JPH06141271A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 垂直オフセット調整ボリュームをなくし、時
間や振動などで垂直偏向信号が変化しないようにするこ
とと、垂直オフセット調整を製造工程上自動化しやすい
画像表示装置を提供することを目的とする。 【構成】 垂直偏向信号を発生するＤ／Ａコンバータの
出力電流に、垂直オフセットを調整用Ｄ／Ａコンバータ
の出力電流を重畳するように接続し、偏向メモリから垂
直オフセットのデータを垂直オフセット調整用Ｄ／Ａコ
ンバータに与えることにより垂直偏向信号のオフセット
を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクリーン板面上に映
出された画面を垂直方向に複数区分に分割したときのそ
れぞれの区分ごとに電子ビームを発生させ、各区分ごと
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。

【０００２】

【従来の技術】近年、テレビジョン画像を映出する装置
の偏平化が各種提案されている。

【０００３】従来、この種の偏平型カラー受像管として
の画像表示装置は、たとえば、特開昭５７−１３５５９
０号公報に示すような構成となっている。以下、その構
成について図面を参照しながら説明する。

【０００４】図３に示すようにこの画像表示装置は後方
からアノ−ド側に向かって順に背面電極１、電子ビ−ム
放出源としての線陰極２、電子ビ−ム引き出し電極３、
ビーム制御電極４、集束電極５、水平偏向電極６、垂直
偏向電極７、スクリ−ン板８、等々が配置されて構成さ
れ、これらが真空容器の内部に収納されている。

【０００５】以上のように構成された偏平型画像表示装
置について、以下その動作を説明する。

【０００６】図３に示すように、電子ビ−ム放出源とし
ての線陰極２は水平方向に線状に分布する電子ビ−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
らに垂直方向に一定間隔をもって複数本（図３では２イ
〜２トの７本のみ示す）設けられている。本構成では線
陰極の間隔は４．４mm、本数は１９本設けられているも
のとして、前記線陰極を２イ〜２ツとする。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−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。前記線陰極は後述するように、上方の線陰極２イか
ら下方の２ツまで順番に一定時間ずつ電子ビ−ムを放出
するように制御される。

【０００７】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−ムの発生を抑止するとともに、電子ビ−
ムをアノ−ド方向のみに押し出す作用もしている。図３
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。電子
ビ−ム引き出し電極３は線陰極２イ〜２ツのそれぞれと
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−ムをその貫通孔１０を通して取り出
す。

【０００８】次にビーム制御電極４は線陰極２イ〜２ツ
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１１４
本のビーム制御電極用導電板１５ａ〜１５ｎが設けられ
ている（図３では８本のみ示す）。ビーム制御電極４は
前記電子ビ−ム引き出し電極３により水平方向に区分さ
れた電子ビ−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。

【０００９】収束電極５は、ビーム制御電極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−ムを収束している。

【００１０】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、それぞれの導電
板には水平偏向用電圧が加えられている。各絵素ごとの
電子ビ−ムはそれぞれ水平方向に偏向され、スクリ−ン
板８上でＲ，Ｇ，Ｂ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−ムごとに２トリオ分偏向し
ている。

【００１１】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、垂直偏向用電圧が加
えられ、電子ビ−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
ら生じた電子ビ−ムを垂直方向に１２ライン分偏向して
いる。そして２０個で構成された垂直偏向電極７によっ
て、１９本の線陰極のそれぞれに対応する１９対の垂直
偏向導電体対が構成され、スクリ−ン板８の面上に垂直
方向に２２８本の水平走査ラインを描いている。

【００１２】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−ン板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−ムをスクリ−ン板８
の面上に照射させることが可能となる。これにより水
平、垂直とも偏向歪みを少なくすることが出来る。

【００１３】スクリ−ン板８は図３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メタルバック、カ
−ボンも塗布されている。蛍光体２０はビーム制御電極
４の１つの貫通孔１４を通過する電子ビ−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。図３において、スクリ−ン
板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
の区画は図３の拡大図に示すように、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１２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１mm、垂直方向４．４mmである。

【００１４】なお図４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、垂直偏向波形の電圧を加える必要があ
る。なお図４では説明の都合で縦横の寸法比が実際のス
クリ−ンに表示したイメ−ジと異なっている。

【００１５】また本構成では、ビーム制御電極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、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よい。ただしビーム制御電極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
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。

【００１６】つぎにこの画像表示素子を駆動するための
駆動回路の動作を、図５を参照しながら説明する。

【００１７】まず電子ビ−ムをスクリ−ン板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は画像
表示素子の各電極に所定のバイアス電圧を加えるための
回路で、背面電極１にはＶ１、電子ビ−ム引き出し電極
３にはＶ３、収束電極５にはＶ５、スクリ−ン板８には
Ｖ８の直流電圧を加える。

【００１８】パルス発生回路３９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を作成する。
図６にそのタイミングの一例を示す。

【００１９】線陰極駆動回路２６は、線陰極駆動パルス
を受けて駆動パルスが高電位の間は、線陰極２を加熱す
る。このとき、加熱されている線陰極は、背面電極１と
電子ビ−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
りも線陰極２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。

【００２０】また一方、駆動パルスが低電位の間、線陰
極２は電子を放出する。このときの線陰極２は、背面電
極１と電子ビ−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
電位よりも線陰極２に加えられている電位のほうが低く
なるため、線陰極２から電子が放出される。

【００２１】以上の説明から明らかなように１９本の線
陰極２イ〜２ツより、それぞれ低電位の駆動パルス（イ
〜ツ）が加えられた１２水平走査期間のみ電子が放出さ
れる。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ツまで順次１２走査期間ずつ電位を切り替
えて行けば良い。

【００２２】つぎに偏向部分の説明を行う。図５に示す
ように、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−ラ（以下ＤＭＡコントロ−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、水平偏向信号発生器４３ｈ、垂直偏向信号発
生器４３ｖなどによって構成され、垂直偏向信号ｖ、
ｖ′および水平偏向信号ｈ、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−バ−スキャンを考
慮して、１フィ−ルドで２２８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フィ−ルド
および第２フィ−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４２から
デ−タを読みだして垂直偏向信号発生器４３ｖ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。

【００２３】ここで垂直偏向信号発生器４３ｖを詳しく
説明すると、偏向メモリ４２の垂直偏向データをＤ／Ａ
コンバータ５１で、アナログ電流に変換する。アナログ
電流に変換された垂直偏向信号をオペアンプ５２と抵抗
器５３、５４でアナログ電圧に変換する。アナログ電圧
に変換された信号を非反転増幅器のオペアンプ５５と、
反転増幅器のオペアンプ５６によって、対称な垂直偏向
信号にする。その対称な垂直偏向信号を高圧増幅器５
９、６０で電圧増幅し垂直偏向電極１９、１９’にそれ
ぞれ与え、電子ビームを垂直方向に偏向する。垂直オフ
セット調整ボリューム６４のセンター電圧を変えること
により、抵抗器５４の基準側の電圧が変わりオペアンプ
５２の出力電圧がスライドする。この電圧を反転、非反
転増幅しているので、垂直偏向信号発生器の出力１９、
１９’は垂直偏向のセンター電圧を中心に上下対称にス
ライドする。これにより線陰極の垂直偏向幅ごとにビー
ムが上下し、隣どおしの線陰極幅ごとに重なったり、離
れたりする。

【００２４】前記の偏向メモリ４２に記憶された垂直偏
向位置情報は１２水平走査期間ごとにほぼ規則性のある
デ−タで構成され、偏向信号に変換された波形もほぼ１
２段階の垂直偏向信号となっているが前記のように２フ
ィ−ルド分のメモリ容量を有して、各水平走査線ごとに
位置を微調整できるようにしている。

【００２５】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−ムを水平偏向させる必要性と水
平走査ごとに偏向位置を微調整可能なようにメモリを有
している。したがって１フレ−ム間に４５６水平走査期
間表示するとして、４５６×６＝２７３６バイトのメモ
リが必要であるが、第１フィ−ルドと第２フィ−ルドの
デ−タを共用しているために、実際には１３６８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、水平偏向信号発生器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。

【００２６】以上を要約すると、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〜２ツのうち
の低電位の駆動パルスが加えられている線陰極から放出
された電子ビ−ムは、電子ビ−ム引き出し電極３によっ
て水平方向に１１４区分に分割され、１１４本の電子ビ
−ム列を構成している。この電子ビ−ムは、後述するよ
うに各区分ごとにビーム制御電極４によってビ−ムの通
過量が制御され、収束電極５によって収束されたのち、
図６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ｈ、ｈ’を加えられた水平偏向電極１８、１８’な
どにより、各水平表示期間にスクリ−ン板８のＲ１、Ｇ
１、Ｂ１およびＲ２、Ｇ２、Ｂ２などの蛍光体に順次、
水平表示期間／６ずつ照射される。

【００２７】かくして、各水平ラインのラスタ−は１１
４個の各区分ごとに電子ビ−ムをＲ１、Ｇ１、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−ン板８の面上にカラ−画像を表
示することができる。

【００２８】つぎに電子ビ−ムの変調制御部分について
説明する。まず図５において、信号入力端子２３Ｒ、２
３Ｇ、２３Ｂに加えられたＲ、Ｇ、Ｂの各映像信号は、
１１４組のサンプルホ−ルド回路組３１ａ〜３１ｎに加
えられる。各サンプルホ−ルド組３１ａ〜３１ｎはそれ
ぞれＲ１用、Ｇ１用、Ｂ１用、およびＲ２用、Ｇ２用、
Ｂ２用の６個のサンプルホ−ルド回路で構成されてい
る。

【００２９】サンプリングパルス発生回路３４は、水平
周期（６３．５μsec）のうちの水平表示期間（約５０
μsec）に、前記１１４組のサンプルホ−ルド回路３１
ａ〜３１ｎの各々Ｒ１用、Ｇ１用、Ｂ１用、およびＲ２
用、Ｇ２用、Ｂ２用のサンプルホ−ルド回路に対応する
６８４個（１１４×６）のサンプリングパルスＲａ１〜
Ｒｎ２を順次発生する。前記６８４個のサンプリングパ
ルスがそれぞれ１１４組のサンプルホ−ルド回路組３１
ａ〜３１ｎに６個ずつ加えられ、これによって各サンプ
ルホ−ルド回路組には、１ラインを１１４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−
ルドされる。サンプルホ−ルドされた１１４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−ルド終了後に１１４組のメモリ３２ａ〜
３２ｎに転送パルスｔ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１１
４個のスイッチング回路３５ａ〜３５ｎに加えられる。

【００３０】スイッチング回路３５ａ〜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
ス発生回路３６から加えられるスイッチングパルスｒ
１、ｇ１、ｂ１、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ｒ１、ｇ１、
ｂ１、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路３５ａ〜３
５ｎを切り替え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に供給している。各スイッチング回路３
５ａ〜３５ｎの出力は、１１４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−ムを変調するため
の制御信号として表示素子のビーム制御電極４の１１４
本の導電板１５ａ〜１５ｎにそれぞれ個別に加えられ
る。

【００３１】つぎ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、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の映像信号の切り
替えと、水平偏向信号発生器４３ｈによる電子ビ−ムＲ
１、Ｇ１、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−ムがＲ１蛍光
体に照射されているときには、その電子ビ−ムの照射量
がＲ１制御信号によって制御され、以下Ｇ１、Ｂ１、Ｒ
２、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１１４組（各２絵素ずつ）分同
時に実行されて、１ライン２２８絵素の映像が表示さ
れ、さらに１フィ−ルド２２８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−ン板８の面上に画
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フィ−ルドごとに繰り返されて、テレビジョン信号な
どがスクリ−ン板８に表示される。

【００３２】なお、本構成に必要な基本クロックは図５
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、及び垂直同期信号Ｖでタイミングをコントロ
−ルしている。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記に示
す従来技術では、垂直オフセット調整ボリュームの抵抗
値が経時変化したり、振動などで摺動子が動いたりする
と、垂直偏向信号が線陰極が偏向を受け持っている幅ご
とに重なり合ったり離れたりし、白黒の横線として見え
る。また、垂直オフセット調整がボリュームのため機械
的調整を必要とし調整時間がかかり、製造工程上自動化
が難しいという課題を有していた。

【００３４】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、垂直オフセットが時間や振動で変化せず、製造工
程上自動化しやすい画像表示装置を提供することを目的
とする。

【００３５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本件発明に係わる画像表示装置は、垂直オフセット
を調整するＤ／Ａコンバータを備えた構成を有している
ものである。

【００３６】

【作用】本件の発明では、垂直偏向信号を発生するＤ／
Ａコンバータの出力電流に、垂直オフセットを調整する
Ｄ／Ａコンバータの出力電流を重畳する。偏向メモリか
ら垂直オフセットのデータを垂直オフセットを調整する
Ｄ／Ａコンバータに与えることにより垂直偏向信号のオ
フセットを調整する。垂直オフセットの調整データをデ
ジタルメモリで保存しているため、時間や、振動による
垂直オフセットのデータは変化せず、垂直偏向信号のオ
フセットも変化しない。また、垂直オフセットの調整デ
ータを偏向メモリで持っているので、電気的に垂直オフ
セットを調整することができ製造工程上自動化がしやす
い。

【００３７】

【実施例】以下本件発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００３８】図１に示すように、垂直偏向データをアナ
ログ電流に変換するＤ／Ａコンバータ５１の出力に垂直
オフセット調整用のＤ／Ａコンバータ６１の出力を重畳
している。オペアンプ５２と抵抗器５３、５４はＤ／Ａ
コンバータ５１、６１の出力アナログ電流をアナログ電
圧に変換する。オペアンプ５５は非反転増幅器を、オペ
アンプ５６、抵抗器５７、５８は反転増幅器を構成し対
称な垂直偏向信号を作っている。高圧増幅器５９、６０
によって垂直偏向信号を電子ビームが垂直に偏向できる
信号に増幅し、垂直偏向電極１９、１９’に印加してい
る。

【００３９】以上のように構成された垂直偏向信号発生
器について、以下その動作について図１を用いて説明す
る。Ｄ／Ａコンバータ５１は偏向メモリの垂直偏向デー
タを受け取りアナログ電流に変換する。垂直オフセット
調整用のＤ／Ａコンバータ６１も偏向メモリから垂直オ
フセット調整データを受け取りアナログ電流に変換して
Ｄ／Ａコンバータ５１の出力に重畳している。Ｄ／Ａコ
ンバータ５１、６１の出力のアナログ電流をオペアンプ
５２と抵抗器５３、５４によってアナログ電圧に変換す
る。アナログ電圧に変換された垂直偏向信号を非反転増
幅器のオペアンプ５５と反転増幅器のオペアンプ５６、
抵抗器５７、５８によって対称な垂直偏向信号にし、高
圧増幅器５９、６０によって電子ビームを垂直に偏向す
る垂直偏向信号を作り、垂直偏向電極１９、１９’に印
加している。ここで、垂直オフセット調整用のデータを
変えることにより、オペアンプ５２の電圧がスライドす
るので、非反転増幅器の出力電圧はオペアンプ５２の出
力と同じようにスライドし、反転増幅器の出力電圧はオ
ペアンプ５２の出力とは反対方向にスライドする。高圧
増幅器５９、６０は非反転増幅器なので、入力の電圧と
同じ動きをし、１本の線陰極が受け持つ隣どおしの走査
線が、重なったり、離れたりする。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
線陰極とビーム引出し電極の距離がばらついたことによ
るスクリーン板上の線陰極が受け持つ水平ライン分幅の
輝度むらを無くす画像表示装置を提供すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における垂直偏向信号発生器
の回路図

【図２】従来の垂直偏向信号発生器の回路図

【図３】本発明の実施例で用いられる画像表示装置の分
解斜視図

【図４】同画像表示装置の蛍光面の拡大図

【図５】同画像表示装置の駆動回路のブロック図

【図６】同画像表示装置の動作説明のための波形図

【符号の説明】

５１、６１ Ｄ／Ａコンバータ ５２、５５、５６ オペアンプ ５３、５４、５７、５８ 抵抗器 ５９、６０ 高圧増幅器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子ビームが照射されて発光する蛍光体
   が塗布されたスクリーン板と、電子ビームを発生する複
   数の線陰極と、電子ビームを偏向するための電極と、偏
   向データを記憶している偏向メモリと、前記偏向メモリ
   の出力に応じて変換するＤ／Ａコンバータと、前記Ｄ／
   Ａコンバータの出力を電圧に変換するオペアンプと、電
   圧に変換された垂直偏向信号を反転増幅するオペアンプ
   と、垂直偏向信号を非反転増幅するオペアンプと、反
   転、非反転された垂直偏向信号を電子ビームを偏向でき
   る電圧に増幅する高圧増幅器とを備えた画像表示装置。