JPH01137292A - カラー画像表示装置 - 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像機、計算機の端末用デイスプ
レィ等に用いるカラー画像表示装置に関する。

従来の技術 本出願人の先行技術である平板形陰極線管として第５図
に示す構造のものがある。実際には真空外囲器（ガラス
容器）によって各電極を内蔵した形がとられるが、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
しである。また画像、文字など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（Ｔ（）、垂直方向（Ｖ）を図示している。

ｌＯはタングステン線の表面に酸化物陰極材料が塗布さ
れた垂直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
０を挟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ｌｌ上に垂直方向に
等ピッチで、かつ電気的に分離された水平方向に細長い
垂直走査電極１２が配置される。

次に線状カソード１０とフェースプレート２８との間に
は、線状カソード１０側より順次、線状カソード１０と
垂直走査電極１２の交点に対応した部分に開孔を有する
面状の第１グリツド電極（以下Ｇｌ）１３、ＣＩ電極１
３と同様の開孔を有する第２グリツド（以下Ｇ２）１４
、第３グリツド（以下Ｇ３）１５を配置する。ＣＩ、Ｃ
；２電極は線状カソード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Ｇ４電極１６が配置され、その開孔は垂直方向に比
べ水平方向に長い。Ｇ４電極１６の後段には同様の開孔
を持つ２枚の垂直偏向電極１７゜１８を配置している。

第６図（Ａ）に第５図の水平方向断面を、同図（Ｂ）に
は垂直方向断面を示す。同図に示すように該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１７．１８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
スプレート部２８に向かって複数段設けられている。第
５図には一例として３段の場合を示し、各電極を第１水
平偏向電極（以下ＤＨＩ）１９、第２水平偏向電極（以
下ＤＨ２）２０、第３水平偏向電極（以下０３）２１と
し、各水平偏向電極１９〜２１は水平方向に１本おきに
共通母線２２．２３．２４に接続されている。これらの
各水平偏向電極は偏向作用と共に水平集束作用も兼ねて
いる。フェースプレート部２８の内面には蛍光面２７と
メタルバック電極２６とからなる発光層が形成されてい
る。蛍光面２７には水平方向に順次赤（Ｒ）、緑（Ｃ）
、青（Ｂ）の蛍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簡単に説明する
。線状カソード１０に電流を流すことによりこれを加熱
し、垂直走査電極１２、ＣＩ電極１３にはカソードｌＯ
とほぼ同じ電位を印加する。

このとき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位をＧ２電極１４に印加してお
くと、Ｇ１．Ｇ２電極に向かってカソード１０から電子
ビームが放出される。ここでビーム量を制御するには線
状カソード１０あるいはＧｌ電極１３の電位を変えるこ
とによって行う。

Ｇ２電極１４の開孔を通過したビームはＧ３電極１５、
Ｇ４電極１６、垂直偏向電極１７．１８の間に形成され
る静電レンズで垂直方向に集束され、水平方向にはＤＨ
Ｉ、ＤＨ２，ＤＨ３の各々の間に形成される静電レンズ
で集束される。

一方、水平偏向はＤＨＩ　（１９）、ＤＨ２（２０）、
ＤＨ３（２１）に接続されている共通母線２２．２３．
２４に、水平走査周波数の鋸歯状波、三角波等を印加す
ることにより行われる。

また、垂直走査については次のように行われる（第７図
参照）。線状カソードｌＯからめ電子ビームの放出は、
カソードを取り囲む空間電位を線状カソードｌＯの電位
よりも正あるいは負とすることによって制御できる。す
なわち、垂直走査電極１２の電位をビーム放出（以下Ｏ
Ｎ）、または遮断（以下０ＦＦ）となる電位に切り替え
ることにより制御することができる。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１７．１８に所
定の偏向電圧を１フイ一ルド期間印加し、垂直走査電極
１２Ａに１水平走査期閏（以下ＩＨ）のみビームＯＮ電
圧を印加し、その他の垂直走査電極にはビーム発生電界
を印加する。ＩＨ経過後、垂直走査電極１２ＢにのみＩ
ＨビームＯＮ電圧を、以下順次垂直走査電極にＩＨビー
ムＯＮ電圧を印加し、画面下部の１２２が終了すれば最
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１７．１８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
して垂直走査電極に印加するビームＯＮ電圧は第１フイ
ールド目と同様に行う。

このとき、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フイールドの水平走査線が位
置するように、垂直偏向電極１７．１８に印加する偏向
電圧の撮部を調整すれば、インターレースが行える。

次に上記平板形陰極線管のビーム変調電極に、映像信号
を印加するための信号処理方法について第８図を用いて
説明する。まず、同期信号入力端子４２から人力したテ
レビ同期信号をもとに、タイミングパルス発生器４４で
後述の回路ブロックを駆動するためのタイミングパルス
を発生させる。

あらかじめ復調されたＲ、　　Ｇ、　　Ｈの３原色信号
ＥＲ，ＥＧ、　　ＥＧを、タイミングパルスによってＡ
／Ｄコンバータ４３でディジタル信号に変換し、ＩＨ間
の信号を第１のラインメモリ４５に記憶する。

Ｉ　Ｈ間の信号が全て記憶されたらその信号を第２のラ
インメモリ４６に転送し、次のＩＨ間の信号を更に第１
のラインメモリ４５に記憶する。第２のラインメモリ４
６に転送された信号はＩＨ間記憶され、その間にＤ／Ａ
コンバータ４７で元のアナログ信号に変換され、この信
号を増幅して陰極線管のビーム変調電極に印加する。

ところで、本平板形陰極線管においてカラー画像を表示
するためには、電子ビームがＲ，Ｇ、　　Ｂの各色蛍光
体を衝撃するタイミングと、陰極線管のビーム変調電極
に各色変調信号を印加するタイミングとを正確に一致さ
せる必要がある。本出願人は先にインデックス方式によ
りこれを実現する方法を示した。この方式は基本的に第
９図に示すように構成して実現できる。

第９図において平板形陰極線管５０から得るインデック
ス信号は、蛍光面に特別に配置して塗布した蛍光体の発
光からでも、あるいは画像表示領域に塗布されたＲ、　
　Ｇ、　　Ｂ蛍光体のいずれかの発光からでも光学的に
得ることができる。またビーム電流を電気的に検出する
方法でもよい。光学的に得る場合、蛍光面を無変調の電
子ビームで走査して得られるパルス状の発光を光電変換
素子５１で電気信号に変換し、増幅した後波形整形回路
５４によって矩形波状の信号に整形する。この信号を更
に波形メモリあるいはＣＣＤ遅延素子等の位相可変手段
５５を通した後インデックス信号とする。

一方、蛍光面の画像表示領域を無変調のビームによって
全面走査し、Ｒ，Ｃ，Ｂいずれかの蛍光体のパルス状の
発光を光電変換素子５６によって受光して電気信号に変
換し、増幅してバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５８を通
した後波形整形してビーム位置信号とする。

このようにして得られたインデックス信号とビーム位置
信号の位相関係を、第１０図に示すように適当な位相差
が生じる位置にインデックス信号の位相を位相可変回路
５５によフて変化させて配置し、インデックス信号のパ
ルス立ち上がりからビーム位置信号のパルス立ち上がり
までの時間差ｔｌ、　　ｔ２．　　ｔ３・・・を位相差
計測回路６０によって計測し、ディジタルデータとして
メモリ６１に記憶する。この操作を各走査線毎に画像表
示領域の全面にわたって行うと、画像表示領域の全面に
わたってビームが蛍光体の各ストライブを衝撃するタイ
ミングが得られる。従って、実際の画像表示を行うとき
は、先にメモリ６１に記憶した時間差のデータｔ＋、　
　ｔ２．　１３・・・をインデックス信号を基準として
各走査線毎に順次読み出し、各々の時間差ｔｌ、　　ｔ
２．　　ｔ３・・・が経過した時刻、即ちビームが蛍光
体の各ストライブを衝ＴＪ！するタイミングに、予め復
調して映像信号処理口￥ｌｌ６３の１　ｆ■メモリに用
意されたＲ、　Ｇ、　　Ｂの各色信号を順次ビーム変調
電極に印加することによってカラー画像を表示できる。

発明が解決しようとする問題点 上述したインデックス方式において、光電変換素子５６
からビーム変調信号の増幅器６４に至る光学系および回
路系で、信号の位相に非線形の歪を生じる場合がある。

例えばバンドパスフィルタ５８は、１水平走査期間の最
初と最後の近傍で、ビーム位置信号の位相に歪を生じさ
せる。この歪をフィルタの特性で解消することは容易で
なく、本平板形陰極線管の場合、方式的に複数本のカソ
ードが各々画像表示領域を水平方向に分割した形で受は
持っているため、その画像の継目部分に影響が大きく現
れる。即ち、計測された時間差のデータが歪を含んでい
るため、ビームの蛍光体衝撃タイミングと、ビーム変調
電極への色信号の印加タイミングとが正確に合致せず、
いわゆるビームのミスランディングを生じ、各画像表示
領域の水平偏向の中心部分と、周辺部分即ち画像の継目
部分とで、色度あるいは輝度の差が生じてしまう。

問題点を解決するための手段 赤（Ｒ）緑（Ｃ）青（Ｂ）の３原色蛍光体が水平方向に
繰り返し塗布された蛍光面を、電子ビームによって走査
発光させる画像表示素子に対し、前記画像表示素子から
得られる特定の信号を基準にして、ビームが蛍光体を衝
撃するタイミングを知って記憶する第１の記憶手段と、
第１の記憶手段に記憶したデータを基に前記画像表示素
子を制御し発光させる手段と、前記制御された発光を受
光して発光タイミングを知って記憶する第２の記憶手段
と、第１の記憶手段と第２の記憶手段の記憶データを比
較演算する手段と、前記比較演算した結果のデータを第
１の記憶手段あるいは第２の記憶手段のデータに加算す
る手段とを用いてビームを制御する。

作用 上記第１の記憶手段と第２の記憶手段のデータとを比較
計算して得られた誤差データは、問題点の項で説明した
光学系および回路系での位相歪に相当するものであり、
この誤差データを第１の記憶手段あるいは第２の記憶手
段のデータに加算することによって、即ち位相歪を除去
できることになり、ビームが各蛍光体を衝撃するタイミ
ングと各色信号をビーム変調電極に印加するタイミング
とを正確に合致させることが可能となる。

実施例 本発明の一実施例について第１図及び第２図を用いて説
明する。第１［ｆｆｌは本発明のカラー画像表示装置の
カラー画像再生のための要部構成図である。第２図は色
信号をビーム変調電極に印加するタイミングを与えるパ
ルス信号（ａ）、その色信号によって発光する蛍光体の
発光スボッ）　（ｂ）、及び発光を受光して光電変換し
た信号（ｃ）を示している。

平板形陰極線管５０からビームインデックス信号を得る
には、画像表示領域或はその領域外の蛍光体発光から光
学的に得る方法と、例えば蛍光面に設けた分割状のビー
ム検出電極から電気的に得る方法とが考えられる。本実
施例では従来例と同様に光学的に得る場合について説明
する。

インデックス信号とビーム位置信号を蛍光体発光から得
て、両信号の位相差を位相差計測回路６０で計測してデ
ィジタルデータ１としてメモリ６１に記憶する操作は従
来の技術と同様である。次に、こうして得られたデータ
１を基に無変調の色信号をビーム変調電極に印加して蛍
光体の例えばＢ（青）単色のみを発光させる。このとき
各発光スポットに対応する色信号印加タイミングは、問
題点として述べたようにビーム位置信号の検出系のもつ
位相歪によって、第２図から第４図の（ａ）にパルス波
形で示すように時間的なバラツキを生じる。従って発光
スポットは第２図から第４図の（ｂ）に示すように蛍光
体上で空間的なバラツキを生じる。このとき各々の発光
を受光した信号波形は蛍光体の残光特性や周波数特性等
を含めて第２図から第４図の（Ｃ）のように表わせる。

これらのうち、各発光スポットの発光開始タイミングが
正確に得られるのは第４図の場合であるから、全発光ス
ポットのうち時間的に最も早く発光するスポットが、第
４図（ｂ）に示す位置にあるようにインデックス信号の
位相を位相可変回路５５によって全体的にシフトさせる
。こうすることによって全発光スポットの発光開始タイ
ミングを正確に捕らえることが可能となり、このときに
得られる各スポットの受光信号を再度ビーム位置信号と
し、インデックス信号との位相差を位相差計測回路６０
によって再度計測して、データ２としてメモリ６６に記
憶する。

例えばインデックス信号と、本来ビーム変調電極に色信
号を印加すべきタイミングとの真の位相差がｔｌである
とき、光学系および回路系での位相歪の履がτ１であっ
たとすれば、データ１としてｔ１十τ１なる値がメモリ
ｌに記憶されている。従って再度計測したデータ２とし
てはｔ　Ｉ＋２τ、＋αがメモリ２に記憶されることに
なる。ここでαは上述した中で、Ｂ蛍光体の発光開始タ
イミングが正確に得られるように、全発光スポットの位
置をインデックス信号の位相をシフトすることによって
一様に調整した分の値である。記憶されたデータｌ、デ
ータ２を例えばパーソナルコンピュータ６７によって読
み出し、　（データ２）−（データ１）なる演算を行う
と、τ１＋αが得られる。この値をデータ１から１回差
し引いてやるか、あるいはデータ２から２回差し引いて
やると、ｔｌ−αなる値が得られるのでこの値を新たに
データ１としてメモリ１に記憶し直す。この演算及び操
作を行えば、光学系及び回路系での位相歪τ１を含まな
いデータが得られ、正確な色信号印加タイミングが記憶
されることになる。αについてはインデックス信号の位
相を全体的にαだけ調整することによって容易に除去で
きる。

以上の操作を画像表示領域の全Ｂ蛍光体の発光スポット
について行えば、ビームが蛍光体を衝撃するタイミング
と、色信号印加タイミングとを画像表示領域の全面にわ
たって正確に合致させることができる。Ｂ以外のＲ，Ｇ
蛍光体については、色信号印加タイミング発生回路６２
で、上で得ろれたＢ色信号印加タイミングパルスの各周
期を３等分することによって得ることができる。

発明の効果 本発明によれば、従来の技術によって残留していたビー
ムの蛍光体衝撃タイミングと色信号印加タイミングのず
れを、完全になくすことが可能であり、画像表示領域の
全面にわたって均一な画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるカラー画像表示のため
の要部の構成を示すブロック図、第２図〜第４図は色信
号印加タイミングパルスと蛍光体の発光スポット及びそ
の受光信号波形の関係を示す図、第５図は平板形陰極線
管の斜視図、第６図ＡおよびＢは各々その水平および垂
直断面図、第７図は垂直走査の説明図、第８図は映像信
号処理の説明図、第９図は従来のカラー画像表示のため
の要部構成を示すブロック図、第１０図は従来の色信号
の印加タイミングを得る方法を説明するための信号波形
図である。 １０・・・線状カソード、１２・・・垂直走査電極、１
７．１８・・・垂直偏向電極、１９．２０．２１・・・
水平偏向電極、２７・・・蛍光面、５０・・・平板形陰
極線管、５５・・・位相可変回路、５６・・・光電変換
素子、５８・・・バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、５９
・・・波形整形回路、６０・・・位相差計測回路、６１
．６６・・・メモリ、６７・φ争パーソナルコンピュー
タ代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名１０−１
１泉状刀ソート゛ 第６図 （Ａ） 第７図 ２Ｃ ／２１ 第８図 ４１−−３８色椙号 ４？−一一テレビ同期信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　赤（Ｒ）緑（Ｃ）青（Ｂ）の３原色蛍光体あるいは他
   の複数色の蛍光体が水平方向に繰り返し塗布された蛍光
   面を、電子ビームによって走査発光させる画像表示素子
   を有し、前記画像表示素子から得られる特定の信号を基
   準にして、ビームが蛍光体を衝撃するタイミングを知っ
   て記憶する第１の記憶手段と、第１の記憶手段に記憶し
   たデータを基に前記画像表示素子を制御し発光させる手
   段と、前記制御された発光を受光して発光タイミングを
   却って記憶する第２の記憶手段と、第１の記憶手段と第
   ２の記憶手段の記憶データを比較演算する手段と、前記
   比較演算した結果のデータを第１の記憶手段あるいは第
   ２の記憶手段のデータに加算する手段とを用いてビーム
   を制御することを特徴とするカラー画像表示装置。