abgespaltet, und es werden zwei Ausgangssignale für jeweils acht Abtastzeilen abgeleitet, so daß man insgesamt 18 parallele 8-Bit-Ausgangssignale erhält.
In diesem Fall ist die Methode, solche Signale aus den Speichern abzuleiten, eine spezifische, so daß die Signalzufuhr zuerst in einer Einheit beendet wird und dann in jeder der oben beschriebenen Einheiten beendet wird und die Signale den benachbarten Einheiten nacheinander zugeführt werden. Das bedeutet, daß wenn es zwei benachbarte Einheiten 71A und 71B in einem Vollbild (Rahmen) gibt, das Digitalsignal des jedem Dreifach-Leuchtstoffelement entsprechenden Bildelements nacheinander aus einer Speichergruppe in der entsprechenden ersten Hälfte des ungeradzahligen und des geradzahligen Teilbildes (Feldes) in numerischer Reihenfolge von 201 bis 264 abgeleitet wird. Nachdem die Bilddaten, die den Dreifach- Leuchtstoffelementen 13a bis 13d der acht Rasterzeilen 201 bis 204, 205 bis 208, . . . , 229 bis 232 der Einheit 71A auf der linken Seite vollständig abgeleitet wurden, werden die Bilddaten, welche den Dreifach-Leuchtstoffelementen 13a bis 13d der rechten Rasterzeilen 233 bis 236, 237 bis 240, . . . , 261 bis 264 der Einheit 71B auf der rechten Seite entsprechen, nacheinander abgeleitet, und werden die Daten dann nacheinander der Einheit auf der rechten Seite zugeführt. Die Daten der Rasterzeilen, die von den Dreifach-Leuchtstoffelementen 13e bis 13h gebildet werden, werden aus dem Speicher in der zweiten Hälfte der ungeradzahligen und geradzahligen Teilbilder durch Zeilensprungabtastung abgeleitet.
Die Daten der entsprechenden Bildelemente werden für jedes Bild simultan jeweils aus den entsprechenden Speichern 171R, 171G, 171B oder 172R, 172G oder 172B abgeleitet. Die Bilddaten werden alle acht Rasterzeilen sowohl für die linke als auch für die rechte Seite abgeleitet, so daß die Ausgangssignale simultan abgeleitet werden. Die gelieferten Daten werden einem Datenauswahlelement 108, welches in Fig. 1 gezeigt ist, zugeführt. In dem Datenauswahlelement 108 werden in jedem Teilbild die Rot-, Grün- und Blau-Daten punktsequentiell aus den Speichern, in denen keine Schreiboperation ausgeführt werden, ausgewählt, um dabei das (8 Bit parallele) 18-Datensignal zu bilden. Solche Datensignale werden einem Multiplizierer 109 zugeführt, in dem 8 Bit parallele Signale jeweils in serielle Datensignale umgewandelt werden. Die umgewandelten Signale werden einem Photowandler 110 zugeführt und dann in die entsprechenden optischen Signale umgewandelt.
Die optischen Signale der ersten und der zweiten Hälfte von je acht Rasterzeilen werden durch 18 Lichtleit-Glasfaserkabel 301, 302, . . . , 318 zu den seitlichen Gruppen 401, 402, . . . , 409 und 410, 411, . . . , 418 der wie gezeigt angeordneten Anzeigevorrichtung übertragen.
Z.B. wird in der seitlichen Gruppe 401 in der Einheit ganz links oben das optische Signal aus dem Lichtleit-Glasfaserkabel 301 einem photoelektrischen Wandler 111 zugeführt und dabei in das entsprechende elektrische Signal umgewandelt.
Dieses umgewandelte Datensignal wird einem Demultiplexer 112 zugeführt, in dem das serielle Datensignal in das 8 Bit parallele Signal umgewandelt wird. Das Datensignal wird über eine Busleitung 113 parallel und simultan sechs Einheiten 114&sub1;, 114&sub2;, . . . , 114&sub6;, die lateral angeordnet sind, zugeführt.
Das Signal vom photoelektrischen Wandler 111 wird einer Synchronsignaltrennschaltung 115, in dem Synchronsignale, z. B. durch Datenmustererkennung, abgetrennt werden. Das so erhaltene Synchronsignal wird einem Zeitsteuergenerator 116, der jeweils ein Teilbild(im)pulssignal FP, welches, wie in Fig. 3A gezeigt ist, jedes halbe Teilbild invertiert wird, und einen Einheitstakt(im)puls UCK, welcher während einer Halbperiode (einem halben Teilbild) des Teilbildpulssignals FP 255 Zyklen aufweist, wie in Fig. 3B gezeigt ist, erzeugt. Es wird auch ein Bildelementtakt(im)puls ECK, welcher 386 Zyklen während 40 Zyklen des Einheitstaktsignals UCK aufweist (Fig. 3C) und ein Start(im)puls SSP, der die Dauer eines Bildelementes bei jeder Umkehrung (Inversion) des Teilbildpulses (Fig. 3D) aufweist, erzeugt. Der Teilbildpuls, der Einheitstaktpuls und der Bildelementtaktpuls werden zusammen mit dem oben genannten Datensignal über die Busleitung 113 parallel gleichzeitig den entsprechenden Einheiten 114&sub1;, 114&sub2;, . . . , 114&sub6; zugeführt, während der Startpuls SSP der ersten Einheit 114&sub1; zugeführt wird.
Dieselbe Operation wird für jede der 18 lateralen Einheitsgruppen 408 bis 418 durchgeführt.
In jeder der oben genannten Einheiten wird das innere Signal erzeugt, wie in Fig. 4 gezeigt ist, wo ein 386-stufiges Schieberegister 121 gezeigt ist. Der Bildelementtaktpuls ECK vom oben genannten Zeitsteuergenerator 116 wird dem Taktanschluß und der Startpuls SSP dem Datenanschluß des Schieberegisters 121 zugeführt. Dann werden von den entsprechenden Stufen des Schieberegisters 121 Signale S1, S2, . . . , S386 geliefert, welche jeweils, wie in Fig. 3E gezeigt ist, zueinander (sequentiell) verschoben sind. Die Signale S1 bis 5384 werden nacheinander Verriegelungsschaltungen 501aB bis 532dG zugeführt, die den Bildelementen 201aB, 201aR, 201aG, 201bB bis 232dG 201dB bis 201dG, 202aB bis 202aG, . . . , 202dB bis 202dG, . . . , 232aB bis 232dG der Dreifach-Leuchtstoffelemente 13a bis 13d bzw. den Bildelementen 201eG, 201eR, 201eB, 201fG bis 201fB, . . . , 201hG bis 201hB, 202eG bis 202hB, . . . , 232eG bis 232hB der Dreifach-Leuchtstoffelemente 13a bis 13h der entsprechenden Leuchtstoffröhren 201 bis 232 zugeordnet sind. In Fig. 4 sind die Schaltungen in den in Strich-Punkt-Linien dargestellten Blöcke der eben beschriebenen Schaltung äquivalent.
Das Datensignal von der Busleitung 113 wird, wie in Fig. 3F gezeigt ist, den Verriegelungsschaltungen 501aB bis 533dG parallel zugeführt. Außerdem wird das Signal S386 vom Register 121 einem D-Flip-flop 123 zugeführt, welches einen Startpuls SSP' erzeugt, der in Fig. 3G gezeigt ist und welcher der nächsten Einheit zugeführt wird.
Das innere Signalsystem jedes Bild- oder Farbelements ist so aufgebaut wie in Fig. 5 gezeigt, wo die Bildelemente 201aB und 201eG in deren oberen Abschnitt dargestellt sind. Es ist eine 8-Bit-Verriegelungsschaltung 501aB vorgesehen. Das Verriegelungssignal der Busleitung 113 wird dem Datenanschluß der Verriegelungsschaltung 501aB und das Signal S1 dem Steueranschluß dieser Verriegelungsschaltung 501aB zugeführt. Außerdem ist ein 8 Bit Abwärtszähler 131 vorgesehen, dessen Voreinstellungsanschluß das Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung 501aB zugeführt wird.
Die vordere und hintere Flanke des Teilbildpulses von der Busleitung 113 werden erfalt und dem Ladeanschluß des Zählers 131 zugeführt, und das Einheitstaktsignal UCK wird dem Taktanschluß des Zählers 131 zugeführt, der ein Ausgangssignal, welches anzeigt, daß der Inhalt des Zählers nicht nur aus Nullen besteht, erzeugt. Dieses Ausgangssignal wird durch einen Inverter 132 phaseninvertiert und dann einem Zählunterdrückungsanschluß des Zählers 131 zugeführt.
So erlauben die oben beschriebenen Schaltungen, daß die Daten von der Busleitung 113 in den Verriegelungsschaltungen 501aB und 501dB der entsprechenden Bildelemente entsprechend der Zeitsteuerung der Signale S1 bis S384, welche im Zähler 131 entsprechend der Zeitsteuerung der vorderen und der hinteren Flanke des Teilbildpulses FP voreingestellt sind, zu verriegeln und dann abwärtszuzählen, bis der Zähler 131 nur Nullen enthält, wodurch der Zähler 131 den jeweiligen Daten entsprechenden PWM-Signale formt. Da der Zähler 131 mit dem Einheitstaktsignal UCK, welches 255 Zyklen während eines Teilbildes aufweist, abwärts zählt, ist die Anzeigezelle während eines Teilbildes kontinuierlich leuchtend mit 256 Abstufungen von einem Maximalwert bis die Anzeigezelle nicht mehr leuchtend ist.
Zum Zeitpunkt des Signals S386 wird der Startpuls der nächsten Einheit erzeugt, und dieselbe Operation wird nacheinander für 6 Einheiten, die nebeneinander angeordnet sind, ausgeführt. Die Daten werden in jeder Einheit während der Zeit von 40 Zyklen des Einheitstaktsignals UCK verriegelt. Daher werden 250 Zyklen benötigt, um die Datenverriegelung für sechs Zellen, die in lateraler Richtung angeordnet sind, zu vollenden. Somit ist es möglich, spezielle Steuersignale, wie das Synchronsignal und andere Signale, während der verbleibenden 15 Perioden zu übertragen.
Das Ausgangssignal des Zählers 131 wird dem linken Ende des Anschlußleiters 64G1 der ersten Gitter G1a und G1e entsprechend den Bildelementen 201aB und 201eG an der linken Seite der Anzeige-Leuchtstoffröhre 101 zugeführt. Der Anschlußleiter 63G2 des zweiten Gitters G2 wird mit einer vorbestimmten konstanten Spannung von einer Konstantspannungsquelle 133 versorgt. Außerdem flieht ein vorbestimmter Heizstrom durch die Kathoden Ka und Ke, welchem eine Schaltvorspannung, die ihre Polarität bei jedem halben Teilbild umkehrt zugeführt wird und die dem Heizstrom überlagert wird.
So wird bezüglich Fig. 5 ein Wechselstrom mit einer Frequenz von z. B. 50 bis 100 kHz der Primärwicklung eines Transformators 134 (Wandlers) zugeführt, und die in den beiden Teilbildspulen 134a und 134e, welche die Sekundärspulen des Transformators aufweisen, induzierte Ströme werden den Kathoden Ka und Ke zugeführt. Gleichzeitig wird der Teilbildpuls FP von der Busleitung 113 direkt einem Ende der Teilbildspule 134 und mittels Inverter 135 invertiert einem Ende der Spule 134e zugeführt.
Daher werden eine Schaltspannung von, z. B., 0 bis 5 V der Drahtkathode als Zeilenwahlspannung und eine Ansteuerspannung von 0 bis 5 V den ersten Gitter G1 zugeführt. Außerdem wird eine feste Spannung von weniger als 10 V gemeinsam den zweiten Gittern G2 der jeweiligen Elektrodeneinheiten 13a bis 13h zugeführt. Wenn z. B. 0 V den Drahtkathoden K der Elektrodeneinheiten 13a bis 13d der oberen Zeile und eine Cut-off-Spannung von z. B. 5 V den Drahtkathoden K der Elektrodeneinheiten 13e bis 13h der unteren Zeile zugeführt werden und wenn eine Spannung von z. B. 5 durch den Anschluß-Leiter 64G1 dem ersten Gitter G1 zugeführt wird, wird die erste Dreifach-Leuchtstoffzelle 12a zum Leuchten gebracht. Wenn 0 V am ersten Gitter G1 anliegt, so wird der Elektronenstrahl unterbrochen, so daß die entsprechende Leuchtstoffschicht nicht leuchtet. Wenn die Spannung nacheinander über die Anschluß- Leiter 64G1, 65G1, 66G1 und 67G1 den ersten Gittern G1 zugeführt wird, werden die Dreifach-Leuchtstoffelemente 12a bis 12d in der oberen Zeile zum Leuchten gebracht. Wenn die Schaltspannung für die Drahtkathoden K umgeschaltet wird und 0 V den Drahtkathoden K der unteren Zeile zugeführt werden, so werden durch sequenzielles Anlegen einer Spannung von 5 V des ersten Gitters G1 an die Anschlußleiter 64G1 bis 64G7 die Dreifach-Leuchtstoffelemente 12e bis 12h in der unteren Zeile in dieser Reihenfolge zum Leuchten gebracht.
So wird die Anzeige durch sechs Einheiten, die in horizontaler Richtung angeordnet sind, ausgeführt. Außerdem wird die oben beschriebene Operation parallel in neun Einheitsgruppen, die in vertikaler Richtung angeordnet sind, und außerdem in neun weiteren Einheitsgruppen auf der rechten Seite ausgeführt, so daß das ganze Bild angezeigt wird.
Auf diese Weise wird ein grobes Bild von z. B. 3 in Höhe und 4,20 m Breite auf der Anzeige-Tafel angezeigt. In der oben beschriebenen Vorrichtung kann ein System aus einer Ansteuerschaltung, bestehend aus der Verriegelungsschaltung und dem Zähler für zwei in vertikaler Richtung benachbarte Bildelemente ausreichend sein, so daß es möglich ist, die Anzahl der Ansteuerschaltungen auf die Hälfte zu reduzieren. Daher sind in dieser Anzeigevorrichtung nur ungefähr 41.500 Ansteuerschaltungen für 83.000 Farb- oder Bildelemente notwendig. Also wird die Zahl der Ansteuerschaltungen auf die Hälfte reduziert. Außerdem wird auch die erzeugte Wärme auf die Hälfte reduziert.
Zeilensprungabtastung wird benutzt, bei der die vertikalen Abtastzeilen durch die Vollbildspeicher 171R bis 171B und 172R bis 172B, die in den Fig. 6A bis 6G gezeigt sind auf doppelte Frequenz in der Abtastung umgewandelt werden, und bei der der Teilbildpuls FP, der in den Fig. 6H bis 6I gezeigt ist, dabei synchron erzeugt wird, so daß die Vertikaldarstellungsfrequenz 120 Hz wird, wodurch Probleme wie die Verminderung der Helligkeit durch die Zeilensprungabtastung oder auch ein Flimmern deutlich reduziert werden.

Claims

1. Video-Anzeigevorrichtung, welche eine Videosignalquelle (101, 102, 103) zur Lieferung eines Videosignals,

mehrere leuchtende Anzeigezellen (114), die in Zeilen und Spalten in Form einer X-Y-Matrix angeordnet sind,

mehrere Ansteuerschaltungen (131, 171, 172), um die Anzeigezellen (114) anzusteuern und eine Anzeige in Abhängigkeit vom Videosignal zu erreichen,

wobei jede der Ansteuerschaltungen (131) eine Pulsbreitenmodulationsschaltung (131) aufweist, um in Abhängigkeit vom Videosignal ein pulsbreitenmoduliertes Signal entsprechend dem Helligkeitspegel des Videosignals zu erzeugen, und welche so angeordnet sind, daß mehrere der Anzeigezellen (114), welche in Spaltenrichtung benachbart sind, angesteuert werden können,

eine Schaltvorrichtung (134), um verschiedene der Anzeigezellen (114) ein- und auszuschalten und

einem Rasterwandler (171, 172) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rasterwandler (171, 172) die Vertikal-Frequenz des Videosignals verdoppelt,

daß die Schaltvorrichtung (134) einen Transformator (134) mit zwei Sekundärspulen (134a, 134e), welche jeweils mit Schaltelektroden (Ka, Ke) der beiden in Spaltenrichtung benachbarten Anzeigezellen (114) verbunden sind, aufweist, und

daß ein Feldratenpuls sowohl direkt als auch über einen Inverter (135) den beiden Sekundärspulen (134a, 134e), jeweils zugeführt wird, wobei jede der Ansteuerschaltungen (131) gemeinsam und selektiv beide Anzeigezellen (114) steuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Anzeigezellen (114) Rot-, Grün- und Blau-Zellen sind, die zylindrisch in Zeilen- und Spaltenrichtung angeordnet sind und wobei das Videosignal Rot-, Grün- und Blau-Signale umfaßt, welche separat den jeweiligen Rot-, Grün- und Blau- Anzeigezellen (114) zugeführt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei jede der Anzeigezellen (114) eine fluoreszierende Anzeigenröhre ist, welche eine Filament-Elektrode (K), die die Schaltelektrode (Ka, Ke) bildet, eine Gitterelektrode (G1) und einen fluoreszierenden Schirm (12) aufweist und wobei jede der Ansteuerschaltungen (131, 171, 172) die beiden Gitterelektroden (G1) der beiden Anzeigezellen (114) gemeinsam aus steuert.