JP2002311876A - Ｃｒｔ表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のＣＲＴよりも高輝度なＣＲＴ（ＭＭ
管）を搭載したＣＲＴ表示装置において、コントラスト
を向上すると共に、低輝度部分の映像ノイズを目立たな
くする。 【解決手段】 映像信号変調回路１０は、映像信号９
（第１の映像信号）を、低階調領域の信号レベルを第１
の映像信号よりも低く抑えた第２の映像信号へと変換す
る。その結果、カソードバイアス電圧源７は、第２の映
像信号に基づきドライブ電圧を発生するので、低階調領
域のドライブ電圧は低く抑えられ、ＣＲＴ１における低
階調領域の輝度は低くなる。よって、低輝度部分の映像
ノイズは目立たなくなり、また、コントラスト値が大き
くなり表示品質が向上される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は陰極線管を用いたＣ
ＲＴ表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の一般的なＣＲＴ表示装置の
概略構成図である。１はＣＲＴであり、ＣＲＴ１はさら
にこの図に示すように、電子を放出するカソード２、第
１電極Ｇ１、第２電極Ｇ２、第３電極Ｇ３、アノード３
等により構成される電子銃を備える。第１電極Ｇ１、第
２電極Ｇ２、第３電極Ｇ３は、カソード２からの電子の
引き出しやプリフォーカシング等を行うために電子銃内
に配置される電子通過孔を有する円筒状の電極である。
なお、第３電極Ｇ３以降に配置されるフォーカス電極等
は、説明の便宜上省略している。さらに、４はフライバ
ックトランス（ＦＢＴ）、５は可変抵抗である。６は映
像信号を増幅するビデオカソードアンプ、７はカソード
２から電子を引き出すための電圧を発生するカソードバ
イアス電圧源、８は調整入力回路である。さらに、９は
このＣＲＴ表示装置に入力される映像信号を示してい
る。

【０００３】ここで、カソードバイアス電圧源６により
カソード２に入力される電圧における、カソード２から
電流が出始める電圧のことをカットオフ電圧（黒バイア
ス電圧）と呼ぶ。また、そのカットオフ電圧を基準（０
Ｖ）とした、カソード２に入力される電圧をドライブ電
圧と呼ぶ。

【０００４】一般的に、ＣＲＴ表示装置には、ブライト
ネス調整機能およびコントラスト調整機能が備えられて
いる。ブライトネス調整機能とは、映像の黒レベルとス
クリーンの光り始めるレベルを使用者の好みにより調整
することができる機能である。このブライトネス調整機
能は、通常、映像信号９がカソード２に印加する信号に
おける黒バイアス電圧、即ちカットオフ電圧のレベルを
変化させることにより行なわれる。この調整はカソード
２と第１電極Ｇ１との電位差を調整することで可能であ
る。調整入力回路８はこのカットオフ電圧を設定調整す
るための回路であり、例えばボリューム抵抗、Ｄ／Ａ変
換器、マイコン等により構成される。

【０００５】一方、コントラスト調整機能は、画面の最
も暗い部分と最も明るい部分の輝度の比を使用者の好み
により調整することができる機能である。このコントラ
スト調整機能は、通常、映像信号９がカソード２に印加
する信号における振幅、具体的にはカソードバイアス電
圧源６が発生するドライブ電圧を変化させることにより
行われる。

【０００６】次に図４を用いて、ＣＲＴ表示装置の動作
を説明する。ビデオカソードアンプ６は、映像信号９を
増幅し、さらにそれを調整入力回路８よって設定調整さ
れたカットオフ電圧に応じたカソードバイアス信号に変
換する。カソードバイアス電圧源１０は、該カソードバ
イアス信号に基づいてドライブ電圧を発生し、カソード
２に印加する。

【０００７】フライバックトランス４は、不図示の水平
偏向出力回路で生成される水平帰線パルスを昇圧、整流
して約２５ｋＶの高電圧を生成し、その電圧をアノード
３に供給している。また、このフライバックトランス４
によって生成された高電圧は、約１００ＭΩの抵抗値を
有する可変抵抗１６によって分圧され、第２電極Ｇ２に
供給される。この第２電極Ｇ２に印加される電圧を調整
することにより、電子がアノード３側に流れスクリーン
に当たり発光が開始される点の粗調整、即ちスクリーン
調整が行なわれる。第１電極Ｇ１、第２電極Ｇ２、第３
電極Ｇ３の電圧は、例えば０Ｖ、５００Ｖ、５．５ｋＶ
である。

【０００８】ところで、ＣＲＴ１の画面における輝度
は、スクリーン上に到達する電流値、即ちカソード２か
ら引き出されスクリーンに到達した電子ビーム量に比例
する。つまり、カソード２から引き出される電流値は高
輝度状態では大きく、低輝度状態では小さい。

【０００９】また、図５は従来のＣＲＴ表示装置におけ
るドライブ電圧とそれによりカソード２から引き出され
る電流値との関係を示すグラフである。横軸はカソード
２に入力されるドライブ電圧を示しており、縦軸はカソ
ードより引き出される電流値である。図５に示すよう
に、ドライブ電圧を低くするとカソードから取り出され
る電流値は減少し、ドライブ電圧を高くするとカソード
から取り出される電流値は増大する。つまり、ドライブ
電圧を高くすると、ＣＲＴ１の画面における輝度が高く
なる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】一方、近年ＣＲＴ表示
装置に対する輝度および解像度の向上が望まれており、
高輝度・高解像度のＣＲＴであるマルチメディア管（以
下、ＭＭ管という）の開発が望まれている。上記したよ
うな従来のＣＲＴにおける三極管構造では、ドライブ電
圧を大きくすることで、カソード２から取り出される電
流値を増幅させている。しかしながら、ＣＲＴの解像度
の向上に伴って、カソード２に入力される映像信号９に
基づく信号電圧、即ちドライブ電圧の周波数を非常に高
周波にする必要が生じ、それによって、ドライブ電圧を
生成するビデオカソードアンプ６およびカソードバイア
ス電圧源７の性能が限界に近づいている。現状のビデオ
カソードアンプ６およびカソードバイアス電圧源７では
ドライブ電圧の出力は４５Ｖが限界であり、それ以上の
ドライブ電圧を得ることは困難である。よって、ドライ
ブ電圧を高くすることによる従来のＣＲＴ表示装置の高
輝度化は限界に近づいている。

【００１１】また、第２電極Ｇ２、第３電極Ｇ３の電圧
を低下させ、カットオフ時のカソード電圧を低くするこ
とにより、高輝度を得ることも考えられるが、スクリー
ン上のスポット径が大きくなり、解像度が劣化するとい
う問題が生じてしまう。

【００１２】これらを解決するために、スクリーン上の
スポット径の拡大を抑え画質の劣化を抑えつつ、従来よ
り小さいドライブ電圧で従来と同程度の電子線を取り出
せ、従来のドライブ電圧では得られない高輝度を得るこ
とが可能なＣＲＴ表示装置が提案されつつある。

【００１３】しかし、そのようなＣＲＴ表示装置におい
ては、高輝度を得ることが可能となる一方で、ドライブ
電圧に対するＣＲＴの出力電流の感度が向上することに
より、低階調表示時に従来のＣＲＴ表示装置では目立た
なかった映像ノイズまでもが大きくなり、目立つように
なってしまうというデメリットも生じる。

【００１４】本発明は以上のような課題を解決するため
になされたものであり、従来より小さいドライブ電圧で
従来と同程度の電子線を取り出せ、従来のドライブ電圧
では得られない高輝度を得ることが可能であり、かつ、
ノイズを目立たなくし、コントラストを向上させること
が可能なＣＲＴ表示装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のＣＲＴ
表示装置は、カソードと、前記カソードから電子を引き
出すための、それぞれに電子通過孔が設けられた第１電
極と、第２電極とを有する電子銃と、前記カソードから
電子を引き出すためのドライブ電圧を発生するドライブ
電圧発生手段と有し、カットオフ時のカソード電圧が、
前記第１電極を基準として５０Ｖ〜８０Ｖであり、前記
第１電極における前記電子通過孔の径および前記電子通
過孔部分の電極板厚、前記第２電極における前記電子通
過孔の径および前記電子通過孔部分の電極板厚、前記第
１電極と前記第２電極間の距離が、第１電極の電子通過
孔部分の電極板厚／第１電極の電子通過孔の径≦０．２
３、第１電極と前記第２電極間の距離／第２電極の電子
通過孔の径≦０．５３、第２電極の電子通過孔部分の電
極板厚／第２電極の電子通過孔の径≦０．８７、の関係
を満たすＣＲＴ表示装置であって、所定の階調よりも低
い領域の前記ドライブ電圧を低く抑えることにより、前
記所定の階調よりも低い領域の輝度を、装置に入力され
る第１の映像信号本来の輝度よりも低く抑えることを特
徴とする。

【００１６】請求項２に記載のＣＲＴ表示装置は、請求
項１に記載のＣＲＴ表示装置であって、前記ドライブ電
圧が、前記所定の階調よりも低い領域と、前記所定の階
調よりも高い領域との境界における電圧レベルの急激な
変化を抑えるように補間されることを特徴とする。

【００１７】請求項３に記載のＣＲＴ表示装置は、請求
項１に記載のＣＲＴ表示装置であって、前記第１の映像
信号を、所定の階調よりも低い領域の階調が前記第１の
映像信号の階調よりも低く抑えられた第２の映像信号に
変換する信号変換手段を備え、前記ドライブ電圧発生手
段が、前記第２の映像信号に基づいた前記ドライブ電圧
を発生することを特徴とする。

【００１８】請求項４に記載のＣＲＴ表示装置は、請求
項３に記載のＣＲＴ表示装置であって、前記第２の映像
信号が、前記所定の階調よりも低い領域と前記所定の階
調よりも高い領域との境界における階調レベルの急激な
変化を抑えるように補間した信号であることを特徴とす
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】＜実施の形態１＞図１は、実施の
形態１に係るＣＲＴ表示装置の概略構成図である。な
お、この図において、図４と同様の機能を有する要素に
ついては同一符号を付しており、ここでの詳細な説明は
省略する。１はＭＭ管であるＣＲＴであり、ＣＲＴ１は
さらに、電子を放出するカソード２、第１電極Ｇ１、第
２電極Ｇ２、第３電極Ｇ３、アノード３等により構成さ
れる電子銃を備える。この図においても第３電極Ｇ３以
降に配置されるフォーカス電極等は説明の便宜上を省略
している。

【００２０】なお、第１電極Ｇ１における電子通過孔の
径および電子通過孔部分の電極板厚、第２電極Ｇ２にお
ける電子通過孔の径および電子通過孔部分の電極板厚、
第１電極Ｇ１と第２電極Ｇ２間の距離の各種パラメータ
はそれぞれ、第１電極Ｇ１の電子通過孔部分の電極板厚
／第１電極Ｇ１の電子通過孔の径≦０．２３、第１電極
Ｇ１と第２電極Ｇ２間の距離／第２電極Ｇ１の電子通過
孔の径≦０．５３、第２電極Ｇ２の電子通過孔部分の電
極板厚／第２電極Ｇ２の電子通過孔の径≦０．８７の関
係を満たしている。この関係を満たすＣＲＴ１は、以下
に詳細に説明するように、低ドライブ電圧で電子ビーム
のスポット径の劣化を抑えて画質を現状並みに維持で
き、かつ、カソード２から引き出される電流値が、従来
と同一のドライブ電圧を印加したときの約１．７倍に向
上される。つまり、この関係を満たすＣＲＴ１はマルチ
メディア管である。

【００２１】さらに、４はフライバックトランス（ＦＢ
Ｔ）、６はビデオカソードアンプ、７はカソードバイア
ス電圧源、８は調整入力回路、１０は映像信号変調回路
である。また、９はこのＣＲＴ表示装置に入力される映
像信号を示している。

【００２２】以下に、マルチメディア管の詳細について
説明する。ＣＲＴ表示装置の解像度に関するＣＲＴの電
子取り出し部の性能を示す一つの指標として、エミッタ
ンスという数値がある。エミッタンスとはＣＲＴの電子
取り出し部通過後の電子の発散角と仮想的な物点幅によ
って決定される数値であり、一般に、同じ取り出し電流
値で比較した場合、エミッタンスが大きければスクリー
ン上で得られるスポット径が大きくなり、解像度が悪く
なる。逆にエミッタンスが小さけれがスポット径か小さ
くなり解像度が良くなる。本明細書で使用するエミッタ
ンスの数値は、シミュレーションにおいて、取り出し電
流が３００μＡになるように条件を合わせて計算したと
き、得られた電子軌道の中から中心軸から遠い５％の電
子軌道を除いたうえで、発散角と物点幅を求め、積をと
ったものである。５％の電子軌道を考慮に入れない理由
は中心軸から遠い５％の電子ビームはスクリーン上にお
いてもスポットの外側を形成するが、この部分は暗く、
視認が難しいため、解像度に大きな影響を与えないため
である。

【００２３】物点幅を測定で直接求めることは難しいの
で、エミッタンスの値は基本的にシミュレーションによ
り求めている。しかし、発散角は測定により比較的に簡
単に求めることができるため、測定とシミュレーション
を比較した。その結果、シミュレーションにおける第２
電極Ｇ２の板厚を、測定における板厚の約１０％増しに
設定すれが、発散角がよく一致することが判明した。そ
こで、本明細書におけるエミッタンスの値は、第２電極
Ｇ２の板厚を補正した上でシミュレーションを行ったも
のである。

【００２４】なお、上記した従来のＣＲＴにおいてはエ
ミッタンスが約６９０μｍ・ｍｒａｄであり、ディスプ
レイモニタとして画像を表示する場合があるＣＲＴとし
てはエミッタンスをこれ以下にする必要がある。

【００２５】そこで、従来のＣＲＴ構造において、スク
リーン上の電子ビームのスポット径の増大を抑え解像度
を維持しつつ、即ちエミッタンスが約を６９０μｍ・ｍ
ｒａｄに保ちつつ、カットオフ時のカソード電圧を低く
し、従来と同じ輝度であれば従来よりも小さいドライブ
電圧で得ることができるＣＲＴ、即ちＭＭ管のための構
造が、シミュレーションに基づき考えられた。

【００２６】ところで、上述したように、カットオフ時
のカソード電圧を低くすることにより、同一のドライブ
電圧でカソード２から多くの電流を取り出すことができ
るが、カソードの変調電圧が調整裕度を含めて５０数Ｖ
であるために、カットオフ電圧は５０数Ｖ以上にする必
要がある。これは、カソード２の電圧が第１電極Ｇ１の
電圧よりも低くなると、第１電極Ｇ１に電子が入射し、
カソードの寿命の劣化などを引き起こすためである。

【００２７】さらに、通常のカラーＣＲＴにおいては、
第１電極Ｇ１、第２電極Ｇ２の電圧はＲＧＢで共通であ
るため、部品のばらつきや組み立てのばらつきにより、
カットオフ電圧に数Ｖから１０数Ｖのばらつきが生じ
る。よって、カットオフ電圧は６５Ｖを目標とし、実質
的には５０Ｖから８０Ｖの間とした。そして、上記のシ
ミュレーションは、カットオフ電流を６５Ｖとして行な
われた。

【００２８】シミュレーションは、従来と同じＣＲＴ構
造において、第１電極Ｇ１における電子通過孔の径およ
び電子通過孔部分の電極板厚、第２電極Ｇ２における電
子通過孔の径および電子通過孔部分の電極板厚、第１電
極Ｇ１と第２電極Ｇ２間の距離をそれぞれパラメータと
して行なわれた。

【００２９】その結果、第１電極Ｇ１の電子通過孔部分
の電極板厚／第１電極Ｇ１の電子通過孔の径≦０．２
３、第１電極Ｇ１と第２電極Ｇ２間の距離／第２電極Ｇ
２の電子通過孔の径≦０．５３、第２電極Ｇ２の電子通
過孔部分の電極板厚／第２電極Ｇ２の電子通過孔の径≦
０．８７の関係を満たすＣＲＴによれば、低いドライブ
電圧で電子ビームのスポット径の劣化を抑えて画質を現
状並みに維持でき、かつ、カソード２から引き出される
電流値が、従来と同一のドライブ電圧を印加したときの
約１．７倍に向上されることが分かった。つまり、これ
らの条件式を満たす構造を備えるＣＲＴは、ＭＭ管であ
るということができる。

【００３０】例えば、図５に示した特性を持つ従来のＣ
ＲＴは、第１電極Ｇ１および第２電極Ｇ２の電子通過孔
径が０．４ｍｍ、第１電極Ｇ１の電子通過孔部分の板厚
が０．０８ｍｍ、第２電極Ｇ２の電子通過孔部分の板厚
が０．２４ｍｍ、第１、第２電極Ｇ２間距離が０．２５
ｍｍである。また第１、第２電極Ｇ２への印加電圧は０
Ｖ、４００Ｖである。この構成においては、第１電極Ｇ
１の孔部分の電極板厚／第１電極Ｇ１の電子通過孔径＝
０．２、第１電極Ｇ１と第２電極Ｇ２間の距離／第２電
極Ｇ２の電子通過孔径＝０．６２５、第２電極Ｇ２の電
子通過孔部分の電極板厚／第２電極Ｇ２の電子通過孔径
＝０．６、となっており、上記のシミュレーション結果
から得られたＭＭ管の条件を満たすものではない。ま
た、動作におけるカットオフ電圧は約１１０Ｖである。
図５に示すように、この従来のＣＲＴにおいては、変調
電圧４５Ｖの時の取り出し電流は約４５０μＡである。

【００３１】一方、例えば、第１電極Ｇ１の電子通過孔
径を０．３ｍｍ、第１電極Ｇ１の電子通過孔部分の板厚
を０．０６５ｍｍ、第２電極Ｇ２の電子通過孔径を０．
４４ｍｍ、第２電極Ｇ２の電子通過孔部分の板厚を０．
３８ｍｍ、第１、２電極間隔を０．２３ｍｍの構造とし
たとき、このＣＲＴは、第１電極Ｇ１の孔部分の電極板
厚／第１電極Ｇ１の電子通過孔径≒０．２３、第１電極
Ｇ１と第２電極Ｇ２間の距離／第２電極Ｇ２の電子通過
孔径≒０．５２、第２電極Ｇ２の電子通過孔部分の電極
板厚／第２電極Ｇ２の電子通過孔径≒０．８６、の関係
になっており、ぎりぎりで上記したＭＭ管の条件式を満
足している。

【００３２】このＣＲＴ、即ちＭＭ管において、カット
オフ時のカソード電圧を６５Ｖ（第１電極Ｇ１を基準）
としたときの、ドライブ電圧とそれによりカソード２か
ら引き出される電流値との関係は図６のグラフの実線の
ようになる。なお、図６のグラフの破線は図５のグラフ
に示した従来のＣＲＴ表示装置の特性を示しており、こ
のＭＭ管は同一の変調電圧で約１．７倍の電流値が得ら
れることが分かる。またこのとき、上で説明したよう
に、このＭＭ管のエミッタンスは約６９０μｍ・ｍｒａ
ｄ以下に保たれており、従来のＣＲＴに比べて、解像度
は維持されている。

【００３３】また、シミュレーションによって、第１電
極Ｇ１の孔部分の電極板厚／第１電極Ｇ１の電子通過孔
径、第１電極Ｇ１と第２電極Ｇ２間の距離／第２電極Ｇ
２の電子通過孔径、第２電極Ｇ２の電子通過孔部分の電
極板厚／第２電極Ｇ２の電子通過孔径、の各値はそれぞ
れＣＲＴのエミッタンスに関与し、これら各々の値が小
さくなる程エミッタンスが改善することが示された。

【００３４】さらに、例えば、第１電極Ｇ１の電子通過
孔径を０．３ｍｍ、第１電極Ｇ１の電子通過孔部分の板
厚を０．０６５ｍｍ、第２電極Ｇ２の電子通過孔径を
０．３５ｍｍ、第２電極Ｇ２の電子通過孔部分の板厚を
０．２３ｍｍ、第１、２電極間隔を０．１６ｍｍの構造
としたとき、このＣＲＴは、第１電極Ｇ１の孔部分の電
極板厚／第１電極Ｇ１の電子通過孔径≒０．２２、第１
電極Ｇ１と第２電極Ｇ２間の距離／第２電極Ｇ２の電子
通過孔径≒０．４６、第２電極Ｇ２の電子通過孔部分の
電極板厚／第２電極Ｇ２の電子通過孔径≒０．６６、の
関係になっており、ＭＭ管の条件式を満足している。こ
のＣＲＴにおいても、図６のグラフの実線と同様の特性
が得られた。

【００３５】またさらに、例えば、第１電極Ｇ１の電子
通過孔径を０．２５ｍｍ、第１電極Ｇ１の電子通過孔部
分の板厚を０．０５ｍｍ、第２電極Ｇ２の電子通過孔径
を０．３ｍｍ、第２電極Ｇ２の電子通過孔部分の板厚を
０．１８ｍｍ、第１、２電極間隔を０．１２ｍｍの構造
としたとき、このＣＲＴは、第１電極Ｇ１の孔部分の電
極板厚／第１電極Ｇ１の電子通過孔径≒０．２０、第１
電極Ｇ１と第２電極Ｇ２間の距離／第２電極Ｇ２の電子
通過孔径≒０．４０、第２電極Ｇ２の電子通過孔部分の
電極板厚／第２電極Ｇ２の電子通過孔径≒０．６０、の
関係になっており、ＭＭ管の条件式を満足している。こ
のＣＲＴにおいても、図６のグラフの実線と同様の特性
が得られた。

【００３６】以上の結果からも、上記したＭＭ管の条件
式を満たすＣＲＴによれば、低いドライブ電圧で電子ビ
ームのスポット径の劣化を抑えて画質を現状並みに維持
でき、かつ、カソード２から引き出される電流値が、従
来と同一のドライブ電圧を印加したときの約１．７倍に
向上されることが分かる。

【００３７】つまりＭＭ管は、低ドライブ電圧で電子ビ
ームのスポット径の劣化を抑えて画質を現状並みに維持
するとともに、カソード２から電流を引き出すために必
要なドライブ電圧を従来のＣＲＴよりも抑えることがで
き、従来のＣＲＴでは得られない高い輝度を得ることが
できる。

【００３８】また、ＭＭ管においては、ドライブ電圧に
対する電流値が従来のＣＲＴと比較して、同じ電圧で約
１．７倍になることから、従来の映像信号をそのままＭ
Ｍ管を搭載した表示装置に入力すると輝度が約１．７倍
になることとなる。

【００３９】図７は従来のＣＲＴ表示装置における、ビ
デオカソードアンプ６に入力される映像信号９に係る階
調と、ＣＲＴ表示装置に表示される輝度との関係を示す
グラフである。図４のカソードバイアス電圧源７によっ
てカソード２に印加されるドライブ電圧は、ビデオカソ
ードアンプ６に入力される映像信号９に係る階調と、Ｃ
ＲＴ表示装置に表示される輝度との関係が、図７に示さ
れるように比例関係になるようになるように設定されて
いる。従来のＣＲＴの場合、８ビット（２５６階調）の
映像信号に対して白色の輝度は図７に示すようにおおよ
そ１５０ｎｉｔになる。これがＭＭ管は、約１．７倍の
２６０ｎｉｔになる。

【００４０】ところで、上述したようにＣＲＴ表示装置
においては、カソードに与えるドライブ電圧を変化させ
ることで映像を表示している。そして、このＭＭ管を搭
載した表示装置は、全てのドライブ電圧に対して従来の
ＣＲＴ表示装置に比べ約１．７倍の輝度を得ることが可
能となったが、全ての階調において輝度が１．７倍にな
るためにＤＶＤなどの映像を表示すると、従来のドライ
ブ電圧で気にならなかった黒色（輝度の低い部分）の表
示が、黒色でなく灰色に近く見えるようなった。これ
は、従来のＣＲＴ表示装置において気にならない程度の
輝度であった低輝度部分の映像ノイズが、約１．７倍の
輝度になったために目立つようになったためである。

【００４１】また、低輝度、高輝度にかかわらず同じ比
率で輝度が上がることより、コントラスト値＝最低輝度
／（最低輝度＋最高輝度）はほとんど変化しない。しか
し、低輝度部分が目に見える程度まで押し上げられるた
めに、従来よりも表示品位を落としてしまうこととな
る。

【００４２】よって、実施の形態１においては、このよ
うな問題を解決するために、ＭＭ管を搭載したＣＲＴ表
示装置において、コントラストを向上すると共に、低輝
度部分の映像ノイズを目立たなくする。

【００４３】以下に、図１を用いて実施の形態１に係る
ＣＲＴ表示装置の動作を説明する。映像信号９（説明の
便宜上、第１の映像信号と称する）は、映像信号変調回
路１０にて、低階調領域（黒色領域）の信号レベルを第
１の映像信号の同階調に対する信号レベルよりも低く抑
えた第２の映像信号へと変換される。そして、ビデオカ
ソードアンプ６は、第２の映像信号を増幅し、さらにそ
れを調整入力回路８よって設定調整されたカットオフ電
圧に応じたカソードバイアス信号に変換する。カソード
バイアス電圧源１０は、該カソードバイアス信号に基づ
いてドライブ電圧を発生し、カソード２に印加する。つ
まり、実施の形態１に係るＣＲＴ表示装置のカソード２
には第２の映像信号に基づいたドライブ電圧が供給され
ることとなる。

【００４４】図２は、映像信号変調回路１０の動作を説
明するための図である。映像信号変調回路１０に入力さ
れる映像信号９（第１の映像信号）における信号レベル
と階調との関係は、図２の上のグラフのように比例関係
にある。映像信号変調回路１０はこの第１の映像信号
を、図２の下のグラフのように低階調領域の信号レベル
を第１の映像信号の同階調に対する信号レベルよりも低
く抑えた第２の映像信号へと変調する。

【００４５】具体的には、例えば低階調領域における信
号レベルの階調に対する比例係数を、第１の映像信号の
における信号レベルの階調に対する比例係数よりも小さ
くする。図２の例では、映像信号変調回路１０は第１の
映像信号を、低い方から５階調までの低階調領域におけ
る信号レベルの階調に対する比例係数を、第１の映像信
号のレベルのそれよりも小さくした第２の映像信号へと
変調して出力している。また、このとき第２の映像信号
の低階調領域以外の領域、即ち中階調および高階調領域
における信号レベルの階調に対する比例係数は、第１の
映像信号と同等のままである。

【００４６】なお、図２の例においては、映像信号変調
回路１０により変調される低階調領域を低い方から５階
調までとしたが、映像信号変調回路１０の動作をこれに
限定するものではなく、映像信号９により表示する内容
に応じて変更してもよい。

【００４７】そして、ビデオカソードアンプ６およびカ
ソードバイアス電圧源７は第２の映像信号に基づき動作
するので、結果的にカソード２に与えるドライブ電圧の
低階調領域、即ち低輝度領域に係る電圧が抑えられ、結
果として、ＣＲＴ表示装置に表示される映像の低輝度部
分の輝度は、従来のＭＭ管を用いたＣＲＴ表示装置より
も抑えられることとなる。

【００４８】よって、従来のＭＭ管を用いたＣＲＴ表示
装置で目立っていた低輝度部分の映像ノイズは目立たな
くなる。また、低輝度領域と高輝度領域との輝度との差
が大きくなることから、コントラスト値は大きくなり表
示品質が向上される。

【００４９】また、ＤＶＤ、ＣＤなどのもともと映像ソ
ースにある映像信号ノイズを目立たなくすることが可能
となる。

【００５０】なお、ここでは映像信号変調回路１０が第
１の映像信号を第２の映像信号へと変換する方法とし
て、低階調領域における信号レベルの階調に対する比例
係数を、第１の映像信号における信号レベルの階調に対
する比例係数よりも小さくしたが、その変換の方法をこ
れに限るものではなく、その他の方法を用いて低階調領
域の信号レベルを第１の映像信号の同階調に対する信号
レベルよりも低く抑えても、同様の効果が得られること
は明らかである。

【００５１】さらに、本実施の形態においては、映像信
号変調回路１０によって映像信号９を低階調領域の信号
レベルを第１の映像信号の同階調に対する信号レベルよ
りも低く抑えた第２の映像信号へと変調することによ
り、カソード２に入力されるドライブ電圧における低階
調領域の電圧を低く抑えたが、ドライブ電圧における低
階調領域の電圧を低く抑える方法をこれに限るものでは
なく、その他の方法を用いてドライブ電圧における低階
調領域の電圧を低く抑えても、同様の効果が得られるの
は明らかである。

【００５２】＜実施の形態２＞例えば図２に示したよう
な第２の映像信号においては、第１の映像信号よりも信
号レベルが抑えられた低階調領域と、それ以外の中間調
および高階調領域との境界での信号レベルの変位が大き
い。そのような第２の映像信号が用いられた場合、該境
界近辺の階調による映像は、階調落ちした表示となって
しまう。該境界は比較的低い階調の領域に存在するの
で、特に暗い映像（例えば夜のシーン）など、階調の低
い黒色表示が多い映像において、その階調落ちは目立
ち、問題となる。

【００５３】実施の形態２においてはその問題を解決す
るべく、映像信号変調回路１０から出力される第２の映
像信号における低階調領域の信号レベルと高階調領域の
信号レベルとの境界における信号レベルの急激な変化を
抑える。

【００５４】図３は実施の形態２に係るＣＲＴ表示装置
の映像信号変調回路１０の動作を説明するための図であ
る。図３の上のグラフは、映像信号変調回路１０に入力
される第１の映像信号（映像信号９）における階調と信
号レベルの関係を示しており、下のグラフは、映像信号
変調回路１０から出力される第２の映像信号における階
調と信号レベルの関係を示している。本実施の形態にお
いても映像信号変調回路１０は、第１の映像信号を、階
調に対する低階調領域（黒色領域）の信号レベルを第１
の映像信号よりも低く抑えた第２の映像信号へと変換す
る。ただし、上述したように第２の映像信号における低
階調領域の信号レベルと高階調領域の信号レベルとの境
界を滑らかにし、該境界での信号レベルの急激な変化を
抑える。

【００５５】具体的には、例えば第２の映像信号の低階
調領域における信号レベルの階調に対する比例係数を、
第１の映像信号の信号レベルの階調に対する比例係数よ
りも小さくすると共に、その境界付近の領域において、
さらにある傾きにより直線的に補間する。図２の例で
は、映像信号変調回路１０は、低階調領域の変調として
低い方から４階調までの階調に対し、信号レベルの階調
に対する比例係数を、第１の映像信号の第１の映像信号
の信号レベルの階調に対する比例係数よりも小さくし、
その次の５〜６階調に対しては低い方から４階調目の信
号レベルと７階調目の信号レベルとを補間するように傾
きを持たせることによって、低階調領域と高階調領域の
境界での境界における信号レベルの急激な変化を抑えて
いる。なお、ここでの数値例はこれに限定するものでは
なく、映像信号９により表示する内容に応じて変更して
もよい。

【００５６】このように、ＭＭ管を用いた実施の形態２
のＣＲＴ表示装置は、第２の映像信号における信号レベ
ルと階調との関係において、低階調領域の高階調領域と
の境界を滑らかにし、該境界における急激な変化を抑え
ることにより、該境界付近の階調における階調落ちを抑
えることができ、階調落ちによる画像の劣化を抑えるこ
とができる。

【００５７】なお、ここでは映像信号変調回路１０が低
階調領域と高階調領域の境界での境界における信号レベ
ルの急激な変化を抑える方法として、該境界付近の領域
において直線的に補間したが、その方法に限定するもの
ではなく、他の方法、例えば曲線的に補間してもよく、
該境界付近での信号レベルの急激な変化を抑えれば、同
様の効果が得られることは明らかである。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
ＣＲＴ表示装置によれば、所定の階調よりも低い領域の
ドライブ電圧を低く抑えることにより、所定の階調より
も低い領域の輝度を、装置に入力される第１の映像信号
本来の輝度よりも低く抑えるので、従来のＭＭ管を用い
たＣＲＴ表示装置において目立っていた低輝度部分の映
像ノイズは目立たなくなる。また、低輝度領域と高輝度
領域との輝度との差が大きくなることから、コントラス
ト値は大きくなり表示品質が向上される。

【００５９】請求項２に記載のＣＲＴ表示装置によれ
ば、請求項１に記載のＣＲＴ表示装置において、ドライ
ブ電圧が、所定の階調よりも低い領域と、それよりも高
い領域との境界における電圧レベルの急激な変化を抑え
るように補間されるので、ＣＲＴに表示される映像の該
境界付近の階調における階調落ちを抑えることができ、
階調落ちによる画像の劣化を抑えることができる。

【００６０】請求項３に記載のＣＲＴ表示装置によれ
ば、請求項１に記載のＣＲＴ表示装置において、第１の
映像信号を、所定の階調よりも低い領域の階調が第１の
映像信号の階調よりも低く抑えられた第２の映像信号に
変換する信号変換手段を備え、ドライブ電圧発生手段
が、第２の映像信号に基づいたドライブ電圧を発生する
ので、所定の階調よりも低い領域のドライブ電圧は低く
抑えられ、所定の階調よりも低い領域の輝度は、装置に
入力される第１の映像信号本来の輝度よりも低くなる。
よって、従来のＭＭ管を用いたＣＲＴ表示装置において
目立っていた低輝度部分の映像ノイズは目立たなくな
る。また、低輝度領域と高輝度領域との輝度との差が大
きくなることから、コントラスト値は大きくなり表示品
質が向上される。

【００６１】請求項４に記載のＣＲＴ表示装置によれ
ば、請求項３に記載のＣＲＴ表示装置において、第２の
映像信号が、所定の階調よりも低い領域と、それよりも
高い領域との境界における階調レベルの急激な変化を抑
えるように補間した信号であるので、該境界におけるド
ライブ電圧レベルの急激な変化を抑えることができる。
よって、ＣＲＴに表示される映像の該境界における急激
な変化を抑えることにより、該境界付近の階調における
階調落ちを抑えることができ、階調落ちによる画像の劣
化を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１に係るＣＲＴ表示装置の概略構
成図である。

【図２】 実施の形態１に係るＣＲＴ表示装置における
映像信号変調回路の動作を説明するための図である。

【図３】 実施の形態２に係るＣＲＴ表示装置における
映像信号変調回路の動作を説明するための図である。

【図４】 従来の一般的なＣＲＴ表示装置の概略構成図
である。

【図５】 従来の一般的なＣＲＴ表示装置におけるドラ
イブ電圧とそれによりカソードから引き出される電流値
との関係を示すグラフである。

【図６】 ＭＭ管を用いたＣＲＴ表示装置におけるドラ
イブ電圧とそれによりカソードから引き出される電流値
との関係を示すグラフである。

【図７】 従来の一般的なＣＲＴ表示装置における映像
信号に係る階調とＣＲＴ表示装置に表示される輝度との
関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ ＣＲＴ、２ カソード、３ アノード、４ フライ
バックトランス、６ビデオカソードアンプ、７ カソー
ドバイアス電圧源、８ 調整入力回路、９映像信号、１
０ 映像信号変調回路、Ｇ１ 第１電極、Ｇ２ 第２電
極、Ｇ３第３電極。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瓶子 晃永 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 安井 裕信 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5C041 AB04 AB05 AC39 AC40 AC41 5C058 AA01 BA33 BB25

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カソードと、前記カソードから電子を引
   き出すための、それぞれに電子通過孔が設けられた第１
   電極と、第２電極とを有する電子銃と、 前記カソードから電子を引き出すためのドライブ電圧を
   発生するドライブ電圧発生手段と有し、 カットオフ時のカソード電圧が、前記第１電極を基準と
   して５０Ｖ〜８０Ｖであり、 前記第１電極における前記電子通過孔の径および前記電
   子通過孔部分の電極板厚、前記第２電極における前記電
   子通過孔の径および前記電子通過孔部分の電極板厚、前
   記第１電極と前記第２電極間の距離が、 第１電極の電子通過孔部分の電極板厚／第１電極の電子
   通過孔の径≦０．２３、 第１電極と前記第２電極間の距離／第２電極の電子通過
   孔の径≦０．５３、 第２電極の電子通過孔部分の電極板厚／第２電極の電子
   通過孔の径≦０．８７、 の関係を満たすＣＲＴ表示装置であって、 所定の階調よりも低い領域の前記ドライブ電圧を低く抑
   えることにより、前記所定の階調よりも低い領域の輝度
   を、装置に入力される第１の映像信号本来の輝度よりも
   低く抑える、ことを特徴とするＣＲＴ表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のＣＲＴ表示装置であっ
   て、 前記ドライブ電圧が、 前記所定の階調よりも低い領域と、前記所定の階調より
   も高い領域との境界における電圧レベルの急激な変化を
   抑えるように補間される、ことを特徴とするＣＲＴ表示
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のＣＲＴ表示装置であっ
   て、 前記第１の映像信号を、所定の階調よりも低い領域の階
   調が前記第１の映像信号の階調よりも低く抑えられた第
   ２の映像信号に変換する信号変換手段を備え、前記ドラ
   イブ電圧発生手段が、前記第２の映像信号に基づいた前
   記ドライブ電圧を発生する、ことを特徴とするＣＲＴ表
   示装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のＣＲＴ表示装置であっ
   て、 前記第２の映像信号が、 前記所定の階調よりも低い領域と前記所定の階調よりも
   高い領域との境界における階調レベルの急激な変化を抑
   えるように補間した信号である、ことを特徴とするＣＲ
   Ｔ表示装置。