JPH0750794A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 平板形陰極線管による画像表示装置におい
て、ビーム流制御電極とビーム引き出し電極及び集束電
極との間に発生する静電容量の電極ごとのばらつきによ
って生じる輝度むらを補正する事を目的とする。 【構成】 ビーム流制御電極に加えられる制御パルスの
信号ラインにシリーズに補正抵抗を静電容量のばらつき
に応じて加える事により電極間の静電容量のばらつきに
よって生じる輝度むらを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラーテレビジョン受信
機、計算機の端末ディスプレイなどに用いられる平板形
陰極線管における電極間の静電容量のばらつきによって
発生する輝度むらを補正するビーム流制御電極容量補正
回路に関するものである。

【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５７−１３５５９０
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５に示すようにこの画像表示装置は後方
からアノード側に向かって順に背面電極１、電子ビーム
放出源としての線陰極２、電子ビーム引き出し電極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、スクリーン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。図５に示すよう
に、電子ビー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一定間隔をも
って複数本（図５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
間ずつ電子ビームを放出するように制御される。

【０００６】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。図５
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
ビーム引き出し電極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
出された電子ビームをその貫通孔１０を通して取り出
す。

【０００７】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５では８本のみ示す）。

【０００８】ビーム制御電極４は前記電子ビーム引き出
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、映像信号の画素に対応して、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】集束電極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、電子ビームを集束している。

【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。各画素ごとの
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。本構成では、電子ビームごとに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、電子ビー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
ら生じた電子ビームを垂直方向に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、スクリーン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】スクリーン８は図５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、カー
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。図５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５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１
ｍｍ、垂直方向４．４ｍｍである。

【００１４】なお図６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６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。

【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７を参照しながら説明する。

【００１７】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、電子ビーム引き出し電極３
にはＶ３、集束電極５にはＶ５、スクリーン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８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７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、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、オーバースキャンを考
慮して、１フィールドで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フィールド
および第２フィー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
デー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】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
データで構成され、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
ィー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。

【００２４】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フレーム間に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フィールドと第２フィールドの
デー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。

【００２５】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
された電子ビームは、電子ビーム引き出し電極３によっ
て水平方向に１１４区分に分割され、１１４本の電子ビ
ーム列を構成している。この電子ビームは、後述するよ
うに各区分ごとにビーム制御電極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のち、
図８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ーン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。

【００２６】かくして、各水平ラインのラスターは１１
４個の各区分ごとに電子ビームを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、スクリーン８の面上にカラー画像を表示
することができる。

【００２７】つぎに電子ビームの変調制御部分について
説明する。まず図７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組のサンプルホールド回路組３１ａ〜３１ｎに加
えられる。各サンプルホールド組３１ａ〜３１ｎはそれ
ぞれＲ１用、Ｇ１用、Ｂ１用、およびＲ２用、Ｇ２用、
Ｂ２用の６個のサンプルホールド回路で構成されてい
る。

【００２８】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組のサンプルホールド回路３１
ａ〜３１ｎの各々Ｒ１用、Ｇ１用、Ｂ１用、およびＲ２
用、Ｇ２用、Ｂ２用のサンプルホー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組のサンプルホールド回路組３１
ａ〜３１ｎに６個ずつ加えられ、これによって各サンプ
ルホールド回路組には、１ラインを１１４個に区分した
ときのそれぞれの２画素分の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ー
ルドされる。サンプルホールドされた１１４組のＲ１、
Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の映像信号は１ライン分
のサンプルホールド終了後に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。

【００２９】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、ＰＷＭ回路（以下
ＰＷＭ回路と称す）３７ａ〜３７ｎに供給している。各
スイッチング回路３５ａ〜３５ｎの出力は、１１４組の
ＰＷＭ回路３７ａ〜３７ｎに加えられ、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ
１、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ＰＷＭ回路３７ａ〜３
７ｎ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制御電極４の１１４本の導電板１５
ａ〜１５ｎにそれぞれ個別に加えられる。

【００３０】ここでビーム流制御電極４の駆動回路につ
いて詳しく説明すると図４に示すようにパルス変調回路
３７ａ〜３７ｎの出力は内部抵抗５１ａ〜５１ｎを介し
てビーム流制御電極４の１１４本の導電板１５ａ〜１５
ｎにそれぞれ個別に加えられる。各導電板１５ａ〜１５
ｎには各々ビーム引き出し電極３との間に静電容量５２
ａ〜５２ｎ及び集束電極５との間に静電容量５３ａ〜５
３ｎを有し、ビーム引き出し電極３はパネル引き出し線
によるインダクタンス成分５４を介してバイアス電圧Ｖ
３につながっており、集束電極５はパネル引き出し線に
よるインダクタンス成分５５を介してバイアス電圧Ｖ５
につながっている。実動作においては、ビーム引き出し
電極接続端子５８及び集束電極接続端子５９は交流的に
接地された形となり、各導電板１５ａ〜１５ｎに加えら
れるパルスが一定の電圧を越えた場合電子が通過する事
になり、このパルスの幅を調整する事により、輝度を調
整する事ができる。

【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による電子ビーム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、Ｒ
２、Ｇ２、Ｂ２についても同様に制御されて、各画素の
Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２各蛍光体の発光が
その画素の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、各画素が入
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画素ずつ）分同
時に実行されて、１ライン２２８画素の映像が表示さ
れ、さらに１フィールド２２８本のラインについて上方
のラインから順次行われて、スクリーン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
フィールドごとに繰り返されて、テレビジョン信号など
がスクリーン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７
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
ールしている。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記に示
す従来技術では電極を真空容器に固定させる際の機械的
歪などにより、ビーム流制御電極４の各導電板１５ａ〜
１５ｎとビーム引き出し電極３との間の静電容量５２ａ
〜５２ｎ及び集束電極５との間の静電容量５３ａ〜５３
ｎにそれぞればらつきを生じるため、パルス変調回路３
７ａ〜３７ｎの出力のパルス幅が一定の場合でも各導電
板１５ａ〜１５ｎに加えられるパルス幅に差が生じ、そ
れが輝度むらとなって管面に現れる事になる。

【００３４】

【課題を解決するための手段】本発明はビーム流制御電
極に加えられる制御パルスの信号ラインにシリーズに補
正抵抗を、またパラレルに補正容量を電極間静電容量の
バラツキに応じて加える手段を提供する。

【００３５】

【作用】本発明によれば上記補正回路を有する事で、電
極管の静電容量のばらつきによって生じる輝度むらを補
正する事ができる。

【００３６】

【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。

【００３７】図１は本件発明の第１の実施例を示す回路
図である。図１において図４の従来例と異なる点はパル
ス変調回路３７ａ〜３７ｎの出力段における内部抵抗５
１ａ〜５１ｎと各導電板１５ａ〜１５ｎとの間に補正抵
抗５６ａ〜５６ｎを加える事で、各電極間の静電容量５
２ａ〜５２ｎ及び５３ａ〜５３ｎのばらつきによって発
生する輝度むらを補正する事ができる。

【００３８】次に本発明の第２の実施例について図２を
参照しながら説明する。図２において図４の従来例と異
なる点はパルス変調回路３７ａ〜３７ｎの出力段におけ
る内部抵抗５１ａ〜５１ｎと各導電板１５ａ〜１５ｎと
の間に補正コンデンサ５７ａ〜５７ｎを加える事で、各
電極間の静電容量５２ａ〜５２ｎ及び５３ａ〜５３ｎの
ばらつきによって発生する輝度むらを補正する事ができ
る。

【００３９】次に本発明の第３の実施例について図３を
参照しながら説明する。図３において図４の従来例と異
なる点はパルス変調回路３７ａ〜３７ｎの出力段におけ
る内部抵抗５１ａ〜５１ｎと各導電板１５ａ〜１５ｎと
の間に補正抵抗５６ａ〜５６ｎ及び補正コンデンサ５７
ａ〜５７ｎを加える事で、各電極間の静電容量５２ａ〜
５２ｎ及び５３ａ〜５３ｎのばらつきによって発生する
輝度むらを補正する事ができる。

【００４０】

【発明の効果】本件の発明では上記補正回路を有する事
で、電極管の静電容量のばらつきによって生じる輝度む
らを補正する事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例で用いられるビーム流制
御電極駆動回路図

【図２】本発明の第２の実施例で用いられるビーム流制
御電極駆動回路図

【図３】本発明の第３の実施例で用いられるビーム流制
御電極駆動回路図

【図４】従来のビーム流制御電極駆動回路図

【図５】本発明で用いられる画像表示装置の分解斜視図

【図６】同画像表示素子の蛍光面の拡大図

【図７】同画像表示装置の駆動回路のブロック図

【図８】同画像表示装置の動作説明のための波形図

【符号の説明】

５１ａ〜５１ｎ ＰＷＭ回路の内部抵抗 ５２ａ〜５２ｎ ビーム流制御電極〜ビーム引き出し電
極間静電容量 ５３ａ〜５３ｎ ビーム流制御電極〜集束電極間静電容
量 ５４ ビーム引き出し電極のパネル引き出し線によるイ
ンダクタンス成分 ５５ 集束電極のパネル引き出し線によるインダクタン
ス成分 ５６ａ〜５６ｎ 補正抵抗 ５７ａ〜５４ｎ 補正コンデンサ ５８ ビーム引き出し電極接続端子 ５９ 集束電極接続端子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビーム源としての線陰極と、電子ビーム
   を制御する背面電極及びビーム引き出し電極と、前記電
   子ビームの流量を制御するビーム流制御電極と、前記電
   子ビームを集束する集束電極と、前記電子ビームを水平
   方向に偏向する水平偏向電極と、垂直方向に偏向する垂
   直偏向電極と、前記電子ビームが衝突するスクリーンと
   を有する画像表示装置において、上記ビーム流制御電極
   とビーム引き出し電極及び集束電極との間に発生する静
   電容量の電極ごとのばらつきを補正するために上記ビー
   ム流制御電極に加えられる制御パルスの信号ラインにシ
   リーズに補正抵抗を静電容量のばらつきに応じて加える
   事により上記静電容量のばらつきによって生じる輝度む
   らを補正する事を特徴とした画像表示装置。
2. 【請求項２】 上記補正手段として、制御パルスの信号
   ラインに電極間に発生する静電容量とパラレルに補正コ
   ンデンサを加える事により輝度むらを補正する事を特徴
   とした画像表示装置。
3. 【請求項３】 上記補正手段として、制御パルスの信号
   ラインにシリーズに補正抵抗と電極間容量とパラレルに
   補正コンデンサを加えた事により抵抗及びコンデンサ容
   量値が一般にはとびとびの値しかない事による補正の粗
   さをカバーする事を特徴とする画像表示装置。