JPH0420184A - 画像表示装置 - 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３図に示して説
明する。

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、収束電極５、水平偏向電極６、
垂直偏向電極７、スクリーン板８、等々が配置されて構
成されており、これらが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６本構成では線陰極の間隔は３■、本数は３０本設
けられているものとして、前期線陰極を２イ〜２７とす
る。前期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１０〜
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。前期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３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
から２７のそれぞれと対向する水平方向に一定間隔で多
数個並べて設けられた貫通孔ｌＯを有する導伝板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。次に制？１１Ｎ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０本構成で
は１２０本の制ａｌｌ！極用導伝板１５ａ〜１５ｎが設
けられている。（第３図では８本のみ図示している）。

制ｉｉｉ極４は前期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。収束電極５は、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、電子ビームを収束してい
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、それぞれの導伝板には
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、Ｂの各蛍光体を順次照射し
て発光している０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０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によって、３０本の線陰極のそれぞれに対応する３
０対の垂直偏向導伝体対が構成され、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 とが出来る。

スクリーン８は第３図に示すように、ガラス板２１の裏
面に蛍光体２０をストライプ状に塗布して構成している
。また図示していないがンタルバック、カーボンも塗布
されている。蛍光体２０ば制御電極４の１つの貫通孔１
４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、Ｂ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３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４図に示す、第
４図に示すように、水平方向では２トリオ分のＲ，Ｇ、
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閣、垂直方向３ｍ
である。

尚第４図ではＲ，Ｇ、Ｂ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がある。

尚第３図では説明の都合で縦横の寸法比が実際のスクリ
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、制御電極４の１つの貫通孔１４に対し
てＲ，Ｃ，Ｂの蛍光体が２トリオ分設けられているが、
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、ただし制ｍｚ極４には１トリオ、あるいは３トリ
オ以上のＲ，Ｇ、Ｂ映像信号が順次加えられ、それに同
期して水平偏向をする必要がある。

次にこの表示素子を駆動するための駆動回路の動作を、
第５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■１、ビーム
出し電極３にはＶ３、収束電極５にはＶ５、スクリーン
８には■８の直流電圧を印加する。線陰極駆動回路２６
は、垂直同期信号■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６図にそのタイミン
グ図を示す。

各線陰極２イ〜２７は第６図（イ〜マ）に示すように、
駆動パルスが高電位の間に電流が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が高くなるため
、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４０は、
ダイレクトメモリアクセスコローラ（以下ＤＭＡコント
ローラと称す）４１、偏向電圧波形記憶用メモリ（以下
偏向メモリと称す）４２、デジタル−アナログ偏向電圧
発生器４３ｈ、４３Ｖ等によって構成され、垂直偏向電
圧ｖ、ｖ’及び水平偏向電圧り、ｈ’を発生する。

本構成においては垂直偏向電圧にかんして、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
フイールド及び第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０表示する際は該当の偏向メモリ
４２からデータを読みだして、デジタル−アナログ偏向
電圧発生器４３Ｖでアナログ電圧に変換して、垂直偏向
電極７に加えている。

デジタル−アナログ偏向電圧発生器４３ｖの動作を第２
図を使って説明する。偏向メモリ４２から偏向データを
読み出して、デジタル−アナログ変換器５１でアナログ
電流に変換する。その電流をオペアンプ６１と抵抗器６
６．６７で電圧変換した信号を、ボルテージフォロア構
成のオペアンプ６２で１倍の非反転増幅、オペアンプ６
３によって反転増幅して対称の信号を得、高圧増幅器５
３ａ、５３ｂによって垂直偏向に必要な垂直偏向信号ｖ
、ｖ’を作り垂直偏向電極７に加える。

前記の偏向メモリ４２に記憶された垂直偏向位置情報は
８水平走査期間毎にほぼ規則性のあるデータで構成され
ており、デジタル−アナログ変換された波形もほぼ８段
階の垂直偏向信号となっているが前記のように２フイ一
ルド分のメモリ容量を存して、各水平走査線毎に位１を
微調整できるようにしている。

また水平偏向信号にたいしては、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必要性と水平走査毎に
偏向位置を微調整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
、４８０Ｘ　６　＝２８８０バイトのメモリが必要であ
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、実際には１４４０バ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４２から読み出して、デジタル−
アナログ偏向電圧発生器４３ｈ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のうちの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、後述
するように各区分毎に制ｗｉｔ極４によってビームの通
過量が制御され、収束電極５によって収束された後、第
６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１８．１８’等
により、各水平表示期間にスクリーン８のＲ１、Ｇ１、
Ｂ１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
ｌ、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の上にカラー
画像を表示する事ができる。

次に電子ビームの変調制御部分について説明する。まず
第５図において、信号入力端子２３Ｒ１２３Ｇ、２３Ｂ
に加えられたＲ、Ｇ、Ｂの各映像信号は、１２０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紐３１ａ〜３１ｎはそれぞれＲ１用
、Ｇｌ用、Ｂ１用、およびＲ２用、Ｇ２用、Ｂ２用の６
個のサンプルホールド回路で構成されている。サンプル
リングパルス発生回路３４は、水平周期（６３，５μｓ
）のうちの水平表示期間（約５０μｓ）に、前記１２０
＆ｌｌのサンプルホールド回路３１８〜３１　ｎの各々
ＲＩ用、Ｇｌ用、Ｂｌ用、およびＲ２用、Ｇ２用、Ｂ２
用のサンプルホールド回路に対応する７２０個（１２０
ｘ６）のサンプリングパルスＲａｌ〜Ｒｎ２を順次発生
する。前記７２０個のサンプリングパルスがそれぞれ１
２０組のサンプルホールド回路＆１Ｉ３１ａ〜３１ｎに
６個ずつ加えられ、これによって各サンプルホールド回
路組には、１ラインを１２０個に区分したときのそれぞ
れの２絵素分のＲ１、Ｇ】、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。

サンプルホールドされた１２０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１２０組のメモリ３２ａ〜３２ｎに転送
パルスＬによって一斉に転送され、ここで次の１水平走
査期間保持される。保持された信号は１２０個のスイッ
チング回路３５ａ〜３５ｎに加えられる。スイッチング
回路３５ａ〜３５ｎはそれぞれがＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ
２、Ｇ２、Ｂ２の個別入力端子とそれらを順次切り替え
て出力する共通出力端子とを有する回路により構成され
たもので、スイッチングパルス発注回路３６から加えら
れるスイッチングパルスｒ１、ｇＬｂｌ、Ｒ２、ｇ２、
Ｂ２によって同時に切り替え制御される。

前記スイッチングパルスｒＬ　ｇＬ　ｂｌ、Ｒ２、ｇ２
、Ｂ２は、各水平表示期間を６分割して、水平表示期間
／６ずつスイッチング回ｌｌｌ３５ａ〜３５ｎを切り替
えＲ１、Ｇ１、Ｂ】、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〜３７
ｎに供給している。各スイッチング回路３５ａ〜３５ｎ
の出力は、１２０組のパルス幅変調（以下ＰＷＭと称す
）回路３７ａ〜３７ｎに加えられ、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、
Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の各映像信号の大きさに応じてパルス
幅変調され出力される。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４の１２０本の導伝板１５ａ〜
１５ｎにそれぞれ個別に加えられる。

次に水平偏向と表示のタイミングについて説明する。ス
イッチング回Ｎ３５ａ〜３５ｎにおけるＲ１、Ｇ１、Ｂ
ｌ、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の映像信号の切り替えと、水平偏
向駆動回路４１による電子ビームＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ
２、Ｇ２、Ｂ２の蛍光体への水平偏向の切り替えタイミ
ングと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制御信号によ
って制御され、以下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，Ｇ
ｌ、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の映像信号によってそれぞ
れ制御されることなり、各絵素が入力の映像信号にした
がって発光表示されるのである。かかる制御が１ライン
分の１２０Ａｌｌ　（各２絵素ずつ）分間時に実行され
て、１ライン２４０絵素の映像が表示され、そらに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上に画像が表示される。さら
に上記の諸動作が入力映像信号の１フイールド毎に繰り
返されて、テレビジョン信号等がスクリーン８に表示さ
れる。尚、本構成に必要な基本クロックは第５図に示す
パルス発生回路３９から供給されており、水平同期信号
Ｈ１及び垂直同期信号■でタイミングをコントロールし
ている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のようなデジタル−アナログ偏向電圧
発生回路の構成では、デジタル−アナログ変換器から出
た信号が高圧増幅器に入るまでにオペアンプを２個通る
ためオペアンプによる信号の遅れがオペアンプ２個分に
なるので、電子ビームが蛍光体を照射できる時間が短（
なり輝度が落ちる。又、対称の偏向電圧の信号の遅れを
合わせるだめにボルテージフォロワのオペアンプが必要
なためオペアンプが合計３個必要になりコストアンプを
招くというＲＮを有していた。

本発明は、上記ｖｉ題に鑑み、オペアンプによる信号の
遅れを少なくし輝度を向上すると共に、オペアンプの個
数を３個から２個にしてコストダウンが計れる画像表示
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画像表示装置は、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、電子ビームを垂直方向に偏向するための偏向
データを記憶してルλ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−アナログ竣換器と、ア
ナログ電流を電圧に変換するオペアンプと、基準電圧を
作る抵抗および半固定抵抗と、負電位を与える負電源と
、オペアンプによって電圧に変換された信号を電圧増幅
する高圧増幅器とを備えたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、偏向データはデジタル
−アナログ変換器によってコンプリメンタリな２つの出
力電流に変換される。それぞれの出力電流を別々のオペ
アンプによって電圧に変換する為、デジタル−アナログ
変換器から高圧増幅器まで信号はオペアンプ１個しか通
らない、よって、オペフッ１１個分信号遅延が短くなる
。

実施例 以下本発明の一実施例の画像表示装置について、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
ける画像表示装置のデジタル−アナログ偏向電圧発生器
の回路図を示すものである。

第１図において、４２は偏向データが入っている偏向メ
モリ、５１は偏向データをアナログ変換するデジタル−
アナログ変換器、５２ａ、５２ｂは一入力端にデジタル
−アナログ変換器５１の出力信号が印加されるオペアン
プ、５４は抵抗器、５５は半固定抵抗器、５３ａ−〜ｂ
は高圧増幅器、５６〜５７は抵抗器、５日は半固定抵抗
器、５９は負を源を示す。これら抵抗器５６．５７、半
固定抵抗器５８、負電源５９によってオペアンプ５２ａ
、５２ｂの基準電圧を作成している。

以上のように構成された画像表示装置のデジタル−アナ
ログ偏向電圧発生器について、以下その動作について説
明する。偏向メモリ４２がらデジタル−アナログ変換器
５１に偏向データが送られコンプリメンタリなアナログ
電流が出力される。そのｉｉ流をオペアンプ５２ａと抵
抗器５４、オペアンプ５２ｂと半固定抵抗器５５によっ
て、対称な電圧信号に変換し、高圧増幅器５３ａ、５３
ｂによって電圧増幅し垂直偏向電極１９．１９′に加え
電子ビームを垂直に偏向する。

以上のように本実施例によれば、デジタル−アナログ変
換器５Ｉのコンプリメンタリなアナログ出力電流をそれ
ぞれオペアンプ５２ａ、５２ｂで電圧変換することによ
り、デジタル−アナログ偏向電圧発生器の遅延時間がオ
ペアンプ１個分短くなり画像表示装置の輝度アップが計
れると共に、オペアンプの使用個数を１個分減らせるの
でコストダウンを計ることができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、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９二区分した各垂直区
分毎に電子ビームを発生する複数の線陰極と、電子ビー
ムを垂直方向に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、アナログｉ；ｉｔを電圧
に変換するオペアンプと、オペアンプの基準電圧を作る
抵抗、半固定抵抗および負！＃と、オペアンプによって
電圧に変換された信号を電圧増幅する高圧増幅器とを設
けたことにより、デジタル−アナログ偏向電圧発生器で
の信号遅延を少なくすることができ、画像表示装置の輝
度アップをすることができると共に、オペアンプの使用
個数減らせてコストダウンを計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における画像表示装置に使用
されるデジタル−アナログ偏向電圧発生器の回路図、第
２図は従来のデジタル−アナログ偏向電圧発生器の回路
図、第３図は本発明が適用される画像表示装置の分解斜
視図、第４図は同画像表示装置のスクリーンの拡大正面
図、第５図は同画像表示装置の駆動回路の構成を示すブ
ロック図、第６図はその動作説明のための波形図である
。 ４２・・・・・・偏向メモリ、４３ｖ・・・・・・デジ
タル−アナログ偏向電圧発生器、５１・・・・・・デジ
タル−アナログ変換器、５２ａ〜５２ｂ・・・・・・オ
ペアンプ、５３ａ〜５３ｂ・・・・・・高圧増幅器、５
４・・・・・・抵抗器、５５・・・・・・半固定抵抗器
、５６〜５７・・・・・・抵抗器、５８・・・・・・半
固定抵抗器、５９・・・・・・負を源。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名ｂ 隋　− ム引出しＩｌ慟 ム壕利ｌｌｌｌ１１１ 条　１１＆ ス ク リ フ 罹 第 図 ｎ 水平方向の）区分 菓 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、電子ビームを垂直方向に偏向するための
   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、
   アナログ電流を電圧に変換するオペアンプと、オペアン
   プの基準電圧を作る抵抗、半固定抵抗および負電源と、
   オペアンプによって電圧に変換された信号を電圧増幅す
   る高圧増幅器とを備えた画像表示装置。