JPS5832736B2 - 表示装置の変調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、大型表示面を有する平板型陰極線発光表示
装置、特にその変調装置に関する。

大型表示面の平板型陰極線発光表示装置はテレビのよう
な画像表示用として論じられて来た。

この装置は、再生帰還型の動作をする電子増倍器によっ
て構成され、それぞれ独立に呼出し可能の電子源のマト
リクスを有し、その電子増倍器はそれぞれ一端に陰極、
他端に陰極線発光面を備えている。

陰極から出た電子は増倍器に入り、こユで電子流が増倍
される。

増倍器と発光面との間には変調電極、集束電極、加速電
極があって、電子流を整形してこれを発光面に向って加
速する。

発光面は電子衝撃によって発光する螢光材料で被覆され
ている。

増倍器の出力はまた陽イオンのような帰還粒子を生成し
、この陽イオンが表示装置内を逆走して陰極に衝突し、
２次電子を生成して電子放射を維持する帰還グループを
完成する。

表示装置の各電子源は、増倍器の寸法形状や２次電子放
射特性の不可避的バラツキにより、その出力に固有の不
均一性を有するため、螢光材料からの光出力は発光面上
の位置によって異る。

その上、各増倍器からの電子流は対応する絵素に適正な
輝度を与えるように変調する必要があるため、この表示
装置を高度の均一度やグレースケール制御を必要とする
テレビのような画像表示に使用する場合は、電子源の出
力を均一化して変調する手段が必要である。

この発明による平板型表示装置用の変調装置は、発光面
に衝突する電荷に比的した電圧を検知する手段を有し、
この検知された電圧を用いて発光面に向う電子流を制御
し、これによって画像の輝度を調節する。

この変調装置により表示面の各絵素の変調度を調節する
と電子源の出力の不都合を不均−性が解消する。

次に添付図面を参照しつ工この発明を更に詳細に説明す
る。

まず第１図において、この発明による大型画像表示装置
１０は、すべてガラス製の正面板１２、背面板１４およ
び両者を結合する４枚の側面板１６とより成る外囲器を
有する。

背面板１４は側面板１６から突出して端子部２０を形成
し、複数個の端子２１，５６，５７を付設している。

正面板１２は装置の頂面において側面板１６から突出し
て突出部１８を形成している。

この突出部１８の内面には第３図に示すように５個の電
気接片４６が付設されている。

第２図をみると、背面板１４の内面にはＭｇＯを可とす
るイオン衝撃による２次電子放射性材料より成る複数個
の陰極条２４が平行に設けられ、正面板１２と背面板１
４との間にはこの陰極条に直交する複数個の平行隔板３
２が設げられている。

この隔板３２の両面には複数個の電極３５，３６゜３８
．３９が付設されている。

第１の電極３５は呼出し電極であり、次の３電極３６と
共に隔板の各面に隣接隔板との間に形成される通常の電
子増倍器３７のダイノード連鎖を構成する。

各隔板３２０両面上、電子増倍器３７と正面板１２との
間には複数個の加速電極３８および変調電極３９がある
。

変調電極３９はこれに印加されるバイアス電圧によって
電子流を通過または阻止する電子シャッタを形成してい
る。

装置の映像面を形成する正面板１２の内面には複数個の
螢光体条４０が設けられている（第３図）。

図では各隣接隔板３２間に螢光体条４０が１本しか示さ
れていないが、２本以上を備えることもできる。

各螢光体条４０は薄い金属陽極東４２で被われ、各陽極
条４２が順次陽極母線４４の１本ずつに接続されて陽極
条が５本目ごとに共通に接続される結果になっている。

この発明の変形として母線４４の数を増減することもで
きる。

Ｘ本の母線を用いると陽極条はＸ木目ごとに共通に接続
され、各母線にＹ群の陽極条が接続されることになり、
この場合Ｘ本のＹ倍は陽極条の総数Ｍに等しい。

各陽極母線４４は隔板３２上の導体４８を介して外部陽
極端子４６に接続されている。

第４図および第５図に示すように、隣接する取初の５■
個の増倍器の呼出し電極３５は呼出し母線５０によって
１群として電気的に接続され、この母線５０は第２の呼
出し母線５１と隔板３２０１個の見えない側の導体とに
よって端子５７の１個に接続されている。

同様にして、隣接する他の５個の増倍器の呼出し電極３
５もＸ本と１群として母線接続され、総計Ｍ本の呼出し
電極がＸ本を１群としてＹ群を成して母線接続されてい
る。

また、Ｍ本の変調電極３９がその５本目ごとに共通に接
続されるように順次５（Ｘ１本の変調母線５２０１本に
接続され、従って各変調母線５２にＹ本の変調電極３９
が接続されている。

変調母線５２の数はこれが陽極母線４４の数のに等しい
という条件で可変である。

各変調母線５２は頂面端子部２２０の一端において導体
５４により各別の端子部５６に接続されている。

この発明の構体では種々の母線を用いて各電子増倍器３
７、変調電極３９、陽極４２を５００群に重複配置し、
各変調電極３９が呼出し電極３５の１個と共働する。

呼出し電極のどの群にも変調電極のいずれか１つの群の
１個の変調電極と共働する電極が１個だけ存在するよう
にこの２組の電極が母線接続されている。

電子流は第６図に示すように変調端子５６および陽極端
子４６にそれぞれ接続された変調制御回路７０によって
制御することができる。

この表示装置実施例ではこの回路７０が５個必要である
。

代表的な制御回路７０は、第１人カフ４が陽極端子４６
の１個に接続され、第２人カフ６が表示用の映像輝度信
号源に接続された電圧比較器７２を有する。

映像輝度信号は複合映像信号中容絵素の輝度情報を含む
部分であり、その信号電圧は所要の絵素輝度に比的して
変る。

変調制御スイッチ８２はフリップフロップ８１と２個の
トランジスタスイッチで構成することもできる双投スイ
ッチ回路８３とから成り、フリップフロップ８１のセッ
ト入力には高電圧コンデンサ８０を介して比較器７２の
出力が結合され、リセット端子に外部のクロック信号源
９２に接続されている。

フリップフロップ８１の出力Ｑ、Ｑは双投スイッチ回路
８３の切換を行い、電圧源９４から変調電極端子５６へ
の変調バイアス電圧をＶｌ またはｖ２に切換える。

陽極リセットスイッチ８４も変調制御スイッチ８２と同
様であって単一の陽極バイアス電圧■３を電圧源から陽
極端子４６に印加する。

この陽極リセットスイッチ８４のセット端子８８とリセ
ット端子９０はそれぞれクロック信号源９２および比較
器７２の出カフ８に接続されている。

判り易くするために単一表示素子の動作とその制御につ
いてまず説明する。

各陰極条２４はこれをバイアスして電子放射させること
により呼出される表示素子列に対応し、この列内の特定
の素子は対応する電子増倍器３７を付勢して陰極条２４
から増倍器３７に電子を導入することにより呼出すこと
ができる。

この操作は増倍器の呼出し電極３５を付勢されている陰
極条２４に対して正バイアスすることにより行われる。

電子流は増倍器３７によって増幅され、その出力に大量
流を生ずる。

この電子流はまたガスイオンのような帰還粒子を発生し
、これが陰極に逆流して電子放射を維持する。

電子増倍器３７の出力は、変調電極３９および加速収束
電極３８を通り、最後に陽極４２および正面板１２上の
螢光体条４０に衝突する。

付勢された陰極条２４に沿って呼出し電極３５の若干を
適正にバイアスすることにより、表示装置の正面板上の
１本の線に沿う特定の素子が電子衝撃を受ける。

その線に沿った各素子は変調制御回路７０によって、絵
素輝度が電子増倍度または増倍器出力の変化に関係なく
画像素子輝度信号に対応するように制御される。

電子は陽極４２に衝突して下層の螢光体条４０を透過す
るから、陽極４２には電荷が蓄積され、これが陽極母線
４４によって共通に接続された他の陽極にまで分配され
る。

各陽極４２の寸法形状およびそれら相互の間隔を注意深
く調節することにより、共通接続の陽極と他の電極との
間の電気容量は共通接続陽極全部について一定かつ均一
になる。

また、共通接続陽極条と接地点のような基準電位点との
間の電圧をｖ１陽極条上の電荷なＱ１陽極条と他電極と
の間の電気容量をＣとすると、Ｖ＝Ｑ／Ｃであるから、
陽極電圧を検知することにより陽極に入来した電荷を検
知することができる。

電気容量を一定とすると電圧は電荷に比列し、素子の輝
度に直接関係を持つ。

この陽極の電圧を電圧比較器７２により特定画像素子に
対する輝度信号電圧と比較するのであるが、両電圧間に
等価等の所定の関係が生じたとき、比較器７２が出力信
号を発生する。

この出力信号はコンデンサ８０を通って変調スイッチ回
路８２達する。

それまで変調スイッチ回路８２は１ｍの共通接続変調電
極３９をバイアス電圧源ｖ１ に接続し、増倍器３７か
ら表示面へ電子流が流れるようにしていたが、比較器７
２の出力がスイッチ８２に達すると、フリップフロップ
８１の状態が変り、バイアス電圧はＶｌから更に負の電
圧ｖ２に切換わり、増倍器から来た電子は表示面１２に
達する前に反撥されてしまう。

呼出し電極３５と変調電極３９とは適正にバイアスして
電子を所定の画像素子に流すようにしなげればならない
から、この両電極の組合せはアンドゲートと同効である
。

比較器Ｔ２の出力はまた陽極リセットスイッチ８４にも
印加され、これによって陽極バイアス電圧Ｖ３が１組の
共通接続陽極４２に印加されて電子衝撃による電荷を除
去する。

従って、陽極の電荷が適正値に達すると、変調電極３９
が反撥電位にバイアスされ、これによって電子増倍器か
らの電子流が遮断される。

同じ制御回路７０で他の絵素の表示調節を行うときは、
制御回路７０にクロック信号源９２から第２のリセット
信号が供給され、これによって変調スイッチ回路８２が
リセットされ、その組の変調電極３９に変調電位Ｖ□が
重畳されて電子増倍器から表示面１２へ電子流が流れる
ようになる。

同時に、陽極リセット回路８４にクロックリセット信号
が印加されて陽極から陽極バイアス電位Ｖ３ を除去す
るため、電子流による電荷蓄積が可能になる。

陽極４２がバイアス電位■３から切離されても、陽極は
電子が衝突するまでその電位を維持し、電子が衝突して
からその電位がＶ３から低下する。

次に全画像素子の制御について説明する。

１本の表示線中の各電子増倍器３７について各別の制御
回路７０を用いることもできるが、所要回路数は非実際
的で、列えばこの表示装置をテレビに用いるときは素子
と制御回路の数が表示線１本に付２０００個に達する。

従ってこれを実現するにはどのような表示装置でも何等
かの重複方式を採用しなげればならない。

第５図の実施列に示す重複方式では無数の絵素に対して
独立した５個の制御回路７０を用いている。

各制御回路は５個の陽極端子４６の１個と対応する変調
電極端子５６との間に挿入されている。

陽極と変調電極とは、１番目、６番目、１１番目等の電
極が同一の制御回路７０に接続され、２番目、７番目、
１２番目等が別の制御回路に接続されるというように以
下同様にして共通母線接続が行われるので、５個の制御
回路でよいのである。

また呼出し電極３５も配列全体を通じて、最初の５本を
共通に、次の５本を共通にというように接続されている
。

前述のように、呼出し電極３５と変調電極３９とは前者
のどの群にも後者の各群の１本と共働するものが１本以
上ないように複合されているため、特定の呼出し母線と
変調母線にバイアス電圧を印加すると、対応する１本の
表示線に沿う１個の表示素子だけに電子流が流れる。

５個の隣接呼出し電極が共通接続されたこの実施例では
、５個の隣接素子を同時に表示面に表示し得るから、こ
の５個の素子の各々に対する５個の輝度信号を比較する
ためには第７図に示すような遅延回路を必要とする。

この入力線９６にはその素子全部に対する時分割的画像
輝度信号が供給される。

この輝度信号は通常のテレビ方式の場合のように各表示
素子に対する輝度信号が順次複合されたもので、まずあ
る表示線上の第１の素子用の輝度信号が伝送され、次に
第２の素子用の信号が伝送されるというように以下同様
にしてその表示線の全素子に対する輝度信号が伝送され
る。

遅延線１０１〜１０４は各素子の輝度信号を適当時間遅
延させて各制御回路７０の入カフ６に同時に印加し得る
ようにするものである。

すなわち、第１の遅延線１０１は信号を４画像素子率位
時間、第２の遅延線１０２は第２の素子の信号を３単位
時間、第３、第４の遅延線１０３，１０４はそれぞれの
特定信号をそれぞれ２単位時間および１単位時間遅延さ
せる。

第５の線には遅延回路がない。各遅延線の出力および第
５の線は各別のサンプル保持回路９７に接続されている
。

これらの遅延線によって、第５の素子の輝度信号が入力
線９６に入って来たとき、第１、第２、第３、第４の遅
延線１０１〜１０４の各出力は第１、第２、第３、第４
の素子の各輝度信号となり、その瞬間に５個の素子の各
々に対する適正な輝度信号が各素子の制御回路７０に対
するサンプル保持回路９７に供給される。

各サンプル保持回路９７はクロック信号源９２からの信
号により同時に駆動されて各対応絵素のための輝度信号
を記憶する。

この記憶された信号は次に対応する変調制御回路７０に
供給される。

このようにして、時分割的輝度信号が処理されて５個の
絵素が同時に表示されるように５素子を同時に制御する
。

各制御回路７０に５信号の全部が供給されると、対応す
る５本の呼出し電極３５がクロック信号源９２と駆動回
路（図示せず）によって「オン」にバイアスされ、増倍
器から共通接続された陽極４６へ電子流が流れるように
なる。

この制御回路の多重化は呼出し電極と変調電極とをアン
ドゲートとして用いで特定の画像素子を付勢することに
よって可能になる。

この多重化により、次の組の５画像素子を呼出す場合は
、各制御回路７０およびサンプル保持回路９７がクロッ
ク信号源９２からの信号によってリセットされ、次の組
の５個の輝度信号を呼出し得るようになる。

このクロック信号源９２によるリセット動作によって、
バイアス電圧を対応する端子５７に印加することにより
次の組の５本の呼出し電極に切換わる。

そこでこの組の画像素子に対して表示動作が繰返され、
次に更に次の組が呼出され、以下同様に進行する。

このようにして１本の表示線に沿う全素子が呼出されて
しまうと、次の陰極条２４が付勢されて次の線上の素子
が走査されるようになる。

電子増倍器、変調電極、加速電極は表示面の全高に亘っ
て延びているから、同じ電極が表示面の各表示線の走査
に用いられる。

前述のように、制御回路７０の数は多重化の仕方によっ
て変えることができるが、各絵素に対して各別の制御回
路が用いられる一方の極端から、全部の線素子に対して
１個の制御回路が用いられる他方の極端まで可能性の連
続がある。

前者の極端では回路の数従って価格が極めて高いが、後
者の極端では表示面の全素子を制御するために１個の回
路が有すべきスイッチング時間が極めて短かいために制
御回路の品質低下が著しい。

その上、制御回路７０の増加と共に変調所要時間すなわ
ち各素子が変調される時間が増加し、制御回路７０が多
くなるほど、それぞれの制御し得る素子が少なくなり、
従って各回路が与えられた素子を制御する時間が長くな
る。

上記実施列は図示説明の容易なように選定したもので、
各表示線上の素子数によっては必ずしもすべての表示装
置に好ましい実施例ではない。

第８図に示すように、多重化の変形も可能である。

この実施列では隣接するＹ本の陽極１１４とＹ本の変調
電極１１２とが共通に母線接続され、Ｘ本の呼出し電極
３５の群がＹ番目ごとに共通に接続されるように順次母
線に接続されている。

Ｙ本の陽極の各組とＹ本の変調電極の各組とが各別の制
御回路７０に接続されている。

画像表示の際は、Ｙ個目ごとの素子が同時に表示され、
次に次群のＹ個目ごとの素子が表示されるという具合に
以下同様に進行する。

この実施例は、陽極母線が相互に入組んだ最初の実施列
よりも陽極の電気容量が低いという利点を有する。

電気容量が低いと一定値Ｘに対するすなわち変調制御回
路７０の数がゴ定の場合の陽極の検知電圧が高くなる。

しかし、この第２の実施列ではさらに複雑な輝度信号遅
延回路が必要である。

多重化の概念をさらに変化させると、増倍器の入力の呼
出し電極を省略し、第１の変調電極の組に隣接して第２
の組を挿入することができる。

この場合は、第５図および第８図において呼出し電極と
変調電極がアンドゲート構成を成しているように、これ
ら２つの変調電極を多重化することができる。

しかし、素子が呼出されたときだけ電子増倍動作が起る
ため、呼出し電極を用いる方が電力の節約になる。

各素子の呼出しと変調に２組以上の電極を用いる他の変
形も可能である。

この変形では制御回路の数をさらに減することができる
がアンドゲートの入力の数が増加する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による平板型画像表示装置の斜視図で
ある。 第２図は第１図の一部の破断拡大図である。 第３図は画像表示装置の部分破断図である。 第４図は画像表示装置の他の部分破断図である。 第５図はこの発明による制御回路の多重化方式を示す図
である。 第６図は画像表示変調用の制御回路の図である。 第７図は制御回路の他の部分の図である。 第８図は他の多重化方式を示す図である。 １２・・・・・・正面板（表示面）、１４・・・・・・
背面板、２４・・・・・・陰極条、３２・・・・・・隔
板、３５・・・・・・呼出し電極、３７・・・・・・電
子増倍器、３９・・・・・・変調電極、４０・・・・・
・陰極線発光螢光体、４２・・・・・・陽極、４４・・
・・・・陽極母線、４６・・・・・・陽極端子、５０，
５１・・・・・・呼出し母線、５７・・・・・・呼出し
端子、５２・・・・・・変調母線、５６・・・・・・変
調端子、７０・・・・・・変調制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発光面上の電荷に比的した電圧を検知する手段と、
   検知された電圧に応じて該発光面への電子流を制御する
   手段とを含む陰極線発光面を有する表示装置の変調装置
   。 ２ 上記表示装置は、外囲器を有し、この外囲器は、そ
   の中に表示素子列中の多数の素子を衝撃するために発光
   面に向う電子流を形成する複数個の電子増倍器と、上記
   素子列内の特定の素子を呼出すためのＭ個の呼出し電極
   と、この呼出し電極の各々とそれぞれ共働して上記発光
   面に向う電子流を変調するＭ個の変調電極と、上記発光
   面上のＭ個の陽極とを含み、上記呼出し電極はＸ個ずつ
   共通に接続されてＹ群を成し、上記変調電極はＹ個ずつ
   共通に接続されてＸ群を成し、上記陽極はＹ個ずつ共通
   に接続されてＸ群を成し、Ｍ＝ＸＸＹで、上記呼出し電
   極のどの群のどの電極も上記変調電極のいずれか１つの
   群の１個の変調電極とだげ共働するようにされて成る特
   許請求の範囲第１項記載の変調装置。