JPH01302393A - 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 平板形陰極線管の先行技術として第４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（Ｈ）
、垂直方向（Ｖ）を図示している。

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１１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、Ｇ１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。Ｇ１．Ｇ
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７−ルド用である。

次に０４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５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。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
４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Ｃ以
下ＤＨ２）２０、第３水平偏向電極（以下Ｇ３）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界（Ｒ）、緑（Ｇ）
、青（Ｂ）の蛍光体ストライプ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、Ｇ１電極１３にはカソード１０
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０２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Ｇ１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Ｄ
ＨＩ、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６図
参照）。線状カソード１０からの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１０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Ｃ以下０ＦＦ）となる電位に切り替え
るこ七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シロン方式の場合、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水平走査期間（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
電圧の振幅を調整すれば、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７図を用いて
説明する。まず、同期信号入力端子４２から入力したテ
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、　　Ｂの３原色信号
ＥＲＩ　　Ｅｏｌ　　Ｅｌｌ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、
１８間の信号を第１のラインメモリ４５に記憶する。

１８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１８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４６
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、上記の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。本発明者等は、先にイン
デックス方式によりこれを実現する方法を提案した。こ
の方式は基本的に第８図に示すように構成して実現でき
る。

第８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、蛍光団を無変調の電
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ＣＯＤ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，Ｇ、　　、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）５
８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９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によっ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ｔｂ　　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プを衝撃するタイミ
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ｊｌ＋　　
ｔ２．　　ｔ３・・・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ｊ＋＋　　ｔ
２．　　ｔ３・・・が経過した時刻、即ちビームが蛍光
体の各ストライプを衝撃するタイミングに、予め復調し
て映像信号処理回路６３のＩＨ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課題 上述したインデックス方式において、ビームが蛍光体の
各ストライプを衝撃するタイミングを、画像表示領域の
全走査線について記憶すると、走査線数Ｘ蛍光体ストラ
イプ数に相当する数の記憶データが得られる。今日のよ
うに表示画像の高品質化が叫ばれるにつれて、走査線数
、蛍光体ストライプ数共に増加の一途である。従って記
憶データの数も増加し、記憶手段としての半導体メモリ
の容量を大きくしなければならず、コストが高くなる。

本発明は上記問題点を解消し、記憶手段としてのメモリ
の容量を減少させることができて、安価な画像表示装置
を提供するものである。

課題を解決するための手段 電子ビームが各蛍光体ストライプを衝撃するりイミノジ
のデータを記憶させる手段を、画像表示領域の特に限定
した走査線に対してのみ設け、それに含まれない走査線
に対しては、特定の走査線に対して記憶したデータをそ
のまま用いる手段を設けるか、もしくは特定の走査線に
対する記憶データの演算結果を用いるような手段を設け
る。

作用 電子ビームが各蛍光体ストライプをｍｒｆｌするタイミ
ングのデータを記憶させる手段を、画像表示領域の全走
査線に対して設けなくてもよいので、メモリの容量を従
来の半分以下しか必要としない。

実施例 本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。第１
図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図は第１図におけるメモリ
の記憶データ七走査線との対応を説明するための図であ
る。

電子ビームが各蛍光体ストライブを衝撃するタイミング
のデータを得るためには、従来と同様にインデックス信
号とビーム位置信号の位相差を計測することによって行
う。従来は全走査線について計測を行っていたが、走査
線選択回路６６によってあらかじめｎ本おきに計測を行
うように設定し、メモリ６１に対してもｎ本おきに計測
したデータを記憶するようにする。例えば、ＮＴＳＣ方
式の場合走査線数は５２５本であるが、１フイールド毎
には２６２．５本で、インターレース方式を採用してい
る。この場合には、１フイールド目の２８２．５本に対
してのみ計測を行ってデータを得る方法をとれば、実質
的に１本おきに計測を行ったのと等価である。

上記の方法によってメモゲ６１に記憶されたデータを、
画像表示に用いるときの動作について第２図と第３図を
参照して以下に説明する。

今、有効画像表示領域の走査線１本目からｎ本おきに記
憶されたデータをＤｌｊ　Ｄ２．Ｄ３．　　・・拳とす
る。もし１本目から１＋ｎ本目までの走査線に対して、
同一のデータを使用するとすれば、走査線選択回路６６
からの制御信号によって、データＤ１をＩＨ目の直前に
メモリ６１から読み出す。読み出されたデータは演算回
路６７をそのまま通過し、サブメモリ６８に一時的に格
納される。

格納されたデータは走査線選択回路６６からの制御信号
によって、ＩＨ目から（１＋ｎ）Ｈ目まで（１＋ｎ）同
色信号印加タイミング発生回路ｅ２に送られて、ビーム
変調信号を平板形陰極線管５０に印加するタイミングを
与える。同様に（１＋ｎ＋１）Ｈ目にメモリから読み出
されたデータＤ２は、　（１＋ｎ＋１）Ｈ目から２　（
１＋ｎ）Ｈ目までビーム変調信号の印加タイミングを与
える。

以下の走査線については上記と同様である。

次にデータの演算が必要な場合の一例について説明する
。データＤＩがＩＨ目から（Ｌ＋ｎ）Ｈ目までのすべて
の走査線に適用できない場合、まず有効画像表示領域に
はいる前の時間において、ＩＨ目のデータＤ１と（１＋
ｎ＋１）Ｈ目のデータＤ２をメモリ６１から読み出す。

演算回路６７において読み出した両データの差Ｄ２−Ｄ
１を算出し、Ｄ２−Ｄｉを均等に割った値ｄ、をＤｌに
順次加算して２Ｈ目から（１＋ｎ）Ｈ目までのデータと
してサブメモリ６８に格納する。こうして格納されたデ
ータを、画像表示領域のＩＨ目から順次、走査線選択回
路６６からの制御信号によって色信号印加タイミング発
生回路６２に送り、ビーム変調信号を平板形陰極線管５
０に印加するタイミングとする。

以下同様に各データ間の差Ｄ３−Ｄ２．Ｄ４−Ｄ３．　
　・・・を各々の走査線の発光タイミングよりも前の時
間において順次算出し、差を均等に割って得た値ｄｅ、
　　ｄ３を加算する操作を行って一時的にサブメモリ６
８に格納した後に、色信号印加タイミング発生のデータ
として用いる。この操作を行うには、サブメモリ６８と
して入出力が独立して行えるよう構成されなければなら
ないことは言うまでもない。

上述した方法をとることにより、メモリ６１の容量は従
来の方法に比較して少なくとも１／２以下になり、サブ
メモリ８８の容量もｎＨ分ですむので、メモリの節約効
果は大きい。

発明の効果 本発明によれば、従来画像表示領域の全走査線について
記憶していたデータ数を半分以下にすることができるの
で、メモリの容量が減少し、コストが下がって安価な画
像表示装置を提供できる。

【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装置の
要部の構成を示すブロック図、第２図は第１図における
メモリの記憶データを演算せずに用いる場合のデータと
走査線との対応を説明するための図、第３図は第１図に
おけるメモリの記憶データを演算して用いる場合のデー
タと走査線との対応を説明するための図、第４図は平板
形陰極線管の斜視図、第５図（Ａ）および（Ｂ）は各々
、第４図の平板形陰極線管の水平および垂直断面図、第
６図は垂直走査の説明図、第７図は映像信号処理の説明
図、第８図は従来のカラー画像表示のための要部構成図
、第９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−φ・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・Φ・位相可変回路、５６Φ・・光電変換
素子、６０・・・位相差計測回路、６１、・・・メモ１
ハ　６２φ・・色信号印加タイミング発生回路、６６番
・・走査線選択回路、６７・嗜・演算回路、６８・・・
サブメモ１几 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名Ｃフ　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
−−−−−ゼ２ １０−一啼状カソード ｆｌ−絶橘叉将俸 １２−　　圭直六ｉ１電４ｋ １３−一一第　１　クリ・ノド電４血 １４−　　第Ｚクソッド電、ｆｆ１ １５−　　第３グリッド電極 １６−　　第４グツ・２ド覧極 ／７．　／Ｂ−’Ｌ　Ｌ　（Ａ　Ｉｔｌ　電、腫１９−
　第１水平偏向亀及 が−第２氷平儂Ｐ１亀糧 ２／−・・第３水平不袴１ｆｌ亀也 ２２、２３．２４−一先ｉ４こ久 ２６−　　メタルバック電」距 ２７−・貧光面 ｚ８・−フェースプレート部 答　４ｒＸＪ 第６図 １？Ｃ １２γ ２ｚ ４１−３　原色イ１；号 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）の３原色蛍光体あるい
   は他の複数色の蛍光体が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
   、前記電子ビームによって発生させられる特定の信号を
   基準にして、電子ビームを輝度変調する信号を前記画像
   表示素子に印加する構成のカラー画像表示装置であって
   、前記輝度変調信号の印加タイミングを任意に限定した
   走査線に対応して記憶する手段を設けるとともに、任意
   に限定した走査線以外の走査線については、前記限定し
   た走査線に対応して記憶されているデータを、そのまま
   、叉は加工した後に適用するように構成したことを特徴
   とするカラー画像表示装置。