JPH03205751A - 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、各区分毎に電子ビームをそれぞれ垂直方向に偏向
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。

従来の技術 従来の画像表示素子の基本的な構造を第３図に示して説
明する。この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１、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などが配
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（第３
図では２（イ）〜２（ト）の７本のみを示している）設
けられている。本実施例では線陰極２の間隔は３ｍｍ，
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）〜２（マ）とする。これらの線陰極２の構或と
して１０〜３０μｍφのタングステン線の表面に酸化物
陰極材料を塗布している。この線陰極２は後述するよう
に、上方の線陰極２（イ）から下方の２（マ）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１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ともに、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３図では真空
容器を図示してないが、背面電極１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）〜２（マ）のそれぞれと対
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１０を有する導電板１１構成され、線陰極２から放
出された電子ビームをその貫通孔１０を通して取り出す
。制御電極４は線陰極２（イ）〜２（マ）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ｌ５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。（第３図
では８本のみを示している）。制御電極４はビーム引き
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してい
る。集束電極５は制御電極４に設けられた各貫通孔ｌ４
と対向する位置に貫通孔１６を有する導電板１７で構成
され、電子ビームを集束している。

水平偏向電極６は集束電極５に設けられた貫通孔ｊ６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１８ａ，　１８ｂで構成されており、
それぞれの導電板１８ａ，　　Ｉｇｂには水平偏向用電
圧が印加されて、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Ｒ，　Ｇ，　　
Ｂの各蛍光体を順次照射して発光している。本実施例で
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は集束電極５に設けられた貫通孔Ｉ６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１９ａ，　１９ｂで構成されており、垂直偏向用
電圧が印可されて電子ビームを垂直方向に偏向している
。

本実施例では、一対の導電板１９ａ，　１９ｂによって
１本の線陰極２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２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実施例では水平偏向電極６、垂
直偏向電極７をそれぞれ複数本櫛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、垂直共偏向歪みを少なくすることがで
きる。

スクリーン８は第３図に示すように、ガラス板２Ｉの裏
面に蛍光体２０をストライプ状に塗布して構或しており
、また図示していないが、メタルバック、カーボンも塗
布されている。蛍光体２０は制御電極４の１つの貫通孔
１４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，　　Ｈ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３図において、スクリーン８に記
入した水平方向の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の区分を示し、垂直方向の
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
示される水平方向の区分を示す。これら破線、２点鎖線
で仕切られた１つの区画の拡大図を第４図に示す。第４
図に示すように、水平方向では２トリオ分のＲ，　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。また、１区画の大きさは本実施例では水平方向１
ｍｍ，垂直方向３ｍｍである。なお、第４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。たたしデルタ状
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。また、第３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。

また本実施例では、制御電極４の１つの貫通孔ｌ４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、１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映像信号が順次加え
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５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。第５
図において、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ｌには
Ｖ１、ビーム引き出し電極３にはＶ３、集束電極５には
ｖ５、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Ｖと水平同期信号Ｈを
用いて線陰極駆動パルス（イ〜マ）（第６図Ｃ）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）〜２（マ）は第７図の（イ〜マ）に示
すように、駆動パルスの高電位の間に電流が流れて加熱
されており、低電位の期間に電子が放出される電位分布
を発生させる。これにより３０本の線陰極２（イ）〜２
（マ）より、それぞれ低電位の駆動パルス（イ〜マ）が
加えられた８水平走査期間のみに電子が放出される。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）
〜２（マ）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（０から下方の線陰極２（マ）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）４１、偏向電圧波形記憶用メモリ（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などによ
って構或され、垂直偏向信号ｖ，　　ｖ’　および水平
偏向信号ｈ，　　ｈ’を発生する。

本実施例においては垂直偏向信号ｖ，　　ｖ’　に関し
て、オーバースキャンを考慮して、１フィールドで２４
０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フィールドおよび第２フィールドに分
けそれぞれ１組のメモリ容量を有している。表示する際
に該当の偏向メモリ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。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フィー
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、水平偏向信号にたいしては、１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。

したがって１フレーム間に４８０水平走査期間表示する
として、４８［ＩＸ６＝２８８０バイトのメモリが必要
であるが、第１フィールドと第２フィールドのデータを
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。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４３ｈ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）〜２（マ
）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、ビーム引き出し電極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７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
ｈ，　　ｈ’を加えられた水平偏向電極１８ａ，＋８ｂ
などにより、各水平表示期間にスクリーン８のＲｌ，Ｇ
ｌ，ＢｌおよびＲ２，Ｇ２，Ｂ２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１２０個の各区分
毎に電子ビームをＲｌ，Ｇｌ．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
第５図において、信号入力端子２３Ｒ，２３Ｇ．　２３
Ｂに加えられたＲ，　　Ｇ，　　Ｈの各映像信号は、１
２０組のサンプルホールド回路３１ａ〜３１ｎに加えら
れる。各サンプルホールド回路３１ａ〜３１ｎはそれぞ
れＲｌ用，Ｇｌ用，Ｂｌ用、およびＲ２用，Ｇ２用，Ｂ
２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（６３５μ
ｓ）のうちの水平表示期間（約５０μｓ）に、前記１２
０組のサンプルホールド回路３１ａ　〜３１ｎの各々Ｒ
１用，Ｇｌ用，Ｂｌ用、およびＲ２用，Ｇ２用，Ｂ２用
のサンプルホールド回路に対応する７２０個（Ｉ２０×
６）のサンプリングパルスＲａｌ〜Ｒｎ２　（第６図Ａ
）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１２０組のサンプルホールド回路３１ａ〜３
１ｎ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Ｒｌ，　　Ｇｌ．　　Ｂｌ．　　Ｒ
２．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。サンプルホールドされた１２０組のＲ
ｌ，Ｇｌ，Ｂｌ，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
ａ〜３２ｎに転送パルスｔ　（第６図Ａ）によって一斉
に転送され、ここで最大次の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〜３５
ｎはそれぞれがＲｌ，Ｇｌ，Ｂｌ，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２の
個別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威されており、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．ｒ２．ｇ２，ｂ２（第６図Ｂ）
によって同時に切り替え制御される。スイッチングパル
スｒｌ，ｇｌ．ｂｌ．ｒ２，ｇ２，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Ｒｌ，　Ｇｌ，　　Ｂｌ，
　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〜３７・ｎに供給してい
る。各スイッチング回路３５ａ〜３５ｎの出力は、１２
０組のパルス幅変調（以下ＰＷＭと称す）回路３７ａ〜
３７ｎに加えられ、Ｒｌ，Ｇｌ，Ｂｌ，Ｒ２．Ｇ２．Ｂ
２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本の導電板１５ａ〜１５ｎにそれぞ
れ個別に加えられる。

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Ｒｌ，Ｇｌ，
Ｂｌ，Ｒ２．Ｇ２，Ｂ２の映像信号の切り替えと、水平
偏向駆動回路であるＤＭＡコントローラ４ｌによる電子
ビームＲｌ．　　Ｇｌ，　　Ｂｌ，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２の
蛍光体への水平偏向の切り替えタイミングと順序が完全
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Ｇｌ，Ｂｌ，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２についても同様に制御
されて、各絵素のＲｌ．　Ｇｌ，　　Ｂｌ，　　Ｒ２，
Ｇ２，Ｂ２の各蛍光体の発光がその絵素Ｉ７ｉＲ１，Ｇ
ｌ，Ｂｌ，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組（各２絵素ずっ）分
同時に実行されて、ｌライン２４０絵素の映像が表示さ
れ、さらに■フィールド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か入力映像信号の１フィ
ールド毎に繰り返されて、テレビジョン信号などがスク
リーン８に表示される。

なお、本実施例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Ｈ
１および垂直同期信号■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 上記の画像表示装置は、電子ビーム発生を直熱タイプの
フィラメントを利用しているため、電子ビーム源（フィ
ラメント）に面する引き出し電極は、この電子ビーム源
のヒーティング熱の放射熱を多く受けることとなる。こ
のため引き出し電極３が熱膨張を起こし、他の電極に対
して開ロセンター位置がずれる。したかって、スクリー
ン面上での電子ビーム照射位置（ビームスポット位置）
が経時的に変化することとなり、色ズレの原因となり画
質を大きく劣化させる。このように、従来の画像表示装
置は大きな問題をもっている。

本発明はこの問題を解決するもので、引き出し電極の表
面で熱線を反射させるようにした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 上記の問題を解決するために、本発明の画像表示装置は
、引き出し電極の表面に熱線を反射する金属として、た
とえばアルミニウムを蒸着により付着させ、電子ビーム
発生用フィラメントのヒーティング熱を反射して熱膨張
を起こしに＜＜シたものである。

作用 上記の構成により、従来の画像表示装置では、その電極
構成に使用されている引き出し電極は、何の処理もされ
ていないのでガス出し、真空封着時のベーキング過程に
おいて加熱されるため、表面が酸化されて黒化し、熱を
より吸収しやすくなってしまうのに対し、引き出し電極
面上へのアルミ蒸着は上記ガス出し、ベーキング時の加
熱過程を経ても引き出し電極表面の酸化、黒化を防ぐと
いう働きがあり、このため、引き出し電極は熱（赤外領
域の波長）を９５％前後反射するという作用を有するこ
とになる。

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の画像表示装置の要部正面図
である。第ｌ図において、５０の斜線部は引き出し電極
３上にアルミニウムを蒸着した面を示しており、この蒸
着面５０は電子ビーム源に面している面である。この蒸
着部５０の厚みは約１５００オングストロームである。

このため引き出し電極３自体の熱膨張が軽減され、引き
出し電極３の貫通孔１０の開口センター位置の他の電極
の開ロセンターとの位置ずれが軽減されることとなる。

そのためスクリーン面上での電子ビーム照射位置（ビー
ムスポット）が経時的に変化する割合が軽減し、色すれ
という従来の画像表示装置が有していた問題を解決でき
る。

第２図（ａ）　（ｂ）は電極の開ロセンターずれと色ず
れの様子が従来の画像表示装置と本発明の画像表示装置
でどのように変化するかを示している説明図である。第
２図（ａ）の従来の画像表示装置では、画面の端部に行
くにしたがって、電極開ロセンタ−位置のずれが大きく
なり、ビームスポット５１が蛍光体２０に対して大きく
ずれ、色ずれ現象がより著しくなる。一方、第２図（ｂ
）の本発明の画像表示装置では、多少ビーム位置がずれ
ているが、ガードバンドであるブラック帯５２の範囲内
であり、色ずれにはならないのがよく分かる。なお、５
３は電子ビームを示す。

発明の効果 以上のように本発明によれば、引き出し電極上に形成し
たアルミニウム蒸着部により、引き出し電極自体の熱膨
張が軽減されて、引き出し電極の開口センター位置と他
の電極の開ロセンターとの位置ずれが軽減され、そのた
めスクリーン面上での電子ビーム照射位置の変化する割
合が軽減され色ずれ現象がほとんどなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の画像表示装置における引き
出し電極の正面図、第２図（ａ）　（ｂ）は従来例と本
実施例における電極の開口センターずれによる色ずれを
説明する図、第３図は画像表示素子の基本的な構成を示
す斜視図、第４図は同画像表示素子の拡大正面図、第５
図および第６図は同画像表示素子を駆動する回路構成を
示すブロック図および各部の波形図、第７図はその動作
説明のため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・・・水平電極、７・・・垂直電極、８・・・
スクリーン、１０・・・貫通孔、５０・・・アルミニウ
ム蒸着面。

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
   背面電極および引き出し電極とを備え、上記電子ビーム
   源に面する上記引き出し電極の表面に熱線を反射する金
   属を付着させた画像表示装置。