JPH02129838A - 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 本発明はカラーテレビジョン受像機、計算機の端末デイ
スプレィ等に用いられる画像表示装置に関するものであ
る。

従来の技術 カラー映像を表示させるための平板型のカラー表示装置
として、特開昭５７−１３５５９０号公報に示されたカ
ソードルミネッセンスを利用したものがある。第４図は
その表示装置の基本構成を示す斜視図であり、後方から
前方に向かって順に、背面電極５１、ビーム源としての
線状カソード５２、垂直集束電極５３　ａ、　　５３　
ｂｌ　垂直偏向電極５４、ビーム変調電極５５、水平集
束電極５６、水平偏向電極５７、ビーム加速電極５８及
びスクリーン５９が配置されて構成されており、これら
が偏平なガラスバルブ（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状カソード５２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架張さ
れており、かかる線状カソード５２が適宜間隔を介して
垂直方向に複数本（５２ａ１〜５２ｄｌの４本のみ示し
ている）設けられている。ここでは１５本設けられてい
るものとする。

これら線状カソードは例えば１０〜２０μｍφのタング
ステン線の表面に酸化物陰極材料が塗着されて構成され
ている。そして、後述するように、上方の線状カソード
５２ａ１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５１は、その一定時間電子ビ
ームを放出すべく制御される線状カソード５２以外の他
の線状カソード５２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だけに向けて押し出
す作用をする。この背面電極５１はガラスバルブの後壁
の内面に導電材料を塗着して形成してもよい。また、こ
れら線状カソード５２、背面電極５１とから構成される
電子ビーム源のかわりに、面吠の電子源を用いてもよい
。

垂直集束極５３は線状カソード５２ａ１〜５２ｄｌのそ
れぞれと対向する水平方向に長いスリット６０を有する
板状電極であり、線状カソード５２から放出された電子
ビームをそのスリットを通して取り出し、かつ、垂直方
向に集束させる。スリット６０は途中に適宜間隔で桟が
設けられてぃてもよく、あるいは、水平方向に小さい間
隔で多数個並べて設けられた貫通孔の列でもよい。垂直
集束電極５３ｂも同様のものである。

垂直偏向電極５４はスリブ）８０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６２の上面と下面とに導電体８３　ａ、　　６３
　ｂが設けられたのもで構成されており、相対向する導
電体８３ａ、８３ｂの間に垂直偏向電圧が印加され、電
子ビームを垂直方向に偏向する。ここでは、一対の導電
体によって線状カソードからの一本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６４によって１５本の線状カソード５２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５９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、ビーム変調電極５５はそれぞれが垂直方向にスリ
ット６４を有する短冊状電極５５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。ここ
では３２０本のビーム変調電極５５ａ〜５５ｎが設けら
れている（図では１０本のみ示している）。このビーム
変調電極５５それぞれが電子ビームを水平方向に１絵素
分に区切って取り出し、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よって変調する。

従って、ビーム変調電極を３２０本設ければ水平１ライ
ン分当り３２０絵素を表示することが出来る。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色の蛍光体で表示することとし、各ビーム変調電極に
はそのＲ，Ｇ、　　Ｈの各映像信号が順次加えられる。

また、３２０本のビーム変調電極５５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５６はビーム変調電極５５のスリット６４
と相対向する垂直方向に長い複数本（３２０本）のスリ
ット６６を有する板状電極６７であり、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５７はスリット６６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６８で構成
されており、それぞれの間に水平偏向電圧が印加されて
、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５９上でＲ，Ｇ、　　Ｂ６蛍光体を１＠次照
射して発光させるようにする。その偏向幅は、ここでは
各電子ビーム毎に１絵素分の幅である。

加速電極５８は垂直偏向電極５４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５９で構成されてお
り、電子ビームを十分なエネルギーでスクリーン５９に
射突させるように加速する。

スクリーン５９は電子ビームの照射によって発光させる
蛍光体７０がガラス板７１の裏面に塗布され、また、メ
タルバック層（図示せず）が付加され構成されている。

蛍光体７０はビーム変調電極５５の１つのスリット６４
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、Ｒ，Ｇ、　　Ｈの３色の蛍光体が１
対づつ設けられており、垂直方向にストライプ状に塗布
されている。第４図中でスクリーン５９に記入した破線
は複数本の線状カソード５２のそれぞれに対応して表示
される垂直方向の区分を示し、２点鎖線は複数本のビー
ム変調電極５５のそれぞれに対応して表示される水平方
向の区分を示す。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１絵素
分の蛍光体７０があり、垂直方向では１６ライン分の幅
ををしている。１つの区画の大きさは、たとえば、水平
方向が１　ｍｍ１　　垂直方向が１８ｍｍである。

なお第４図においては、わかりやす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延ばして
描いである点に注意されたい。

またここでは１本のビーム変調電極５５すなわち１本の
電子ビームに対してＲ，Ｇ、　　Ｈの蛍光体７０が１絵
素分の１対のみ設けられているが、２絵素以上分の２対
以上設けられてもよく、その場合にはビーム変調電極に
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。

発明が解決しようとする課題 以上のような表示装置において以下のような課題がある
。すなわち、ビーム変調電極５５、水平集束電極５６、
水平偏向電極５７、その他電極からなる電極群とスクリ
ーン５９の蛍光体ストライプパターンとの位置ずれ等に
よる、スクリーン上に照射される電子ビームの水平方向
のピッチと蛍光体ストライプピッチのずれである。

その原因の１つは、表示装置の組立工程中における電極
群とスクリーンの位置ずれであり。たとえばスクリーン
５９はガラス板上に形成されるが一般にガラス板は熱プ
ロセスを経る度に収縮し、３０〜４０　ｃｍのガラス板
であれば数１０μｍ程度収縮する可能性があり、またそ
の値は一定しない。従って蛍光体ストライプパターンの
ピッチに変化が生ずる。

原因の２つめは、画像表示時における熱膨張差である。

電極群の材料はその熱膨張係数がガラスに近い４２−６
合金（４２％Ｎ１ｔ６％Ｏｒ、　　残りＦｅ）等を用い
るが、画像表示状態において電極群とスクリーンを同一
な温度に保つことは困難であり、スクリーン上に照射さ
れる電子ビームの水平方向のピッチと蛍光体ストライプ
ピッチのずれが生ずる。またそのずれは温度の変化にと
もない経時的に変化する可能性もある。

その他、電極群あるいはスクリーンの反りもその原因と
なる。また電極群、スクリーン単品状態での電極群のス
リット、貫通孔のピッチ精度、スクリーンの蛍光体スト
ライプピッチ精度も問題となる。

このような原因で、スクリーン上に照射される電子ビー
ムの水平方向のピッチと蛍光体ストライプピッチが同一
にならず、表示装置の水平方向の中心部にて電子ビーム
と蛍光体ストライプの水平方向の位置合わせを行なうと
、両端部においてはピッチ誤差が累積され、中心部に対
し色ずれを起こす。

本発明は、上記従来の課題を解決し、むらのない良好な
画像を得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。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明の画像表示装置は、少
なくともスクリーン中心部においてそれぞれの電子ビー
ム通過孔の位置を一致させた画像表示用の複数の板状電
極のうちの第１の板状電極の電子ビーム通過孔の水平方
向配列ピッチを第２の電極の電子ビーム通過孔の配列ピ
ッチと異ならしめるとともに、これら二電極間の電位差
を制御する手段を設け、電子ビームのスクリン上への水
平方向ランデインク位置ずれ量を制御可能に構成したこ
とを特徴とするものである。

作用 上記構成によれば、電子ビーム通過孔の配列ピッチが他
の電極と異なる板上電極と他電極間の電圧を変えること
により、スクリーン上への電子ビームのランデインクピ
ッチを制御することが出来き、スクリーン上に照射され
る電子ビームの水平方向のピッチとスクリーンの蛍光体
ストライプピッチのピッチずれを解消できる。

実施例 以下、本発明の実施例の画像表示装置について図面を参
照しながら説明する。本実施例は、第４図に示した従来
例の画像表示装置においても示した水平偏向電極５７の
電子ビーム通過孔すなわち導電板６８間のスリットの水
平方向のピッチを、他電極の電子ビーム通過孔すなわち
水平集束電極５６のスリット６６およびビーム変調電極
５５のスリット６４の水平方向ピッチに対し若干大きく
（例えば０．０５％〜０．２％程度）した点に特徴を有
するものである。

第１図に水平集束電極５６および水平偏向電極５７部の
水平方向の断面図を示す。　　水平偏向電極５７の電子
ビーム通過孔（すなわち導電板６８間のスリット）の水
平方向のピッチＰ７を、水平集束電極５６の電子ビーム
通過孔（スリット６６）の水平方向のピッチＰ６に対し
ΔＰだけ大きくし、また画面の水平方向の中心部におい
て水平集束電極５６の電子ビーム通過孔と水平偏向電極
５７の電子ビーム通過孔の位置合わせを行なった。従っ
て中心部では水平集束電極５６の電子ビーム通過孔と水
平偏向電極５７の電子ビーム通過孔の位置ずれは０であ
り、中心から周辺方向に行くに従って位置ずれは大きく
なり、中心からＮ番目（中心の電子ビーム通過孔から数
えてＮ個目の電子ビーム通過孔の位置）の位置ではＮ×
ΔＰの位置ずれが生ずることになる。

第１図中の１−Ｎ、・・・＋　　１−２＋　　１−１＋
　　ｌｅｔ　　１＋＋＋１＋２．・・・、１＋Ｎは水平
集束電極５６および水平偏向電極５７の電子ビーム通過
孔を通過しスクリーン５９に照射される電子ビームの軌
道を示すものであり、水平偏向電極５７の電子ビーム通
過孔の水平集束電極５６の電子ビーム通過孔に対する位
置ずれに対応し、中央部から周辺方向に向かうに従って
スクリーン５９上への水平方向ランデインク位置ずれ（
水平集束電極の電子ビーム通過孔の水平方向位置に対す
る）が大きくなる。

次に、第２図を用いて水平集束電極５６の電子ビーム通
過孔に対する水平偏向電極５７の電子ビーム通過孔の位
置ずれ量および水平集束電極５６と水平偏向電極５７と
の間の電位差と、電子ビームのスクリーン上での水平方
向ランデインクピッチの関係について説明する。

第２図において、横軸は水平集束電極５６と水平偏向電
極５７の電子ビーム通過孔の位置ずれ量、縦軸はスクリ
ーン上に照射される電子ビームの水平方向ランデインク
位置ずれ量であり、１０ａ。

１０　ｂ、　　１０　ｃは水平集束電極５６と水平偏向
電極５７との間の電位差Ｖ　ｒ　−ｄをＶａ、Ｖｂ、Ｖ
ｃと変化させた場合の電子ビーム通過孔の位置ずれ量と
電子ビームのランデインク位置ずれ量の関係を示す曲線
である。このような関係において水平偏向電極５７の電
子ビーム通過孔の水平方向ピッチＰ７の、水平集束電極
５６の電子ビーム通過孔の水平方向ピッチＰ６との差Δ
Ｐと、電子ビームのスクリーン上での水平方向ランデイ
ンクピッチＬｐとの関係を考える。

画面の水平方向中心すなわち電子ビーム通過孔の位置ず
れが０の部分から画面周辺部に向かってｉ番目の位置の
電子ビーム通過孔の位置ずれはｉ×ΔＰとなり、水平集
束電極５６と水平偏向電極５７との間の電位差がｖｂの
場合電子ビームのスクリーン上での水平方向ランデイン
ク位置ずれ量をＬｌとする、同様にｉ＋１番目の位置の
電子ビーム通過孔の位置ずれは（ｉ＋１）ＸΔＰ、電子
ビームのスクリーン上での水平方向ランデインク位置ず
れ量をＬ１＋、とする。画面の中心から周辺部に向かっ
てｉ番目の電子ビームとｉ＋１番目の電子ビームとの間
のピッチＰｉは Ｐ　ｉ　”　Ｌ　１＋　＋　−Ｌ　＋　＋　Ｐ　６と表
わすことが出来る。

第２図中１０　ａ、　　１０　ｂ、　　１０　ｃは直線
で描かれているが、実際、水平集束電極５６および水平
偏向電極５７の電子ビーム通過孔（スリット）の幅９両
者の間のギャップ、電圧条件設定した上型子ビーム通過
孔の位置ずれ量の範囲を限定すればほぼ直線とみなすこ
とが出来る。従ってここでは１０　ａｌ　　１０　ｂ＋
　　１０　ｃは直線とする。よって上記画面の中心から
周辺部に向かってｉ番目の電子ビームとｉ＋１番目の電
子ビームの水平方向ランデインク位置ずれ量Ｌ１および
Ｌｌゆ１はそれぞれＬ　＋　　　＝　Ａ　ｂ　Ｘ　ｉ　
ＸΔＰＬ＋４＋＝ＡｂＸ　　（ｉ　＋　１）ＸΔＰここ
でＡｂは直線ｔａｂの傾き またｉ番目の電子ビームとｉ＋１番目の電子ビームとの
間のピッチＰｉは Ｐｉ＝ＡｂＸ　（ｉ＋１）ＸΔＰ −ＡｂＸｉＸΔｐ十ｐｅ ＝ＡｂＸΔｐ十ｐｅ となる。また水平集束電極と水平偏向電極との間の電位
差Ｖｒ−ｄを変化、例えばＶ　ｔ　−＋ｌをＶａとする
とＰｉは Ｐｉ＝ＡａＸΔＰ十Ｐ８ Ｖｔ−ａをＶｃとするとＰｉは Ｐｉ＝ＡｃＸΔｐ＋ｐｅ ここでＡａは直線１０ａの傾き＋　　Ａｃは直線１０Ｃ
の傾きである。

以上をまとめると、水平偏向電極５７の電子ビーム通過
孔のピッチを水平集束電極５６およびその他の電極の電
子ビーム通過孔のピッチに対しΔＰだけ大きくすること
によりスクリーン上に照射される電子ビームの水平方向
のピッチはＡｂＸΔｐ＋ｐｅとなり、またその値はＡｂ
を変化すなわち水平集束電極５６と水平偏向電極７との
間の電位差Ｖ＋−ｄを調整することによりコントロール
出来るのである。

具体的には、水平集束電極５６の電子ビーム通過孔のピ
ッチＰ６をｌ　ｍｍ、　　通過孔（スリット）の幅を０
．　３ｍｍ、　　水平偏向電極５７の電子ビーム通過孔
（スリット）の幅を同じ＜０．３ｍｍ、　　水平集束電
極５６と水平偏向電極５７のギャップを０゜４　ｍｍ、
　　水平偏向電極５８とスクリーン５９のギャップを２
０　ｍｍ、　　水平集束電極５６および水平偏向電極５
７への印加電圧を共に数１００ｖ程度、スクリーン５９
への印加電圧を１０ｋｖとして、水平偏向電極５７の電
子ビーム通過孔の位置ずれ量。

水平集束電極５６と水平偏向電極５７との間の電位差と
電子ビームのスクリーン上での水平方向ランデインクピ
ッチの関係を表わす直線（はぼ直線）の傾きを１〜５程
度の範囲で調整できた（両電極間の電位差を変化させる
ことにより）。従って水平集束電極５６の電子ビーム通
過孔と水平偏向電極５７の電子ビーム通過孔のピッチ差
ΔＰを０゜００１ｍｍ（０，１％）とするト、スクリー
ン上ニ照射される電子ビームの水平方向のピッチを１．
００１〜１．００５ｍｍの範囲で調整することができ、
これは水平方向２００ｍｌ１１の画面の両端部の電子ビ
ームのスクリーン上への水平方向ランデインク位置ずれ
量で表わすと０．　１〜０．　５ｍｍに相当する。

以上本実施例によれば、スクリーン上に照射される電子
ビームの水平方向のピッチの蛍光体ストライプピッチに
対するずれを補正することができ、むらのない良好な画
像を得ることのできる。

次に本発明の第二の実施例について説明する。

本実施例は表示装置の画像表示期間中における、温度変
化等によるスクリーン上に照射される電子ビームの水平
方向ピッチの経時的変化を補償する方法を提供するもの
である。

その構成を第３図に示す。図中の表示装置は第１の実施
例と全く同様なものであり、水平偏向電極５７の電子ビ
ーム通過孔すなわち導電板６８間のスリットの水平方向
のピッチを他電極の電子ビーム通過孔すなわち水平集束
電極５８のスリット６６およびビーム変調電極５５のス
リット６４の水平方向ピッチに対し若干大きく（例えば
０．０５％〜０．　２％程度）したものである。従って
水平集束電極５６と水平偏向電極５７との間の電位差に
よりスクリーン上に照射される電子ビームの水平方向ピ
ッチの調整を行なうことが出来る。

第３図において、３０はスクリーン５９の水平方向端部
に設けられたランデインク位置に応じた電気信号を出力
するビームランデインク位置検出手段であり、スクリー
ン５９の水平方向端部における水平方向のビームランデ
インク位置を検出する。具体的には半導体装置検出素子
（ＰＳＤ）を用いた（例えば浜松フォトニクス社製８１
７７１等）。

ビームランデインク位置検出手段３０の出力は、増幅回
路３１により所定のレベルに増幅され、レベルシフト回
路３２により数１００ｖにバイアスされて水平集束電極
５６に印加される。すなわち、水平方向のビームランデ
インク位置信号を水平方向のビームランデインク位置制
御手段（水平集束電極５６と水平偏向電極５７との間の
電位差によりスクリーン上に照射される電子ビームの水
平方向位置の制御）フィードバックすることになる。

従ってこのフィードバックループのループゲインを適当
な値に設定することにより電子ビームの水平方向ランデ
インク位置のフィード／＜・ツク制御を行なうことがで
き、スクリーン上に照射される電子ビームの水平方向ピ
ッチの経時的変化を補償できる。

以上本実施例によれば、スクリーン上に照射される電子
ビームの水平方向ピッチの経時的変化を補償することが
でき、経時的に安定な画像を得ることができる。

発明の効果 本発明によれば、従来の技術における問題点であったビ
ーム変調電極、水平集束電極、水平偏向電極、その他電
極からなる電極群とスクリーンの蛍光体ストライプパタ
ーンとの位置ずれ等によるスクリーン上に照射される電
子ビームの水平方向のピッチと蛍光体ストライプピッチ
のずれを解消することができ、きわめて均一な画像を得
ることができ、実用上の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の表示装置の要部水平方
向断面図、第２図は本発明の第１の実施例の表示装置の
動作を説明するための水平集束電極の電子ビーム通過孔
に対する水平偏向電極の電子ビーム通過孔の位置ずれ量
および水平集束電極と水平偏向電極との間の電位差と電
子ビームのスクリーン上での水平方向ランデインク位置
の関係を示す特性図、第３図は本発明の第２の実施例の
表示装置の構造を示す斜視図を併せて示した制御回路系
統のブロック図、第４図は表示装置の構造を示す斜視図
、第５図は同装置におけるスクリーン上の蛍光体層の要
部拡大図である。 １−Ｎ、・・・・・・１−２，１−１，１９，１匂＋　
　１４１＋　　・・・・・・１＋Ｎ、・・・電子ビーム
の軌道、５６・・・水平集束電極、５７・・・水平偏向
電極、Ｐ６・・・水平集束電極の電子ビーム通過孔の水
平方向ピッチ、Ｐ７・・・水平偏向電極の電子ビーム通
過孔の水平方向ピッチ、ΔＰ・・・Ｐ７とＰ６の差、５
９・・・スクリーン、１０ａ。 １０ｂ、１０ｃ・・・電子ビーム通過孔の位置ずれ量と
電子ビームのランデインク位置ずれ量の関係を示す線、
Ｌ　１＋　　Ｌ　ｉ　＋　１・・・電子ビームの水平方
向位置ずれ量、３０・・・ビームランデインク位置検出
手段、３１・・・増幅回路、３２・・・レベルシフト回
路。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名区 Ｕ） 城 Ｉｒｌ　　’Ｉ−ハ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の板状電極によって電子源からの電子ビームを映像
   信号によって変調しスクリーン上の蛍光体に照射して画
   像表示する画像表示装置であって、少なくともスクリー
   ン中心部においてそれぞれの電子ビーム通過孔の位置を
   一致させた前記複数の板状電極のうちの第１の板状電極
   の電子ビーム通過孔の水平方向配列ピッチを第２の電極
   の電子ビーム通過孔の配列ピッチと異ならしめるととも
   に、これら二電極間の電位差を制御する手段を設け、電
   子ビームのスクリーン上への水平方向ランデインク位置
   ずれ量を制御可能に構成したことを特徴とする画像表示
   装置。