JPH04183089A - 画像表示装置用性能評価装置 - 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画像を表示する
画像表示装置用の性能評価装置に関するものである。

従来の技術 従来の画像表示素子の基本的な構造を第４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、等々か配置され
て構成されており、これらか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（本説
明では２イ〜２トの７本のみ示している）設けられてい
る。本構成では線陰極の間隔は３ｍ＋ｎ、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〜２７と
する。前記線陰極の間隔は自由に大きくとることはでき
ず、後述する垂直偏向電極７とスクリーン板８の間隔に
より規制されている。これらの線陰極２の構成として１
０〜３０μｍφのタングステン棒の表面に酸化物陰極材
料を塗布している。前記の線陰極は後述するように、上
方の線陰極２イから下方の２７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
抑止すると共に、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４図では真空容器は記してない
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〜２７のそれぞれと
対向する水平方向に一定間隔で多数個並へて設けられた
貫通孔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貫通孔１０を通して取り出す
。

次に、ビーム流制御電極４は線陰極２イ〜２７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。本構成では１２０本のビー
ム流制御電極用導電板１５ａ〜１５ｎか設けられている
（第４図では８本のみ図示している）。ビーム流制御電
極４は前記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、ビーム流制御電極４に設けられた各貫通
孔１４と対向する位置に貫通孔１６を有する導電板１７
で、電子ビームを集束している。

水平偏向電極６は、前記貫通孔１６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
１８．１８’で構成されており、それぞれの導電板１８
．１８’　には水平偏向用電圧が印加されている。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、Ｈの各蛍光体を順次照射して発
光している。本構成では、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、前記貫通孔１６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１９
．１９’で構成されており、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している。本構成では、
一対の電極１９．１９’によって１本の線陰極から生し
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により、３
０本の線陰極のそれぞれに対応する３０対の垂直偏向導
電体対か構成され、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構成では水平偏向電極６、垂直
偏向電極７をそれぞれ複数本クシ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、垂直偏向電極 ることができる。

スクリーン８は第４図に示すように、ガラス板２１の裏
面に蛍光体２０をストライブ状に塗布して構成している
。また図示していないかメタルバック、カーボンも塗布
されている。蛍光体２０はビーム流制御電極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４図において、スクリーン８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の
区分を示し、２点鎖線は複数本のビーム流制御電極４の
各々に対応して表示される水平方向の区分を示す。破線
、２点鎖線で仕切られた１つの区画の拡大図を第５図に
示す。第５図に示すように、水平方向では２トリオ分の
Ｒ２Ｏ，Ｂの蛍光体、垂直方向では８ライン分の幅を有
している。１区画の大きさは本例では水平方向１肛、垂
直方向３■である。なお第５図ではＲｌＧ、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。ただ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か
ある。なお、第４図では説明の都合で縦横の寸法比か実
際のスクリーンに表示したイメージと異なっている。ま
た本構成では、ビーム流制御電極４の１つの貫通孔１４
に対してＲ，Ｇ、Ｈの蛍光体が２トリオ分設けられてい
るか、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。たたしビーム流制御電極４には１トリオ、
あるいは３トリオ以上のＲ，Ｇ、Ｂ映像信号か順次前え
られ、それに同期して水平偏向をする必要かある。

次に、この表示素子の性能評価装置用の表示素子を駆動
するための駆動回路の動作を、第６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。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１にはｖｌ、ビーム引き出し電極３にはＶ３、ビー
ム流制御電極４にはｖ４、集束電極５には■５、スクリ
ーン８にはｖ８の直流電圧をそれぞれ印加する。線陰極
駆動回路２３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）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〜２７
は第７図は（イ〜マ）に示すように、駆動パルスが高電
位の間に電流か流れて加熱されており、駆動パルス（イ
〜マ）が低電位の期間に電子を放出するように加熱状態
が保持される。これにより３０本の線陰極２イ〜２７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〜２７に加えら
れている電位のほうか高くなるため、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イから下方の線陰極２７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２５は
、ダイレクトメモリアクセスコントローラ２６（以下Ｄ
ＭＡコントローラと称す）、偏向電圧波形記憶用メモリ
２７（以下偏向メモリと称す）、デジタル−アナログ変
換器２８ｈ、２８ｖ（以下Ｄ／Ａ変換器と称す）等によ
って構成され、垂直偏向信号ｖ、ｖ’および水平偏向信
号り、ｈ’　を発生する。

本構成においては垂直偏向信号に関して、オーバースキ
ャンを考慮して、１フイールドで２４０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
イールドおよび第２フイールドに分けそれぞれ１組のメ
モリ容量を有している。表示する際は該当の偏向メモリ
２７からデータを読み出してＤ／Ａ変換器２８ｖ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。前
記の偏向メモリ２７に記憶された垂直偏向位置情報は８
水平走査期間毎に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８段階の垂直偏向信号となる
。

また、水平偏向信号に対しては、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ことか可能なようにメ
モリを持っている。従って１フレ一ム間に４８０水平走
査期間表示するとして、４８０Ｘ６＝２８８０バイトの
メモリか必要であるが、第１フイールドと第２フイール
ドのデータを共用しているために、実際には１４４０　
”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２７から読
み出して、Ｄ／Ａ変換器２８ｈ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〜２７のうちに低電位の駆動パル
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、各区分毎にビーム流制御電極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
対の水平偏向信号り、ｈ’を加えられた水平偏向電極１
８．１８′等により、各水平表示期間にスクリーン８の
Ｒ１，Ｇ１．ＢｌおよびＲ２゜Ｇ２．Ｂ２等の蛍光体に
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Ｒ１゜Ｇユ、Ｂ１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上に
カラー画像を表示することかできる。この表示素子性能
評価装置の場合は、ビーム流制御電極４には映像信号に
よってパルス幅変調された信号の代わりに電圧Ｖ４を印
加しているため、ビーム引き出し電極３によって引き出
された電子ビームはすべて制御電極４を通過し、スクリ
ーン８上には白色が表示される。

なお、本構成に必要な基本クロックは第６図に示すパル
ス発生回路２４から供給されており、水平同期信号Ｈ１
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。

以上のような駆動回路によって、表示素子に白色を表示
させることで、表示素子の組立後の画面品質評価時に各
電極へのゴミ付着等による表示の目づまりの検査を行う
ことかできる。

発明か解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、表示素子に要求さ
れる性能中の一項目にすぎない表示の目づまりの検査し
かできず、その他の項目、例えばＲ，Ｇ、Ｂ各党光体の
ムラ、各蛍光体の欠落等の検査かできなかったために表
示素子のシビアな性能評価が不可能という問題を有して
いた。

本発明は、上記問題に鑑み、スクリーンに表示する色の
赤・青・緑・白色等への切り換えと各色の輝度調整を可
能にすることで、表示の目づまり以外にも蛍光体のムラ
および各蛍光体の欠落等の検査が可能となる性能評価用
装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の表示素子性能評価装
置は、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
る複数の線陰極と、上記線陰極を駆動するためのパルス
を発生する線陰極駆動回路と、線陰極から引き出された
電子ビームの上記スクリーンへの照射量を制御するビー
ム流制御電極と、上記ビーム流制御電極を制御するため
のそれぞれのパルス幅が調整可能な３種類の制御信号を
発生する制御信号発生部と、上記制御信号発生部より出
力される３種類の制御信号をそれぞれ０Ｎ／ＯＦＦする
３つのスイッチと、上記３つのスイッチの出力を加算す
るＯＲゲートと、上記ＯＲゲートの出力を増幅してビー
ム流制御電極へ出力する増幅器と、電子ビームを偏向す
るための偏向データを記憶している偏向メモリと、偏向
データをアナログ電流に変換するデジタル−アナログ変
換器と、上記ビーム流制御電極により制御された電子ビ
ームを上記デジタル−アナログ変換器の出力によって上
記スクリーン上の蛍光体に照射するためのビーム偏向電
極とを有するものである。

作用 上記した構成により本発明によれば、それぞれのパルス
幅が調整可能な３種類の制御信号を発生する制御信号発
生部と、制御信号それぞれをＯＮ１０　Ｆ　Ｆするスイ
ッチと、それぞれのスイッチにより０Ｎ１０ＦＦされた
制御信号を加算するＯＲゲートと、その出力を増幅する
増幅器を追加することで、目視しやすい輝度に調整した
赤・緑・青・白等の色を表示素子に表示することができ
るので、白を表示させたときには各電極へのゴミ付着等
による表示の目づまりを、また赤等の単色および単色の
組み合わせを表示することにより各蛍光体の色ムラ、蛍
光体の欠落等を簡単に検査することが可能な表示素子性
能評価装置を実現できる。

実施例 以下、本発明の一実施例の表示素子性能評価装置につい
て、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例における表示素子性能評価装
置の駆動回路を示すブロック図、第２図は第１図の制御
信号発生部のブロック図を示すものであり、第３図は各
制御信号のタイミング図である。第２図において、基本
波形発生回路３５は第１図のパルス発生回路２４から送
られる信号により、第３図に示す３種類の制御信号ｒ、
　　ｇ、　　ｂを発生する。ｒパルス幅コントロール回
路３６１；［；本波形発生回路３５から出力される制御
信号ｒのパルス幅を変化させ（ｒｌ、ｒ２は連動して変
化する）、第３図に示す制御信号ｒ′を作成する。

同様にｇパルス幅コントロール回路３７によす制御信号
ｇ′が、ｂパルスコントロール回路３８により制御信号
ｂ′か作成される。なお、制御信号ｒＪ　、　　ｇ／　
、ｂｌのパルス幅はそれぞれ独立に変えることができる
。スイッチ３０の入力端ａには上記制御信号ｒ′が、入
力端すには０■が入力されており、切換信号Ｒによって
切り換えられる。

同様にスイッチ３１には制御信号ｇ′とＯＶが、スイッ
チ３２には制御信号ｂ′とＯＶか入力されており、それ
ぞれ切換信号Ｇ、Ｈにより出力が制御される。スイッチ
３０．スイッチ３１．スイッチ３２の出力はＯＲゲート
３３で加算され増幅器３４で増幅されビーム流制御電極
４の１２０組すへてに出力される。

ここで、制御信号ｒ′はスクリーンの蛍光体Ｒ１゜Ｒ２
に照射する電子ビームの通過量を制御する信号であり、
ビーム引き出し電極３により線陰極２から引き出された
電子ビームは、スイッチ３０の出力かＯＶの場合はビー
ム流制御電極４を通過することができずスクリーン８は
赤を発光しない。

しかし、スイッチ３０の出力が制御信号ｒ′の場合ｒ１
およびｒ２の間では電子ビームはビーム流制御電極４を
通過することができるので、蛍光体Ｒ１，Ｒ２に電子ビ
ームが照射されスクリーン８は赤を発光する。なお制御
信号ｒ′のパルス幅によりビーム流制御電極４を通過す
ることができる電子ビームの量が変化するので、制御信
号ｒ′のパルス幅をコントロールすることで赤の輝度を
調整することができる。スイッチ３１．スイッチ３２の
出力を切り換えた場合も同様でありそれぞれ緑、青の発
光を０Ｎ１０ＦＦＬ、かつ輝度を調整することができる
。各スイッチの出力を組み合わせ、赤・緑・青の輝度を
調整することで赤、緑。

青、白等の色をスクリーン８に表示し、表示した色の輝
度を変化させることか可能である。

次に、水平偏向と表示のタイミングについて説明する。

ビーム流制御電極４に入力される増幅器３４の出力信号
のｒｌ、ｇｌ、ｂｌ、ｒ２．ｇ２゜ｂ２のタイミングと
、水平偏向駆動回路２５による電子ビームＲ１，Ｇｌ、
Ｂ１．Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２の蛍光体への水平偏向の切り替
えタイミングとは、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かＲ１，Ｒ２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
が制御信号ｒ′のｒｌ、ｒ２によって制御され、以下Ｇ
ｌ、Ｇ２は制御信号ｇ′のｇｌ、ｇ２゜Ｂｌ、Ｂ２は制
御信号ｂ′のｂＬ　　ｂ２により同様に制御されて、各
絵素のＲ１，Ｇ１．Ｂｌ、Ｒ２゜Ｇ２．Ｂ２各各党光の
発光が制御信号のその絵素のタイミングにあたるｒＬ　
　ｇｌ、ｂｌ、ｒ２゜ｇ２．ｂ２によってそれぞれ制御
されることになり、各絵素がビーム流制御電極４に入力
される制御信号にしたがって発光表示されるのである。

かかる制御か１ライン分の１２０組分（各２絵素ずつ）
同時に実行されて、１ライン２４０絵素の映像が表示さ
れ、さらに１フイールド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上に映像か表
示される。

なお、本構成に必要な基本クロックは第６図に示すパル
ス発生回路２４から供給されており、水平同期信号Ｈ１
及び垂直同期信号Ｖでタイミングをコントロールしてい
る。

以上のように本実施例によれば、制御信号ｒ／。

ｇ’、ｂ’を組み合わせた制御信号を増幅しビーム流制
御電極４に加えることで目視しやすい輝度に調整した赤
・緑・青・白等の色を表示素子に表示することができる
ので、白を表示させたときには各電極へのゴミ付着等に
よる表示の目づまりを、また赤等の単色および単色の組
み合わせを表示することにより各蛍光体の色ムラ、蛍光
体の欠落等を簡単に検査することができる。従って、表
示素子のシビアな性能評価が可能になり、性能のバラツ
キが少ない表示素子をつくることができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ノくルス幅か調整可能な
制御信号　７　、　　ｒ　、　　ｂ　／を発生する制御
信号発生部と、制御信号　Ｊ、　　＃、ｂ′それぞれを
０Ｎ／ＯＦＦするスイッチとそれぞれのスイッチにより
０Ｎ１０ＦＦされた制御信号ｒ′。

ｇ’、ｂ’を加算するＯＲゲートと、その出力を増幅す
る増幅器を追加することで目視しやすい輝度に調整した
赤・緑・青・白等の色を表示素子に表示することができ
るので白を表示させたときには各電極へのゴミ付着等に
よる表示の目づまりを、また赤等の単色および単色の組
み合わせを表示することにより各蛍光体の色ムラ、蛍光
体の欠落等を簡単に検査することが可能な表示素子性能
評価装置を実現できる。従って、表示素子のシビアな性
能評価が可能になり、性能のノくラツキが少ない表示素
子をつくることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における表示素子性能評価装
置の駆動回路を示すブロフク図、第２図は第１図におけ
る制御信号発生部のフ゛ロック図、第３図は各制御信号
のタイミング図、第４図（ま本発明で用いられる画像表
示素子の分解斜視図、第５図は同画像表示素子の蛍光面
の拡大図、第６図は従来の表示素子性能評価装置用駆動
回路）口・ツク図、第７図は同表示素子性能評価装置用
駆動回路の動作説明のための波形図である。 ２２・・・・・・電源回路、２３・・・・・・線陰極駆
動回路、２４・・・・・・パルス発生回路、２　訃・−
・・−偏向電圧発生回路、２６・・・・・・ＤＭＡコン
トローラ、２７・・・・・・偏向メモリ、２８・・・・
・・Ｄ／Ａ＝＋　７／＜−夕、２９・・・・・・制御信
号発生部、３０，３１．３２・・・・・・スイ・ソチ、
３３・・・・・・ＯＲゲート、３４・・・・・・増幅器
、３５・・・・・・基本波形発生回路、３６・・・・・
・ｒノ々ルス幅コントロール回路、３７・・・・・・ｇ
パルス幅コントロール回路、３８・・・・・・ｂパルス
幅コントロール回路。 代理人の氏名　弁理士小蝦治明　ほか２８幻　ＩＬＩ 第２目 ３ｃ 第　３　図 回　　　癖ｔ…咋１ぐ一イ　　羊−リシｈ　−一割紺齢
ト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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区分した各垂直区
   分毎に電子ビームを発生する複数の線陰極と、 上記線陰極を駆動するためのパルスを発生する線陰極駆
   動回路と、 上記線陰極から引き出された電子ビームの上記スクリー
   ンへの照射量を制御するビーム流制御電極と、 上記ビーム流制御電極を制御するためのそれぞれのパル
   ス幅が可変可能な３種類の制御信号を発生する制御信号
   発生部と、 上記制御信号発生部より出力される３種類の制御信号を
   それぞれＯＮ／ＯＦＦする３つのスイッチと、 上記３つのスイッチの出力を加算するＯＲゲートと、 上記ＯＲゲートの出力を増幅して上記ビーム流制御電極
   へ出力する増幅器と、 上記電子ビームを偏向するための偏向データを記憶して
   いる偏向メモリと、 上記偏向データをアナログ電流に変換するデジタル−ア
   ナログ変換器と、 上記ビーム流制御電極により制御された電子ビームを上
   記デジタル−アナログ変換器の出力によって上記スクリ
   ーン上の蛍光体に照射するためのビーム偏向電極 とを備えた画像表示装置用性能評価装置。