JPS5981981A - 画像表示装置 - 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、スクリーン上の画面を垂直方向に複数の区分
に分割してそれぞれの区分毎に線陰極から電子ビームを
発生させ、各区分毎にそれぞれの電子ビームを垂直方向
に偏向して複数のラインを表示し、全体としてテレビジ
ョン画像を表示する装置に関するものであり、各線陰極
をパルス駆動する場における線陰極の振動による悪影響
を防止することのできる装置を提供するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、カラーテレビジョン画像表示用の表示素子として
は、ブラウン管が主として用いられているが、従来のブ
ラウン管では画面の大きさに比して奥行きが非常に長く
、薄形のテレビジョン受像機を作成することは不可能で
あった。また、平板状の表示素子として最近ＥＬ表示素
子、プラズマ表示装置、液晶表示素子等が開発されてい
るが、いずれも、輝度、コントラスト、カラー表示の色
再現性等の性能の面で不充分であり、実用化されるには
至っていない。

そこで、電子ビームを用いてテレビジョン画像を平板状
の表示装置により表示することのできる装置を達成する
ことを目的とし、スクリーン」二の画面を垂直方向に複
数の区分に分割して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垂直方向に
偏向して複数のライ／を表示するようにし、さらに、螢
光体への電子ビームの照射量を映像信号によって制御す
るようにして、全体としてテレビジョン画像を表示する
ものが本発明者らによって考案された。

まず、ここで用いられる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、電子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、電子ビーム流制御電極５、水平
集束電極６、水平偏向電極７、電子ビーム加速電極８お
よびスクリーン板９が配置されて構成されており、これ
らが扁平なガラスバルブ（図示せず）の真空になされた
内部に収納されている。電子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り、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２イ〜２二の４
本のみ示している）設けられている。この実施例では１
５本設けられているものとする。それらを２イ〜２ヨと
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熱電子放出用の酸化物陰極材料が
塗着されて構成されている。そして、これらの線陰極２
イ〜２ヨは電流が流れることにより熱電子ビームを発生
しうるように加熱されており、後述するように、上方の
線陰極２イから順に一定時間づつ電子ビームを放出する
ようにパルス制御される。

背面電極１は、後述の垂直集束型ｃｉ、３との間で電位
勾配を作り出し、前述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１
はガラスバルブ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２イ〜２ヨのそれぞれと対向す
る水平方向に長いスリット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スリット
１０全通して取り出し、かつ、垂直方向に集束させる。

このスリット１ｏでは実際には水平方向１ライン分（３
２ｏ絵素分）の電子ビームを同時に面状に取り出すが、
図ではそのうちの水平方向の１区分のもののみを示して
いる。ス’Ｊ　ソト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）で多数個並べて設けられた
貫通孔の列で実質的にスリットして構成されていてもよ
い。垂直集束電極３′　も同様のものである。

垂直偏向電極４け上記スリット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シ、それぞれ
、絶縁基板１２の」二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１３　、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。この構成例では
、一対の導電体１３．１３’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１６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にょって１５木
の線陰極２のそれぞれに対応する１５対の導電体対が構
成され、結局、スクリーンｅ上に２４０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、制餌ｊ電極５は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で構成されており、所定間隔
を介して水平方向に複数個並設されている。この構成例
では３２０本の制御電極用導電板１５ａ〜１５ｎが設け
られている（図では１０本のみ示している）。この制御
電極６は、それぞれが電子ビームを水平方向に１絵素分
ずつ区分して取り出し、かつ、その通過沿をそれぞれの
絵素を表示するだめの映像信号に従って制御する。

従って、制御電極６用の導電板１５ａ〜１５ｎを３２０
本設ければ水平１ライン分尚り３２０絵素を表示するこ
とができる。捷だ、映像をカラーで表示するために、各
絵素はＲ，Ｇ、Ｂ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。丑だ、３２０本の制御電極５の導電板１５ａ
〜１５ｎのそれぞれには１ライン分の３２０組の映像信
号が同時に加えられ、１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）のスリット１６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、、　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、それぞれの間に水平偏向用電圧が印
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１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２１の裏面に塗布され、まだ、メタ
ルバック層（図示せず）が付加されて構成されている。

螢光体２０は制御電極５０１つのスリット１４に対して
、すなわち、水平方向に区分された谷１本の電子ビーム
に対して、Ｒ２Ｇ、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用導電板１５ａ
〜１５ｎのそ７′Ｉ２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、Ｅの螢光体２０があり、垂直方向では１
６ライン分の幅を有している。１つの区画の太きさは、
たとえば、水平方向が１羽、垂直方向が１６胴である。

なお、第１図においては、わかり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本の制御電極用導電板１５ａ〜
１５ｎ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絵素分すなわち１対のみ設けられている
か、２絵素以上分すなわち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−ヒの
絵素のためのＲ２Ｇ、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に照射して螢光体を発光
させ、ラスターを発生させるだめの駆動部分について説
明する。

電源回路２２ｄ：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１に
は＝■１、垂直集束電極３，３′には■３．■３′、水
平集束電極６にはｖ６、加速電極８には■８、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Ｖ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は垂直帰線パルスによって
リセットされつつ水平パルスをカウントするカウンタ等
によっ構成され、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期間ずつの長さの１５個の、駆動パルス
〔４２口・・・・・・ヨ〕を発生する。この駆動パルス
〔イ〜ヨ〕は線陰極駆動回路２６に加えられ、ことで反
転されて、各パルス期間のみ低電位になされそれ以外の
期間には約１０ボルトの高電位になされた線陰極駆動パ
ルス〔４７２口′・・・・・・ヨ′〕に変換され、各線
陰極２イ、２０．・・−・・・２ヨに加えられる。各線
陰極２イ、〜２ヨはその駆動パルス〔イ′〜ヨ′ゴの高
電位の間に加熱用の電流が流されており、駆動パルス〔
イ′〜ヨ′ゴの低電位期間にも電子を放出しつるように
加熱状態が保持される。これにより、１６本の線陰極２
イ〜２ヨからはそれぞれば低電位の駆動パルス〔イ′〜
ヨ′〕が加えられた１６Ｈ期間に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
められた線陰極２の位置における電位よりも線陰極２イ
〜２ヨ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２イ〜２ヨ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、有効垂直走査期間に、上方
の＃陰極２イＺ・ら下方の線陰稜２ヨに向って順に線陰
極２イ〜２ヨの１本ずつから１６Ｈ期間づつ電子で放出
される。放出された電子は背面電極１により前方の方へ
押し出され、垂直集束電極３のうち対向するス＋）　、
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、垂直偏向駆動回路２７は垂直駆動パルス〔イ〜ヨ
〕のそれぞれによっＣリセットさカ、っつ水平同期信号
をカウントするカウンタと、そのカウント出力をＤ／Ａ
変換する変換回路と等にょっテ構成されており、各垂直
駆動パルス〔イ〜ヨ〕の１６Ｈ期間の間に１Ｈずつ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ｖ４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。こ力２
ら垂直同期信号ＶとＶ′はそれぞれ垂直偏向電極４の電
極１３と１３′に加えられ、その結果、それぞれの線陰
極２イ〜２ヨから発生され／こ電子ビームは垂１頁方向
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ｔ、１１つの電子ビームで１６ライン分のラスター
を上から順に順次１ライン分ずつ描くように偏向さ１１
る１゜以上の結果、１５０線陰極２４〜２ヨのに方のも
のから順に１６Ｈ期間ず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１５の区分内で上方から下方
に順次１ライン分ずつ偏向されることによって、スクリ
ーン９」二でに１ニーに端の第１ライン目から下端の第
２４０ライン月１で順次１ライン分ずつ電子ビームが垂
直偏向され、台別２４０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１区分のも
のを示している。この電子ビームは各区外毎に、制御電
極５によって通過量が制御され、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り、
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２０に
順次照射する。

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Ｌリガされて、１水平期間のうち
にパルス幅の等しい３つの水平駆動パルス”ｒｑ、ｂを
発生する。ここでは、−例として、それぞれのパルス幅
を約１７μｇｅｃとして、有効水平走査期間である５０
μＳｅｃ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＋　’Ｊ　、
ｂＯ：水平偏面駆動回路２９に加えられる。この水平偏
向駆動回路２９は水平駆動パルス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。水平偏向信号り。

ｈ′はともに中心電圧がｖ７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り、ｈ’はそれぞれ水平偏
向電極７の電極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ＩＲ，Ｇ、Ｈの螢光体に順次１７μＳ
ｅｃづつ照射さｉするように水平偏向される。

ただし、第１図の表示素子では１．水平偏向電極７にお
いては１つの導電体１８又は１８′が隣接する２つの区
分の電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、数番目の区分のものがＲ，−Ｇ−Ｂの１＠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、１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３
２０個の各区分毎に電子ビームがＲ，Ｇ。

Ｂ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Ｒ，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３０に加えられ、ここで、Ｒ−Ｙ
とＢ−Ｙの色差信号が復調され、Ｇ−Ｙの色差信号がマ
トリクス合成され、さらに、それらが輝度信号Ｙと合成
されて、Ｒ２Ｇ、Ｂの各原色信号（以下、１（、Ｇ、Ｂ
映像信号という）が出力される。それらのＲ，Ｇ、Ｂ各
映像信号は３２ｏ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回路組３１ａ
〜３１ｎはそ八ぞれＢ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３１ａ〜３１Ｈ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、ラーンプリング用基準クロック発振器３３はＰＬ
Ｌ　（フエーズロソクドループン回路等により構成され
ており、この実施例では約６　、４　ＭＨｚの基準クロ
ックを発生する。こ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ｉｔ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、ここでシフトレジスタによりクロック１周
期ずつ遅延される、等の結果、水平周期（６３、５ｌｔ
　ｓｅｃ　）のうちの有効水平走査期間（約５０μｓｅ
ｃ　）の間に３２０個のサンプリングパルスａ〜ｎが順
次発生され、その後に１個の転送パルスが発生される。

このサンプリングパルスａ−ｎは表示すべき映像の１ラ
インを水平方向に３２０の絵素に分割したときのそ７ｔ
ぞ１％の絵素に対応し、その位置は水平偏向信号工（に
対して常に一定になるように制御される。

この３２０個のサンプリングパルスａ　Ｓ−ｎカー（れ
ぞれ上記の３２０組のサンプルホールド回路組３１ａ〜
３１Ｈに加えられ、これによって各サンプルホールド回
路組３１ａ〜３１ｎ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
プルホールドされた３２０組の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１水平走査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ｘ＋　
、　Ｇ、Ｂ映像信号はそれぞれ３２０個のスイッチング
回路３５８〜３５ｎに加えられる。スイッチング回路３
５ａ〜３６ｎ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３５ａ
〜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１６ａ
〜１６ｎにそれぞれ個別に加えられる。各スイッチング
回路３６ａ〜３５ｎは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によって同時に切換
制御される。スイッチングパルス発生回路３６は先述の
水平駆動パルス発生回路２８からのパルスｒ　、ｇ　、
ｂによって制御されており、各水平期間の有効水平走査
期間約５０μＳｅｃを３分割して約１７７１ｓｅｃずつ
スイッチング回路３６ａ　〜３５ｎを切換え、ＩＲ，Ｇ
、Ｂの各映像信号を時分割して交〃に順次出力し、制御
電極１ｅａ〜１５Ｈに供給するように切換信号ｒ、ｇ、
ｂを発生ずる。ただし、スイッチング回路３５ａ〜３５
ｎにおいて、奇数番目のスイッチング回路３５ａ　、３
５Ｃ・・・・・・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３ｓｂ　、　３５ｄ・−・・
・３６ｎは逆にＢ−、Ｃ１−Ｈの順序で切換えられるよ
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３５ａ〜ａ
ｓｎ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各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
とに在り、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４、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ｒｔて１ラインの映像が表示さ
れ、さらに２４０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つの映像が表示され
ることになる。

そして、以上の如き諸動作が入力テレビジョン信号の１
フイールド毎にくり返され、その結果、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。

以上のようにして、この表示装置においてはテレビジョ
ン映像が映出される。

なお、以」二の説明における水平方向および垂直方向な
る用語は、映像を映出する際にライン単位の表示がなさ
れる方向が水平方向であって、そのラインが積み重ねら
れてゆく方向が垂直方向であるという意味で用いられて
おり、現実の画面における上下方向および左右方向と直
接関係するものではない。

次に、上述のような画像表示素子を用いた画像表示素子
における複数本の線陰極、の駆動手段について説明する
。

捷ず、本発明に先立って本発明者らが考案した回路例に
ついて第４図を参照して詳細に説明する。

第４図は垂直駆動パルス発生回路２５と線陰極駆動回路
２６の基本的な構成例を示す。垂直駆動パルス発生回路
２５には、まず垂直駆動パルス発生用のカウンタ・デコ
ーダ３８を設けている。このカウンタ・デコーダ３８は
、水平同期信号等の水平パルスを計数して１６Ｈ期間毎
に順次１６Ｈ幅の駆動パルス　４２口・旧・・ヨを発生
するものである。

そして、とのカウンタ・デコーダ３８における駆動パル
ス発生を制御するため、同期分離回路から得だ垂直同期
信号■により単安定マルチバイブレータ３９をトリガし
て有効垂直走査期間の直前ｉｆのパルスＶｄを作成し、
その後縁によりフリップフロップ４ｏをセットシて垂直
ブランキングパルスＶＢＬを終了させる。フリップフロ
ップ４０の出力の垂直ブランキングパルスＶＢＪｙｊ：
カウンタ・デコーダ３８にリセット用信号として加えて
おり、カウンタ・デコーダ３８はこのパルスＶＢＬが高
レベルになっているときにのみカウント・デコード動作
を行う。従って、上記のようなパルスＶＢＬによって制
御することにより、カウンタ・デコーダ３８を常に有効
垂直走査期間の開始時点から動作開始させることができ
、その出力端子〔イ〜ヨ〕から垂直駆動パルス〔イ〜ヨ
〕を発生させることができる。そして、最後の駆動バル
ス〔ヨ〕の後縁によってフリップフロップ４０をリセッ
トさせて、パルスＶＢＬを低レベルにし、次の有効垂直
走査期間の開始時点まではカウンタ・デコーダ３８から
出力が発生されないようにＩｌｊ御する。

寸だ、この回路では、垂直方向の分割した各区分毎すな
わち、線陰極２イ〜２ヨのそり、ぞわ、毎に、それぞれ
交互に差動的にスイッチングする一対のスイッチング素
子としてＰＮＰ形とＮＰＮ形の２個のトランジスタ４１
イ〜４１ヨ、４２イ〜４２ヨを抵抗４３イ〜４３ヨを介
してプソノープル接続したプツシニブル回路を設ける。

そして、それぞれのプッシュプル回路のトランジスタ４
１イ〜４１ヨ、４２イ〜４２−１　ノヘースに＆＋ｆｆ
１ｌｌｌＪ＋７＜ルス〔イ〜ヨ〕を加え、一方のトラン
ジスタ４１イ〜４１ヨのエミッタを線陰極２イ〜２ヨに
加熱用の電流を流すだめの電源であるところの正の第１
の電源（十Ｂ）に接続し、他方のトランジスタ４２イ〜
４２ヨのコレクタを線陰極２イ〜２ヨの電流をカットオ
フさせかつ電子ビームを放出しうる電位にするだめの負
の第２の電源（−Ｂ）に接続する。寸だ、それらの２つ
のｌ・ランラスタ４１イ〜４１ヨと４２イ〜４２ヨの中
間点（たたし、抵抗４３イ〜４３ヨよりもトランジスタ
４２イ〜４２ヨの側の点ンに各区分毎に線陰極２イ〜２
ヨとダイオード４４イ〜４４ヨとの直列回路の一端を接
続し、その他端は第１の電源と第２の電源の中間の電圧
の点（ここでは接地点）に接続するようにしている。

次に、このような構成による動作を説明する。

それぞれのプツシ−プル回路のトランジスタ４１イ〜４
１ヨ、４２イ〜４２ヨのベースに垂直駆動パルス〔イ〜
ヨ〕が加えられると、そのパルスの低レベル期間すなわ
ち加熱期間には、トランジスタ４２イ〜４２ヨが遮断し
、一方のトランジスタ４１イ〜４１ヨのみが導通して、
第１の電源（＋Ｂ１）からの加熱用の電流を抵抗４３イ
〜４３ヨを介して各線陰極２イ〜２ヨおよびダイオード
４４イ〜４４ヨに流し、線陰極２イ〜２ヨを電子を放出
しうる温度まで充分に加熱する。ただし、この高電位期
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た線陰極２イ〜２ヨの位
置における電位よりも線陰極２イ〜２ヨに加えられてい
る高電位の方が高くなるだめに、電子は放出されない。

一方、垂直駆動パルス〔イ〜ヨ〕が高レベルの期間すな
わち各分割区分において電子−ビームを発生すべき期間
には、一方のトランジスタ４１イ〜４１ヨが遮断し、他
方のトランジスタ４２イ〜４２ヨの与が導通して、第２
の電源（−Ｂ２）に」二ってダイオード４４イ〜４４ヨ
を遮断さぜる。

従って、このときには、その電子ビームを発生ずべき線
陰極２イ〜２ヨには加熱電源による電流は流れないがぞ
ハ、址での加熱状態が保持されており、かつ低電位にな
って線陰極２イ〜２ヨの電位が周１）Ｊ］の電位より低
くなるので、各線陰極２イ〜２ヨの抵抗値に関係なく一
定の電子ビームが放出される。

かくして、線陰極２イ〜２ヨはパルス駆動され、有効垂
直走査期間の間に上方の線陰極２イから下方の線陰極２
ヨに向って順次１６）（期間ずつ電子が放出され、スク
リーンに照射される。

ところが、このように線陰極２イ〜２ヨは加熱電流が流
されて加熱される期間と加熱電流がカッるため、機械的
な振動を生じて電子の放出量が時間的に変動し、スクリ
ーン上の表示画像に悪影響を生じることがあるという不
都合がある。

すなわち、線陰極２イ〜２ヨは一端が支持部材４５イ〜
４５ヨに固定され他端が張力を付与するだめの弾１つ二
部月４６イ〜４６ヨに固定されて張架されるのであるが
、加熱期間には加熱電流が流されるだめに温度が高くな
り逆に電子放出期間には加熱電流がカットオフされるた
めに温度が低下することになりて、−秒周期で線陰極２
イ〜２ヨ０ の全長４が伸縮する。すると、その伸縮に従って弾性部
材４６イ〜４６ヨの撓み角度θが変化するために線陰極
２イ〜２ヨに機械的な変位が加えられ、線陰極２イ〜２
ヨに機械的振動を生じる。しかるに、線陰極２イ〜２ヨ
に機械的変位があって背面電極１と集束電極３との間で
の相対位置が変化すると、その線陰極２イ〜２ヨの位置
における直流電位もそ力、に伴って変化するために線陰
極２イ〜２ヨから放出される電子の量が変化してしまう
。その線陰極２イ〜２ヨの全長ｌと張架テンションＴと
共振周波数ｆｒとの間にはｆｒＣ’−４なる関係があり
、その共振周波数ｆｒが電子放出周期のくり返し周波数
すなわち６０Ｈｚの整数倍毎に電子放出期間になる都度
にそれらの間のビート周波数に従って線陰極２イ〜２ヨ
の位置が少しづつ変化し、それに伴って電子ビーノ・の
放出量も時間と共に変化することになって、スクリーン
９」二においてはそＪｚぞれの垂直区分における表示画
像の輝度変化としてあられれてし寸うという悪影響を生
じるのである。

発明の目的 本発明は、かかる従来の不都合を解消して、線陰極をパ
ルス駆動して電子を放出させるようにした画像表示素子
を用いる場合にもその線陰極の機械的振動による表示画
像への悪影響を防止することのできる画像表示装置を提
供することを目的とする。

発明の構成 本発明においては、各線陰極を交互にスイッチングする
スイッチング素子対によってパルス駆動するようにする
とともに、それぞノｔの線陰極に流す加熱用電流の大き
さを各線陰極毎に調整することができるようＱてして線
陰極の全長を調整可能にし、パルス駆動によって線陰極
に機械的振動が生じる場合でもその共振周波数をパルス
駆動のくり返し周期の整数倍から大幅にずらせて影響が
生じないように８周（ｉ姿できるようにすることにより
、表示画像への悪影響を防止するものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例につき第６図を参照して詳細に
説明する。第６図は上述したような画像表示素子におけ
る１５本の線陰極２イ〜２ヨのうちの任意の１本に用い
る回路のみを示す。従って７全体としては、同様の回路
を１５絹使用して構成する。ここでは、図示の１組につ
いてのみ説明する。

この装置においては、２個のトランジスタをダーリント
ン接続して構成した一方のスイッチングトランジスタ４
フイ〜４７ヨと、他方のスイッチングトランジスタ４８
イ〜４８ヨとを加熱電流制御用の抵抗４９イ〜４９ヨを
介してプッシュプル接続し、そのトランジスタ４フイ〜
４７ヨのコレクタを正の第１の電源（＋Ｂ１）に接続し
、ｌ・ランジメタ４８イ〜４８ヨのエミッタを負の第２
の電源（−Ｂ　２　）　Ｋ接続し、トランジスタ４８イ
〜４８ヨと抵抗４９イ〜４９ヨとの接続点に線陰極２イ
〜２ヨとダイオード５０イ〜５ｏヨとの直列回路の一端
を接続し、他端を第１の電源（−＋Ｂ１）と第２の電源
（−Ｂ２）との中間の′市川の点（ここでは接地点）に
接続する。一方、このトランジスタ４フイ〜４７ヨと４
８イ〜４８ヨとをスイッチング制御するために、抵抗６
１イ〜６１ヨとダイオード５２イ〜６２ヨとトランジス
タ５３イ〜５３ヨと抵抗５４イ〜６４ヨとの直列回路を
第１の電源（＋Ｂ１　）と第２の電＠（−Ｂ２　）との
間に接続し、その抵抗６１イ〜５１ヨとダイオード５２
イ〜５２ヨとの接続点にダイオード５５イ〜５５ヨを介
して垂直駆動パルス発生回路のカウンタ・デコーダ３８
からの垂直駆動パルス〔イ〜ヨ〕を加える。そして、ト
ランジスタ５３イ〜５３ヨのコレクタから極性反転した
パルスを取り出してトランジスタ４８イ〜４８ヨのベー
スに加えるとともに、トランジスタ５６イ〜５６ヨのベ
ースに加える。このトランジスタ５６イ〜６６ヨは、エ
ミッタを第２の電源（−Ｂ２）に接続するとともに、コ
レクタをｌ・ランジメタ４フイ〜４フヨのベースに接続
し７、かつ、第１の電ｍ、（→−８１）と接地点との間
に接続した可変抵抗器５γイ〜５７ヨの中間端子に抵抗
６８イ〜５８ヨを介して接続している。

かかる構成により、ダイオード５５イ〜６５ヨに垂直駆
動パルス〔イ〜ヨ〕が加えられるとトランジスタ５３イ
〜６３ヨのコレクタにレベル変換さ、ｆｔだパルスが出
力され、トランジスタ５６イ〜５　ヨのコレクタにはそ
の反転パルスが出力されて、そノｔそノ１．トランジス
タ４８イ〜４８ヨと４フイ〜４７ヨのベースに加えられ
る。その結果、垂直駆動パルス〔イ〜ヨ〕の低レベル期
間すなわち加熱期間には、トランジスタ４８イ〜４８ヨ
カ遮断し、トランジスタ４フイ〜４７ヨが導通して、第
１の電源（→−Ｂ１）からの電流工、がトランジスタ４
フイ〜４７ヨー抵抗４９イ〜４９ヨー線陰極２イ〜２ヨ
ーダイオード５ｏイ〜５０ヨを介して流れ、線陰極２イ
〜２ヨを加熱する。このときは線陰極２イ〜２ヨが正電
位になるのでそれらからは電子ビームは発生されない。

　　　　　　　八一方、垂直駆動パルス〔イ〜ヨ〕が高
レベルの期間すなわち各垂直区分において電子ビームを
発生すべき期１…には、ｌ・ランラスタ４８イ〜４８ヨ
が導通し、トランジスタ４フイ〜４７ヨが遮断する。従
−りて、このときにはトランジスタ４８イ〜４８ヨを介
して線陰極２イ〜２ヨに負の第２の電源（−Ｂ２　）が
加えられ、ダイオード５０イ〜５ｏヨがカットオフにな
る。これにより、このときにはそれぞれの線陰極２イ〜
２ヨはパルス期間中は（−Ｂ２）の低電位になり、かつ
加熱用の電流が流′ＦＬなくなって、各線陰極２イ〜２
ヨの抵抗に関係なく一様な分布で電子ビームが発生され
る。

そして、この回路の特徴は、トランジスタ４フイ〜４７
ヨが導通する期間すなわち加熱期間にトランジスタ４フ
イ〜４７ヨを介して線陰４會２イ〜２ヨに流れる加熱電
流をそのトランジスタ４フイ〜４７ヨのベース回路に接
続した可変抵抗器５フイ〜５７ヨによって各線陰極２イ
〜２ヨ毎に個別に調整することができる点である。すな
わち、この可変抵抗器５フイ〜５７ヨを調整すると加熱
期間におけるトランジスタ４フイ〜４７ヨのベース電圧
を変化させることができ、それによって線陰極２イ〜２
ヨの加熱電流の大きさを変化させることができるのであ
る。

このように可変抵抗器５フイ〜５了ヨによって各線陰極
２イ〜２ヨの加熱電流を変化させると線陰極２イ〜２ヨ
の加熱温度を変えることができ、それによって熱膨張に
よる線陰極２イ〜２ヨの全長ｌを変化さぜることができ
るので、上掲のｆｒヴφワ７に基づいて各線陰極２イ〜
２ヨの機械的Ｊ駆動の共振周波数ｆｒを変化さぜること
ができる。従って、上述のように線陰極２イ〜２ヨのう
ちのいずれかのものの共振周波数ｆ、が電子放出周期の
くり返し周波数（６０Ｈｚ）の整数倍の近傍になってい
て表示画１象に輝度の変動等の悪影響が表わｙするよう
な場合には、その線陰極２イ〜２ヨ用の回路の可変抵抗
器らフィル５フヨを調整することによってその共振周波
数ｆｒを電子放出周期のくり返し周波数（６０Ｈｚ）の
整数倍よりも充分に異ならせるようにすることにより、
その悪影響を除去して良好な状態で画像を表示すること
ができる。

しかも、本装置においては線陰極２イ〜２ヨのそれぞれ
毎に可変抵抗器５フイ〜５７ヨを設けているので、それ
ぞれの線陰極２イ〜２ヨ毎に個別に加熱電流を調整して
共振周波数ｆｒを調整することができるという利点があ
る。すなわち、１６本の線陰極２イ〜２ヨは同じように
張架されていても、各々に用いられる部材の寸法や弾性
係数等のばらつきあるいは組立誤差等によって各線陰極
２イ〜２ヨ毎に共振周波数ｆｒが異なっているので、そ
れらを各個別に調整することによって全ての線陰極２イ
〜２ヨを最適彦状態にすることができるのである。

もちろん、本装置においても、線陰極２イ〜２ヨは電子
を放出することができるように充分に加熱されなければ
ならないので調整しつる加泥電流の下限値にはおのずと
制限があるが、実験によれば、実用範囲内において振動
に」；る悪影響を除去しうる程度には充分に調整をする
ことができた。

なお、線陰極２イ〜２ヨの機械的振動を減少させる手段
としては線陰極２イ〜２ヨの加熱期間と電子放出期間と
における温度変化を小さくすること、あるいは弾性部材
４６イ〜４６ヨの撓み角度θの変化を小さくすることが
考えられるが、それらのいずれの場合にも線陰極２イ〜
２ヨの加熱時の温度を充分に低くしなければ効果が期待
できないので本来の電子の放出量が不足するという不都
合を生じ、実用的でなくなる。これに対し、本装置によ
ノ１．ば、線陰極２イ〜２ヨの温ＩＷを必要以下に低下
さぜ々〈ても、その温度ｆ：変化させることにより、場
合によってはむしろ加熱電流を増加させて温度を上昇さ
せることにより、線陰極２イ〜２ヨの共（辰周波数を変
化させて悪影響を防止することができるという利点があ
る、。

なお、上記実施例においては各線棒毎にトランジスタ４
フイ〜４７ヨのベース回路の電圧を変化させることによ
り線陰極２イ〜２ヨの加熱電流を調整するようにしだが
、この他にも、各線陰極毎に第１の電源（→−４３１）
の電圧を変化させたり、抵抗４９イ〜４９ヨの抵抗値を
変化させたりすることにより加熱電流を個別に調整する
手段としてもよいことはいうまでもない。

オた、以上の説明においては、第１〜第３のスイッチン
グ素子としてＮＰＮ形トランジスタを用いたが、Ｐ　ｒ
Ｊ　Ｐ形のものを用いてもよく、寸だ、電界効果トラン
ジスタ等の、他の種類のスイッチング素子や、複合回路
からなるスイッチング素子を用いてもよい。

発明の効果 このように、本発明によれは、スクリーンを垂直に複数
区分に分割した各区分毎に線陰極を用いてその線陰極を
パルス駆動して画像を表示する装置において、その線陰
極の加熱電流を各個別に調整することができるようにし
たことにより、その各々の線陰極の機械的な共振周波数
を各線陰極の電子放出動作に悪影響を及ぼすことなくそ
の電子放出周期のくり返し周波数の整数倍の周波数を充
分に異ならせるように調整することができ、線陰極の機
械的振動による表示画像への悪影響を防止することがで
き、良好な状態で画像を表示することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像表示装置に用いることのできる画
１象表示素子の分解斜視図、第２図はそのスクリーン面
の拡大正面図、第３図はその駆動回路の基本構成のブロ
ック図、第４図はその線陰極駆動回路の基本構成の回路
図、第５図はその線陰極の張架状態の断平面図、第６図
は本発明の一実施例における画像表示装置の線陰極の駆
動回路の要部回路図である。 ２．２イ〜２ヨ・・・・・・電子ビーム源としての線陰
極、３，３′・・・・・・垂直集束電極、４・・・・・
・垂直偏向電極、５・・・・・・電子ビーム流制御電極
、６・・・・・・水平集束電極、７・・・・・水平偏向
電極、８・・・・・電子ビーノ、加速電極、９・・・・
スクリーン、２０・・・・・・螢光体、２３−・・・・
入力端子、２４・・・・・・同期分離回路、２５・・・
・・・垂直駆動パルス発生回路、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、３０・・・・・色復調回路、３１
ａ〜３１ｎ・・・・・・サンプルホールド回路組、３２
ａ〜３２ｎ・・・・・メモＩＪ　組、３４・・・・・・
サンプルパルス発生回路、３５ａ〜３５ｎ・・・・・・
スイッチング回路、３６・・・・・・スイッチングパル
ス発生回路、３８・・・・・・カウンタ・デコ−！、４
７’ｔ〜４７Ｂ　、４８イ〜４８ヨ・・・・・・スイッ
チングトランジスタ、４９イ〜４９ヨ・・・・・・抵抗
、５０イ〜５Ｑヨ・・・・・・ダイオード、５３イ〜５
３ヨ。 ５６イ〜５６ヨ・・・・・・トランジスタ、５フイ〜５
了ヨ・・・・・・可変抵抗器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 ノに平方向のＩＥ外

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 螢光体を塗布したスクリーンと、上記スクリーンを垂直
   方向に複数に区分したときの各区分毎にそれぞれ電子ビ
   ームを発生させるように水平方向に配した複数の線陰極
   と、上記線陰極のそれぞれから発生された電子ビームを
   垂直方向に偏向して各垂直区分毎に上記スクリーンに複
   数ラインづつのラスターを表示させるように照射する偏
   向装置と、」＝記各線陰極から発生された電子ビームを
   上記スクリーンに照射する量を制御して上記スクリーン
   の発光強度を制御する制御装置と、上記各線陰極を各個
   別に駆動するだめに各線陰極ごとに設けられ交互に差動
   的にスイッチングする一対のスイッチング素子と、上記
   各線陰極に加熱用の電流を流すだめの第１の電源と、」
   ＝記各線陰極の上記加熱用電流をカットオフさせかつ」
   １記各線陰極の電位を電子ビームを放出しうる電位にす
   るだめの第２の電源と、上記スイッチング素子対のそれ
   ぞれのスイッチング素子の一端を上記各線陰極に接続し
   上記スイッチング素子対のうちの一方のスイッチング素
   子を上記第１の電源に接続し他方のスイッチング素子を
   上記第２の電源に接続する手段と、上記複数の垂直区分
   のそれぞれに画像を表示すべき期間にその垂直区分と対
   応する線陰極用のスイッチング素子にその上記一方のス
   イッチング素子遮断させ他方のスイッチング素子を導通
   させるようなスイッチング信号を印加するスイッチング
   制御回路と、上記他方のスイッチング素子を通って上記
   各線陰極に流れる上記加熱用の電流の大きさを」二記各
   線陰極毎に調整する調整素子とを備えた画像表示装置。