JPH03214991A - 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 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３図に示して説明する． ２の表示素子は、後方から前方に向かって順に背面電極
１、ビーム源としての線陰極２、ビーム引出し電極３、
ビーム流制御電極４、集束電極５、水平偏向電極６、垂
直偏向電極７、スクリーン板８が配置されて構成されて
おり、これらが偏平な真空容器（図示せず）の内部に収
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トの７本のみ示し
ている）設けられている．この実施例では線陰極の間隔
は３■、本数は３０本設けられているものとし、上記線
陰極２イ〜２７とする．線陰極２の間隔は自由に大きく
とることは許されず、後述する垂直偏向電極７とスクリ
ーン８との間隔により規制されている．これらの線陰掻
２は、たとえば１０〜３０μ鴎φ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、真空容
器の後壁の内面を用いて構成されていてもよい．ビーム
引出し電極３は線陰極２イ〜２７のそれぞれと対向する
水平方向に所定間隔で多数個並べて設けられた貫通孔１
０を有する導電板１１であり、線陰極２から放出された
電子ビームをその貫通孔１０を通して取り出す． 次に制御電極４は線陰極２イ〜２７のそれぞれと対向す
る位置に貫通孔１４を有する垂直方向に長い導電板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１２０本の制御電極用
導電板１５ａ〜１５ｎが設けられている（図では８本の
み示している）．この制御電極４は、上記ビーム引出し
電極３により水平方向ニ区分された電子ビームのそれぞ
れの通過量を、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．１２０本の制御電極４には、１ラ
イン分の映像が一時に表示される． 集束電極５は、制御電極４に設けられた各貫通孔１４に
対向する位置に貫通孔１６を有する導電板１７であり、
制御電極４に設けられた貫通孔１４を通過した電子ビー
ムを集束させる． 水平偏向電極６は、上記貫通孔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８上でＲＳ
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． 垂直偏向電極７は、上記貫通孔１６のそれぞれの中間の
位置に水平方向にして複数本配置された導電板１９．　
１９’で構成されており、それぞれの電極１９．　１９
’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、一対の電極１９．　１９
’によって１本の線陰極から生じた電子ビームを垂直方
向に８ライン分の位置に偏向する．そして３１個の垂直
偏向電極７によウて、３０本の線陰極のそれぞれに対応
する３０対の導電体対が構成され、結局、スクリーン８
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．電子ビームは主に水平及び垂直偏向電極６．７
とスクリーン８との間の空間において曲げられるが、大
きな偏向歪が発生しないように、この空間の距離に比べ
て十分小さな偏向量で画面全体が構成できるように画面
分割が行われている． スクリーン８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、必要
に応じて、メタルノくツク層（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４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、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ブ状に
塗布されてレ１る．第３図中でスクリーン８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４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．それら両者で仕切られた１つの区画には、第
４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８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閣、垂直方向が３ｇＩＰである，Ｒ，Ｇ，
Ｂの３色の蛍光体は垂直ストライプ状以外の配列、例え
ばデルタ状配列に塗布されていてもよい． なお、第３図においては、わかり昌くするために水平方
向の長さが垂直方向に対して２倍程度引き伸ばして描か
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４、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２対設けられている
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４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．さらに、Ｒ，ＧＳ
Ｂの３色の蛍光体は垂直ストライブ状以外の配列、例え
ばデルタ状配列に塗布されていてもよ《、その場合には
、蛍光体配列に適合した水平及び垂直偏向電圧を印加す
る．次に、この表示素子に画像を表示するための駆動回
路の基本構成を第５図に示して説明する．最初に、電子
ビームをスクリーン８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パイアス電圧
（動作電圧）を印加するための回路で、背面電極１には
ｖ１、ビーム引出し電極３にはｖ３、集束電極５にはｖ
５、スクリーン８には■８の直流電圧を印加する。

線陰極駆動回路２６は、垂直同期信号■と水平同期信号
Ｈを用いて線陰極駆動パルス（イ〜マ）を作成する．第
６図は垂直同期信号■、水平同期信号Ｈと線陰極駆動パ
ルス（イ〜マ）の関係を表わす．各線陰極２イ〜２７は
その駆動パルス（イ〜マ）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〜マ）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３０本の線陰極２イ〜２７からはそれぞれに低電
位の駆動パルス（イ〜マ）が加えれらた８Ｈ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とビーム引出し電極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〜２７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〜２７がらは電子
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２７に向かって順に８Ｈ期間ずつ電子が放出される． 偏向電圧波形発生回路４０は、ダイレクトメモリアクセ
スコントローラ（以下ＤＭＡコントローラ）４１、偏向
電圧波肩記憶用メモリ（以下偏向メモリ）４２、デジタ
ルーアナログ変換器（以下Ｄ／Ａ変換器）４３ｈ，４３
ｖによって構成され、垂直偏向信号ｖ，ｖ’及び水平偏
向信号ｈ，ｈ’を発生する．本実施例においては、垂直
偏向信号に関して、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させるメモリアドレスエリア
が２組あり、８Ｈ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、８段階の垂直偏向信号を２フ
ィールド分得ることができる．また、水平偏向信号に対
しては、以下に述べるようにＩＨ期間内に６段階に電子
ビームを水平偏向させる必要があるため、ＩＨの間に６
個、１ｖの間に２４０Ｈｘ６　Ｈ　−１４４０個のそれ
ぞれの水平偏向波形に対応するメモリアドレスエリアが
あり、ＩＨ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、６段階波の水平偏向信号を得ること
ができる。

上述のごとく、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）に線陰極２
イ〜２７のうち低電位の駆動パルスを印加されている１
本の線陰極から放出された電子ビームは、ビーム引出し
電極３によって水平方向に１２０の区分に分割され、１
２０本の電子ビーム列として取り出される．この電子ビ
ームは各区分毎に後述するように制御電極４によって、
その通過量が制御され、集束電極５によって集束された
後、第６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，ｈ’を加えられた水平偏向電極１８．１８’
により、各水平期間の間にスクリーン８のＲ１，ｃｌ，
Ｂ＋．Ｒｔ．Ｇｚ．Ｂｔ，（制御電極５のそれぞれ１５
ａ〜１５ｎ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Ｒｌ，ｃｌ．Ｅ３１，
とし、他方をＲ　ｘ，　Ｇ　ｔ．　Ｂ　ｘ，とする）の
蛍光体に順次Ｈ／６ずつ照射される． かくして、各ラインのラスターにおいては水平方向１２
０個の各区分毎に電子ビームがＲ　ｌ．　Ｇ　＋，　Ｂ
　ＩｎＲオ．Ｇｔ．Ｂｚ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　＋．　Ｂ　Ｉ＋　Ｒ　ｔ，　Ｇ　ｚ．　Ｂ　ｘ
の映像信号によって変調することにより、スクリーン８
の上にカラー画像を表示することができる． 次に、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
トリックス合成され、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，ＧＳＢ各映
像信号は、アナログ−デジタル変換器４５Ｒ．　４５Ｇ
，　４５Ｂ　（以下、Ａ／Ｄ変換器という）に加えられ
、デジタル値のＲ，Ｇ，Ｂ映像信号に変換される．この
デジタル値のＲ，Ｇ，Ｂ映像信号を、デジタルマルチプ
レクサ４６に加え、サンプリングパルス発生回路３４の
切換信号で、デジタルマルチプレクスして、１２０組の
サンプルホールド回路組３１ａ〜３１ｎに加える．各サ
ンプルホールド回路組３１ａ〜３１ｎは、それぞれＲｌ
用，Ｇｌ用，Ｂｌ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。

サンプリングパルス発生回路３４は、 水平周期（６３．　５　１　ｓｅｃ）のうちの育効水平
走査期間（約５０　ｐ　ｓｅｃ）に、上記１２０組のサ
ンプルホールド回路Ｍ３１　ａ　〜３１　ｎの各々Ｒｌ
用，Ｇｌ用，Ｂｌ用，Ｒ２用，Ｇ２用，Ｂ２用のサンプ
ルホールド回路に対応する．　　１２０Ｘ　６　−　７
２０個のサンプリングパルスＲａｌ−Ｂｎ２を順次発生
する．この７２０個のサンプリングパルスＲａｌ〜Ｂｎ
２がそれぞれ１２０個のサンプルホールド回路組３１ａ
〜３１ｎに６個ずつ加えられ、これによって各サンプル
ホールド回路組には１ラインを１２０個に区分したとき
のそれぞれの２絵素分のＲｌ，Ｇｌ，Ｂｌ．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１２０組のＲ＋，
Ｇ＋．Ｂ＋．Ｒｇ，Ｇｔ，Ｂｔの映像信号はｌライン分
のサンプルホールド終了後に１２０組のメモＩＪ３２ａ
〜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Ｒｌ
．Ｇｌ．Ｂｒ．Ｒｔ，Ｇｔ，Ｂｔの信号は１２０個のス
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Ｒｌ．ｃ，，　Ｂ
ｌ，Ｒｔ．Ｇオ，Ｂ８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回路により構成
されたものである．各スイッチング回路３５ａ〜３５ｎ
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　ｌ＋　ｇ　Ｉｎｂ＋．ｒ＊．ｇ＊＋
ｂ＊によって同時に切換制御される．スイッチングパル
スｒｌｒｇｌ＋ｂＩ＋ｒｔ＋ｇｔ＋ｂ！は、各水平期間
を６分割して、Ｈ／６ずつスイッチング回路３５ａ　〜
３５ｎを切換え、Ｒ　ｌ＋　Ｇ　＋．　Ｂ　Ｉｎ　Ｒ　
ｔ．　Ｇ　ｔ，Ｂ，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３７ａ〜３７ｎに供給するように
切換信号ｒＩ＋ｇ＋＋　ｂ＋＋　ｒ！＋ｇｌ＋ｂ＊を発
生する．各スイッチング回路３５ａ〜３５ｎの出力は、
１２０組のパルス幅変調（ＰＷＭ）回路３７ａ〜３７ｎ
に加えられ、ここで、サンプルホールドされたＲ＋，Ｇ
Ｉ，Ｂ＋，Ｒｚ．Ｇｔ，Ｂｔ映像信号の大きさに応じて
パルス幅変調され出力される．このパルス幅変調回路３
７ａ〜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４の１２０本の導電板１
５ａ〜１５ｎにそれぞれ個別に加えられる．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Ｒ，，Ｇ．，Ｂ．，Ｒ＊．ＧＫ．　Ｂｔ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　ｒ，　ｃｌ，　Ｂ　＋，　Ｒ　ｔ，　Ｇｔ．，Ｂ　
＊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ＲＩ
蛍光体に照射れさているときには、その電子ビームの照
射量がＲ＋の映像信号にようて制御され、Ｇ　＋，　Ｂ
　＋．　Ｒ　ｔ．　Ｇ　ｔ．Ｂ雪についても同様に制御
されて、各絵素のＲ　＋，Ｇ　＋，Ｂ　＋，Ｒ　＊，　
ｃｌ，　Ｂ　ｘ各蛍光体の発光がその絵素のＲＩ＋ｃｌ
．Ｂ＋＋Ｒｚ．Ｇｚ．Ｂ！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
１２０組（各２絵素づづ）について同時に行なわれてｌ
ライン２４０絵素の映像が表示され、さらに２４０本の
ラインについて上方のラインから順次行なわれて、スク
リーン８上に１つの画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映像信号の１フィール
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８上に動画の画像が映出される． 尚、この画像表示装置の制御に必要なクロックは、水平
同期信号Ｈと垂直同期信号■によってタイミングを制御
されているパルス発生回路３９から供給されている． 発明が解決しようとする課題 上記の如き画像表示装置はＲ，Ｇ，Ｂ映像信号をそれぞ
れ３個のＡ／Ｄ変換器に加え、デジタル値になった３組
のＲＳＧ，Ｂ信号をデジタルマルチプレクサに加えて、
時分割されたデジタルＲＧＢ信号を作っていたため、以
下のような課題を有している． １．Ａ／Ｄ変換器を３個必要とし、コストアップをまね
く。

２．低インチの画像表示装置で実現するとき、実装面積
が広くなり実装しづらい． 本発明は上記のｌ！題を解決するもので、コストダウン
をはかるとともに、実装面積を小さくすることを目的と
する． 課題を解決するための手段 上記の問題点を解決するために、本発明の画像表示装置
は、色復調回路から出力されるＲＧＢ映像信号をアナロ
グマルチプレクスするアナログマルチプレクサと、この
アナログマルチプレクサの出力端に設けられアナログＲ
ＧＢ映像信号をデジタル値にするＡ／Ｄ変換器から構成
されている．作用 本発明のＲＳＧＳＢ映像信号をアナログマルチプレクス
してからデジタル値に変換する構成により、従来と同一
の機能を保ちながら、Ａ／Ｄ変換器を３個から１個に減
らすことができ、それによって実装面積を小さくするこ
とができる．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を実
現する要部のブロック図である．第１図において、５１
は色復調回路３０の出力（Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号）を入力
とするアナログマルチプレクサ、５２はアナログマルチ
プレクサ５１の出力をアナログーディジタル変換するＡ
／Ｄ変換器、３１ａ〜３１ｎはサンプルホールド回路で
ある． 以上のように構成された本実施例の画像表示装置につい
て、以下その動作を説明する．まず、色復調され輝度信
号と合成されたＲ，Ｇ，Ｂ映像信号は、アナログマルチ
プレクサ５１に加えられ、第２図のＲ切換信号、Ｇ切換
信号、Ｂ切換信号のタイミングによって、アナログマル
チブレクスされる．このアナログマルチプレクスされた
信号をＡ／Ｄ変換器５２に加え、Ａ／Ｄ変換器５２のサ
ンプリング信号のタイミングで、マルチブレクスされた
デジタル値のＲ，Ｇ，Ｂ映像信号が与えられサンプルホ
ールド回路３１ａ〜３１ｎに加えられる． 以上のように本実施例によれば、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号を
アナログ−デジタル変換する前に、アナログマルチプレ
クスすることにより、Ａ／Ｄ変換器を３個から１個にし
部品数を減らすことができる． なお、本実施例では、アナログマルチプレクスする切換
信号を３本としたが、切換信号は２本で行ってもよい． 発明の効果 本発明はＲ，Ｇ，Ｂ映像信号をＡ／Ｄ変換する前にアナ
ログマルチブレクスすることにより、従来と同一の機能
を実現しながら部品数を減らしコストダウンるすことが
でき、さらに実装面積を小さくすることができる優れた
画像表示装置を実現できるものである．

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スクリーン上の画面を垂直方向上複数の区分に分割し、
   各垂直区分毎に設けられている線陰極から発生された電
   子ビームが、垂直方向に偏向を受けた後、スクリーン上
   に塗布された蛍光体に照射することにより、スクリーン
   上に形成される多くのビームスポットによって画像を構
   成する画像表示装置において、色復調回路より出力され
   るＲ、Ｇ、Ｂ映像信号をアナログマルチプレクスするア
   ナログマルチプレクサと、このアナログマルチプレクサ
   の出力信号をデジタル値に変換するアナログ−デジタル
   変換器とを備え、このデジタル値に比例した制御信号を
   電子ビーム流制御電極に印加し、上記映像信号に応じた
   画像をスクリーン画面上に表示することを特徴とする画
   像表示装置。