JPH02137577A - 画像表示装置の調整装置 - 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 ２、、。

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の調整装置に関する。

従来の技術 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４図に示して説明する。

この表示素子は、後方から前方に向かって順に、背面電
極１、ビーム源としての線陰極２、ビーム引出し電極３
、ビーム流制御電極４、集束電極５、水平偏向電極６、
垂直偏向電極７、スクリーン板８が配置されて構成され
ており、これらが扁平な真空容器（図示せず）の内部に
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
シ、かかる線陰極２が適宜間隔を介して垂直方向に複数
本（ここでは２イ〜２トの７本のみ示している）設けら
れている。この実施３へ〜／ 例では線陰極の間隔は３覗、本数は３０本設けられてい
るものとし、上記線陰極を２イ〜２７とする。線陰極２
の間隔は自由に大きくとることは許されず、後述する垂
直偏向電極７とスクリーン８との間隔により規制されて
いる。これらの線陰極２は、たとえば１０〜３０μｍφ
のタングステン線の表面に酸化物陰極材料が塗着されて
構成されている。そして、後述するように、上方の線陰
極２イ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２以外の他の線陰極２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、真空容器の後壁の内面を用いて構成され
ていてもよい。

ビーム引出し電極３は線陰極２イ〜２でのそれぞれと対
向する水平方向に所定間隔で多数個盤べて設けられた貫
通孔１ｏを有する導電板１１であシ、線陰極２から放出
された電子ビームをその貫通孔１ｏを通して取シ出す。

次に制御電極４は線陰極２イ〜２７のそれぞれと対向す
る位置に貫通孔１４を有する垂直方向に長い導電板１５
で構成されており、所定間隔を介して水平方向に複数個
並設されている。この実施例では１２０本の制御電極用
導電板１５ａ〜１５ｎが設けられている（図では８本の
み示している）。

この制御電極４は、上記ビーム引出し電極３により水平
方向に区分された電子ビームのそれぞれの通過量を、そ
れぞれの絵素を表示するだめの映像信号に従って制御す
る。１２０本の制御電極４には、１ライン分の映像が一
時に表示される。

集束電極５は、制御電極４に設けられた各貫通孔１４に
対向する位置に貫通孔１６を有する導電板１７であシ、
制御電極４に設けられた貫通孔１４を通過した電子ビー
ムを集束させる。

水平偏向電極６は、上記貫通孔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’で構成されておシ、それぞれの電極１８．１８’に
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５／＜　。

し、スクリーン８上で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、この実施
例では各電子ビーム毎に２絵素分の幅である。

垂直偏向電極７は、上記貫通孔１６のそれぞれの中間の
位置に水平方向にして複数本配置された導電板１９．１
９’で構成されており、それぞれの電極１９．１９’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。この実施例では、一対の電極１９．１９’によ
って１本の線陰極から生じた電子ビームを垂直方向に８
ライン分の位置に偏向する。そして３１個の垂直偏向電
極７によって、３Ｑ本の線陰極のそれぞれに対応する３
０対の導電体対が構成され、結局、スクリーン８上に２
４０本の水平ラインを描くように電子ビームを偏向する
。電子ビームは主に水平及び垂直偏向電極６，７とスク
リーン８との間の空間において曲げられるが、大きな偏
向歪が発生しないようにこの空間の距離に比べて十分小
さな偏向量で画面全体が構成できるように画面分割が行
なわれてい６　・、−７ る。

スクリーン８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、必要
に応じてメタルバンク層（図示せず）が付加されて構成
されている。蛍光体２ｏは制御電極４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。第４図中でスクリーン８に記入した破
線は、複数本の線陰極２のそれぞれに対応して表示され
る垂直方向での区分を示し、２点鎖線は複数本の制御電
極４のそれぞれに対応して表示される水平方向での区分
を示す。それら両者で仕切られた１つの区画には、第５
図に拡大して示すように、水平方向では２絵素分のＲ，
Ｇ、　　Ｂの蛍光体２ｏがあり、垂直方向では８ライン
分の幅を有している。１つの区画の大きさは、たとえば
、水平方向が１筋、垂直方向が３ｍｍである。Ｒ，Ｇ。

Ｂの３色の蛍光体は垂直ストライプ状以外の配列、７７
、−７ 例えばデルタ状配列に塗布されていてもよい。

なお、第４図においては、わかシ易くするために水平方
向の長さが垂直方向に対して２倍程度弓き伸ばして描か
れている点に注意されたい。

また、この実施例では、１本の制御電極４、すなわち１
本の電子ビームに対してＲ，Ｇ、　　Ｈの蛍光体２ｏが
２絵素分の２対設けられているが、もちろん１絵素ある
いは３絵素以上設けられていてもよく、その場合には制
御電極４には１絵素あるいは３絵素以上のためのＲ，Ｇ
、　　Ｂ映像信号が順次加えられ、それと同期して水平
偏向がなされる。

さらに、Ｒ，Ｇ、　　Ｂの３色の蛍光体は垂直ストライ
プ状以外の配列、例えばデルタ状配列に塗布されていて
もよく、その場合には、蛍光体配列に適合した水平及び
垂直偏向電圧を印加する。

次に、この表示素子に画像を表示するだめの駆動回路の
基本構成を第６図に示して説明する。最初に、電子ビー
ムをスクリーン８に照射してラスターを発光させるだめ
の駆動部分について説明する。

電源回路２２は表示素子の各電極に所定のバイアス電圧
（動作電圧）を印加するための回路で、背面電極１には
■１．ビーム引出し電極３にはＶ３．集束電極５にはＶ
５．スクリーン８にはｖ８の直流電圧を印加する。

線陰極駆動回路２６は、垂直同期信号■と水平同期信号
Ｈを用いて線陰極駆動パルス〔イ〜マ〕を作成する。第
５図は垂直同期信号■、水平同期信号Ｈと線陰極駆動パ
ルス〔イ〜マ〕の関係を表わす。各線陰極２イ〜２７は
その駆動パルス〔イ〜マ〕の高電位の間に電流が流され
て加熱されておシ、駆動パルス〔イ〜マ〕の低電位期間
に電子を放出しうるように加熱状態が保持される。これ
によｐｓｏ本の線陰極２イ〜２７からはそれぞれに低電
位の駆動パルス〔イ〜マ〕が加えられた８Ｈ期間にのみ
電子が放出される。高電位が加えられている期間には、
背面電極１とビーム引出し電極３とに加えられているバ
イアス電圧によって定められた線陰極２の位置における
電位よシも線陰極２イ〜２７に加えられている高電位の
方がグラ９ヘー／ スになるために、線陰極２イ〜２７からは電子が放出さ
れない。かくして、線陰極２においては、有効垂直走査
期間の間に、上方の線陰極２イから下方の線陰極２７に
向って順に８Ｈ期間ずつ電子が放出される。

偏向電圧波形発生回路４ｏは、ダイレクトメモリアクセ
スコントローラ（以下ＤＭＡコントローラ）４１．偏向
電圧波形記憶用メモリ（以下偏向メモリ）４２．デジタ
ル−アナログ変換器（以下Ｄ／Ａ変換器）４３ｈ、４３
ｖによって構成され、垂直偏向信号ｖ、ｖ’及び水平偏
向信号り、ｈ／を発生する。本実施例においては、垂直
偏向信号に関して、２４ＯＨ分のそれぞれのラインに対
応する垂直偏向信号を記憶させるメモリアドレスエリア
が２組あシ、８Ｈ分ごとに規則性のあるデータをメモリ
に記憶させることにより、８段階の垂直偏向信号を２フ
イ一ルド分得ることができる。また、水平偏向信号に対
しては、以下に述べるように１Ｈ期間内に６段階に電子
ビームを水平偏向させる必要があるため、１Ｈの間に６
個、１■の間に１０・＼−・ ２４０ＨＸ６／Ｈ＝１４４０個のそれぞれの水平偏向波
形に対応するメモリアドレスエリアがあり、１Ｈ分ごと
に規則性のあるデータをメモリに記憶させることにより
、６段階波の水平偏向信号を得ることができる。

上述のごとく、垂直周期のうちの垂直帰線期間を除いた
有効走査期間（ここでは２４０Ｈ分の期間）に繰陰Ｉｆ
Ｍ２イ〜２７のうち低電位の駆動パルスを印加されてい
る１本の線陰極から放出された電子ビームは、ビーム引
出し電極３によって水平方向に１２０の区分に分割され
、１２０本の電子ビーム列として取り出される。この電
子ビームは各区分毎に後述するように制御電極４によっ
てその通過量が制御され、集束電極６によって集束され
た後、第７図に示すように６段階に変化する一対の水平
偏向信号り、ｈ／を加えられた水平偏向電極１８．１８
’により、各水平期間の間にスクリーン８のＲ１，Ｇ１
．Ｂ１．Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２（制御電極５のそれぞれ１５
ａ〜１５ｎに対応する蛍光体は２絵素分のＲ，Ｇ、Ｂと
なるが、説明の便宜上、１１１　ｌ＼−７ 絵素をＲ１、”１　＃Ｂ１とし、他方をＲ２，Ｇ２．Ｂ
２とする）の蛍光体に順次Ｈ／　６ずつ照射される。か
くして、各ラインのラスターにおいては水平方向１２０
個の各区分毎に電子ビームがＲ１，Ｇ１．Ｂ１゜Ｒ２，
Ｇ２．Ｂ２の各蛍光体２０に順次照射される。

そこで、各ラインの各水平区分毎に電子ビームをＲ１，
Ｇ１．Ｂ１．Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２の映像信号によって変調
することにより、スクリーン８上にカラー画像を表示す
ることができる。

次に、電子ビームの変調制御部分について説明する。

まず、信号入力端子２３Ｒ，２３Ｇ、２３Ｂに加えられ
たＲ、Ｇ、Ｂの各原色信号（以下、Ｒ２Ｇ、Ｂ映像信号
という）は、１２０組のサンプルホールド回路組３１ａ
〜３１Ｈに加えられる。各サンプルホールド回路組３１
ａ〜３１ｎはそれぞれＲ１用、Ｇ１　用、Ｂ１　用、Ｒ
２用、Ｇ２用、Ｂ２用の６個のサンプルホールド回路を
有している。

サンプリングパルス発生回路３４は、水平周期（６３，
５μ５ｅｃ）のうちの有効水平走査期間（約５０μ５ｅ
ｃ）に、上記１２０組のサンプルホールド回路組３１ａ
　〜３１ｎの各々Ｒ１用、Ｇ１用、Ｂ１　用。

Ｒ２用ｐ　Ｇ２　Ｊ’ｌＬ　　Ｂ２用のサンプルホール
ド回路ニ対応する１２０Ｘ６＝７２０個のサンプリング
パルスＲａ１〜Ｂ　ｎ　２を順次発生する。この７２０
個のサンプリングパルスＲａ１〜Ｂ　ｎ　２がそれぞれ
１２０組のサンプルホールド回路組３１ａ〜３１ｎに６
個ずつ加えられ、これによって各サンプルホールド回路
組には１ラインを１２０個に区分したときのそれぞれの
２絵素分のＲ１，Ｇ１．Ｂ１．Ｒ２，Ｇ２゜Ｂ２の各映
像信号が個別にサンプリングされホールドされる。その
サンプルホールドされた１２０組のＲ１，Ｇ１．Ｂ１．
Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２　の映像信号は１ライン分のサンプル
ホールド終了後に１２０組のメモリ３２＆〜３２ｎに転
送パルス先によって一斉に転送され、ここで次の一水平
期間の間保持される。この保持されだＲ１，Ｇ１．Ｂ１
．Ｒ２，Ｃｉ２．Ｂ２の信号は１２０個のスイッチング
回路３５ａ〜３５ｎに加えられる。スイッチング回路３
５ａ〜３５ｍはそれぞれがＲ１，Ｇ１．Ｂ１．Ｒ２，Ｇ
２．Ｂ２３　Ａ−７ の個別入力端子とそれらを順次切換えて出力する共通出
力端子とを有する回路により構成されたものである。各
スイッチング回路３５ａ〜３５ｎはスイッチングパルス
発生回路３６から加えられるスイッチングパｌ’スｒ１
　＋ｑ１　ｔｂｌ　＋　Ｂ２　＋ｑ２　、Ｂ２によって
同時に切換制御される。スイッチングパフ１−’　スｒ
１ｒ　ｑｌｔ　ｂｌ、　Ｂ２．　Ｇ２　、　Ｂ２は、各
水平期間を６分割してＨ／６ずつスイッチング回路３５
ａ〜３５ｎを切換え、Ｒ１，Ｇ１．Ｂ１．Ｒ２，Ｇ２．
Ｂ２の各映像信号を時分割して順次出力し、パルス幅変
調回路３７ａ〜３７ｎに供給するように切換信号ｒ１　
ｗｑｌ　＋ｂ１　＋ｒ２ｚｑ２＋ｂ２　　を発生する。

各スイッチング回路３５ａ〜３５ｎの出力は、１２０組
のパルス幅変調（ＰＷＭ）回路３７ａ〜３了ｎに加えら
れ、ここで、サンプルホールドされたＲ１．Ｇ１．Ｂ１
．Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２　映像信号の大きさに応じてパルス
幅変調され出力される。このパルス幅変調回路３７ａ〜
３７ｎの出力は電子ビームを変調するための制御信号と
して表示素子の制御電極４の１２０本の導電板１５ａ〜
１５Ｈにそ１４７、 れぞれ個別に加えられる。

ここで注意すべきことは、スイッチング回路３５　ａ　
〜３５　ｎにおけるＲ１．Ｇ１．Ｂ１．Ｒ２，Ｇ２゜Ｂ
２の映像信号の供給切換えと、水平偏向駆動回路４１に
よる電子ビームＲ１，Ｇ１．Ｂ１．Ｒ２，Ｇ２゜Ｂ２の
蛍光体への照射切換え水平偏向とが、タイミングにおい
ても順序においても完全に一致するように同期制御され
ていることである。これによシ、電子ビームがＲ１蛍光
体に照射されているときには、その電子ビームの照射量
がＲ１映像信号によって制御され、Ｇ１．Ｂ１．Ｒ２，
Ｇ２．Ｂ２についても同様に制御されて、各絵素のＲ１
，Ｇ１．Ｂ１゜Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２各蛍光体の発光がその
絵素のＲ１゜Ｇ１．Ｂ１．Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２の映像信号
によってそれぞれ制御されることになり、各絵素が入力
の映像信号に従って発光表示されるのである。かかる制
御が１ライン分の１２０組（各２絵素ずつ）について同
時に行なわれて１ライン２４０絵素の映像が表示され、
さらに２４０本のラインについて上方のラインから順次
行なわれて、スクリーン８上に１５へ−７ １つの画像が表示されることになる。

そして、以上の如き諸動作が入力映像信号の１フイール
ド毎にくシ返され、その結果、通常のテレビジョン受像
機と同様にスクリーン８上に動画の画像が映出される。

尚、この画像表示装置の制御に必要なりロックは、水平
同期信号Ｈと垂直同期信号Ｖによってタイミングを制御
されているパルス発生回路３９から供給されている。

発明が解決しようとする課題 上記の如き画像表示素子は、−本の線陰極を持つ画像表
示ユニットを垂直方向に複数個つなぎ合わせた構造をも
っているだめ、各画像表示ユニット毎に機械的な組立て
誤差を発生することになり、このため偏向電圧と電子ビ
ームの偏向量の関係は各画像表示ユニット毎に異なる。

上記の理由によシ、上記の如き画像表示素子を用いて均
一性のよいマスク（各画像表示ユニットのつなき目が特
異なパターンとして目につかないマスク）を得るために
は、各電子ビームの垂直偏向電圧を正確に調整する必要
がある。従来は、目視により電子ビームスポットの各々
について調整していたため、１台当り、１時間程度の調
整時間を要していた。

本発明は上記問題点を解決するもので、かかる画像表示
素子における垂直偏向電圧の調整を自動的にかつ正確に
行うことができる調整装置を提供しようとするものであ
る。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明においては、画像
表示素子の垂直ビームスポット径と同程度のスリット幅
をもつスリットが水平方向に多数設けられたマスクと、
このスリットを通過した光を感知する受光素子と、この
受光素子の出力に基づいて垂直偏向波形を算出し垂直偏
向電圧の調整を自動的に行なう手段を有することを特徴
とする。

作　　　用 本発明では、画像表示素子のスクリーン上に密着して多
数のスリットを持つマスクを取付ける。

この受光素子は、マスクを通過した光を受光でき１７Ａ
−ゾ る様に、画像表示素子のヌクリーン前方に取付ける。

そして、先ず、垂直偏向電圧の可能なすべての値に対し
て、受光素子の出力と、その時の水平偏向電圧を記憶さ
せる。受光素子の出力は、画像表示素子のスポット又は
走査線がスリットの位置と一致したとき極大となる。ス
リットの間隔は予めわかっているから、画像表示素子の
スクリーン面とマスクの位置合わせを精密に行なえば、
各画像表示ユニットに対して、垂直偏向電圧対ビームス
ポット位置の関係を測定することができる。

次に、各画像表示ユニットに対して垂直偏向電圧対ビー
ムスポット位置の関係がある特定の関数であると仮定し
、測定データに基づき具体的な関係式を求める。さらに
、その逆関数を求め、適切なビームスポット位置を与え
る垂直偏向電圧を求めることにより、垂直偏向の調整が
完了する。

実施例 本発明の一実施例を第１図を用いて説明する。

６ｏは、調整すべき画像表示装置で、第４図の構１８　
・＼−７ 成のものである。６６は調整用マスクであり、水平方向
に長いスリットが多数あけられている。スリット幅は走
査線の通過を検出するため、走査線の幅と同程度にとら
れている。５１Ａは受光素子であり、調整用マスク６６
を通して、画像表示装置６０の輝度を測定する。６１Ｂ
は受光素子５１Ａの出力を増幅するだめの増幅器、６２
はＡ／Ｄ変換器、５３はメモリであり、Ａ／Ｄ変換され
た輝度の測定値を記録する。６４は画像表示装置６゜の
垂直偏向電圧を以下に記すごとく制御するだめのコント
ローラ、５６はシステム全体を制御するためのＣＰＵで
ある。

第２図は、マスク５６の精細なパターンの一例であり本
実施例においては、すべての画像表示ユニットに対して
画像表示ユニットの正規の境界の位置及び各画像表示ユ
ニットの中央にそれぞれスリット５６Ａ、ｓ６Ｂ、ｓｅ
ｃが設けられているが、走査線の位置が把握できれば、
他のパターンでスリットが設けられていてもよい。

このマスク６６はスクリーン８上に密着して取１９　ヘ
−７ 付けられる。

以下、その動作について説明する。

説明のために、画像表示装置の垂直偏向電圧は、■ｏ〜
■２．６の２６６種類の電圧をとるものとする。まず、
コントローラ５４は、画像表示装置５゜の垂直偏向電圧
をｖｏに固定する。この状態で、各画像表示ユニットに
対する輝度をメモリ５３に記憶させる。次に垂直偏向電
圧を■１に固定し、この状態で各画像表示ユニットに対
する輝度をメモリ６３に記憶させる。上記動作を垂直偏
向電圧がｖ２５．になるまでくシ返す。従って、各画像
表示装置に対して、垂直偏向電圧の可能な範囲内で、調
整用マスクを通した輝度の測定を行ったことになる。こ
のときの所要時間は約４．３秒である。

次に、垂直偏向電圧と垂直ビームスポット位置の関係の
求め方を第３図を用いて説明する。画像表示ユニットの
各々に対して垂直偏向電圧を変数として受光素子の出力
をグラフに表わすと、スクリーン画に密着させたスリッ
ト人シマスク６６によシ、ビームスポット位置が、スリ
ットの位置と一致した時、極大値を示す。−ソバスリソ
１−の位置は、あらかじめ、各画像表示ユニットの境界
及び中央に合わせであるため既知であり、従って輝度の
極大値を与える垂直偏向電圧を読みとることにより、垂
直偏向電圧とビームスポット位置の関係を知ることがで
きる。

最後に、垂直偏向電圧とビームスポット位置の関数形を
仮定し、垂直偏向電圧波形を作成する方法を説明する。

説明を簡単にするため、画像表示装置５Ｑは、垂直偏向
電圧Ｖとビームスポットの垂直位置りはリニアであると
仮定する。すなわち、ビームスポット位置Ｌａ、Ｌｂを
与える偏向電圧をＶａ、Ｖｂとおくと、ｉ番目の画像表
示ユニットに対して、 Ｌａ＝ＡｉＶａ＋Ｂｉ Ｌｂ＝ＡｉＶｂ＋Ｂｉ より、 ２１　へ−ノ さらに、逆関数を求めると、 上記逆関数を用いれば、ｉ番目の画像表示ユニットに対
して、ビームスポット位置を任意の位置におくだめの垂
直偏向電圧を求めることができる。

従って、走査線を等間隔に並べるために必要な垂直偏向
波形を作成することができ、垂直偏向の調整が完了する
。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、各画像ユニットに対し
て、ビームスポット位置と垂直偏向電圧の関係を自動的
に測定し、さらに逆関数を計算することによシ、走査線
を等間隔に並べるための垂直偏向波形を作成できるため
、垂直偏向電圧の調整を自動的に速かに行うことができ
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画像表示袋２２、、
−７ 置の調整装置のシステムブロック図、第２図はそのマス
クの拡大正面図、第３図は第１図の動作説明用特性図、
第４図は画像表示素子の分解斜視図、第５図は同画像表
示素子の蛍光面の拡大正面図、第６図は同画像表示素子
の駆動回路のブロック図、第７図は駆動回路の波形図で
ある。 ８・・・・・・スクリーン板、５０・・・・・・画像表
示装置、５１Ａ・・・・・・受光素子、５１Ｂ・・・・
・・増幅器、６２・・・・・Ａ／Ｄ変換器、５３・・・
・・・メモリ、５４・・・・・・コン１−ａ−ラ、６５
・・・・・・ＣＰＵ、６ｅ・・・・・・マスク、６６Ａ
〜５６Ｃ・・・・・・スリット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   各垂直区分毎に設けられている線陰極から発生させられ
   た電子ビームが垂直方向に偏向を受けてスクリーン上に
   塗布された蛍光体に照射されることによりスクリーン上
   に形成される多くのビームスポットによって画像を構成
   する画像表示素子の垂直偏向電圧波形を調整する調整装
   置において、上記画像表示素子の垂直ビームスポット径
   と同程度のスリット幅をもつスリットを水平方向に多数
   持つマスクと、このスリットを通過した光を感知する受
   光素子と、この受光素子の出力に基づいて垂直偏向波形
   を算出し上記垂直偏向電圧の調整を自動的に行なう手段
   とを有することを特徴とする画像表示装置の調整装置。