JPH07181918A - 画像表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マトリックス状に配列された任意数の電子源
より得られる電子ビームを変調、水平方向、垂直方向に
偏向して蛍光スクリーンに照射し画像を表示する画像表
示装置の各電子ビームのランディング位置の不揃いを解
決し、均一な画像を得ることのできる画像表示装置の駆
動方法を提供することを目的とする。 【構成】 マトリックス状に配列された任意数の電子源
より得られる電子ビームを各々、水平方向、垂直方向に
任意段階に偏向して蛍光スクリーンに照射することによ
り得られる蛍光スクリーン上の画素（表示画素）数を被
表示画像のフォーマットに応じた画素数（配列画素数）
の任意倍とすると共に各画素（表示画素）の発光輝度を
個別に制御することにより、表示装置に表示される被表
示画像の画素（配列画素）の重心位置を制御し、等価的
に各電子ビームのランディング位置の不揃いを補正す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マトリックス状に配列
された任意数の電子源より得られる電子ビームを変調、
水平方向、垂直方向に偏向して蛍光スクリーンに照射し
画像を表示する画像表示装置の各電子ビームのランディ
ング位置の不揃いを解決する手段に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術であるマトリックス状に配列さ
れた任意数の電子源より得られる電子ビームを変調、水
平方向、垂直方向に偏向して蛍光スクリーンに照射し画
像を表示する画像表示装置の一例として、特開平１−１
３０４５３号公報や特開平１−１７３５５３号公報等に
示される画像表示装置がある。

【０００３】図４は従来の画像表示装置の一例の内部構
造を示すものである。図４において１は背面電極、２は
電子ビーム源としての線状熱陰極（線状カソード）であ
る。３〜１８の各板状電極はそれぞれ、３は電子ビーム
引き出し電極、４は信号電極群、５は第一集束電極、６
は第二集束電極、７は水平偏向電極、１８は垂直偏向電
極であり、それらは絶縁性のスペーサ（例えば厚さ０．
２〜０．４ｍｍのガラス板）を介し積層されている。９
は蛍光体が塗布されたスクリーンである。これらが偏平
な真空ガラス容器（図示せず）内に納められている。

【０００４】ビーム源としての線カソード２は水平方向
に架張されており、かかる線カソードが適宜間隔を置い
て垂直方向に複数本（２−１〜２−ＬのＬ本とし、ここ
では４本のみ示す）配置されている。これらの線カソー
ド２は、例えばタングステン線の表面に、酸化物陰極材
料が塗布されて構成されている。

【０００５】背面電極１は例えば平板状の導電板で形成
されており、電子ビームに対してその発生を抑止、ある
いは発生したビームを表示面側に押し出す作用をする。

【０００６】電子ビーム引出し電極３は、線カソード２
−１〜２−Ｌのそれぞれに対向する位置に、水平方向に
適当な間隔を置いてビームの貫通孔２１がＭ個形成され
た板状電極である。ビームは電子ビーム引出し電極３の
電位を、線カソード２より高く設定することにより表示
面側に引き出され、その一部が電子ビーム引出し電極３
の貫通孔２１を通過する。ビームはこの貫通孔を通過す
ることによって、水平方向にＭ本に分割される。

【０００７】次に設けられた電子ビーム変調電極群４
は、水平方向にＭ本に分割されており、上記の分割され
た電子ビームの各々を、独立に同時に変調できる構成に
してある（図では９本のみ示している）。この電子ビー
ム変調電極群４は、貫通孔を通過するビームの量を、画
像を表示するための映像信号に従って制御する。なお、
各変調電極群４には映像信号が同時に印加できるのでＭ
個のドットを一時に表示することができる。

【０００８】垂直集束電極５と水平集束電極６は、それ
ぞれ水平方向と垂直方向に長いスリット、またはそれぞ
れ水平方向、垂直方向が長い貫通孔を有しており、それ
ぞれビームを垂直方向あるいは水平方向に集束する役目
をする。

【０００９】水平偏向電極７は、同一平面上に互いに空
間を介して噛み合った２枚の櫛歯状の電極２２、２３で
構成されており、水平方向に分割されたＭ本の電子ビー
ムの各々を、水平方向の両側から電極２２、２３で挟み
込み、電極２２、２３間に与える電位差によってＭ本の
ビームを一斉に水平方向に偏向する。

【００１０】垂直偏向電極８は、同一平面上で互いに空
間を介して噛み合った２枚の櫛歯状の電極２４、２５で
構成されており、線カソード２−１〜２−Ｌから引き出
される１ライン分のビームをそれぞれ垂直方向の両側か
ら電極２４、２５で挟み込むように形成され、電極２
４、２５間に与える電位差によってビームを垂直方向に
偏向する。なお、隣接する線カソード２から引き出され
たビームは、それぞれ偏向の方向が逆になるように駆動
される。

【００１１】このように集束、変調、および偏向された
各電子ビームは、スクリーン９に印加された高電圧（例
えば１０ＫＶ）によって加速され、スクリーン９上の蛍
光体に射突し発光させる。

【００１２】スクリーン９はガラス板の上に、蛍光体が
に塗布され、その上からメタルバック層が付着されてい
る。図中でスクリーン９上に示す２点鎖線は、１本の線
カソードから放出され水平方向にＭ分割された電子ビー
ムの１本が、垂直方向、水平方向に偏向されて画像を表
示する領域を示しており、これら複数の領域がスクリー
ン９上で接続されて１枚の画像を表示することになる。

【００１３】次に、図５を用いてこの表示素子の駆動方
法について、水平方向の画素数はＲＨ、垂直方向の画素
数はＲＶ、のフォーマットの画像を表示する場合を例に
とり説明する。図５は各電極の駆動信号波形を示す。

【００１４】今、表示する映像信号の垂直走査期間（帰
線期間を除いた有効走査期間）をＶ期間、水平走査期間
をＨ期間、線状カソード２の本数がＬ本であるとする
と、Ｖ期間すなわちＲＶ×Ｈ期間内に、（ＲＶ／Ｌ）×
Ｈの幅の期間だけ電位の低い、Ｌ個の各々位相のずれた
パルスＫ１〜ＫＬを発生させ、各パルスを上方の線カソ
ード２−１から順次下方の線カソード２−Ｌにそれぞれ
印加することにより、各パルスの電位の低い期間のみ各
カソードから順次電子ビームが引き出される。

【００１５】垂直方向の偏向は、階段状の偏向波形Ｖ，
Ｖ’によって行われる。各線状カソードからビームが引
き出される期間は（ＲＶ／Ｌ）×Ｈであるから、該期間
内にビームを垂直方向に（ＲＶ／Ｌ）段階に偏向させ、
（図では６段偏向としている）、画面全体では合計ＲＶ
本のラスタが描かれる。

【００１６】水平の偏向も、垂直と同様に階段状の偏向
波形Ｈ、Ｈ’により行なっており（鋸歯状波形でも
可）、階段波の段数は、水平方向の表示画素数がＲＨで
あるので（ＲＨ／Ｍ）段（Ｍ：１本の線カソードから放
出されたビームの水平方向の分割数）となる。すなわ
ち、偏向波形Ｈ、Ｈ’は、Ｈ期間内に（ＲＨ／Ｍ）段階
に変化する鋸歯状波形（図では３段偏向としている）と
なる。

【００１７】以上、各線状カソードからの電子ビーム放
出の切り替え、電子ビームの垂直方向の偏向、水平方向
の偏向により、電子ビームのスクリーン上へのランディ
ング位置を切り替え、各画各画素（垂直方向ＲＶ画素×
水平方向ＲＨ画素）のアドレッシングがなされる。

【００１８】電子ビーム量の制御、すなわち映像信号に
よるビームの変調は、パルス幅変調の手段を用いて行っ
ており、変調電極群４に印加する変調信号パルスＷはそ
のパルス幅が映像信号振幅の大きさに従って変化する。
また、変調信号パルスＷの変調電極群４への印加のタイ
ミングは、上記のアドッレシングすなわち各線状カソー
ドからの電子ビーム放出の切り替え、電子ビームの垂直
方向の偏向、水平方向の偏向による電子ビームのスクリ
ーン上へのランディング位置の切り替え）と同期し、各
アドレスに対応する変調信号パルスを順次印加する。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】以上のような画像表示
において以下のような課題がある。すなわち、本表示素
子は、上記のように多数の電子ビームをそれぞれ所定領
域内を垂直方向、水平方向に走査して１枚の画像を構成
しているため、各電子ビームのビーム電流量、スクリー
ン上（各電子ビームの走査領域上）へのランディング位
置の不揃いに起因する画像のむらが問題となる。

【００２０】ただし、各電子ビームのビーム電流は個別
に制御可能であるのでビーム電流量の不揃いについて
は、補正が可能である。

【００２１】一方、各電子ビームのランディング位置
は、各々に対して共通な垂直偏向電極、水平偏向電極に
より一斉に制御されるため、ランディング位置の補正は
不可能であり、各電子ビームのランディング位置の不揃
いが特に問題となる。

【００２２】本発明は、上記課題を解決し、均一な画像
を得ることのできる画像表示装置の駆動方法を提供する
ことを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明の画像表示装置の
駆動方法は、マトリックス状に配列された任意数の電子
源より得られる電子ビームを各々映像信号により変調す
ると共に水平方向、垂直方向に任意段階に偏向して蛍光
スクリーンに照射することにより蛍光スクリーン上に所
定の画素数を得る画像表示装置の駆動方法であって、前
記画素数（電子ビームを射突することで得られる画素数
のことで、以下、表示画素数と記す）を被表示画像に対
応する画素数（被表示画像、つまりスクリーン上で区分
されている画素数のことで、以下、配列画素数と記す）
の任意倍とすると共に各画素の発光輝度を個別に制御す
ることを特徴とするものである。

【００２４】

【作用】本発明の画像表示装置によれば、表示装置によ
り射突されて得られる複数の画素（以下、表示画素と記
す）で被表示画像上で区分されている１画素（以下、配
列画素と記す）が構成され、かつ、表示装置の各画素の
発光輝度を個別に制御することにより、表示装置に表示
される被表示画像の画素の重心位置を補正することがで
き、等価的に各電子ビームのランディング位置の不揃い
を補正できる。

【００２５】

【実施例】本発明の一実施例について、従来例と比較し
ながら図面を用いて説明する。

【００２６】図１は画像表示装置に表示しようとする被
表示画像の画素（配列画素）配列を示す。なお、ハッチ
ングを施した画素は黒、施していない画素は白を表示す
るものとする。

【００２７】図３は上記被表示画像を従来の画像表示装
置の駆動方法により画像表示装置に表示した場合の発光
スクリーン上に形成される画素（表示画素）の配列の一
例を示す。図中の一点鎖線は被表示画像の画素（配列画
素）中心位置に対応する画像表示装置の画素（表示画
素）の理想的な中心位置。□印は実際に発光スクリーン
上に形成される画素（表示画素）の中心位置すなわち各
電子ビームのランディング位置を示し、該中心位置□は
理想的な中心位置に対してずれを生ずる。ここでは、垂
直アドレス＝３、垂直アドレス＝４の画素が下方にずれ
た例を示す。

【００２８】（図２）は本発明の一実施例として画像表
示装置の垂直方向の画素数（表示画素数）を被表示画像
の垂直方向の画素数（配列画素数）の２倍とした場合の
発光スクリーン上に形成される画素（表示画素）の配列
及び画像表示装置の各画素（表示画素）の発光輝度を個
別に制御した場合の各画素（表示画素）の相対的な発光
輝度を示し、図中の一点鎖線は被表示画像の画素（配列
画素）中心位置に対応する画像表示装置の画素（表示画
素）の理想的な中心位置、□印は実際に発光スクリーン
上に形成される画素（表示画素）の中心位置を示す。ま
た、画素（表示画素）中の数値は画像表示装置の各画素
（表示画素）の相対的な発光輝度を示す。

【００２９】同図に示すの本発明の一実施例によれば垂
直方向に被表示画像の１画素（配列画素）が画像表示装
置の画素（表示画素）２個で構成される。また被表示画
像の画素（配列画素）を構成する２個の画像表示装置の
画素（表示画素）の発光輝度を互いに異なる値とするこ
とが可能である。

【００３０】同図において、（垂直アドレス＝３、水平
アドレス＝１）及び（垂直アドレス＝４、水平アドレス
＝０）では、該アドレスに相当する被表示画像の画素
（配列画素）を構成する各々２個づつの画像表示装置の
画素（表示画素）の発光輝度を何ら制御しない場合であ
り、このままでは、実際に発光スクリ ーン上に形成さ
れる画素（表示画素）の中心位置□は図３同様に理想的
な中心位置に対して下方にずれを生ずる。

【００３１】一方、（垂直アドレス＝３、水平アドレス
＝３）及び（垂直アドレス＝４、水平アドレス＝２）で
は、該アドレスに相当する被表示画像の画素（配列画
素）を構成する各々２個づつの画像表示装置の画素（表
示画素）の発光輝度を、上側を相対的に明るく、下側を
相対的に暗くなるように画像表示装置の画素（表示画
素）の発光輝度を制御した場合を示し、見かけ上、中心
位置□は上方向に移動し、理想的な中心位置と一致す
る。すなわち等価的に等価的に各電子ビームのランディ
ング位置の不揃いを補正できる。

【００３２】なお、画像表示装置の垂直方向の画素数
（表示画素数）を従来の画素数（配列画素数）の２倍と
するには、垂直偏向の段数を２倍にし、１段当たりの偏
向量を１／２にすればよく、同様に水平方向の画素数
（表示画素数）を倍増することも容易である。本発明に
係る画像表示装置は、液晶ディスプレイ、プラズマディ
スプレイ等の画素数が固定のドットマトリックス型の表
示装置と異なり、垂直偏向、水平偏向の偏向段数を変更
することにより容易に表示画素数（表示画素数）を変更
できる。

【００３３】また、画像表示装置の各画素（表示画素）
の発光輝度の制御に関しては、画像表示装置の電子ビー
ム変調電極群４に印加される変調信号（映像信号）に制
御のための信号を加算また乗算する等の加工を施すこと
により容易に行なうことができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、等価的に電子ビームの
ランディング位置を制御することにより、各電子ビーム
のランディング位置の不揃いを補正し、均一な画像を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である画像表示装置の表示し
ようとする被表示画像の画素（配列画素）配列を示す図

【図２】本発明の一実施例である発光スクリーン上に形
成される画素（表示画素）の配列、及び画像表示装置の
各画素（表示画素）の発光輝度を個別に制御した場合の
各画素（表示画素）の相対的な発光輝度を示す図

【図３】従来の画像表示装置の被表示画像の画素（配列
画素）を従来の駆動方法により画像表示装置に表示した
場合の発光スクリーン上に形成される画素（表示画素）
の配列を示す図

【図４】従来技術の画像表示装置の基本電極構成を示す
斜視図

【図５】従来技術の画像表示装置の各電極の駆動信号波
形を示すタイミングチャート

【符号の説明】

□ 発光スクリーン上に形成される画素（表示画素）の
中心位置すなわち各電子ビームのランディング位置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリックス状に配列された任意数の電
   子源より得られる電子ビームを映像信号により変調する
   と共に水平方向、垂直方向に任意段階に偏向して蛍光ス
   クリーンに照射することにより蛍光スクリーン上に所定
   の画素数を得る画像表示装置の駆動方法であって、前記
   画素数を被表示画像に対応する画素数の任意倍とすると
   共に各画素の発光輝度を個別に制御することを特徴とす
   る画像表示装置の駆動方法。