JPH0652463B2 - 立体ディスプレイ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、多数の螢光表示素子を２次元的に配列し、こ
れらの螢光表示素子を夫々所望のデータで駆動して所望
の画像の表示を行うようにした表示装置において立体表
示を行えるようにした装置に関する。

背景技術とその問題点 多数の螢光表示素子を２次元的に配列し、これらの螢光
表示素子を夫々所望のデータで駆動して所望の画像の表
示を行うようにした表示装置が提案されている。

このような装置に使用される螢光表示素子として、本願
出願人は先に以下のようなものを提案した。

第１図、第２図、第３図及び第４図は、夫々螢光表示素
子を示す正面図、そのＡ−Ａ線上の断面図、そのＢ−Ｂ
線上の断面図及び１部破断とした斜視図を示す。同図
中、(1)は前面パネル（1A）と背面板（1B）と側板（1
C）からなるガラス管体を示し、このガラス管体(1)内に
螢光体層からなる複数の螢光表示セグメント(2)〔（2
R）、（2G）、（2B）〕と、各表示セグメントに対応す
る複数のカソード（Ｋ）〔（Ｋ_Ｒ）、（Ｋ_Ｇ）、
（Ｋ_Ｂ）〕、及び第１グリッド（制御電極）、（Ｇ_１）
〔（Ｇ_1R）、（Ｇ_1G）、（Ｇ_1B）〕と、共通の第２グリ
ッド（加速電極（Ｇ_２）が配される。螢光表示セグメン
ト(2)は前面パネル（1A）の内面に螢光体層を被着して
形成されるものであり、この場合赤発光、緑発光、青発
光の３つの螢光表示セグメント（2R）、（2G）、（2B）
が形成される。具体的には第５図に示すように前面パネ
ル（1A）の内面に枠状に導電層であるカーボン層(3)が
印刷され、その枠状内の各空所に対応して各表示セグメ
ントとなる夫々の赤の螢光体層（2R）、緑の螢光体層
（2G）及び青の螢光体層（2B）が一部カーボン層(3)上
にまたがるようにして印刷によって形成され、その前面
に中間膜(4)を介して例えばアルミニウムよりなるメタ
ルバック層(5)が被着形成される。この各螢光体層によ
る表示セグメント（2R）、（2G）、（2B）に夫々対向す
るように背面パネル（1B）の内側に夫々ワイヤカソード
（Ｋ_Ｒ）、（Ｋ_Ｇ）、（Ｋ_Ｂ）とその各ワイヤカソード
（Ｋ_Ｒ）、（Ｋ_Ｇ）、（Ｋ_Ｂ）に対向して夫々第１グリ
ッド（Ｇ_1R）、（Ｇ_1G）、（Ｇ_1B）が配され、更に３つ
の第１グリッド（Ｇ_1R）、（Ｇ_1G）、（Ｇ_1B）に共通に
第２グリッド（Ｇ_２）が配置される。各ワイヤカソード
（Ｋ）は例えばタングステンヒータの表面に電子放出物
質となる炭酸塩を塗布して形成される。各ワイヤカソー
ド（Ｋ_Ｒ）、（Ｋ_Ｇ）、（Ｋ_Ｂ）は夫々背面パネル（1
B）の両側に配置した一対の導電性支持部(6)、(7)に架
張される。一方の支持部(6)はワイヤカソードの一端を
固定するものであり、他方の支持部(7)にはスプリング
部（7a）が設けられてこのスプリング部（7a）に各ワイ
ヤカソードの他端が固定される。これによって温度上昇
によってワイヤカソードが伸びても、その伸びをスプリ
ング部（7a）によって吸収し、ワイヤカソードは弛むこ
とがない。各第１グリッド（Ｇ_1R）、（Ｇ_1G）、
（Ｇ_1B）は各ワイヤカソードに対向するように円筒面を
有したかまぼこ状に形成され、その円筒面に長手方向に
沿って所定ピッチをおいて多数のスリット(8)が設けら
れる。このスリット(8)はワイヤカソード（Ｋ）から放
射される電子の透過孔である。第２グリッド（Ｇ_２）は
各第１グリッド（Ｇ_1R）、（Ｇ_1G）、（Ｇ_1B）に対応し
た部分に第１グリッドのスリット(8)と同じ対応位置に
スリット(9)を形成して構成される。この場合第２グリ
ッド（Ｇ_２）のスリット部分（9R）、（9G）、（9B）は
各対応する第１グリッド（Ｇ_1R）、（Ｇ_1G）、（Ｇ_1B）
と同心円的な円筒面を有するように構成することができ
る。この場合にはワイヤカソードからの電子ビームが第
１グリッド及び第２グリッドのスリット(8)、(9)を通過
して直線的に放射され、スリットの長手方向に関して広
げられる。一方、第２グリッドとしては第６図に示す様
にそのスリット(9)が形成される部分を水平に形成して
もよい。この時には電子ビームは点線（30′）で示すよ
うに第２グリッドを透過してスリットの長手方向に関し
て多少内側に曲げられるように放射される。

一方、各螢光表示セグメント（2R）、（2G）、（2B）を
囲むように導電性材よりなるセパレータ(10)が配置され
る。このセパレータ(10)は、カソードからの電子ビーム
が第１又は第２グリッド（Ｇ_１）、（Ｇ_２）に当ってそ
れよりの２次電子（31）（第６図参照）が隣接する螢光
表示セグメントを発光しないようにこれを阻止するため
のシールドと、夫々のワイヤカソード（Ｋ）からの電子
ビーム（30）が対応する螢光表示セグメント(2)の全体
に照射されるように電子ビームを広げる作用いわゆる拡
散レンズの形成とを兼ね、同時に各螢光表示セグメント
の高電圧例えば10k Ｖを与えるための給電手段としても
用いられるものである。このセパレータ(10)は組立てに
際してはガラス管体(1)の表面パネル（1A）と側板（1
C）との曲で支持されフリットによって固定される。即
ちセパレータ(10)は第７図に示すように各螢光表示セグ
メントが囲まれるように３つに仕切られた枠状態をなし
て、その上端部の一方の相対向する両側に夫々外方に突
出する支持用爪（11）が設けられ、更に他方の相対向す
る両側に夫々高圧（アノード電圧）を供給するためのア
ノードリード（12）が導出される。またセパレータの側
部には位置決め用の弾性屈曲片（13）が切起される。従
って、セパレータ(10)をガラス管体の側板（1C）内に上
方より挿入した時、第８図に示すように丁度支持用爪
（11）が側板（1C）の上端面に当接してセパレータが支
持されると同時に、屈曲部（13）が側板（1C）内壁に当
接してセパレータが中央に位置するようになされる。更
にこのセパレータ(10)の上端部には内方に折曲する突部
（14）が設けられ、その突部（14）の面に突起（15）が
設けられる。この突起（15）はセパレータ(10)を側板
（1C）内に収納し、側板（1C）上に表面パネル（1A）を
重ね合せて封止する時に丁度カーボン層(3)に接触する
（第９図参照）。これによってアノードリード（12）よ
りの高圧が各螢光表示セグメント（2R）、（2G）、（2
B）に共通に供給されるようになる。組立てられた状態
において、高圧が印加されるアノードリード（12）は表
面パネル（1A）と側板（1C）の上端面との間の封止部を
通って外部に導出される。又、ワイヤカソード（Ｋ）の
リード、第１グリッド（Ｇ_１）のリード、第２グリッド
（Ｇ_２）のリードは夫々背面板（1B）と側板（1C）の下
端面との間の封止部を通って外部に導出される。なお、
カソード（Ｋ）、第１グリッド（Ｇ_１）及び第２グリッ
ド（Ｇ_２）の各リードは支持を兼ねるために複数本ずつ
導出される。例えば各第１グリッド（Ｇ_1R）、
（Ｇ_1G）、（Ｇ_1B）は夫々両面に２本ずつ合計４本ずつ
のリード（16G₁）、（17G₁）、（18G₁）が導出される。
又第２グリッド（Ｇ_２）は背面パネルの四隅部に対応す
るように４本のリード（19G₂）が導出される。又、カソ
ード（Ｋ）のリード（20F ）は各両支持部材(6)、(7)よ
り夫々複数本ずつ左右に導出される。そして各カソード
のリード（20F ）は夫々支持部材(6)及び(7)毎に共通接
続され、又各第１グリッド（Ｇ_１）、第２グリッド（Ｇ
_２）も夫々対応したリードが共通接続される。

ガラス管体(1)は前面パネル（1A）と側板（1C）と背面
板（1B）を相互にフリット（22）で封止して構成され
る。背面板（1B）には排気用のテップオフ管（21）がフ
リットで固定される。

次に斯る構成の動作を説明する。赤、緑及び青の各色の
螢光表示セグメント（2R）、（2G）、（2B）にはアノー
ドリード（12）を通じて例えば10k Ｖ程度のアナード電
圧が供給される。又各第１グリッド（Ｇ_1R）、
（Ｇ_1G）、（Ｇ_1B）には夫々例えば０Ｖ〜30Ｖの電圧が
印加され又、第２グリッド（Ｇ_２）には例えば 300Ｖの
電圧が印加される。ワイヤカソード（Ｋ_Ｒ）、
（Ｋ_Ｇ）、（Ｋ_Ｂ）は１本当り60〜70ｍＷ程度である。
この構成においてはアノード側と第２グリッド（Ｇ_２）
は電圧が固定されており、第１グリッド（Ｇ_１）に与え
る電圧によって選択的にオン、オフ表示するものであ
る。即ち第１グリッド（Ｇ_１）に０Ｖが印加された時に
はカソード（Ｋ）からの電子ビームがカットオフされ
て、その対応する表示セグメント(2)は発光表示されな
い。そして第１グリッド（Ｇ_１）に例えば30Ｖが印加さ
れるとカソード（Ｋ）からの電子ビームは第１グリッド
（Ｇ_１）を通り第２グリッド（Ｇ_２）で加速されて対応
する表示セグメント(2)の螢光体を叩きこれを発光表示
させる。この時第１グリッド（Ｇ_１）に印加する電圧
（30Ｖ）のパルス幅（印加時間）を制御することにより
発光輝度が制御される。そして第６図で示すようにカソ
ード（Ｋ）からの電子ビームはセパレータ(10)によって
広げられて表示セグメント(2)の全面に照射される。
又、カソードからの電子ビームが第１グリッド、第２グ
リッドに当り第１グリッド、第２グリッドからの２次電
子（31）が発生するが、この２次電子（31）はセパレー
タ(10)によって阻止されて隣接する表示セグメント(2)
を叩くことがない。この様にして第１グリッドの電圧を
選択的に制御することによって各表示セグメント（2
R）、（2G）、（2B）が選択的に高輝度で発光表示され
るものである。

この螢光表示素子（40）では、全体が薄型に構成され、
しかもカソード、各第１グリッド、第２グリッド等の低
電圧側のリードはガラス管体(1)の背面板（1B）側より
導出され、高圧側のアノードリード（12）は前面パネル
（1A）側より導出されるので、放電、配線等の危険が回
避され、安定した発光表示が得られる。

そして、特に各螢光表示セグメント(2)を囲むようにア
ノード電圧が印加されたセパレータ(10)が配されるの
で、このセパレータ(10)によって拡散レンズが構成さ
れ、第１グリッド（Ｇ_１）だけ曲率をもたせ、第２グリ
ッド（Ｇ_２）は平坦であっても（第６図の場合）カソー
ド（Ｋ）からの電子ビームは横方向（スリット方向）に
拡がり、表示セグメント(2)の全面に照射される。同時
にセパレータ(10)によって、第１グリッド又は第２グリ
ッドからの２次電子が阻止され、カットオフされた隣接
の表示セグメントを発光させることがない。

尚、カラー表示を行なう場合（例えば9300゜系白色画面
の場合）輝度混合比は青が約７％、赤が約13％、緑が約
80％である。又、ワイヤカソードを電子源として使用す
る時、寿命をもたせるために温度制限領域で使用する場
合が多い。そのために緑のカソードを他のカソードより
も発光輝度を上げるためにはカソードの本数を増やすこ
とで解決できる。例えば緑のカソード（Ｋ_Ｇ）を２本に
し赤、青用のカソード（Ｋ_Ｒ）及び（Ｋ_Ｂ）は各１本と
する。これによって例えば緑の総電子量は他の赤、青の
それよりも多くなりカラー表示が可能となる。尚、当然
他の赤及び青のカソードも複数本用いることによって寿
命を長くする効果がある。この様に緑のカソードの本数
を他より増すことによって輝度を上げることができ良好
なホワイトバランスを得ることができる。このことはカ
ソードに対して無理なローディングがかからず螢光表示
セルの寿命を長くすることができる。実際は２本を０．
８〜１mm程度離して取り付けるものであり、電子放出量
は電子反発効果のために１の時の２倍にならないが７割
〜８割の増加は期待できる。尚、緑の輝度を上げるため
にはカソードの本数を増すかわりに例えば螢光体層の面
積を赤及び青のそれよりも広くすることで達成すること
もできる。

又、ワイヤカソードは温度制限領域で使用するために即
ちオキサイドカソードのカソードローディングを数十分
の一で使用し赤く見えない様にしているために１本当り
のカソードからの電子放出量は少ない。これを解決する
方法としては例えばタングステンワイヤを螺旋状にまい
て実質的にオキサイドの表面積を増加させることが考え
られるけれども螺旋の長さが長い場合にはカソードの弛
み或いは振動等が発生する恐れがある。この様な点を考
えてワイヤカソードとしては第10図及び第11図に示す様
な構成が考えられる。この例では高温材料である例えば
タングステン、モリブレン等の芯線（35）を設け、この
芯線（35）の表面にAl₂O₃等の絶縁物（36）被着し、そ
の上にヒータとなるタングステン線（37）を螺旋状に巻
き、螺旋状部分に電子放出物質（38）例えば炭酸塩を吹
き付け或いは電着等で付着させて直熱型のカソード（3
4）を構成する。この場合、芯線（35）はその両端が夫
々一方の支持部(6)と他方の支持部(7)のスプリング部
（7a）にスポット溶接等で固着され、張力がかけられた
状態で架張され、タングステン線は一方の支持部(6)と
他方の第２の支持部（６′）間にスポット溶接等で固着
される。

この構成では絶縁物（36）を付着させた芯線（35）上に
螺旋状にカソードを巻き付けその芯線（35）をスプリン
グ部で架張することによって螺旋間のショート、螺旋部
分の熱的変形等の問題点を取り除くことができる。そし
て実質的なオキサイド表面積が増加し、また、第11図に
示すようにカソードの両端と中央との温度差も少なくな
り均一な温度分布領域（Ａ）が広くなることと相俟って
電子放出量の増加が図られ、従って全体として１本当り
のカソードからの許容電流量の増加を図ることができ
る。曲線（Ｉ）は温度分布を示す。

このようにして螢光表示素子が形成される。そしてこの
場合に、複数の螢光表示セグメントを夫々取り囲むよう
に表示セグメントと同じ高圧が供給されるセパレータを
配したことにより、拡散レンズが形成され、カソードか
らの電子ビームが横方向に広がって表示セグメントの全
面に照射される。従って高輝度の発光表示が得られる。
またセパレータによって、制御電極又は加速電極からの
２次電子が阻止されカットオフされた隣接の表示セグメ
ントを発光させることがなく、安定した発光表示が行え
る。

さらに上述の螢光表示素子を用いて表示装置を形成する
場合には以下のようにされる。

すなわち、上述した様な螢光表示素子（40）は第12図に
示すようにユニットケース（41）に複数個例えば縦６×
横４＝24個組込まれて１つのユニットが構成される。

更にこのユニットが例えば縦７×横５＝35個組合せられ
てブロックが形成され、このブロックが横５個並べられ
てサブモジュールが形成され、このサブモジュールが縦
９×横４＝36個組合せられる。これによって例えば縦25
ｍ×横40ｍの大型表示装置が形成される。尚この場合の
素子の総数は、 36×５×35×24＝ 151,200個 である。又、画素数はこれの３倍の約45万個である。

又、第13図は装置の全体の正面図（Ａ）及び断面図
（Ｂ）を示す。この全体は例えば高さ42ｍ、幅47ｍの建
築物であって、この建築物の上部は表示部とされ、この
部分に各階の高さが 2.688ｍの９階分の階床が設けられ
る。この各階床にサブモジュールが横に４個ずつ設けら
れる。又、下部には催事用の舞台、控室あるいは表示及
び舞台の運営のための中央制御室等が設けられる。

このようにして表示装置が形成される。そしてこの場合
に、上述のように例えば24個の螢光表示素子でユニット
を構成し、このユニットを用いて組立てを行うようにし
たので装置の取扱いが簡便になり、組立ても容易にな
る。尚ユニットは、上述の例で縦横が約40cmに構成され
ている。

さらに以下に上述の表示装置における信号の流れについ
て説明する。

第14図において、カメラ（101 ）、ＶＴＲ（102 ）、チ
ューナ（103 ）等の信号源からの映像信号が入力切換ス
イッチ（104 ）で選択される。この映像信号は例えばNT
SC方式のコンポジット信号であり、この信号がデコーダ
（105 ）に供給されて、赤、緑、青の３原色信号とされ
る。これらの３原色信号がそれぞれＡＤ変換回路（106
R）、（106G）、（106B）に供給されて、例えば８ビッ
トパラレルのデジタル信号とされる。

これらのデジタル信号が夫々１フィールド分のメモリ
（171R）（171G）（171B）と（172R）（172G）（172B）
とに交互に供給される。これらのメモリにて、夫々５本
の走査線から４本の走査線を形成する走査線変換が行わ
れ、更に変換された例えば各フィールド189 本の走査線
に対して、３本ごとに１ずつ計63（×８ビットパラレ
ル）の出力が取り出される。

ここで取り出す順序は、上述のユニットごとに信号が完
結するように行われる。即ち第15図に示すように隣接す
る２つのユニットがあった場合に、一のフィールドにお
いて一方のメモリから夫々番号を附した順番で各セルに
対応した画素のデジタルが順次取り出され、左側のユニ
ットの３走査線（201 〜204 ）（205 〜208 ）（209 〜
212 ）に対応した画素データの取り出しが完了した後に
右側のユニットの３走査線（213 〜216 ）（217 〜220
）（221 〜224 ）に対応した画素のデータの取り出し
が行われ、順次右側のユニットへ移動される。尚、ダッ
シュを附した間の走査線は飛越走査によって次のフィー
ルドに他方のメモリから取り出される。

これらの各画素のデータが、各メモリ（171R）（171G）
（171B）または（172R）（172G）（172B）から夫々同時
に取り出される。又、取り出しは３本ごとの63が同時に
行われる。この取り出されたデータがデータセレクタ
（108 ）に供給される。

このデータセレクタ（108 ）にて、各フィールドごとに
書き込み中でない側のメモリから赤、緑、青のデータが
点順次になるように選択が行われて、63（×８ビットパ
ラレル）のデータ信号が形成される。これらのデータ信
号がマルチプレクサ（109 ）に供給されて夫々８ビット
パラレルの信号がシリアルに変換され、変換された信号
が光変換器（110 ）に供給されて光信号にされる。

このようにして形成された、63の３走査線分ずつの光信
号が夫々光ファイバーケーブル（301 ）（302 ）・・・
（363 ）を通じて表示装置の各ユニットの水平配列（40
1 ）（402 ）・・・（463 ）の中央の位置に伝送され
る。

更に例えば一番上側のユニットの水平配列（401 ）にお
いて、光ファイバーケーブル（301 ）からの光信号が光
電変換器（111 ）に供給されて電気信号に復元される。
この復元されたデータ信号がデマルチプレクサ（112 ）
に供給されてシリアルの信号が８ビットパラレルに変換
される。このデータ信号がバスライン（113 ）を通じて
水平に配列された例えば100 個のユニット（ 114₁）（
114₂）・・・（ 114_{10 0} ）に並列に供給される。

又、光電変換器（111 ）からの信号が同期分離回路（11
5 ）に供給されて、所定パターン等による同期信号が分
離される。この同期信号がタイミング発生回路（116 ）
に供給されて、第16図Ａに示すようなフィールドごとに
反転するフレームパルス（ＦＰ）、第16図Ｂに示すよう
なフレームパルスの半周期（１フィールド）の間に255
サイクルが形成されるユニットクロック（ＵＣＫ）、第
16図Ｃに示すようなユニットクロックの２サイクルの間
に38サイクルが形成される画素クロック（ＥＣＫ）、第
16図Ｄに示すようなフレームパルスの反転ごとに１画素
クロック分形成されるスタートパルス（ＳＳＰ）が発生
される。このフレームパルス、ユニットクロック及び画
素クロックが上述のデータ信号と共にバスライン（113
）を通じて各ユニット（ 114₁）（ 114₂）・・・（ 11
4_{10 0} ）に並列に供給され、スタートパルスが１番目の
ユニット（ 114₁）に供給される。

これと同様のことが63の各水平配列において行われる。

そしてこれらのユニットにおいて、内部の信号系は第17
図のように構成される。図において、38ステージのシフ
トレジスタ（121 ）が設けられ、上述のタイミング発生
回路（116 ）からの画素クロック（ＥＣＫ）がレジスタ
（121 ）のクロック端子に供給されると共に、スタート
パルス（ＳＳＰ）がレジスタ（121 ）のデータ端子に供
給される。これによってレジスタ（121 ）の各ステージ
からは第16図Ｅに示すような順次シフトする信号Ｓ_１、
Ｓ_２・・・Ｓ₃₈が得られる。これらの信号のＳ_１〜Ｓ₃₆
が夫々各セル（201 ）〜（212 ）の画素（201R）（201
G）（201B）（202R）（202G）（202B）・・・（212R）
（212G）（212B）と、各セル（201′）〜（212′）（20
1′R ）（202′G ）（201′B ）（202′R ）（202′G
）（202′B ）・・・（212′R ）（212′G ）（212′B
）とに供給される。尚、図中一点鎖線内は同じ回路で
ある。

又、バスライン（113 ）からの第16Ｆに示すようなデー
タ信号が画素（201R）〜（212′B ）に並列に供給され
る。又、フレームパルス（ＦＰ）が画素（201R）〜（21
2B）に供給されると共に、インバータ（122 ）で位相反
転されて画素（201′R ）〜（212′B ）に供給される。
更にレジスタ（121 ）からの信号Ｓ₃₈がＤフリップフロ
ップ（123 ）に供給されて、第16図Ｇに示すような次の
ユニットに供給されるスタートパルス（ＳＳＰ′）が形
成される。

そして更に各画素において、内部の信号系は第18図のよ
うに構成される。図において、８ビットのラッチ回路
（131 ）が設けられ、バスライン（113 ）からのデータ
信号がデータ端子に供給される。又、フレームパルス
（ＦＰ）またはその位相反転信号と、信号Ｓ_１〜Ｓ₃₆の
内の１つがアンド回路（132 ）に供給され、このアンド
出力がラッチ回路（131 ）の制御端子に供給される。更
に８ビットのダウンカウンタ（133 ）が設けられ、ラッ
チ回路（131 ）の出力がプリセット端子に供給される。
又、シフトレジスタ（121 ）からのロードパルス（信号
Ｓ₃₈）がカウンタ（133 ）のロード端子に供給されると
共に、ユニットクロック（ＵＣＫ）がカウンタ（133 ）
のクロック端子に供給される。このカウンタ（133 ）の
内容がオール０でないことを示す出力信号が取り出さ
れ、前述の第１グリッドの駆動信号とされる。又、オー
ル０でないことを示す信号がインバータ（134 ）で位相
反転されてカウンタ（133 ）のカウント禁止端子に供給
される。

従ってこれらのユニット及び画素において、信号Ｓ_１〜
Ｓ₃₆のタイミングでバスライン（113 ）からのデータが
夫々対応する画素のラッチ回路（131 ）にラッチされ、
信号Ｓ₃₈のタイミングでカウンタ（133 ）にプリセット
され、このカウンタ（133 ）がオール０になるまでダウ
ンカウントされることにより、カウンタ（133 ）では各
データに応じたＰＷＭ信号が形成される。ここでカウン
タ（133 ）はユニットクロック（ＵＣＫ）によってダウ
ンカウントされ、ユニットクロックは１フィールド間に
255 サイクルあるので、データの最大値で１フィールド
が連続点灯され、以下無点灯まで256階調が得られる。
このＰＷＭ信号にて各画素の第１グリットが駆動され
る。

更に信号Ｓ38のタイミングで次のユニットのスタートパ
ルスが形成され、以後水平に配列された100 個のユニッ
トについて順次同様の動作が行われる。なお各ユニット
へのデータのラッチはユニットクロック（ＵＣＫ）の２
サイクル期間で行われ、水平配列の100 個のユニットに
対しては200 サイクルで完了する。そこで残りの55サイ
クルを使って同期信号等の特別な制御信号を伝送するこ
とができる。

又、次のフィールドにおいてフレームパルス（ＦＰ）が
反転されることにより、飛越走査の他方の画素について
同様の動作が行われる。そしてこのとき、前の画素につ
いても繰り返しプリセットパルスが供給されることによ
って各画素ではフィールドごとに２度同じ表示が行われ
る。

これにより水平に配列された100 個のユニットで表示が
行われる。更にこれが垂直方向の63個のユニットに対し
て並列に行われることによって全体の画像の表示が行わ
れる。

更に、上述の装置において、各螢光表示素子の駆動回路
は第19図のように構成される。図において、上述のＰＷ
Ｍ信号の形成回路（500 ）からの赤、緑、青のＰＷＭ信
号が夫々スイッチ用のトランジスタ（501R）、（501
G）、（501B）のベースに供給される。これらのトラン
ジスタ（501R）、（501G）、（501B）のエミッタが夫々
接地されると共に、夫々のコレクタが高抵抗、例えば10
0kΩの抵抗器（502R）、（502G）、（502B）を介して各
画素の第１グリッド（Ｇ_1R）、（Ｇ_1G）、（Ｇ_1B）に接
続される。又、第２グリッド（Ｇ_２）に接続される例え
ば50Ｖの電圧源（503 ）が夫々高抵抗、例えば100kΩの
抵抗器（504R）、（504G）、（504B）を介してトランジ
スタ（501R）、（501G）、（501B）のコレクタに接続さ
れる。

更に、１．４Ｖの電源（505 ）によってカソード
（Ｋ_Ｒ）、（Ｋ_Ｇ）、（Ｋ_Ｂ）が加熱され、放出された
電子（エミッション）が第１グリッド（Ｇ_1R）、
（Ｇ_1G）、（Ｇ_1B）、第２グリッド（Ｇ_２）を通じて、
例えば10k Ｖの高電圧端子（506 ）からの電圧の印加さ
れた螢光ターゲット（アノード）（Ｔ_Ｒ）、（Ｔ_Ｇ）、
（Ｔ_Ｂ）に放射され、螢光体が発光される。それと共
に、トランジスタ（501R）、（501G）、（501B）にＰＷ
Ｍ信号が供給され、トランジスタ（501R）、（501G）、
（501B）がオンのときに第１グリッド（Ｇ_1R）、
（Ｇ_1G）、（Ｇ_1B）の電圧が０Ｖになると、カソード
（Ｋ_Ｒ）、（Ｋ_Ｇ）、（Ｋ_Ｂ）からのエミッションが遮
断され、トランジスタ（501R）、（501G）、（501B）が
オフのときに第１グリッド（Ｇ_1R）、（Ｇ_1G）、
（Ｇ_1B）の電圧が例えば３Ｖ以上になると、エミッショ
ンがターゲット（Ｔ_Ｒ）、（Ｔ_Ｇ）、（Ｔ_Ｂ）に向って
放射されてＰＷＭによる輝度変調が行われる。

そしてこの回路において、第１グリッド（Ｇ_1R）、（Ｇ
_1G）、（Ｇ_1B）には、50Ｖの電圧源（503 ）からの電圧
が、夫々100kΩの高抵抗器（504R），（502R）、（504
G），（502G）、（504B），（502B）を介して印加され
るので、夫々のグリッド電流（Ｉ_GR）、（Ｉ_GG）、（Ｉ
_GB）は定電流になる。

この場合に、エミッションに比例するカソード電流（Ｉ
_ｋ）と、輝度に比例するターゲット電流（Ｉ_Ｔ）と、グ
リッド電流（Ｉ_Ｇ）とは Ｉ_ｋ＝Ｉ_Ｇ＋Ｉ_Ｔ の関係にある。一方、Ｉ_ｋとＩ_Ｇとはグリッドの開口率
をηとして Ｉ_Ｇ＝（１−η）Ｉ_ｋ となる。そこでこれらの式を変形することにより となり、輝度に関係するターゲット電流は、グリッド電
流に比例する値である。

従って上述の回路において、グリッド電流（Ｉ_GR）、
（Ｉ_GG）、（Ｉ_GB）が定電流にされることにより、ター
ゲット電流が一定になり、輝度が一定になる。

すなわち、第１グリッド（Ｇ_1R）、（Ｇ_1G）、（Ｇ_1B）
のインピーダンスに対して、抵抗器（504R），（502
R）、（504G），（502G）、（504B），（502B）の値が
充分に大きいので、カソードのばらつきによる余分のエ
ミッションは第１グリッドに吸収され、螢光体に到達す
るターゲット電流は一定になる。

尚、抵抗器（504R），（502R）、（504G），（502G）、
（504B），（502B）は、いずれか一方のみに200kΩを設
けても定電流効果は同じになるが、抵抗器（502R）、
（502G）、（502B）のみとした場合には、トランジスタ
（501R）、（501G）、（501B）に50Ｖが直接印加される
ので、これらの耐圧を高くする必要が生じる。また抵抗
器（504R）、（504G）、（504B）のみとした場合には、
表示面側からの放電等によりトランジスタ（501R）、
（501G）、（501B）が破壊されるおそれがあり、これら
に対する保護のためには、抵抗器を２つに分けるのが適
当である。

さらに抵抗器（502R），（504R）、（502G），（504
G）、（502B），（504B）のばらつきによって定電流が
ばらつくおそれはあるが、これは市販の誤差５％以内程
度の抵抗器を用いる程度で問題は生じない。

こうして例えば縦25ｍ×横40ｍの巨大な画像が表示され
るわけであるが、上述の装置によれば、各ユニットごと
にデータが連続して伝送され、一の表示ユニットへのデ
ータの伝送の終了後に隣接の次の表示ユニットへの伝送
が行われるようにしたので、各ユニットにおいて表示動
作が完結される。このためユニット間の配線は、前のユ
ニットから次のユニットへスタートパルス（ＳＳＰ）を
伝送する１ラインのみで済み、接続を極めて簡単に行う
ことができる。尚、データ信号等はバスラインとの間を
多連のコネクタで接続すればよい。

従って、ユニットの取り付け、交換等を行う際に、作業
が簡単になり、組立てや補修が容易になる。即ち例えば
１個のユニットが故障した場合に、代替のユニットを持
参して、故障したユニットと交換すればよい。その際に
接続するライン数が少ないので、交換を迅速かつ容易に
行うことができる。又、接続漏れ等による事故のおそれ
も減少する。

又、応急には、38のカウントのできるカウンタを持参し
て、スタートパルスの入力と出力との間に接続するだけ
で、他の部分には影響なく、故障したユニットを除くこ
とができる。更にユニットの検査においても、信号がユ
ニット内で完結するので好適である。

更に、各ユニットの水平配列ごとにパラレルにデータを
伝送するようにしたので、伝送スピードが低下され、例
えばフラットケーブル（バスライン）でのデータの伝送
スピードは、 となって、許容範囲（300kHz）以下となる。

又、データの伝送は１フレーム間に飛越走査の２フィー
ルド分が送られ、各画素には１フレームに１回のみデー
タが書替えらえるが、表示は各フィールドごとに繰り返
し行われ、表示の周波数は60Hzとなるので、フリッカー
の発生は押えられる。

更に、上述の装置において、第１グリッド電流を定電流
化したことにより、螢光面の輝度のばらつきが生じなく
なる。このため表示面での色むらが無くなり、またカラ
ー化した場合の色むらも生じることがなく、良好な表示
を行うことができる。また輝度のばらつきが無いので、
輝度の調整を無調整化することができ、装置全体の調整
を簡素化できると共に、設置等も容易になる。

ところがこの装置の場合、装置全体は野外に設置され、
螢光表示素子等は風雨や直射日光に晒されることにな
る。このため螢光表示素子等は極めて安定に設置される
必要があり、一方その数が10数万個と膨大であるため、
製造時には容易に取付けられるようにする必要もある。

また表示ユニットについても、保守点検等のために、安
全かつ容易に取付け、取りはずしが行われる必要があ
り、さらにこれらのユニットへの信号の供給も安定かつ
容易に行えるようにする必要がある。

さらに装置が巨大であるために、ユニット等の故障に際
して、その箇所を容易に見つけられるようにする必要が
ある。

また装置が一般に観客よりも高い所に設置されるため
に、陽光や空の青色等の反射によって鑑賞が妨げられな
いようにする必要があり、また構造上螢光表示素子の間
に間隔があるために、特に上下方向において表示が不連
続にならないようにする必要がある。

さらに構造上螢光表示面が高温になるおそれがあり、こ
れを効率的に冷却する手段も必要である。

そしてさらにこの装置において、左右の視差を有する映
像を観客の左右の眼に独立に供給して、立体視を行える
ようにする立体表示を行うことが要求された。

発明の目的 本発明はこのような点にかんがみ、簡単な構成で良好な
立体表示が行えるようにするものである。

発明の概要 本発明は、マトリクス状に配置された複数の表示素子
（40）と、上記複数の表示素子の上方に各々配置され、
かつ下面が鏡面（623）とされたひさし（622）と、上記
複数の表示素子（40）のそれぞれ１画素を構成する各表
示単位毎に、上記各表示単位の前面に各々配設された偏
光フィルタ（プラスティックフィルム（605））とから
成り、上記偏光フィルタの偏光面は、隣接する上記表示
単位毎に、交互に水平または垂直方向に配置（第29図）
されており、上記ひさしの延長線よりも下方から監視す
る（第25図）ことを特徴とする立体ディスプレイ装置で
あって、これによれば簡単な構成で良好な立体表示を行
うことができる。

実施例 第20図はユニットの構成を示し、Ａは後部カバーを除い
た背面図、Ｂ、Ｃはそれぞれ一部を破断した側面図及び
底面図、Ｄは正面図である。

この図において、ユニットケース（600 ）はガラス入り
ポリカーボネート樹脂等の堅牢な材質で形成された匣体
であって、その正面には24個の窓（601 ）がＸ−Ｙマト
リクス状に設けられると共に、この窓（601 ）の周囲の
枠の背面側に、螢光表示素子（40）の位置決め等を行う
突部（602 ）が縦横に設けられる。この突部（602 ）に
て仕切られた各部に、各１個宛の素子（40）が設けら
れ、それぞれその表示面が窓（601 ）から正面側に臨ま
される。

そしてこのユニットケース（600 ）に螢光表示素子（4
0）を取付ける場合には、まずケース（600 ）を背面を
上にして水平に置き、各窓（601 ）の周囲の背面側にシ
リコンゴム等の流動性樹脂（603 ）を塗布し、その後素
子（40）を背面側より押し込む。なお窓（601 ）の背面
側の周囲に樹脂（603）の窓（601 ）への浸出を防止す
るための突条（604 ）が設けられている。また樹脂（60
3 ）の塗布は空気圧を用いた工具で行う。さらに素子
（40）の窓（601 ）に臨む表示面に所定厚さで後述する
所定の偏光作用を有するプラスチックフィルム（605 ）
を配する。

この状態で、例えば炉中にて加熱し、樹脂（603 ）を硬
化させる。

さらに各螢光表示素子（40）の高圧端子（12）を、突部
（602 ）の所定部に設けられた切欠（図示せず）を介し
て順次互いにスポット熔接等にて接続し、この熔接部の
上に、樹脂（603 ）を再度塗布し、この状態で再び炉中
にて加熱し、樹脂（603 ）を硬化させる。

これによって素子（40）がケース（600 ）に容易かつ確
実に取付けられる。なお硬化後のシリコンゴムは絶縁
性、防水性にすぐれ、また放熱性、耐熱性も良好であ
る。さらに高圧端子（12）絶縁も良好に行われる。また
プラスティックフィルム（605 ）が配されたことによ
り、表示時高温になった表示面に直接雨滴が当ることが
なく、急激な冷却による破損等のおそれがなくなる。

またケース（600 ）の背面側には後部カバー（606 ）
が、その接合部がゴム等のシール部材（607 ）にて防水
されて取付けられる。このカバー（606 ）の突部にボル
ト（608 ）が設けられ、直接または後述する取付具を介
してサブモジュールを構成する構造体に取付けられる。

すなわち第21図はユニットケース（600 ）を取付けた状
態を背面側から見たものであって、構造体の柱（701 ）
が所定の間隔で設けられ、この柱（701 ）に１つおきの
ユニットが取付けられると共に、その間のユニットが略
Ｈ型の取付具（702 ）を介して柱（701 ）に取付けられ
る。

従ってこの装置において、取付具（702 ）を柱（701 ）
からはずすことにより、中央のユニット（600a）を取り
はずすことができる。また、ユニット（600a）をはずし
た状態で、両側のユニット（600b）、（600c）を取りは
ずすことができる。

これによって各ユニット（600 ）は安定に取付けられる
と共に保守・点検等の際に、極めて容易に取りはずすこ
とができるようになる。

また後部カバー（606 ）とユニットケース（600 ）とで
形成される匣体の内部には、ケース（600 ）側から脚
（609 ）、（610 ）を介して回路基板（611 ）、（612
）が設けられ、背面側の基板（612 ）に信号処理回路
が設けられると共に、正面側の基板（611 ）に螢光表示
素子（40）のドライブ回路が設けられている。

さらに第22図に示すように、この基板（612 ）の背面側
が、カバー（606 ）の内面に当接するごとく配置される
と共に、この基板（612 ）に設けられた信号供給用のレ
セプタクル（613 ）、（614 ）が、カバー（606 ）に設
けられた開口を介して背面側に露出される。さらにこの
カバー（606 ）の開口の周囲に底面に開口の設けられた
保護ケース（619 ）が設けられる。そしてレセプタクル
（613 ）、（614 ）に、信号ケーブル（615 ）、（616
）に接続された外部コネクタ（617 ）、（618 ）が結
合される。

従ってこの装置において信号ケーブル（615 ）、（616
）は極めて容易に各ユニットに接続されると共に、保
護ケース（619 ）が設けられているので、雨滴やほこり
等がこの接続部に侵入するおそれが少なく、また外部か
らの衝撃等に対しても、機械的強度が高く、破損等のお
それが少なくなる。このためキャノンコネクタ等の高価
な接続具を用いる必要がなく、通常の電子機器用のレセ
プタクル及びコネクタにて、安定に接続を行うことがで
きる。

なお後部カバー（606 ）の開口の周囲にゴム等のシール
材を設けたり、保護ケース（619 ）にケーブルのみを通
すすきまを設けた蓋をつけたり、ケース（619 ）全体を
防水の袋等で覆うなどしてより耐水性を高めることもで
きる。

さらにこれらのレセプタクル（613 ）、（614 ）の周辺
部に故障表示用の発光素子（620R）、（620G）、（620
B）が設けられる。これらの発光素子（620R）〜（620
B）は、例えば第23図に示すように、ＰＷＭ信号形成回
路（500 ）からの信号の全てがノア回路（621 ）に供給
され、この出力にて発光されるが、第24図に示すように
赤、緑、青の三色が独立にノア回路（612R）、（621
G）、（621B）に供給され、それぞれ発光されるように
してもよい。

従ってこの装置において、全面白色の画像を表示した場
合に、ＰＷＭ信号形成回路（500 ）の出力はアクティブ
ローで出力され、このため正常動作であればノア回路
（621 ）の全入力がローとなり発光素子（620R）〜（62
0B）は点灯される。これに対して１ケ所でも誤動作する
と発光素子（620R）〜（620B）が消灯される。

これによって作業者は、装置の裏面側で、発光素子（62
0R）〜（620B）が消灯しているユニットを探し出して、
交換、修理等の作業を行うことができる。

なお発光素子（620R）〜（620B）にて赤、緑、青の夫々
の信号を検出している場合には、例えば青のみが消灯し
ているときはそのまま修理を行わないようにしてもよ
い。

また上述の例はＰＷＭ信号形成回路（500 ）の出力が誤
動作している場合であるが、さらに表示素子（40）の異
常も検出する場合には以下のように行う。

例えば遠方に設けられた監視所にて画面を視し、一部の
ユニットに異常を発見した場合には、画面を消去すると
共に、異常のあるユニットを交点とする縦横の、それぞ
れユニットの幅のカーソルの映像信号を形成して表示す
る。これによって裏面側では、発光素子（620R）〜（62
0B）の点灯しているユニットを横方向にたどって行き、
上下のユニットの発光素子（620R）〜（620B）の点灯し
ているユチットを発見すれば、それがカーソルの交点、
すなわち異常の発見されたユニットとなる。

また上述の第20図のユニットケース（600 ）において、
正面側の各窓（601 ）の上側にひさし（622 ）が設けら
れる。さらにこのひさし（622 ）の上面は黒色に塗装さ
れ、下面に鏡面（623 ）が設けられる。

従ってこの装置において、太陽からの陽光Ｓや、空の青
色等が表示面に入射しても、これらの光はひさし（622
）で遮られ、表示素子（40）の表示面に反射すること
がなく、鑑賞のさまたげになることがない。

また表示面の表示ａ、ｂ、ｃは鏡面（623 ）で反射さ
れ、その虚像ａ′、ｂ′、ｃ′が形成されることで、上
下方向の表示の不連続が解消される。

さらにこの装置は、上述のようにサブモジュールで形成
され、これを建築物に取付けて組み立てられる。この場
合に、各サブモジュールは第26図に示すように背面側に
所定幅の空間が設けられ、高圧電源（703 ）等が設けら
れると共に、作業員の通路（704 ）が確保される。

さらこのサブモジュールは前面側はユニットケース（60
0 ）が柱（702 ）に取付けられることで、各ユニットケ
ース（600 ）の間にはすきまが設けられると共に、後面
側は床、天井、及び背面が壁（705 ）にて略密閉されて
構成される。

そこでこの背面側の壁（705 ）の所定部に開口を設け、
ファン（706 ）を取付ける。

そしてこのファン（706 ）を駆動して空気を流入させる
ことにより、サブモジュールの壁（705 ）に囲まれた内
部の気圧が高まり、この気圧の高まった空気は、各ユニ
ットケース（600 ）間のすきまから噴出することにな
る。

これによって上面から見た場合に、第27図に矢印で示す
ように対流が生じ、各表示素子の表示面が空気の流れに
よって冷却される。

なおファン（706 ）は、サブモジュールを例えば第28図
のように建築物の柱（800 ）に取付ける場合に、その間
の２箇所程に設ければよい。

そしてさらに上述の装置において、上述の偏光作用を有
するプラスティックフィルム（605 ）の偏光角が、各発
光表示素子（40）毎に、例えば第29図に示すように上下
左右の両方向において、垂直と平行が交互になるように
設けられる。なお図は一つのユニットを示している。

また第30図において、左右の視差を有する２台のビデオ
カメラ（101r）（101l）及び上述の２台のビデオカメラ
（101r）（101l）で撮影された映像信号が記録されて互
いに同期運転される２台のビデオテープレコーダ（102
r）（102l）が設けられ、これらからの映像信号がそれ
ぞれ入力切換スイッチ（104r）（104l）で選択され、こ
の選択された信号がデコーダ（105r）（105l）に供給さ
れて赤、緑、赤の３原色信号とされ、これらの３原色信
号がそれぞれＡＤ変換回路（106Rr ）（106Rl）、（106
Gr）（106Gl）、（106Br）（106Bl）に供給される。そ
してこれらの変換回路からの信号がセレクタ回路（100
0）供給されて、各螢光表示素子（40）に供給される信
号ごとに、交互に回路（106Rr ）（106Gr）（106Br ）
または（106Rl）（106Gl）（106Bl）からの信号が取り
出されるようにされる。なお水平走査線ごとに取り出し
の順序が逆転される。

さらにセレクタ回路（1000）からの信号がメモリ（171
R）（171G）（171B）及び（172R）（172G）（172B）と
供給され、以下上述の第14図と同様に信号の伝送表示が
行われる。

これによって発光素子（40）をおいては、一つおきの素
子に交互に左右の映像が表示され、この各素子の前面に
は交互に垂直または水平の偏光角を有するプラスティッ
クフィルム（605 ）が設けられている。

従ってこれらの螢光表示素子（40）を左右のレンズの位
置に垂直または水平の偏光角を有する偏光フィルタの設
けられためがねを通して観ることにより、観客の左右の
眼には左右の映像が独立に供給され、立体視が行われ
る。

こうして立体表示が行われるわけであるが、上述の装置
によれば、各螢光表示素子に供給される信号が正確に規
定されるので、左右の映像信号を正確に交互の素子に供
給することができ、極めて良好な立体表示を行うことが
できる。

なお上述のように上下左右の両方向において偏光角が交
互になるように構成することにより、水平垂直の解像度
の低下が等しくなり、全体として画質が向上する。

また偏光角を水平又は垂直としたことにより、上述の装
置において各素子の上側に設けられた鏡（623 ）からの
反射光の偏光角が元の映像光と等しくなり、上述の鏡
（623 ）を設けた構造においても良好な表示を行うこと
ができる。

発明の効果 本発明によれば、簡単な構成で良好な立体表示を行うこ
とができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第19図は本出願人が先に提案した表示装置の説
明のための図、第20図〜第30図は本発明の一例の説明の
ための図である。 （600 ）はユニットケース、（603 ）は樹脂、（605 ）
は偏光作用を有するプラスティックフィルム、（606 ）
は後部カバー、（612 ）は回路基板、（613 ）、（614
）はレセプタクル、（619 ）は保護ケース、（620 ）
は発光素子、（622 ）はひさし、（623 ）は鏡面、（70
1 ）は柱、（702 ）は取付具、（706 ）はファンであ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マトリクス状に配置された複数の表示素子
   と、 上記複数の表示素子の上方に各々配置され、かつ下面が
   鏡面とされたひさしと、 上記複数の表示素子のそれぞれ１画素を構成する各表示
   単位毎に、上記各表示単位の前面に各々配設された偏光
   フィルタとから成り、 上記偏光フィルタの偏光面は、隣接する上記表示単位毎
   に、交互に水平または垂直方向に配置されており、上記
   ひさしの延長線よりも下方から観視することを特徴とす
   る立体ディスプレイ装置。