JPH0329352B2

JPH0329352B2 -

Info

Publication number: JPH0329352B2
Application number: JP59211811A
Authority: JP
Inventors: Junpei Hashiguchi; Shizuo Inohara; Minoru Ueda
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-10-09
Filing date: 1984-10-09
Publication date: 1991-04-23
Also published as: JPS6190583A

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、薄型のテレビジヨン受像
機を作成することは不能であつた。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、液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
の面で不充分である。

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
な一構成例を第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（図では２ａ〜２ｄの４本のみ示し
ている）設けられている。この例では15本設けら
れているものとする。それらを２ａ〜２ｏ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２ａ〜２ｏ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２ａ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以外の他の線陰極か
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２ａ〜２ｏ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
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例で実質的にスリ
ツトとして構成されてもよい。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、所定間隔をあけて水平方向に複数個並設され
ている。この例では180本の制御電極用導電板１
５−１〜１５−ｎ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１５−１〜１５−ｎ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１５−１〜１５
−ｎ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１mm、
垂直方向が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２
０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および各部の波形
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
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４
０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（第３図ｂ，Ｄ）
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ａ〜ｏ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a′〜o′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a′は垂直同期信号Ｖと
垂直偏向用カウンタ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b′〜o′はシフトレジ
スタを用いて、線陰極駆動パルスa′を垂直偏向用
カウンタ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a′〜o′は反転されて各パ
ルス期間のみ低電位にされ、それ以外の期間には
約20ボルトの高電位にされた線陰極駆動パルスａ
〜ｏに変換され（第３図ｂ，Ｅ）、各線陰極２ａ
〜２ｏに加えられる。

各線陰極２ａ〜２ｏはその駆動パルスａ〜ｏの
高電位の間に電流が長されて加熱されており、駆
動パルスａ〜ｏ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２ａ〜２ｏからはそれぞれに低電位の駆
動パルスａ〜ｏ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２ａ〜２ｏ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２ａ〜２ｏ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２ａから下方の線陰極２ｏ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１
０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、線陰極駆動パルスａ〜ｏ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。第６図ａは線陰極パルスの波形図、ｂは垂直
偏向信号の波形図、ｃは水平偏向信号の波形図で
ある。第６図ｂの垂直偏向信号ｖ，v′は第６図ａ
の各線陰極駆動パルスａ〜ｏ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２ａ〜２ｏから発生された電子ビ
ームに垂直方向に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２ａ〜２ｏ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１５−１〜１５−ｎ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２９（11ビツト）、水平偏向信号を記憶
しているメモリ２９、Ｄ−Ａ変換器３８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（第３図ｂ，Ｃ）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期間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の色差信号が複
調され、Ｇ−Ｙの色差信号がマトリスク合成さ
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３１−
１〜３１−ｎに加えられる。各サンプルホールド
回路３１−１〜３１−ｎ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３２−１〜３２−ｎに
加えられる。

一方、基準クロツク発振器３３はPLL（フエー
ズロツクドループ）回路等により構成されてお
り、この例では色副搬送波scの６倍の基準クロ
ツク6scと２倍の基準クロツク2sc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2sc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6HとＨ／６
ごとの信号切替パルスr₁，g₁，b₁，r₂，g₂，b₂（第
３図ｂ，Ｂ）のパルスを得ている。一方基準クロ
ツク6sc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などして、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
R₁₁，G₁₁，B₁₁，R₁₂，G₁₂，B₁₂，R₂₁，G₂₁，
B₂₁，R₂₂，G₂₂，B₂₂〜Rn₁，Gn₁，Bn₁，Rn₂，
Gn₂，Bn₂（第３図ｂ，Ａ）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R₁₁〜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R₁₁〜Bn₂が
それぞれ180組のサンプルホールド回路３１−１
〜３１−ｎ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３１−１〜３１−ｎ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３２−１〜３２−ｎ
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３５−１〜３５−ｎに加えられる。スイツチ
ング回路３５−１〜３５−ｎ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３５−１〜３５−ｎの出力
は180組のパルス幅変調（PWM）回路３７−１
〜３７−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３７−１〜３７−ｎ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１５−１
〜１５−ｎにそれぞれ個別に加えられる。各スイ
ツチング回路３５−１〜３５−ｎ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３５−１〜３５−ｎ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３７−１〜３
７−ｎ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
５−１〜３５−ｎ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
同時に行なわれて１ライン360絵素の映像が表示
され、さらに240H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。

このような画像表示装置において、スクリーン
上での各電子ビームのランデイング位置は、厳密
に定められており、垂直方向への位置ずれは、ラ
スター間隔がせばまつたり開いたりすることによ
る輝度の増減となつて現われ、水平方向への位置
ずれは色再現性を損う。このような電子ビームの
ランデイング位置のずれは、垂直偏向波形や水平
偏向波形などの経時的な変化あるいは表示素子を
構成する各電極の経時的な伸縮などによつて生じ
るものと考えられるが、ランデイング位置を一定
に保つためには、偏向波形の増幅回路を非常に精
度の高いものにしたり、電極材料を伸縮の非常に
少ないものにするなどしなければならず、これら
は消費電力の増大、コストの増加につながるため
実用的でない。

発明の目的本発明は、以上のような従来の問題点を解消す
るものであり、スクリーン上の電子ビームのラン
デイング位置を、偏向波形の経時的な変化や表示
素子を構成する電極の経時的な伸縮などが生じて
も、常に一定に保つことのできる画像表示装置を
提供することを目的とする。

発明の構成本発明は、スクリーン上の電子ビームスポツト
のランデイング位置を、受光面に入射する光の位
置変化が受光量の多少に関係なく素子の両端から
流れ出す光電電流の差の変化として検出可能な、
半導体位置検出素子で検出する手段と、上記検出
手段の出力信号に基づく値を上記表示素子を駆動
する偏向電圧にフイードバツクして、ビームスポ
ツトのランデイング位置を制御する手段とを画像
表示装置に備えてなるものである。

実施例の説明以下本発明の一実施例について図面を参照して
説明する。まず垂直方向のランデイング制御につ
いて説明する。第８図は半導体位置検出素子
（PSD）を表示素子に取付ける位置の一例を示す
図であり、第８図ａは表示素子を正面から見た
図、第８図ｂは側面から見た図である。PSD４
３は有効画像表示範囲の外側に、その受光部４４
が垂直方向の１区分Knの上端から下端までを覆
うような形でフエースプレート面４６に取付けら
れる。そして電子ビームのランデイング位置の変
化を検出するためのパイロツトビームスポツト光
４５が垂直帰線期間においてKnの上端と下端に
それぞれ１個ないし複数個、適当な時間間隔をお
いて（例えば１フイールドごとに）発光するよう
な偏向をさせる。具体的には第９図に示すような
垂直偏向波形とKn駆動パルスを用いる。こうし
て発光したビームスポツト光４５の位置変化を
PSD４３で検出する。

次に、検出回路と検出原理を第１０図を用いて
説明する。受光部４４に入射したビームスポツト
光４５は電流に変換され、入射位置４７から電流
取出端子４８，４９までのそれぞれの抵抗値に逆
比例した値をもつた電流I₁，I₂となつて流れ出
す。そして電流I₁，I₂はオペレーシヨナルアンプ
５０、抵抗５１、コンデンサ５２によつて構成さ
れた電流−電圧変換回路で電圧E₁，E₂に変換さ
れる。先にも述べたように、ビームスポツト光４
５は垂直帰線期間内で発光するように制御される
ので、電流−電圧変換回路の出力端子５３，５４
に現われる波形は、それぞれ電流I₁，I₂に対応し
た波高値（図ではE₁，E₂で示されている）を持
つパルス状の波形となる。このようにして得られ
た信号を位置信号に変換するには、（E₁−E₂）／
（E₁＋E₂）なる演算を行なえばよく、ビームスポ
ツト光４５の輝度に影響されない位置信号が得ら
れる。これらの演算は後述するフイードバツクシ
ステムを構成するCPUで行なわせる。

フイードバツクシステムは第１１図に示すよう
な構成にすることができる。電流−電圧変換回路
６１で得られたパルス信号としての電圧E₁，E₂
はピークホールド回路６２でピークホールドされ
た後、Ａ−Ｄ変換器６３にて時分割でＡ−Ｄ変換
され、CPU６４を介してメモリ６５に記憶され
る。この記憶されたデータはCPU６４の演算に
よつて位置データに変換され、あらかじめランデ
イング位置の最適調整時に同様の方法で記憶され
ている不揮発性の垂直偏向データ記憶用のメモリ
２７内の初期位置データと比較される。第１２図
において、Knの上端のビームスポツトの位置デ
ータD2と下端のビームスポツトの位置データD3
とを、それぞれの初期位置データD0およびD1と
比較して、D2＞D0かつD3＞D1、あるいはD2＜
D0かつD3＜D1であれば、第１２図ａに示すよう
に、Kn全体が上下に変化したと判断し、また、
D2＞D0かつD3＜D1、あるいはD2＜D0かつD3＞
D1であれば、第１２図ｂに示すように、Knの振
幅が伸縮したと判断する。そして、それぞれの場
合に応じて、メモリ２７に記憶されている偏向デ
ータに適当な加算、あるいは減算を行ない、D2
＝D0かつD3＝D1となるように制御する。

例えばKn全体が上下に変化した場合には、予
め本調整の前に測定し記憶させておいた、ランデ
イング位置の変化量と垂直偏向波形データの変化
量と関係付ける係数ｋを、比較した位置データの
差D2−D0およびD3−D1に乗じた後に｛ｋ（D2−
D0）＋ｋ（D3−D1）｝／２なる演算をし、演算結
果をメモリ２７内の垂直偏向波形ｖ，v′のいずれ
か一方のデータと加算し、Ｄ／Ａ変換器３９へ送
る。これによつて垂直偏向波形ｖ，v′の片方が正
または負の方向に全体的にシフトし、結果として
ビームランデイングもKn全体を正または負の方
向にシフトさせられる。また、Knの偏向振幅が
伸縮した場合には、上記の演算を±｛ｋ（D2−
D0）＋ｋ（D3−D1）｝／４とし、＋の演算値を波形
ｖのデータに、−の演算値を波形v′のデータに、
あるいは＋、−をその逆にして各々のデータの加
算すれば、Knの偏向振幅を大あるいは小なる方
向へ変化させられる。

これら一連の演算はすべてCPU６４内で行い、
タイミングとしては１垂直帰線期間内に１区分
Knについて行なう。結果として得た補正データ
は、メモリ６５内の検出した位置データと異なる
領域に記憶させておく。そして記憶した補正デー
タを、次にKnの位置データを検出するタイミン
グまで保持し、画像表示期間のKnの発光直前に
メモリ６５から読み出してＤ／Ａ変換器３９へ送
るようにする。

次に、水平方向のランデイング制御について説
明する。水平方向についても垂直方向と同様に、
垂直帰線期間に、ビームランデイング位置を検出
するためのパイロツトビームを蛍光面に照射す
る。そのための水平偏向波形ｈ，h′とカソード駆
動パルスの波形は、第９図と同様に垂直帰線期間
に一定電圧を保持するようにすればよい。このと
き、垂直偏向波形ｖ，v′も同様に第９図に示すご
とく、垂直帰線期間では一定の位置にビームが静
止するよう一定電圧を保持するようにする。ま
た、発光検出素子PSD４３は、第８図に示した
配置の仕方を90゜回転させて、電流引出し端子が
水平方向に並ぶようにし、垂直位置は１表示区分
Knの中央付近に配置されるよう調整する必要が
ある。このようにして、ビームスポツトの発光を
受光してスポツト位置を検出した後は、垂直方向
のランデイング制御の場合と同様に、演算して水
平偏向振幅あるいは水平方向に全体的オフセツト
の区別を行い、これを補正するデータを水平偏向
波形ｈ，h′発生用の初期データに加減算すること
により、水平方向のランデイング制御が行えるの
である。

本発明では、ビームスポツトの発光検出に半導
体位置検出素子を用いたことにより、スクリーン
面に特別の発光パターンを付加することなく、ま
た発光輝度が経時的に変化しても、それに影響さ
れずに発光位置を正しく検出できるので、ビーム
ランデイング位置のみならずビーム電流量も経時
的に変化することが避けられない平板型陰極線管
において、常にビームスポツト４５の位置が最適
調整時の位置に保たれるようフイードバツクがな
され、色むら輝度むらのない鮮明な画像が保持さ
れる。

なお、本実施例では１表示区分Knについての
み説明したが、ｎの数は１から線状カソード本数
までのどの数にしてもよく、また必要ならば全表
示区分について適用してもよい。その際には、半
導体位置検出素子を各表示区分に１個ずつ設け、
各垂直帰線期間に時分割で各区分のランデイング
位置を検出、フイードバツクすればよく、回路と
しては複数の半導体位置検出素子からの出力信号
を、第１０図に示したオペレーシヨナルアンプ５
０の前段で各垂直帰線期間毎に時分割で切り替え
るマルチプレクサ（図示せず）を追加すればよ
い。

このようにしてビームスポツト光４５の位置が
最適調整時の位置に常に保たれるようにフイード
バツクがなされ、鮮明な画像が保持される。

発明の効果以上のように本発明によれば、スクリーン上で
発光する電子ビームスポツトの位置をPSDで検
出し、表示素子の駆動回路にフイードバツクする
ことにより、ビームスポツトの位置が常に一定に
保たれ、輝度むらや、色ずれのない鮮明な画像を
保持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の画像表示装置に用いられる一例
の画像表示素子の分解斜視図、第２図は同画像表
示素子の蛍光面の拡大図、第３図は同画像表示素
子の駆動回路の基本構成を示すブロツク図および
各部の波形図、第４図は垂直偏向駆動回路の動作
説明のための波形図、第５図は線陰極駆動回路の
動作説明のための波形図、第６図は各駆動信号の
波形図、第７図は水平偏向駆動回路の動作説明の
ための波形図、第８図はPSDの取付け方法の一
例を示す図、第９図は本発明におけるパイロツト
ビームスポツトを発光させるための垂直偏向波形
と線陰極駆動波形の関係を示す波形図、第１０図
はPSDの位置検出原理を説明するための回路図
と波形図、第１１図は本発明のフイードバツクシ
ステムの基本構成の一実施例を示すブロツク図、
第１２図はビームスポツトの垂直方向の位置変化
の様子を示す図である。１…背面電極、２，２ａ〜２ｏ…線陰極、３，
３′…垂直集束電極、４…垂直偏向電極、５…ビ
ーム流制御電極、６…水平集束電極、７…水平偏
向電極、９…スクリーン、２０…蛍光体、２４…
同期分離回路、２５…垂直偏向用カウンタ、２６
…線陰極駆動回路、２７…メモリ、２８…水平偏
向用カウンタ、２９…メモリ、３０…色復調回
路、３１−１〜３１−ｎ…サンプルホールド回
路、３２−１〜３２−ｎ…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、３５−１〜３５−ｎ…スイツチング回路、３
６…スイツチングパルス発生回路、３７−１〜３
７−ｎ…PWM回路、３８，３９…Ｄ／Ａ変換
器、４０…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、４３…
PSD、４４…PSD受光部、４５…パイロツトビ
ームスポツト光、４６…フエースプレート。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数の線陰極電子ビーム発生源と、上記電子
ビームが照射されることにより発光する蛍光体を
有するスクリーンと、上記電子ビーム発生源で発
生された電子ビームを集束する集束電極と、上記
電子ビームを上記スクリーンに至るまでの間で偏
向する静電形の偏向電極と、上記電子ビームを上
記スクリーンに照射する量を制御して発光強度を
制御する制御電極を有する表示素子と、上記表示
素子のスクリーン上で発光する電子ビームスポツ
トのランデイング位置を、受光面に入射する光の
位置変化が受光量の多少に関係なく素子の両端か
ら流れ出す光電電流の差の変化として検出可能
な、半導体位置検出素子で検出する手段と、上記
検出手段の出力信号に基づく値を上記表示素子を
駆動する偏向電圧にフイードバツクして、ビーム
スポツトのランデイング位置を制御する手段とを
備えてなることを特徴とする画像表示装置。