JPS63196183A - 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
画像を表示する装置に関する。

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
、薄形のテレビジョン受像機首、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、水出Ｚ人は特開昭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
例を第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、ビーム流制御電槙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
ン板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２イかも順に一定時
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（３６ｏ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）で多数個釜べて設すられた貫
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。垂直集束電極ぎ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。この実施例では、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６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。この実施例で
は１８０本の制御電極用導電板１５ａ〜１り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
６は、それぞれが電子ビームを水平方向に２絵素分ずつ
に区分して取部出し、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用導電板１５ａ〜１５ｎを１８０８
０本設ば水平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、Ｂの３色の螢光体で表示することとし、各
制御電極６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６用導電板１５ａ〜１５ｎ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６のスリット１４と相対向す
る垂直方向に長い複数本（１８０本）のスリブ）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１８．１
８’で構成されており、それぞれの電極１８，１８′に
ｅ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２絵
素分の幅である。

加速電極８は垂直仰向電極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で構成されておシ、
電子ビームを充分なエネルギーでスクリーンｑ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２ｏ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。

螢光体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色の螢光体が２対ずつ設けら
れておシ、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の螢光体２ｏ
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１　ｍ　
、垂直方向が１０１１ＩＩ＋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、この実施例では１本の制御電極６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、背面電極１には
−ｖ１、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３４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４ｏは、垂直偏向用カウンター２６．
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４ｏ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ー２６（８ピツト）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２６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７図
に示すＶ。

デ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、１ｅＨ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
向用カウンター２６の出力を用いて線陰極駆動パルス〔
イーヨ〕を作成する。第８図（、）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ピツトの関係を示す。

第８図（ｂ）はこれら各信号を用いて１ｅＨごとの線陰
極駆動パルス〔イ′〜ヨ′〕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つ上位のピットを意味する。

最初の線陰極駆動パルス〔イ′〕は、垂直同期信号■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１駆動パルス〔口′〜ヨ′〕はシフトレジスタを
用いて、線陰極駆動パルス〔イ′〕を垂直偏向用カウン
ター２６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より得ることができる。この駆動
パルス〔イ′〜ヨ′〕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〔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ヨはその駆動パルス〔イ〜ヨ〕の高電
位の間に電流が流されて加熱されており、駆動パルス〔
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１ｅＨ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ヨに向って頭に１ｅＨ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９図を用いて説明する。垂直
偏向信号ｖ、ｖ’は各線陰極パルス〔イ〜ヨ〕の１ｅＨ
期間の間に１Ｈ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、ｌは預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、１６本の線陰極２イ〜２ヨの上方のものか
ら順に１ｅＨ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６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４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螢光光
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ｊ５ａ〜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ＲｌＧＢ　　とし他方をＲ２，Ｇ
２．Ｂ２とする。

１？　　　１ つぎに、水平偏向駆動回路４１は、水平偏向用カウンタ
ー（１１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ＶＫ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１Ｈの間に６回、ＩＶ（
７）間に２４０Ｈ×６／Ｈ；１０００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図に示すり、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
り、１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、１Ｈ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６段階に変化
する一対の水平偏向信号りとｈ′であり、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標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、Ｒ，Ｇ。

Ｂ（Ｒ１，Ｇ１．Ｂ１．Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２）の螢光体に
順次Ｈ／　ｅ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．Ｂ、。

Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２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をＲ１，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、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、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〜３
１ｎはそれぞれＲ１用、Ｇ１用、Ｂ１用、Ｒ２用、Ｇ′
２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〜３２ｒ１に加えられる。

一方、基準クロック発振器３３はＰＬＬ　（）ニーズロ
ックドループ）回路等により構成されており、この実施
例では色副搬送波’８Ｃの６倍の基準クロック６ｆｓｃ
と２倍の基準クロック２ｆ、。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２ｆ、。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１ごとの信号切替Ａルｘｒ１．ｇ、、
ｂ１．ｒ２．ｇ２．Ｂ２のパルスを得ている。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
期ずつ遅延される等して、水平周期（６３，５μｇＩＣ
）のうちの有効水平走査期間（約５０μｓｅｃ　）の間
に１０８０個のサンプリングパルスＲａ１〜Ｂｎ１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Ｒ１１〜Ｂｎ２ハ表示すべき
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Ｒａ１〜Ｂｎ２が
それぞれ１８０組のサンプルホールド回路組３１ａ〜３
１ｎ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Ｒｌｐ　Ｇｌｔ　Ｂ
　１ｐ　”２　＊　Ｇ２　ｔ　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１８０組のＲ４，Ｇ、　。

Ｂ、、Ｒ２，Ｇ２．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＆〜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Ｒ１．Ｇ４．
Ｂ１．Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２の信号はスイッチング回路３６
＆〜３５ｎに加えられる。スイッチング回路３５ａ〜３
５ｎはそれぞれがＲ１，Ｇ、。

Ｂ、、Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２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３５ａ〜３５ｎの出力は１８０組の
パルス幅変調（ＰＷＭ）回路３７ａ〜３７ｎＫ加えられ
、ここで、サンプルホールドされたＲ、、Ｇ、、Ｂ、、
Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２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ｒ１．ｇ１
．ｂ１．ｒ２．Ｇ２．Ｂ２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、１：１ｏ〜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。各スイッチング回路３５ａ〜３５ｎはスイ
ッチングノ（ルス発生回路３６かも加えられるスイッチ
ングノ（ルスｒ１゜９１　ｐ　ｂｌ　ｓ　Ｂ２　＊　９
２　ｔ　Ｂ２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ｘ１”’、ｂ１ｔｒ２＊９２
ｓｌ）２　　によって制御されており、各水平期間を６
分割してＨ／ｅずつスイッチング回路３６ａ−３５Ｘｌ
を切換え、Ｒ１，Ｇ１．Ｂ１゜Ｒ２，Ｇ２．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
ａｍ３？ｎに供給するように切換信号τ１．ｑ１．ｂ１
．τ２・Ｇ２・Ｂ２　　を発生する。

ここで注意すべきことは、スイッチング回路３５ａ　〜
３５ｎにおけるＲ１．Ｇ１．Ｂ１．Ｒ２，Ｇ２゜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Ｒ１，Ｇ１．Ｂ、、Ｒ２，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。これにより、電子ビームが８１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Ｂ１
映像信号によって制御され、Ｇ、　、Ｂ、　、Ｒ２，Ｇ
２．Ｂ２についても同様に制御されて、各絵素のＲ１，
Ｇ１．Ｂ４．Ｒ２゜Ｇ２．Ｂ２各各党光の発光がその絵
素のＲ１，Ｇ１．Ｂ１゜Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２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絵素ずつ）について同時
に行われて１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
フイールド毎にくり返され、その結果、通常のテレビジ
１ン受像機と同様にスクリーン９上に動画テレビジョン
映像が映出される。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成の画像表示装置では、
線陰極２の電子ビーム発生能力の経時的な劣化により、
線陰極２の電子ビーム発生能力が、背面電極１、線陰極
２、垂直集束電極３，３′の幾何学的位置関係と電位分
布、さらに線陰極２から発生し線陰極２の周囲に分布し
ている空間電荷電子によって制限される電子ビーム源か
らの放出量を上まわる状態（以後これを空間電荷制限領
域と呼ぶ）から、線陰極の電子ビーム発生量が、空間電
荷電子で決まる量より低下し、線陰極の温度と線陰極の
酸化物塗布膜の状態とで決まる状態、すなわち線陰極で
発生した電子ビームをすべて放出してしまう状態（以後
これを温度制限領域と呼ぶ）に変化する。このため、線
陰極の局部的な電子ビーム発生能力のばらつきが画面に
表われ、画面の輝度の均一性を損なうようになる。

本発明は上記問題点に鑑み、線陰極の電子ビーム発生状
態が温度制限領域から空間電荷制限領域に変化したとき
に電源投入時のスクリーン上に現われる画像の出画状態
を安定した輝度となるように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。

問題点を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の画像表示装置は、垂
直集束電極に流入する電子ビーム量を検出する等して温
度制限領域で電子ビームが発生されたことを検知する手
段と、この検知出力により制御されて、スクリーンに照
射する電子ビーム量を制御する等して空間電荷制限領域
にいたるまでの期間は出画を遅延させる手段とから構成
されている。

作　　用 この構成によって、線陰極からの電子ビームの発生量を
、たとえば垂直集束電極に流入する電子ビーム量で検出
し、その電子ビーム流入量によって、線陰極の動作状態
が空間電荷制限領域か温度制限領域かを判別し、この判
別結果に基づき、温度制限領域の場合は、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を制
御する等して、空間電荷制限領域と判別されるまでスク
リーン上に現われる画像の出画時間を遅延させるように
したことにより、スクリーン上に現われる画像は電源ス
イツチ投入直後も常に画質の優れた画像を得ることがで
きるものである。

実施例 以下本発明の一実施例について、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
図を示すものである◎第１図において、６１は垂直集束
電極３′に流入する電子ビーム量を検出する回路、電子
ビーム量を検出する垂直集束電極３′は第４図で示すゴ
で、ビーム流制御電極６と同じ形状で一体化されており
、垂直集束電極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、電子ビームの放出量を精度良く検出
できる。

線陰極２よりの電子ビームは垂直集束電極ｓ′ＦＣ流入
し、回路６１中の垂直集束電極電源端子６２に入る。

この時ビーム電流の大小罠より、抵抗５３の電極端６４
に（垂直集束電極電子ビーム電流）ＸＲ５３の電圧が発
生する（Ｒ６３は抵抗６３の抵抗値を示す）０これをコ
ンデンサ５５でレベルシフトし、クランプ回路５６で垂
直帰線期間クランプする・サンプルホールド回路５７は
クランプされた電流検出波形の前端部分を、サンプルホ
ールド回路５８は同波形の後端をおのおの第２図ｃ、ｄ
に示すようにサンプルホールドする◎Ａ／Ｄ変換器６９
は、サンプルホールドした前端と後端の電子ビーム放出
量をデジタル信号に変換し、変換された信号はマイクロ
プロセッサ（以下ＣＰＵと略す）ＳＯを経由してメモリ
回路６１に蓄えられる。

ＣＰＵ６０は前端、後端の電子ビーム量の差により、温
度制限領域であるか、空間電荷制限領域かを判断し、空
間電荷制限領域の場合には、スクリーン９に照射する量
を制御して発光強度を制御するビーム流制御電極６を制
御駆動する回路６３の駆動を制御する信号を出力する◇
この信号はＤ／Ａ変換器６２でアナログ信号に変換され
、制御駆動回路６３に印加される。

制御駆動回路６３はビーム流制御電極駆動電源端子６４
から供給される電圧をＤ／Ａ変換器６２からの信号で制
御し、線陰極２の動作状態が空間電荷制限領域になるま
で、ビーム流制御電極５への駆動電圧を制御し、スクリ
ーン上に現われる画像の出画時間を遅延させる。

以上のように構成された画像表示装置について、以下そ
の動作について説明する・基本的な動作は、上述したが
実際の詳しい動作について説明する。

第２図でａＦｉ線陰極２の駆動原理、ｂ　−ｅは線陰極
２の動作状態の検出法を示す。

線陰極２は従来例の部分で詳細に述べたように、電子ビ
ームがエミッションしない高い電位の時間に加熱し、低
い電位の時間にエミッションする。

垂直ブランキング時間に線陰極２を駆動すると、垂直集
束電極３′に電子が流入するため、抵抗端の電位は低下
し第２図Ｃのような電子ビーム検出波形を得る。線陰極
２の動作状態がエミッション能力が高く、電子放出量が
空間電荷で決まっている場合は、エミッションの期間は
安定して一定量の電子ビームを放出するが、エミッショ
ン能力が劣化すると線陰極２の温度で制限される量しか
エミッションしなくなる。線陰極２はエミッション期間
の間は加熱されず、温度が低下し、エミッション量も低
下する。

すなわち、空間電荷制限領域で動作している場合は（１
）の検出波形、温度制限領域で動作している場合は（１
１）の検出波形となる・この波形を前端のタイミングで
サンプルホールドパルスＡにより、後端のタイミングで
サンプルホールドパルスＢによりサンプルホールドする
とｅのような検出電圧を得る。空間電荷制限領域の動作
では検出電圧は一定（１）で差を生じないが、温度制限
領域の動作では（ｉｉ）。

四と（ｔｉ）　、（２）のように前端と後端で差を生じ
る。

この差が生じたことを空間電荷制限領域の検出に使用す
る。ｃｐｔｙｅｏからの信号はＤ／Ａ変換器６２により
アナログ信号に変換され制御駆動回路６３に印加される
。

第１図中の制御駆動回路ｅ３は抵抗６５　、６６　。

８７　、ｅｓ８とトランジスタ６９．７０とシリコン制
御整流素子７１とで構成されている。

垂直集束電極３′に流入する電子ビーム量検出回路６１
よりの出力はトランジスタｅ９のベースに入力される◇ 温度制限領域ではトランジスタ６９のベースには入力が
ないため、トランジスタ６９はオフとなり、トランジス
タ７０もオフとなるため、シリコン制御整流素子７１の
ゲート入力もないのでシリコン制御整流素子７１はオフ
状態を保つ◇ 空間電荷制限領域ではトランジスタ６９のベースに入力
電圧が印加されるため、トランジスタ６９はオンとなり
、トランジスタ７０もオンしてシリコン制御整流素子７
１のゲートには入力電圧が印加されシリコン制御整流素
子７１はオン状態となり、ビーム流制御電極駆動電源端
子６４から供給された電圧は制御駆動回路ｅ３より出力
され、ビーム流制御電極６に印加される。

この結果、線陰極２が空間電荷制限領域で動作して始め
てビーム流制御電極５に電圧が印加されることになる。

第３図に本実施例を実施した場合の、電源スイツチ投入
後の時間経過における動作を示す０ 電子ビーム放出量は第３図ａのように劣化しており、電
源スイツチ投入後時間Ｔ（秒）において、動作状態が温
度制限領域から空間電荷制限領域にはいる。

この時、空間電荷制限領域にはいったことを検出した、
垂直集束電極に流入する電子ビーム量の検出回路６１か
らの出力は第４図すのように導出される。

検出回路６１からの出力（第４図ｂ）によって制御駆動
回路６３よりの出力は第４図Ｃのように導出され、ビー
ム流制御電極５に印加される。

以上のように、本実施例によれば、線陰極２の電源スイ
ツチ投入後の動作状態が、空間電荷制限領域であること
を検出し、制御駆動回路６３を制御し、ビーム流制御電
極５に印加される入力電源のタイミングコントロールを
行うので、スクリーン上に現われる画像は常に安定した
輝度状態となるＯ 発明の効果 以上のように本発明は、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、線陰極のエミッション能力
が経時的に劣化し、電源スイツチ投入後、温度制限領域
で動作し始めた時にこれを検知し、空間電荷制限領域に
動作状態が変わるまでビーム流制御電極への印加電圧を
停止させる等して出画を遅延させるようにしたことによ
り、スクリーン上に現われる画像を最初から安定した輝
度状態とすることができるものである０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における画像表示装゛　置の
ブロック図、第２図及び第３図はその経時動作を説明す
る波形図、第４図は従来の画像表示装置に用いられる画
像表示素子の分解斜視図、第６図はスクリーン上での本
画像表示装置の最小単位構成を示す螢光体面の拡大正面
図、第６図は同装置における駆動回路のブロック図、第
７図は垂直偏向電圧と水平同期信号との相関を示す波形
図、第８図は各種タイミングを示す波形図、第９図は線
陰極駆動パルス、垂直偏向信号、水平偏向信号の関係を
示す波形図、第１０図は水平偏向電圧と水平同期信号ど
の相関を示す波形図である◇５１・・・・・・電子ビー
ム量検出回路、６２・・・・・・垂直集束電極電源端子
、５３・・・・・・抵抗、５４・・・・・・電極端、５
６・・・・・・コンデンサ、６６・・・・・・クランプ
回路、５７・・・・・・サンプルホールド回路Δ、６８
・・・・・・サンプルホールド回路Ｂ、５９・・・・・
・Ａ／Ｄ変換器、６０・・・・・・ＣＰＵ、６１・・・
・・・メモリ、６２・・・・・・Ｄ／Ａ変換器、６３・
・・・・・制御駆動回路、６４・・・・・・ビーム流制
御電極駆動電源端子、ｅ６・・・・・・抵抗、６ｅ・・
・・・・抵抗、６７・・・・・・抵抗、６８・・・・・
・抵抗、ｅ９・・・・・・トランジスタ、７ｏ・・・・
・・トランジスタ、７１・・・・・・シリコン制御整流
素子◇ 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名実　
２　図 第８図 （ＯＪ） （ｂ） ボ　　１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の線陰極よりなる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螢光体を有するス
   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備向する静電形の偏
   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とを有した画
   像表示素子と、電源投入時に線陰極が温度制限領域で電
   子ビームが発生されたことを検知する検知手段と、この
   検知手段の検知出力により制御され上記線陰極が空間電
   荷制御領域に到達するまでの期間上記制御電極を制御し
   てスクリーン上に現われる画像の出画状態を安定した輝
   度になるまで出画時間を遅らせる出画遅延手段とを有す
   ることを特徴とする画像表示装置。