JPH02886B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子ビームを用いた平板状の表示装置
の偏向出力回路等に利用できる大振幅出力の信号
増幅回路に関するものである。

従来例の構成とその問題点 電子ビームを用いて平板状の表示装置を達成し
た例として特開昭58−135590号公報に提案された
表示装置がある。また本表示装置の水平偏向方向
についての新しい提案が同一出願人の出願にかか
る特願昭58−26531号（特開昭59−151734号）に
記載されている。

この平板状表示装置は、スクリーン上の画面を
水平及び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水平及び垂直方向
に偏向して複数のラインを表示し全体としてテレ
ビジヨ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、後方から前方に向つて順に、
背面電極１０１、ビーム源としての線陰極１０
２、垂直集束電極１０３，１０３′、垂直偏向電
極１０４、ビーム流制御電極１０５、水平集束電
極１０６、水平偏向電極１０７、ビーム加速電極
１０８およびスクリーン板１０９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
示さず）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１０２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１０２が適宜
間隔を介して垂直方向に複数本（ここでは１０２
イ〜１０２ニの４本のみ示している。）設けられ
ている。この実施例では15本設けられているもの
とする。それらを１０２イ〜１０２ヨとする。こ
れらの線陰極１０２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１０２イ〜１０２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１０２
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１０１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１０
２以外の他の線陰極１０２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１０１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つて形成されてもよい。ま
た、これら背面電極１０１と線陰極１０２とのか
わりに、面状の電子ビーム放出電極を用いてもよ
い。

垂直集束電極１０３は線陰極１０２イ〜１０２
ヨのそれぞれと対向する水平方向に長いスリツト
１１０を有する導電板１１１であり、線陰極１０
２から放出された電子ビームをそのスリツト１１
０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（360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。スリツト
１１０は途中の適宜の間隔で桟が設けられていて
もよく、あるいは、水平方向に小さな間隔（ほと
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ツトとして構成され
ていてもよい。垂直集束電極１０３′も同様のも
のである。

垂直偏向電極１０４は上記スリツト１１０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１１２の上面と
下面とに導電体１１３，１１３′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
１１３，１１３′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１１３，１１３′によつて
１本の線陰極１０２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１０４によつて15本の線陰極１０２
のそれぞれに対応する15対の導電体が構成され、
結局、スクリーン１０９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１０５はそれぞれが垂直方向に
長いスリツト１１４を有する導電板１１５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１１５ａ〜１１５ｎ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
１０５は、それぞれが電子ビームを水平方向に２
絵素分ずつ区分して取り出し、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
つて制御する。従つて、制御電極１０５用導電板
１１５ａ〜１１５ｎを180本設ければ水平ライン
当り360絵素を表示することできる。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
１０５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１０５
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１０６は制御電極１０５のスリツ
ト１１４と相対向する垂直方向に長い複数本
（180本）のスリツト１１６を有する導電板１１７
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１０７は上記スリツト１１６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１１８，１１８′で構成されており、
それぞれの電極１１８，１１８′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１０９
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１０８は垂直偏向電極１０４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
１１９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１０９に衝突させるように
加速する。

スクリーン１０９は電子ビームの照射によつて
発光される蛍光体１２０がガラス板１２１の裏面
に塗布され、また、メタルバツク層（図示さず）
が付加されて構成されている。蛍光体１２０は制
御電極１０５の１つのスリツト１１４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、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１図中でスクリーン１０９に
記入した破線は複数本の線陰極１０２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、
Ｂの蛍光体１２０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１mm、垂直方向が10mm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１０５す
なわち１本の電子ビームに対してＲ、Ｇ、Ｂの蛍
光体１２０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１０５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ヨン映像を表示
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１０
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。

電極回路１２２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１０１にはV₁、垂直集束電極１０
３，１０３′にはV₃，V₃、水平集束電極１０６に
はV₆、加速電極１０８にはV₈、スクリーン１０
９にはV₉の直流電圧を印加する。

次に、入力端子１２３にはテレビジヨン信号の
複合映像信号が加えられ、同期分離回路１２４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１４０は、垂直偏向用カウン
ター１２５、垂直偏向信号記憶用のメモリ１２
７、デイジタルアナログ変換器１３９（以下Ｄ−
Ａ変換器という）によつて構成される。垂直偏向
駆動回路１４０の入力パルスとしては、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Ｖによつてリセツ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１２
５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１２７のア
デレスへ供給される。メモリ１２７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１３９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１２６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
極駆動パルスイ〜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１２５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
動パルスイ′〜ヨ′をつくる方法を示す。第５図
で、LSBは最低ビツトを示し、（LSB＋１）は
LSBより１つ上位のビツトを意味する。

最初の線陰極駆動パルスイ′は垂直同期信号Ｖ
と垂直偏向用カウンタ１２５の出力（LSB＋４）
を用いてＲ−Ｓフリツプフロツプなどで作成する
ことができ、線陰極駆動パルスロ′〜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２５の出力（LSB＋３）の反転
したものをクロツ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１０２イ〜１０
２ヨに加えられる。

各線陰極１０２イ〜１０２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１０２イ〜１０２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
16H期間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１０１と垂直集束電
極１０３とに加えられているバイアス電圧によつ
て定められた線陰極１０２の位置における電位よ
りも線陰極１０２イ〜１０２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１０２
イ〜１０２ヨからは電子が放出されない。かくし
て、線陰極１０２においては、有効垂直走査期間
の間に、上方の線陰極１０２イから下方の線陰極
１０２ヨに向つて順に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１０１により前
方の方へ押し出され、垂直集束電極１０３のうち
対向するスリツト１１０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。垂直偏向信号ｖ，v′は各線陰極パルスイ〜ヨ
の16H期間の間に1H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１１３と１１３′に加えられ、
その結果、それぞれの線陰極１０２イ〜２０２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１０９上
では電子ビームで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１０２イ〜１０２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
れることによつて、スクリーン１０９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１０５と水平集束電極１０６とによつて水平方
向に180の区分に分割されて取り出される。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１０５によ
つて通過量が制御され、水平集束電極１０６によ
つ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つて水平方
向に６段階に偏向されてスクリーン１０９上の２
絵素分のＲ、Ｇ、Ｂ各蛍光体１２０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１０５のそれぞれ１１５ａ〜１１
５ｎ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R₁、G₁、B₁とし
他方をR₂、G₁、B₂とする。

つぎに水平偏向駆動回路１４１は、水平偏向用
カウンタ１２８（11ビツト）と、水平偏向信号を
記憶しているメモリ１２９と、Ｄ−Ａ変換器１３
８とから構成されている。水平偏向駆動回路１４
１の入力パルスは第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１２８は垂直同期信号Ｖに
よつてリセツトされて水平の６倍パルス6Hをカ
ウントする。この水平偏向カウンタ１２８は1H
の間に６回、1Vの間に260H×６／Ｈ＝1440回カ
ウントし、このカウント出力はメモリ１２９のア
ドレスへ供給される。メモリ１２９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１３８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６×240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ｈ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ｈ，h′はそれぞれ水
平偏向電極１０７の電極１１８と１１８′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１０９の
R₁、G₁、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、G₂、B₂の各蛍光体１２０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、G₁、B₁、R₂、G₂、B₂の映像信号によつて変
調することにより、スクリーン１０９の上にカラ
ーテレビジヨ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、テレビジヨン信号入力端子１２３に加え
られた複合映像信号は色復調回路１３０に加えら
れ、ここで、Ｐ−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、だ
らにそれらが揮度信号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１３１ａ〜
１３１ｎに加えられる。各サンプルホールド回路
組１３１ａ〜１３１ｎはそれぞれR₁用、G₁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１３２ａ〜１３２
ｎに加えられる。

一方、基準クロツク発振器１３３はPLL（フエ
ーズロツクドループ）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f_scの６倍の基準
クロツク6f_scと２倍の基準クロツク2f_scを発生す
る。その基準クロツクは水平同期信号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。
基準クロツク2f_scは偏向用パルス発生回路１４２
に加えられ、水平同期信号Ｈの６倍の信号6Hと
Ｈ／６ごとの信号切替パルスr₁，g₁，b₁，r₂，g₂，
b₂のパルスを得ている。一方基準クロツク6f_scは
サンプリングパルス発生回路１３４に加えられ、
ここでシフトレジスタにより、クロツク１周期ず
つ遅延される等して、水平周期（63.5μsec）のう
ち有効水平走査期間（約50μsec）の間に1080個の
サンプリングパルスR_a1〜R_o2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R_a1〜R_o2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
きそれぞれの絵素に対応して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R_a1〜B_o2が
それぞれ180組のサンプルホールド回路組１３１
ａ〜１３１ｎに６個ずつ加えられ、これによつて
各サンプルホールド回路組１３１ａ〜１１ｎ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、G₁、B₁、R₂、G₂、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R₁、G₁、B₁、
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１３２ａ〜１３
２ｎに転送パルスｔによつて一斉に転送され、こ
こで次の水平期間の間保持される。この保持され
たR₁、G₁、B₁、R₂、G₂、B₂、の信号はスイツチ
ング回路１３５ａ〜１３５ｎに加えられる。スイ
ツチング回路１３５ａ〜１３５ｎはそれぞれが
R₁、G₁、B₁、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。

各スイツチング回路１３５ａ〜１３５ｎの出力
は180組のパルス副変調（PWM）回路１３７ａ
〜１３７ｎに加えられ、ここで、サンプルホール
ドされたR₁、G₁、B₁、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、１：10〜１：100程度のも
のが用いられる。

このパルス副変調回路１３７ａ〜１３７ｎ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１０５の180本の導電板１１
５ａ〜１１５ｎにそれぞれ個別に加えられる。各
スイツチング回路１３５ａ〜１３５ｎはスイツチ
ングパルス発生回路１３６から加えられるスイツ
チングパルスr₁，g₁，b₁，r₂，g₂，b₂によつて同
時に切換制御される。スイツチングパルス発生回
路１３６は先述の偏向用パルス発生回路１４２か
らの信号切換パルスr₁，g₁，b₁，r₂，g₂，b₂によ
つて制御されており、各水平期間を６分割して
Ｈ／６ずつスイツチング回路１３５ａ〜１３５ｎ
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、パルス副変調回路１
３７ａ〜１３７ｎに供給されるように切換信号
r₁，g₁，b₁，r₂，g₂，b₂を発生する。

ここで注意すべきことは、スイツチング回路１
３５ａ〜１３５ｎ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１４１による電子ビームR₁、G₁、B₁、
R₂、G₂、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R₁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量がR₁映
像信号によつて制御されR₁、G₁、B₁、R₂、G₂、
B₂についても同様に制御されて、各絵素のR₁、
G₁、B₁、R₂、G₂、B₂各蛍光体の発光がその絵素
のR₁、G₁、B₁、R₂、G₂、B₂の映像信号によつて
それぞれ制御されることになり、各絵素が入力の
映像信号に従つ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１０９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ヨン
信号の１フイールド毎にくり返され、その結果、
通常のテレビジヨン受像機と同様にスクリーン１
０９上に画面のテレビジヨ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
レビジヨン映像が映出されるのであるが、上述の
ような線陰極駆動パルスイ〜ヨ垂直偏向信号ｖ，
v′および水平偏向信号ｈ，h′を用いて画像表示素
子を駆動すると、理想的には第２図に示すように
して画像表示を行うことができるのであるが、実
際には垂直方向に偏向した場合に垂直方向の区分
境界近傍で水平偏向感度が小さくなつてしまい、
第８図に示すように電子ビームの照射位置がタル
型になつてしまう。

これは、加速電極８によつて垂直方向へ偏向し
た場合に水平偏向電極７を通過する電子ビームの
速度が加速されてしまうことにより起こる。

そこで、電子ビームの垂直偏向量に応じて水平
偏向信号の振幅を変化させて水平偏向を均一にす
るようにする。その回路の要部を示す図面を参照
して説明する。この実施例の装置は、上述した第
１〜３図に示した如き装置において、水平偏向電
極７の電極１１８，１１８′に印加する水平偏向
信号ｈ，h′の振幅を第１０図に示す如く電子ビー
ムの垂直偏向量に応じて動的に変化させるように
したものである。

すなわち、第１０図に示されるように、水平偏
向用の電極１１８，１１８′に印加する水平偏向
信号ｈ，h′を各垂直区分毎に垂直偏向量が大きい
部分ほど大きい振幅にするように、変化させてい
る。

かかる水平偏向信号ｈ，h′を作成するための具
体回路例を第９図に示す。ここで、１２９は第１
０図のような水平偏向信号ｈ，h′のそれぞれの段
階毎の電圧値をデイジタル信号として記憶してい
るメモリ、１４４イ〜１４４ヨはメモリ１２９の
読出時のアドレスを電子ビームの発生および偏向
と同期して切換えるスイツチング回路、１３８は
メモリ１２９から読み出されたデイジタル信号を
第１０図のようなアナログ電圧に変換するＤ／Ａ
コンバータである。各スイツチング回路１４４イ
〜１４４ヨには偏向用パルス発生回路１４２から
の信号切換パルスr₁，g₁，b₁，r₂，g₂，b₂を共通
に加えるとともに線陰極駆動回路１２６からの線
陰極駆動パルスイ〜ヨを個別に加えて、それぞれ
の線陰極１０２イ〜１０２ヨから電子ビームが放
出されている期間にそれと対応するスイツチング
回路１４４イ〜１４４ヨを選択的に動作させるこ
とによりメモリ１２９の所定のＸアドレスを1H
周期でＨ／６毎に順次指定する。一方、メモリ
129のＹアドレスは垂直偏向用カウンター１２５
からの水平同期信号Ｈのカウント出力A₀〜A₇を
加えて、16H周期で1H毎に順次指定する。かく
して、ＸアドレスとＹアドレスの指定によりメモ
リ１２９をＨ／６毎に順次アドレス指定すること
ができ、それぞれのアドレスから水平偏向信号
ｈ，h′の各段階のデイジタル信号を読み出すこと
ができる。そこで、この読み出されたデイジタル
信号をＤ／Ａコンバータ１３８でＤ／Ａ変換する
ことにより、第１０図の如き水平偏向電極１１
８，１１８′用の水平偏向信号ｈ，h′を作成する
ことができる。もちろん、メモリ１２９には予め
スクリーン１０９上のビームスポツトの位置を観
察しながら各段階毎に第２図の如き正確な所定位
置への照射をすることのできる水平偏向信号ｈ，
h′のデイジタル信号を書き込んでおく必要があ
る。

なお、いずれの垂直区分イ〜ヨにおいても水平
偏向信号ｈ，h′としてほぼ同一波形のものを使用
することができる場合には、メモリ１２９として
１垂直区分の記憶容量のものを用い、スイツチン
グ回路１４４イ〜１４４ヨを省略して信号切換パ
ルスr₁，g₁，b₁，r₂，g₂，b₂を直接メモリ１２９
のＸアドレス端子に加え、16H周期でくり返し読
み出すようにすればよい。

このようにして第１０図の如き波形の水平偏向
信号ｈ，h′を水平偏向電極１１８，１１８′に印
加すると、垂直偏向量が大きくなつたときに水平
偏向量を実質的に大きくすることができて、垂直
偏向量に関係なく電子ビームを常にスクリーン１
０９の面（蛍光体面）上で第２図の如き所定の位
置に照射することができる。従つて、スクリーン
１０９上で全面に良好な色再現性の画像を表示す
ることができ特に垂直区分の境界部分で色再現性
が劣化するような不都合を解消することができ
る。

上記記載の具体例では、上記一区分の水平偏向
は６段、垂直偏向は16段で構成されているが、そ
の水平偏向の信号波形は、１律の６段階波とはな
らず、第１４図に記載のように垂直偏向位置によ
る水平偏向感度の違いを補正するために、垂直方
向に大きく偏向するところは水平偏向信号の振幅
を大きくするようにしている。それを第１１図ａ
に示す。

更に、実際にはスクリーン上のフオーカス特性
を良くするために第１１図ｂに示すようなパラボ
ラ状の信号を第１１図ａの水平偏向信号上に重畳
して最終的には第１１図ｃに示すような波形で水
平偏向電極をドライブするものである。

なお、ここで第１１図は１４図に記載の水平偏
向信号ｈに相当する波形のみ示している。また第
１１図においてはＨはテレビジヨン−水平周期を
示す。この偏向波形の小さい時には第１２図に示
すような一段増幅回路によるドライバー段とプツ
シユルプル出力回路で偏向電極をドライブするこ
とが可能であつた。

第１２図はその具体回路である。第１２図にお
いて１は水平平衝信号の入力端子であり第１１図
Ｃに相当する波形が入力される。この信号はトラ
ンジスタ２、抵抗３，４で形成されるドライバー
段で増幅され、トランジスタ５，６，７及び抵抗
８，９よりなるプツシユプル出力回路で増幅後、
出力端子１０より水平偏向電極に出力される。ダ
イオード１１及び可変抵抗器１２はプツシユプル
出力回路のバイアス電流を決めるためのものであ
り、１３はこの回路プラス側電源（V_cc）の入力
端子、１４はマイナス側電源（V_ee）の入力端子
である。

ところで、揮度を上げる、あるいは表示画面を
大きくする為に特願昭58−26531号（特開昭59−
151734号）に記載の加速電極に加える電圧を上げ
るとそれに従い水平偏向波形の振幅も非常に大き
なものが要求される。一例として、10インチの画
面で加速電圧が10KVの時の段階波及びパラボラ
波（第１１図のａ及びｂ）の振幅はそれぞれ
140V_P-P、240V_P-Pにも及ぶものがある。これは
合計すると380V_P-Pにもなる。しかも、上記段階
波は高速の立上り、立下り時間が要求される。こ
れらを満足する回路を第１２図に示した如き回路
で構成することは素子の面から困難であつた。す
なわち、一般に高耐圧のトランジスタで周波数特
性の良いものは入手しにくい、また大振幅で高速
応答を実現するには使用するトランジスタの許容
損失の面でも限度があり、あまり高速大振幅の増
幅はできないという問題があつた。

発明の目的 本発明は、このような従来の欠点を除去し、高
耐圧のトランジスタとして特に周波数特性の良好
なものを必要とせず許容損失も小さなトランジス
タで大振幅出力の信号を得ることのできる増幅回
路を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明の信号増幅回路は、高周波成分を含む信
号と低周波成分を有する信号の重畳された信号の
増幅回路に効果を発揮するものである。

すなわち、従来のように高周波成分を含む信号
と低周波成分よりなる信号が重畳された信号を同
時に増幅するのではなく、まず高周波成分を含む
信号と低周波成分よりなる信号を重畳する以前に
おいてそれぞれの信号をとり出す。そしてそれぞ
れの信号の入力端子と増幅回路をもち、低周波信
号の増幅回路は安定化された電源電圧をそのまま
かけ、その負荷出力を高周波成分を含んだ信号の
増幅回路のプラス側電源とする。

また上記低周波信号増幅回路の負荷出力をレベ
ルシフトした電圧を高周波成分を含んだ信号増幅
回路の電源とする。上記レベルシフト量は高周波
成分の信号増幅に必要な電源電圧分だけシフトす
る。

このように構成することにより、高周波成分を
含んだ信号を増幅する回路の負荷出力から、高周
波成分を含んだ信号と低周波信号の重畳された信
号を得ることができると同時に、高周波成分を含
んだ信号を増幅する素子（トランジスタ等）の必
要な耐圧も大幅に減ずることができるので、一般
に入手しやすい耐圧は低いが周波数特性の良い素
子が使える。またトランジスタにかかる電圧を低
くできるので許容損失の小さいトランジスタが使
える。

前記例をとると、段階波（高周波成分を含んだ
信号）は140V_P-Pであるので、これを増幅する素
子の耐圧は本発明の構成では150V以上もあれば
よく、トランジスタの許容損失も小さなものでよ
い。一方、従来の第１２図のような重畳された信
号を増幅する回路構成では、上記階段波140V_P-P
にパラボラ波240V_P-Pが重畳されトータル
380V_P-Pになるのでこれを増幅する素子の耐圧と
しては400V以上が必要となる。しかも階段波の
高速応答特性を実現するためには負荷抵抗を小さ
くしなければならず、従つて増幅回路のバイアス
電流が増加する関係から使用するトランジスタの
許容損失も大きなものが要求され、これらをすべ
て満足することは現存トランジスタでは非常に困
難である。しかし本発明の回路構成によれば上記
の如くそれが容易に実現できるものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。第１３図はその具体回路図であり、第１４
図はその動作を説明するための波形図である。第
１３図において第１２図と同じ部分については同
じ番号を付してある。また、動作の説明は第１１
図の信号増幅について述べる。

１５は第１１図ｂのパラボラ信号（低周波信
号）の入力端子、１６は第１１ａの階段波（高周
波成分を含む信号）の入力端子である。入力端子
１５より入力された信号（低周波信号）はトラン
ジスタ１７、抵抗１８、負荷抵抗１９よりなる増
幅回路で増幅され、トランジスタ１７のコレクタ
出力はエミツタホロア２０，２１を通じて負荷抵
抗２２に供給される。またエミツタホロア２０の
エミツタ出力は抵抗２３と電流源２４で決められ
る電圧降下分だけレベルシフトをして、エミツタ
ホロア２５を通してトランジスタ２６のベースに
加えられる。電流源２７は、エミツタホロア２
１，２５のバイアス電流を決める電流源である。

一方、入力端子１６より入力された階段波（高
周波成分を含んだ信号）はトランジスタ２８のベ
ースに入力され、直列に接続されたトランジスタ
２８，２６、抵抗２９、負荷抵抗２２よりなる増
幅回路で増幅され、トランジスタ２６のコレクタ
出力として第１１図ｃに示す如き入力端子１５よ
り入力した信号を増幅した信号と、入力端子１６
より入力した信号を増幅した信号の重畳した波形
が得られる。ダイオード１１と可変抵抗器１２は
前述の如くプツシユプル出力回路のバイアス電流
を決めるものであり、一般に可変低抗器１２の抵
抗値は負荷抵抗２２の抵抗値にくらべ十分小さく
できるのでトランジスタ１５のベース入力の振幅
とトランジスタ６のベース入力の振幅はほぼ同じ
になる。これらの信号はトランジスタ５，６，７
及び抵抗８，９よりなるプツシユプル出力回路で
電流増幅され出力端子１０より出力される。

ここでエミツタホロア２１のエミツタをＤ点、
トランジスタ２６のエミツタをＥ点、トランジス
タ２６のコレクタＦ点とすると、上述の説明か
ら、Ｄ、Ｅ、Ｆ各点の信号波形はそれぞれ第４図
ｄ，ｅ，ｆの如き波形となる。入力端子１５より
入力する信号を増幅するコンバータ１７のコレク
タ電圧はＤ点より2V_BE（V_BEはトランジスタのベ
ース・エミツタ間電圧で約0.7V）高い電圧とな
るのでトランジスタ１７のコレクターエミツタ耐
圧としては、ほぼ（V_cc−V_ee）が必要であり高
耐圧が必要となるが、このトランジスタ１７の出
力波形は第１４図ｄに示す如く周波数成分が低い
のでトランジスタ１７のトランジシヨン周波数f_T
は低いもので良く特殊なトランジスタ（高耐圧で
f_Tの高いもの）を必要としない。また負荷抵抗１
９も高い抵抗値のものが使えるので消費電力を少
なくてすむ。入力端子１６より入力する信号は階
段波であり高い周波数成分が含まれるが、これを
増幅するトランジスタ２６，２８については第１
４図に示す如く耐圧が低くてよい。すなわちトラ
ンジスタ２６については第１４図の（ｄ−ｅ）の
電圧以上の耐圧があればよく、トランジスタ２８
については第１４図のｅのピーク電圧以上の耐圧
であればよい。これらは（V_cc−V_ee）の電圧に
くらべれば非常に低い電圧となるのでトランジス
タ２６，２８についてはf_Tの高いトランジスタも
入手しやすい。しかも電源電圧が低いので許容損
失の小さいトランジスタでよい。従つて本具体回
路のような回路構成で増幅すれば、従来の第１２
図に示すような回路ではまず素子の面から大振幅
で高速の信号増幅が困難であつたものが解消さ
れ、普通の安価なトランジスタで容易に大振幅出
力の信号増幅回路が実現できるものである。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、高い周波数成
分を含んだ信号と低周波信号が重畳された信号を
大振幅に増幅する場合に、第１に高耐圧でしかも
周波数特性がよい特殊なトランジスタを必要とせ
ず、第２に許容損失の小さなトランジスタで回路
が構成できる、等により、大振幅の信号増幅回路
を従来の一般的なトランジスタで安価に容易に実
現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は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２図は同画像表示素子の蛍光
面の拡大図、第３図は同画像表示素子を駆動する
ために本発明に先立つて考案された駆動回路のブ
ロツク図、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図は同駆動回路により表示された状
態を示す拡大図、第９図は本発明に先立つて考案
された画像表示装置の要部のブロツク図、第１０
図は同装置の動作を説明するための波形図、第１
１図は本発明の信号増幅回路を応用して効果を生
ずる信号波形例を示す波形図、第１２図は第１１
図の信号を増幅する従来の回路例を示す回路図、
第１３図は本発明の一実施例における信号増幅回
路の回路図、第１４図はその動作を説明するため
の波形図である。 ５，６，７，１７，２６，２８……トランジス
タ、８，９，１８，２３……抵抗、１９，２２…
…負荷抵抗、１０……出力端子、１１……ダイオ
ード、１２……可変低抗器、１３……プラス側電
源入力端子、１４……マイナス側電源入力端子、
１５……低周波信号入力端子、１６……高周波成
分を含む信号の入力端子、２０，２１……エミツ
タホロア、２４，２５，２７……エミツタホロ
ア。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 低周波成分を有する信号を増幅する第１の増
   幅回路と、前記第１の増幅回路の出力を一定電圧
   だけレベルシフトする回路と、前記レベルシフト
   回路の出力を電源として高い周波数成分を含んだ
   信号を増幅する第２の増幅回路と、上記第１の増
   幅回路の出力を一方の電源、レベルシフト回路の
   出力を他方の電源として上記第２の増幅回路の出
   力を増幅し出力として高い周波数成分を含んだ信
   号に低周波成分よりなる信号を重畳した信号を出
   力する第３の増幅回路とを有することを特徴とす
   る信号増幅回路。