JPH0337788B2

JPH0337788B2 -

Info

Publication number: JPH0337788B2
Application number: JP59076945A
Authority: JP
Inventors: Toshifumi Yoshida; Minoru Ueda; Sadahiro Takuhara
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-04-17
Filing date: 1984-04-17
Publication date: 1991-06-06
Also published as: JPS60220677A

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、従来と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、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、後方から前方に向かつて順
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
抑制し、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。

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色の螢光体で表
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の各螢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重素分の幅である。

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
される螢光体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。螢光体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色の螢光体が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の螢光体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の螢光体
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
ジタルーアナログ変換器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＋３）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
〔イ′〜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＋２）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、垂直方向に集束させて、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Ｆ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各螢
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に対応する螢光体は２絵素分の
Ｒ、Ｇ、Ｂとなるが説明の便宜上、１絵素を
R₁G₁、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倍の繰
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に間に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）の螢光
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の各螢光体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
れと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
ズロツクドループ）回路等により、構成されてお
り、この実施例では各副搬送波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6Hと6/
Ｈ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6f_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
述される等して、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180個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３５
ａ〜３５ｎに加えられる。スイツチング回路３５
ａ〜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
の信号切替パルス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
螢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螢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各螢光体の発光がその絵素のR₁、G₁、B₁、
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。

以上述べた平板画像表示装置は、線陰極２を用
いているため、線陰極２が外部振動、線陰極駆動
パルスなどの影響により振動することがある。第
８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。
この結果、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の螢
光体に到達する電子ビームの量が変化し、輝度が
変化してしまうという不都合が生じる。

第８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
加した場合の電界を示している。

かくして、線陰極２が振動し、線陰極２イ〜２
ヨが２イ，２ロ，…２ヨと順次駆動されるとたと
えば線陰極２イが第９図のｘイなように振動する
と線陰極２イの発光強度は第９図ｙイのように変
化し、線陰極駆動パルスと線陰極２振動とのビー
トが、輝度の変化としてスクリーン９上に表われ
るという不都合が生じる。

この輝度の変化を軽減するために、第１０図に
示すようなこの方法が提案されている。この方法
は、垂直集束電極３に流入する電子ビームの量を
抵抗４３によつて電圧に変換し、その電圧の中に
含まれる線陰極２によつて異なる直流成分をコン
デンサ４５を介して直流成分検出回路４７に検
出・記憶し、直流成分に重畳されている振動成分
を振動成分検出回路４８にて検出するとともに、
さらにこの振動成分をフイードバツクドライブ回
路４９にて背面電極１にフイード・バツクするこ
とによつて、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中を線陰極２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
を等価的に打ち消し、スクリーン９に到達する電
子ビーム量の変化を軽減するものである。

この例の動作を説明するための形成を第１１図
に、具体回路装置を第１２図にそれぞれ示す。各
線陰極２イ〜２ヨから出る電子ビームはバラツキ
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１１図の５０ａに示すように段差を持つ。そ
して線陰極２が振動すると第８図に示すように垂
直集束電極３に流れ込む電子ビーム量が変化し、
第１１図の５０ｂのように振動成分５６ｂが重畳
される。

垂直集束電極３に流れ込んだ電流は抵抗４３に
より電圧に変換され、出力線５０に取り出され
る。出力線５０は容量結合によりエミツタ・ホロ
ワトランジスタ８４に接続され、抵抗８６により
出力が取出されるが、抵抗８２，８５，８７、ダ
イオード８３により適当な電圧でクランプされ
る。エミツタ・ホロワトランジスタ８４の出力は
トランジスタ（６２イ，ロ，ハ…ヨ），（７６イ，
ロ，ハ…ヨ）に供給される。直流成分検出回路４
７を構成するトランジスタ５９，６０，６２，６
３，６６抵抗５７，５８，６４，６５，６７はカ
レント・ミラーを負荷とした差動増幅器を構成
し、この差動増幅器はカソード選択パルス５３が
はいる期間だけ動作する。トタンジスタ６２のベ
ースがトランジスタ６３のベースより電位が高い
と、トランジスタ６２のコレクタにはトランジス
タ６３のコレクタ電流以上の電流が流れ、トラン
ジスタ６０，５９にはトランジスタ６２と同じ量
のコレクタ電流が流れる。トランジスタ６０のコ
レクタ電流は、トランジスタ６３のコレクタ電流
より多いため、容量６１には電荷が充電され、ト
ランジスタ６３のベース電圧は上がる。トランジ
スタ６８，抵抗６９，７０はエミツタ・ホロ回路
を構成し、容量６１の電圧を分割しトランジスタ
６３のベース電圧を供給する。したがつてトラン
ジスタ６８のベース電圧が上がればトランジスタ
６３のベース、電圧も上がる。逆にトランジスタ
６２のベース電圧がトランジスタ６３のベース電
圧より低い時はトランジスタ６２，５９，６０の
コレクタ電流がトランジスタ６３のコレクタ電流
より少なくなり、トランジスタ６８のベース電圧
を低下させ、トランジスタ６３のベース電圧を下
げる。この結果トランジスタ６３イのベース電圧
は、トランジスタ６２イのベース電圧が第１１図
の５０ａのイの期間に変化する平均値の電圧にな
るように容量６１イに記憶される。すなわち、線
陰極２が振動している第１１図の５０ｂのホ，リ
においてもその振動していない時の直流電圧を記
憶する。

振動成分検出回路４８を構成するトランジスタ
７３，７４，７５，７６，８０および抵抗７１，
７２，７８，７９，８１はカレント・ミラーを負
荷とした差動増幅器を構成し、トランジスタ７５
のベースには振動がない場合（第１１図５０ａ）
のイ，ロ，ハ…ヨに対抗した電圧が供給され、ト
ランジスタ７６のベースには、線陰極２の振動成
分を重畳した第１１図５０ｂのイ，ロ，ハ…ヨの
電圧が供給される。この結果、線陰極２に振動が
ある場合のみ、第１１図の５６ｂのような振動成
分がトランジスタ８８を介して出力線５６に取り
出せる。

この振動を背面電極１にフイード・バツクし、
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
と同様にすることにより、線陰極２の振動と線陰
極駆動パルスのビートによる輝度の変化を軽減す
ることができる。

しかしこの方法では、直流成分検出回路４７、
振動成分検出回路４８が線陰極２の数だけ必要で
あり、大規模な回路が必要になる。これは小型
化、薄型化する上で不都合である。また振動成分
だけのフイード・バツク補正しかできない。

発明の目的本発明は、かかる従来の不都合を解消して線陰
極の振動を軽減するだけでなく、線陰極ごとの輝
度差をなくす回路装置をより小さい回路規模で実
現することを目的とする。

発明の構成本発明においては、線陰極からエミツシヨンす
る電子ビームの量を抵抗等によつて電圧に変換
し、垂直集束電極に流入する電子ビームの量も抵
抗等によつて電圧に変換する。そして、線陰極か
らのエミツシヨン電流と垂直集束電極に流入する
ビーム電流との差を常に一定値にするように、両
電流の差成分を背面電極にフイード・バツクす
る。

これにより、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
する。その結果、線陰極が振動しても輝度むらの
ない画像を表示することができる。また、線陰極
間で輝度差がある場合も輝度差を補償して表示す
ることができる。

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とができるもので
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
して詳細に説明する。

本実施例の基本的な構成を第１３図に、その動
作説明のための波形図を第１４図に示す。線陰極
ドライブ回路９０は第９図イ，ロ，ハ，ニ…に示
す駆動パルスを出力するが、電源回路２２の出力
線１０３は線陰極２を加熱する電流を供給し、出
力線１０２は線陰極２が放出するビーム電流を供
給する。線陰極２はイ，ロ，ハ，ニ…と順次駆動
されるため、１０２の電源ラインに抵抗９４を挿
入し、この抵抗９４の両端の電圧を測定すれば、
線陰極２からのエミツシヨン電流が検出できる。
抵抗垂直集束電極３に接続された４３の一端５０
には従来例と同じように垂直集束電極３に流入す
る電流が、電圧に変換されて検出される。

この電圧の差９７を差動増幅器より構成される
差成分検出回路９１で取り出すと９７′となり、
この出力の平均直流電圧を直流成分検出回路９２
で検出すると９８となる。差電圧９７はエミツシ
ヨン電流から垂直集束電極３に流入するビーム電
流を引いたビーム電流を示し、この電流は垂直集
束電極３のスリツト（第１図の１０）を通り抜け
る電子ビーム電流であり、スクリーン面９に到達
するビーム電流と正確に一致する。すなわち、９
７の差電圧を一定にすれば、線陰極２の振動によ
つてエミツシヨン電流が変化した場合も、背面電
極、垂直集束電極との幾何学的な精度バラツキ等
に起因して起こる線陰極間の輝度差も均一にする
ことができる。

エミツシヨン電流と垂直集束電極３に流入する
電流の差を一定にするには、従来例で各線陰極２
ごとの振動成分を検出した回路を１組だけ用い、
ブランキング期間を除く全エミツシヨン時の平均
電圧（第１４図の９８）を直流成分検出回路９２
より取り出し、振動・輝度差検出回路９３におい
て差分検出回路９１の出力と比較し、比較出力を
フイードバツクドライブ回路４９に加えて背面電
極１に加える１００の出力を得る。１００の出力
は、フイードバツクを開いている時は、１００′
と回路で決まる限度まで出力され、フイード・バ
ツクを閉じると、補正が働いて９７はほぼ平坦と
なり、１００の出力は１００″となる。９７の平
坦さと１００″の振幅は、フイード・バツク回路
のループ・ゲインによつて決まる。

従来例に示したように垂直集束電極に流入する
電流量を一定にするだけでは、本発明のような効
果は得られない。なぜならば、垂直集束電流に流
入する電流が多い場合には、エミツシヨン電流が
多くて垂直集束電極に流入する電流が多い場合
と、背面電極、線陰極、垂直集束電極によつて形
成される電界によつて、線陰極からエミツシヨン
される電子ビームの集束が悪い場合もある。前者
の場合スクリーンに到達する電子ビームは増えス
クリーンは明るくなるが後者の場合はスクリーン
に到達する電子ビームは減つて暗くなる。このよ
うに垂直集束電極に流入するビーム量の検出だけ
では、スクリーン面に到達する電子ビームを一定
にすることはできない。

第１図に示す垂直集束電極３′は電子ビーム流
制御電極によつて遮断されたビームが流入し、そ
の量が信号内容によつて変化するため、背面電
極、線陰極、垂直集束電極３で構成される電子ビ
ーム源からのエミツシヨン量を一定にするための
ビーム電流検出には使用できない。また、垂直集
束電極３，３′の間にビーム電流検出用の電極を
設けてもよいが、電極数も増え、電子ビームの集
束条件も複雑になり、問題がある。

第１５図に一具体実施例を示す。直流成分検出
回路９７、振動−輝度差検出回路９３、フイー
ド・バツク・ドライブ回路４９は、それぞれ第１
２図の４７，４８，４９と同じ回路と同じである
ので説明を省略する。第１２図では４７，４８の
回路が線陰極の数量だけ必要であつたが、本発明
では１組でよい。エミツシヨン電流成分９６、垂
直集束電極流入電流成分５０は、それぞれ容量９
５、４５を経て、トランジスタ１０３，１０４，
１０６，１０７、抵抗１０５，１０８，１１０，
１０９で構成される２組のクランプ回路でブラン
キング・パルス９９によつてクランプされる。差
成分検出回路９１は、トランジスタ１２３，１２
４，１２７、抵抗１２１，１２２，１２５，１２
６，１２８で構成される差動増幅器によつて、上
記のクランプされた２信号の差を増幅し、９７′
にエミツタ・ホロワトランジスタ１２９、抵抗１
３０，１３１を経て出力する。この差信号から、
直流成分を検出し、フイード・バツク信号を作る
動作は第１０図の場合と同じである。

以上述べたように、第１３図に示す方式によ
り、線陰極の振動だけでなく、線陰極間に存在す
る輝度差まで、従来よりはるかに小規模な回路で
補償することができる。

従来、第１６図に示すように、背面電極１を一
定の面抵抗を持つた抵抗体で構成し、背面電極１
の中央には容量４６を経て、抵抗４４によりイン
ピーダンスを高くして入力し、両端の電極には、
背面電極電圧を低インピーダンスで供給し、線陰
極の振動が大きい中央には大きなフイード・バツ
ク信号を、線陰極の振動が小さい固定部付近には
小さなフイード・バツク信号をそれぞれ供給する
ようにしたが、本発明は、このようなフイード・
バツク方式を用いた場合にも有効である。

線陰極が１本だけの画像表示装置において、本
発明の方式が振動の軽減に有効であるのは勿論で
ある。

発明の効果このように、本発明によれば、線陰極からのエ
ミツシヨン電流と垂直集束電極に流入するビーム
電流との差を一定値にするように制御するように
したことにより、線陰極が複数個あつても１組の
回路で新しいビーム電流検出電極を挿入すること
もなく、線陰極の振動によるビーム電流の変動に
基づく画面の変動や、線陰極間の輝度差を軽減
し、良好な画像を表示することができる。このた
め、従来のように線陰極の数量だけ検出回路や補
正回路が必要でなく、経済的な回路で大きな効果
が得られ、実用上価値が大なるものである。

【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図は線陰
極が振動した場合にスリツトを通過するビーム電
流と垂直集束電極に流れ込む電流の変化を示す模
式図、第９図は第８図に示したビーム電流の変化
による輝度の変化を示す波形図、第１０図は本発
明に先だつて提案された画像表示装置の要部の構
成図、第１１図はその動作説明のための波形図、
第１２図はその一具体例を示す回路図、第１３図
は本発明の一実施例における画像表示装置の要部
の構成を示すブロツク図、第１４図はその動作説
明のための波形図、第１５図は本発明の一具体例
を示す回路図、第１６図は中央部にフイードバツ
ク量を多くする場合の背面電極の構成を示す断面
図である。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、２
０……螢光体、２２……電源回路、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〜３１
ｎ……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、
３８……Ｄ／Ａ変換器、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，
４４，９４……抵抗、９１……差成分検出回路、
９２……直流成分検出回路、９３……振動・輝度
差検出回路、４９……フイードバツクドライブ回
路。

Claims

【特許請求の範囲】１電子ビーム発生源としての複数の線陰極と、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背面電極と、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、上記線陰極で発生された電子ビームを集束する
垂直集束電極と、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とを備え
た表示素子を設け、上記各線陰極が放出するビーム電流を検出する
第一の検出手段と、上記垂直集束電流に流入するビーム電流の大き
さを検出する第二の検出手段と、上記第一、第二の検出手段の出力信号の差成分
を検出する差成分検出手段とを設け、この差成分検出手段の検出出力信号を上記背面
電極にフイードバツクして上記差成分が一定にな
るようにするとともに、上記背面電極は抵抗体で構成し、線陰極の架張
方向と同じ方向の背面電極の両端に直流の背面電
極電圧を、中央部分に上記フイードバツク電圧を
おのおの供給することにより、上記背面電極に印
加するフイードバツク信号の振幅を中央部分で大
きく、端部で小さくしたことを特徴とする画像表
示装置。