JP2000338913A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】隣合う画面間の輝度の平滑化を図り、同時に、
２重像を目立たなくし、表示品位を向上した表示装置を
提供することにある。 【解決手段】真空外囲器１０には複数の電子銃構体２８
が設けられ、蛍光体スクリーン２０は複数の電子ビーム
により複数の領域に分割して走査され、各分割領域は隣
接する他の分割領域と重なる重複部ｄを有している。各
電子銃構体の駆動回路３４は制御部３２を備え、この制
御部は、分割領域同士が重複する方向の座標をｘ（分割
領域間の境界をｘ＝０）、上記重複部の幅を−ｘｂ≦ｘ
≦ｘｂとし、各分割領域の重複部における輝度変調関数
をｆ（ｘ）としたとき、 ｆ（−ｘｂ）＝１、 ｆ（ｘｂ）＝０、 ｆ（ｘｂ／２）＜０．１２ の条件を満たすように駆動回路を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は表示装置に係り、
特に、１つの蛍光体スクリーンを複数の領域に分割して
走査し、各領域に描かれる小画像を繋げて１つの画像を
得る表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パネルの内面に形成された単一の
蛍光面を、複数の電子銃、複数の偏向ヨークを用いて複
数の領域に分割走査し、各領域に描画された画像を繋ぎ
合せて大画面を形成する表示装置が提案されている。

【０００３】この主の表示装置は、高解像度で奥行きが
短く、かつ構造が簡単で実用性、工業価値が高いが、複
数の隣接画像を違和感なく自然に連続させることは非常
に難しい。例えば、電子銃のカソード電流特性の変動、
経時変化、駆動回路の変動および経時変化等により、隣
合う小画面間に輝度差や色度差が生じた場合、小画面間
の境界で画面の連続性が低下し、境界が視認可能となっ
てしまう。

【０００４】そのため、従来より、隣り合った小画面の
同士を繋ぎ合せる際、隣接した画像の周縁部同士を所定
幅だけ互いに重ねあわせることにより、画面の繋ぎ目を
目立たないようにした陰極線管が提案されている。この
ような様な方法であれば、互いに重なる部分が有るた
め、隣接した画像の画像歪みや輝度差に対して、その違
いが緩和され、繋ぎ目が見えにくくなる。

【０００５】この技術においては、画像の重複部で輝度
を徐々に低下させつつ、両側の画面の輝度の和が一定と
なるように、電子ビームを変調する。最も単純な形態と
して、輝度を直線的に低下させることが考えられるが、
効果を考えると、輝度を滑らかに変化させる関数を用い
た方が望ましい。

【０００６】例えば、特開平５−３００４５２号公報に
は、上記のように画像の一部をオーバーラップさせる技
術を適用したシステムが示されているが、この中で、輝
度変調関数として４次式を用いることが述べられてい
る。また、「Ａ．Ａ．Ｓ．Ｓｌｕｙｔｅｒｍａｎ，Ｔｈ
ｅ Ｃａｍｅｌ ＣＲＴ，ＳＩＤ９８ＤＩＧＥＳＴ，ｐ
ｐ３５１（１９９８）」には、陰極線管を用いた２分割
システムの提案がなされているが、その中では、重複部
での輝度変調関数としてｓｉｎカーブを利用することが
述べられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、隣合う
画像の周縁部同士を重ねることにより、隣合う小画面間
に輝度差があった場合でも、それが平滑化されるため、
繋ぎ目が目立たなくなる。しかしながら、このようなオ
ーバーラップ技術には２重像の問題がある。

【０００８】すなわち、画面境界において位置ずれが起
こると、ずれた画像が、輝度が変化しながら重なって見
えるという状態が起こる。この現象がある程度以上のレ
ベルになると、表示画像としては許容できないものにな
ってしまう。

【０００９】また、電子銃を用いた陰極線管の場合、電
子銃のドライブ電圧と輝度との関係により生じる性質を
考慮する必要がある。一般に、電子銃のドライブ電圧Ｅ
ｄとビーム電流Ｉｋとの間には、以下のような関係があ
る。 Ｉｋ∝Ｅｄ^γ （γ＝２．５〜３） また、ビーム電流Ｉｋと輝度Ｂとの間には、 Ｂ∝Ｉｋ^β （β＝０．８〜０．９５） というような関係がある。これより Ｂ∝Ｅｄ^α （α＝γ・β）となる。

【００１０】したがって、ドライブ電圧Ｅｄの変調関数
ｇ（ｘ）は、 ｇ（ｘ）＝ｆ（ｘ）^１／α とすればよいことにある。なお、これらの式はあくまで
近似式であり、実際の特性はもう少し複雑であることは
いうまでもない。

【００１１】ここで、ｆ（ｘ）をｓｉｎ関数とした場
合、ｇ（ｘ）は、ｇ（ｘ）＝０の付近で急激に立ち上が
るような関数になってしまう。すると、回路の応答は理
想的ではないため、波形の歪みが大きくなり、最終的な
ｆ（ｘ）を目標通りの関数にすることができなくなり、
両画面の輝度の和を高い精度で一定とすることができな
くなってしまう。この問題は、特にオーバーラップを走
査線の方向に行うシステムにおいては重要となる。一
方、オーバーラップを走査線と直交する方向に行うよう
なシステムにおいても、輝度の急激な変化を避けるとい
う点から考慮に入れる必要がある。このように、ドライ
ブ電圧と輝度との関係まで考慮すると、ｆ（ｘ）として
ｓｉｎ関数が必ずしも最適とはいえなくなる。

【００１２】この発明は以上の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、単一のスクリーンを複数の領域に分割
して走査する表示装置において、隣合う領域間の輝度の
平滑化を図り、同時に、２重像を目立たなくし、表示品
位を向上した表示装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る表示装置は、単一のスクリーンに表示
した複数の小画面を繋げて大画面を形成するとともに、
隣合う小画面間の境界部において、各小画面の画像の輝
度を変調しながら重複させて表示する表示装置におい
て、上記小画面同士が重複する方向の座標をｘ（小画面
間の境界をｘ＝０）、上記重複部の幅を−ｘｂ≦ｘ≦ｘ
ｂとし、各小画面の上記重複部における輝度変調関数ｆ
（ｘ）としたとき、 ｆ（−ｘｂ）＝１、 ｆ（ｘｂ）＝０、 ｆ（ｘｂ／２）＜０．１２ の条件を満たしていることを特徴としている。

【００１４】また、この発明に係る表示装置は、内面に
蛍光体スクリーンが形成されたパネルと、上記蛍光体ス
クリーンに電子ビームを放射する複数の電子銃と、を備
え、上記蛍光体スクリーンを複数の分割領域に分割して
走査する方式の表示装置において、上記蛍光体スクリー
ンの各分割領域は隣接した他の分割領域と重なった重複
部を有し、上記分割領域同士が重複する方向の座標をｘ
（分割領域間の境界をｘ＝０）、上記重複部の幅を−ｘ
ｂ≦ｘ≦ｘｂとし、各分割領域の上記重複部における輝
度変調関数をｆ（ｘ）としたとき、 ｆ（−ｘｂ）＝１、 ｆ（ｘｂ）＝０、 ｆ（ｘｂ／２）＜０．１２ の条件を満たしていることを特徴としている。

【００１５】上記のように構成された表示装置によれ
ば、各分割領域における重複部ｄの輝度変調関数ｆ
（ｘ）を、 ｆ（−ｘｂ）＝１、 ｆ（ｘｂ）＝０、 ｆ（ｘｂ／２）＜０．１２ の条件を満たすように設定することにより、従来に比較
して、隣合う分割領域間の重複部における輝度を平滑化
し、同時に、２重像を目立たなくして、表示品位を向上
することができる。

【００１６】また、陰極線管の場合において、従来の輝
度変調関数では、ドライブ回路の変調関数が急激に変化
するものになってしまうため、輝度の和を高精度で一定
にすることが困難であるが、上記本発明の表示装置によ
れば、このような問題を解決し、画面全体をほぼ均一な
輝度とすることが可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明の表示装置をカラー陰極線管に適用した実施の形態
について詳細に説明する。図１および図２に示すよう
に、カラー陰極線管は真空外囲器１０を備え、この真空
外囲器は、ガラスからなるパネル１２と、パネルに対向
して設けられている２個のファンネル１８を有したガラ
ス製の後部外囲器１４と、を備えている。パネル１２
は、内面に矩形状の蛍光体スクリーン２０が形成された
ほぼ矩形状のフェースプレート２２と、フェースプレー
トの周縁部に立設されたスカート部２４と、を一体に備
えている。また、パネル１２はその中心を通って互いに
直交する水平軸Ｈおよび垂直軸Ｖを有している。

【００１８】蛍光体スクリーン２０は、垂直軸Ｖ方向に
延び青、縁、赤に発光する多数のストライプ状の３色蛍
光体層と、これらの３色蛍光体層間に設けられたブラッ
クストライプと、で構成されている。そして、蛍光体ス
クリーン２０は、全画面領域で一体であり、繋ぎ目がな
く連続して形成されている。

【００１９】後部外囲器１４は、パネル１２のスカート
部２４の端面に突き合わせた状態で、例えばフリットガ
ラス２７によってに接合されている。後部外囲器１４
は、フェースプレート２２と対向した２つのファンネル
１８を備えている。各ファンネル１８の小径端にはガラ
スからなるネック１６が接合され、各ネック１６内に
は、蛍光体スクリーン２０に向けて電子ビームを出射す
る電子銃構体２８が配置されている。また、各ファンネ
ル１８の外側には、電子銃構体２８から放出された電子
ビームを偏向する偏向装置３０が装着されている。更
に、各電子銃構体２８には駆動回路３４が接続され、各
駆動回路３４には、後述するように、電子銃構体の振り
込み電圧を変調して電子銃構体から出射される電子ビー
ムの輝度を変調する制御部３２が組込まれている。

【００２０】真空外囲器１０内には、多数の電子ビーム
通過孔５２が形成されたほぼ矩形状のシャドウマスク４
０が配設され、蛍光体スクリーン２０と対向して位置し
ている。このシャドウマスク４０は、そのマスクフレー
ムに固定されたホルダ４２、およびパネル１２のスカー
ト部２４に突設されたスタッドピン４４を介して、パネ
ル１２に支持されている。

【００２１】図２から分かるように、本実施の形態にお
いて、蛍光体スクリーン２０は、パネル１２の垂直軸Ｖ
を中心として水平軸Ｈ方向に並んだ２つの分割領域ａ、
ｂを有している。これらの分割領域ａ、ｂは互いに同一
の形状を有しているとともに、垂直軸Ｖ側の側縁部が互
いに所定幅だけ重なり合っている。そして、２つのファ
ンネル１８および電子銃構体２８は、その中心軸Ｃが対
応する分割領域ａ、ｂのほぼ中心を通る法線と一致する
ように配置されている。従って、２つのネック１６は、
互いにほぼ平行に延びている。

【００２２】上記構成のカラー陰極線管によれば、２つ
の電子銃構体２８から放出される電子ビームをそれぞれ
対応する偏向装置３０から発生する磁界により偏向し、
シャドウマスク４０を介して、蛍光体スクリーン２０を
２つの領域ａ、ｂに分割して水平および垂直方向に走査
する。この分割走査により蛍光体スクリーン２０の各分
割領域ａ、ｂ上に描かれる画像はそれぞれ別個である
が、電子銃構体２８や偏向装置３０に印加される信号を
制御することにより互いに繋がり、蛍光体スクリーンの
全面に切れ目のない１つの大きな画像を再生する。

【００２３】前述したように、蛍光体スクリーン２０の
分割領域ａ、ｂは、垂直軸Ｖ側の側縁部が重複し、この
重複部ｄにおける蛍光体スクリーンには、２つの電子銃
構体２８から放出された電子ビームが衝突する。重複部
ｄの面積は、蛍光体スクリーン２０全体の５％程度に設
定されている。

【００２４】上記構成のカラー陰極線管において、隣合
う２つの分割領域ａ、ｂの重複部ｄの重複方向に沿った
座標、つまり、水平方向Ｈに沿った座標をｘとし、分割
領域ａ、ｂの境界をｘ＝０とする。一般に、輝度変調関
数ｆ（ｘ）に要求される特性は、以下のようなものであ
る。

【００２５】ｆ（ｘ）＋ｆ（−ｘ）＝１ ｆ（−ｘｂ）＝１、 ｆ（ｘｂ）＝０ ｆ’（−ｘｂ）＝ｆ’（ｘｂ）＝０ （’はｘについて
の微分） ここで、左画面（ｘ＜０の側）の輝度変化はｆ（ｘ）
で、右画面（ｘ＞０の側）の輝度変化はｆ（−ｘ）で表
されるものとしている。

【００２６】変調関数としてｓｉｎ関数を用いるという
のは、具体的には、 ｆ１（ｘ）＝｛１−ｓｉｎ（πｘ／（２ｘｂ））｝／２ という関数を用いることを意味する。この関数を図３に
示す。

【００２７】これに代わる関数として、例えば、Ｋをパ
ラメータとした以下のような関数を考えることができ
る。 ｆ２（ｘ）＝｛１−（１＋ｘ／ｘｂ）^Ｋ｝／２ （ｘ＜０） （１−ｘ／ｘｂ）^Ｋ／２ （ｘ≧０） ２重像は、一方の画像の輝度が十分小さい領域では目立
ちにくい。したがって、ｆ（ｘ）の値が小さい領域がで
きるだけ増えるようにする方が有利であり、上記の関数
の場合、Ｋを大きくしていけばよい。図４は、Ｋ＝２．
１とＫ＝３に対する関数ｆ２（ｘ）を示している。な
お、Ｋ＝１．８程度のとき、この関数ｆ２（ｘ）はｓｉ
ｎ関数とほぼ一致する。Ｋを大きくしていく程、ｘ＞０
でｆ（ｘ）が小さい領域が増えていくことがわかる。一
方、この時、ｘ＝０付近での関数の変化は急激になって
いくため、輝度平滑化の点からは不利になり、両者のト
レードオフにより最適な関数形状が決まることになる。

【００２８】そこで、関数を変化させて、さまざまな評
価を行った結果、２重像を抑制するためには、Ｋ＞２．
１とすることが望ましいことがわかった。本実施の形態
では、このような関数を輝度変調関数として用いてい
る。

【００２９】また、一般に、ｆ２（ｘ）の関数にこだわ
らず、さまざまな関数形を考慮するには、関数の形状の
指標としてｆ（ｘｂ／２）の値を取ることができる。滑
らか関数であれば、ｆ（ｘｂ／２）の値が決まれば、そ
の形状はほぼ決まるといえる。

【００３０】ｆ２（ｘ）に関しては、Ｋ＝２．１のと
き、 ｆ２（ｘｂ／２）＝０．１１７ となるが、一般的にいえば、 ｆ（ｘｂ／２）＜０．１２ とすることが有効である。これに対し、ｓｉｎ関数の場
合、 ｆ１（ｘｂ／２）＝０．１４６ である。

【００３１】なお、Ｋの上限については、一概にはいえ
ないが、目安として、Ｋ＞３とすると、変化が急激にな
ることによる平滑化効果の低下が大きくなりすぎるとい
える。

【００３２】また、このようなｆ（ｘ）を用いること
で、ドライブ電圧の変調関数の形状も結果的に好ましい
ものになる。このことについて、以下に説明する。ｓｉ
ｎ関数によるｆ１（ｘ）は、ｘ＝ｘｂにおいて ｆ１（ｘ）∝（ｘ−ｘｂ）^２という変化を生じる。この
ため、前述のドライブ電圧の変調関数は ｇ１（ｘ）∝（ｘ−ｘｂ）^２／α となり、一般にα＞２となるので、ｘｂにおける微分が ｇ１’（ｘｂ）＝∞ となってしまい、回路では厳密には扱えないような関数
になってしまう。

【００３３】一方、ｆ２（ｘ）に対しては、 ｇ２（ｘ）∝（ｘ−ｘｂ）^Ｋ／α となるため、Ｋ＞αとすれば、 ｇ２’（ｘｂ）＝０ となり、回路にとっても有利な形状とすることができ
る。

【００３４】一般に、ｆ（ｘｂ／２）＜０．１２となる
ような滑らかな関数では、このように回路にとっても有
利な形状になる。

【００３５】上記のように構成されたカラー陰極線管に
よれば、各分割領域における重複部ｄにおける輝度変調
関数ｆ（ｘ）を、 ｆ（−ｘｂ）＝１、 ｆ（ｘｂ）＝０、 ｆ（ｘｂ／２）＜０．１２ の条件を満たすように設定することにより、隣合う分割
領域間の重複部における輝度の平滑化を図り、同時に、
２重像を目立たなくして、表示品位を向上させることが
できる。

【００３６】なお、この発明は上述した実施の形態に限
定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能で
ある。例えば、本発明は、陰極線管に限らず、プロジェ
クター方式の表示装置、その他、分割画像の重複が可能
な表示装置全般に用いることができる。また、分割画像
の重複方向は、水平方向とは限らず垂直方向としてよ
い。

【００３７】また、この発明は、走査の方向が通常と入
れ替わっていて、蛍光体ストライプの向きが水平方向に
なっているような表示装置に対しても適用できることは
いうまでもない。更に、蛍光体スクリーンの分割数は、
２つに限らず、必要に応じて増加可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、単一のスクリーンを複数の領域に分割して走査する
表示装置において、隣合う領域間の輝度の平滑化を図
り、同時に、２重像を目立たなくし、表示品位を向上し
た表示装置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カラー陰極線管の
背面側を示す斜視図。

【図２】上記カラー陰極線管の縦断面図。

【図３】上記カラー陰極線管における輝度変調関数を示
す図。

【図４】上記カラー陰極線管における他の輝度変調関数
を示す図。

【符号の説明】

１０…真空外囲器 １２…パネル １４…後部外囲器 １６…ネック １８…ファンネル ２０…蛍光体スクリーン ２８…電子銃構体 ３０…偏向装置 ３２…制御部 ３４…駆動回路 ４０…シャドウマスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C058 AA01 AB07 BA23 BB25 CA18 5C060 BD03 BE02 BE07 CA07 JA00 JA11 5C094 AA03 AA14 AA48 AA55 BA34 CA18 DA01 GA10 JA20

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】単一のスクリーンに表示した複数の小画面
   を繋げて大画面を形成するとともに、隣合う小画面間の
   境界部において、各小画面の画像の輝度を変調しながら
   重複させて表示する表示装置において、 上記小画面同士が重複する方向の座標をｘ（小画面間の
   境界をｘ＝０）、上記重複部の幅を−ｘｂ≦ｘ≦ｘｂと
   し、各小画面の上記重複部における輝度変調関数ｆ
   （ｘ）としたとき、 ｆ（−ｘｂ）＝１、 ｆ（ｘｂ）＝０、 ｆ（ｘｂ／２）＜０．１２ の条件を満たしていることを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】内面に蛍光体スクリーンが形成されたパネ
   ルと、 上記蛍光体スクリーンに電子ビームを放射する複数の電
   子銃構体と、を備え、 上記蛍光体スクリーンを複数の分割領域に分割して走査
   する方式の表示装置において、 上記蛍光体スクリーンの各分割領域は隣接した他の分割
   領域と重なった重複部を有し、 上記分割領域同士が重複する方向の座標をｘ（分割領域
   間の境界をｘ＝０）、上記重複部の幅を−ｘｂ≦ｘ≦ｘ
   ｂとし、各分割領域の上記重複部における輝度変調関数
   ｆ（ｘ）としたとき、 ｆ（−ｘｂ）＝１、 ｆ（ｘｂ）＝０、 ｆ（ｘｂ／２）＜０．１２ の条件を満たしていることを特徴とした表示装置。