JPH0666930B2 - 平板形陰極線管の駆動方法 - Google Patents

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３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（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10とフ
ェースプレート部28との間には線状カソード10側より順
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グリッド電極（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グリッド電極（以下G2）14,第３グリッド（以下G3）1
5を配置する。G2電極14は線状カソード10からの電子ビ
ーム発生用であり、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グリッ
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DH−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
には蛍光面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。蛍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の蛍光体ストライプが黒色ガードバン
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10の電位とほぼ同
じ電位を印加する。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10の電位よりも高い電圧（例え
ば100〜300V）をG2電極14に印加する。ここでビームがG
1,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→垂直偏向電極1
7,18→水平偏向電極19,20,21へと進むが、これらの電極
には蛍光面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、蛍光面
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。

前述のように、線状カソード10をとり囲む空間の電位を
線状カソード10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を垂直走査電極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ON），遮断（OF
F）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フィ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フィールド間印加し、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ON電圧が
印加され、その他の垂直走査電極（12B〜12Z）にはビー
ムOFF電圧が印加される。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フィールドの垂直走査が完了
する。次の第２フィー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フィールド間印
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フィールド目と同様に行なう。この時、第１フィール
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フィ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フィールドとも同じ
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フィールド目と第２フィールド
愛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44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（E_R,E_G,E_B）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 前記従来例のように、多数の電子ビーム発生源を有し、
それらより得られた電子ビームを水平および垂直に偏向
して全画面を構成する平板形陰極線管では、全電子ビー
ム発生源より得られるビーム量を経時的に均一に保つこ
とは非常に困難である。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、簡易な構成
で全電子ビーム源より得られるビーム量を経時的に均一
に保つべく負帰還制御を行う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 各ビーム源より放出されるビーム電流量をビーム電流量
を検出する手段により検出し、所定の基準値と比較し、
その大，小によってビーム電流量を制御する手段により
ビーム電流量を所定の単位で増減させる動作を周期的に
くり返す。

作用 各ビーム源より放出された電子ビームのビーム電流量が
所定の基準値より大であれば所定の単位量減少、小であ
れば所定の単位量増するといった動作がくり返され、ビ
ーム電流量は所定の基準値に収束してゆく。すなわちビ
ーム電流量に負帰還制御がなされ経時的に均一に保たれ
る。

実施例 第１図は平板形陰極線管の一部斜視図と、ビーム電流の
負帰還制御を行うため回路系統のブロック図である。G1
電極13、G2電極14′、G3電極15′はカソード10に対応し
て水平方向に分割されているがその他の部分について
は、従来例と同じ構成であり、したがって画像表示を行
うための基本的な動作も同じである。ビーム電流の均一
化制御を行うための駆動方法について第１図と第２図を
用いて説明する。

48はG1電極駆動回路であり、ビーム変調用の映像信号に
水平ブランキング期間中の所定の時間幅と所定の電圧値
を有するパルス58′を挿入したG1電極駆動信号58を作
り、G1電極13に印加する。49はG4電極駆動回路であり、
水平ブランキング期間中G4電極16にてアノードに照射さ
れるビームを遮断するためのビーム遮断信号60を発生し
G4電極に印加するためのものである。50は電流検出部で
あり、G3電極15′に流入するビーム電流を検出するため
のものである。51は比較器であり、検出されたビーム電
流値のある所定のレベルに対する大小の断定を行う。52
は加減算器であり、ある値に１を加算又は１を減算する
ためのものである。53はメモリーであり垂直走査電極の
数と同数のアドレスを有し、各アドレスには対応する画
面上のアドレス（すなわち垂直走査電極の位置）におけ
るG2電極14′に印加する電圧値がメモリーされる。54は
ラッチ回路でありメモリー53から読み出されたデータを
1H期間ラッチする。55はＤ／Ａコンバータであり、ラッ
チ回路54にラッチされているデータをアナログ量に変換
する。56はG2電極駆動回路であり、Ｄ／Ａコンバータ55
の出力を所定のレベルに増幅したG2電極駆動信号59をG2
電極14′に印加する。次に上記各部の総合的な作用につ
いて説明する。

垂直走査電極12には第２図に示すように、1H期間づつビ
ームオンとなる垂直走査電極駆動信号57a,57b……が順
次印加される。G1電極13には、G1電極駆動信号58が印加
される。また同時にメモリー53から、オン状態にあるビ
ームの画面上のアドレスに対応したアドレスのデータが
読み出されラッチ回路54に1H期間ラッチされると共にＤ
／Ａコンバータ55、G2電極駆動回路56によりG2電極駆動
信号59に変換されG2電極に印加される。したがってカソ
ード10からアノード方向に向って発生されるビーム電流
はG1電極駆動信号58のレベルと、G2電極駆動信号59のレ
ベルにより定まり、G1電極駆動信号のパルス58′の部分
の期間は一定値である。次にこのビームG4電極16に印加
されるビーム遮断信号60により水平ブランキング期間遮
断され、その期間ビームはG3電極に流入することにな
り、これを電流検出部50で検出する。これを比較器51に
よりある所定のレベルと比較し、その結果が大であれば
加減算器52によりラッチ回路54にラッチされているデー
タより１を減じ、小であれば１を加えたデータを作成
し、加減算後のデータをそのビームの画面上のアドレス
に対応するメモリー53のアドレスに書き込む。

前記動作を画面上の全電子ビームについて行ないかつあ
る周期（例えば１フィールド周期）でくり返すことによ
り、ビーム電流を一定値とすべく負帰還制御がなされ
る。

発明の効果 以上のように本発明は、多数の電子ビーム発生源を有す
る平板形陰極線管の全電子ビーム発生源から得られる電
子ビームに対し、経時的に均一に保つべく負帰還制御を
簡易な構成で行なうことができ、実用的にきわめて有効
である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例における平板形陰極線管回路
系統の要部示す一部斜視図を含むブロック図、第２図は
同図各部の信号の形状およびタイミングを示す波形図、
第３図は従来の平板形陰極線管の斜視図、第４図Ａ及び
Ｂは各々従来の平板形陰極線管の水平方向および垂直方
向の断面図、第５図A,Bは同平板形陰極線管の垂直走査
の説明図、第６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。 48……G1電極駆動回路、49……G4電極駆動回路、50……
電流検出部、51……比較器、52……加減算器、53……メ
モリ、54……ラッチ回路、55……Ｄ／Ａコンバータ、56
……G2電極駆動回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも複数のビーム源と、ビームを変
   調する手段と、ビーム電流量を制御する手段とビーム電
   流量を検出する手段と、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、
   前記各ビーム源より放出されるビーム電流量を前記ビー
   ム電流量を検出する手段により検出し基準値と比較し、
   その大，小によって、前記ビーム電流量を制御する手段
   によりビーム電流量を所定の単位で増減させる動作を周
   期的にくり返すことを特徴とする平板形陰極線管の駆動
   方法。
2. 【請求項２】水平ブランキング期間に所定の動作条件に
   てビームを発生させ、かつそのビーム電流量を検出し、
   所定の基準値と比較し、その大小によりビーム電流量を
   制御する手段としてのビーム制御電極のデジタル化した
   電圧値データに１を減算あるいは加算することをフィー
   ルド毎にくり返す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. 【請求項３】複数のビーム源より順次ビームを放出する
   平板形陰極線管の各ビームの画面上のアドレスと対応し
   たアドレスを有するメモリーに、各ビーム源に対応した
   ビーム電流制御データを書込んでおき、前記各ビーム源
   よりのビーム放出の切換えと同期して前記メモリーより
   ビーム放出状態のビーム源のビーム電流制御データを読
   出し、ビーム電流を制御し、そのビーム電流量を所定の
   基準値と比較し、その結果により前記ビーム電流制御デ
   ータに１を加算または減算し、メモリーにもどす動作を
   周期的にくり返すことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項または第２項記載の平板形陰極線管の駆動方法。