JPS59112551A - 平板型画像表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、平板型画像表示装置の駆動方法に関するもの
である。

（従来例の構成とその問題点） 従来の画像表示素子の基本的な一構成例を第１図に示し
て説明する。この表示素子は、後方から前方に向って順
に背面電極１、ビーム源としての線陰極２、垂直集束電
極３，３′、垂直偏向電極４、ビーム流制御電極５、水
平集束電極６、水平偏向電極７、ビーム加速電極８およ
びスクリーン９が配置されて構成されており、これらが
偏平なガラスパルプ（図示せず）Ω真空になされた内部
に収納されている。

ビーム源としての線陰極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架されておシ
、かかる線陰極２が適宜間隔を介して垂直方向に複数本
（ここでは２ａｌ〜　２ｄ１　の４本のみを示している
）設けられている。この実施例では１５本設けられてい
るものとする（２ａ１２゜】とする）。これらの線陰極
２はたとえば１０〜２０μφのタングステン線の表面に
酸化物陰極材料が塗着されて構成されている。そして、
後述するように、上方の線陰極２ａｌから順に一定時間
づつ電子ビームを放出するように制御される。背面電極
Ｊは、その一定時間電子ビームを放出すべく制御される
線陰極２以外の他の線陰極２からの電子ビームの発生を
抑止し、かつ、発生された電子ビームを前方向だけに向
けて押し出す作用をする。この背面電極Ｊはガラスパル
プの後壁の内面に付着された導電材料の塗膜によって形
成されていてもよい。垂直集束電極３は線陰極２ａ□〜
２ｏ１のそれぞれと対向する水平方向に長いスリットＪ
Ｏを有する導電板１１であり、線陰極２から放出された
電子ビームをそのスリ、ト１０を通して取シ出し、かつ
垂直方向に集束させる（スリット１０は途中に適宜の間
隔で桟が設けられていてもよく、あるいは水平方向に小
さい間隔（はとんど接する程度の間隔）で多数個盤べて
設けられた貫通孔の列で、実質的にスリ、トとして構成
されていてもよい）。

垂直集束電極３′も同様のもめである。垂直偏向電極４
は上記スリット１０のそれぞれの中間の位置に水平方向
にして複数個配置されており、それぞれ絶縁基°板１２
の上面と下面とに導電体１３．１３’が設けられたもの
で構成されている。そして、相対向する導電体］　３　
、１３’の間に垂直偏向用電圧が印加され、電子ビーム
を垂直方向に偏向する。

この実施例では、一対の導電体］　３　、　］　３’に
よって１本の線陰極２からの電子ビームを垂直方向に１
６ライン分の位置に偏向する。そして１６個の垂直偏向
電極４によって１５の線陰極２のそれぞれに対応する１
５対の導電体対が構成され、結局スクリーン９上に２４
０９本の水平ラインを描くように電子ビームを偏向する
。

次に、制御電極５は（この制御電極５は、それぞれが電
子ビームを水平方向に１絵素分づつに区分して取シ出し
、かつ、その通過量をそれぞれの絵素を表示するだめの
映像信号に従って制御する）それぞれが垂直方向に長い
スリット１４を有する導電板１５で構成されておシ、所
定間隔を介して水平方向に複数個並設されている。この
実施例では１３２０本の制御電極用導電板１５８〜１５
ｎが設けられている（図では１０本のみ示している）。

従って、制御電極５を３２０本設ければ水平１ライン分
当り３２０絵素を表示することができる。

寸だ、映像をカラーで表示するために、各絵素はＴｌ　
、　Ｇ　、　Ｈの３色の螢光体で表示することとし、各
制御電極５にはそのＲ，Ｇ、Ｂの各映像信号が順次加え
られる。また、３２０本の制御電極５には１ライン分の
３２０組め映像信号が同時に加えられ、］ライン分の映
像が一時に表示される。水平集束電極６は制御電極５の
スリット１４と相対向する垂直方向に長い複数本３２０
本のスリ、ト］６を有する導電板１７で構成され、水平
方向に区分されたそれぞれの絵素毎の電子ビームをそれ
ぞれ水平方向に集束して細い電子ビームにする。

水平偏向電極７は上記スリット１６のそれぞれの中間の
位置に垂直方向にして複数本配置された導電板１８で構
成されており、それぞれの間に水子偏向用電圧が印加さ
れて、各絵素毎の電子ビームをそれぞれ水平方向に偏向
し、スクリーン９上でＲ，Ｇ、Ｂの各螢光体を順次照射
して発光させるようにする。その偏向範囲は、この実施
例では各電子ビーム毎に一絵素分の幅である。

加速電極８は垂直偏向電極４と同様の位置に水平方向に
して設けられた複数個の導電板１９で構成されており、
電子ビームを充分なエネルギーでスクリーン９に衝突さ
せるように加速する。

スクリーン９は電子ビームの照射によって発光される螢
光体２０がガラス板２］の裏面に塗布され、またメタル
バック層（図示せず）が付カロされて構成されている。

螢光体２０は制御電極５の１つのス！Ｊ７ト１４に対し
、て、すなわち水平方向に区分された各１本の電子ビー
ムに対して、Ｒ，Ｇ。

Ｂの３色の螢光体が１対づつ設けられており、垂直方向
にストライブ状に塗布されている。第１図中でスクリー
ン９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での区分を示し、２点鎖線は
複数本の制御電極５のそれぞれに対応して表示される水
平方向での区分を示す。これら両者で仕切られた１つの
区画には、第２図に拡大して示すように、水平方向では
１絵素分のＲ，Ｇ、Ｂの螢光体２０があり、垂直方向で
は］６ライン分の幅を有している。１つの区画の大きさ
は、たとえば水平方向が１＋＋＋ｍ、垂直方向が１６＋
＋＋＋＋である。

なお、第１図においては、わかシ易くするために水平方
向の長さが垂直方向に対して非常に大きく引き伸ばして
描かれている点に注意されたい。

また、この実施例では１本の制御電極５すなわち１本の
電子ビームに対してＲ，Ｇ、Ｂの螢光体２０が１絵素分
の１対のみ設けられているが、２絵素以上分の２対以上
設けられていてももちろんよく、その場合には制御電極
５には、２つ以上の絵素のためのＲ，Ｇ、Ｂ映像信号が
順次加えられ、それと同期して水平偏向がなされる。

次に、この表示素子にテレビジョン映像を表示するだめ
の駆動回路の基本構成を第３図に示して説明する。最初
に、電子ビームをスクリーン９に照射してラスターを発
光させるだめの駆動部分について説明する。

一電源回路２２は表示素子の各電極に所定のバイアス電
圧（動作電圧）を印加するための回路で、背面電極】に
は−Ｖｌ、垂直集束電極３，３′にはＶ３゜■３′、水
平集束電極６にはＶ６、加速電極８にはｖ８′、スクリ
ーン９には■９の直流電圧を印加する。

次に、入力端子２３にはテレビジョン信号の複合映像信
号が加えられ、同期分離回路２４で垂直同期信号■と水
平同期信号Ｈとが分離抽出される。

垂直駆動パルス発生回路２５は垂直、ｏルスによってリ
セットされて水子ノぐルスをカウントするカウンタ等に
よって構成され、垂直周期のうちの垂直帰線期間を除い
た有効垂直走査期間（ここでは２４０Ｈ分の期間とする
）に順次１６Ｈ期間づつの長さの１５個の駆動パルスａ
ｌ　、ｂｌ　、・・・・・ｏｌを発生する。この駆動パ
ルス、□、　ｂｌ　、・・・ｏｌは線陰極駆動回路２６
に加えられ、ここで反転されて、各ノｅルス期間のみ低
電圧になされそれ以外の期間には約２０ボルトの高電位
になされだ線陰極駆動パルスｄ＋　＋ぢし・・・　ｄｌ
に変換され、各線陰極２ａ１　、２ｂｌ　＋・・・　２
ｏｌに加えられる。各線陰極２ａ１・・・・・・２ｏ１
はその駆動パルス、・１〜ｏＬｌ　　Ｏ高電位の間に電
流が流されて加熱されておシ、駆動・ぞルス、（１〜。

’＋　の低電位期間にも電子を放出しうるように加熱状
態が保持される。これにより、１５本の線陰極２ａｌ〜
２ｏ１　からはそれぞれに低電位の駆動・ぐルスａ’ｔ
〜。′１が加えられた１６Ｉ（期間のみ電子が放出され
る（高電位が加えられている期間には、背面電極１と垂
直集束電極３とに加えられているバイアス電圧によって
定められだ線陰極２の位置における電位よシも線陰極２
ａｌ〜２ｏ］に加えられている高電位の方がプラスにな
るために、線陰極２ａｌ〜２０１からは電子が放出され
ない）。かくして、線陰極２においては、有効垂直走査
期間の間に、上方の線陰極２ａｌから下方の線陰極２゜
１に向って順に１８Ｈ期間づつ電子が放出される。

放出された電子は導面電極１によシ前方の方へ押し出さ
れ、垂直集束電極３のうち対向するスリ７ト１０を通過
し、垂直方向に集束されて平板状の電子ビームとなる。

次に、垂直偏向１駆動回路２７は垂直駆動・、０７レス
８□〜。１のそれぞれによってリセットされた水平同期
信号をカウントするカウンタと、そのカウント出力をＤ
／Ａ変換する変換回路等によって構成されておシ、各垂
直駆動・リレス３、〜。１の１６Ｉ］期間の間に１Ｈづ
つ１６段階に変化する一対の垂直偏向信号ｖ、ｖ’を発
生する。垂直偏向信号ＶとＶ′とはともに中心電圧が■
４のもので、■は順次増加し、Ｖ′は順次減少してゆく
ように互いに逆方向に変化するようになされている。こ
れら垂直偏向信号■とＶ′はそれぞれ垂直偏向電極４の
導電体１３と１３′に加えられ、その結果、それぞれの
線陰極２ａｌ〜２ｏｌから発生された電子ビームは垂直
方向に１６段階に偏向され、先に述べたようにスクリー
ン９上では］つの電子ビームで１６ライン分のラスター
を上から順次１ライン分づつ描＜」二うに偏向される。

以上の結果、１５本の線陰極２ａ１〜２０１の上方のも
のから順に］６Ｈ期間づつ電子ビームが放出され、かつ
各電子ビームは垂直方向の］５の区分内で上方から下方
に順次】ライン分づつ偏向されることによって、スクリ
ーン９上では上端の第１ライン目から下端の第２４０ラ
イン目まで順次］ライン分づつ電子ビームが垂直偏向さ
れ、合計２　／Ｉ　Ｏラインのラスターが描かれる。

このように垂直偏向された電子ビームは制御電極５と水
平集束電極６とによって水平方向に３２０の区分に分割
されて取り出される。第１図ではそのうちの］区分のも
のを示している。この電子ビームは各区分毎に、制御電
極５によって通過量が制御Ｉされ、水平集束電極６によ
って水平方向に集束されて１本の細い電子ビームとなシ
、次に述べる水平偏向手段によって水平方向に３段階に
偏向されてスクリーン９上のＲ，Ｇ、Ｂの各螢光体２゜
に順次照射される。

すなわち、水平駆動パルス発生回路２８は３個縦続接続
された単安定マルチバイブレータ等で構成されていて、
水平同期信号によってトリガされて、１水平期間のうち
にパルス幅の等しい３つの水平駆動ノクルスｒ、ｇ、ｂ
を発生する。ここでは−例として、それぞれのパルス幅
約１７μｓｅｃとして、右動水平走査期間である５０μ
ｓｅｃ　　の間に３つのパルスｒ、ｇ、ｂが発生される
ようにしている。

それらの水平駆動パルスｒ、ｇ、ｂは水平偏向駆動回路
２９に加えられる。この水平偏向駆動回路２９は水平駆
動・ぐルスｒ、ｇ、ｂによってスイッチングされて３段
階に変化する一対の水平偏向信号りとｈ′を発生する。

水平偏向信号ｈ　、　ｈ’はともに中心電圧が■７のも
ので、ｈは順次増加し、ｈ′は順次減少してゆくように
互いに逆方向に変化する。これら水平偏向信号ｈ　、　
ｈ’はそれぞれ水平偏向電極７の導電板１８と１８′と
に加えられる。その結果、水平方向に区分された各電子
ビームは各水平期間の間にスクリーン９のＲ，Ｇ、Ｂの
螢光体に順次１７μｓｅｃづつ照射されるように水平偏
向される。ただし、第１図の表示素子では、水平偏向電
極７においては］つの導電板１８又は】８′が１隣接す
る２つの区分の′トし子ビームの偏向のために用いられ
ていてそれら隣接する電子ビームに対して互いに逆方向
への偏向作用を生じるようになされているため、３２０
区分の電子ビームは、奇数番目のものが１（→（、−）
Ｂの順に偏向されるとすれば偶数番目の区分のものは逆
にＢ−）Ｇ−＋Ｈの順に偏向されるというように、］区
分おきに逆方向に偏向される。

かくして、各ラインのラスターにおいては、水平方向の
３２０個の各区分毎に電子ビームがＲ９Ｇ、Ｈの各螢光
体２０に順次照射される。

そこで、各ラインの各水平区分毎に電子ビームをＴｌ　
、　Ｇ　、　Ｂの映像信号によって変調することにより
、スクリーン９上にカラーテレビジョン画像を表示する
ことができる。

次に、その電子ビームの変調制御部分について説明する
。

捷ず、テレビジョン信号入力端子２３に加えられた複合
映像信号は色復調回路３ｏに加えられ、ここで、Ｒ−Ｙ
、ｌ！：Ｂ−Ｙの色差信号が復調され、Ｇ−Ｙの色差信
号がマ）　ＩＪクス合成され、さらに、それらが輝度信
号Ｙと合成されてＲ，Ｇ、Ｈの各原色信号Ｃ以下、Ｒ，
Ｇ、Ｂ映像信号という）が出力され乞。それらのＲ，Ｇ
、Ｂ各映像信号は３２０組のサンプルホールド回路組３
］ａ〜３］ｎに加えられる。各サンプルホールド回路組
３］ａ〜３］ｎはそれぞれＲ用、Ｇ用、Ｂ用の３個のサ
ンプルホールド回路を有している。それらのサンプルホ
ールド回路組３］ａ〜３］ｎのサンプルホールド出力は
各々保持用のメモリ組３２ａ〜３２ｎに加えられる。

一方、サンプリング用基準クロック発振器：つ：つはＰ
ＬＬ　（フェーズロックドルーフ０）回路舌により構成
されており、この実施例では約６．４　Ｍｌ−１ｚの基
準クロックを発生する。その基準クロックは水平同期信
号Ｈに対して常に一定の位相を有するように制御されて
いる。この基準クロックはサンプリングパルス発生回路
３４に加えられ、ここで７フトシ／ソスタによシクロツ
ク１周期づつ遅延される等して、水平周期（６３５μｓ
ｅｃ　）のうちの有効水平走査期間（約５０μｓｅｃ　
）の間に３２０個のサンプリング・Ｐルスａ〜ｎが順次
発生され、その後に］個の転送パルスが発生される。こ
のサンプリング・Ｐルスａ　％　ｎは表示すべき映像の
］ラインを水平方向に３２０の絵素に分割したときのそ
れぞれの絵素に対応し、その位置は水平同期信号Ｈに対
して常に一定になるように制御される。

この３２０個のサンブリングパルスａ〜ｎがそれぞれ上
記の３２０組のサンプルホールド回路組：３１ａ〜３］
ｎに加えられ、これによって各サンプルホールド回路組
３］ａ〜３］ｎには１ラインを３２０個の絵素に区分し
たときのそれぞれの絵素のＲ、Ｇ　、　Ｂ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。そのサンプ
ルボールドさ；ｈＪｊ３２０組ノＲ、Ｇ　、　Ｂ映像信
号は１ライン分のサンプルホールド終了後に３２０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］水平期間の間保持される。

メモリ３２ａ〜３２ｎに保持された１ライン分のＲ、Ｇ
　、　Ｂ映像信号はそれぞれ３２０個のスイッチング回
路３５ａ〜３５ｎに加えられる。スイッチング回路３５
ａ〜３５ｎはそれぞれがＲ，Ｇ。

Ｂの個別入力端子とそれらを順次切換えて出力する共通
出力端子とを有するもので、各スイッチング回路３５８
〜３５ｎの出力は電子ビームを変調するだめの制御信号
として表示素子の制御電極５の３２０本の導電板１５ａ
〜１５ｎにそれぞれ個別に加えられる。各スイッチング
回路３５ａ〜３５ｎはスイッチングｉｅルス発生回路３
６から加エラれるスイッチング・ぐルスによって同時に
切換制御される。スイッチングノクルス発生回路３Ｇは
先述の水平駆動・ぐルス発生回路２８からの・ぐルスｒ
、ｇ、ｂによって制御されており、各水平期間の中央部
分の約５０μｓｅｃを３分割して約１７μｓｅｅづつス
イッチング回路３５ａ〜３５ｎを切換え、Ｒ，Ｇ、Ｂの
各映像信号を時分割して交書に順次出力し、制御電力５
の導電板］５ａ〜１５ｎに供給するように切換信号ｒ、
ｇ、ｂを発生する。ただし、スイッチング回路３５ａ〜
３５ｎにおいて、奇数番目のスイッチング回路３５ａ、
３５ｂ　　・はＲ−＋Ｇ−＋Ｂの順序で切換えられ、偶
数番目のスイッチング回路３５ｂ、３５ｄ・・・・３５
ｎは逆にＢ→Ｇ−＋Ｒの順序で切換られるようになされ
ている。

ここで注意すべきことは、スイッチング回路３５　ａ〜
３５ｎにおけるＲ、Ｇ、Ｂの映像信号の供給切換えと、
水平偏向駆動回路２９による電子ビームのＲ、Ｇ　、　
Ｂの螢光体への照射切換え水平偏向とが、タイミングに
おいても順序においても完全に一致するよう、に同期制
御されていることである。これにより、電子ビームがＲ
螢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Ｒ映像信号によって制御され、Ｇ、Ｂについても同
様に制御されて、各絵素のＲ、Ｇ　、　Ｂ’＆螢光体の
発光がその絵素のＲ，Ｇ、Ｂ映像信号によってそれぞれ
制御されることにより、各絵素が入力の映像信号に従っ
て発光表示されるのである。かかる制御が１ライン分の
３２０個の絵素について同時に行われて１ラインの映像
が表示され、さらに２４０本分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９上に１つの映像
カニ表示されることになる。

そして、以上の如き諸動作が入カテレヒ゛ノヨン信号の
１フイールド毎にくり返され、その熊５果、通常のテレ
ビジョン受像機と同様にスクリーン９上に動画のテレビ
ジョン映像が映出される。

以上のような平板型画像表示装置において次のような問
題があった。以下この問題について説明する。

線状のビーム源としての線陰極２は１０〜２０μφのタ
ングステン線に酸化物陰極材ｆ＝’ｌが塗着されている
が、酸化物陰極材料の塗着厚のばらつき、また、線陰極
２は背面電極１と垂直集束電極：３との間に配置される
が、配置位置のばらつきにより各線陰極より発光手段に
照射される電子ビーム流にばらつきが生じる。

このような原因で画像に輝度むらが生じるという問題が
あった。

（発明の目的） 本発明は、上記の問題点に対し背面策極印加電圧を各線
陰極ごとに調整し、発光手段に照射される電子ビーム流
を均一化することにより解消しようとするものである。

（発明の構成） 本発明の構成は、平板型画像表示装置の複数列に配置さ
れた線状のビーム源と、そのビームの取り出し手段と、
これを制御するための電子ビーム制御手段と、捷だその
電子ビームを偏向するだめの電子ビーム偏向手段と、発
光手段を用いたものに対して、各線陰極は線陰極駆動・
ぐルスによシ、第１図の１６Ｈ期間づつ順次電子ビーム
放出状態となり、それぞれの線陰極の電子ビーム、放出
期間ごとに背面電極印加電圧を調整することによシ、各
電極より発光手段へ照射される電子ビーム流を均一にせ
んとするものである。

（実施例の説明） 本発明の一実施例を第４図を用いて説明する。

スイッチング回路３８は線陰極２ａｌ〜２ａ２　の数と
同数の入力端子とそれらを順次切換えて出力する出力端
子を有するもので、ａｌ〜　。ｌ　の入力端子は背面電
極］に接続される。スイッチング回路３８は垂直駆動パ
ルス発生回路２５よシ出力されるパルスａ１〜ｏ１によ
シ切換えられる。すなわち背面電極１には１６Ｈ期間ず
つ可変電源３７ａ１〜３７ｏ１の電圧が時分割されて順
次印加されることになる。ここで注意すべきことは、ス
イッチング回路３８における可変電源３７ａ１〜３７ｏ
１の出力電圧の背面電極］への供給切換えと、線陰極駆
動回路２６による各線陰極２ａ、〜２ｏｌの電子放出期
の切換えとが、タイミングが完全に一致するように同期
制御されていることである。これにより線陰極２ａｌに
よシ発光手段に電子ビームが照射されているときは可変
電源３７ａ１の出力電圧によって電子ビーム流が決定さ
れる。線陰極２ｂ＋〜２ｏＩにより発光手段に電子ビー
ムが照射されているときも同様に、可変電源３７，１〜
３７ｏ１によりその電子ビーム流が決定される。したが
って可変電源３７ａ１〜３７ｏｌの出力を変化させるこ
とによシ各線陰極２ａｌ〜２ｏ１よりの電子ビーム流を
個々に調整することができる。

（発明の効果） 上記のような構成にょシ、各線陰極よりの電子ビーム流
が均一となるような各可変電源３７　ａｌ〜；う７゜ｌ
の出力を調整することにより、輝度にむらのない画像を
得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は平板型画像表示装置の基本的構成図、第２図は
同装置におけるスクリーン上の螢光体膜の要部拡大図、
第３図は同装置の基本的な駆動方法を示す図、第４図は
本発明の平板型画像表示装置の駆動方法を説明するだめ
の駆動回路の基本１’！／７成図であり、第３図の一部
を変更したものである。 １・・・背面電極、２・・・線陰極、３，３′・垂直集
束電極、４−垂直偏向電極（電子ビーム偏向手段〕、５
・−ビーム流制御電極（電子ビーム制御手段）、６・・
・水平集束電極、７　・水平偏向電極、８・・・ビーム
加速電極、９・・・スクリーン（発光手段）、１０・ス
リット、］］・・・導電板、１２・・絶縁基板、１３　
、１３’・・導電体、］４・・・スリ、ト、１５・・導
電板、］６・・・プリン）、１７，１８．１９・・・導
電板、２０・・・螢光体、２２・・電源回路、２３・・
・入力端子、２４・・・同期分離回路、２５・・・垂直
駆動／−、Ｏルス発生回路、２６・・線陰極駆動回路、
２７・・・垂直偏向駆動回路、２８・・・水平駆動パル
ス発生回路、２９水平偏向駆動回路、３ｏ・・色復調回
路、３１ａ〜３］ｎ・・サンプルホールド回路、３２ａ
〜３２ｎ・メモリ、３．３・・サンプリング基準クロッ
ク発振器、３４・・・サンプリングツ９ルス発生回路、
３５ａ〜３５　ｎ・・・スイッチング回路、３６・・・
スイッチング・やルス発生回路、３７ａ８〜３７ｏ、・
・・可変電源、３８・スイッチング回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数列に配置された線状のビーム源と、その電子
   源から電子ビームを取り出すための電子ビーム取り出し
   手段と、前記複数列に配置された線状電子源と交差した
   方向に配列された電子ビームを制御するだめの電子ビー
   ム制御手段と、その電子ビームを偏向するだめの電子ビ
   ーム偏向手段と、電子ビームの射突によシ発光する発光
   手段とを備えた平板型画像表示装置において、前記線状
   のビーム源の背面電極へ線状のビーム源ごとに異った電
   圧を印加することを特徴とする平板型画像表示装置６′
   、の駆動方法。
2. （２）　　前記背面電極へ印加する電圧が線状のビーム
   源駆動パルスと同期して順次印加されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の平板型画像表示装置
   の駆動方法。