JPH02126779A - 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、スクリーン上の画面を垂直方向に複数の区分
に分割したときのそれぞれの区分毎に電子ビームを発生
させ、各区分毎にそれぞれの電子ビームを垂直方向に偏
向して複数のラインを表示し、全体としてテレビジョン
画像を表示する装置に関する。

従来の技術 電子ビームを用いて平板状の表示装置を達成するものと
して９本出願人は特願昭５６−２０６１８号（特開昭５
７−１３５５９０号公報）により、新規な表示装置を提
案した。

これは、スクリーン上の画面を垂直方向に複数の区分に
区分したときのそれぞれの区分毎に電子ビームを発生さ
せ、各区分毎にそれぞれの電子ビームを垂直方向に偏向
して複数のラインを表示し、全体としてテレビジョン画
像を表示するものである。

まず、ここで用いられる画像表示素子の基本的な一構成
を第３図に示して説明する。この表示素子は、後方から
前方に向って順に、背面電極１、ビーム源としての線陰
極２、垂直集束電極３゜３′、垂直偏向電極４、ビーム
流制御電極５、水平集束電極６．水平偏向電極７、ビー
ム加速電極８およびスクリーン９が配置されて構成され
ており、これらが庸平なガラスバルブ（図示せず）の真
空になされた内部に収納されている。ビーム源としての
線陰極２は水平方向に線状に分布する電子ビームを発生
するように水平方向に張架されており、かかる線陰極２
が適宜間隔を介して垂直方向に複数本（図では２ａ〜２
ｄの４本のみ示している）設けられている。この例では
１５本設けられているものとする。それらを２ａ〜２０
とする。

これらの線陰極２はたとえば１０〜２０μφのタングス
テン線の表面に熱電子放出用の酸化物陰極材料が塗着さ
れて構成されている。そして、これらの線陰極２ａ〜２
ｏは電流が流されることにより熱電子ビームを発生しう
るように加熱されており、後述するように、上記の線陰
極２ａから順に一定時間ずつ電子ビームを放出するよう
に制御される。

背面電極１は、その一定時間電子ビームを放出すべく制
御される線陰極以外の他の線陰極からの電子ビームの発
生を抑止し、かつ、発生された電子ビームを前方向だけ
に向けて押し出す作用をする。

この背面電極１はガラスバルブの後壁の内面に付着され
た導電材料の塗膜によって形成されていてもよい、また
、これら背面電極１と線陰極２とのかわりに１面状の電
子ビーム放出陰極を用いてもよい。

垂直集束電極３は線陰極２ａ〜２０のそれぞれと対向す
る水平方向に長いスリット１０を有する導電板１１であ
り、線陰極２から放出された電子ビームをそのスリット
ＩＯを通して取り出し、かつ、垂直方向に集束させる。

水平方向１ライン分（３６０絵素分）の電子ビームを同
時に取り出すが、図では、そのうちの水平方向の１区分
のもののみを示している。垂直集束電極３′も同様のも
のである。

垂直偏向電極４は上記スリット１０のそれぞれの中間の
位置に水平方向にして複数個配置されており、それぞれ
、絶縁基板１２の上面と下面とに導電体１３．１３’　
が設けられたもので構成されている。

そして、相対向する導電体１３．１３’の間に垂直偏向
用電圧が印加され、電子ビームを垂直方向に偏向する。

この例では、一対の導電体１３．１３’　によって１本
の線陰極２からの電子ビームを垂直方向に１６ライン分
の位置に偏向する。そして１６個の垂直偏向電極４によ
って１５本の線陰極２のそれぞれに対応する１５対の導
電体対が構成され、結局、スクリーン９上に２４０本の
水平ラインを描くように電子ビームを偏向する。

制御電極５はそれぞれが垂直方向に長いスリット１４を
有する導電板１５で構成されており、所定間隔をあけて
水平方向に複数個並設されている。この例では１８０本
の制御電極用導電板１５−１〜１５−ｎが設けられてい
る（図では９本のみ示している）。

この制御電極５はそれぞれが電子ビームを水平方向に２
絵素分ずつに区分して取り出し、かつその通過量をそれ
ぞれの絵素を表示するための映像信号に従って制御する
。従って、制御電極５用導電板１５−１〜１５−ｎを１
８０８０本設ば水平１ライン分当り３６０絵素を表示す
ることができる。また、映像をカラーで表示するために
、各絵素はＲ，Ｇ、Ｈの３色の蛍光体で表示することと
し、各制御電極５には２絵素分のＲ，Ｇ、Ｂの各映像信
号が順次加えられる。また、１８０本の制御電極５用導
電板１５−１＝１５−ｎのそれぞれには１ライン分の１
８０組（１組あたり２絵素）の映像信号が同時に加えら
れ、１ライン分の映像が一時に表示される。

水平集束電極６は制御電極５のスリット１４と相対向す
る垂直方向に長い複数本（１８０本）のスリット１６を
有する導電板１７で構成され、水平方向に区分されたそ
れぞれの絵素毎の電子ビームをそれぞれ水平方向に集束
して細い電子ビームにする。

水平偏向電極７は上記スリット１６のそれぞれの両側の
位置に垂直方向にして複数本配置された導電板１８．１
８’で構成されており、それぞれの電極１８、１８’　
に６段階の水平偏向用電圧が印加されて、各絵素毎の電
子ビームをそれぞれ水平方向に偏向し、スクリーン９上
で２組のＲ，Ｇ、Ｂの各蛍光体を順次照射して発光させ
るようにする。その偏向範囲は、この例では各電子ビー
ム毎に２絵素分の幅である。

加速電極８は垂直偏向電極４と同様の位置に水平方向に
して設けられた複数個の導電板１９で構成されており、
電子ビームを充分なエネルギーでスクリーン９に衝突さ
せるように加速する。

スクリーン９は電子ビームの照射によって発光される蛍
光体２０がガラス板２１の裏面に塗布され、また、メタ
ルバック層（図示せず）が付加されて構成されている。

蛍光体２０は制御電極５の１つのスリット１４に対して
、すなわち水平方向に区分された各１本の電子ビームに
対して、Ｒ，Ｇ、Ｂの３色の蛍光体が２対ずつ設けられ
ており、垂直方向にストライプ状に塗布されている。

次に、電子ビームの発生のようすを簡単に説明する。第
４図は線陰極駆動回路から線陰極２８〜２ｏに印加され
るパルスａ〜０の波形を示す、第４図において、負極性
のロー期間が電子ビーム源のエミッション状態であり、
電子が放出される。

従来は、このようにＤＣｆ！圧が印加されていた。

発明が解決しようとする課題 従来の画像表示装置のスクリーン９の上に映出される画
像の輝度変調は、ビーム流制御電極５のＰＷＭ波形によ
るものであり、電子ビームの照射時間で輝度変調してい
た。

このため、従来の画像表示装置は通常のＣＲＴにあるγ
−特性を備えておらずしたがって、テレビ信号を受信す
る際、送信側で考慮されているγ−補正をキャンセルす
るような機能を持たなければならない。

しかし、本発明を適用する従来の画像表示装置はこの機
能をもっていないため、送信側で考慮されているγ−補
正の影響が表示画面にそのまま出てしまい、忠実な画像
再生を行うことができなかった。つまり、輝度の直線性
がなく対数曲線的な特性を持ち、変調度の低い信号部が
強調されたようになる。このように１本発明を適用する
従来の画像表示装置は、画像の再現性の点において大き
な問題を持っている。

本発明は上記問題を解決するもので、電子ビーム放出過
程において、通常のＣＲＴにあるγ−特性と同じような
特性を持たせることによって、忠実な画像再生を行うこ
とのできる画像表示装置を提供することを目的とするも
のである。

課題を解決するための手段 電子ビーム放出量は、電子ビーム源（線陰極）を取り囲
む背面電極と集束電極の電位とエミッション電位とで決
定されており、この３つの電位のいずれかを変調するこ
とで任意に変えられるが、背面電極と集束電極の電位を
変調する場合、変調電圧変化分がかなり大きくなり、実
質上非常に使いにくい、しかし、エミッション電圧を変
調する場合は、比較的小さな変調電圧変化分で機能を十
分に発揮することができる。

そこで、これらのことを考慮に入れて、上記従来の課題
を解決するために、本発明は、エミッション電圧を変調
することによって、電子ビーム量を変調する手段を設け
たものである。

作用 画像の輝度変調がＰＷＭ波形で時間制御によって行われ
ていることは前にも記したが、受信された映像信号の変
調度に応じてビーム流制御電極に印加されるパルスの幅
が変化する。そこで５本発明は上記構成により、エミッ
ション電圧を変調する場合、上記ビーム流制御電極に印
加されるパルス幅変化に対応してエミッション電圧を変
調することにより、輝度の低いところのエミッション電
位を高くして、エミッション量を少なくする。このため
受信された映像信号の変調度の小さいところ（期間）で
は、エミッション量が少なくなり、送信側で考慮されて
いるγ−補正をキャンセルすることができる。このため
通常のＣＲＴにあるγ−特性と同じような特性を持たせ
ることができ、受信画像を忠実に再現することができる
。

実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す画像表示装置の要部回
路図である。第１図において、通常、線陰極２には、加
熱するためのヒーティング電位ＶＥと一定時間づつ電子
ビームを放出するように制御するためのエミッション電
位ＶＥからなるカソードパルス３１が印加される。ここ
では、このカソードパルス３１はロードパルス３２を積
分する回路を含む変調回路３３の出力３４により、その
エミッション電位ＶＥの部分が変調されて、線陰極２に
印加される。変調回路３３はトランジスタＱ１〜Ｑ１、
抵抗Ｒ，，Ｒ，、コンデンサＣからなり、ビーム流制御
ｆｒｌ極５のＰＷＭ信号波形によって決まる画像の輝度
変調の最大期間を決定するためのロードパルス３２を積
分して、線陰極２の電子ビーム放出量を輝度の低いとこ
ろで少なくするようにエミッション期間ＶＥを変調する
。ｉＩＩ、ｉＥは線陰極２のヒーティング電流およびエ
ミッション電流を示す。

次に、第２図の波形図を用いてその動作を説明する。第
２図（ａ）はビーム流制御電極５に印加されるＰＷＭ　
（パルス幅変調）信号の波形を示し、受信された映像信
号の変調度に応じてパルス幅が変化している。このＰＷ
Ｍ信号の最大輝度期間は第１図に示されたロードパルス
３３によって決定される。

第２図（ｂ）は線陰極２に印加される変調されたカソー
ドパルスを示し、第１図に示されるカソードパルス３１
が変調回路３３の出力３４により変調されたものである
。すなわち、第１図において、変調回路３３はトランジ
スタＱ２に接続されている抵抗Ｒ□、Ｒ２、コンデンサ
Ｃによる充放電を利用し、ロードパルス３２のハイ期間
にトランジスタＱ２と抵抗Ｒユを通してコンデンサＣを
充電し、ロードパルス３２のロー期間に抵抗Ｒ２を通し
て放電し、トランジスタＱ、のベースに積分波形を発生
する。

またエミッション期間はこのロードパルス３２のロー期
間と同期しており、エミッション電位ＶＥを与えなけれ
ばならないので、トランジスタＱ１を利用してロードパ
ルス３２のロー期間の間トランジスタＱ、のエミッタが
ＶＥになるようにスイッチングしている。このようにし
て、トランジスタＱ３のエミッタにはエミッション期間
に印加される所望の変調されたエミッション電圧が得ら
れる。

第２図（ｃ）は第２図（ｂ）の変調されたカソードパル
スが線陰極２に印加されたときの電子ビームのエミッシ
ョン量の変化を示し、第２図（ａ）における最大輝度期
間内で、輝度の低いところにおいてエミッション量が少
なくなっている。

このように本実施例では、スクリーン上に映出される輝
度は第２図のＰＷＭ信号波形とエミッション量の積の積
分値に比例し、パネルの輝度変化が約２乗の特性を持つ
ようにな°す、通常のＣＲＴとほぼ同等の特性を有する
ようになる。このため送信側で考慮されているγ−特性
を適切にキャンセルすることができ、輝度の忠実再生を
実現できる。

しかもＣＲの時定数を利用してエミッション期間を変調
するので、このような簡単な回路を付加するだけ充分に
機能を果すことができ、背面電極や集束電極の変調に比
べて優れている。

なお、本実施例ではエミッション期間をほぼ直線に変調
したが、曲率をもたせることにより、より一層通常のＣ
ＲＴと同等の特性をもたせることも可能である。

発明の効果 以上本発明によれば、エミッション電圧を変調すること
により、受信された映像信号の変調度の小さいところで
はエミッション量を少なくできるので、送信側で考慮さ
れているγ−補正を適切にキャンセルすることができ、
受信画像を忠実に再現することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す画像表示装置の要部回
路図、第２図は各部の波形図、第３図は画像表示装置の
基本電極構成を示す分解斜視図、第４図は線陰極に印加
されるパルスの波形図である。 １・・・背面電極、２・・・線陰極、３・・・垂直集束
電極、４　垂直偏向電極、５・・・ビーム流制御電極、
６・・・水平集束電極、７・・・水平偏向電極、８・・
・ビーム加速電極、９・・スクリーン、　３１・・・カ
ソードパルス。 ３２・・・ロードパルス、３３・・・変調回路。 代理人　　　森　　本　　義　　弘 〜　冨　ス　マ　濱 第４図 ｃ、−］」−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電子ビームが照射されることにより発光する蛍光体
   が塗布されたスクリーンと、上記スクリーン上の画面を
   垂直方向に区分した各垂直区分毎に電子ビームを発生す
   る電子ビーム源と、上記電子ビーム源で発生された電子
   ビームを水平方向に区分した各水平区分ごとに分離して
   上記スクリーンに照射する分離手段と、上記電子ビーム
   を上記スクリーンに至るまでの間で垂直方向および水平
   方向に複数段階に偏向する偏向電極と、上記水平区分毎
   に分離された電子ビームを上記スクリーンに照射する量
   を制御して上記スクリーンの画面上の各絵素の発光量を
   制御するビーム流制御電極と、各絵素において電子ビー
   ムによる蛍光体面上での発光サイズを制御する集束電極
   と、上記電子ビーム源からの電子ビーム量を制御する背
   面電極と、上記スクリーンまで電子ビームを加速照射せ
   しめる加速電極とを備え、上記電子ビーム源からの電子
   のエミッション期間に印加する電圧（エミッション電圧
   ）を変調することによって、電子ビーム量を変調する手
   段を設けた画像表示装置。