JPH08149398A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 映像信号が低輝度の時にデジタル映像信号に
ランダム信号を加算することによって、Ａ／Ｄコンバー
タや輝度制御回路の量子化ビット数が不足したときに低
輝度部分に生じる擬輪郭を、ほとんどコスと的に増加す
ることなく低減することができる画像表示装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】 Ａ／Ｄコンバータの出力信号とランダム信号
の加算回路７，８，９とＡ／Ｄコンバータの出力と加算
回路の出力を切り換える切換回路１７，１８，１９とデ
ジタル映像信号と特定の比較値を比較する比較回路１
１，１２，１３を設け、映像信号が特定の比較値より低
輝度の場合は加算回路の出力により輝度制御を行い、高
輝度の場合はＡ／Ｄコンバータの出力により輝度制御を
行うことにより実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクリーン上の画面を
水平及び垂直方向に複数の区分に分割したときのそれぞ
れの区分毎に電子ビームを発生させ、各区分毎にそれぞ
れの電子ビームを水平及び垂直方向に偏向して、スクリ
ーン上に複数のビームスポットを表示し、全体として画
像を表示する装置に関する。

【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５７−１３５５９０
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４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、ビーム引き出し電極３、ビー
ム流制御電極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４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４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、上記線陰極を２イ〜２ツとする。上記線陰極
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。上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。

【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４
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。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。

【０００８】次にビーム流制御電極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１１
４本のビーム流制御電極用導電板１５ａ〜１５ｎが設け
られている（図４では８本のみ示す）。ビーム流制御電
極４は上記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。ここでの映像信号とはＲ，
Ｇ，Ｂ色別にＡ／Ｄ変換されたデジタル映像信号のこと
であり、このデジタル映像信号に比例した時間の電子ビ
ーム照射している。このため電子ビームの通過量はこの
デジタル映像信号にほぼ比例する。

【０００９】通常映像信号にはブラウン管を用いた画像
表示装置の電子ビーム量と輝度の関係を考慮した変調が
かけられているが（以下ガンマ補正と記す）、本発明で
用いる画像表示素子の電子ビームと輝度の関係が上記ブ
ラウン管を用いた画像表示装置のそれとは異なり、後述
する逆ガンマ補正回路が必要となる。

【００１０】集束電極５は、ビーム流制御電極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。

【００１１】水平偏向電極６は、上記貫通孔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
電子ビームはそれぞれ水平方向に偏向され、スクリーン
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、電子ビームごとに２トリオ分偏向し
ている。

【００１２】垂直偏向電極７は、上記貫通孔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。

【００１３】上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ームをスクリーン板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。

【００１４】スクリーン板８は図４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はビーム流制御電
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４において、スクリー
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
複数本のビーム流制御電極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１mm、垂直方向４．４mmである。

【００１５】なお図５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５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。

【００１６】また本構成では、ビーム流制御電極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。ただしビーム流制御電極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。

【００１７】上述のごとく本発明に用いられる画像表示
素子は、微小な画像表示ユニットを（上記の例では１ｍ
ｍ×４ｍｍ）を、縦、横に多数並べ、全体として１つの
画像を表示するマルチビーム装置であるから、入力され
る映像信号により各々の画素表示ユニットを点灯させる
電子ビームの量を制御する駆動回路が必要となる。

【００１８】従来の画像表示装置では、たとえば図６に
示すような駆動回路を有していた。図６において、１，
２，３はＲ，Ｇ，Ｂ信号毎のアナログ画像信号をデジタ
ル信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータ、４，５，６
はＲ，Ｇ，Ｂ信号毎のＡ／Ｄコンバータ１，２，３でデ
ジタル信号に変換された映像信号の量に応じて、対応す
る画像表示ユニットに照射する電子ビームの照射時間を
制御する輝度制御回路である。

【００１９】以上のように構成された従来の駆動回路に
ついて以下その動作を説明する。まず、入力されたＲ，
Ｇ，Ｂ信号はＡ／Ｄコンバータ１，２，３デジタル信号
に変換される。次に、この変換されたデジタル信号の量
に応じて輝度制御回路４，５，６は対応する画像表示ユ
ニットに照射する電子ビームの照射時間を制御する。こ
のようにして本画像表示装置は映像信号を表示してい
る。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の画像信号の駆動回路の構成では、Ａ／Ｄコンバー
タ１，２，３や輝度制御回路４，５，６の量子化ビット
数が不足している場合、特に低輝度部分において十分な
階調性が得られず、擬輪郭が生じるという問題点を有し
ていた。

【００２１】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、コスト的にもほとんど増加することなしに、量子
化ビット数が不足していても擬輪郭を低減した画像表示
装置を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載の画像表示装置は、画像信号
をデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、ラン
ダム信号を発生するランダム信号発生回路と、上記デジ
タル画像信号とランダム信号を加算する加算回路と、上
記加算回路が出力する画像信号によりスクリーン上の各
区分の発光量を制御する輝度制御回路とを備えた構成を
有している。

【００２３】また、本発明の請求項２記載の画像表示装
置は、上記請求項１記載の画像表示装置に加え、上記Ａ
／Ｄ変換手段が出力するデジタル画像信号と特定の比較
値とを比較する比較回路と、上記Ａ／Ｄ変換手段が出力
するデジタル画像信号と上記加算回路が出力するデジタ
ル画像信号を切り換える切り換え回路とを設けて、上記
切り換え回路の出力を輝度制御回路に入力し、上記比較
回路の比較の結果により上記切り換え回路を制御する構
成を有している。

【００２４】また、本発明の請求項３記載の画像表示装
置は、上記請求項２記載の画像表示装置に加え、外部か
ら上記特定の比較値を入力する比較値入力回路を設け
て、上記比較回路の比較値を外部から設定する構成を有
している。

【００２５】

【作用】本発明の請求項１記載の回路構成によって、映
像信号にランダム信号が加算されるので、量子化ビット
数が不足したときに発生する擬輪郭を周辺に拡散するこ
とができ、ほとんどコスト的に増加することなく、擬輪
郭を低減した画像表示装置を提供することができる。

【００２６】また、請求項２記載の回路構成によって、
映像信号と特定比較値を比較しその結果によりランダム
信号を映像信号に加算することができるので、擬輪郭が
目立ちやすい低輝度部分だけランダム信号を加算するこ
とができ、ランダム信号を加算することによるＳ／Ｎの
劣化を最小限に抑え、かつ擬輪郭を低減した画像表示装
置を提供することができる。

【００２７】また、請求項３記載の回路構成によって、
特定比較値を外部から入力できるので、スクリーンの特
性と擬輪郭を発生しやすい映像信号のパターンを勘案
し、最適な特定な比較値を選ぶことができ、回路全体を
ＬＳＩ化したときでもフレキシブルな画像表示装置を提
供することができる。

【００２８】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の一実施例について、図面を
参照しながら説明する。図１は本発明の請求項１記載の
一実施例における画像表示装置の映像信号の駆動回路の
ブロック図である。

【００２９】１，２，３はＲ，Ｇ，Ｂ信号毎アナログ画
像信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄコンバー
タである。１０はランダム信号を発生するランダム信号
発生回路である。７，８，９はＲ，Ｇ，Ｂ信号毎のＡ／
Ｄコンバータ１，２，３が出力するデジタル信号とラン
ダム信号発生器１０が出力する信号の加算回路である。
４，５，６はＲ，Ｇ，Ｂ信号毎の加算回路７，８，９の
出力するデジタル映像信号の量に応じて、対応する画像
表示ユニットに照射する電子ビームの照射時間を制御す
る輝度制御回路である。

【００３０】以上のように構成された画像表示装置の映
像信号の駆動回路について、以下、その動作を説明す
る。従来例で説明した図６と同一の符号は、同じ動作を
行うものであるためここでは説明を省略し、異なる点の
み説明する。

【００３１】加算回路７，８，９はＡ／Ｄコンバータ
１，２，３でデジタル信号に変換された映像信号とラン
ダム信号発生回路１０の出力を加算して輝度制御回路
４，５，６に出力する（このランダム信号は１ビットの
ランダム信号でもかまわない。）。その他の回路の動作
は従来例の動作と同様である。

【００３２】このような構成による駆動回路では、Ａ／
Ｄ変換されたデジタル信号映像信号にランダム信号を加
算することにより、デジタル信号にディザ成分が加えら
れることになり、Ａ／Ｄコンバータや輝度制御回路の量
子化ビット数が不足して擬輪郭が発生しても、これを周
辺に拡散することができる。

【００３３】加算回路や、１ビットのランダム信号発生
回路は簡単な論理回路で実現でき、駆動回路をＬＳＩ化
したときのコスト的な増加もほとんどない。

【００３４】このような回路構成によって、コスト的に
もほとんど増加することなしに擬輪郭を低減した画像表
示装置を実現できる。

【００３５】（実施例２）つぎに、本発明の第２の実施
例における画像表示装置の映像信号の駆動回路のブロッ
ク図を図２に示す。実施例１で説明した図１と同一の符
号は、同じ動作を行うものであるためここでは説明を省
略し、異なる点のみを説明する。

【００３６】図２において１１，１２，１３はＲ，Ｇ，
Ｂ信号毎のＡ／Ｄコンバータ１，２，３が変換したデジ
タル映像信号と特定の比較値１４，１５，１６を比較す
る比較回路である。１７，１８，１９はＲ，Ｇ，Ｂ信号
毎の比較回路１１，１２，１３の比較結果によりＡ／Ｄ
コンバータ１，２，３の出力と加算回路７，８，９の出
力を切り換える切り換え回路である。

【００３７】本実施例によれば、特定の比較値を適当な
値に設定することにより、擬輪郭が目立つ低輝度部分だ
け切り換え回路１７，１８，１９が映像信号とランダム
信号の加算値を出力することができるので、擬輪郭が発
生しない高輝度部分のＳ／Ｎの劣化を発生させない。こ
のため、擬輪郭が目立ちやすい低輝度部分だけランダム
信号を加算することができ、ランダム信号を加算するこ
とによるＳ／Ｎの劣化を最小限に抑え、かつ擬輪郭を低
減した画像表示装置を実現できる。

【００３８】（実施例３）つぎに、本発明の第３の実施
例における画像表示装置の映像信号の駆動回路のブロッ
ク図を図３に示す。ここでも実施例２で記載した図２と
異なる点のみを説明する。

【００３９】２０，２１，２２はＲ，Ｇ，Ｂ，毎の特定
の比較値を外部から入力する入力回路である。

【００４０】本実施例によれば特定比較値を外部から入
力できるので、画像表示装置のスクリーンの特性や擬輪
郭を発生する映像信号の特徴を勘案して、最適なレベル
に特定の比較値を調整でき、フレキシブルな擬輪郭を低
減した画像表示装置を実現できる。

【００４１】

【発明の効果】上述のごとく、請求項１記載の本発明の
画像表示装置によれば、Ａ／Ｄ変換されたデジタル信号
映像信号にランダム信号を加算することにより、デジタ
ル信号にディザ成分が加えられることになり、Ａ／Ｄコ
ンバータや輝度制御回路の量子化ビット数が不足して擬
輪郭が発生しても、これを周辺に拡散することができる
ので、コスト的にもほとんど増加することなしに擬輪郭
を低減した画像表示装置を実現できる。

【００４２】また、請求項２記載の本発明によれば、特
定の比較値を適当な値に設定することにより、低輝度部
分だけ映像信号とランダム信号の加算値を出力すること
ができるので、擬輪郭が目立ちやすい低輝度部分だけラ
ンダム信号を加算することができ、ランダム信号を加算
することによるＳ／Ｎの劣化を最小限に抑え、かつ擬輪
郭を低減した画像表示装置を実現できる。

【００４３】また、請求項３記載の本発明によれば、特
定比較値を外部から入力できるので、画像表示装置のス
クリーンの特性や擬輪郭を発生する映像信号の特徴を勘
案して、最適なレベルに特定の比較値を調整でき、フレ
キシブルな擬輪郭を低減した画像表示装置を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における画像表示装置の駆動
回路のブロック図

【図２】本発明の他の実施例における画像表示装置の駆
動回路のブロック図

【図３】本発明のその他の実施例における画像表示装置
の駆動回路のブロック図

【図４】従来例における画像表示素子の分解斜視図

【図５】同画像表示装置の画像表示ユニットの蛍光面拡
大図

【図６】従来例における駆動回路のブロック図

【符号の説明】

１，２，３ Ａ／Ｄコンバータ ４，５，６ 輝度制御回路 ７，８，９ 加算回路 １０ ランダム信号発生回路 １１，１２，１３ 比較回路 １４，１５，１６ 特定の比較値 １７，１８，１９ 切換回路 ２０，２１，２２ 比較値入力回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリーン上の画面を水平及び垂直方向
   に複数の区分に分割し各区分を発光させることによって
   画像を構成する画像表示素子において、画像信号をデジ
   タル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、ランダム信
   号を発生するランダム信号発生回路と、上記デジタル画
   像信号とランダム信号を加算する加算回路と、上記加算
   回路が出力する画像信号によりスクリーン上の各区分の
   発光量を制御する輝度制御回路とを有することを特徴と
   する画像表示装置。
2. 【請求項２】 Ａ／Ｄ変換手段が出力するデジタル画像
   信号と特定の比較値とを比較する比較回路と、上記Ａ／
   Ｄ変換手段が出力するデジタル画像信号と加算回路が出
   力するデジタル画像信号を切り換える切り換え回路とを
   設けて、上記切り換え回路の出力を輝度制御回路に入力
   し、上記比較回路の比較の結果により上記切り換え回路
   を制御することを特徴とする請求項１記載の画像表示装
   置。
3. 【請求項３】 外部から上記特定の比較値を入力する比
   較値入力回路を設けて、比較回路の比較値を外部から設
   定することを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。