JPH0787507A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 陰極線管を用いた画像表示装置において装置
の大型化を抑えながらも明るさを維持し、走査線の本数
を増やして高解像の画像を提供する。 【構成】一つの蛍光面に対して２つの電子銃により走査
を行う。第一の手段は第一の電子銃が走査した後を一定
の遅延時間をもって第２の電子銃が走査する構成からな
る画像表示装置。第２の手段は第一の電子銃の走査線と
走査線の間隙を第２の電子銃が走査する構成からなる画
像表示装置。また、前記第一の手段、第２の手段におい
て蛍光面前方に投写レンズを備えることによりなる投写
型画像表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は陰極線管を用いた画像表
示装置、およびそれを用いた投写型画像表示装置におい
て、画質改善のための陰極線管構造及びその制御手段に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インフラの整備、高解像コンピューター
などの普及の理由から画像表示装置には高解像度化が必
要になってきており、このニーズに対して従来の陰極線
管の電子銃、蛍光体の改善などにより対応している。

【０００３】また、大画面映像を実現するためには画像
表示素子上の画像を光学的に拡大投写する投写型画像表
示装置が主流となっている。中でも陰極線管を用いた投
写型画像表示装置は陰極線管の画像が高画質であるこ
と、構造が簡単に構成でき、装置の大きさ、コスト、扱
いやすさの点で他の方式に比べバランスがとれており、
特機から民生まで広く普及している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】イベント、大人数を対
象とするプレゼンテーション等の用途での大画面化、ハ
イビジョン、コンピュータに対応するための高解像度化
の要求が高まっている。しかし陰極線管は画像表示素子
と光源との機能を兼ね備えており、大画面化に必要な高
輝度化と高解像度化を両立することは非常に困難になる
がその理由を以下に述べる。

【０００５】まず第一に高輝度化について述べると、高
輝度化を行うには蛍光体の蛍光効率を向上させる、蛍光
時間を延ばす、電子ビームを加速して走査線を太くす
る、等の手段が考えられるが蛍光体の改善は進みつつあ
るものの市場の要求を満足させるものではない。電子ビ
ームを加速して走査線を太くすることで高輝度化しよう
とすると隣合う走査線の間隔が狭くなってしまうことか
ら従来の投写管サイズのままでは走査線の本数が限定さ
れ高解像度化は困難である。

【０００６】また高輝度化と高解像度化とを両立しよう
とすれば大型の投写管を用いることになりコスト、装置
の大きさにおいてマイナス要因が大きくなってくる。

【０００７】本発明は先に述べた従来の陰極線管を用い
た画像表示装置、および陰極線管を用いた投写型画像表
示装置の問題点である高輝度化と高解像度化を大きなコ
ストアップ、装置の大型化なく解決するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明において第１の発
明は画像表示面である蛍光面に電子ビームを導く２つの
電子銃を備えた陰極線管と、前記陰極線管の第１の電子
銃が走査した走査線上を第２の電子銃が一定の遅延時間
をもって走査するよう制御する制御手段とを備える画像
表示装置である。

【０００９】第２の発明は画像表示面である蛍光面に電
子ビームを導く２つの電子銃を備えた陰極線管と、前記
陰極線管の第１の電子銃が走査した走査線の間を第２の
電子銃が走査するよう制御する制御手段とを備える画像
表示装置である。

【００１０】

【作用】まず第一発明による作用について述べる。

【００１１】図９に示した様に従来での構成では電子ビ
ームが走査した後、蛍光体の発光している時間はもう一
度同じ位置を走査しにくる時間、すなわち１フレーム書
き込むのに要する時間に比べ非常に短時間である。そこ
で本発明第一、第２の手段によれば図２にあるように蛍
光体上を時間差をもって電子ビームを走査させること
で、蛍光体の見かけの発光している時間を長くとること
ができる。たとえば図９での発光時間をｔ１とし、図２
での発光時間をｔ２とすれば最大

【００１２】

【数１】

【００１３】となり、発光輝度Ｌ１、Ｌ２は等しいこと
から得られる明るさ、即ち発光輝度と発光時間の積も２
倍と考えられる。このとき電子銃から射出される電子ビ
ームの強さは変わっていないので、走査線が必要以上に
太く書き込む事がなく、限られた蛍光面の面積中に従来
の高精細の走査線の数を維持しながら高輝度化を可能に
している。

【００１４】また従来の電子銃が一つの構成においても
前記は本発明第一、第２の手段のように１フレーム中に
２度走査することも考えられるが、このとき蛍光体を走
査する時間が短くなることから図３にあるように蛍光体
の発光時間が短くなってしまい、高輝度とはならない。
およそ

【００１５】

【数２】

【００１６】と考えられることから発光輝度との積であ
る明るさは改善されない。次に第２の発明による作用に
ついて述べる。

【００１７】第３の手段は第１の電子銃が走査した走査
線の間を第２の電子銃が走査することから走査線の数を
倍の数にでき、解像度を上げることができる。このとき
１フレームの走査に要する時間は従来の電子銃が一つの
構成の走査線の数の同じものと比較すると単位面積当た
りの蛍光体に書き込んでいる時間は倍になることから蛍
光体の発光が十分に得ることができる。蛍光体の特性に
より左右されるが、理想的には倍の明るさが期待でき
る。従って高解像度化を実現しながらも明るさを従来の
２倍にすることができる。

【００１８】このようにして本発明によれば高輝度化と
高解像度化を両立させることができる。

【００１９】

【実施例】（実施例１）以下、第１の発明の一実施例に
ついて図面を用いて説明する。図１は第一の実施例の構
成図であり、以下これをもって説明する。

【００２０】１はフェースプレートであり、その片面に
は蛍光体２が塗布されている。前記フェースプレートの
外周部はフリットガラスにより本体３と一体化されてい
る。このとき蛍光体２を塗布された面は本体３側になる
よう配置されている。本体３の内部は真空になるよう空
気を引いてある。この本体３には２つの腕部４、５が設
けられており、その先端部には第１の電子銃６、第２の
電子銃７がそれぞれ前記蛍光体２上に電子ビームを走査
し、これにより蛍光体２を発光させることで画像表示が
出来るよう設けられている。第１の電子銃６は腕部４の
根元部に備えられた偏向ヨーク８、第２の電子銃７は腕
部５の根元部に備えられた偏向ヨーク９によって独立し
て走査位置を制御できる。第１の電子銃６、偏向ヨーク
８、第２の電子銃７、偏向ヨーク９は図にはない制御回
路１０によって制御されている。

【００２１】この制御回路１０には外部より電源と映像
信号が入力され、これに応じて先に述べたように電子ビ
ームを走査するが、このとき第１の電子銃６が走査した
走査線上を第２の電子銃７が一定の遅延時間をもって走
査するよう制御されている。

【００２２】図４はこのときの蛍光面上で電子ビームに
より描かれた走査線を示すもので、１１は蛍光面を示
し、右上がりの斜線で示した部分は第１の電子銃６によ
る走査線、左上がりの斜線で示した部分は第２の電子銃
７を示している。図４で右上がりの斜線で示した部分と
左上がりの斜線で示した部分は説明の都合上重ねて描か
れているが実際にはこれが重なっていると見なされるほ
ど小さい間隔をもって走査されていても問題ない。この
様に構成することで図２にあるよう蛍光体の発光時間を
延長できることができ、高輝度化が可能となる。このと
き一つの電子銃による走査においては書き込みにかける
パワーは特に上げる必要がなく高輝度化ができることか
ら、従来高輝度化のために書き込み時にパワーをかけて
走査線が太くなることで生じる解像度劣化の危惧はな
い。また遅延時間を設けない場合には書き込み時にパワ
ーをかけることと同じになってしまう。また蛍光体は書
き込み時にかかるエネルギーが大きすぎると発光特性が
変化する点からも本発明の必要性が明らかである。さら
に遅延時間を適当に設定することでフリッカーの発生を
抑えることができる。

【００２３】但し前記遅延時間は１フィールドの走査に
要する時間に対し十分短いように設定しないと動画にお
いて尾引き現象が発生する。また先に述べたように第一
の電子銃の走査による蛍光体の発光時間中に第２の電子
銃による走査を行うと、蛍光体に加わるエネルギーが大
きくなり分光特性が条件によっては変化する可能性があ
ることから、第１の電子銃の走査による蛍光体の発光が
終わってから、あるいは輝度ピーク時に比べて十分輝度
が小さくなってから第２の電子銃による走査が行われる
よう設定する必要がある。 （実施例２）第二の実施例について以下に述べる。図５
は実施例１と同様の構成からなる陰極線管１２を用いた
投写型画像表示装置の構成を示す。実施例１と同様の構
成からなる陰極線管１２の先端部に取りつけられた接続
筐体１３を介して投写レンズ１４をその光軸が蛍光体２
の成す面に対し垂直になるよう設けられている。前記接
続筐体１３の内部にはフェースプレート１と投写レンズ
１４の最後端のレンズ１５の間を隙間なく充填する様に
液体１６が充填されている。これによりフェースプレー
ト１、レンズ１５の表面での反射を抑え、さらに高出力
得るために発生する陰極線管の温度上昇を抑える事も可
能となる。

【００２４】従来投写画像の輝度を鑑賞に耐える程度ま
で得ようとすると陰極線管に高出力を掛けて明るさは取
れても解像度が落ちる、解像度を取るためにビームを絞
ると解像度は取れても明るさが取れない。従って１５０
インチを越える投写画像を得るのに９インチの投写管で
は６管式、あるいは３管とすると１２インチを越える投
写管を用いている。いずれも投写機本体が大きくなると
ともに、コストアップも著しい。そこで、前記第二の実
施例の構成を取ることで理想的には２倍の明るさが得ら
れることから、９インチの投写管を３管備えることで１
５０インチを越える投写画像をも実用上問題ない明るさ
をもって得ることができることから、コストを従来比で
半分近くに抑えることが出来る。 （実施例３）次に第二の発明について述べる。装置の構
成は図１に示した実施例１と変わらないが、図６はこの
ときの蛍光面上で電子ビームにより描かれた走査線を示
すもので、１７は蛍光面を示し、右上がりの斜線で示し
た部分は第１の電子銃１８による走査線、左上がりの斜
線で示した部分は第２の電子銃１９による走査線を示
す。

【００２５】第１の電子銃１８、第２の電子銃１９に与
えられる映像信号が同じであり、図６の様に右上がりの
斜線で示した第１の電子銃１８による走査線と左上がり
の斜線で示した第２の電子銃１９による走査線が全く独
立して蛍光面上に書き込めれば発光部の面積が倍になる
ことから明るさも倍になる。

【００２６】第２の電子銃１９に与えられる映像信号は
第１の電子銃１８による走査線の間を補完する映像信号
である場合、このときの信号は外部から与えられた信号
そのままでないので、解像度は上がらないが滑らかな映
像が得られるとともに、先に述べた例と同じ理由により
高輝度化も果たすことができる。

【００２７】第１の電子銃１８、第２の電子銃１９に与
えられる映像信号が同じであり、図６の様に右上がりの
斜線で示した第１の電子銃１８による走査線と左上がり
の斜線で示した第２の電子銃１９による走査線が全く独
立して蛍光面上に書き込めれば発光部の面積が倍になる
ことから明るさも倍になる。

【００２８】第２の電子銃１９に与えられる映像信号は
第１の電子銃１８による走査線の間を補完する映像信号
である場合。このときの信号は外部から与えられた信号
そのままでないので、解像度は上がらないが滑らかな映
像が得られるとともに、先に述べた例と同じ理由により
高輝度をも果たすことができる。

【００２９】第１の電子銃１８による走査線の本数と第
２の電子銃１９による走査線の本数は与えられる映像信
号の走査線の本数の半分であり、第２の電子銃１９によ
る映像は第１の電子銃１８による走査線の間に入る映像
信号である場合。たとえば走査線数が１１２５本からな
る映像信号が入力された場合には、第１の電子銃１８に
より半数の５６３本の走査線が描かれ、第２の電子銃１
９により残りの５６２本の走査線を描く場合では先に示
した例と同様に高輝度化が図れるのはもちろん、解像度
も倍に上げることができる。この場合では書き込みにか
けるパワーは特に上げることなく高輝度化ができること
から、従来高輝度化のために書き込み時にパワーをかけ
て走査線が太くなることで生じる解像度劣化の危惧はな
い。

【００３０】以上にあげたように第１の電子銃１８によ
る走査線の間に第２の電子銃１９による走査線が入るの
ではなく、図７、図８にあるように走査する蛍光面上の
領域を分けることでも高輝度化、高解像度化を図れる。
ただしこのときには２つの電子銃の出力に差があると画
質の差が目につきやすいのでバランスをとる調整が必要
となる。

【００３１】ここで述べた第１の電子銃と第２の電子銃
とが蛍光面上の異なる位置を走査する場合にも、先に示
した第２の電子銃が第１の電子銃の走査した位置、ある
いは同じ位置と見なされる近傍を走査する場合と同じよ
うに蛍光面前方に投写レンズを設けて投写型にすること
も可能であることは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】本発明において画像表示面である蛍光面
に電子ビームを導く２つの電子銃を備えた陰極線管と、
前記陰極線管の第１の電子銃が走査した走査線上を第２
の電子銃が一定の遅延時間をもって走査するよう制御す
る制御手段とを備える画像表示装置であることから、蛍
光面の面積を増やす必要がないことから装置の大きさは
そのままで、１つの電子銃にかける電力も増やすことが
ないことから解像度の劣化もなく高輝度化ができる。

【００３３】また、画像表示面である蛍光面に電子ビー
ムを導く２つの電子銃を備えた陰極線管と、前記陰極線
管の第１の電子銃が走査した走査線の間を第２の電子銃
が走査するよう制御する制御手段とを備える画像表示装
置であることから走査速度を上げずに書き込める、従っ
て蛍光体を電子ビームがたたく時間が保たれることから
一つの電子銃により走査される画像の明るさは変わらな
い。ここに電子銃が２つ備えられていることにより明る
さ、解像度とも２倍に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の発明の一実施例である画像表示装置の構
成図

【図２】同装置による任意の位置の蛍光体の発光特性第
一例を示す図

【図３】同装置による任意の位置の蛍光体の発光特性第
二例を示す図

【図４】同装置による一実施例の蛍光面部の状態をを示
す図

【図５】第一の発明の他の実施例である画像表示装置の
構成図

【図６】第二の発明である画像表示装置の蛍光面部の状
態を示す図

【図７】同画像表示装置の蛍光面部の状態の一例を示す
図

【図８】同画像表示装置の蛍光面部の状態の一例を示す
図

【図９】従来の画像表示装置の蛍光体の発光特性を示す
図

【符号の説明】

１・・・・・フェースプレート ２・・・・・蛍光体 ３・・・・・本体 ４、５・・・腕部 ６、１８・・第１の電子銃 ７、１９・・第２の電子銃 ８、９・・・偏向ヨーク １０・・・・制御回路 １１、１７、２０、２１・・・蛍光面 １２・・・・陰極線管 １３・・・・接続筐体 １４・・・・投写レンズ １５・・・・投写レンズの最後端レンズ １６・・・・液体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像表示面である蛍光面に電子ビームを
   導く２つの電子銃を備えた陰極線管と、前記陰極線管の
   第１の電子銃が走査した走査線上を第２の電子銃が一定
   の遅延時間をもって走査するよう制御する制御手段とを
   備える画像表示装置。
2. 【請求項２】 画像表示面である蛍光面に電子ビームを
   導く２つの電子銃を備えた陰極線管と、前記陰極線管の
   第１の電子銃が走査した走査線の間を第２の電子銃が走
   査するよう制御する制御手段とを備える画像表示装置。