JPH0435396A - 画像表示装置の電子ビーム評価装置 - Google Patents

画像表示装置の電子ビーム評価装置

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JPH0435396A
JPH0435396A JP13807990A JP13807990A JPH0435396A JP H0435396 A JPH0435396 A JP H0435396A JP 13807990 A JP13807990 A JP 13807990A JP 13807990 A JP13807990 A JP 13807990A JP H0435396 A JPH0435396 A JP H0435396A
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JP
Japan
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electron beam
screen
display device
image display
television camera
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JP13807990A
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Michio Osugi
倫生 大杉
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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、全体としてテレビジョン
画像を表示する装置の電子ビーム評価装置に関する。
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8などが配置されて構
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。
ビーム源としての緑陰1[!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(
第4図では2(イ)〜2(ト)の7本のみを示している
)設けられている0本実施例では線陰極2の間隔は3■
、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)〜2(マ)とする、また、線陰極2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
ン線の表面に酸化物陰極材料を塗布している。この線陰
極2は後述するように、上方の線陰極2(イ)から下方
の2(マ1m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ともに、
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(伺〜2(マ)
のそれぞれと対向する水平方向に一定間隔で多数個差べ
て設けられた貫通孔10を有する導電板11で構成され
、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、ビーム流制御電極4は線陰極2(イ
)〜2(マ)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本実
施例では120本の制御!極用導電板15a〜15nが
設けられてい)、(第4図では8本のみを示している)
このビーム流制御電1i4は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s4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で構成され、
電子ビームを集束している。
水平偏向電極6は集束電極5に設けられた貫通孔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18a 、 18bで構成されており
、それぞれの導電板18a 、 18bには水平開内用
電圧が印加されて、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6本実施例、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は集束電極5に設けられた貫通孔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19a 、 19b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。
本実施例では、一対の導電板19a 、 19bによっ
て1本の線陰極2から生じ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個で構成されな垂直
偏向電極7によって、30本の線陰極2のそれぞれに対
応する30対の垂直偏向導電体対が構成され、スクリー
ン8上に垂直方向に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実施例では水平偏向電極6、垂
直偏向を極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、垂直共閤向歪みを少
なくすることができる。
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をストライプ状に塗布して構成しており
、また図示していないが、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。
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4図において、スクリーン8に記入した水平方向の破
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、垂直方向の2点鎖線は複数本の
ビーム流制御電極4のそれぞれに対応して表示される水
平方向の区分を示す。
これら破線、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。また、1区画の大きさは本実施例
では水平方向1■、垂直方向3−である、なお、第5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。また、第5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
ージと興なっている。
また本実施例では、ビーム流制御電極4の1つの貫通孔
14に対してR,G、Bの蛍光体が2トリオ分設けられ
ているが、l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、ただしビーム流制御t[+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
次前えられ、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、第6図
において、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、背面型へ1にはV
l、ビーム引き出し電極3にはV3、集束電極5にはV
5、スクリーン8にはV8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7図Cおよび第8図にそのタイミング図を示す。
各線陰極2(伺〜2(マ)は第8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)が低電圧の期間に電子を
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)〜2(マ)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とビーム引き
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緑陰1i2
+4)〜2(マ)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2
(マ)まで順次8水平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ントローラ(以下DMAコ
ントローラと称す)41、陽子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−アナログ変換
器(以下D/A変換器と称す) 43h 、 43vな
どによって構成され2垂直閤向信号v、v′および水平
偏向信号り、h”を発生する。
本実施例においては垂直偏向信号v、v’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1m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D/A変換器4
3vでアナログ信号に変換して、垂直偏向電1i7に加
えている。tii向メ子メモリ42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、D/A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有して、各水平走査線毎に位置を微
調整できるようにしている。
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。し
たがって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
しているなめに、実際には1440バイトのメモリを使
用している0表示の際は各水平走査ラインに対応した層
内情報を前記偏向メモリ42から読み出して、D/A変
換器43hでアナログ信号に変換して、水平渓向電fx
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(伺〜2(マ)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、後述するよ
うに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
8図に示すようにほぼ6Pifll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18a 
、 18bなどにより、各水平表示期間にスクリーン8
のR1,Gl、BlおよびR2,G2゜B2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,Gl。
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
を表示することができる。
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6図において、信号入力端子23R223G、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31a〜31nに加えられる。各サ
ンプルホールド回路31a〜31nはそれぞれR1用、
Gl用、Bl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組の
サンプルホールド回路31a 〜31nの各々R1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(120X6)の
サンプリングパルスRal〜Rn2 (第7図A)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12041のサンプルホールド回路31a〜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,G1.BIR2,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,Gl、Bl、R
2,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t(第7図A)によって−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
.Bl、R2,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
り構成されており、スイッチングパルス発生回路36か
ら加えられるスイッチングパルスrl、gl、bl、r
2.g2゜B2(第7図B)によって同時に切り替え制
御される。スイッチングパルスr1.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ずっスイッチング回路35a〜35nを
切り替えR1,G1.Bl、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,Gl、
Bl、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。このパルス幅変調口F#
l37a〜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ビーム流制御t[!4の12
0本の導電板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。
スイッチング回路35a〜35nにおけるR1.Gl、
Bl、R2,G2.B2の映像信号の切り替えと、水平
偏向駆動回路であるDMAコントローラ41による電子
ビームR1,Gl、Bl。
R2,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Gl、Bl、R2,G2.B2に
ついても同様に制御されて、各絵素のR1,Gl、Bl
、R2゜G2.B2の各蛍光体の発光がその絵素のR1
゜Gl、Bl、R2,G2.B2の映像信号によってそ
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120組(各2絵素ずつ)分
向時に実行されて、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、テレビジョン信号などがスク
リーン8に表示される。
なお、本実施例に必要な基本クロックは第6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H
2および垂直同期信号Vでタイミングをコントロールし
ている。
発明が解決しようとする課題 上記の如き画像表示素子は、−本の線陰極を持つ画像表
示ユニットを、垂直方向に複数個つなぎ合わせた構造を
持っているため、各画像表示ユニット毎に機械的な組立
て誤差を発生することになり、このため偏向電圧と電子
ビームの偏向量の関係は各画像表示ユニット毎に異なる
。また、各電極のうねり、@極ピッチ誤差などにより電
子ビームの輝度、形状が偏向量の違いにより異なる。
上記の理由により、画像表示素子の良否を判断するため
には、電子ビームを定量的にとらえる必要がある。従来
は、目視により、電子ビームの評価を行っていたため定
量的に判断を行うことが困難であった。
本発明は上記問題を解決するもので、電子ビームの評価
を簡単に行うことのできる画像表示装置の電子ビーム評
価装置を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段 上記問題を解決するために、本発明の電子ビーム評価装
置は、スクリーン上の画像表示素子の電子ビームを拡大
してとらえるテレビカメラと、上記テレビカメラの移動
を可能とするテーブルと、上記テーブルを制御するテー
ブルコントローラと、画像表示装置の電子ビームの偏向
量を制御する画像表示装置コントローラと、テレビカメ
ラより得られた信号を保存する画像メモリと、画像デー
タを高速に処理する演算手段と、データ処理と各制御を
行うコンピュータを備えたものである。
作用 この構成により1.各画像ユニットの垂直偏向感度、垂
直偏向したときの電子ビーム輝度のばらつき、電子ビー
ムの輝度ピークの偏より、さらには各画像ユニットの相
対位1を自動的にかつ定量的に、しかも短時間に処理し
て得ることができるものである。
すなわち、先ず最初に、画像表示素子のある部分をテレ
ビカメラで拡大してとらえ、たとえば、そのテレビカメ
ラのアナログ信号をA/Dコンバーターによりデジタル
信号に変換して画像メモリに格納し、画像データを高速
処理した後、コンピュータによりデータ処理を行い、演
算結果をファイルする0次に、テーブルをコンピュータ
を用いてコントロールし、テレビカメラを移動させ、同
様のことを行う、上記の操作を画面全体について実行す
ることにより、処理が完了する。
実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す画像表示装置の電子ビ
ーム評価装置を示す構成図である。第1図において、5
0は測定すべき画像表示装置で、第4図の構成のもので
ある。51は電子ビームを拡大してとらえるテレビカメ
ラ、52はテレビカメラを上下左右に自由に移動させる
X−Yテーブルである。57はX−Yテーブルを制御す
るX−Yテーブルコントローラ58は画像表示装25G
を制御する画像表示装置コントローラである。53はテ
レビカメラ51のアナログ信号をデジタル信号に変換す
るA/Dコンバータ、54はこのデジタル信号を格納す
る画像メモリ、55は画像データを高速に処理する演算
プロセッサ、56はデータ処理と各制御を行うパーソナ
ルコンピュータである。
第2図はテレビカメラ51でとらえた画像データの一例
を示し、本実施例ではライン3本しかとらえていないが
、必要な精度が得られれば、倍率はいくらでもよい。
以下、その動作について説明する。この説明のために、
画像表示装置のユニットあたりの偏向段数は第2図に示
すように、3段とする。まず、画像表示装置コントロー
ラ58は第1番目のユニットを測定するために、他のユ
ニットの電子ビームが画面内に入らないような垂直偏向
データを送る。
同時に、X−Yテーブルコントローラ57はテレビカメ
ラ51を第1番目のユニットがとらえられるように移動
させる0次に得られたテレビカメラ51のアナログ信号
をA/Dコンバータ53でデジタル信号に変換し、画像
メモリ54に格納し、演算プロセッサ55で順次演算し
、データ処理をパーソナルコンピュータ56で行い、演
算結果をファイルしていく、第1番目のユニットの横方
向の測定が終了すれば、次のユニットの測定を行う。
次に画像処理方法について、第2図、第3図を用いて説
明する。第2図(a)は画像表示装置の偏向段数を3段
としたユニットあたりの画面を示す拡大図、第2図(b
)はユニットあたりの各水平方向の輝度和を示す特性図
、第3図は水平方向の輝度和の偏り具合を説明するため
の特性図である。
第2図(a)において、57はブラックストライプ、5
8は電子ビーム、59は輝度重心を求める際のウィンド
ウを示す。
まず、得られた画像データを水平方向に足し合わせ、各
ラインの電子ビームの輝度総和を求める。
その輝度総和の谷の部分を検出し、それらの間で自動的
に第2図(a)のようにウィンドウ59をそれぞれのラ
インに対応して設定し、ウィンドウ59内の輝度総和と
輝度重心を求める。輝度重心の求め方は通常の重心の求
め方と同様で、質量を輝度に置きかえたものである。し
たがって、この測定により、ライン位置を輝度重心を用
いて定義できる。
次に、第3図に示すように、水平方向の輝度和の偏り具
合を求める。これは、輝度和の最大値に、にスライスレ
ベル係数αをかけた値に、αでスライスをし、電子ビー
ムのエツジ座標a、bを求め、先に求めた輝度重心位置
に、を用いて、漏り具合が定量的に求めることができる
すべてのユニットの測定が終了すれば、各ユニット毎の
垂直偏向感度を、輝度重心を用いて定義したライン位1
を基に求め、各ラインの輝度総和およびビームのIIケ
具合を、ある判定基準値で判断してやれば、画像表示素
子の電子ビームの評価が終了する。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、各画像ユニ・ットの垂
直偏向感度、垂直偏向した電子ビーム輝度のばらつき電
子ビームの輝度ピークの傭より、さらには各画像ユニッ
トの相対位1を自動的にかつ定量的にしかも、短時間に
評価できる。
【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の電子
ビーム評価波!を示す構成図、第2図および第3図は第
1図の作用を説明するための画面拡大図および特性図、
第4図は画像表示装置の基本構成を示す分解斜視図、塾
5図はスクリーンの拡大正面図、第6図および第7図は
駆動回路のブロック図および各部波形図、第8図は動作
説明のための波形図である。 2・・・線陰極、3・ゼーム引き出し電極、4・・・ビ
ーム流制御電極、5・・・集束電極、6・・・水平偏向
電極、7・・・垂直偏向電極1.8・・・スクリーン、
50・・・画像表示装置、51・・・テレビカメラ、5
2・・・X−Yテーブル、53・・・A/Dコンバータ
、54・・・画像メモリ、 5510.演算プロセッサ
、56・・・パーソナルコンピュータ、57・・・X−
Yテーブルコントローラ、58・・・画像表示装置コン
トローラ。 代理人   森  本  義  弘 窮≧へ 図 at ビーム番号 57−−− ブラ17λYう47゜ d−・−1+ト^ り10. カイント°ツ 騎乎 第S図 2ρ 水+万f14/ろが ^ 第7図 し

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
    生する線陰極と、上記線陰極で発生された電子ビームを
    、水平方向に区分した各水平区分ごとに分離して上記ス
    クリーンに照射する分離手段と、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および水平方向に
    複数段階に偏向する偏向電極と、上記水平区分毎に分離
    された電子ビームを上記スクリーンに照射する量を制御
    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
    るビーム流制御電極とを備えた画像表示装置の電子ビー
    ム評価装置であって、上記スクリーン上の画像表示素子
    の電子ビームを拡大してとらえるテレビカメラと、上記
    テレビカメラの移動を可能とするテーブルと、上記テー
    ブルを制御するテーブルコントローラと、画像表示装置
    の電子ビームの偏向量を制御する画像表示装置コントロ
    ーラと、上記テレビカメラより得られた信号を保存する
    画像メモリと、画像データを高速に処理する演算手段と
    、データ処理と各制御を行うコンピュータとを設けた画
    像表示装置の電子ビーム評価装置。
JP13807990A 1990-05-28 1990-05-28 画像表示装置の電子ビーム評価装置 Pending JPH0435396A (ja)

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