(57)【要約】【課題】コントラスト性能が高く画像品位の向上したインデックス型カラー陰極線管を提供することにある。【解決手段】パネルの内面には、ストライプ状の３色の蛍光体層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と、蛍光体層間に位置した遮光層とを有した蛍光体スクリーンが設けられている。蛍光体スクリーンに重ねてメタルバックが形成され、メタルバック上には、第１、第２インデックス蛍光体（１４ａ、１４ｂ）が設けられ遮光層と重なっている。第１、第２インデックス蛍光体からの発光を検知する検知装置（２２ａ、２２ｂ）が設けられ、ビーム位置補正装置は、第１、第２インデックス蛍光体からの発光に応じて電子ビームの位置を移動させ、電子ビームを所望の蛍光体層上に位置決めするとともに、黒画像表示時、電子ビームの中心が第１および第２インデックス蛍光体上のいずれかに位置するよう電子ビームを移動させる。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管軸と直交した長軸および短軸を有したパネル、ファンネルおよびネックを具備した外囲器と、
それぞれ上記長軸方向に沿って延びているとともに短軸方向に隙間を置いて並んだ赤、青、緑のストライプ状の蛍光体層と、それぞれ上記長軸方向に沿って延びているとともに蛍光体層間に位置した複数の遮光層とを有し、上記パネルの内面に設けられた蛍光体スクリーンと、
上記ネック内に設けられ、上記蛍光体スクリーンに向けて電子ビームを放出する電子銃と、
上記蛍光体スクリーンに重ねて形成されたメタルバックと、
上記メタルバックの上記電子銃側の表面上に設けられ、それぞれ上記遮光層に重なって位置しているとともに上記長軸方向に沿って延びた第１および第２インデックス蛍光体と、
上記ファンネルの外側に設けられ、上記電子ビームを上記長軸方向および短軸方向に偏向走査する偏向ヨークと、
上記外囲器の外部に設けられ、上記第１および第２インデックス蛍光体からの発光を検知する検知装置と、
上記検知装置により検知された発光に応じて上記電子ビームの位置を少なくとも上記短軸方向に沿って移動させ、上記電子ビームを所望の蛍光体層上に位置決めするとともに、黒画像表示時、上記電子ビームの中心が上記第１および第２インデックス蛍光体上のいずれかに位置するよう上記電子ビームを移動させるビーム位置補正装置と、
を備えたことを特徴とするインデックス型カラー陰極線管。
【請求項２】
上記第１および第２インデックス蛍光体は互いに異なる発光波長を有し、上記各蛍光体層の両側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインデックス型カラー陰極線管。
【請求項３】
上記検知装置は、上記第１インデックス蛍光体からの発光を検知する第１検知部と、上記第２インデックス蛍光体からの発光を検知する第２検知部と、を備えていることを特徴とする１又は２に記載のインデックス型カラー陰極線管。
【請求項４】
上記第１および第２インデックス蛍光体は、上記長軸方向に沿った長さが上記蛍光体層よりも長く形成され、上記蛍光体層の長軸方向端から外側に延出していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインデックス型カラー陰極線管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラー陰極線管に係り、特に蛍光面にビーム位置を把握するためのインデックス用蛍光体を配置したインデックス型のカラー陰極線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、カラー陰極線管は、ほぼ矩形状の有効部を有したパネルと、このパネルに連接されたファンネルと、ファンネルの小径部に連接された円筒状のネックとからなる真空外囲器を備えている。パネルの有効部内面には、青、緑、赤に発光するドット状またはストライプ状の３色蛍光体層、および遮光層からなる蛍光体スクリーンが形成されている。また、真空外囲器内には、この蛍光体スクリーンに対向してシャドウマスクが配置され、このシャドウマスクには、電子ビーム通過孔として機能する多数の開孔が形成されている。ネック内には、３電子ビームを放出する電子銃が配設されているとともに、ネック外周からファンネルの外周面にかけて偏向ヨークが装着されている。
【０００３】
上記構成のカラー陰極線管では、電子銃から放出された３電子ビームを偏向ヨークの発生する水平、垂直偏向磁界により水平、垂直方向に偏向するとともに、シャドウマスクの電子ビーム通過孔により電子ビームを選別し、蛍光体スクリーンの蛍光体層に入射させることにより、カラー画像を表示する。
【０００４】
このようなカラー陰極線管の課題として、エネルギー利用効率がある。上記のように、カラー陰極線管では、電子銃から出たビームを色選別電極であるシャドウマスクに配置された多数の開孔を通過させ、蛍光面を発光させる。ところが、電子銃から発射された電子ビームのうち約８０％はシャドウマスクに衝突し、残りの約２０％のみがシャドウマスクの開孔を通過し、蛍光面を発光させているにすぎない。シャドウマスクに衝突した電子ビームのエネルギーの大部分は熱に変化し、シャドウマスクの熱膨張を引き起こしている。シャドウマスクに衝突し熱に変化したエネルギー分を蛍光面の発光に利用できれば、輝度の大幅な向上が見込め、更にダイナミックな映像や、屋外での使用など、利用範囲が大幅に拡大する。
【０００５】
このような課題を解決するための一つの方法として、インデックス管と呼ばれるシステムのカラー陰極線管が知られている。このインデックス管は、通常のカラー陰極線管と略同一の外形を有し、パネル、ファンネル、ネックからなり、ネック内には電子銃が配置されている。パネル内面には、ストライプ状の赤、緑、青の３色の蛍光体が配置され、そのストライプは画面の短軸方向に延びている。各色の蛍光体の間には黒色の非発光体からなるストライプ状の非発光層が設けられている。蛍光面の電子銃側には、通常はアルミで膜からなるメタルバックと呼ばれる金属蒸着膜が配置されている。このアルミ膜は金属光沢を有しているため、鏡の様に蛍光体からの光および、後述するインデックス蛍光体からの光をそれぞれの方向に反射させる。
【０００６】
インデックス管の場合、アルミ層の電子銃側に、インデックス蛍光体が更に形成され、ストライプ状の非発光層上にあたる場所に配置されている。そして、インデックス管では、通常のカラー陰極線管に配置されるシャドウマスクは配置されていない。
【０００７】
このようなインデックス管において、電子銃から発射された電子ビームはファンネルに取り付けられた偏向ヨークにより偏向され蛍光面に向かう。この電子ビームがインデックス蛍光体に衝突した場合にはインデックス蛍光体が発光し、その光はアルミ膜により反射され画面上には向かわず、ファンネル側に向かう。この光はファンネル外に設けられたフォトダイオードなどで構成されたピックアップ装置により受光される。ピックアップ装置はその他の回路と連動し、現在の電子ビーム位置を検出することができる。検出された現在の電子ビーム位置に基づいて、次に発光させる蛍光体に合わせて電子ビームを発射することで、さまざまな画像を表示することが可能となる。このような縦ストライプ型のインデックス管は古くから開発されてきたが、大型化、高精細化が困難であり、現在主流となっていない。
【０００８】
近年、横ストライプ型のインデックス管が開発されつつある。この横ストライプ型のインデックス管において、赤、緑、青のストライプ状の蛍光体およびストライプ状の非発光層は、その方向が画面の横方向（水平軸方向）に伸びるように配置されている。そして、蛍光面の電子銃側にはメタルバック層が配置され、その電子銃側にインデックス蛍光体が配置されている。このインデックス蛍光体はストライプ状の非発光部の上に配置されている。そのため、このインデックス蛍光体も画面横方向に伸びている。インデックス蛍光体は２種類あり、それぞれが交互に配置されている。
【０００９】
電子銃からは１本または３本の電子ビームが発射され、画面横方向に偏向ヨークにより偏向される。偏向された電子ビームは横方向に伸びる赤、緑、青の蛍光体の上を走査され、画面の位置に応じて電子ビームの電流量を変化させることで画像を描き出す。
【００１０】
この際、電子ビームが所定の蛍光体上に位置していると、非発光層上に配置された２種類のインデックス蛍光体にはほぼ同程度の電子ビームが衝突し、両方のインデックス蛍光体が同程度発光する。しかし、電子ビームの位置が所定の蛍光体層の位置からずれると、いずれか一方のインデックス蛍光体に多くの電子ビームが衝突することになる。これら２種類のインデックス蛍光体からの発光量の大小に応じて、所定の蛍光体に対する電子ビームのズレを感知し、そのずれ量に応じて電子ビーム位置を補正する。電子ビーム位置は、偏向ヨーク近傍または内部に配置された多極子の磁界を発生するコイルなどからなるビーム位置補正装置によって補正することが可能である（例えば、非特許文献１、２、３参照）。
【００１１】
【非特許文献１】
エッチ．ビー．ヴァン・デン・ブリンク（Ｈ．Ｂ．  ｖａｎ  ｄｅｎ  Ｂｒｉｎｋ）、オー．エッチ．ウィレムセン（Ｏ．Ｈ．  Ｗｉｌｌｅｍｓｅｎ）著、「トラッキング  システム  オブ  ファスト  インテリジェント  トラッキング（Ｆ！Ｔ）チューブ  （Ｔｒａｃｋｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｆａｓｔ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ  （Ｆ！Ｔ）  ｔｕｂｅ）」  、情報表示協会、フィリップス  リサーチ  研究所、２００２年１２月、ｐ５７１〜５７４
【００１２】
【非特許文献２】
エイ．エッチ．バーグマン  （Ａ．Ｈ．  Ｂｅｒｇｍａｎ）、エッチ．ビー．ヴァン・デン・ブリンク（Ｈ．Ｂ．  ｖａｎ  ｄｅｎ  Ｂｒｉｎｋ）、エフ．ピー．エム．ブゼラー  （Ｆ．Ｐ．Ｍ  Ｂｕｄｚｅｌａａｒ）  、ピー．ジェー．エンゲラー  （Ｐ．Ｊ．Ｅｎｇｅｌａａｒ）  、エイ．エッチ．エム．ホルツラグ  （Ａ．Ｈ．Ｍ．Ｈｏｌｔｓｌａｇ）  、ダブル．エル．アイゼーマン（Ｗ．Ｌ．ＩＪｚｅｒｍａｎ）  、エム．ピー．シー．エム．クリジン  （Ｍ．Ｐ．Ｃ．Ｍ．Ｋｒｉｊｎ）  、ピー．ジェー．ジー．ヴァン・リエショット  （Ｐ．Ｊ．Ｇ．ｖａｎ  Ｌｉｅｓｈｏｕｔ）  、エイ．ノタリ  （Ａ．  Ｎｏｔａｒｉ）  、オー．エッチ．ウィレムセン（Ｏ．Ｈ．  Ｗｉｌｌｅｍｓｅｎ）著、「４４．１：ファスト  インテリジェント  トラッキング（Ｆ！Ｔ）チューブ：  シャドウマスク無しシーアールティ  （４４．１：  Ｔｈｅ  Ｆａｓｔ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ  （Ｆ！Ｔ）  ｔｕｂｅ：  Ａ  ＣＲＴ  ｗｉｔｈｏｕｔ  ａ  Ｓｈａｄｏｗ  Ｍａｓｋ）」  、オランダ、エインドホヴェン  （Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ）  、情報表示協会、フィリップス  リサーチ  研究所、２００２年５月、ｐ１２１０〜１２１３
【００１３】
【非特許文献３】
レムコ．ホーン  （Ｒｅｍｋｏ  Ｈｏｒｎｅ）  著、「４４．２：スケーイリングアップ  （Ｆ！Ｔ）シーアールティ  テクノロジー  （４４．２：  Ｓｃａｌｉｎｇ−ｕｐ  ｔｈｅ  Ｆ！Ｔ  ＣＲＴ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」  、オランダ、エインドホヴェン  （Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ）  、情報表示協会、エルジー．フィリップス  ディスプレイ、２００２年５月、ｐ１２１４〜１２１７
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなインデックス管において次のような問題があった。上記した横ストライプ型のインデックス管においては、電子ビームの位置を知るためにはビームにより発光したインデックス蛍光体の光が必要となる。一般に、電子銃から放出され蛍光面に射突した電子ビームの径は、高電流時に大きくなり、低電流時に小さくなる。そのため、高電流時、電子ビームは、所定の蛍光体位置に射突すると、蛍光体の上下にあるインデックス蛍光体にも射突し、これらのインデック蛍光体を発光させることができる。しかし、低電流時には、電子ビームが所定の蛍光体に射突しても、インデックス蛍光体まで十分発光させることは難しい。従って、電子ビームの位置を正確に検出するためには、常に、ある程度の電流量の電子ビームを放出しなければならない。
【００１５】
そのため、黒画像を表現する場合でも、インデックス蛍光体を発光させるために、ある程度の電流量の電子ビームを放出しつづけなければならない。その結果、本システムでは、黒画像表示時でも蛍光面は若干発光してしまい、コントラストが低下してしまう。
【００１６】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、コントラスト性能が高く画像品位の向上したインデックス型カラー陰極線管を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の態様に係るインデックス型カラー陰極線管は、管軸と直交した長軸および短軸を有したパネル、ファンネルおよびネックを具備した外囲器と、それぞれ上記長軸方向に沿って延びているとともに短軸方向に隙間を置いて並んだ赤、青、緑のストライプ状の蛍光体層と、それぞれ上記長軸方向に沿って延びているとともに蛍光体層間に位置した複数の遮光層とを有し、上記パネルの内面に設けられた蛍光体スクリーンと、上記ネック内に設けられ、上記蛍光体スクリーンに向けて電子ビームを放出する電子銃と、上記蛍光体スクリーンに重ねて形成されたメタルバックと、上記メタルバックの上記電子銃側の表面に設けられ、それぞれ上記遮光層に重なって位置しているとともに上記長軸方向に沿って延びた第１および第２インデックス蛍光体と、上記ファンネルの外側に設けられ、上記電子ビームを上記長軸方向および短軸方向に偏向走査する偏向ヨークと、上記外囲器の外部に設けられ、上記第１および第２インデックス蛍光体からの発光を検知する検知装置と、上記検知装置により検知された発光に応じて上記電子ビームの位置を少なくとも上記短軸方向に沿って移動させ、上記電子ビームを所望の蛍光体層上に位置決めするとともに、黒画像表示時、上記電子ビームの中心が上記第１および第２インデックス蛍光体上のいずれかに位置するよう上記電子ビームを移動させるビーム位置補正装置と、を備えたことを特徴としている。
【００１８】
上記構成のインデックス型カラー陰極線管によれば、黒画像を描く際、画像を描くための蛍光体を不要に発光させることなく、かつ、インデックス蛍光体を発光させ、電子ビームの位置を把握することが可能となる。これにより、インデックス管の利点を損なうことなく良好なコントラスト特性を有したインデックス型カラー陰極線管を提供することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係るカラー陰極線管について詳細に説明する。
図１および図２に示すように、カラー陰極線管はガラスで形成された外囲器１０を備え、この外囲器は、周縁部にスカート部２を有した矩形状のパネル１と、パネル１のスカート部２に接合されたファンネル３と、ファンネル３の小径部から伸びたネック４とを有している。外囲器１０は、パネル１の中心およびネック４の中心を通る管軸Ｚ、管軸と直交して延びた長軸（水平軸）Ｘ、並びに、管軸および長軸と直交して延びた短軸（垂直軸）Ｙを有している。
【００２０】
画面アスペクト比１６対９で画面有効径７６ｃｍの３２インチワイドタイプのカラー陰極線管を一例とした場合、パネル１の外面は、曲率半径が１００，０００ｍｍ以上であり実質的に平坦となっている。ネック４内には長軸Ｘ方向に沿ってインライン配列された３本の電子ビーム９Ｒ、９Ｇ、９Ｂを放出する電子銃８が配置されている。
【００２１】
図３および図４に示すように、パネル１の内面には蛍光体スクリーン５が形成されている。蛍光体スクリーン５は、ストライプ状に形成された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の蛍光体層、ストライプ状に形成された複数の黒色遮光層１１により構成されている。蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂは、それぞれ長軸Ｘ方向に沿って延びているとともに短軸Ｙ方向に隙間を置いて並んでいる。黒色遮光層１１は、それぞれ上記長軸方向に沿って延びているとともに蛍光体層間に位置している。蛍光体スクリーンに重ねて形成された例えばアルミニウムからなるメタルバック１２が形成されている。
【００２２】
メタルバック１２の電子銃側、つまり、ネック側の表面には、それぞれ複数の第１および第２インデックス蛍光体１４ａ、１４ｂが設けられている。第１および第２インデックス蛍光体１４ａ、１４ｂはそれぞれストライプ状に形成され、遮光層１１に重なって位置しているとともに長軸Ｘ方向に沿って延びている。第１および第２インデックス蛍光体１４ａ、１４ｂは短軸Ｙ方向に対して交互に設けられ、各蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂの両側に位置している。第１および第２インデックス蛍光体１４ａ、１４ｂは、長軸Ｘ方向に沿った長さが蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂよりも長く形成され、蛍光体層の長軸方向両端から外側に延出している。また、第１および第２インデックス蛍光体１４ａ、１４ｂは互いに発光波長の異なる蛍光体層により形成されている。
【００２３】
図１ないし図３に示すように、ファンネル３の外側には、電子銃８から放出された電子ビーム９Ｒ、９Ｇ、９Ｂを長軸および短軸方向に偏向する偏向ヨーク１６、および電子ビームの位置を少なくとも短軸Ｙ方向に沿って移動させるビーム位置補正コイル１８が設けられている。また、ファンネル３の外側には、後述するように第１および第２インデックス蛍光体１４ａ、１４ｂからの光を検知する検知装置２０が設けられている。この検知装置は、第１インデックス蛍光体１４ａからの光を検知する一対の第１検知部２２ａ、および第２インデックス蛍光体１４ｂからの光を検知する第２検知部２２ｂを備えている。
【００２４】
第１および第２検知部２２ａ、２２ｂは、インデックス蛍光体からの光を波長に応じて分離するフィルタ、増幅する波長変換素子、および受光した光をその光量に応じた電気信号に変換するフォトダイオード等により構成されている。一対の第１検知部２２ａを構成したフォトダイオードは、ネック４の両側でファンネル３上に設けられ、それぞれ長軸Ｘとほぼ平行な方向に沿って延びている。同様に、一対の第２検知部２２ｂを構成したフォトダイオードは、ネック４の両側でファンネル３上に設けられ、それぞれ長軸Ｘとほぼ平行な方向に沿って延びている。
【００２５】
図５に示すように、カラー陰極線管の制御回路は、画像入力データおよび第１、第２検知部２２ａ、２２ｂからの検知信号に応じて画像処理する画像処理回路３０を備えている。画像処理回路３０には、画像入力データに応じて電子銃８に印加する電流量を制御する電流量制御回路３２、偏向ヨーク１６、およびビーム位置補正回路３４が接続されている。ビーム位置補正回路３４は、画像処理回路３０からの制御信号に応じてビーム位置補正コイル１８に電流を供給し、ビーム位置を補正する。このビーム位置補正回路３４およびビーム位置補正コイル１８はビーム位置補正装置を構成している。
【００２６】
次に、横ストライプのインデックス型カラー陰極線管の動作原理に関して説明する。図３に示すように、電子銃から放出された電子ビームは偏向ヨーク１６により長軸および短軸方向に偏向され、蛍光体スクリーンを画面左上から画面右下へ向かって順じ走査する。蛍光体スクリーン上に射突した電子ビームの形状は基本的に横長、つまり、長軸Ｘ方向に長い楕円形状となる。この横長な電子ビームは蛍光面に到達すると、目的とする蛍光体層のほかに、蛍光体層の両側に配置された第１および第２インデックス蛍光体１４ａ、１４ｂにも射突し、これらのインデックス蛍光体も同時に発光させる。画像表示用の３色の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ画像用蛍光体からの光は、画面上に画像を描き出す。
【００２７】
第１および第２インデックス蛍光体１４ａ、１４ｂからの光は、メタルバックにより反射されパネル１とは反対方向のファンネル方向に向かう。第１および第２インデックス蛍光体１４ａ、１４ｂは互いに異なる発光波長で発光し、ファンネル３の外側に配置された第１および第２検知部２２ａ、２２ｂにより取り込まれる。受光した光は、その光量に応じた電気信号に変換され画像処理回路３０へ送られる。なお、補正動作速度の観点から、２つのインデックス蛍光体１４ａ、１４ｂは、例えばＹ２Ｓｉ０５：Ｃｅからなる登録番号Ｐ４７と呼ばれる蛍光体や、Ｙ２Ａｌ５０１２：Ｃｅからなる登録番号Ｐ４６と呼ばれる短残光の蛍光体を用いるのが好ましい。
【００２８】
図６に示すように、電子ビーム９Ｇが所望の蛍光体層、例えば、緑の蛍光体層Ｇ上に正しい位置で衝突した場合、蛍光体層Ｇは電子ビームにより励起されて発光し、画面上に緑の画像を描く。この際、電子ビーム９Ｇは蛍光体層Ｇの上下に配置された第１および第２インデックス蛍光体１４ａ、１４ｂにも衝突し、これらのインデックス蛍光体はそれぞれの波長で発光する。第１および第２インデックス蛍光体１４ａ、１４ｂからの発光を第１および第２検知部２２ａ、２２ｂでそれぞれ検知し、これらの光が予め設定された光量と同じであれば、電子ビーム９Ｇの位置が所定の蛍光体層Ｇ上にあることが分かる。
【００２９】
第１および第２インデックス蛍光体１４ａ、１４ｂは、画像表示用の３色の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂよりも長いストライプを形成していることが望ましい。第１および第２インデックス蛍光体１４ａ、１４ｂが３色の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂよりも、特に走査開始側に長く伸びるように形成することにより、電子ビームが蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂにあたる前に、インデックス蛍光体からの発光に応じて電子ビームの位置を推定し、調整することが可能になる。そのため、走査開始側の画面においても正確な色の画像を再現することが可能となる。
【００３０】
図７に示すように、電子ビームの位置が所定の蛍光体層からずれた場合、例えば、第１インデックス蛍光体１４ａ側にずれた場合、第１インデックス蛍光体からの光が増加、第２インデックス蛍光体１４ｂからの光が減少し、それぞれ予め決められた光量からずれた光量となる。この場合、画像処理回路３０は、ビーム位置補正回路３４を介してビーム位置補正コイル１８に補正電流を印加し、あるいは、偏向ヨーク１６に補正電流を印加し、電子ビームの射突位置を下側にずらし、所定の蛍光体層上に位置するようにビーム位置を補正する。
【００３１】
一方、インデックス型カラー陰極線管では、電子ビームの位置をインデックス蛍光体からの光により把握する。そのため、インデックス蛍光体からの発光が無ければ、電子ビームの位置が分からなくなってしまう。例えば、図８に示すような、画面の大部分が黒画像Ａで、一部に通常の発光画像Ｂがある場合、黒画像の部分では電子ビームを放出しなければ黒部分を表現できるが、その間は電子ビームの位置を把握できない。そのため、黒画像Ａから発光画像Ｂに移る境界では、電子ビームの位置を正確に検知することがでず、この境界部分で所定の色の画像を表現することが困難となる。実際には、直前までの表示画像での電子ビーム位置情報をメモリ等に保存しておくことにより、ある程度、電子ビーム位置を推定することは可能であるが、画像によってはＴＶセットの高圧変化などがあり、前回画面までの電子ビーム位置と偏向ヨークの電流量及びビーム位置補正装置への制御入力とが一致するとは限らない。
【００３２】
そこで、本実施形態に係るインデックス型カラー陰極線管によれば、黒画像を表現する場合、電子銃８から電子ビームを放出するとともに、偏向ヨーク１６あるいはビーム位置補正装置により、電子ビームの射突位置を短軸Ｙ方向に沿って上又は下に微小移動させ、第１あるいは第２インデックス蛍光体１４ａ、１４ｂ上に電子ビームが位置するように補正している。図９に示すように、ここでは、電子ビーム９Ｇを上に微小移動させている。
【００３３】
すなわち、通常の画像を表示する場合、所定の蛍光体層の上下にある第１および第２インデックス蛍光体１４ａ、１４ｂからの光を第１および第２検知部２２ａ、２２ｂ受光し、電気信号に変換する。画像処理回路３０は第１および第２検知部２２ａ、２２ｂからの検知信号に基づいて、電子ビームの位置を把握する。黒画面表示の場合には、現在の電子ビーム位置から、上又は下の第１又は第２インデックス蛍光体１４ａ、１４ｂの上に電子ビームが位置するよう、偏向ヨーク１６およびビーム位置補正装置の少なくとも一方に電子ビーム位置を調整する。
【００３４】
図１０（ａ）、１０（ｂ）は、図８に示した画像を表示する場合に円形の発効部分Ｂを横切る長軸Ｘ方向の走査線１本（Ｃ）に対して印加する画像信号と補正電流との関係を示している。図１０（ａ）において、横軸は画面の水平位置（長軸方向位置）を、縦軸は電子ビームの量をコントロールするカソード電圧（カソード電流）を示している。図１０（ｂ）において、横軸は画面の水平位置（長軸方向位置）を、縦軸は電子ビーム位置を補正するための補正電流量を示している。
【００３５】
これらの図から分かるように、黒画像Ａの領域を表示する際、カソード電流がほぼゼロとなるようにカソード電圧を調整し、その際、位置補正電流を初期値から＋側の所定値に変更し、電子ビームの射突位置を上側に微小移動させ第２インデックス蛍光体１４ｂ上に調整する。また、発光画像Ｂの領域では、カソード電流が画像入力データに応じた値となるようにカソード電圧を調整するとともに、位置補正電流を通常表示時の初期値に戻し、電子ビーム射突位置を蛍光体層Ｇ上に戻す。このように、カソード電圧の高低に同期してビーム補正電流量を調整することで、電子ビーム位置をコントロールすることは可能となる。
【００３６】
上記のように構成されたインデックス型カラー陰極線管によれば、黒画像表示時、電子ビームを出しつづけてもインデックス蛍光体は発光するが、画像表示用の蛍光体層を発光させることはない。そのため、表示画面上では、電子ビームを放出していない画面状態とほぼ同一の状態を再現することができる。この際、黒画面表示であることは画像処理回路３０で判別でき、予め決められた電子ビーム量を出し、それに応じたインデックス光を受光することにより、電子ビームの上下方向の位置を問題なく把握することができる。すなわち、所定量の電子ビームを放出しながらインデックス蛍光体からの発光を検知し、その光量が所定値よりも少ない場合には、電子ビームの位置がインデックス蛍光体からズレていることを検知できる。そして、この場合、ビーム位置補正装置により電子ビーム位置を上又は下へ補正すればよい。
【００３７】
このように、本インデックス型カラー陰極線管によれば、黒画像表示時において、コントラストを低下させることなく、電子ビームの位置が検知することができる。そして、黒画像表示から通常の発光画像表示への切り替えは、黒画像表示用に補正していた電子ビームの位置を通常の位置に補正することで、円滑に切り替えることができる。
【００３８】
なお、上述した実施の形態では、説明を簡略化するため、電子銃から放出される３本の電子ビームのうち緑用の電子ビーム９Ｇについて説明したが、他の電子ビーム９Ｒ、９Ｂについても同様に位置補正することができる。すなわち、３本の電子ビーム位置をビーム位置補正装置により、同時に第１あるいは第２インデックス蛍光体上に調整することで、画面上で不要な発光が出ることは無い。この際、３本の電子ビームを同一のインデックス蛍光体に位置するよう調整してもよいし、また別々のインデックス蛍光体上に位置するように調整してもよい。いずれの場合においても、それぞれの電子ビーム電流量を予め決めて、それに応じたインデックス光が受光できているかを否か検知装置で検知することにより、３本の電子ビームの位置を検知することができる。
【００３９】
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、電子ビームの位置を正確に検知して高品位な画像表示が可能であり、かつ、良好な黒画像を描くことができコントラスト性能の向上したインデックス型カラー陰極線管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るインデックス型カラー陰極線管の長軸を含む断面図。
【図２】上記インデックス型カラー陰極線管の背面側を示す斜視図。
【図３】上記インデックス型カラー陰極線管における蛍光体スクリーン、インデックスス蛍光体、偏向ヨーク、ビーム位置補正コイル、検知部を概略的に示す斜視図。
【図４】上記蛍光体スクリーンおよびインデックスス蛍光体を示す断面図。
【図５】上記インデックス型カラー陰極線管の制御回路を示すブロック図。
【図６】上記蛍光体スクリーン、インデックスス蛍光体、および正常な位置に射突した電子ビームの位置関係を概略的に示す図。
【図７】上記蛍光体スクリーン、インデックスス蛍光体、およびズレた位置に射突した電子ビームの位置関係を概略的に示す図。
【図８】黒画面表示の一例を概略的に示す正面図。
【図９】黒画面表示時における電子ビーム位置の補正状態を概略的に示す図。
【図１０】図８に示した黒画面表示時におけるカード電圧とビーム位置補正電流との関係を示す図。
【符号の説明】
１…パネル、  ３…ファンネル、  ５…蛍光体スクリーン、
８…電子銃、  ９Ｂ、９Ｇ、９Ｒ…電子ビーム、
１２…メタルバック、  １４ａ…第１インデックス蛍光体、
１４ｂ…第２インデックス蛍光体、  １６…偏向ヨーク、
１８…ビーム位置補正コイル、２２ａ…第１検知部、  ２２ｂ…第２検知部、
３０…画像処理回路、  ３４…ビーム位置補正回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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