JPH0329232B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、複数の線陰極を電子ビーム発生源
として用いた平板状の画像表示装置に関するもの
である。

従来例の構成とその問題点 従来、カラーテレビジヨン画像表示用の表示素
子としては、ブラウン管が主として用いられてい
るが、従来のブラウン管では画面の大きさに比し
て奥行きが非常に長く、薄形のテレビジヨン受像
機を作成することは不可能であつた。また、平板
状の表示素子として最近EL表示素子、プラズマ
表示素子、結晶表示素子等が開発されているが、
いずれも輝度、コントラスト、カラー表示の色再
現性等の性能の面で不充分であり、実用化される
には至つていない。

そこで、電子ビームを用いてカラーテレビジヨ
ン画像を平板状の表示素子により表示することの
できる装置を達成することを目的とし、スクリー
ン上の画面を垂直方向に複数の区分に分割してそ
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、さらに、水平方向に複数
の区分に分割して各区分毎にＲ・Ｇ・Ｂ等の蛍光
体を順次発光させるようにし、そのＲ・Ｇ・Ｂ等
の蛍光体への電子ビームの照射量をカラー画像信
号によつて制御するようにして、全体としてテレ
ビジヨン画像を表示するものが発明された。

まず、ここで用いられる画像表示素子の基本的
な一構成列を第１図に示して説明する。

この表示素子は、後方から前方に向つて順に、
背面電極１、電子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、電子ビー
ム流制御電極５、水平集束電極６、水平偏向電極
７、電子ビーム加速電極８およびスクリーン板９
が配置されて構成されており、これらが扁平なガ
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。

電子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設けられている。この
構成例では15本設けられているものとし、２イ〜
２ヨとするが、第１図では２イ〜２ニの４本のみ
示している。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づつ
電子ビームを放出するように制御される。背面電
極１は、後述の垂直集束電極３との間で電位勾配
を作り出し、前述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つて形成され
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、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２イ〜２ヨのそれぞれ
と対向する水平方向に長いスリツト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
ビームをそのスリツト１０を通して取り出し、か
つ、垂直方向に集束させる。スリツト１０は途中
に適宜の間隔で桟が設けられていてもよく、ある
いは、水平方向に小さい間隔（ほとんど接する程
度の間隔）で多数個並べて設けられた貫通孔の列
で実質的にスリツトとして構成されていてもよ
い。垂直集束電極３′も同様のものである。

垂直偏向電極４は前記スリツト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。この構成例では、１対の導
電体１３，１３′によつて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によつて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。

次に、制御電極５はそれぞれが垂直方向に長い
スリツト１４を有する導電板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。この構成例では320本の制御電極用導電
板１５ａ〜１５ｎが設けられている（図では10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１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つて制御する。従
つて、制御電極５を320本設ければ水平１ライン
分当り320本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、Ｂの３色の蛍光体で表示することとし、各制
御電極５にはそのＲ、Ｇ、Ｂの各映像信号が順次
加えられる。また、320本の制御電極５には１ラ
イン分の320組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のスリツト１４と
相対向する垂直方向に長い複数本（320本）のス
リツト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は上記スリツト１６のそれぞれ
の中間の位置に垂直方向にして複数本配置された
導電板１８で構成されており、それぞれの間に水
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し、スクリーン９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１絵素分の幅である。

加速電極８は垂直偏向電極４と同様の位置に垂
直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つて発光
される蛍光体２０がガラス板２１の裏面に塗布さ
れ、また、メタルバツク層（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つのスリツト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１対づつ設けられて
おり、垂直方向にストライプ状に塗布されてい
る。第１図中でスクリーン９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５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。これら両者で仕切られた１つ
の区画には、第２図に拡大して示すように、水平
方向では１絵素分のＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体２０があ
り、垂直方向では16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
mm、垂直方向16mmである。

なお、第１図においては、わかり易くするため
に水平方向の長さが垂直方向に対して非常に大き
く引き伸ばして描かれている点に注意されたい。

また、この構成例では１本の制御電極５すなわ
ち１本の電子ビームに対してＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体
２０が１絵素分の１対のみ設けられているが、２
絵素以上分の２対以上設けられていてももちろん
よく、その場合には制御電極５には２つ以上の絵
素のための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。

次に、この表示素子にテレビジヨン映像を表示
するための駆動回路の基本構成を第３図に示して
説明する。最初に、電子ビームをスクリーン９に
照射して蛍光体を発光させ、ラスターを発生させ
るた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−V₁、垂直集束電極３，３′には
V₃，V₃′、水平集束電極６にはV₆、加速電極８に
はV₈、スクリーン９にはV₉の直流電圧を印加す
る。

次に、入力端子２３にはテレビジヨン信号の複
合映像信号が加えられ、同期分離回路２４で垂直
同期信号Ｖと水平同期信号Ｈとが分離抽出され
る。垂直駆動パルス発生回路２５は垂直帰線パル
スによつてリセツトされて水平パルスをカウント
するカウンタ等によつて構成され、垂直周期のう
ちの垂直帰線期間を除いた有効垂直走査期間（こ
こでは240H分の期間とする）に順次16H期間ず
つの長さの15個の駆動パルスイ，ロ…ヨを発生す
る。この駆動パルスイ，ロ…ヨは線陰極駆動回路
２６に加えられ、ここで反転されて、各パルス期
間のみ低電位になされそれ以外の期間には約20ボ
ルトの高電位になされた線陰極駆動パルスイ′，
ロ′…ヨ′に変換され、各線陰極２イ，２ロ…２ヨ
に加えられる。各線陰極２イ，…２ヨはその駆動
パルスイ′〜ヨ′の高電位の間に電流が流されてお
り、駆動パルスイ′〜ヨ′の低電位期間にも電子を
放出しうるように加熱状態が保持される。これに
より、15本の線陰極２イ〜２ヨからはそれぞれに
低電位の駆動パルスイ′〜ヨ′が加えられた16H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と垂直集束電極３とに
加えられているバイアス電圧によつて定められた
線陰極２の位置における電位よりも線陰極２イ〜
２ヨ加えられている高電位の方がプラスになるた
めに、線陰極２イ〜２ヨ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２ヨに向つて順に16H期間づつ電子が放出され
る。放出された電子は背面電極１により前方きの
方へ押し出され、垂直集束電極３のうち対向する
スリツト１０を通過し、垂直方向に集束されて、
平板状の電子ビームとなる。

次に、垂直偏向駆動回路２７は垂直駆動パルス
イ〜ヨのそれぞれによつてリセツトされ水平同期
信号をカウントするカウンタと、そのカウント出
力をＤ／Ａ変換する変換回路等によつて構成され
ており、各垂直駆動パルスイ〜ヨの16H期間の間
に1Hずつ16段階に変化する一対の垂直偏向信号
Ｖ，V′を発生する。垂直偏向信号ＶとV′とはと
もに中心電圧がV₄のもので、Ｖは順次増加し、
V′は順次減少してゆくように、互いに逆方向に
変化するようになされている。これら垂直偏向信
号ＶとV′はそれぞれ垂直偏向電極４の電極１３
と１３′に加えられ、その結果、それぞれの線陰
極２イ〜２ヨから発生された電子ビームは垂直方
向に16段階に偏向され、先に述べたようにスクリ
ーン９上では１つの電子ビームで16ライン分のラ
スターを上から順に順次１ライン分ずつ描くよう
に偏向される。

以上の結果、15の線陰極２イ〜２ヨの上方のも
のから順に16H期間ずつ電子ビームが放出され、
かつ各電子ビームは垂直方向の15の区分内で上方
から下方に順次１ライン分ずつ偏向されることに
よつて、スクリーン９上では上端の第１ライン目
から下端の第240ライン目まで順次１ライン分ず
つ電子ビームが垂直偏向され、合計240ラインの
ラスターが描かれる。

このように垂直偏向された電子ビームは制御電
極５と水平集束電極６とによつて水平方向に320
の区分に分割されて取り出される。第１図ではそ
のうらの１区分のものを示している。この電子ビ
ームは各区分毎に、制御電極５によつて通過量が
制御され、水平集束電極６によつて水平方向に集
束されて１本の細い電子ビームとなり、次に述べ
る水平偏向手段によつて水平方向に３段階に偏向
されてスクリーン９上のＲ、Ｇ、Ｂの各蛍光体２
０に順次照射する。

すなわち、水平駆動パルス発生回路２８は３個
縦続接続された単安定マルチバイブレータ等で構
成されていて、水平同期信号によつてトリガされ
て、１水平期間のうちにパルス幅の等しい３つの
水平駆動パルスｒ，ｇ，ｂを発生する。ここでは
一例として、それぞれのパルス幅を約17μsecとし
て、有効水平走査期間である50μsecの間に３つの
パルスｒ，ｇ，ｂが発生されるようにしている。
それらの水平駆動パルスｒ，ｇ，ｂは水平偏向駆
動回路２９に加えられる。この水平偏向駆動回路
２９は水平駆動パルスｒ，ｇ，ｂによつてスイツ
チングされて３段階に変化する一対の水平偏向信
号ｈとh′を発生する。水平偏向信号ｈ，h′はとも
に中心電圧がV₅のもので、ｈは順次増加し、
h′順次減少してゆくように、互いに逆方向に変化
する。これら水平偏向信号ｈ，h′はそれぞれ水平
偏向電極７の電極１８と１８′とに加えられる。
その結果、水平方向に区分された各電子ビームは
各水平期間の間にスクリーン９のＲ、Ｇ、Ｂの蛍
光体に順次17μsecずつ照射されるように水平偏向
される。ただし、第１図の表示素子では、水平偏
向電極７においては１つの導電体１８または１
８′が隣接する２つの区分の電子ビームの偏向の
ために用いられていてそれら隣接する電子ビーム
に対して互いに逆方向への偏向作用を生じるよう
になされているため、320区分の電子ビームは、
奇数番目の区分のものがＲ→Ｇ→Ｂの順に偏向さ
れるとすれば偶数番目のものは逆にＢ→Ｇ，Ｒの
順に偏向されるというように、１区分おきに逆方
向に偏向される。

かくして、各ラインのラスターにおいては水平
方向の320個の各区分毎に電子ビームがＲ、Ｇ、
Ｂ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Ｒ、Ｇ、Ｂの映像信号によつて変調することに
より、スクリーン９上にカラーテレビジヨン画像
を表示することができる。

次に、その電子ビームの変調制御部分について
説明する。

まず、テレビジヨン信号入力端子２３に加えら
れた複合映像信号は色複調回路３０に加えられ、
ここで、Ｒ−ＹとＢ−Ｙの色差信号が復調され、
Ｇ−Ｙの色差信号がマトリクス合成され、さらに
それらが輝度信号Ｙと合成されて、Ｒ、Ｇ、Ｂの
各原色信号（以下、Ｒ、Ｇ、Ｂ映像信号という）
が出力される。それらのＲ、Ｇ、Ｂ各映像信号は
320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回路組３１ａ
〜３１ｎはそれぞれＲ用、Ｇ用、Ｂ用の３個のサ
ンプルホールド回路を有している。それらのサン
プルホールド回路組３１ａ〜３１ｎのサンプルホ
ールド出力は各々保持用のメモリ組３２ａ〜３２
ｎに加えられる。

一方、サンプリング用基準クロツク発振器３３
はPLL（フエーズロツクドループ）回路等により
構成されており、この構成例では約6.4MHzの基
準クロツクを発生する。その基準クロツクは水平
同期信号ｈに対して常に一定の位相を有するよう
に制御されている。この基準クロツクはサンプリ
ングパルス発生回路３４に加えられ、ここでシフ
トレジスタによりクロツク１周期ずつ遅延される
等の結果、水平周期（63.5μsec）のうちの有効水
平走査期間（約50μsec）の間に320個のサンプリ
ングパルスａ〜ｎが順次発生され、その後に１個
の転送パルスが発生される。このサンプリングパ
ルスａ〜ｎは表示すべき映像の１ラインを水平方
向に320の絵素に分割したときのそれぞれの絵素
に対応し、その位置は水平同期信号ｈに対して常
に一定になるように制御される。

この320個のサンプリングパルスａ〜ｎがそれ
ぞれ上記の320個のサンプルホールド回路組３１
ａ〜３１ｎに加えられ、これによつて各サンプル
ホールド回路組３１ａ〜３１ｎには１ラインを
320個の絵素に区分したときのそれぞれの絵素の
Ｒ、Ｇ、Ｂ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320組のＲ、Ｇ、Ｂ映像信号は１ライン分のサ
ンプルホールド終了後に320組のメモリ３２ａ〜
３２ｎに転送パルスｔによつて一斉に転送され、
ここで次の１水平走査期間の間保持される。

メモリ３２ａ〜３２ｎに保持された１ライン分
のＲ、Ｇ、Ｂ映像信号はそれぞれ320個のスイツ
チング回路３５ａ〜３５ｎに加えられる。スイツ
チング回路３５ａ〜３５ｎはそれぞれＲ、Ｇ、Ｂ
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もので、各スイツチング
回路３５ａ〜３５ｎ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５の
320本の導電板１５ａ〜１５ｎにそれぞれ個別に
加えられる。各スイツチング回路３５ａ〜３５ｎ
はスイツチングパルス発生回路３６から加えられ
るスイツチングパルスによつて同時に切換制御さ
れる。スイツチングパルス発生回路３６は先述の
水平駆動パルス発生回路２８からのパルスｒ，
ｇ，ｂによつて制御されており、各水平期間の有
効水平走査期間約50μsecを３分割して約17μsecず
つスイツチング回路３５ａ〜３５ｎを切換え、
Ｒ、Ｇ、Ｂの各映像信号を時分割して交互に順次
出力し、制御電極１５ａ〜１５ｎに供給するよう
に切換信号ｒ，ｇ，ｂを発生する。ただし、スイ
ツチング回路３５ａ〜３５ｎにおいて、奇数番目
のスイツチング回路３５ａ，３５ｃ…はＲ→Ｇ→
Ｂの順次で切換えられ、奇数番目のスイツチング
回路３５ｂ，３５ｄ…３５ｎは逆にＢ→Ｇ→Ｒの
順次で切換えられるようになされている。

ここで注意すべきことは、スイツチング回路３
５ａ〜３５ｎにおけるＲ、Ｇ、Ｂの映像信号の供
給切換えと、水平偏向駆動回路２９による電子ビ
ームのＲ、Ｇ、Ｂ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次においても完
全に一致するように同期制御されていることであ
る。これにより、電子ビームがＲ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Ｒ映
像信号によつて制御され、Ｇ，Ｂについても同様
に制御されて、各絵素のＲ、Ｇ、Ｂ各蛍光体の発
光がその絵素のＲ、Ｇ、Ｂ映像信号によつてそれ
ぞれ制御されることになり、各絵素が入力の映像
信号に従つて発光表示されるのである。かかる制
御が１ライン分の320個の絵素について同時に行
われて１ラインの映像が表示され、さらに240分
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９上に１つの映像が表示されるこ
とになる。

そして、以上の如き諸動作が入力テレビジヨン
信号の１フイールド毎にくり返され、その結果、
通常のテレビジヨン受像機と同様にスクリーン９
上に動画のテレビジヨン映像が映出される。

以上のようにして、この表示装置においてはテ
レビジヨン映像が映出される。

なお、以上の説明における水平方向および垂直
方向なる用語は、映像を映出する際にライン単位
の表示がなされる方向が水平方向であつて、その
ラインが積み重ねられてゆく方向が垂直方向であ
るという意味で用いられており、現実の画面にお
ける上下方向および左右方向と直接関係するもの
ではない。

以上述べたような、平板画像表示装置が提案さ
れているが、この装置では線陰極２イ〜２ヨを用
いているため、線陰極２イ〜２ヨが外部振動や線
陰極駆動パルスの影響などにより振動することが
ある。ところが、線陰極２イ〜２ヨが振動する
と、第４図に示すように、背面電極１、線陰極
２、垂直集束電極３で形成される電界の中を線陰
極２が動くことになり、線陰極２の周囲の電界が
変化する結果、スリツト１０を通つて引出される
電子ビームの量が変化してしまい。スクリーン９
の蛍光体に到達する電子ビームの量が変化して輝
度が変化してしまうという不都合が生じる。第４
図ａは電子ビームが最も良くスリツト１０を通り
やすい電界であり、ｂは線陰極２の位置の変化で
垂直集束電極３に流入する電子ビームが増した場
合の電界を示している。

かくして線陰極２イ〜２ヨが振動し、線陰極２
イ〜２ヨが順次駆動されると、たとえば線陰極２
イが第５図ｘイに変化するとこれによる発光強度
が第５図ｙイのように変化し、蛍光体の残光性は
あるが、線陰極駆動パルスと線陰極の振動とのビ
ート成分が蛍光体の輝度の変化としてスクリーン
上に表われるという不都合を生じる。

このため、本出願人は特願昭57−233651号によ
り次のような提案をしている。

すなわち、垂直集束電極に流入する電子ビーム
の量を抵抗によつて電圧に変換する等して検出
し、振動成分を検出した振動検出信号を背面電極
にフイードバツクすることにより背面電極、線陰
極、垂直集束電極によつて形成される電界中を線
陰極が振動することによつて起きる線陰極周囲の
電界の変化を背面電極の電位を変えることにより
等価的に打ち消し、スクリーンに到達する電子ビ
ーム量を安定化して、線陰極が振動しても輝度む
らのない画像を表示する。さらに、線陰極の振動
態様に対応して、中央部分でフイードバツク量を
多くし、端部で小さくして、より良好な制御をす
る。

この提案の一実施例の画像表示装置の構成を第
６図、第７図に示し、第８図の波形図とともに説
明する。

各線陰極２イ〜２ヨから放出される電子ビーム
量はバラツキを持ち、時間的に順次駆動される線
陰極２イ〜２ヨから垂直集束電極３に流れ込む電
子ビーム電流は第８図の４３ａに示すように変動
する。そして、線陰極２イ〜２ヨのいずれか、た
とえば２ホと２リが振動すると、第４図に示して
説明したように垂直集束電極３に流れ込む電子ビ
ーム量が変化して、第８図４３ｂに示すようにそ
の振動成分が重畳される。そこで、この変動成分
を第８図４９ｂに示すように検出し、背面電極１
にフイードバツクすることにより変動を打ち消し
て安定化する。

まず、垂直集束電極３に流れ込んだ電子ビーム
電流の変化は抵抗３７により電圧に変換し、出力
線４３に取り出す。出力線４３は容量３８を介し
た結合によりエミツタホロアトランジスタ８０に
供給され抵抗８１により取出されるが、抵抗７
６，７８，７９とダイオード７７により適当な電
圧にクランプされる。エミツタホロアトランジス
タ８０の出力はトランジスタ５４，７０に供給さ
れる。直流成分検出回路３９はトランジスタ５
４，５６，５１，５３，５８と抵抗５５，５７，
５０，５２，５９によりカレントミラー回路を負
荷とした差動増幅器で構成されており、この差動
増幅器はトランジスタ５８に垂直駆動パルスイ〜
ヨが入力線４５から入力される期間だけ動作す
る。

ここで、トランジスタ５４のベースがトランジ
スタ５６のベースより電位が高い場合には、トラ
ンジスタ５４のコレクタにはトランジスタ５６の
コレクタ電流以上の電流が流れ、トランジスタ５
１，５３にはトランジスタ５４と同じだけのコレ
クタ電流が流れる。トランジスタ５３のコレクタ
電流はトランジスタ５６のコレクタ電流より多い
ため、容量６０には電荷が充電され、その結果ト
ランジスタ６１のベース電圧が上がる。トランジ
スタ６１と抵抗６２，６３はエミツタホロア回路
を構成し、容量６０の電圧を分割してトランジス
タ５６のベースに供給する。従つて、トランジス
タ６１のベース電圧が上がればトランジスタ５６
のベース電圧も上がるように動作する。

逆に、トランジスタ５４のベース電圧がトラン
ジスタ５６のベース電圧よりも低い時には、同様
の動作によりトランジスタ５６のベース電圧を下
げるように働く。

この結果、トランジスタ５６のベース電圧がト
ランジスタ５４のベースが垂直駆動パルスイ〜ヨ
のパルス期間に変化する平均値の電圧になるよう
に、容量６０に電圧が記憶される。すなわち線陰
極２イ〜２ヨが振動しているときでも、たとえば
第８図中の４３ｂのホ，リの場合においてもその
振動していない時の直流成分の電圧が記憶され出
力線４６に出力される。

一方、振動成分検出回路４０においても、トラ
ンジスタ６６，７０，６５，６９，７２と抵抗６
７，７１，６４，６８，７３はカレントミラー回
路を負荷とした差動増幅器を構成しており、トラ
ンジスタ６６のベースには振動がない場合の第８
図４３ａのようなイ，ロ，ハ，ニ…ヨに対応した
電圧が容量６０からトランジスタ６１および抵抗
６２を介して供給され、トランジスタ７０のベー
スには線陰極２イ〜２ヨの振動成分が重畳された
第８図４３ｂのようなイ，ロ，ハ…ヨの電圧が供
給される。この結果、線陰極２イ〜２ヨの振動が
ある場合にのみ、トランジスタ６６のコレクタに
第７図４９ｂのような波形の振動成分が取り出さ
れる。

この振動成分を出力線４７からフイードバツク
ドライブ回路４１のトランジスタ７４に加え、エ
ミツタ抵抗７５から容量４２を介して出力線４
８，４９を介して背面電極１にフイードバツクす
ることにより、背面電極１、線陰極２、垂直集束
電極３によつて形成される電界を線陰極２が振動
していない場合と同量の電子ビームを放出するこ
とができるように制御する。このようにすること
により、線陰極２イ〜２ヨの振動と線陰極駆動パ
ルスイ〜ヨのビートによる輝度の変化を軽減する
ことができ、より安定した優れた画像を得ること
ができる。なお、８２は分離用の抵抗である。

ところで、線陰極２イ〜２ヨは、第９図に示す
ように、その両端がそれぞれ支持部材に固定され
て張架されるため、線陰極２イ〜２ヨの振動する
ときの態様は原則として中央部分が最大振幅にな
るようなものとなる。従つて、かかる振動による
電子ビーム流の変動はやはり中央部分で最大にな
り端部で最小になるものとなる。

そこで本装置においては、第９図に示すように
背面電極１として絶縁板上に抵抗を有する導電薄
膜８５を蒸着する等して形成し、その両端部分に
アルミニウム等の電極８３′を設け、中央部分に
アルミニウム等の電極８４を設けておいて、全電
極８３′，８４に−V₁の背面電極電圧を印加する
とともに、中央部分の電極８４にフイードバツク
信号を加えるようにする。なお、線陰極２イ〜２
ヨはそれぞれ背面電極１の前側に横方向に水平に
配置され縦方向に並ぶものである（第１図に図
示）が、第９図では線陰極２の振幅の説明のため
線陰極２を背面電極１の上側に図示している。た
だし、端子電極８３，８３′は破線で示すように
線陰極２の固定された両端に対向し、端子電極８
４は線陰極２の中央部に対向する。

このようにすると、背面電極１においては中央
部分に最も大きい振幅でフイードバツク信号が加
えられ、端部にゆくに従つてその振幅が小さくな
る。従つて、線陰極２イ〜２ヨの振動振幅の大き
い中央部分では大きいフイードバツク制御をする
ことができ、振動振幅の小さい端部近くでは小さ
いフイードバツク制御をすることができることと
なつた。

しかしながらこの場合、抵抗体（導電薄膜）を
均一に塗布するため次のような問題があつた。第
１０図により、問題点を説明すると、実線が線陰
極の振動、一点鎖線がフイードバツク量を表わ
す。線陰極２が振動し、背面電極１にフイードバ
ツクをされない場合は同図イのようになり、実線
８６と一点鎖線８７との差がそのまま振動として
画面に表われる。特願昭57−233652号によつて提
案された方法は同図ロの方法で、背面電極１に均
一にフイードバツクをかけるため同図イよりは大
幅に改善されるものの依然として実線８６と一点
鎖線８８の差が残る。このため特願昭57−233651
号では第９図のように背面電極を抵抗体とし、中
央部と両端部で電位勾配を持たせるようにした
が、導電薄膜を塗布する場合も蒸着する場合も導
電薄膜は均一になり、電位勾配も直線で変化す
る。この結果、フイードバツクは同図ハの一点鎖
線８９のようになり、中央で過補正になり効果が
少ない。このため、電極８３，８３′を背面電極
電圧に接続する場合に適当な抵抗値を持つた抵抗
を挿入すると、同図ニの一点鎖線９０のようにな
り、フイードバツク効果は大きくなるが、一点鎖
線９０と実線８６の間には依然として差があり、
完全な補正をすることができない。

さらに導電薄膜を抵抗値の変化に傾斜を持たせ
て作ることも可能であるが、表面の平坦さを維持
しながら、安価に作ることは非常に難しい。

発明の目的 この発明は、背面電極、線陰極、垂直集束電極
によつて形成される電界中を線陰極が振動するこ
とによつて起きる線陰極周囲の電界の変化を背面
電極の電位を変えることにより等価的に打ち消
し、スクリーン面に到達する電子ビームを安定に
する場合に、その安定化をより一層高めることが
できる画像表示装置を提供することを目的とす
る。

発明の構成 この発明は、複数本が横方向に平行に張架され
た電子ビーム発生用線陰極と、 この線陰極の後側に配置され、前記線陰極の固
定された両端に対向する位置から前記線陰極の中
央部に対向する位置に向かつて蛇行しかつ幅が漸
次広くなるように、所定の抵抗値を有する導電膜
に前記線陰極と直角方向の切欠を多数形成すると
ともに、前記導電膜の前記線陰極の前記両端に対
向する前記位置および前記線陰極の中央部に対向
する前記位置に、前記線陰極と直角な方向に延び
る端子電極を設けた櫛状背面電極と、 前記線陰極の前側に配置されて、前記線陰極の
電子ビームを集束、偏向、制御する電極群と、 前記線陰極の振動により前記電極群の集束電極
に流入するビーム電流の変化を検出して、前記櫛
状背面電極の前記端子電極に印加する制御電圧を
フイードバツクすることにより、前記集束電極と
ともに形成される前記線陰極の周辺の電界を制御
して前記線陰極の電子ビームの放出量を一定にす
るフイードバツク手段と、 前記電極群の前側に配設された蛍光体スクリー
ンとを備えたものである。

この発明の構成によれば、櫛状背面電極は所定
の抵抗値を有する導電膜で形成され、両端の端子
電極から中央部の端子電極にかけて幅が漸次広く
なる蛇行路になるため、線陰極の長手方向と平行
な方向の電位分布は線陰極の振動と相似形のsin
波形状にすることができ、したがつてフイードバ
ツクによる制御量を線陰極の振動に正確に比例さ
せることができるので、常に正確な補正が行え
る。

実施例の説明 この発明の一実施例における櫛状背面電極を第
１１図イに示す。すなわち、抵抗を有する導電薄
膜８５は線陰極の長手方向と平行な両端部と中央
部に前記線陰極の振動振幅の節と腹に対応して信
号供給用の端子電極８３′，８４を設け、この端
子電極８３′，８４を除く部分で、導電薄膜８５
の線陰極の長手方向と直角な方向の両側から対向
方向に切欠８６を切断することにより櫛状背面電
極１を形成する。この場合、中央部では抵抗値の
変化が少ないように切欠８６の相互の間隔を広く
とり、両端部に近づく程切欠８６の相互の幅を狭
くし、抵抗値の変化を大きくする。なお、複数の
線陰極（図示せず）は櫛状背面電極１の前側に水
平状態に架設されて縦に並び（第１図参照）、各
線陰極の固定される両端が端子電極８３′に対向
し、線陰極の中央部が端子電極８４に対向しす
る。

導電薄膜８５を切断（除去）する切欠８６の切
断幅は線陰極付近での電界を不均一にしないよう
に充分狭くする。また、導電薄膜８５の上下方向
（線陰極の長手方向と直角方向）での電位分布の
差が問題にならないように切欠８６の相互の幅も
できるだけ狭くし、切欠８６を細くする。この結
果、端子電極８３′，８４間に前記第９図のよう
にフイードバツク信号を印加すると、背面電極１
の所定幅に設定された蛇行路を流れるため線陰極
の長手方向の電位勾配は第１１図ロのようにsin
波形状になり、線陰極の振動振幅の形状に相似な
理想的なフイードバツクが可能となる。

前記櫛状背面電極を実施する方法としては、導
電薄膜８５としてインジウム・オキサイド
（In₂O₃）、ネサ（SnO₂）、アルミニウム（Al）、金
（Au）等を蒸着し、レーザー等で切断して抵抗値
を調整する方法があり、技術的にも確立してい
る。

発明の効果 以上のように、この発明によれば、すでに確立
された技術で容易にかつ安価に線陰極の振動によ
る電子ビーム放出量の変動を理想的な正確さで中
央部から両端の全領域に渡つて補正することが可
能となり、線陰極の振動の影響を受けずにスクリ
ーンに照射する電子ビームの量を安定化すること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に先立つて発明された画像表
示装置に用いられる一例の画像表示素子の基本構
成を示す分解斜視図、第２図はそのスクリーンの
拡大図、第３図は同装置の駆動回路の基本構成を
示すブロツク図、第４図は同装置の線陰極の動作
状態を示す断面図、第５図は同装置の動作を説明
する波形図、第６図はこの発明の一実施例に適用
される画像表示装置のブロツク図、第７図は同装
置の具体的な回路図、第８図は同装置の動作を説
明する波形図、第９図は同装置の要部の正面図お
よび回路図、第１０図は背面電極の構造によるフ
イードバツク効果の差を説明するための図、第１
１図はこの発明の一実施例の櫛状背面電極の構造
およびその電位分布特性を示す図である。 １……櫛状背面電極、２……電子ビーム源とし
ての線陰極、３，３′……垂直集束電極、４……
垂直偏向電極、５……電子ビーム流制御電極、６
……水平集束電極、７……水平偏向電極、８……
電子ビーム加速電極、９……スクリーン、２０…
…蛍光体、３８……容量、３９……直流成分検出
回路、４０……振動成分検出回路、４１……フイ
ードバツクドライブ回路、４２……容量、８３′
……端子電極、８４……端子電極、８５……抵抗
を有する導電薄膜、８６……切欠。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数本が横方向に平行に張架された電子ビー
   ム発生用線陰極と、 この線陰極の後側に配置され、前記線陰極の固
   定された両端に対向する位置から前記線陰極の中
   央部に対向する位置に向かつて蛇行しかつ幅が漸
   次広くなるように、所定の抵抗値を有する導電膜
   に前記線陰極と直角方向の切欠を多数形成すると
   ともに、前記導電膜の前記線陰極の前記両端に対
   向する前記位置および前記線陰極の中央部に対向
   する前記位置に、前記線陰極と直角な方向に延び
   る端子電極を設けた櫛状背面電極と、 前記線陰極の前側に配置されて、前記線陰極の
   電子ビームを集束、偏向、制御する電極群と、 前記線陰極の振動により前記電極群の集束電極
   に流入するビーム電流の変化を検出して、前記櫛
   状背面電極の前記端子電極に印加する制御電圧を
   フイードバツクすることにより、前記集束電極と
   ともに形成される前記線陰極の周辺の電界を制御
   して前記線陰極の電子ビームの放出量を一定にす
   るフイードバツク手段と、 前記電極群の前側に配設された蛍光体スクリー
   ンとを備えた画像表示装置。