JPH0329234B2 - - Google Patents

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およ
び水平方向に複数区分に分割したときのそれぞれ
の垂直区分毎に電子ビームを発生させ、各垂直、
水平区分毎にそれぞれの電子ビームを垂直・水平
方向に偏向して全体としてテレビジヨン画像を表
示する装置に関する。

従来例の構成とその問題点 従来、カラーテレビジヨ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、薄形のテレビジヨン受像
機を作成することは不可能であつた。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つて
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、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
な一構成列を第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、ビーム流電流電
極５、水平集束電極６、水平偏向電極７、ビーム
加速電極８およびスクリーン板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（ここでは２イ〜２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
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
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ツト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
ビームをそのスリツト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
（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１０は途中に適宜の間隔で
棧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（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
３′も同様のものである。

垂直偏向電極４は上記スリツト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。この実施例では、一対の導
電体１３，１３′によつて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によつて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
スリツト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〜１５ｎ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つて制御する。従
つて、制御電極５用導電板１５ａ〜１５ｎ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，Ｂの３色の螢光体で表
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５のスリツト１４と
相対向する垂直方向に長い複数本（180本）のス
リツト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は上記スリツト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つて発光
される螢光体２０がガラス板２１の裏面に塗布さ
れ、また、メタルバツク層（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つのスリツト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プ状に塗布されてい
る。第１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の螢光体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１
mm、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，V₃′、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にはテレビジヨン信号の複
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と水平同期信号Ｈとが分離抽出され
る。

垂直偏向駆動回路４０は、垂直偏向用カウンタ
ー２５、垂直偏向信号記憶用のメモリ２７、デイ
ジタル−アナログ変換器３９（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
４０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
ンター２５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ー２５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ー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ボルトの高単位にされた線陰
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16H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つ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
ツト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分ずつ変化して16段階に変
化化する。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、15本の線陰極２イ〜２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５と水平集束電極６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５によつて通過量が
制御され、水平集束電極６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９上の２絵素分のＲ，Ｇ，Ｂ各
螢光体２０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５のそれ
ぞれ１５ａ〜１５ｎ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
R₁，G₁，B₁とし他方をR₂，G₂，B₂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ー２８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。この水平偏向用カウンター２８は
1Hの間に６回、1Vの間に240H×６／Ｈ＝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／６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の各螢光体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
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９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〜３
１ｎに加えられる。各サンプルホールド回路組３
１ａ〜３１ｎ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
各々保持用のメヒリ組３２ａ〜３２ｎに加えられ
る。

一方、基準クロツク発振器３３はPLL（フエー
ズロツクドルーブ）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。基準ロツク２f_scは偏向用パルス発生回路４
２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３４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〜Bn₂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Ra₁〜Bn₂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
〜３１ｎ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３２ａ〜３２ｎに転送パ
ルスｔによつて一斉に転送され、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，G₁，
B₁，R₂，G₂，B₂の信号はスイツチング回路３５
ａ〜３５ｎに加えられる。スイツチング回路３５
ａ〜３５ｎ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３５ａ〜３５ｎの出力は
180組のパルス幅変調（PWM）回路３７ａ〜３
７ｎ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〜１５
ｎにそれぞれ個別に加えられる。各スイツチング
回路３５ａ〜３５ｎはスイツチングパルス発生回
路３６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
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３５ａ〜３５ｎ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３７ａ〜３７ｎに供給する
ように切換信号r₁，g₁，b₁，r₂，b₂，g₂を発生す
る。

ここで注意すべきことは、スイツチング回路３
５ａ〜３５ｎにおけるR₁，G₁，B₁，R₂，G₂，B₂
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，B₁，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R₁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R₁映像信号によつて制御
され、G₁，B₁，R₂，G₂，B₂についても同様に制
御されて、各絵素のＲ，Ｇ，B₁，R₂，G₂，B₂各
螢光体の発光がその絵素のR₁，G₁，B₁，R₂，
Ｇ，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９
上に動画のテレビジヨン映像が映出される。

以上述べた画像表示装置において、第３図に示
すPWM回路３７ａ〜３７ｎには、実際に画像表
示装置の制御電極（第１図の５参照）に印加する
場合の約40V_p-pのパルスを得るパルス増幅回路
が内蔵されている。

このPWM回路の出力と、水平偏向波形（第３
図のｈ，h′）との相関を第８図に示す。ここで、
第８図Ａは、映像信号の輝度レベルに比例したパ
ルス幅をもつPWM信号であり、1H期間におけ
る左３パルスは輝度最高時を示している。

第８図Ｂは、PWM波が出力される期間を示す
パルス（イネーブルパルス、以下EPとする）で、
このEPが“Ｈ”の期間時のみPWM信号が出力
される。つまり、このEPの立ち下がりで上記
PWM信号のリセツトタイミングをとつている。
よつて、このシステムの輝度変調のPWM信号は
全出力が同時にリセツトされ、EPの“Ｌ”期間
では、強制的にPWM波形Ａを“Ｌ”にし、出力
しないようにしている。

第８図Ｃは第３図のｈ，h′に示す水平偏向出力
波形を示している。上記EPの“Ｌ”期間の大き
さは、この水平偏向出力波形の立ち上がり、立ち
下がり時のなまりを考慮して設計されており、約
1μs前後である。

第８図ＡのPWM出力波形を作り出すのに、第
９図の様な増幅回路が提案されている。第９図に
ついて説明する。このパルス増幅回路は、入力パ
ルスV_iの高レベルの期間、出力端子より接地点へ
電流を流し、入力パルスV_iの低レベルの期間、電
源V_cc1（40V）より出力端子へ電流を流し、入
力パルスV_iが低レベルになつた瞬間、電源V_cc1よ
り出力端子へピーク電流を流すように構成してい
る。図において、５０，５１はプツシユプル回路
を構成する電流増幅用トランジスタ、５８，５９
はエミツタ入力回路を構成するトランジスタおよ
び抵抗、６０および６１は反転増幅回路を構成す
るトランジスタおよび抵抗、５５および６２はエ
ミツタフオロワー回路を構成するトランジスタお
よび抵抗で、第１０図に示すようにそのエミツタ
には入力パルスV_iを反転した出力パルスV_e55が得
られる。５３，６３および６４は微分回路を構成
するコンデンサ、ダイオードおよび抵抗で、上記
エミツタフオロワートランジスタ５５とスイツチ
ング用トランジスタ５２のベースとの間に挿入さ
れており、これによりトランジスタ５２のベース
には出力パルスV_e55の立上がり時、すなわち入力
パルスV_iの立ち下がり時に発生する微分パルス
V_b52が加わる。スイツチングトランジスタ５２は
この微分パルスの期間、導通しそのコレクタには
この瞬間にI_c52なる電流が流れる。５６および６
７は反転増幅回路を構成するトランジスタおよび
抵抗で、このトランジスタ５６のエミツタに接続
された抵抗６６にはI₆₆なる電流が流れ、したが
つてトランジスタ５６のコレクタにはI_c52とI₆₆を
加えたところのI_c56なる電流が流れる。この電流
はトランジスタ５０，５７を介し電流増幅されて
出力端子へ供給される。一方、入力パルスV_iはト
ランジスタ５４、抵抗６９より構成されるエミツ
タ入力回路を介してトランジスタ６８，５１に加
えられ、入力パルスV_iの高レベルの期間に出力端
子より接地点へ電流を流す。この結果、出力端子
には第１０図Ｈに示すような出力電圧V₀を得る
ことができる。

しかるにこの回路には次に述べるような問題点
がある。第１１図は上記入力パルスV_iとEPパル
スおよび出力パルスV₀の関係を示すものである。
ここで第１１図Ｃは第８図ＡのＸに相当する出力
パルスであり、理想とする出力波形である。とこ
ろが、実際には出力パルス波形は第１１図Ｄの様
になまつた波形となる。又、Ｅは、このPWM出
力パルス波形の波高値が低下しても、制御電極と
しては、ON状態を保つている（完全ではない）
範囲を示している。Ｅの範囲は、このシステムに
おいて、約30V程度である。この第１１図Ｄの波
形では上記のように輝度レベルと信号変調とが対
応せず、視覚性の点で問題が大きいものであつ
た。これを第９図に示す回路を改善して出力パル
スV₀の立ち下がりを急唆にすることにより解決
することは、出力数が180本あることによりパワ
ーや実装面で得策ではない。

発明の目的 本発明は上記問題点を解決するもので、映像信
号の輝度レベルと信号変調とが正確に対応する画
像表示装置を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は、制御電極に印加する映像信号のパル
ス幅変調された出力パルス信号のオフのタイミン
グに同期して集束電極にパルスを印加するように
して強制的に電子ビームを上記集束電極より通過
させないようにすることで、信号変調のオフ状態
を作り出すもので、この結果、等価的に輝度レベ
ルに正確に対応した出力パルスを制御電極に加え
ることができるものである。

実施例の説明 以下本発明の一実施例を第１２図、第１３図を
用いて説明する。本実施例は水平集束電極に本発
明を適用した例で、水平集束電極６に印加してい
る電圧（V_B＝約0V）をEPパルスが印加されてい
る期間、たとえば−30Vに低下させて、この水平
集束電極６から以降に電子ビームを通過させない
ようにしている。本実施例ではEPパルスとして
偏向用パルス発生回路４２で作られた６Ｈパルス
を用いている。第１２図において、１００はEP
パルス増幅回路で、エミツタフオロワー回路を構
成するトランジスタ７０および抵抗７１、同じく
トランジスタ７２および抵抗７９、トランジスタ
７６、トランジスタ７２のベースの電位を決める
ところの抵抗７３、ダイオード７４、トランジス
タ７０のエミツタとトランジスタ７２のベースを
結ぶコンデンサ７５、ベース抵抗７７，７８およ
びインバータ８０より構成される。第１３図Ｂに
示すEPパルスが印加されるとインバータ８０を
介してトランジスタ７０が導通し、さらにトラン
ジスタ７２，７６が導通してトランジスタ７６の
コレクタには第１３図Ｄに示す−30Vの出力パル
スが出力される。すなわち、水平集束電極６には
通常（V_B＝約0V）の電圧が印加されているが、
このEPパルスが印加されている期間、−30Vの電
圧が水平集束電極６に加わり、水平集束電極から
以降に電子ビームを通過させないようにしてい
る。この回路１００は一回路設置するだけでよ
く、したがつて消費電力は小さくて済み、電力を
上げれば（300ｍＷ）十分な特性が得られるもの
である。第１３図Ｅはスクリーン９上の螢光体が
発光している期間を示し、破線部が従来生じてい
た不要な期間であり、斜線部が本構成を採用する
ことにより得られる期間である。

なお、上記例では増幅したEPパルスを水平集
束電極に加えるようにしたが、これに限らず、垂
直集束電極に加えるようにしてもよい。

このように、信号変調をPWMで行なう際にセ
ツトタイミング（オフ→オン）は従来の第８図に
示す立ち上がりを利用し、リセツトタイミング
（オン→オフ）を、本装置のパルス（第１２図の
Ｄ）で行なうことにより、電子ビームの通過を制
御し、輝度変調を行なうわけである。

発明の効果 このように、本発明によれば、次の如き効果が
得られる。

(1) 輝度変化が、入力の信号変調パルス幅に相当
し、正しい視覚的特性が得られる。

(2) 従来の信号変調回路の立ち下がりが約1μsの
間で30V程度落ちるまでに特性をゆるめられる
ので、電力を減小させることができる。

【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螢光面の拡大図、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
PWM出力波形と水平偏向出力波形の相関関係を
示す波形図、第９図はPWM回路に含まれるパル
ス増幅装置の回路図、第１０図は第９図の回路の
動作説明のための波形図、第１１図は第９図の回
路の問題点を説明する波形図、第１２図は本発明
の一実施例における画像表示装置の要部の回路
図、第１３図は第１２図の動作説明のための波形
図である。 ２，２イ〜２ヨ……線陰極、４……垂直偏向電
極、５……ビーム流制御電極、７……水平偏向電
極、９……スクリーン板、１０……スリツト、２
０……螢光体、２３……入力端子、２４……同期
分離回路、２５……垂直偏向用カウンター、２６
……線陰極駆動回路、２７……メモリ、２８……
水平偏向用カウンター、２９……メモリ、３０…
…色復調回路、３１ａ〜３１ｎ……サンプルホー
ルド回路、３２ａ〜３２ｎ……メモリ、３３……
基準クロツク発振器、３４……サンプリングパル
ス発生回路、３５ａ〜３５ｎ……スイツチング回
路、３６……スイツチングパルス発生回路、３７
ａ〜３７ｎ……PWM回路、３８……Ｄ／Ａ変換
器、３９……Ｄ／Ａ変換器、４０……垂直偏向駆
動回路、４１……水平偏向駆動回路、４２……偏
向用パルス発生回路、１００……EPパルス増幅
回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電子ビームが照射されることにより、発光す
   る螢光体が塗布されたスクリーンと、上記スクリ
   ーン上の画面を垂直方向に複数に区分した各垂直
   区分毎に電子ビームを発生する電子ビーム源と、
   上記電子ビーム源で発生された電子ビームを上記
   スクリーン上の画面を水平方向に複数に区分した
   各水平区分毎に分離して上記スクリーンに照射す
   る水平分離手段と、上記電子ビームを上記スクリ
   ーンに至るまでの間で垂直方向及び水平方向に複
   数段階に偏向する偏向電極と、上記各水平区分毎
   に分離された電子ビームを上記スクリーンに照射
   する時間を制御して上記スクリーンの画面上の各
   絵素の発光量を制御する信号電極と、各絵素にお
   いて電子ビームによる螢光体面上での発光サイズ
   を制御する集束電極と、電子ビームの発生量を制
   御する背面電極とを有する画像表示素子を設け、
   上記信号電極に印加するPWMパルス信号のオフ
   （輝度が０になる状態）のタイミングと輝度最大
   時のPWMパルス信号のオンのタイミングを示す
   イネーブルパルス発生回路と、上記イネーブルパ
   ルスを所定の電圧まで増幅するための増幅器を有
   し、上記増幅器の出力パルスを上記集束電極に印
   加し、強制的にこの期間は電子ビームを上記集束
   電極より通過させなくするようにしたことを特徴
   とした画像表示装置。