JPH0329233B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、テレビジヨン受像機および各種端末
モニター用として使用しうる画像表示装置に関す
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
表示装置、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平板状の表示装置
を達成するものとして、本出願人は特願昭56−
20618号（特開昭57−135590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ヨ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、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。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（ここでは２イ〜２ニの
４本のみ示している）設けられている。この実施
例では15本設けられているものとする。それらを
２イ〜２ヨとする。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２イ〜２ヨは電流が
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
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。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。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。スリツト１０は途中に適宜の間隔で
棧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は上記スリツト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。この実施例では、一対の導
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。この実施例では180本の制御電極用導電
板１５ａ〜１５ｎ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つて制御する。従
つて、制御電極５用導電板１５ａ〜１５ｎを180
本設ければ水平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，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１５ａ〜１５ｎ
のそれぞれには１ライン分の180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のスリツト１４と
相対向する垂直方向に長い複数本（180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１８，１８′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、この実施例では各電子
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２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、垂直方向か10mm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、この実施例では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２絵素分の１対のみ設けられているが、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５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。

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
照射してラスターを発光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。

垂直偏向駆動回路４０は、垂直偏向用カウンタ
ー２５、垂直偏向信号記憶用のメモリ２７、デイ
ジタル−アナログ変換器３９（以下Ｄ−Ａ変換器
という）によつて構成される。垂直偏向駆動回路
４０の入力パルスとしては、第４図に示す垂直同
期信号Ｖと水平同期信号Ｈを用いる。垂直偏向用
カウンター２５（８ビツト）は、垂直同期信号Ｖ
によつてリセツトされて水平同期信号Ｈをカウン
トする。この垂直偏向用カウンター２５は垂直周
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分の期間とする）をカウントし、
このカウント出力はメモリ２７のアドレスへ供給
される。メモリ２７からは各アドレスに応じた垂
直偏向信号のデータ（ここでは８ビツト）が出力
され、Ｄ−Ａ変換器３９で第４図に示すｖ，v′の
垂直偏向信号に変換される。この回路では240H
分のそれぞれのラインに対応する垂直偏向信号を
記憶するメモリアドレスがあり、16H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、16段階の垂直偏向信号を得ることができる。

一方、線陰極駆動回路２６は、垂直同期信号Ｖ
と垂直偏向用カウンタ２５の出力を用いて線陰極
駆動パルスイ〜ヨを作成する。第５図ａは垂直同
期信号Ｖ、水平同期信号Ｈおよび垂直偏向用カウ
ンター２５の下位５ビツトの関係を示す。第５図
ｂはこれら各信号を用いて16Hごとの線陰極駆動
パルスイ′〜ヨ′をつくる方法を示す。第５図で、
LSBは最低ビツトを示し、（LSB＋１）はLSBよ
り１つ上位のビツトを意味する。

最初の線陰極駆動パルスイ′は、垂直同期信号
Ｖと垂直偏向用カウンター２５の出力（LSB＋
４）を用いてＲ−Ｓフリツプフロツプなどで作成
することができ、線陰極駆動パルスロ′〜ヨ′はシ
フトレジスタを用いて、線陰極駆動パルスイ′を
垂直偏向用カウンター２５の出力（LSB＋３）
の反転したものをクロツクとし転送することによ
り得ることができる。この駆動パルスイ′〜ヨ′は
反転されて介パルス期間のみ低電位にされ、それ
以外の期間には約20ボルトの高単位にされた線陰
極駆動パルスイ〜ヨに変換され、各線陰極２イ〜
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加熱されており、駆
動パルスイ〜ヨ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ヨに加え
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期間ず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、平板状
の電子ビームとなる。

次に、線陰極駆動パルスイ〜ヨと垂直偏向信号
ｖ，v′との関係について、第６図を用いて説明す
る。垂直偏向信号ｖ，v′は各線陰極パルスイ〜ヨ
の16H期間の間に1H分ずつ変化して16段階に変
化する。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本の線陰極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180
の区分に分割されて取り出される。第１図ではそ
のうちの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６段階に偏向
されてスクリーン９上の２絵素分のＲ，Ｇ，Ｂ各
蛍光体２０に順次照射される。第２図に垂直方向
および水平方向の区分を示す。制御電極５のそれ
ぞれ１５ａ〜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、１絵素を
R₁，G₁，B₁とし他方をR₂，G₂，B₂とする。

つぎに、水平偏向駆動回路４１は、水平偏向用
カウンター（11ビツト）と、水平偏向信号を記憶
しているメモリ２９と、Ｄ−Ａ変換器３８とから
構成されている。水平偏向駆動回路４１の入力パ
ルスは第７図に示すように垂直同期信号Ｖと水平
同期信号Ｈに同期し、水平同期信号Ｈの６倍のく
り返し周波数のパルス6Hを用いる。

水平偏向用カウンター２８は垂直同期信号Ｖに
よつてリセツトされて水平の６倍パルス6Hをカ
ウントする。この水平偏向用カウンター２８は
1Hの間に６回、1Vの間に240H×６／Ｈ＝1440
回カウントし、このカウント出力はメモリ２９の
アドレスへ供給される。メモリ２９からはアドレ
スに応じた水平偏向信号のデータ（ここでは８ビ
ツト）が出力され、Ｄ−Ａ変換器３８で、第７図
に示すｈ，h′のような水平偏向信号に変換され
る。この回路では６×240ライン分のそれぞれに
対応する水平偏向信号を記憶するメモリアドレス
があり、１ラインごとに規則性のある６個のデー
タをメモリに記憶させることにより、1H期間に
６段階波の水平偏向信号を得ることができる。

この水平偏向信号は第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ｈとh′であり、と
もに中心電圧がV₇のもので、ｈは順次減少し、
h′は順次増加してゆくように、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，
Ｒ，Ｇ，Ｂ（R₁，G₁，B₁，R₂，G₂，B₂）の蛍光
体に順次Ｈ／６ずつ照射されるように水平偏向さ
れる。かくして、各ラインのラスターにおいては
水平方向180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の映像信号によつて変
調することにより、スクリーン９の上にカラーテ
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復調回路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180組のサンプルホールド回路組３１ａ〜３
１ｎに加えられる。各サンプルホールド回路組３
１ａ〜３１ｎはそれぞれR₁用、G₁用、B₁用、R₂
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。それらのサンプルホールド出力は
各々保持用のメモリ組３２ａ〜３２ｎに加えられ
る。

一方、基準クロツク発振器３３はPLL（フエー
ズロツクドルーブ）回路等により、構成されてお
り、この実施例では色副搬送波f_scの６倍の基準
クロツク６f_scと２倍の基準クロツク２f_sc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。基準クロツク２f_scは偏向用パルス発生回路
４２に加えられ、水平同期信号Ｈの６倍の信号６
ＨとＨ／６ごとの信号切替パルスr₁，g₁，b₁，r₂， g₂，b₂のパルスを得ている。一方基準クロツク６
f_sc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して、水平周期（63.5μsec）
のうちの有効水平走査期間（約50μsec）の間に
1080個のサンプリングパルスRa₁〜Bn₂が順次発
生され、その後に１個の転送パルスｔが発生され
る。このサンプリングパルスRa₁〜Bn₂は表示す
べき映像の１ライン分を水平方向360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1080個のサンプリングパルスRa₁〜Bn₂が
それぞれ上記の180組のサンプルホールド回路組
３１ａ〜３１ｎに６個ずつ加えられ、これによつ
て各サンプルホールド回路組３１ａ〜３１ｎには
１ラインを180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180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180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
次の一水平期間の間保持される。この保持された
R₁，G₁，B₁，R₂，G₂，B₂の信号はスイツチング
回路３５ａ〜３５ｎに加えられる。スイツチング
回路３５ａ〜３５ｎはそれぞれがR₁，G₁，B₁，
R₂，G₂，B₂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トライステ
ートあるいはアナログゲートにより構成されたも
のである。

各スイツチング回路３５ａ〜３５ｎの出力は
180組のパルス幅変調（PWM）回路３７ａ〜３
７ｎ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
応じて基準パルス信号がパルス幅変調されて出力
される。その基準パルス信号のくり返し周期は上
記の信号切換パルスr₁，g₁，b₁，r₂，g₂，b₂のパ
ルス幅よりも充分小さいものであることが望まし
く、たとえば、１：10〜１：100程度のものが用
いられる。

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５の180本の導電板１５ａ〜１５
ｎ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r₁，
g₁，b₁，r₂，g₂，b₂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は先述の偏
向用パルス発生回路４２からの信号切換パルス
r₁，g₁，b₁，r₂，g₂，b₂によつて制御されており、
各水平期間を６分割してＨ／６ずつスイツチング
回路３５ａ〜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，g₁，b₁，r₂，g₂，b₂を発生す
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R₁，G₁，B₁，R₂，G₂，B₂
の映像信号の供給切換えと、水平偏向駆動回路４
１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映像信号によつて
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Ｒ，Ｇ，B₁，R₂，G₂，
B₂各蛍光体の発光がその絵素のR₁，G₁，B₁，
R₂，Ｇ，B₂の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180組（各２絵素づつ）について同時に行
われて１ライン360絵素の映像が表示され、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。

以上の従来例の第３図３７ａ〜３７ｎのPWM
回路には、実際に画像表示装置の信号電極（第１
図の５参照）に印加する場合の約40V_p-pのパル
スを得るパルス増幅回路が内蔵されている。

このPWM回路の出力と、水平偏向波形（第３
図のｈ，h′との相関を第８図に示す。

第８図Ａは、映像信号の輝度レベルに比例した
パルス幅をもつPWM信号であり、1H期間にお
ける左３パルスは輝度最高時を示している。第８
図Ｂは、PWM信号が出力される期間を示すパル
ス（イネーブルパルス、以下EPとする）で、
“Ｈ”の期間時のみ出力される。つまり、このEP
の立ち下がりで、上記PWM信号のリセツトタイ
ミングをとつている。よつて、このシステムの輝
度変調のPWM信号は全出力が同時にリセツトさ
れ、EPの“Ｌ”期間では強制的にＡ波形を“Ｌ”
にして出力しないようにしている。

第８図Ｃは、第３図のｈ，h′に示す水平偏向出
力波形を示している。上記EPの“Ｌ”期間の大
きさは、この水平偏向出力波形Ｃの立ち上がり、
立ち下がり時のなまりを考慮して設計されてお
り、約1μs前後である。

第８図ＡのPWM出力波形を作り出すのに、第
９図の様な増幅回路を用いることが提案されてい
る。第１０図にその各部の波形を示す。

ここで、簡単にその回路を説明する。この回路
は、トランジスタ５０，５１によるプツシユープ
ル回路である。

ここで、特徴のあるのは、トランジスタ５２の
入力がコンデンサ５３を通しての入力であり、入
力信号Viの過渡現象（この場合はパルスVe₅₅の
立ち上り）時にトランジスタ５２がオン状態にな
る、いわゆるダイナミツク的なアンプであること
である。入力信号Viのパルスの立ち上りでトラ
ンジスタ５４がオンし、トランジスタ５１もオン
し、出力端子より電流を吸い込もうとする。入力
信号パルスViの立ち下りでトランジスタ５４，
５１はカツトオフする。そして、トランジスタ５
５がオン状態になる。トランジスタ５６のコレク
タには上述の如く入力信号Viの立ち下り、つま
りトランジスタ５５のエミツタ電圧Ve₅₅の立ち
上りの時にのみ電流が流れ、トランジスタ５７が
オンとなり、トランジスタ５０もオンとなる。そ
して出力端子に電流を流出させる。

第１１図に、この出力波形を他のパルスとの関
係を示す。第１１図Ｃは、第８図のＸを示し、所
望するPWM出力波形である。第１１図Ａは、こ
れまでの入力信号波形、第１１図Ｂは、EPパル
スを示している。

ところが、実際には、PWM出力波形は、第１
１図Ｄの様になまつた波形となる。又、Ｅは、こ
のPWM波形の波高値が低下しても、制御電極５
としては、オン状態を保つている（完全ではな
い）範囲を示している。Ｅの範囲は、このシステ
ムにおいて、約30V程度である。

この第１１図ＤのPWM出力波形では、前述の
様に輝度と信号変調とが対応せず、視覚性の問題
点が大きくあつた。

この第９図に示す回路がもつ問題点を改善し、
PWM出力波形の立ち下がりを急しゆんにするこ
とは、出力数が180本あることにより、パワーや
実装面では得策ではない。

発明の目的 本発明は、従来の回路での立ち下りが時間的に
長くあつても、フオーカスや輝度変調に異和感を
生じない画像表示装置を提供することを目的とす
る。

発明の構成 本発明においては、上述のような画像表示素子
の信号電極に印加するPWMパルス信号の非発光
期間のタイミングに同期して背面電極にパルスを
印加して強制的にこの同期には電子ビームが放出
されない状態に制御するようにしたものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について、添付図面を
参照して詳細に説明する。その具体的な回路例を
第１２図に示す。図中、７０，７１はエミツタ．
フオロワーを構成するトランジスタと抵抗で、ト
ランジスタ７０のベースにEPパルスが反転され
て入力される。本実施例では、EPパルスとして
偏向用パルス発生回路４２で作られた6Hパルス
を用いているトランジスタ７２のベースには、抵
抗７３とダイオード７４により決まる直流電圧が
印加され、さらにコンデンサ７５を通じてトラン
ジスタ７０からのエミツタフオロワ出力が印加さ
れる。このトランジスタ７２もエミツタフオロワ
ーになつており、この出力はトランジスタ７６の
ベースに抵抗７７を通じて印加され、トランジス
タ７６のベースに正パルスが印加されてオン状態
になると、背面電極１の電圧が約−70Vまで引き
下げられる。すなわち、EPパルスの期間は背面
電極１には約−70Vの電圧が印加される。

従来に背面電極１に印加していた電圧（V_B
−30V）をEPパルスが印加されている期間その
V_Bから−70Vに落とすことにより、そのカソー
ドエミツシヨン電子ビーム放出を停止させ、これ
を信号変調のリセツト信号とする。実際には、背
面電極１の印加電圧V_Bは、約−30V〜−35V位で
あり、これにより、20V程度下げると電子放出が
停止されるが、回路の設計裕度として十分にマー
ジンをとり、約−70V程度にまで落としている。

これらのパルス関係を第１３図に示す。第１３
図Ａは、信号入力（第１１図のＡ）、ＢはEPパル
ス（第１１図Ｂ）、ＣはPWM出力（第１１図の
Ｄ）、Ｄは第１２図の具体回路により背面電極１
に印加される電圧V_Bを示す。Ｅは螢光体面（第
１図の９）上で電子ビームの照射により発光して
いる期間を示し、破線が従来の余分な部分であ
り、斜線部が本具体例である第１２図の回路を導
入した場合を示している。

本装置では、信号変調をPWMで行なう際にセ
ツトのタイミング（オフ→オン）は、従来の第９
図に示す立ち上りを利用し、リセツトのタイミン
グ（オン→オフ）は第１３図Ｄのパルスで制御し
て、線陰極からの電子放出そのものを停止させて
いる。

発明の効果 このように、本発明によれば、次のような効果
が得られる。

(1) 輝度変化を入力の信号変調パルス幅に正しく
相当するものとすることができ、正しい視覚的
特性が得られる。

(2) 信号変調回路による信号パルスの立ち下りを
約1μsの間で30V程度低下する程度までに特性
をゆるめられ、電力を大幅に減少させることが
できる。

(3) 背面電極では、容量や抵抗値がなくて基本的
には無負荷状態であり、制御パルスとしてはポ
テンシヤルを与えるだけでよく、小電力設計が
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
置に用いられる画像表示素子の分解斜視図、第２
図は同画像表示素子の螢光面の拡大図、第３図は
同画像表示素子を駆動するために本発明に先立つ
て考案された駆動回路のブロツク図、第４図、第
５図、第６図、第７図はそれぞれ同駆動回路の動
作を説明するための各部の波形図、第８図は
PWM出力波形と水平偏向出力波形の相関関係を
示す波形図、第９図はPWM回路に含まれるパル
ス増幅装置の回路図、第１０図は第９図の回路の
動作説明のための波形図、第１１図は第９図の回
路の問題点を説明する波形図、第１２図は本発明
の一実施例における画像表示装置の要部の回路
図、第１３図は第１２図の動作説明のための波形
図である。 １……背面電極、２，２イ〜２ヨ……線陰極、
４……垂直偏向電極、５……ビーム流制御電極、
７……水平偏向電極、９……スクリーン板、１０
……スリツト、２０……螢光体、２３……入力端
子、２４……同期分離回路、２５……垂直偏向用
カウンター、２６……線陰極駆動回路、２７……
メモリ、２８……水平偏向用カウンター、２９…
…メモリ、３０……色復調回路、３１ａ〜３１ｎ
……サンプルホールド回路、３２ａ〜３２ｎ……
メモリ、３３……基準クロツク発振器、３４……
サンプリングパルス発生回路、３５ａ〜３５ｎ…
…スイツチング回路、３６……スイツチングパル
ス発生回路、３７ａ〜３７ｎ……PWM回路、３
８……Ｄ／Ａ変換器、３９……Ｄ／Ａ変換器、４
０……垂直偏向駆動回路、４１……水平偏向駆動
回路、４２……偏向用パルス発生回路、１００…
…イネーブルパルス増幅回路。

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複数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上記ス
   クリーン上の画面を水平方向に複数に区分した各
   水平区分毎に分離して上記スクリーンに照射する
   水平分離手段と、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及び水平方向に複数
   段階に偏向する偏向手段と、上記各水平区分毎に
   分離された電子ビームを上記スクリーンに照射す
   る時間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信号電極、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、電子ビームの発生量を制御す
   る背面電極とを有する画像表示素子を備え、上記
   信号電極に印加するPWMパルス信号のオフのタ
   イミングと輝度最大時のPWMパルス信号のオン
   のタイミングを示すイネーブルパルス発生回路
   と、上記イネーブルパルスを所定の電圧まで増幅
   するための増幅器を有し、上記増幅器の出力パル
   スを上記背面電極に印加して強制的にこの期間に
   は電子ビームが放出されない状態に制御するよう
   にした画像表示装置。