JPS5981982A - 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ｌ／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プ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電子ビームを発生
さぜ一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、後方から前方に回って順に、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
らが扁平なガラスパルプ（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ＩＭ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１６本設けられているも
のとする。それらを２４〜２ヨとする。これらの線陰極
２はたとえは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ヨは電流が流さ
れることにより熱電子ヒ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
一定時間づつ電子ヒームを放出するようにパルス制御さ
れる。

背面電極１は、後述の垂直集束電極３との間で電位勾配
全作り出し、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以契の他の線陰極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旬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１ｏ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１０では実際には水平方向１ライン分（３
２０絵素分）の電子ビームを同時に面状に敗り出すが、
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。スリット１０は途中に適宜の間隔で棧が設けられ
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′も同様のものである。

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飼配置されており、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ｍ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によって１６本の線陰
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９上に２４０本の水平ラインからな
るラスクーを描くように電子ビームを偏向する。

次に、制御電極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１６ａ〜１５ｎが設けら
れている（図では１０本のみ示している）０この制御電
極５の導電板１６ａ・〜１５ｎは、それぞれが電子ビー
ムを水平方向に１絵素分ずつに区分して取り出し、かつ
、その通過量をそれぞれの絵素を表示するための映像信
号に従って制御する。従って、制御電極６の導電板１６
ａ〜１５ｎを３２０本設ければ水平１ライン分当り３２
０絵素を表示することができる。

壕だ、映像をカラーで表示するために、各絵素ばＲ，（
、、Ｂの３色の螢光体で表示することとし、各制御電極
用導電板１５ａ〜１５ＨにはそのＲ５Ｇ、Ｂの各映像信
号が順次加えられる。壕だ、３２０本の制御電極用導電
板１５ａ〜１５ｎ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６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イ８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
れて一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の裏面に塗布さ力１、寸た、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各１本の電子ビー
ムに対して、ＲｌＧ、Ｂの３色の螢光体が１組づつ設け
られており、垂直方向にストライプ状に塗布されでいる
。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図て拡大して示す
ように、水平方向では１絵素分のＲ，Ｇ、Ｂの螢光体２
０があり、垂直方向では１６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１ｍ１
Ｊ垂直方向がｉｅｍｍ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１６ａ〜
１６ｎ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組のみ設けられているが、２
絵素以上分すなわち２組以上設けられてももちろんよく
、その場合には制御電極用導電板１５ａ〜１５ｎ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ため
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、ラスクーを発生させるための駆動部分について説
明する。

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１には
−ｖ１−垂直集束電極３，３′にはｖ３．ｖ３’、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ｖ９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とが分前抽出される。

垂直駆動パルス発生回路２６は垂直帰線パルスによって
リセットされて水平パ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（ｒｌ、　２４　ＯＨ分の
期間とする）に順次１６Ｈ期間ずつの長さの１６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、
ここで反転されて、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〔イ′、ｏ仙・・・・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′〕の高電位の間に電
流が流されており、駆動パルス〔イ′〜ヨ′〕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２イ〜２ヨからはそれぞ
れに低電位の駆動パルス〔イ′〜ヨ′〕が加えられた１
６Ｈ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緑陰′＃ｉ２
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ｔよ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２
イから下方のａ陰極２ヨに向って順に１６Ｈ期間づつ電
子が放出される。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一垂直集束電極３のうち対向するス
リット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
〕のそれぞれによってリセットされつつ水平同期信号を
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よって構成されており、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。

Ｖ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０これら垂直偏
向信号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１つの
電子ビームで１６ライン分のラス夛−を上から順に順次
１ライン分ずつ描くように偏向される。

以上の結果、１６０線陰極２イ〜２ヨの上方のものから
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」三方から下方に順
次１ライン分ずつ偏向されること釦よって、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１ライン分ずつ電子ビームが垂直偏向され、
合計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
されて敗り出される。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、各区分毎に制御電
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、Ｈの各螢光体２０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ｖ−タ等ｆｍ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つの水平駆動パルスｒ１ｇ、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１７μｓｅｃとして、有効水平走査期間である６０
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＋　ｇ　ｐ、
”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ｉ１．　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ｈ　、　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Ｒ，Ｇ、Ｂの螢光体に順次１
７μＳｅｃず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
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共用さ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一
奇数番目の区分のものがＲ−）　Ｇ　−＞　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→Ｒ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１（、Ｇ。

Ｂの各螢光体２ｏ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−ｑＲ，
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
。

まず、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、Ｒ，Ｇ、Ｂの各原色信号（以下、Ｒ，Ｇ、Ｂ映
像信号という）が出力される。それらのＲ，Ｇ、Ｂ６映
像信号は３２０組のサンプルホールド回路組３１ａ〜３
１Ｈに加えられる。各サンプルホールド回路組３１ａ〜
３１ｎ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３１ａ〜３１ｎのザ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、ザンプリング用基進クロック発振器３３はＰＬＬ
　（フェーズロックドループ）回路等により構成されて
おり、この実施例では約６．ａＭｆｌｚの基準クロック
を発生する。その基準り０７りは水平同期信号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（６３，５μｓｅｃ　
）のうちの有効水平走査期間（約６０μＳｅｃ　）の間
に３２０個のサンプリングパルスａ　−ｎが順次発生さ
ね−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３２ｏ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３２０１固のサンプリングパルス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〜３１
ｎ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１２４
７分のザンプルホールド終了後に３２０組のメモリ３２
ａ〜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Ｒ，Ｇ
、Ｂ映像信号はそれぞれ３２０飼のスイッチング回路３
６２Ｌ〜３５ｎに加えられる。スイッチング回路３６２
Ｌ〜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６０３２０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３６ｄ、先述
の水平駆動パルス発生回路２８からのパルスｒ２ｇ。

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６０μｓｅｃを３分割して約１７μＳｅＣずつス
イッチング回路３５２Ｌ〜３５ｎを切換え、ＲｌＧ、Ｂ
の各映像信号を時分割して交互に順次出力し、制御電極
用導電板１５ａ〜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〜
３６ｎにおいて、奇数番目のスイッチング回路３５ａ　
、３６Ｃ・・・・・はＲ→（、−＋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・・
・・・・３５ｎは逆にＢ→Ｇ　−＞　Ｈの順序で切換え
られるようになされて−る。

ここで注意すべきことは、スイッチング回路３６ａ〜３
５ｎにおけるＲ、Ｇ、Ｂの映像信号の供給切換えと一水
平偏向駆動回路２９による電子ビームのＲ，（、、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一〇、Ｈについても同様に制
御されて一各絵素のＲ，Ｇ、Ｂ６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
とになり、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分のラインについて上方のラインか、ら順
次行われで、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、以上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、そのラインか積み重ねられ
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、土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詳細に説明
する。

１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図を参照して説明する。

第４図は垂直駆動パルス発生回路２６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１６ｎ期間毎に順次１６Ｈ＠の駆動パ
ルス〔イ〜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た垂直同期
信号Ｖ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才でのパルスＶｄを作成し、
その後縁によりソリツブフロップ゛４０をセットして垂
直ブランキングパルスＶＢＬを終了させる。ソリツブフ
ロップ・４０の出力の垂直ブランキングパルスＶＢＬｉ
ｄカウンタ・デコーダ３８にリセット用信号として加え
てお９、カウンタ・テコ〜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、最後の駆動ノ
クルス〔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ＶＢＩ、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３
８から出力が発生されないように制御する。

また、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ヨのそれぞれ毎に−それぞｉｔ
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２１固のトランジスタ４
１〈〜４１ヨ、４２イ〜４２ヨを抵抗４３イ〜４３ヨ全
介してプッシュプル回路したブッンコプル回路を設ける
。そして−それぞれのプッシュプル回路のトランジスタ
４１イ〜４１ヨ、４２イ〜４２ヨのベースｉＣ垂直Ｒ１
動’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ための負の第２の電源
（−Ｂ）に接続する。また、それらの２つのトランジス
タ４１イ〜４１ヨと４２イ〜４２ヨの中間点（ただし、
抵抗４３イ〜４３ヨよりもトランジスタ４２イ〜４２ヨ
の側の点）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０それぞれ
のプッシュプル回路のトランジスタ４１イ〜４１ヨ、４
２イ〜４２ヨのベースに垂直駆動ノくルス〔イ〜ヨ〕が
加えられると、そのノ＜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（＋Ｂ＋）からの加熱用の電流を抵抗４３イ〜４
３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ために、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ヨのみが導通して、第２の
電源（−Ｂ２）　　によってダイオード４４イ〜４４ヨ
を遮断させる。

従って、このときには、その電子ビームを発生すべき線
陰極２イ〜２ヨには加熱電源による電流は流れないがそ
れま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ヨの電位が周囲の電位より低くなるの
で御名線陰極２イ〜２ヨの抵抗値に関係なく長さ方向に
一様に分布した電子ビームが放出される。

かくして、線陰極２４〜２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１６Ｈ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ヨはガラスバルブ中に張架されているものであ
るために、外力が加えられたときに振動したり、また、
それらは加熱電流が流されて加熱される期間と加熱電流
がカットオフされて電子が放出される期間とが一秒周期
でくり返されてパルス駆動されている０ ものであるために加熱と冷却とのくり返しによる長さ変
化によって機械的な振動を生じたりして、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ヨは第５図に示すように一端
が支持部材４５イ〜４６ヨに固定され他端が張力を付与
するだめの弾性部材４６イ〜４６ヨに固定されて張架さ
れるのであるが、そのため外力が加えられると振動を生
じることはもちろん、加熱期間には加熱電流が流される
た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って
、−０ 秒周期で線陰極２イ〜２ヨの全長βが伸縮し、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て
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ヨに機械的変化があって背面電極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れに伴って変化す
るために線陰極２イ〜２ヨから放出される電子の量が変
化してしまい、スクリーン９上においてはそれぞれの垂
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
ま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、線陰極を張
架し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、上述のようにスクリーン上での複数
の垂直区分毎に線陰極を張架しそれらをパルス駆動する
ようにした画像表示素子を用いる装置において、それぞ
れの線陰極から放出される電子ビームの量を検出し、各
緑陰弥の振動等によってその電子ビーム放出量が変化し
た場合には、電子放出期間中に第２のスイッチング素子
を介して第２の電源から各線陰極に加える電圧の大きさ
をその検出出力によって制御することにより電子ビーム
の放出量を常に一定に維持するようにしたことを特徴と
している。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例につき第６図〜第８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、全体としては、同様の回路を１６組使用して構
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ＩＪ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
４Ｔイ〜４７ヨと、他方ノンイツチングトランジスタ４
８イ〜４８ヨとを加熱電流制限用の抵抗４９イ〜４９ヨ
を介してプッシュプル接続シーそのトランジスタ４フイ
〜４７ヨのコレクタを正の第１の電源（＋Ｂ１）に接続
し、トランジスタ４８イ〜４８ヨのエミッタを抵抗６０
イ〜６０ヨを介して負の第２の電源（−Ｂ２）に接続し
、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５１イ〜５１
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）との中間の電圧の点（と
こでは接地点）に接続する。一方、このトランジスタ４
アイ〜４７ヨと４８イ〜４８ヨとをスイッチング制御す
るために、抵抗６２イ〜５２ヨとダイオード５３イ〜６
３ヨとトランジスタ６４イ〜５４ヨと抵抗６６イ〜５５
ヨとの直列回路を第１の電源（十Ｂ１）と第２の電源（
−Ｂ２）との間に接続し、その抵抗６２イ〜５２ヨとダ
イオ−ド５３イ〜６３ヨとの接続点にダイオード６６イ
〜５６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〕を力Ｖえ
る。そして、トランジスタ５４イ〜６４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５フ
イ〜６７ヨのベースに加える。このトランジスタ５フイ
〜５７ヨは、エミッタを第２の電源（’　−Ｂ２　）に
接続するとともに、コレクタをトランジスタ４フイ〜４
７ヨのベースに接続し、かつ、第１の電源（十Ｂ＋）と
接地点との間に接続した可変抵抗器５フイ〜５７ヨの中
間端子にも抵抗５８イ〜６８ヨを介して接続している。

かかる構成により−ダイオード６６イ〜５６ヨに垂直駆
動パルス〔イ〜ヨ〕か加えられるとトランジスタ５４イ
〜６４ヨのコレクタにレベル髪換されたパルスが出力さ
れ、トランジスタ６フイ〜５７ヨのコレクタにはその反
転ノくルスが出力されて、それぞれトランジスタ４８イ
〜４８ヨと４了イ〜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ヨが遮断し
、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１１がトランジスタ４フイ〜４
７ヨ→抵抗４９イ〜４９ヨー鼾線陰極２イ〜２ヨ→ダイ
オード５１イ〜５１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
るのでそれら力・らは電子ビームは発生されない。

一方、　垂直駆動パルス〔イ〜ヨ〕が高レベルの期間す
なわち各垂直区分において電子ビームを発生すべき期間
には、トランジスタ４８イ〜４８ヨが導通し、トランジ
スタ４フイ〜４７ヨア；遮断する。従って、このときに
は抵抗６０イ〜５０ヨとトランジスタ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、夕。

イオード６１イ〜６１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
が流れなくなって、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−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
線陰極２イ〜２ヨに流れる加熱電流の大きさはそのトラ
ンジスタ４了イ〜４７ヨのベース回路に接続した可変抵
抗器６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。すなわち、この可変抵抗器
６フイ〜６７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。

かかる動作による線陰極２イ〜２ヨからの電子ビームの
放出状態を第７図に示す。ここで２人は加熱期間の状態
で、線陰極２イ〜２ヨに加熱電流が流されて加熱されて
いるので熱電子ｅが線陰極２イ〜２ヨから発生されるが
、このときには線陰極２イ〜２ヨに正電圧が加えられて
いてその線陰極２イ〜２ヨが置かれている位置に背面電
極１と垂直集束電極３とにより形成されている電位より
も正電位になるため、発生された熱電子ｅは線陰極２イ
〜２ヨの周囲にのみ存在し電子ビームとしては放出され
ない。

一方、第７図Ｂは電子放出期間の状態で、この期間には
線陰極２イ〜２ヨに負電圧が加えられて低電位になされ
るため一余熱により発生された熱電子ｅが垂直集束電極
２イ〜２ヨの方に引き出され、そのスリット１０を通過
したものが電子ビームとして使用される。しかし、線陰
極２イ〜２ヨで発生された熱電子のうち一部のものはス
リット１ｏを通過できずに垂直集束電極２イ〜２ヨに捕
獲される。

かくして線陰極２イ〜２ヨから電子ビームが放出される
のでちるが、上述したように何らかの原因で線陰極２イ
〜２ヨが振動すると、第７図かられ、かるように背面電
極１と垂直集束電極３との間での線陰極２イ〜２ヨの位
置が変わり、従ってその周囲の電位が変化するために、
放出される熱電子の量が変化してしまう。第８図はその
状態の一例を示し、人は抵抗４９イ〜４９ヨとトランジ
スタ４８イ〜４８ヨとの接続点から線陰極２イ〜２ヨに
加える駆動パルス〔イ′〜ヨ′〕の電圧波形を、Ｂは放
出されスリット１ｏから取り出される電子ビームの量を
示す。線陰極２イ〜２ヨに第８図Ａ中に実線で示すよう
な矩形波状の駆動パルス〔イ′〜ヨ′〕を加えた場合一
本来であれば第８図Ｂ中に実線で示す矩形波形のように
電子ビームが電子放出期間中は一定量で変化しないよう
に放出されるのであるが、上述のような線陰極２イ〜２
ヨの振動がある場合には熱電子の放出量自体が変化する
ために第８図Ｂ中に破線で示すようにスリット１０から
取り出される電子ビームの量も変化してしまい、そのた
めにスクリーン９上での表示画像に輝度変化を生じてし
まう。

そこで、本装置では、第７図Ｂ中に示すように電子放出
期間中に線陰極２イ〜２ヨから放出された熱電子の一部
ｅ′は垂直集束電接３の導電板１１に保獲され−かつ、
その保獲される１社は線陰極２イ〜２ヨから放出される
全熱電子の量に従って変化するということを利用して、
この垂直集束電極３における捕獲電子量の変化を検出す
ることによって線陰極２イ〜２ヨからの放出熱電子量の
変化を検出し、その検出出力に基づいて電子放出期間中
に線陰極２イ〜２ヨに加える駆動パルス〔イ′〜ヨ′〕
の電圧値を制御することにより、敗り出される電子ビー
ムの量を安定化するよう処している。

次に、その安定化のための回路と動作について詳述する
。まず、第６図において、垂直集束電極３用のｖ５の電
源（＋Ｂ３）とその導電板１１との間に検出用の抵抗５
９を接続し、その検出出力をコンデンサ６０−１〜６０
ヨを介してトランジスタ６１イ〜６１ヨのベースに加え
る○このトランジスタ６１イ〜６１ヨのコレクタ側には
トランジスタ６２イ〜６２ヨを直列に接続し、そのベー
スにはトランジスタ６４イ〜５４ヨからの垂直駆動パル
スを加える。そして、トランジスタ６１イ〜６１ヨのコ
レクタから増幅した検出出力を取り出し、コンデンサ６
３イ〜６３ヨを介してトランジスタ６４イ〜６４ヨのベ
ースに加え、そのエミッタから取り出してトランジスタ
４８１〜４８ヨと抵抗５０イ〜５０ヨの接続点に加える
。トランジスタ６４イ〜６４ヨのベースには振幅調整用
の可変抵抗器６５イ〜６５ヨを接続する。

かかる構成により、垂直集束電極３の導電板１１と抵抗
６９との接続点から電子放出量を検出した検出出力を取
り出す。すなわち、線陰極２４〜２ヨから放出される熱
電子の量が一定であるときには導電板１１に捕獲される
電子ｅ′の量も一定であるからその検出出力も第８図Ｃ
中に実線で示すように一定であるが、上述のような振動
等により線陰極２イ〜２ヨからの電子放出量が第８図Ｂ
中の破線のように変化するとそれに従って導電板１１の
捕獲電子量も変化するため、検出出力が第８図Ｃ中に破
線で示すようにその電子放出量に従って変化する。この
検出出力はトランジスタ６トテ〜６・１日で増幅する。

ただし、導電板１つは第１図にも示したように全ての線
陰極２イ〜２ヨに対して共通に用いているものであるた
めに、垂直駆動パルス〔イ〜ヨ〕によってそのとき電子
放出期間になされている線陰極２イ〜２コに対する第６
図の回路のみを動作させるようにその垂直駆動パルスに
よってトランジスタ６２イ〜６２ヨを導通さぜる。この
ようにして増幅しトランジスタ６１イ〜６１ヨのコレク
タから取り出した検出出力は第８図Ｃを極性反転したも
のとなり、これをさらに可変抵抗器６５イ〜６５ヨで所
定の振幅に調整してからトランジスタ６４イ〜６４ヨで
低インピーダンスの制御信号に変換しトランジスタ４８
イ〜４８ヨに加える。

この結果、トランジスタ４８イ〜４８ヨが導通する電子
放出期間中に第２の電源（−Ｂ２）から線陰極２イ〜２
ヨに加える電圧の大きさを第８図Ａ中の破線で示したよ
うに検出出力に従って変化させることかでき−それによ
って線陰極２イ〜２ヨからの熱電子の放出量を制御する
ことができる。

このとき、この駆動電圧の変化極性を線陰極２イ〜２ヨ
の振動等による電子放出量の変化を補償する極性とし、
かつその補償量を変化量と等しくするように可変抵抗器
６５イ〜６６ヨで調整することによって一線陰極２イ〜
２ヨから放出される熱電子の量をその振動等に関係なく
一定に保つことができ、第８図中に実線で示したように
電子ビームの放出量を常に一定に保つことができる。

このようにして線陰極２イ〜２ヨからの電子放出量を検
出し一定にするように制御をすることによって、張架し
た線陰極２４〜２ヨを用いる場合に、外部から振動が加
えられたり線陰極２イ〜２ヨのパルス駆動等によって線
陰極２イ〜２ヨが振動してもその線陰極２イ〜２ヨから
常に一定量の電子ビームを収り出すことができ、輝度の
変化等のない良好な画像を表示することができるもので
ある。

なお、以上の実施例においては放出電子量を検出した検
出出力に基いて作成した制御信号をトランジスタ４８イ
〜４８ヨのエミッタ側で加えるようにしたが、そのコレ
クタ側で加えるようにしでも、あるいは逆極性の制御信
号にしてベース側で加えるようにしてもよい。壕だ、線
陰極２イ〜２ヨのダイオード５１イ〜６１ヨ側の端子に
おいて加えるようにしてもよい。

寸だ、線陰極２イ〜２ヨをパルス駆動する回路としても
、図示実施例のもの以外の任意の回路を用いてよい。

さらに、上記実施例では垂直集束電極３の導電板１１に
おいて電子放出量を検出するようにしたが、他の電極に
おいて捕獲される電子の量を検出するようにしてもよい
ことはいう寸でもない。

発明の効果 以上のように一本発明によれば１画像表示素子において
各垂直区分毎に電子ビーム源として線陰極を用いる場合
において、その線陰極が振動して電子ビームの放出量が
変化するような場合であってもその線陰極からの電子放
出量全検出して電子放出期間における線陰極への印加電
圧値を自動制御することにより、常に線陰極から一定壇
の電子ビームを取り出すことができ輝度変化のない良好
な画像を表示することができる。

【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
像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、第７図Ａ、Ｂは同装置の一部の拡大
断面図、第８図Ａ、Ｂ、Ｃは同装置の動作を説明する波
形図である。 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・・・・・・電子ビーム加速電極、９・・・・
・・スクリーン、１０−・・・・スリット。 １１・・・・・・導電板、２０・・・・・・螢光体、２
３・・・・・・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−３１ａ〜３１ｎ・・・・・・ザンプルホー
ルド回路組、３２ａ〜３２ｎ・・・・・・メモリ組、３
４・・・・・・ザンプリングパルス発生回路−３６ａ〜
３６ｎ・・・・・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・デコーダ、４フイ〜４７ヨ、４８イ〜４８ヨ・・・
・・・スづツチングトランジスタ、４９イ〜４９ヨ・・
・・・・抵抗、犯イ〜５０ヨ・・・・・・抵抗、５４イ
〜６４ヨ、６フイ〜６７ヨ・・・・・・トランジスター
５９・・・・・・抵抗、６０イ〜６０ヨ、６３イ〜６３
ヨ・・・・・・コンデンサー６１イ〜６１ヨ、６２イ〜
６２ヨ、６３イ〜６３ヨ・・・・・トランジスタ、６６
イ〜６５ヨ・・・・・・可変抵抗器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名＠２
図 す平方向の！区分 手続補正書（方式） １事件の表示 昭和５７年特許願＠１９３０１１、 発明の名称 画像表示装置 ３補正をする者 事件との関係　　　　　　特　　許　　　出　　　願　
　人住　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地名　
称　（５８２）松下電器産業株式会社代表者　　　　山
　　下　　俊　　彦 ４代理人　〒５７１ 住　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器
産業株式会社内 ５補正命令の日刊 昭和６８年２月２２日 ア、補正の内各 明細書第４ｏ頁第１１行目の「人、Ｂ、ＧＪを抹消しま
す。

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上に
   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
   偏向装置と一上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
   別に駆動するた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、上
   記各線陰極の上記加熱用電流をカットオフさせかつ上記
   各線陰極の電位を電子ビームを放出しうる電位にするた
   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
   チング素子を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、上記各線陰極から放出される電子ビームの量
   を各線陰極毎に検出する検出手段と、上記スイッチング
   制御回路を介して上記各線陰極に印加される上記第２の
   電源からの電圧値を上記各線陰極から放出される電子ビ
   ームの量を一定にするように上記検出手段からの検出出
   力に基づいて制御する制御手段とを備えた画像表示装置
   。