JPH03201786A - 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に分割
したときのそれぞれの区分毎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画像を表示す
る装置に関する。

従来の技術 従来の画像表示素子の基本的な構造を第５図に示して説
明する。

表示素子は後方からアノード側に向かって順に背面電極
ｌ、ビーム源としての線陰極２、ビーム引き出し電極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、等々が配置されて構
成されており、これらが真空容器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られており、
線陰極２はさらに垂直方向に間隔をもって複数本（本説
明では２イ〜２トの７本のみ示している。）設けられて
いる。本構成では線陰極の間隔は３ＩＩＩ１１、本数は
３０本設けられているものとして、前記線陰極を２イ〜
２７とする。前記線陰極の間隔は自由に大きくすること
はできず、後述する垂直偏向電極７とスクリーン８の間
隔により規制されている。これらの線陰極２の構成とし
て１０〜３０μｍφのタングステン棒の表面に酸化物陰
極材料を塗布している。前記の線陰極は後述するように
、上方の線陰極２イから下方の２７まで順番に一定時間
ずつ電子ビームを放出するように制御される。背面電極
ｌは該当する線陰極以外の線陰極からの電子ビームの発
生を抑止すると共に、電子ビームをアノード方向のみに
押し出す作用もしている。第５図では真空容器は記して
ないが、背面電極ｌを利用して真空容器と一体となす構
造をとることも可能である。ビーム引き出し電極３は線
陰極２イ〜２７のそれぞれの対向する水平方向に一定間
隔で多数個並べて設けられた貫通孔ＩＯ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
貫通孔ＩＯを通して取り出す。次に制御！ｊｔｉ４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。本
構成では１２０本の制御電極用導電板１５ａ〜１５ｎが
設けられている（第５図では８本のみ図示している）、
、制ａｔ極４は前記ビーム引き出し電極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、映像
信号の絵素に対応して、しかも後述する水平偏向のタイ
ミングに同期させて制御ている。

集束電極５は、制御電極４に設けられた各貫通孔１４と
対向する位置に貫通孔１６を有する導電板１７で、電子
ビームを集束している。

水平偏向電極６は、前記貫通孔１６のそれぞれ水平方向
の両サイドに沿って垂直方向に複数本配置された導電板
１８．１８゛　で構成されており、それぞれの導電板に
は水平偏向用電圧が印加されている。

各絵素ごとの電子ビームはそれぞれ水平方向に偏向され
、スクリーン８上でＲＸＧ、Ｂの各蛍光体を順次照射し
て発光している。

本構成では、電子ビームごとに２トリオ分偏向している
。垂直偏向電極７は、前記貫通孔１６のそれぞれ垂直方
向の中間の位置に水平方向に複数本配置された導電板１
９．１９゛で構成されており、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している。

本構成では、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ライン分偏
向している。そして３１個で構成された垂直偏向電極７
によって、３０本の線陰極のそれぞれに対応する３０対
の垂直偏向導電体対が構成され、スクリーン上８に垂直
方向に２４０本の水平走査ラインを描いている。

前記に説明したように本構成では水平偏向電極６、垂直
偏向電極７をそれぞれ複数本クシ状に張り巡らしている
。さらに水平、垂直の各偏向電極間の距離に比べるとス
クリーン８までの距離を長く設定することにより、小さ
な偏向量で電子ビームをスクリーン８に照射させること
が可能となる。

これにより水平、垂直偏向電極φ少なくすることが出来
る。

スクリーン８は第５図に示すように、ガラス板２１の裏
面に蛍光体２０をストライプ状に塗布して構成している
。また図示していないがメタルバンク、カーボンも塗布
されている。蛍光体２０は制御ｔ極４の１つの貫通孔１
４を通過する電子ビームを水平方向に偏向することによ
りＲ，Ｇ、Ｂの３色の蛍光体対を２トリオ分照射するよ
うに設けられており、垂直方向にストライプ状に塗布し
ている。

第５図において、スクリーン８に記入した破線は複数本
の線陰Ｆｉ２のそれぞれに対応して表示される垂直方向
の区分を示し、２点鎖線は複数本の制ｒｎ′ｔ！１極４
の各々に対応して表示される水平方向の区分を示す。破
線、２点鎖線で仕切られた１つの区画の拡大図を第６図
に示す、第６図に示すように、水平方向では２トリオ分
のＲいＧ、Ｂの蛍光体、垂直方向では８ライン分の幅を
有している。

１区画の大きさは本例では水平方向１−１垂直方向３＋
ｎｍである。

なお、第６図ではＲ，Ｇ、Ｈの各々３色の蛍光体はスト
ライプ状に図示しているが、デルタ状に配置しても良い
。ただしデルタ状に配置したときはそれに適合した水平
偏向、垂直偏向波形を印加する必要がある。

なお、第５図では説明の都合で縦横の寸法比が実際のス
クリーンに表示したイメージと異なっている。

また本構成では、制御電極４の１つの貫通孔１４に対し
てＲ，Ｇ、Ｂの蛍光体が２トリオ分設けられているが、
ｌトリオ分あるいは３トリオ分以上で構成されていても
良い、ただし制御電極４には１トリオ、あるいは３トリ
オ以上のＲ，、Ｇ、Ｂ映像信号が順次別えられ、それに
同期して水平偏向をする必要がある。

次にこの表示素子を駆動するための駆動回路の動作を第
７図を参照して説明する。まず電子ビームをスクリーン
８に照射して表示する駆動部分の説明を行う。

電源回路２２は表示素子の各電極に所定のバイアス電圧
を印加するための回路で、背面電極１にはＶｔ、ビーム
出し電極３にはＶ３、集束電極５にはＶ５、スクリーン
８には■８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Ｖ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７図にそのタイミン
グ図を示す。

各線陰極２イ〜２７は第７図（イ〜マ）に示すように、
駆動パルスが高電位の間に電流が流れて加熱されており
、駆動パルス（イ〜マ）が低電位の期間に電子を放出す
るように加熱状態が保持される。これにより３０本の線
陰極２イ〜２７より、それぞれ低電位の駆動パルス（イ
〜マ）が加えられた８水平走査期間のみ電子が放出され
る。高電位が加えられる期間には、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の周辺における電位よりも線陰極２
イ〜２７に加えられている電位のほうが高くなるため、
線陰極からは電子が放出されない。

１画面を構成するには、上方の線陰極２イから下方の線
陰極２７まで順次８走査期間ずつ電位を切り替えて行け
ば良い。

次に偏向部分の説明を行う、偏向電圧発生回路４０は、
ダイレクトメモリアクセスコントローラ（以・下ＤＭＡ
コントローラと称す）４１１偏向電圧波形記憶メモリ（
以下偏向メモリと称す）４２、デジタル−アナログ変換
器（以下Ｄ／Ａ変換器と称す）４３ｈ、４３ｖ等によっ
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。

本構成においては垂直偏向信号に関して、オーバースキ
ャンを考慮して１フイールドで２４０水平走査期間表示
している。またそれぞれのラインに対応する垂直偏向位
置情報を記憶しているメモリアドレスエリアを第１フイ
ールド及び第２フイールドに分けそれぞれ１組のメモリ
容量を有している。表示する際は該当の偏向メモリ４２
からデータを読みだしてＤ／Ａ変換器４３ｖでアナログ
信号に変換して、垂直偏向電極７に加えている。前記の
偏向メモリ４２に記憶された垂直偏向位置情報は８水平
走査期間毎にほぼ規則性のあるデータで構成されており
、Ｄ／Ａ変換された波形もほぼ８段階の垂直偏向信号と
なっているが前記のように２フイ一ルド分のメモリ容量
を有して、各水平走査線毎に位置を微調整できるように
している。

また、水平偏向信号に対しては、ｌ水平走査期間に６段
階に電子ビームを水平偏向させる必要性と水平走査毎に
偏向位置を微調整可能なようにメモリを持っている。従
って１フレ一ム間に４８０水平走査期間表示するとして
、４８０Ｘ　６　＝２８８０バイトのメモリが必要であ
るが、第１フイールドと第２フイールドのデータを共用
しているために、実際には１４４０バイトのメモリを使
用している０表示の際は各水平走査ラインに対応した偏
向情報を前記偏向メモリ４２から読み出して、Ｄ／Ａ変
換器４３Ｖでアナログ信号に変換して、水平偏向電極６
に加えている。要約すると、垂直周期のうちの垂直帰線
期間を除いた表示期間に、線陰極２イ〜２７のうちの低
電位の駆動パルスを印加している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区分に分割され、１２０本の電子ビーム列を構成
している。この電子ビームは、後述するように各区分毎
に制御ｌｌ電極４によってビームの通過量が制御され、
集束電極５によって集束された後、第８図に示すように
ほぼ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”等により、各水
平表示期間にスクリーン８のＲ１、Ｇ１％Ｂ１およびＲ
２、Ｇ２、Ｂ２等の蛍光体に順次、水平表示期間／６ず
つ照射される。かくして、各水平ラインのラスターは１
２０個の各区分毎に電子ビームをＲ１、Ｇ１、Ｂｌおよ
びＲ２、Ｇ２、Ｂ２に該当する映像信号によって変調す
ることにより、スクリーン８の上にカラー画像を表示す
る事ができる。

次に電子ビームの変調制御部分について説明する。まず
第７図において、信号入力端子２３Ｒ１２３Ｇ、２３Ｂ
に加えられたＲ、Ｇ、Ｈの各映像信号は、１２０組のサ
ンプルホールド回路組３１ａ〜３１ｎに加えられる。各
サンプルホールド＆１３１ａ〜３１ｎはそれぞれＲ１用
、Ｇｌ用、Ｂｌ用、およびＲ２用、Ｇ２用、Ｂ２用の６
個のサンプルホールド回路で構成されている。サンプリ
ングパルス発生回路３４は、水平周期（６３，５μｓ）
のうちの水平表示期間（約５０μｓ）に、前記１２０＆
ｌｌのサンプルホールド回路３１　ａ　〜３１　ｎの各
々Ｒ１用、Ｇｌ用、Ｂｌ用、およびＲ２用、Ｇ２用、Ｂ
２用のサンプルホールド回路に対応する７２０個（１２
０Ｘ　６　）のサンプリングパルスＲａ１−Ｒｎ２を順
次発生する。前記７２０個のサンプリングパルスがそれ
ぞれ１２０Ｍ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
の各映像信号が別個にサンプリングされホールドされる
。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＆ＩＩのメモリ３２ａ〜３２ｎ
に転送パルスｔによって一斉に転送され、ここで次の１
水平走査期間保持される。保持された信号は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３５ａ〜３５ｎはそれぞれがＲ１、Ｇｌ、Ｂ
ｌ、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の別個入力端子とそれらを順次切
り替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、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ルスｒｌ、ｇＬ　　ｂｌ、ｒ
２、Ｂ２、Ｂ２によって同時に切り替え制御される。

前記スイッチングパルスｒｌ、ｇｌ、ｂｌＳ　ｒ２、Ｂ
２、Ｂ２は、各水平表示期間を６分割して、水平表示期
間／６ずつスイッチング回路３５ａ、３５ｎを切り替え
Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の各映像信号を時
分割して順次出力し、パルス輻ｆｌ：調回路３７ａ〜３
７ｎに供給している。各スイッチング回路３５ａ〜３５
ｎの出力は、１２０個のパルス幅変調（以下ＰＷＭと称
す）回路３７ａ〜３７ｎに加えられ、Ｒ１、Ｇ１、Ｂｌ
、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の各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本の導伝板１５ａ
〜１５ｎにそれぞれ別個に加えられる。

次に水平偏向と表示のタイミングについて説明する。ス
イッチング回路３５ａ〜３５ｎにおけるＲ１、Ｇ１、Ｂ
１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の映像信号の切り替えと、水平偏
向駆動回路４Ｉによる電子ビームＲ１、Ｇｌ、Ｂ１、Ｒ
２、Ｇ２、Ｂ２の蛍光体への水平偏向の切り替えタイく
ングと順序が完全に一致するように同期制御されている
。これにより電子ビームが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制御信号によ
って制御され、以下Ｇ１、Ｂｌ、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、Ｇ
１、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し
たが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＆ＩＩ（各２絵素ずつ）分間時に実行され
て、１ライン２４０絵素の映像が表示され、さらに１フ
イールド２４０本のラインについて上方のラインから順
次行われて、スクリーン８上に画像が表示される。さら
に上記の諸動作が入力映像信号の１フイールド毎に繰り
返されて、テレビジョン信号等がスクリーン８に表示さ
れる。

なお、本構成に必要な基本クロックは第５図に示すパル
ス発生回路３９から供給されており、水平同期信号Ｈ１
及び垂直同期信号Ｖでタイミングをコントロールしてい
る。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のように構成された西像表示装置は
、理想的には直線で均一なラインの画像表示を行うこと
ができるが、実際には垂直方向に偏向した場合、垂直偏
向電極の製作誤差、組み立て誤差等によって、ラインは
直線にはならず、特に垂直方向の区分線近傍では、相関
のないラインのうねりによって隣り合うライン間で電子
ビームの重なりや開きが生し、横線となる問題があった
。

また、電子ビームのフォーカスの歪み等による輝度のば
らつきも垂直方向の区分線近傍で生し、これを補正する
ために以前特開昭５９−１３２５４８号公報で提案され
たが、ラインにうねりがあった場合、垂直方向の■分線
近傍でラインがギザギザになるという問題があった。こ
れらの横線は隣り合う線陰極との間で生し画質の劣化を
招き画面が見難いものとなっていた。

本発明は上記問題点に鑑み、隣り合う線陰極によって生
しる横線を軽減し、画質の向上をはかることを目的とす
る。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の画像表示装置は、
１ラインの間でＲＧＢの組毎あるいはＲｌＧ、Ｂ各々毎
に垂直偏向位置を変えられるようにし、あらかじめライ
ンを直線ではなく、Ｒ（１，Ｂの毎あるいはＲ，Ｇ、Ｂ
各々毎に上下にずらした垂直偏向を行うことを特徴とす
る。

作用 本発明は、上記のような構成にすることによって、それ
ぞれのラインは、ＲＧＢの組毎あるいはＲ，Ｇ、Ｂ各々
毎に水平方向に直線のラインではなく、拡大すると三角
波のごとく電子ビームをスクリーンに照射することによ
って、垂直偏向電極の製作誤差、組み立て誤差等で線陰
極の区分境界におこる電子ビームの重なりや開きによっ
て起こる横線は、水平方向だけでなく斜め方向にも分散
され結果として画面全体で横線が目立ちにくくなり、良
好な画像を表示することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例における画像表示装置の偏向
電圧発生回路の回路図、第２図は本発明の一実施例にお
ける画像表示装置のデータラッチパルスの波形図、第３
図は本発明の一実施例における画像表示装置の偏向電圧
波形図、第４図は本発明の一実施例における画像表示装
置のスクリーンの拡大図である。

第１図において、５１は同期分離回路、５２は偏向用パ
ルス発生回路、５３は水平偏向用カウンタ、５４は垂直
偏向用カウンタ、５５はデコーダ、５６は偏向用データ
メモリ、５７はデータラッチ回路、５８は水平偏向用デ
ィジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）及びアンプ
、５９は垂直偏向用ディジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ
変換器）及びアンプ、６０は水平偏向用データラッチパ
ルス、６０゛　は垂直偏向用データランチパルスである
。

同期分離回路５１によってビデオ信号からＨ１■の同期
信号が分離され、偏向用パルス発生回路５２、水平偏向
用カウンタ５３、垂直偏向用カウンタ５４に入力されそ
れぞれのカウンタ５３．５４のプリセットが行われる。

偏向用パルス発生回路５２によって、水平偏向用カウン
タ５３のためのクロックが作られる。また、水平偏向用
カウンタ５３から１Ｈに１個のパルスを出力し、垂直偏
向用カウンタ５４のクロックとする。水平、垂直それぞ
れのカウンタ５３．５４からの出力をアドレスとしてメ
モリ５６からは８ビツトのデータが出力される。そして
、水平、垂直偏向それぞれに必要なデータをデコーダ５
５によって第２図に示すようなタイミングの異なるＩＨ
に６個のラッチパルス（ＬＨ６０、ＬＶ６０’）を発生
させラッチ５７によってそれぞれの８ビツトのデータが
取り出される。水平、垂直偏向それぞれ８ビツトのデー
タは、Ｄ／Ａ変換器及びアンプ５８．５９を通して第３
図のような水平、垂直偏向電圧波形（ｈ、ｈ’　、ｖ、
ｖ’　）で出力され、電子ビームはスクリーン上に、第
４図のごとく照射されることになる。

よって、従来の水平に一直線のラインのときのように、
垂直偏向電極の製作誤差、組み立て誤差等で線陰極の区
分境界におこる電子ビームの重なりや開きによって起こ
る横線は、水平方向だけでなく斜め方向にも分散され、
結果として画面全体で横線が目立ちにくくなり、良好な
画像を表示する。

なお、本実施例では垂直偏向用データをＩＨに６個とし
たが、６個以下でも良い。また、水平偏向段数が増えた
場合など６個以上でも良い。

発明の効果 以上のように本発明は、垂直偏向波形にＲ，Ｇ、Ｂごと
に偏向電圧の変化が三角波（矩形波、その他の波形でも
良い）になるようなメモリデータを人力しておくことに
よって、スクリーンを照射する電子ビームは、三角波の
ラインとなり、垂直偏向電極の製作誤差、組み立て誤差
等で線陰極の区分境界に電子ビームの重なりや開きによ
って起こる横線は、水平方向だけでなく斜め方向にも分
散され、結果として画面全体で横線が目立ちにくくなり
、良好な画像を表示することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における画像表示装置の偏向
電圧発生回路の回路図、第２図は本発明の一実施例にお
けるデータラッチパルスの波形図、第３図は本発明の一
実施例における偏向電圧波形の波形図、第４図は本発明
の一実施例におけるスクリーンの拡大図、第５図は従来
の画像表示素子の基本的な構造を示す分解斜視図、第６
図はスクリーンの拡大図、第７図は画像表示素子の基本
駆動回路図、第８図は各種波形のタイミング図である。 １・・・・・・背面電極、２・・・・・・線陰極、３・
・・・・・ビーム引き出し電極、４・・・・・・ビーム
流制御電極、５・・・・・・集束電極、６・・・・・・
水平偏向電極、７・・・・・・垂直偏向電極、８・・・
・・・スクリーン、５１・・・・・・同期分離回路、５
２・・・・・・偏向用パルス発生回路、５３・・・・・
・水平偏向用カウンタ、５４・・・・・・垂直偏向用カ
ウンタ、５５・・・・・・デコーダ、５６・・・・・・
メモリ、５７・・・・・・ラッチ、５８．５９・・・・
・・Ｄ／Ａ変換器・アンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｒ、Ｇ、Ｂの各蛍光体が塗布されたスクリーン面を垂直
   方向及び水平方向に複数の区分毎に分割し、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及び水平方向に偏向させて、上記
   スクリーン上に画像を表示する装置で、各ラインのＲ、
   Ｇ、Ｂの組毎あるいはＲ、Ｇ、Ｂそれぞれのドット毎に
   、垂直偏向の位置を変え得るように構成したことを特徴
   とする画像表示装置。