JPS6269782A - 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、複数の線陰極を電子ビーム源とした画像表示
装置に関するものである。

従来の技術 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
、薄型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平板状の表示装置を達成する
ものとして２本出願人は特願昭５６−２０６１８号（特
開昭５７−１３５５９０号公報）により、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
を第４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（図では（２ａ）〜（
２ｄ）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（２ａ
）〜（２ｏ）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（２ａ）〜（２ｏ）は電流が流される
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、上記の線陰極（２ａ）から順に
一定時間ずつ電ｒ−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以外の他の線陰極からの電子ビー
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ｆｆ１１
４（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。また、これ
ら背面電極（１）と線陰極（２）とのかわりに、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（２ａ）〜（２０）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）を通して取り出し、
かつ、垂直方向に集束させる。水平方向１ライン分（３
６０絵素分）の電子ビームを同時に取り出す。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、水平方向に小さい間隔（はとん
ど接する程度の間隔）で多数個数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（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）で構成されており
、所定間隔をあけて水平方向に複数個、猿股されている
。　この例では１８０本の制御電極用導電板（１５−１
）〜（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（５）用導電板
（１５−１）〜（１５−ｎ）を１８０本設ければ水平１
ライン分当り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色の蛍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（ｔｓ−ｔ）　〜（１５−ｎ）
のそれぞれには１ライン分の１８０組（１組あたり２絵
素）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（１８０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（１８）　（１８’　）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。

Ｂの各蛍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（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
る蛍光体（２０）がガラス板（２１）の裏面に塗布され
、また、メタルバック層（図示せず）が付加されて構成
されている。蛍光体（２０）は制御電極（５）の１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、Ｒ２Ｏ，Ｂの３色の
蛍光体が２対ずつ設けられており、垂直方向にストライ
プ状に塗布されている。第４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５図に拡大して示すように、水平方向で
は２絵素分のＲ，Ｇ、Ｂの蛍光体（２０）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１ｍ、垂直方向が
１０ｍｍである。

なお、第４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の蛍光体（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および各部の波形を第６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５背面電極（
１）には−Ｖい垂直集束電極（３）（３″）にはＶ　３
　Ｔ　Ｖ　３′、水平集束電極（６）にはＶい加速電極
（８）には■いスクリーン（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″＋Ｉ（とが分離抽出される６垂直偏
向駆動回路（４０）は、垂直偏向用カウンタ（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（４０）の入力パ
ルスとしては、第７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（２５）（８ビツ
ト）は、垂直同期信号Ｖ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（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（ここでは２４０Ｈ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８ビツト）が出力され、Ｄ−Ａ変換器（３９）で第７
図（第６図（ｂ）　Ｄ　）に示すυ、υＩの垂直偏向信
号に変換される。　この回路では２４０Ｈ分のそれぞれ
のラインに対応する垂直偏向信号を記憶するメモリアド
レスがあり、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り、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Ｖと垂直
偏向用カウンタ（２５）の出力を用いて線陰極駆動パル
スａ〜０を作成する。第８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（２５）の下
位５ビツトの関係を示す、第８図（ｂ）はこれら各信号
を用いて１６Ｈごとの線陰極駆動パルスａ′〜０′をつ
くる方法を示す。第８図で、ＬＳＢは最低ビットを示し
、（ＬＳＢ＋１）はＬＳＢより１つ上位のビットを意味
する。

最初の線ｌ１３極駆動パルスａ′は垂直同期信号Ｖと垂
直偏向用カウンタ　（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
、線陰極駆動パルスｂ′〜０′はシフトレジスタを用い
て、線陰極駆動パルスａ′を垂直偏向用カウンタ（２５
）の出力（Ｌ　Ｓ　Ｂ　＋　３　）の反転したものをク
ロックとし転送することにより得ることができる。この
駆動パルスａ′〜Ｏ′は反転されて各パルス期間のみ低
電位にされ、それ以外の期間には約２０ボルトの高電位
にされた線陰極駆動パルスａ−ｏに変換され（第６図（
ｂ）Ｅ）、各線陰極（２ａ）〜（２ｏ）に加えられる。

各線陰極（２ａ）〜（２ｏ）はその駆動パルスａ〜０の
高電位の間に電流が流されて加熱されており、駆動パル
スａ〜０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。これにより、１５本の線陰極（２ａ）
〜（２ｏ）からはそれぞれに低電位の駆動パルスａ−ｏ
が加えられた１６Ｆ１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（２ａ）〜（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（２
ａ）〜（２ｏ）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（２ａ）から下方の線陰極（２０）に向って
順に１６Ｈ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）のうち対向するスリット（ｌＯ）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ａ〜０と垂直偏向信号υ、υ′
との関係について、第９図を用いて説明する。第９図（
ａ）は線陰極駆動パルスの波形図。

（ｂ）は垂直偏向信号の波形図、（ｃ）は水平偏向信号
の波形図である。第９図（ｂ）の垂直偏向信号υ。

υ′は第９図（ａ）の各線陰極パルスａ−ｏ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υとυ′とはともに中心電圧がｖ４のもの
で、υは順次増加し、υ′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υとυ′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（２ａ）〜（２０）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（２ａ）〜（２ｏ）−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」１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−１一端の第１ライン目から下
端の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１８０の区
分に分割されて取り出される。第５図ではそのうちの１
区分のものを示している。この世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６段階に偏向されてスクリーン（９）上の２絵素
分のＲ２Ｏ，Ｂ各蛍光体（２０）に順次照射される。第
５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（１５−１）〜（１５−ｎ）に対応す
る蛍光体は２絵素分のＲ，Ｇ、Ｂとなるが説明の便宜上
、１絵素をＲ，、Ｇ、、Ｂ、とし他方をＲ２，Ｇ、、Ｂ
２とする。

つぎに、水平偏向駆動回路（４１）は、水平偏向用カウ
ンタ（２８）　（ＩＩビット）、水平偏向信号を記憶し
ているメモリ（２９）、Ｄ−Ａ変換器（３８）　７Ｊ・
ら構成されている。水平偏向駆動回路（４１）の入力パ
ルスは第１０図に示すように垂直同期信号Ｖと水平同期
信号Ｉ］に同期し、水平同期信号Ｉ（の６倍のくり返し
周波数のパルス６　Ｈを用いる。水平偏向用カウンタ（
２８）は垂直同期信号Ｖによってリセットされて水平の
６倍パルス６１−１をカウントする。この水平偏向用カ
ウンタ（２８）はＬ　Ｈの間に６回、ＩＶの間に２４０
　ＩＩ　Ｘ　６／　Ｔｌ　＝　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１０図（第６図（ｂ）ｃ）ニ示すり、ｈ
’　のような水平偏向信号に変換される。この回路では
６　Ｘ　２４０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１〜レスがあり、■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、ＩＩＩ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１０図に示すように（５段階に変
化する一対の水平偏向信号りとｈ′であり５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、ｂ’はそれぞれ水平偏向電極（７）の電極
（１８）と（＋８’）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　　（Ｒよ、Ｇ、、Ｂ１．Ｒ２，Ｇ２．
Ｂ２）の蛍光体に順次Ｈ／６期間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がＲ１，
Ｇ１．　Ｂ１．　Ｒ２，Ｇ、、　Ｂ２の各蛍光体（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
１．　Ｂ１．　Ｒ２，Ｇ２．　Ｂ２の映像信号によって
変調することにより、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。

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、ＲｌＧ、１３の各原色信号（以下Ｒ
，Ｇ、Ｂ映伶信号という）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（
３１−１）〜（３１−ｎ）に加えられる。各サンプルホ
ールド回路（３１−１）〜（３１−口）はそれぞれＲ１
用、Ｇ、用、［３１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（３２−１）〜（３２−ｎ）に加えられる。

一方、基準クロック発振器（３３）はＩ）ＬＬ（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
例では色副搬送波ｆｓｃの６倍のＪ！憎タグロック６ｆ
ｓｃ２倍の基準クロック２ｆｓｃを発生する。その基ｆ
（ｕクロックは水・１１同期信号）Ｉ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２／ＳＣは偏向ＩＩ＋パルス発生回路（４
２）に加えら才し、水平同期信号ｒｒの６倍の信号６Ｈ
とＩＴ　／　６ごとの信号切替パルスｒ’＋＋　ｇ＋＋
　ｂｒ＋　　ｒｚ＋ｇｚ、ｂｚ（第６図（ｂ）　［３）
のパルスを１１）でいる。一方基準クロック６ｆｓｃ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
るなどして、水平周期（６３，５μ５ｅｃ）のうちの有
効水平走査期間（約５０μ５ｅｃ）の間に１０８０個の
サンプリングパルスＲｘｘｔＧｔｉ＋Ｂ工□、　Ｒ１２
，Ｇ工２１　Ｂ　１２１　Ｒ２１１Ｇ　２　、＃Ｂｚｓ
＋Ｒｚｚｒ　　Ｇ２２１　　Ｂ２□−Ｒｎ１．Ｇｎ、、
　　Ｂｒ＋、、Ｒｒ＋２゜Ｇｎ２．　Ｂｎ２（第６図（
ｂ）Ａ）が順次発生され、その後に１個の転送パルスｔ
が発生される。このサンプリングパルスＲ１，〜Ｂｎ、
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１１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Ｒｔｔ〜Ｂｎ２が
それぞれ１８０組のサンプルホールド回路（３１−１）
〜（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（３１−１）〜（３１−ｎ）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ＲＩＩ　Ｇｌｌ　Ｂｌｌ　Ｒ２１Ｇ２１８２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１８０組のＲ工ｔ　Ｇ　ｉ　ｌ
　Ｂ　ｉ　ｌ　ＲＺ　ＩＯ２，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組のメモリ　（
３２−１）〜（３２−ｎ）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　１１Ｇ、、Ｂ１．Ｒ２，Ｇ、、Ｂ２の
信号はスイッチング回路（３５−１）〜（３５−ｎ）に
加えられる。スイッチング回路（３５−１）−（３５−
ｎ）はそれぞれがＲＩＩＧＩＩＢＩＩＲｔ、　Ｇ２．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トライステートあるいはアナログゲ
ートにより構成されたものである。

各スイッチング回路（３５−１）〜（３５−ｎ）の出力
は１８０組のパルス幅変調（ＰＷＭ）回路（３７−１）
〜（３７−ｎ）に加えられ、ここで、サンプルホールド
されたｌ’；！、、　Ｇ、、　ｒ３Ｌ、　Ｒ，、Ｇ、、
　Ｂ、！映像信号の大きさに応じて基準パルス信号がパ
ルス幅変調されて出力される。その基準パルス信号のく
り返し周期は上記の信号切換パルス’１＋　ｇ＋＋　ｂ
工、ｒ２゜ｇｚｒｂｚのパルス幅よりも充分小さいもの
であることが望ましく、たとえば、ｌ：　１０−１　：
　１００程度のものが用いられる。

このパルス幅変調回路（３７−１）〜（３７−ｎ）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
子の制御型１１（５）の１８０本の導電板（１５−１）
〜（１５−ｎ）にそれぞれ個別に加えられる。各スイッ
チング回路（３５−１）〜（３５−ｎ　）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ｒ□ｏ　ｇｚｒ　ｔ）ｔｔ　ｒｚ＋　ｇｚｒ　ｂ
ｚ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）は先述の偏向用パルス発生回路（４２
）からの信号切換パルス　ｒｘ＋　ｇ＋ｔ　ｂ１＋　　
ｒｚ＋　ｇｚｒ　ｂｚ　によって制御されており、各水
平期間を６分割してＨ／６ずつスイッチング回路（３５
−１）〜（３５−ｎ）を切換え、Ｒ，、’Ｇ１．Ｂ０．
Ｒ２，Ｇ、、Ｂ２の各映像信号を時分割して順次出力し
、パルス幅変調回路（３７−１）〜（３７−ｎ）に供給
するように切換信号ｒｘ＋　ｇｚｒ　ｂｌ＋’ｘ＋　ｇ
ｚｒ　ｂｚ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−
１）〜（３５−ｎ）における　Ｒｍｌ　ａｌ、　Ｂｌｌ
　Ｒ２１０２、Ｂ２の映像信号の供給切換えと、水平偏
向駆動回路（４１）による電子ビームＲ工ｌ　ａｔ＋　
Ｂｘ＋　Ｒ２１６２、Ｂ２の蛍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Ｒ４蛍光体に照射されているときに
はその電子ビームの照射旦がＲ０映像信号によって制御
され、Ｇ□ｌ　Ｂ　ｌ　ｌ　Ｒｔ　ｌ　Ｇ　２１８２　
についても同様に制御されて、各絵素のＲｌ　ｌ　Ｇ　
１　ｔ　Ｂ　ｌ　ｌＲ２，Ｇ２．Ｂ２各蛍光体の発光が
その絵素のＲ，、Ｇ１゜Ｂ□ｌ　Ｒ２Ｔ　Ｇ２　＋　８
２の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１８０組（各２絵索づつ
）について同時に行なわれて１ライン３６０絵素の映像
が表示され、さらに２４０１１　分のラインについて」
１方のラインから順次行われて、スクリーン（９）−Ｊ
：：に１つの映像が表示されることになる。

そして、以」二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。

しかしながら、上記のような構成の画像表示装置では、
線陰極（２）の経時的劣化、背面電極（１）と垂直集束
電極（３）　（３”）　　との位に関係を正確に保つた
めのスペーサへの帯電等によって、線陰極（２）からエ
ミッションされる電子ビーム量が線陰極（２）によって
バラツキを持ち、線陰極毎に輝度の異なった画像となり
、画質を非常に劣化させる。

このため、我々は、特願昭５９−７６９４５号、特願昭
５９−７１５２６号等の提案をしてきたが、これは背面
電極（１）にフィードバックする方法で、背面電極（１
）にフィードバックすると、背面電極（１）、線陰極（
２）、垂直集束電極（３）（３’）の動作条件により、
フィードバック動作をしない領域があり、線陰極（２）
の性能を充分引出して使用することができない。

すなわち、第１４図のように、線陰極直後の垂直集束電
極（３）（以後Ｇ、組電極する）の電圧がＶａ□＝７０
Ｖの場合は、Ｃゾーンがフィードバック可能領域、Ａゾ
ーンは不可能領域、Ｃゾーンは暗くなって使用が適さな
い領域であるが、Ｇ１電圧がＶａｌ”８０■の場合は、
Ｃゾーンもフィードバック不可能領域に含まれる領域が
出てくる。このため、動作条件設定に制約が生じるとと
もに、輝度を明るくするため、ＡゾーンとＣゾーンの境
界付近を使用したいという設計上の要請が満たせなくな
る。

このため我々は、電極の動作条件に関係なく、線陰極ご
との輝度を均一にするとともに、輝度とエミッション検
出値の１ヒ（差を容易に補正できる輝度補償フィードバ
ック回路を持った画像）に爪装置を提案してきた。

これは、発光強度を制御する制御電接（５）の直前に位
置する並置集束電極（３’）（以後に　、　；江１へと
する）により、垂直プラシャン９１０１間内にエミッシ
ョンした線ｐ３１４７（２）のエミッション駄を検出し
、初期設定輝度を記憶しているＩ＜　ＯＭメモリ回路の
記憶値と比較し、その差によって６．電極（：ｌ）を駆
動するようフィー１−バンクするとともに、フィードバ
ック時のＧ、電極（３′）に流入する電流をＡ／Ｄ変換
した後、■くΔＭメモリ回路に記憶αし、画像表示タイ
ミングでＧ　［極を制御するようにしたものである。

この手段では、線ｌ１３極（２）からの電子ビームエミ
ッション量を検出するため、垂直ブランキング期間内に
、逐次１本づつの線陰極（２）をエミッションさせ、エ
ミッション駄をＧ　］　’ｌ’Ｊ　極（３°）に流入す
る電流ＩＧ、で検出し、ＲＯＭメモリ回路の内容と比較
し、この差が零となるようにフィードバックする。一方
、この時のＩＯ２をＡ／Ｄ変換してＲＡＭメモリ回路に
記憶させ、画像表示時間にＲＡＭメモリ回路の内容でＧ
ｌ電極（３）を制御することにより、全画面の表示にわ
たって、ＲＯＭメモリ回路に書き込まれた初期設定エミ
ッションを得るよう制御する。

第１１図はこの動作を実施するための一例のブロック図
である。入力端子（２３）からの入力信号により従来構
成ブロック図（第６図）の回路装置は従来通りに動作す
る。検出パルス挿入回路（６８）は、ビｌｚ’ｄ＋ε制
御電極（５）に信号がはいらない垂直ブランキング期間
に、線陰極（２）を逐次１本づつエミッションする検出
パルスを挿入し、線陰極駆動回路（２６）に供給する。

垂直ブランキング期間に検出するのは、画像信号期間で
は、画像信号の内容によりビーム流制御電極（５）で遮
断された電子ビームがＧ、電極（３′）に逆流し、正確
なエミッション基を検出できないからである。Ｇ、電極
（３′）は第４図で示す（３′）で、ビーム流制御電極
（５）と同じ形状のものが一体化した形状を持っており
、Ｇ、電極（３）で垂直に集束され、垂直偏向′電極（
４）で垂直に偏向された電子ビームが水平に集束されな
い状態で入射するため、エミッション猷を精度よく検出
できる。このエミッション駄はカ１１度との１１１関が
非常に高く、１Ｇ、　を精度よく制御することでスクリ
ーン４−での輝度を均一にすることができる。

基べ１！クロック発ＪＡｉｌＨ（３３）は従来の機能の
他に次のような動作を行なうべき制御パルスを出力する
。

ブランキング期間にエミッションされた′市ｒ−ビーム
はＧ　、　Ｆ１ｉ極（３’）ニ流入し、ｃ　Ｊ　’＋Ｕ
　ｔｉｐ　ニーａ源端ｉ’−（６２）にはいろ。この時
ビー１１電流の人出により、抵抗（５９）のａ、ｄｌ、
極側（６２）に １Ｇ、ＸＲ５９ の電圧が発生する。これをコンデンサ（６０）で直流し
ベルをシフｌ−１，、クランプ回路（５０）でクランプ
し、低域通過アンプ（５１）で増幅する。さらにスイッ
チ（６１）をａの側に倒し、ライン（６４）の出力と、
初期設定されたＲＯＭメモリ回路（５５）の内容をＤ／
Ａ変換器（５６）でＤ／Ａ変換し、ライン（６Ｇ）に出
力したものとの差を検出する。この差の検出を差動アン
プ（５７）で実施し、ドライブ回路（５８）によりライ
ン（６７）を通してＧ、を極（３）を駆動する。このＧ
、電極電圧と輝度の関係は第１３図のようになっており
、フィードバックループはＲＯＭメモリ回路（５５）に
記憶されている輝度に収束するようＧ。

電極電圧、すなわちライン（６４）に呪われる電圧を制
御する。この時のライン（６４）の電圧をＡ／Ｄ変換器
（５２）でサンプルホールドした後Ａ／Ｄ変換し、ＲＡ
Ｍメモリ回路（５３）に記憶する。画像表示期間はスイ
ッチ（６１）をｂの側に倒し、ＲＡＭメモリ回路（５３
）の内容をＤ／Ａ変換器（５４）でアナログ信号に変換
し、ライン（６５）に出力したものと、初期データ内容
を記憶するＲＯＭメモリ回路（５５）の内容をＤ／Ａ変
換し、ライン（６６）に出力したものとで差動アンプ（
５７）を働かせ、フィードバックがかかっているのと同
等のＧ１電極電圧を発生させ、画像を全領域にわたって
均一化する。

ＲＯＭメモリ回路（５５）は輝度補償フィードバック回
路を動作させた状態で調整用に別のＲＡＭを接続し、画
面の輝度を３１１定しながらメモリ内容を変化させて、
Ａ１１度が均一になった時点のＲＡＭの内容を固定し、
ＲＯＭメモリ回路（５５）の記憶内容とする。このよう
に最初にＲＯＭメモリ回路（５５）の内容を固定するの
は、ＩＧ、　と輝度の相関が完全には一致しないため、
数％の精度で輝度を均一にするため必１要なものである
。

次に第１２図により動作を説明する。線陰極Ｉ駆動パル
スは、ｔＩｆ来の線陰１４１９＋ｉ動パルスに垂直フラ
ンキング期間で検出パルスを挿入し、毎フィールドごと
に１本の線陰極のエミッション量を検出していく。線陰
極（２；ｉ）の輝度を均一にするＩＧ、のレベルは、ａ
のタイミングでフィードバンクして検出され、ＲＡＭの
決められた場所に記憶される。

次のタイミングａ２ではこのＲＡＭの内容によってＧ、
電極（３）が制御され、次のタイミングｂ２では前の線
陰極（２ｂ）が垂直ブランキング期間にエミッションさ
れた時に記憶したＲＡＭの内容で制御される。第７図で
述べたような１５本の線陰極を持つこの画像表示装置で
は、　１５フイールド、ｌ／４秒でＲＡＭの内容を更新
することができる。

第１３図にＧ４電極電圧と輝度の関係を示す。Ｇ１電極
電圧を上昇させると輝度は上昇し続け、線陰極（２）が
持つエミッション能力の最大値まで輝度は上がる。さら
にａ、電極電圧を上昇させると。

Ｇ、電極（３）に吸収される電子ビームが増加し、輝度
が低下する。このため、Ｇｘｍ極電圧電圧化させる場合
は、第１４図のように制御ができなくなる領域はなく、
ピーク値より左側で使用すれば線陰極のエミッション能
力の範囲で最大限制御できる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成では、電源スィッチを
オンした直後、または経時的劣化によって、線陰極（２
）のエミッション能力が劣化し、Ｇ、Ｘ′ＵＬ極゛、ａ
圧を上昇させても輝度が増加しない状態が発生する。

本発明は」１記問題点を解決するもので、線陰極のエミ
ッション能力が当初の基準輝度を達成できる程高くなく
ても１画面全体の輝度を均一にし、線陰極のエミッショ
ン能力の劣化が与える画質の劣化を最小限にすることの
できる画像表示装置を提供するものである。

問題点を解決するためのト段 上記問題点を解決するために３本発明の画像表示装置は
、検出した１５本の線陰極に相）！４するＧ３電流ＩＧ
、の中から最小値のものを検出し、最小値のＧ、電流を
分母とし、１５本の線陰極のＧ、電流を分子とするよう
な割算回路を通して検出信号を処理し、これを従来のＧ
、電流検出信シ）となるよう構成したものである。

作用 この構成により、新しいエミッション址検出信号は常に
基卆輝度以ヒのエミッションがあるとして処理され、フ
ィードバック出力としてのＧ１電圧を、フィードバック
制御が可能な範囲でのみ変化させるため、エミッション
駄が劣化した場合にも輝度としては低いレベル【二なる
が、画面全体としては均一な輝度となるようにフィード
バック系が働き、良好な画像再生をより広い動作範囲に
おいて可能とすることかで−きる。

実施例 以下本発明の一実施例について１図面を参照しながら説
明する。第１図は本発明の一実施例における画像表示装
置の構成図を示す。第１図において、　（７０）は最小
値検出回路、（７１）は割算回路で、それ以外は第１１
図と同じ構成となっている。

このように構成された画像表示装置について。

その動作を説明する。エミッション量を検出するため、
従来例と同様にＧ、電極（３′）に流入した電流を抵抗
（５９）で電圧に変換し、コンデンサ（６０）を通した
後、クランプ回路（５０）でクランプし、低域通過アン
プ（５１）を通して取込む。この低域通過アンプ（５１
）の出力ライン（６４）の信号がエミッション量が小さ
くて低いレベルの場合、従来の制御回路ではＧ１電極電
圧を上昇させエミッション量を増加させるように働くが
、第２図の（ｉｆ）曲線のように線陰極（２）のエミッ
ション能力が劣化している場合には、Ｇ、電極電圧を高
くしても、輝度は基で曽輝度まで高くならない。逆に、
輝度と６１電極電圧の傾斜が逆の領域にはいり、輝度が
一層低下するようになる。これはａ、１ｉ極（３）の電
位が高くなりすぎて、ａ、ｒｔｌ極（３）に吸収される
ｆｆｉ　７−ビームが増加し、６１電極（３）を通過す
る電子ビームが減少するからである。

第１図に示すように、第１図のライン（６４）の信号は
最小値検出回路（７０）に入力され、その出力であるラ
イン（７２）の最小値検出信号でライン（６４）の信号
を割算回路（７１）で割算すると、ライン（７３）の割
算出力信号はすへて基準出力以上になる。そこで、割算
回路（７１）を最小値で輝度に換算して２００ｎｉｔの
出力が出るように調整しておくと、その動作は第３図の
ようになる。ライン（６４）の割算人力信号は、第３図
（ａ）に示すように、エミッション量が劣化し、ａ−ｏ
のように１５０ｎｉｔ〜９７ｎｉｔとバラツキを持って
いるが、この中から最小値検出回路（７０）はｊの９７
ｎｉｔを検出し、これを分母として、最小値ｊが２００
ｎｉｔの基４！輝度となるように割算すの動作を行なう
。従って１割算出方は第３図（ｂ）のように出力され、
フィードバック系はｊに揃えるように０１電極電圧を制
御する。この結果、Ｇ工電極電圧が７０Ｖの時、第３図
（ａ）のようにバラツキを持っていた輝度は、最低値の
９７ｎｉｔに揃い、６１電極電圧は７０Ｖ以下で動作す
る。

以上のように本実施例によれば、検出したエミッション
量検出信号を最小値で割算することにより、Ｇ、電極電
圧をフィードバック系が制御できる範囲で使用すること
が可能となり、線陰極（２）のエミッション能力が低下
した状況下でも線陰極ごとの輝度を均一にすることがで
きる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、複数の線陰極を電子ビー
ム源とする画像表示装置において、線陰極の電子ビーム
エミッション量の最も少ないものを検出し、この値で各
線陰極の電子ビームエミッション量を割算することによ
り最低のエミッション量の輝度に他の線陰極の輝度を揃
え、これにより電源スイツチ投入時、または経時的に線
陰極のエミッション量が劣化した後においても、画面の
輝度を均一に制御し、良好な画像再生をより広い動作範
囲において可能とし、その実用効果は犬なるものがある
。

【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られろ輝度均一化
補償回路の一実施例を示す構成図、第２図は本発明の第
１図の動作範囲を説明するための図、第２３図（ａ）（
ｂ）は本発明の動作を示す図、第４図は従来の画像表示
装置に用いられろ画像表示素子の分解斜視図、第５図は
同画像表示素゛ｒの蛍光体面の拡大図、第６図は同画像
表示素子の１ｌＪ４　！ｌＪ４回路の基本構成を示す構
成図および波形図、第７図は垂直偏向駆動の動作説明の
ための波形図、第８図は線陰極駆動回路の動作説明のた
めの波形図。 第９図は各駆動信号の波形図、第１０図は水」ｌ偏向駆
動回路の動作説明のための波形図、第１１図は従来の輝
度均一化補償回路の構成図、第１２図は同輝度均−化補
償回路の動作を示すタイミングチャート、第１３図は同
輝度均−化補償回路の動作特性図。 第１４図はさらに従来の輝度均一化補償回路の動作特性
図である。 （１）・−・背面電極、（２）　（２ａ）　〜（２ｏ）
−線（１３極、（３）（３′）・・垂直集束電極、（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、
（２０）・・・蛍光体、（２４）・・・同期分離回路、
（２５）・・垂直偏向用カウンタ、（２６）・・・線陰
極駆動回路、　（２８）・・水平偏向用カウンタ、（３
０〕・・・色復調回路、（３３）・・・基１舊りロック
発振器、　（５０）・・クランプ回路、　（５１）・・
・低域通過アンプ、　　（５２）・・・Ａ／Ｄ変換器、
（５３）・・・ＲＡＭメモリ回路、　（５４）（５６）
・・・Ｄ／Ａ変換器、（５５）・・・ＲＯＭメモリ回路
、（５７）・・・差動アンプ、（５８）・・・ドライブ
回路、（６１）・・・スイッチ、（６２）・・Ｇ、電源
端子、　（６８）・・・検出パルス挿入回路、（７０）
・・最小値検出回路、　（７１）・・・割算回路代理人
　　　森　　本　　義　　弘 第２図 ａ宙鏝電正 第３因 第５図 ２ｐ 束子も＃６）ｑｔｇ分 第２図（ｐ２ Ｃｐ 第７図 １コ　　１ ’ｍ　　ｌ し」 第１図 ＜ａ） （、に） 一 第７θ図 第１Ｊ図 ｑ、電極重圧 第７４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数の線陰極電子ビーム発生源と、上記電子ビーム
   が照射されることにより発光する蛍光体を有するスクリ
   ーンと、上記電子ビーム発生源で発生された電子ビーム
   を集束する複数の垂直、水平集束電極と、上記電子ビー
   ムを上記スクリーンに至るまでの間で偏向する静電形の
   偏向電極と、上記電子ビームを上記スクリーンに照射す
   る量を制御して発光強度を制御する制御電極などを有す
   る表示素子を備え、テレビジョン信号の垂直ブランキン
   グ期間に上記線陰極を１本づつ逐次エミッションさせ、
   そのエミッション量を上記発光強度を制御する制御電極
   の直前に位置する第１の垂直集束電極で検出し、第１の
   メモリ回路の初期記憶内容と比較して、線陰極の直後に
   位置する第２の垂直集束電極にフィードバックするとと
   もに、検出したエミッション量を第２のメモリ回路に記
   憶し、画像表示期間に第２のメモリ回路の記憶内容によ
   り上記第２の垂直集束電極を制御する画像表示装置であ
   って、線陰極のエミッション量が劣化した時に、上記第
   １の垂直集束電極で検出したエミッション量の値を複数
   の線陰極のエミッション量の最小値で割算する手段を設
   け、前記割算値により制御するようにした画像表示装置
   。