JPH01129581A - 画像表示装置の駆動方法 - 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、テレビジョン受隊機、計算機の端末デイスプ
レィ等に用いられる複数の発光手段を配列し、各発光手
段の発光輝度を変調し画像表示を行う画像表示装置の駆
動方法に関するものである。

従来の技術 複数の発光手段を配列し、各発光手段の発光輝度を変調
することにより画像表示を行う画像表示装置の一例とし
て第４図に示す構造の平板形陰極線管がある。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。寸だ画像・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Ｈ５垂直方向■を図示３　へ
−７ 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４
８０本）の％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１ｏ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１個々の該電
極に映像信号を印加してビーム変調を行う第１グリツド
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グリツド電極（以
下Ｇ２　）　１４．第３グリツド（以下Ｇ３）１５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
リツド電極（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６図Ａに第４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５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１ア、１日の後
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１一部２８ψ１ｊに向けて複数段設け
られる。

第４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、水平偏向５　′＼−・ 電極１９〜２１は水平方向に１本おきに共通母線２２．
２３．２４に箸続されている。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だめの
電圧が曲論される。フェースプレート部２８の内面には
螢光面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。螢光面はカラー表示の際には水平方向に
順次光（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の螢光体ストライブ
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１ｏに電流を流すことによってこれを加熱し４
Ｇ１電極１３．垂直走査電極１２にはカソード１０の電
位とはソ同じ電圧を印加する。この時Ｇ１．Ｇ２電極１
３，１４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。ことでビームがＧ１　、Ｇ２電極６　
・＼　・ 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う。Ｇ２電極１４の開孔を通
過したビームばＧ３電極１５→Ｇ４電極１６→垂直偏向
電極１７，１８→水平偏向電極１９．２０，２１へと進
むが、これらの電極には螢光面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
電レンズで行われ、水平方向のビームフォーカスはＤＨ
＝１　、　Ｉ）Ｈ−２、ＤＨ−３のそれぞれの間で形成
される静電レンズで行われる。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、しだ
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２、電子ビームを水７　／＼−
１ 汗４方向に所定の幅で偏向し、螢光面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６図を用いて説明する。

前記したように、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と垂直走査電極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Ｏ
Ｎ）、遮断（○ＦＦ）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１８．１９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１２の１２Ａには１水平走査期間（以
下ＩＨ）のみビーム変調電極が印加され、その他の垂直
走査電極１２Ｂ〜１２Ｚにはビー１１ＯＦＦ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＋ａ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
１２２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１７．１
８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１２に印加する信
号電圧は第１フイールド目と同様に行う。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
フイ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フイー
ルド目と第２フイールド目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
号が印加される丑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７９　へ−７ 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４
４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（ＥＲｙＥｃ；
ｙＥＢ）　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の信号が捷だ第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Ｊ
ｉＧ１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。

以上のような平板形陰極線管は、線状カソード１０、−
２ １０と垂直走査電極１２との交点にそれぞれ電子源が形
成され、各電子源より得られる電子ビームにより、それ
ぞれ所定のサイズの画像を描き、それらを合成して一つ
の画面を形成するものであり、したがって複数の発光手
段を配列した画像表示装置の一種である。

発明が解決しようとする問題点 上記従来例においては、線状カソード１Ｑと垂直走査電
極１２との交点にそれぞれ電子源が形成されており、そ
れら各電子源より順次一定期間ずつ電子ビームを照射し
画像表示を行うが、電子源の数は非常に多数であり、全
ての電子源の特性を均一にすることは困難であり、個々
に特性のばらつきが画像のむらとなるが、との画像むら
は輝度レベルが黒に近いごく低レベルにおいて非常に目
立つという問題点があった。

以下、この問題点についてさらに詳しく説明する。

各電子源のばらつきは、主に線状カソード４０、垂直走
査電極４３．Ｇ１電極４４％Ｇ２電極４５１１　へ−７ それぞれの間隔のばらつき、Ｇ１電極４Ａの開孔径のば
らつき々どによるビームカットオフ電圧■ｏ　の差異で
ある。第８図はビーム変調電極電圧ＶＤ　（ここではＧ
１電極の電圧であるが、線状カソード電圧としても同様
な特性が得られる）とビーム電流よりの関係を示す特性
曲線であり、７０ａは標準的な電子源ａの特性曲線性で
あり■。ａはカットオフ電圧である。７０ｂはある任意
の電子源すの特性曲線でありそのカットオフ電圧Ｖ。ｂ
が標準的な電子源のカットオフ電圧■。ａに対し＃（■
）ずれている。

このよう々特性を有する電子源にビーム変調信号を印加
すると２例えばビーム変調信号電圧がｖＤｌ（ｖ）の場
合、電子源ａより得られるビーム電流は”ａｌ　ｓ電子
源すより得られるビーム電流はＩｂ１であり＊　Ｉｂ１
の工ａ１に対する誤差ｄ１は（より１　　”ａｌ　）／
　工ａ１である。同様にビーム変調信号電圧がＶＤ２（
ｖ）の場合、電子源ａより得られるビーム電流は”　ａ
２ｂ電子源すより得られるビーム電流はより２であり誤
差ｄ２は（Ｉｂ２−■ａ　２　）／　工ａ２であり、ｄ
２はｄｌ　　に比し非常に大きな値となることが図より
わかる。す々わちビーム変調信号電圧ＶＤが小さい（カ
ットオフ電圧に近い値）はど電子源すより得らね、るビ
ーム電流の電子源ａより得られるビーム電流に対する誤
差ｄが大きくなる。

極端な場合を考えると、電子源ａのみがカットオフする
場合もあり得、　Ｊ、−Ｑとなるため誤差は無限大とな
る。

以上により画像の輝度レベルがごく低い黒に近い灰色レ
ベル、すなわちビームカッ１−オフに近いレベルにおい
て輝度むらが非常に目立ち問題となる。

問題点を解決するための手段 本発明の画像表示装置の駆動方法は、所定の灰色レベル
以下を完全な黒レベルに沈めるものである。

作　　　用 本発明は上記した手段により画像表示装置を構成する各
発光手段の特性のばらつきに起因する輝度むらが視覚的
に目立ちやすいごく黒に近い灰色１３　へ−７ レベルが発生しないため、視覚的に前記輝度むらが改善
される。

実施例 本発明の一実施例について説明する。本実施例はビーム
変調信号ＶＤを第１図実線で示す様な入出力特性を有す
る信号変換回路で■Ｄ′に変換しビーム変調電極に印加
するものである。その詳細について説明する。まず横軸
のビーム変調信号を上記の変換を行わず直接ビーム変調
電極に印加した場合のビーム変調信号電圧に対する各電
子源のカットオフ点を図中に・印で示し、（ここでは５
点のみ示す）最もカットオフ点の浅いもの（最も右側の
もの）のカットオフ電圧がＶ。１（Ｖ）、最も深いもの
（最も左側のもの）カットオフ電圧がＶ。ｍ（■）の場
合、ＶＤからＶＤ　ｔへの変換は次の様にする。

すなわちＶＤが０から■。ｌ　ｍより高電位であるＶＤ
１（■）まで、■Ｄ′は■。ｍ（ｖ）より負電位である
ＶＤｏ′（■）チ一定テアリ、ＶＤカ■Ｄ１（ｖ）１Ｄ
′ハＶｏ、　（Ｖ）より高電位であるＶＤ１′　となる
。ＶＤがＶＤ１（■）より高電位側においては、■Ｄ′
はＶｐに１４　＼−１ 比例する。

上記の関係により変換された■Ｄ′をビーム変調電極に
印加し、ビーム変調を行った場合各市１子源のビーム電
流ＩＢとＶｐの関係を図示したものが第２図７１　ａ　
、　７１　ｂ　、　７１　ｃであり、ビーム変調信号電
圧ＶＤが○（Ｖ）からｖＤｌ（ｖ）の間においては、各
電子源はカットオフ状態であり、ＶＤがｖＤｌより高電
側において通常と同様の関係でビームの変調がなされる
。（なお通常と全く同様なＶＤと■Ｂの関係を得るには
第ＮにおいてＶＤ１′−ｖＤｌ　　かつ■Ｄ−■Ｄ１よ
り高電位側におけるＶＤとｖＤ′の比例定数を１とする
）したがって各電子源の特性のばらつきが、視覚的に輝
度のむらとして目立ちやすい輝度レベルがカットオフ（
黒）レベル近傍のごく低い状態が存在しなくなり、視覚
的に輝度のむらが改善されるのである。また視覚的な輝
度のむらの改善効果はｖＤｌを大きく（高電位側）設定
するほど大きいが、一方ＶＤが０（■）からＶＤ１（■
）の間に相当する輝度の範囲の階調性が失なわれるため
、両者のバランスより適轟々位置にＶＤ１を設定する１
５　／、−７ 必要があり、−例としてビーム電流の最大値の１１５０
のビーム電流値に相当する値にｖＤｌを設定し充分な効
果を得ることができた。

次にビーム変調信号ＶＤに第１図に示す様な変倹を施す
具体的々方法の例について説明する。第３図はその具体
的な回路図および回路中各部の信号波形を示すものであ
る。８０，８４，８５．８７はダイオード％８１．８６
は抵抗％８２は電源４８３はオペアンプである。入力端
子電圧に対し０点の電圧はダイオード８０のオン電圧Ｄ
８ｏ（ｖ）分だけ下がる。０点の電圧は、０点の電圧が
負である範囲においては、オペアンプ８３にオペアンプ
出力端子（すなわち０点）ダイオード８５、オペアンプ
の一入力端というループでフィードバックががかり、０
点の電圧に対しダイオード８５０オン電圧Ｄ８．（ｖ）
分子がる。一方■点の電圧が正に転すると、オペアンプ
８３にオペアンプ出力端子（すなわち０点）ダイオード
８４％オペアンプの一入力端子というループでフィード
バックがかかり、０点の電圧に対しダイオード８４のオ
ン電圧Ｄ８４（ｖ）だけ上がる。次に出力端子電圧は、
０点の電圧のダイオード８７のオン電圧Ｄ８□（Ｖ）　
　以下の部分が、切り取られた形となる。この結果第１
図と同様な入力出特性が得られ、第１図におけるｖＤｌ
。

ＶＤｏ′、■Ｄ１′は、ダイオード４８０，８４，８５
，８７の個数を変えることにより調節することができる
。

また上記の方法以外にも、従来ビーム変調信号は（従来
の技術の説明に記載したように）Ｒ２Ｏ。

Ｂの３原色信号をＡ／Ｄコンバータでディジタル信号に
変換し５時間軸変換等の処理を行い、その後Ｄ／Ａ変換
したものであるので％Ｄ／Ａ変換前のディジタル信号の
状態時においてディジタル的に演算処理することも可能
である。

なお本実施例は、多数の電子源を有する平板形陰極線管
の各電子源の特性のばらつきを原因とする輝度むらを改
善するものであるが、同様に多数の発光手段を例えばマ
）　ＩＪソック状配列し画面を構成し、各発光手段の発
光輝度を変調し画像表示を行うようなデイスプレィ装置
に応用し、すなわち各発光手段の変調信号を所定のレベ
ル以下は黒１７へ−７ レベルとすることも可能である。

発明の効果 本発明によれば複数の発光手段を配列し、各発光手段の
発光輝度を変調し画像表示を行う画像表示装置の各発光
手段の特性のばらつきに起因する視覚的な輝度むらを改
善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるビーム変調信号の変
換特性図、第２図は同実施例におけるビーム変調信号電
圧とビーム電流の関係を示す特性図、第３図Ａは同実施
例におけるビーム変調信号の変換回路の具体的回路図、
第３図Ｂは回路の入力信号と回路中各部の信号の関係図
、第４図は従来の画像表示装置の一例としての平板形陰
極線管の斜視図、第５図Ａは同平板形陰極線管の水平方
向の断面図、第５図Ｂはその垂直方向の断面図、第６図
Ａは同平板形陰極線管の垂直走査の説明図、第６図Ｂは
その詳細な波形図、第７図は同平板形陰極線管を駆動す
るだめのブロック図、第８図は標準的な電子源と任意な
電子源より得られる電子１８　・、 ビームのビー、ム変調信号電圧とビーム電流の関係を示
す特性図である。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
０ ＶＤ−〇 第２図 ｏ　　　　ＶＤ、　　　ヒーム麦１周信号電工Ｖｖ第　
５　口 ！８ Ｚｃ コ ＝ ／ＺＹ ／２７

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも複数の発光手段を配列し、各発光手段
   の発光輝度を変調することにより画像表示を行う画像表
   示装置の駆動方法において、所定の灰色レベル以下を完
   全な黒レベルに沈めることを特徴とする画像表示装置の
   駆動方法。
2. （２）各発光手段に印加する輝度変調信号の所定のレベ
   ル以下の部分を発光がＯＦＦするレベルとすることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像表示装置の駆
   動方法。
3. （３）少なくとも複数の電子源と、電子ビームの照射に
   より発光するスクリーンを有し、前記複数の電子源より
   得られる電子ビームを変調して前記スクリーンに照射し
   画像表示を行う画像表示装置の駆動方法において、所定
   の灰色レベル以下を完全な黒レベルに沈めることを特徴
   とする画像表示装置の駆動方法。
4. （４）電子ビーム変調信号の所定のレベル以下の部分を
   電子ビームがカットオフするレベルとすることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載の画像表示装置の駆動方
   法。