JPS63155535A - 平板形陰極線管 - 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平板形陰極線管に関するもので
ある。

従来の技術 本出願人による先行技術である平板形陰極線管として第
８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だめ、フェースプレート部
に水平方向（１１）、垂直方向（ｖ）を図示している。

１１０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１
１０をはさんでフェースプレート部１２８と反対側には
線状カソード１１０と近接して絶縁支持体１１１上に垂
直方向に等ピンチで、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１１２が配置される。これらの垂
直走査電極１１２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４８０本）のＩＡの独立した電極とし
て形成する。次に線状カソード１１０とフェースプレー
ト部１２８との間には線状カソード１１０側より順次、
線状カソード１１０、垂直走査電極１１２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１
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０１）
１１３、Ｇ１電極１１３と同様の開孔を有し、水平方向
に分割されていない第２グリンド電極（以下０２）１１
４、第３グリツド（以下Ｇ３）１１５を配置する。Ｇ２
電極１１４は線状カソード１１０からの電子ビーム発生
用であり、Ｇ３電極１１５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・ｌグＩＪ
　’ｙド電極（以下Ｇ４）１１６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９図（Ａ　）に
第８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１１６の後段にはＧ・１電極１１６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１１７．　１１８．を配置し、第
９図〔Ｂ〕に示すようにこの２枚の電極１１７、　１１
８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１１７、　１１８の後
段には、線状カソード１１０の各間に垂直方向に長い電
極がフェースプレート部１２８側に向けて複数段設けら
れる。第８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ＤＩ−１−１）１１
９、第２水平偏向電唖（以下ＤＩＩ−２）１２０、第３
水平偏向電極（以下Ｄ＋Ｉ−３）１２１とし、各水平偏
向電極１１９〜１２１は水平方向に１本おきに共通母線
１２２　、１２３゜１２４に接続されている。Ｄ　Ｉｌ
　−３電極１２１にはフェースプレート部１２８のメタ
ルバック電極１２６に印加される直流電圧と同じ電圧が
印加され、Ｄ　Ｈ−１電極１９、Ｄ　Ｈ−２電極１２０
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１２８の内面には螢光面１２７とメ
タルバック改作１２６からなる発光層が形成されている
。螢光面ば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る。線状
カソード１１０に電流を流すととＫよってこれを加熱し
、Ｇ１電極１１３、垂直走査電極１１２にはカソード１
１０の電位とはゾ同じ電圧を印加する。この時Ｇｌ、Ｇ
２電極（１１３，１１４）に向ってカソード１１０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１１０の電位よりも高い電圧（例えば１００〜
３００　Ｖ　）をＧ２電極１１４に印加する。ここでビ
ームがＣ）１．　　Ｇ２電極の各開孔を通過する量を制
御するにはＧｌ電極１１３の電圧をかえることによって
行なう。Ｇ２電囁１１４の開孔を通過したビームはＧ３
電極１１５→Ｇ・１電極１１６→垂直偏向電極１１７．
１１８→水平偏向電極１１９．　１２０．　１２１へと
進むが、これらの電極には螢光面１２６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Ｕｓ、
Ｇ４電極１１６．垂直偏向電極１１７．１１８の間で形
成され６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、Ｄ　Ｉ（−２、Ｄ　）−Ｉ　−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ＤＩ−１−１，ＤＩＩ−２，ＤＨ−３の接続されて
いる母線１２２．　１２３．　１２４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１２６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１０図を用いて説明する。

前記したように、線状カソード１１０をとり囲む空間の
電位を線状カソード１１０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１１２の電圧を制御す
ることにより、線状カソード１１０からの電子の発生は
制御される。この時、線状カソード１１０と垂直走査電
極１１２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フイールド目に
おいて垂直偏向電極１１８．　１１９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１１２の１１
２ＡにはＩ水平走査期間（以下ＩＪ■）のみビームＯＮ
電圧が印加され、その他の垂直走査電極（１１２Ｉ３〜
１１２２　）にはビームＯ１ｌ’Ｆ電圧が印加される。

１１−１経過後、垂直走査電極の１１２ＢにのみＬ　Ｈ
間ビームＯＮ電圧が、以下順次、垂直走査電極にＬ　０
間のみビームがＯＮになる電圧が印加されて画面下部の
１１２Ｚ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１１７
．　１１８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１１２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１１７．　１１８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１
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ｎ、垂直偏向電極１１７．　１１８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、■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甑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、第１１図
を用いて説明する。

テレビ同期信号１４２をもとにタイミングパルス発生器
１４４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
パルスで復調されだＩ’Ｌ、０．４３の３原色信号（Ｅ
Ｒ，ＢＧ、　Ｅａ）　１４１をＡ／Ｄコンバーター１４
３にてディジタル信号に変換し、Ｉ　ＩＩの信号を第１
のラインメモリー回路１４５に入力する。

Ｉ　１１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１４６へ同時に転送され、次の１
１−１の信号がまた第１のラインメモリー回路１４５に
入力される。第２のラインメモリー回路１４６に転送さ
れた信号は１１−１間、記憶保持されるとともに、Ｄ／
Ａコンバーター（あるいは）（１１７幅変換器）１４７
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 しかし、以上のような構成の平板形陰極線管は螢光面と
少なくとも同一の大きさの面状の電極を複数枚使用する
ことになり、コストが高くなる。

まだ、それぞれの電極に設けられるビーム通過孔の垂直
および水平方向のピンチ、および開孔の大きさの均一性
、さらにこれら複数枚の電極開孔軸を揃えて組立てる技
術に非常に高いものが要求される。

本発明は上記問題を解決するもので、低価格で製作の容
易な平板形陰極線管を提供するもつである。

問題点を解決するための手段 本発明は、螢光面の垂直走査面に沿った方向に電子ビー
ムを放射する電子ビーム発生源を水平方向に複数個設け
、これらの電子ビーム発生源からのビームの進行方向に
、互いに離間した水平方向に長い垂直偏向電極が配され
、垂直偏向電極と電子ビームをはさんで個々のビームに
対して水平集束・偏向を行なう電極を配置することによ
り、上記目的を達成するものである。

作用 本発明は上記構成により、電子ビーム発生源からのビー
ムを一斉に、その進行方向を螢光面側に偏向し垂直方向
のビーム集束を行なうと同時に垂直走査を行ない、次に
個々のビームの水平集束と水平偏向を行なうことにより
、画像・文字等を螢光面上に表示するようにしたもので
ある。

実施例 以下、本発明の実施例について図面とともに詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例における平板形陰極線管の内
部電極構造の概要の一部を示す斜視図であり、第２図（
Ａ）はその垂直方向（Ｙ方向）断面図、同図（Ｂ）は水
平方向（Ｘ方向）断面図である。

第１図に示した本発明の平板形陰極線管は、光学的に透
明な例えばガラスからなる前壁部２２と、後壁部１４と
、図示しない上壁部および底壁部と、側壁部とで構成し
た真空容器を備えている。容器の内部は電気絶縁材料（
例えばガラス）の支持体２０、２５および針状の金属棒
２６によって、大きさの等しい多数の単位構体に分割し
、支持体２５の１端は後壁部１４と、他端は後述するシ
ールド電極１５を介して支持体２０の１端と対向して接
し、支持体２０の他端には針状の金属棒２６が垂直方向
に等間隔で植えつけられ、針状の金属棒２６の尖端側を
前壁部２２に接触させ、真空容器に対する空気圧で前壁
部２２ア・よび後壁部１４が内方へ向って破壊されるの
を防止させている。

各単位構体には電子ビーム源１０を設け、この電子ビー
ム源１０からの電子ビーム２７を第１通路に沿って上方
へ放出させる。この電子ビーム２７は電子ビーム源１０
に印加する映像信号によって強度変調される。各単位構
体において前壁部２２より後壁部１４に近い場所に、そ
の中央部に垂直方向に長いスリント状開孔１６を有する
シールド電極１５を配置する。

第１通路からの電子ビーム２７をシールド電極１５に向
けて偏向するだめ、垂直方向に離間された水平方向に細
長い垂直走査電極１３を後壁部１４上に設けるか、また
は後壁部１４によって保持するようにして設ける。垂直
走査電極１３の本数はＮＴＳＣ！７７準テレビ方式に対
しては少なくとも１フイールド内の有効水平走査線数（
約２４０本）とする。垂直走査電極１３、シールド電極
１５、および前記支持体２５の表面に設けられているチ
ャージアップ防止用電極２４を同じ電位に維持すること
により電子ビーム２７は無電界空間の第１通路を上方に
直進する。

この電子ビーム２７をシールド電極１５の開孔１６に向
けて偏向するには、電子ビーム２７の前方にある垂直走
査電極１３の電位を電子ビーム源１０のカソード（図示
せず）の電位まで減少させる。この様子を第３図に示す
。いまシールド電極１５および垂直走査電極１３の通常
の電位を４００ｖとした時、電子ビーム２７の進行方向
前方の垂直走査電極１３Ａ、　１３Ｂをカソード電位Ｑ
Ｖに、１３Ｃを中間の２００Ｖとした時、点線で示され
るような電界によって電子ビーム２７はシールド電極１
５の方向に偏向される。

以上の動作を用いて垂直走査する方法を第４図（Ａ）　
　（Ｂ）を用いて説明する。垂直走査電極１３の上端・
下端部は第２図（Ａ）にも示したように、他のものより
も幅広く形成されており、上端部の電極１３Ａ０にはＱ
Ｖ、下端部の電極１３　ＺＯには４００ｖを常に印加し
ておく、第４図（Ｂ）において、４１は１フイールド（
以下１ｖ）間における有効表示期間を示す。また各走査
電極１３Ａ〜１３Ｚに印加する電圧波形を第４図（Ｂ）
に同一符号にＳを付して示す。まず垂直走を電極１３Ａ
を２００ｖにすると電子ビームはシールド電極１５のａ
点に入射する。

１水平走査期間（以下１１（）経過後、垂直走査電極１
３ＡをＯＶ、１３Ｂを２００　Ｖにすると電子ビームは
シールド電極１５の６点に入射する。このように順次１
３Ｃから１３Ｚまでの垂直走査電極に印加する電圧を変
えて行くと、シールド電極１５に入射する電子ビームの
位置はａから２まで移って行き、■フィールド間の垂直
走査を行なわせることができる。この時の各入射位置の
間隔は、垂直走査電極１３の垂直方向の離間距離となる
のはいうまでもない。次に通常のテレビのようにインタ
ーレース動作を行なわせようとすると、第２フイールド
目には、第１フイールドでのシールド電極１５の入射位
置の間に電子ビームが入射するよう、垂直走査電極１３
Ａ、　１３Ｂ、　　・・・・・・に加える電圧を２００
Ｖより下げてやれば良い。

シールド電極１５の開孔を通過した電子ビームは、支持
体２０に取付けた電極１７．　１８．　１９により第１
図に両方向矢印を付した直線２８で示すように、その単
位構体の幅にわたり水平走査を行なう。これらの電極１
７．　１８．　１９は蒸着、スクリーン印刷、またはス
パッタリングにより支持体２０の表面に形成することが
できる。第５図に示すように、それ自体ガラスまたはセ
ラミックの如き電気絶縁材料である支持体２０に形成さ
れた電極１７．１８．１９にはそれぞれ所定の電圧が印
加され、シールド電極１５の開孔１６を通過してきた電
子ビームを螢光面２１上で微小スポットとなるように集
束させると同時に、電極１７．１８．１９にはＬ　Ｈ周
期の鋸歯状波、階段波あるいは２　ｒ−ｒ周期の三角波
の電圧を重畳（対向する電極１７’、　１８’、　１９
’には逆極性の電圧）することによって電子ビームを水
平方向に偏向する。ここで電極１９　（１９’）には螢
光面２１のメタルバンク電極（図示せず）に印加する電
圧とはソ同じ直流電圧が印加され、電ｆｆ１１８　（１
８’）にはメタルバック電位の約１／２の電圧を、電極
１７　（１７’）には、螢光面２１上で電子ビームが最
小スポットとなるような電圧に調整される。

第６図は本発明の実施例において、電子ビーム源１０か
ら発射された電子ビームが第１通路を走行する時に垂直
走査電極１３と平行になるようにし、螢光面上に到達す
る各電子ビームの垂直方向の位置が等しくなるようにす
ること、および第１通路から第２通路に電子ビームが入
る時、シールド電極の開孔中心を通るようにするため、
各電子ビーム源１０の中心軸６１上に、これらをはさん
で対称な位置にビーム位置検出用電極２３ａ、２３ｂを
設け、電子ビーム量が一定の時、それぞれの検出電極２
３ａ、２３ｂに流入するビーム量が等しくなるように補
助偏向電極１２ａ、　１２ｂに制御電圧を印加すること
により、垂直走査電極と平行に電子ビームを走行させる
ことができる。また、電子ビーム源１０の中心軸６１上
で対向させた電子ビーム位置検呂用電極２３ａ、２３ｂ
の中心軸６１近傍のみ凸部２３ｄ、２３ｅを持たせ、検
出電極２３ａ、２３ｂに流入するビーム電流が最大にな
るよう補助偏向電極１１ａ、　　ｌｌｂに制御電圧を印
加することにより、シールド電極の開孔中心を電子ビー
ムが通過するようにすることができる。

なお上記動作は各電子ビーム源１０単独で行なうことは
言う寸でもない。またビーム電流倹呂電極２３ｃは、上
記検出電極２３ａ、２３ｂのすき間を通過した電子ビー
ムを捕集するためのものであり、これは無くとも良い。

第７図は本発明の第２の実施例であり、前記第１図の実
施例におけるシールド電極１５を除去したものである。

この時には、チャージアップ防止用電極２４を幅広く形
成し、水平ビームフォーカス電極１７に印加する電圧に
よって第１通路を通過するビーム中心軸上の電位が影響
を受けないようにする。その他の各部は第１図と同一で
あり、同一符号を付して説明を省略する。

発明の効果 以上のように本発明は、螢光面の垂直走査面に沿った方
向に電子ビームを放射する電子ビーム発生源と、電子ビ
ームをはさんで水平方向に長い複数の垂直走査電極と、
個々のビームに対して水平集束・偏向を行う電極を配し
たもので、螢光面と少なくとも同一の大きさの面状電離
は多くとも１枚でちり、従来例に比べて大幅に低価格な
ものとなり、内部電極構成が非常に簡素化になることに
より、製作も容易となりその効果は太きい。

【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の内
部電極構成の斜視図、第２図（Ａ）、（Ｂ）は各々第１
図の平板形陰極線管の垂直方向断面図および水平方向断
面図、第３図は第１図の平板形陰極線管の垂直偏向、垂
直集束説明図、第・１図（Ａ）、（Ｂ）は第１図の平板
形陰極線管の垂直走査の動作を説明するための一部側面
図及び波形図、第５図は第１図の平板形陰極線管の水平
集束説明図、第６図は第１図の平板形陰極線管の電子ビ
ームの位置制御を説明するための要部斜視図、第７図は
本発明の第２の実施例における平板形陰極線管の斜視図
、第８図は従来の平板形陰極線管の斜視図、第９図（Ａ
）、（Ｂ）は各々第８図の平板形前の動作を説明するた
めの一部断面側面図および被形図、第１１図は映像信号
処理回路系統図である。 １０・・・電子ビーム発生源、１１．　１２・補助偏向
電極、１３・・・垂直走査電極、１５・・・シールド電
極、１７．１８゜１９・・・水平集束、水平偏向電極、
２１・・・螢光面、２３・・ビーム位置検出電極、２７
・・電子ビーム。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男ほか１名第１図 ２３ｔ−“−ムを潰４喫上重１セ 第　２　唄 （、’Ｉ） 第３図 ｚ′／７琶きピーへ 第４図 ＜８）　　　　　　　　　　　　レジ。 ４／　２　’−−−９−−−１７ 第５図 第６図 第７図 ２′？ 夕℃よ 第９図 （Ａ） （Ｂン 第１０図 （Ａン １２Ｃ １２Ｙ 第１１図

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空容器内に、少なくとも螢光体からなる発光部
   と、電子ビームを螢光体部上に偏向、並びに走査するた
   めの垂直走査電極を螢光体部とは対向して配置し、この
   螢光体部と垂直走査電極との間に、画面の水平方向に所
   定の間隔で、電子ビームを偏向するための複数の偏向電
   極を設け、この偏向電極の各々の相対向する偏向電極で
   構成される各ブロックごとに、電子ビーム発生手段を前
   記垂直走査電極の延長部に設けてなることを特徴とする
   平板形陰極線管。
2. （２）画面の水平方向に所定の間隔で配置した偏向電極
   と垂直走査電極との間の、相対向する偏向板で構成され
   る各ブロックごとに、スリット状の電子ビーム通過孔を
   有する面状のシールド電極を設けてなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の平板形陰極線管。
3. （３）電子ビーム発生手段は、個々のビームに対し位置
   補正を行う補助偏向電極が設けられていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の平板形陰極線管。
4. （４）真空容器は螢光体部が形成された前面ガラス板と
   、垂直走査電極が形成された後部ガラス板とを有し、各
   ガラス板は偏向電極の支持手段をはさんで大気圧が印加
   され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。
5. （５）電子ビーム発生手段とは相対向し、かつ垂直走査
   電極のもう一方の延長部に、電子ビームの位置検出電極
   、並びに電子ビーム電流検出電極を配置したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の平板形陰極線管。
6. （６）電子ビーム位置検出電極は、各電子ビーム発生手
   段の中心軸上の近傍に凸部もしくは、スリット状の開孔
   部を有する２枚の電極を対向して配置し、これら２枚の
   電極に流入するビーム電流が最大になるように各ビーム
   発生手段に設けた補助偏向電極に印加する制御電圧を調
   整してな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。
7. （７）電子ビーム電流検出電極は電子ビーム位置検出電
   極の背面に設け、電子ビーム位置検出電極の開孔部を通
   過した電子ビーム量を検出し、各電子ビーム発生部の制
   御電極の電圧を調整してな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。
8. （８）垂直走査電極には、それぞれの電極に電子ビーム
   を螢光体部へ偏向するための偏向電圧が順次印加される
   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。
9. （９）個々の電子ビームを偏向するための偏向電極は、
   電子ビーム走行方向に複数に分割され、この分割された
   偏向電極には、それぞれ異なる直流電圧と同一の偏向電
   圧が印加され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。