JPS60153688A - パルス幅変調器 - 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】 本発明は、映像信号をパルス幅変調し、中間輝度レベル
を実現する画像表示装置のうち、パルス幅に比例した輝
度を出力する画像表示装置に用いるためのパルス幅変調
器に関する。

（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系子として
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、カラー表示等の性
能の面で不充分であシ、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平板状の表示装置を達成す
るものとして、本出願人は特願昭５６−２０６１８号（
特開昭５７−１３５５９０号公報）によシ、新規な□表
示装置を提案した。

これは、スクリーン上の画面を垂直方向に複数の区分に
区分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
像を表示するものである。

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．ビーム源としての線陰極２１．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シ、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。

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。この例では１５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
用の鹸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ｂｉｂされ
ることによシ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、上記の線陰極２イから順に一
定時間ずつ電子ビームを放出するように制御される。背
面電極１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１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。また、これら背面電極１と
線陰極２とのかわシに、面状の電子ビーム放出陰極を用
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ｌＯ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を通して取シ出し、かつ、垂直方向に集束させる。

水平方向１ライン分（３６０絵素分）の電子ビームを同
時に取シ出す。

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桟が設けら
れていてもよく、あるいは、水平９方向に小さい間隔（
はとんど接する程度の間隔）で多数個差べて設けられた
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。垂直集束型−極３′も同様のものである。

垂直偏向電極４は上記スリッ）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。この例では、
一対の導′亀体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１５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
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１８０本の制御電極用導電板１５ａ〜１５°ｎが
設けられている（図では９本のみ示している）。この制
御電極５は、それぞれが電子ビームを水平方向に２絵素
分ず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。

従って、制御電極５用導電板１５ａ〜１５ｎを１８０本
設ければ水平１ライン分当シ３６０絵素を表示すること
ができる。また、映像をカラーで表示するために、各絵
素はＲ，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２絵素分のＲ，Ｇ、Ｂの各映像信号が順
次加えられる。

また、１８０本の制御電極５用導電板１５’ａ〜１５ｎ
のそれぞれには１ライン分の１８０組（１組あたシ２絵
素）の映像信号が同時に加えられ、１２４７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（１８０本）のスリン）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のそれぞれの両側の
位置に垂直方向にして複数本配置された導電板１８　、
１８’で構成されており、それぞれの電極１．８．’１
８’に６段階の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２組のＲ，Ｇ、Ｈ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、この例では各電子ビーム毎に２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工９で構成されておシ、
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、また、メタ
ルバンク層（図示せず）が付加されて構成されている。

螢光体ｉｏは制御電極５の１つのスＩＪ、、）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２対ずつ設
けられ−ておシ、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２絵素分のＲ，、Ｇ　、　Ｈ
の螢光体２０があシ、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１箇、垂直方向が９＃でちる。

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、Ｈの螢光体２０が２絵素分の１
対のみ設けられているが、もちろん、１絵素あるいは３
絵素以上設けられていてもよくその場合には制御電極５
には１絵素あるいは３絵素以上のための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。

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）を印加するだめの回路で、背面電極１には
−ｖｌ　、垂直集束電極３，３′にはＶ　３　、　Ｖ　
３’　、水平集束電極６にはＶ６　、加速電極８にはＶ
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。

垂直偏向駆動回路４０は、垂直偏向用カウンター２５．
垂直偏向信号記憶用のメモリ２７．ディジタル−アナロ
グ変換器３９（以下Ｄ−Ａ変換器という）によって構成
される。垂直偏向駆動回路４００Å力・ぐシスとしては
、第４図に示す垂直同期信号Ｖと水平同期信号Ｈを用い
る。垂直偏向用カウンター２５（８ビツト）は、垂直同
期信号■によってリセットされて水平同期信号Ｈをカウ
ントする。この垂直偏向用カウンター２５は垂直周期の
うちの垂直帰線期間を除いた有効走査期間（ココでは２
４０Ｈ分の期間とする）をカウントし、このカウント出
力はメモリ２７のアドレスへ供給される。メモリ２７か
らは各アドレスに応じた垂直偏向信号のデータ（ここで
は１０ビツト）が出力され、Ｄ−Ａ変換器３９で第４図
に示すＶ。

Ｖ′の垂直偏向信号に°変換される。この回路では２４
０Ｈ分のそれぞれのラインに釦応する垂直偏向信号を記
憶するメモリアドレスがあＪ、１６Ｈ分ごとに規則性の
あるデータをメモリに記憶させることによシ、１６段階
の垂直偏向信号を得ることができる。

一方、線陰極駆動回路２６は、垂直同期信号■と垂直偏
向用カウンタ２５の出力を用いて線陰極駆動ｉ４ルス〔
イーヨ〕を作成する。第５図（ａ）は垂直同期信号Ｖ、
水平同期信号Ｈおよび垂直偏向用カウンター２５の下位
５ビツトの関係を示す。第５図（ｂ）はこれら各信号を
用いて１６Ｈ′ごとの線陰極駆動・ぐシス〔イ′〜ヨ′
〕をつくる方法を示す。第５図で、ＬＳＢは最低ビット
を示し、（ＬＳＢ＋　１　）はＬＳＢよシ１つ上位のビ
ットを意味する。

最初の線陰極駆動ｉｅルシスイ′〕は、垂直同期信号Ｖ
と垂直偏向用カウンター２５の出力（ＬＳＢ＋４）を用
いてＲ−Ｓフリップフロップなどで作成することができ
、線陰極駆動・ぐシス〔口′〜ヨ′〕はシフトレノスタ
を用いて、線陰極駆動パルス〔イ′〕を垂直偏向用カウ
ンター２５の出力（ＬＳＢ＋３）の反転したものをクロ
ックとし転送することにょシ得ることができる。この駆
動・ぐシス〔イ′〜ヨ′〕は反転されて各・ぐシス期間
のみ低電位にされ、それ以外の期間には約２０デルトの
高電位にされた線陰極駆動パルス〔イ〜ヨ〕に変換され
、各線陰極２イ〜２ヨに加えられる。

各線陰極２イ〜２ヨはその駆動・ぐシス〔イ〜ヨ〕の高
電位の間に電流が流されて加熱されており、駆動・やシ
ス〔イ〜ヨ〕の低電位期間に電子を放出しうるように加
熱状態が保持される。これによシ、１５本の線陰極２イ
〜２ヨからはそれぞれに低電位の駆動・ぐシス〔イ〜ヨ
〕が加えられだ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
れだ線陰極２の位置における電位よシも線、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ヨに向って順に１６
Ｈ期間ずつ電子が放出される。

放出された電子は背面電極１にょ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、線陰極駆動パルス〔イ〜ヨ〕と垂直偏向信号ｖ　
、　ｖ’との関係について、第６図を用いて説明する。

第６図（ａ）は線陰極・ぐシスの波形図、（ｂ）は垂直
偏向信号の波形図、（、）は水平偏向信号の波形図であ
る。第６図（ｂ）垂直偏向信号ｙ　、　Ｖ／は第６図（
、）各線陰極パルス〔イ〜ヨ〕の１６Ｈ期間の間にＩＨ
分ずつ変化して１６段階に変化する。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。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れる。

以上の結果、１５本の線陰極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上では上端の第１ライン目から下端の２４０ライン目
まで順次１２４７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１８０の区分に分割
されて取シ出される。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シ、
次に述べる水平偏向手段によって水平方向に６段階に偏
向されてスクリーン９上の２絵素分のＲ，Ｇ、Ｂ各党光
体２０に順次照射される。第２図に垂直方向および水平
方向の区分を示す。制御電極５のそれぞれ１５ａ〜１５
ｎに対応する螢光体は２絵素分のＲ，Ｇ、Ｂとなるが説
明の便宜上、１絵素をＲ□　＋Ｇｌ＋Ｂｌ　とし他方を
Ｒ２＋　０２　＋　Ｂ２とするＯ 水平偏向駆動回路４１は、水平偏向用カウンターＬ（１
ｔビツト）と、水平偏向信号を記憶しているメモリ２９
と、Ｄ−Ａ変換器３８とから構成されている。水平偏向
駆動回路４１の入力ｉ４ルスは第７図に示すように垂直
同期信号Ｖと水平同期信号Ｈに同期し、水平同期信号Ｈ
の６倍のくり返し周波数のパルス６Ｈを用いる。

水平偏向用カウンター２８は垂直同期信号■によってリ
セットされて水平の６倍パルス６Ｈをカウントする。こ
の水平偏向用カウンター２８はＩＨの間に６回、１■の
間に２４０Ｈｘ６／Ｈ＝１４４０回カウントし、このカ
ウント出力はメモリ２９のアドレスへ供給される。メモ
リ２９からはアドレスに応じた水平偏向信号のデータ（
ここでは８ビツト）が出力され、Ｄ−Ａ変換器３８で、
第７図に示すｈ　、　ｈ’のような水平偏向信号に変換
される。

この回路では６Ｘ２４０ライン分のそれぞれに対応する
水平偏向信号を記憶するメモリアドレスがあシ、■ライ
ンごとに規則性のある６個のデータをメモリに記憶させ
ることにより、ＩＨ期間に６段階波の水平偏向信号を得
ることができる。

この水平偏向信号は第７図に示すように６段階に変化す
る一対の水平偏向信号りとｈ′であシ、ともに中心電圧
がｖ７のもので、ｈは順次減少し、ｈ′は順次増加して
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１
８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、Ｒ。

Ｇ＋Ｂ（Ｒ１＋Ｇ１　＋Ｂｌ　＋Ｒ２＋Ｇ２　＋Ｂ２　
）の螢光体に順次Ｖ６ずつ照射されるように水平偏向さ
れる。かくして、各ラインのラスターにおいては水平方
向１８０個の各区分毎に電子ビームカ五Ｒ１＋　Ｇ１　
＋　Ｂｌ　＋　Ｒ２＋　Ｇ２　＋　Ｂ２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□　＋
　Ｇ１　＊　Ｂ１　ｒ　Ｒ２＋　Ｇ２　’＋　Ｂ２の映
像信号によって変調することによシ、スクリーン９の上
にカラーテレビジョン画像を表示することができるＯ 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、Ｈ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、Ｂ各映像
信号は１８０組のサンプルホールド回路組３１ａ〜３１
ｎ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Ｒ１用、Ｇｌ用、Ｂ１用。

Ｒ２用、Ｇ２用、Ｂ２用の６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出力は各々保
持用のメモリ組３２ａ〜３２ｎに加えられる。

一方、基準クロック発振器３３はＰＬＬ　（フェーズロ
ックドループ）回路等によシ構成されており、この例で
は色副搬送波ｆＢｃの６倍の基準クロック６ｆ８ｃと２
倍の基準クロック２ｆＢ　（！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。基準クロック２ｆ８ｃは偏向
用パルス発生回路４２に加えられ、水平同期信号Ｈの６
倍の信号６Ｈと百ごとの信号切替パルスｒｌ　、ｇｘ　
、ｂｌ　、ｒ２　＋ｇ２　ｒＲ２の・やシスを得ている
。一方基準クロック６ｆＢ０はサンプリング／４’ルス
発生回路３４に加えられ、ここでシフトレジスタによシ
、クロック１周期ずつ遅延される等して、水平周期（６
３５μｓｅｃのうちの有効水平走査期間（約５０μｓｅ
ｃ　）の間に１０８０個のサンプリングパルスＲａ１〜
Ｂｎ２が順次発生されてその後に１個の転送パルスｔが
発生される。

このサンプリングツ（シスＲａ１〜Ｂｎ２は表示すべき
映像の１ライン分を水平方向３６０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１０８０個のサンプリングパルスＲ１〜Ｂｎ２がそ
れぞれ１８０組のサンプルホールド回路組３１ａ〜３１
ｎに６個ずつ加えられ、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１８０個に区分
したときのそれぞれの２絵素分のＲ１＋　ＧＩ　Ｈ”１
　ｒ　Ｒ２νＧ２＋Ｂ２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１１８０組のＲ１１’Ｇ１　＋　Ｂ１　＋　Ｒ２、Ｇ
２　＋　Ｂ２の映像信号は１ライン分のサンプルホール
ド終了後に１８０組のメモＩＪ　３２　ａ〜３２ｎに転
送パルスｔによって一斉に転送され、ここで次の一水平
期間の間保持される。この保持されたＲ　Ｉ　＋　Ｇ　
１　、　Ｂ　１２．Ｒ２Ｇ２．Ｂ２の信号はスイッチン
グ回路３５ａ〜３５ｎに加えられる。スイッチング回路
３５ａ〜３５ｎはそれぞれがＲＩ　、Ｇ１　、Ｂ□　Ｈ
’Ｒ２、Ｇ　２　ｒＲ２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トライステー
トあるいはアナログゲートによシ構成されたものである
。

各スイッチング回路３５ａ〜３５ｎの出力は１８０組の
・ソシス幅変調（ＰｖＭｉ）回路３７ａ〜３７ｎに加え
られ、ここでサンプルホールドされたＲ１＋Ｇｌ　＋　
Ｂｌ　＋　Ｒ２＋　Ｇ２　ＨＢ２映像信号の大きさに応
じて基準パルス信号が・ぐシス幅変調されて出力される
。その基準パルス信号のくシ返し周期は上記の信号切換
ノクシスｒ１　＋　ｇ　１　ｒ　ｂｌ　＋　ｒ２．ｇｚ
ｂ２の・ぐシス幅よシも充分小さいものであることが望
ましく、たとえば、１：１０〜１：１００程度のものが
用いられる。

このパルス幅変調回路３７ａ〜３７ｎの出力は電子ビー
ムを変調するための制御信号として表示素子の制御電極
５の１８０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１３ｓａ〜３５ｎはスイ
ッチング・ぐシス発生回路３６から加えられるスイッチ
ング・ぐシスｒ１　＋ｇｌ　＋ｂｌ　＋”２　ｒｇ２　
ｒＲ２によって同時に切換制御される。スイッチング／
４’ルス発生回路３６は先述の偏向用パ゛−シス発生回
路４２からの信号切換ノクシスｒｌ　＋ｇｌ　＋ｂｌ　
、ｒ２　＋ｇ２　ｒＲ２によって制御されておシ、各水
平期間を６分割してＶ６ずつスイッチング回路３５ａ〜
３５ｎを切換え、Ｒ１＋　Ｇｌ　＋　Ｂｌ　＋　Ｒ２＋
　”２　＋　８２の各映像信号を時分割して順次出力し
、・ぐシス幅変調回路３７ａ〜３７ｎに供給するように
切換信号ｒ１　＋ｇｌ　＋ｂｌ　＋ｒ２　ｒＲ２＋ｇ２
を発生する。

ここで注意すべきことは、スイッチング回路３５＆〜３
５ｎにおけるＲＩ　ＨＧ１　＋　Ｂ１　＋　Ｒ２＋Ｇ２
＋Ｂ２の映像信号の供給切換えと、水平偏向駆動回路４
１による電子ビームＲ１＋　Ｇ１　＋　Ｂ１　ｒＲ２＋
　Ｇ２　＋　Ｂ２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。これによシ、電
子ビームがＲ１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Ｒ１映像信号によって制御され、Ｇ
１＋Ｂｌ＋Ｒ２＋　Ｇ２　ｒ　Ｂ２についても同様に制
御されて、各絵素のＲ１、’Ｇｌ　＋　Ｂ１　、Ｒ２Ｈ
Ｇ２　＋　Ｂ２各各党光の発光がその絵素のＲ１＋　Ｇ
１’　＋　Ｂ１　ｒＲ２ｅ　Ｇ２　＋　Ｂ２の映像信号
によってそれぞれ制御されることになシ、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１８０組（各２絵素づつ）について同
時に行われてｌライン３６０絵素の映像が表示され、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
フイールド毎にくシ返され、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。

しかしながら、上記のような構成においては、デジタル
変換された映像信号をプリセットしたカウンタを、一定
のくシ返し周期をもつ基準パルス信号を用いてカウント
するという構成の・やシネ幅変調を行なっているため、
上記画像表示装置の入力に対する輝度出力はほぼ線型に
なる。しかしながら、現在放送局から送られる映像信号
は、ＣＲＴで受像することを前提としておｆｉ、ＣＲＴ
のγ特性を捕手ずるために送像側であらかじめγ補正さ
れているため、入力に対する輝度出力が線形である画像
表示装置で受像した場合、高輝度側での階調が著しく低
下する。

以上の問題点を解決するため、受信した映像信号をあら
かじめ逆γ補正してから上記画像表示装置に加える等の
方法がとられていたが、この場合低輝度信号部分でのｂ
ｉｔ数（＝分解能）が不足し、逆に、高輝度部分でのｂ
ｉｔ数（−分解能）に余裕が出てくる。そのため、低輝
度信号部分での分解能を補うためにｂｉｔ数の多いＡ／
Ｄ変換器を用いる必要がちシ、不経済である。さらに、
Ｒ，Ｇ、Ｂ３系列の逆γ補正回路を要し、それらの特性
を正確に更生しておく必要があシネ経済である。

（発明の目的） 本発明は、従来技術のもつ以上のような問題点を解消す
るものでｂｉｔ数の比較的低いφ変換器を用いて輝度で
はなく階調に対する分解能をハト一様とし、かつ、逆γ
補正回路を必要としないようなパルス幅変調器を提供す
るものである。

（発明の構成） 本発明によるパルス幅変調器は、輝度の低い映像信号に
対しては１　ｂｉｔ当シのパルス幅の変化分は小さく、
輝度が高くなるに伴ない１　ｂｉｔ当シのパルス幅の変
化分が大きくなるようにして構成したことを特徴とする
ものである。このようなノ？シス幅変調器は、デジタル
変換された映像信号をノリセットされたカウンタをクロ
ックでカウントする構成をもつパルス幅変調器と、１個
のデジタル映像信号を・ぐシネ幅変調によって処理する
期間、発生するクロックの同期が単調増加あるいは単調
減少する様にした、上記パルス幅変調器に加える説明す
る。第８図は本発明の一実施例におけるパルス幅変調器
の構成を示すものである。第８図において５０はプリセ
ッタゾルカウンタ、５１は電圧制御発振器（以下ｖＣＯ
）、５２はのこぎシ波発生器、５３はフリップフロップ
である。

以上のように構成されたパルス幅変調器において以下そ
の動作を説明する。まず、のこぎり波発生器５２は、１
個のデジタル映像信号をノｅルス幅変調によって処理す
る期間内に１個ののこぎり波を発生する様に制御されて
いる。ＶＣＯ５１はのこぎシ波出力によって制御され、
のこぎシ波電圧に比例した周波数で発振する。デジタル
変換された映像信号をあらかじめプリセットされたカウ
ンタ５０は、上記ＶＣＯ５１によシ発振した最初周期が
短く、シだいに周期が長くなるクロックによシカラント
ダウンされカウンタの出力がすべて０″になったときノ
クシスを発生する。

本実施例によれば、第９図に示すように、カウンタ５０
に映像信号をプリセットされた時ののこぎシ波電圧は高
く、ＶＣＯ５１の発振周期は短かくなっているので、映
像信号が小さい時（＝６像の時）は、１　ｂｉｔ当りの
パルス幅の変化分は小さく、ＶＣＯ５１の発振周期はし
だいに長くなるので、映像信号が大きい時（＝明るい画
像の時）は、１ｂｉｔ当シのパルス幅の変化分は大きく
なる。■ＣＯ５１のタロツク発振周期がリニアに増加し
ているとすると、パルス幅変調された映像信号の・ぐシ
ス幅は、デジタル映像信号の次乗に比例する。

なお、のこぎシ波の波形を適当に変えることによシ、デ
ジタル映像信号とノクシス幅との関係にγ特性を持たせ
ることができる。

以上の様に構成されたパルス幅変調器を用いて、映像信
号処理を行なうと、画像表示装置全体としての入力に対
する輝度出力にγ特性をもたすことができ、逆γ補正回
路が不必要となる。

さらに第１０図に示すように映像信号に逆γ補正を施し
てから〜Φ変換し、入力対ノｅルス幅出力が線型である
パルス幅変調を施した後・ぐシネ幅に比例した輝度を出
力する画像表示装置に入力した場合、低輝度信号部分で
のｂｉｔ数（分解能）が不足するため、よｐ　ｂｉｔ数
の多い０変換器を使用せざるを得ない。ところが、本実
施例の様に映像信号をめ変換し、入力対・リス幅出力に
γ特性゛をもだす様なＡ’ルス幅変調を行なった後、ノ
４ルス幅に比例する輝度を出力する画像表示装置に入力
した場合第１１図に示すようにすべての輝度にわた９視
覚的な明るさく階調）に対するめ変換器の分解能が一様
となり、１ｂ′１を当りの利用効率が高くなるため比較
的低いｂｉｔ数のφ変換器でも十分な画質を得られる特
徴がある。

第１２図は本発明の他の実施例における・やシネ幅変調
器の構成を示すものである。第１２図において６０はプ
リセッタブルカウンタ、６１はクロック発生器、６２は
クロック発生器６１でつくられたクロックを最初は１倍
２次は奇倍°２次は７倍・・・という様に分周する可変
分周器である。なお、可変分周器６２のかわシに同じタ
イミングでクロックを発生するカウンタとダートで構成
してもよい。第１２図で示す様に可変分周器６２の出力
は、前実施例に示したＶＣＯ５１の出力のごとくなるだ
め、前述の実施例と同様の効果が得られる。

（発明の効果） 以上のように本発明は、パルス幅変調された信号のパル
ス幅に比例した輝度を出力する画像表示装置にγ特性を
もたすようにしたものであシ、入力信号に対し、γ特性
をもったパルス幅変調することを特徴とし、そのためＶ
は換器のｌ　ｂｉｔ当りの利用率が高く、ｂｉｔ数の比
較的小さなＡ／ｂ変換器を用いても十分な画質が得られ
るようになる。

第１図は本発明が適用される画像表示装置に用いられる
画像表示素子の一例を示す分解斜視図、第２図は同画像
表示素子の螢光面の拡大図、第３図は同画像表示素子を
駆動するだめの駆動面路のブロック図、第４図、第５図
、第６図、第７図はそれぞれ同駆動回路の動作を説明す
るための各部の波形図、第８図は本発明の一実施例であ
るパルス幅変調回路のブロック図、第９図は同実施例に
おけるタイミングチャート、第１０■は従来技術の場合
における〜０変換器の分解能の説明図、第１１図は本発
明の実施例の場合におけるＡ／Ｄ変換器の分解能の説明
図、第１２図は本発明の他の実施例を示すブロック図、
第１３図は同実施例におけるタイミングチャート、であ
る。

２．２イ〜２ヨ・・・線陰極、４・・垂直偏向電極、５
・・・ビーム流制御電極、７・・・水平偏向電極、９・
・・スクリーン、１０・・・スリット、２０・・・螢光
体、２３・・・入力端子、２４・・・同期分離回路、２
５・・・垂直偏向用カウンター、２６・・・線陰極駆動
回路、２７・・・メモリ、２８・・・水平偏向用カウン
ター、２９・・・メモリ、３０・・・色復調回路、３１
ａ〜３１ｎサンゾルホ一ルド回路、３２ａ〜３２ｎ・・
・メモ１ハ３３・・・基準クロック発振器、３４・・・
サンゾリングツ臂ルス発生回路、３５ａ〜３５ｎ・・・
スイッチング回路、３６・・・スイッチングパルス発生
回路、３７ａ〜３７　ｎ　・−ＰＷＭ回路、：３８　・
Ｄ／Ａ変換器、３９−・・］）／Ａ変換器、４０・・・
垂直偏向駆動回路、４１・・・水平偏向駆動回路、４２
・・・偏向用パルス発生回路、４４イ〜４４ヨ・・・ス
イッチング回路、５ｏ・・・プリセッタブルカウンタ、
５１・・・電圧制御発振器（ＶＣＯ）、５２・・・のこ
ぎシ波発生器、５３・・・フリッゾフロ。

ゾ。

第２図 ２０ 水ＪＩＦＬ乃同の１区分 第４図 第５図 （ａ） （ｂ） 第１０図 ￥１１ｉｒ補正出力 壱隠 出力 第１１図 出力

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スクリーン上の画面を垂直方向に複数の区分に分割した
   各垂直区分毎に電子ビームを発生させ、上記各垂直区分
   毎に電子ビームを順次垂直方向に偏向して各垂直区分毎
   に複数のラインを表示するようにし、上記スクリーン上
   の画面を水平方向に複数の区分に分割した各水平区分毎
   に赤：緑、青等の複数の色の螢光体を水平方向に並べて
   設け、上記電子ビームを上記水平方向の区分毎に分割し
   かつそれぞれを各水平区分毎に階段波状の水平偏向電圧
   によシ、水平方向に一定期間づつ複数段階に偏向して、
   各水平区分毎に上記複数の色の螢光体を順次照射して発
   光させるようにし、受信したカラーテレビジョン信号か
   ら上記各水平区分毎の映像信号をサンプリングして保持
   し、上記各水平区分毎に上記電子ビームの水平偏向によ
   る上記複数の色の螢光体の照射と同期して上記保持した
   映像信号により上記各水平区分毎の電子ビームを順次各
   色毎にパルス幅変調することで上記電子ビームを上記ス
   クリーンに照射するようにした画像表示装置における上
   記パルス幅変調を行うだめのノクシス幅変調器であって
   、輝度の低い映像信号に対輝度が高くなるに伴ない１　
   ｂｉｔ当りの・ぐシス幅の賀化分が大きくなるようにし
   たことを特徴とする