JPH0414969A

JPH0414969A - 画像表示装置

Info

Publication number: JPH0414969A
Application number: JP2119422A
Authority: JP
Inventors: Hiroshige Taniguchi; 啓成谷口
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-05-09
Filing date: 1990-05-09
Publication date: 1992-01-20

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及び水平方向
に複数の区分に分割したときのそれぞれの区分毎の電子
ビームを垂直方向及び水平方向に偏向して複数のライン
を表示し、全体として画像を表示する装置に関する。

従来の技術従来の画像表示素子の基本的な構造を第３図に示して説
明する。

この表示素子は後方からアノード側に向かって順に背面
電極１、ビーム源としての線陰極２、ビーム引き出し電
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、等々が配置され
て構成されており、これらが真空容器の内部に収納され
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られており、
線陰極２はさらに垂直方向に間隔をもって複数本（本説
明では２イ〜２トの７本のみ示している。）設けられて
いる。本構成では線陰極の間隔は３Ｂ、本数は３０本設
けられているものとして、前記線陰極を２イ〜２７とす
る。前記線陰極２の間隔は自由に大きくとることはでき
ず、後述する垂直偏向電極７とスクリーン８の間隔によ
り規制されている。これらの線陰極２の構成として１０
〜３０μｍφのタングステン棒の表面に酸化物陰極材料
を塗布してなる。前記の線陰極は後述するように、上方
の線陰極２イから下方の２７まで順番に一定時間ずつ電
子ビーを放出するように制御される。ビーム引き出し電
極３は線陰極２イ〜２７のそれぞれと対向する水平方向
に一定間隔で多数個並べて設けられた貫通孔１０を有し
、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。

ビーム流制御ｌｌｔ極４は、貫通孔１０に対応する貫通
孔１４を備える複数の導電板１５から構成され、映像信
号の絵素に対応して、線陰極２から発生する電子ビーム
の量を、後述する水平偏向のタイミングに同期させて制
御している。

集束電極５は、貫通孔１４に対応する貫通孔１６を有す
る導’Ｘｉ　＋１ｉ　Ｊ　７より構成される。

水平偏向電極６は、前記貫通孔１６のそれぞれ水平方向
の両サイドに沿って垂直方向に複数本配置された導電板
１８イ、１８０で構成されており、それぞれの導電板に
は水平偏向用電圧が印可されている。各絵素ごとの電子
ビームはそれぞれ水平方向に偏向され、スクリーンＢ上
でＲ，Ｇ、Ｂの各蛍光体を順次照射して発光している。

本構成では、電子ビームごとに２トリオ分偏向している
。垂直偏向電極７は、前記貫通孔１６のそれぞれ垂直方
向の中間の位置に水平方向に複数本配置されたｌｌｔ板
１９イ、１９０で構成されており、垂直偏向用電圧が印
可され、電子ビームを垂直方向に偏向している。本構成
で、一対の電極１９イ、】９０によって】本の線陰極か
ら生じた電子ビームを垂直方向に８ライン分偏向してい
る。そして３１個で構成された垂直偏向電極７によって
、３０本の線陰極のそれぞれに対応する３０対の垂直偏
向導電体対が構成され、スクリーン上８に垂直方向に２
４０本の水平走査ラインを描いている。

前記に説明したように本構成では水平偏向電極６、垂直
偏向電極７をそれぞれ複数本クシ状に張り巡らしている
。さらに水平、垂直の各偏向電極間の距離に比べるとス
クリーン８までの距離を長く設定することにより、小さ
な偏向量で電子ビームをスクリーン８に照射させること
が可能となる。

これにより水平、垂直偏向電極とが出来る。

スクリーン８は硝子板２１の裏面に蛍光体２０をストラ
イブ状に塗布して構成している。また図示していないが
メタルバック、カーボンも塗布されている。蛍光体２０
は電子ビーム流制御電極４の電極−本分の電子ビームを
水平方向に偏向することによりＲ，Ｇ、Ｂの３色の蛍光
体対を２トリオ分照射するように設けられており、垂直
方向にストライブ状に塗布している。

第３図において、スクリーン１０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
の区分を示し、２点鎖線は複数本のビーム流制御電極４
の各々に対応して表示される水平方向の区分を示す。破
線、２点鎖線で仕切られた１つの区画の拡大図を第４図
に示す。第４図に示すように、水平方向では２トリオ分
のＲ，ＧＢの蛍光体２０、垂直方向では８ライン分の幅
を有している。１区画の大きさは本例では水平方向１■
、垂直方向３＋＋ａである。

尚、第４図ではＲ，Ｇ、Ｂの各々３色の蛍光体はストラ
イブ状に図示しているが、デルタ状に配置しても良い。

ただしデルタ状に配置したときはそれに適合した水平偏
向、垂直偏向波形を印可する必要がある。

尚、第３図では説明の都合で縦横の寸法比が実際のスク
リーンに表示したイメージと異なっている。

また本構成では、ビーム流制御電極４のそれぞれの電極
に対してＲ，Ｇ、Ｂの蛍光体が２トリオ分設けられてい
るが、１トリオ分あるいは３トリオ分以上で構成されて
いても良い。ただしビーム流側？！Ｉ＋電極４には１ト
リオ、あるいは３トリオ以上のＲ，Ｇ、Ｂ映像信号が順
次別えられ、それに同期して水平偏向をする必要がある
。

次にこの表示素子を駆動するための駆動回路の動作を、
第５図、第６図を参照して説明する。まず電子ビームを
スクリーン８に照射して表示する駆動部分の説明を行う
。

電源回路２２は表示素子の各電極に所定のバイアス電圧
を印可するための回路で、ビーム引き出し電極３には■
３、スクリーン８には■８の直流電圧をそれぞれ印可す
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図で基準発振器５０によって作られたクロックと
水平同期信号Ｈを用いて各種パルスを水平カウンタ５１
、パルス発生回路５３によって発生させ、その内の１水
平走査期間に１パルスの出力（ＩＨパルス）ａと垂直同
期信号Ｖを用いて垂直カウンタ５２を動作させ、垂直カ
ウンタ５２の出力をパルス発生回路５３及び線陰極駆動
パルス発生回路５４に送る。線陰極駆動パルス発生回路
５４から線陰極選択回路５５に線陰極のスタートタイミ
ングを決めるためのパルスＣ及び線陰極選択のために８
　Ｈ期間ごとのパルスｄを発生し線陰極選択回路５５に
送る。

第７図にそのタイミング図を示す。各線陰極２イ〜２７
は第７図（イ〜マ）に示すように、駆動パルスが高電位
の間に電流が流れて加熱されており、駆動パルス（イ〜
マ）が低電位の期間に電子を放出す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より
、それぞれ低電位の駆動パルス（イ〜マ）が加えられた
８水平走査期間のみ電子が放出される。高電位が加えら
れる期間には、ビーム流制御電極４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の周辺における電位よりも線陰極２イ〜２７に
加えられている電位のほうが高くなるため、線陰極２か
らは電子が放出されない。

１画面を構成するには、上方の線陰極２イから下方の線
陰極２７まで順次８走査期間ずつ電位を切り替えて行け
ば良い。

次に偏向部分の説明を行う。偏向電圧発生回路４０は、
ダイレクトメモリアクセスコントローラＣ以下Ｄ　Ｍ　
Ａコントローラと称す）４１、偏向電圧波形記憶用メモ
リ（以下偏向メモリと称す）４２、デジタル−アナログ
変換器（以下Ｄ／Ａ変換器と称す）４３ｈ、４３ｖ等に
よって構成され、垂直偏向信号ｖ、ｖ′及び水平偏向信
号り、ｈ’を発生する。

本構成においては垂直偏向信号に関して、オーバースキ
ャンを考慮して、１フイールドで２４０水平走査期間表
示している。またそれぞれのラインに対応する垂直偏向
位置情報を記憶しているメモリアドレスエリアを第１フ
イールド及び第２フイールドに分けそれぞれ１組のメモ
リ容量を有している。表示する際は該当の偏向メモリ４
２からデータを読みだしてＤ／Ａ変換器４３ｖでアナロ
グ信号に変換して、垂直偏向電極７に加えている。前記
の偏向メモリ４２に記憶された垂直偏向位置情報は８水
平走査期間毎にほぼ規則性のあるデータで構成されてお
り、Ｄ／Ａ変換された波形もほぼ８段階の垂直偏向信号
となっているが前記のように２フイ一ルド分のメモリ容
量を有して、各水平走査線毎に位置を微調整できるよう
にしている。

また水平偏向信号に対しては、１水平走査期間に６段階
に電子ビームを水平偏向させる必要性と水平走査毎に偏
向位置を微調整可能なようにメモリを持っている。従っ
て１フレ一ム間に４８０水平走査期間表示するとして、
４８０Ｘ　６　＝２８８０バイトのメモリが必要である
が、第１フイールドと第２フイールドのデータを共用し
ているために、実際には１４４０バイトのメモリを使用
している。表示の際は各水平走査ラインに対応した偏向
情報を前記偏向メモリ４２から読み出して、Ｄ／Ａ変換
器４３ｈでアナログ信号に変換して、水平偏向電極６に
加えている。要約すると、垂直周期のうちの垂直帰線期
間を除いた表示期間に、線陰極２イ〜２７のうちの低電
位の駆動パルスを印可している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１
２０区分に分割され、１２０本の電子ビーム列を構成し
ている。この電子ビムは、後述するように各区分毎にビ
ーム制御電極４によってビーム量が制御され、第７図に
示すようにほぼ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イ、１８０等によ
り、各水平表示期間にスクリーン８のＲ１、Ｇ１、Ｂ１
およびＲ２、Ｇ２、Ｂ２等の蛍光体に順次、水平表示期
間／６ずつ照射される。かくして、各水平ラインのラス
ターは１２０個の各区分毎に電子ビームをＲ１、Ｇ１、
Ｂ１およびＲ２、Ｇ２、Ｂ２に該当する映像信号によっ
て変調することにより、スクリーン８の上にカラー画像
を表示する事ができる。

次に電子ビームの変調制御部分について説明する。まず
第５図において、信号入力端子２３Ｒ，２３Ｇ、２３Ｂ
に加えられたＲ、Ｇ、Ｂの各映像信号は、１２０　＆ｌ
のサンプルホールド回路組３１ａ〜３１ｎに加えられる
。各サンプルホールド組３１ａ〜３１ｎはそれぞれＲ１
用、Ｇｌ用、ｂｌ用およびＲ２用、Ｇ２用、Ｂ２用の６
個のサンプルホールド回路で構成されている。サンプリ
ングパルス発生回路３４は、水平周＝ｘ　（６３，５）
のうちの水平表示期間（約５０）に、前記１２０組のサ
ンプルホールド回路３］、ａ〜３１ｎの各々Ｒ１用、Ｃ
Ｉ用、ｂｌ用およびＲ２用、Ｇ２用、Ｂ２用のサンプル
ホールド回路に対応する７２０個（１２０Ｘ６）のサン
プリングパルスＲａ１〜Ｒｎ２を順次発生する。前記７
２０個のサンプ」ングパルスがそれぞれ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Ｒ
１、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。サンプルホールド
された１２０ｕのＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｃ２、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１
２０組のメモリ３２ａ〜３２ｎに転送パルスｔによって
一斉に転送され、ここで次の１水平走査期間保持される
。保持された信号は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〜３５
ｎはそれぞれがＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の
個別入力端子とそれらを１＠次切り替えて出力する共通
出力端子とを有する回路により構成されたもので、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ｒ１、ｇｌ、ｂｌ、ｒ２、Ｂ２、Ｂ２によって
同時に切り替え制御される。

前記スイッチングパルスｒ１、ｇｌ、ｂｌ、ｒ２、Ｂ２
、Ｂ２は、各水平表示期間を６分割して、水平表示期間
／６ずつスイッチング回路３５３〜３５ｎを切り替えＲ
１、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
供給している。各スイッチング回路３５ａ〜３５ｎの出
力は、１２０組のパルス幅変調（以下ＰＷＭと称す）回
路３７ａ〜３７ｎに加えられ、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２
、Ｇ２、Ｂ２の各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３７８〜３７
ｎの出力は電子ビームを変調するための制御信号として
表示素子のビーム流制御電極４の１２０本の導電板１５
にそれぞれ個別に加えられる。

次に水平偏向と表示のタイミングについて説明する。ス
イッチング回路３５ａ〜３５ｎにおけるＲ１、Ｇ１、Ｂ
１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の映像信号の切り替えと、水平偏
向駆動回路４１による電子ビームＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ
２、Ｇ２、Ｂ２の蛍光体への水平偏向の切り替えタイミ
ングと順序が完全に一致するように同期制御されている
。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制御信号によ
って制御され、以下Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２につ
いても同様に制御されて、各絵素のＲ１、Ｇｌ、Ｂ１、
Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２各蛍光体の発光がその絵素のＲ１、Ｇ
１、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し
たがって発光表　示されるのである。かかる制御が１ラ
イン分の１２０組（２絵素ずつ）分間時に実行されて、
１ライン２４０絵素の映像が表示され、さらに１フイー
ルド２４０本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８上に画像が表示される。さらに上
記の諸動作が入力映像信号の１フイールド毎に繰り返さ
れて、テレビジョン信号等がスクリーン８に表示される
。尚、本構成に必要な基本タロ、りは第５図に示すパル
ス発生回路３９から供給されており、水平同期信号Ｈ１
及び垂直同期信号Ｖでタイミングをコントロールしてい
る。

発明が解決しようとする課題しかしながら、上記のような画像表示装置の制御回路で
は、走査線数（垂直走査周波数）の異なる映像信号に対
応することはできなかった。

本発明は、上記課題に鑑み、偏向メモリ内の垂直偏向デ
ータとカウンタのプリセット値の変更のみで、様々なラ
イン数に対応することのできる画像表示装置の制御回路
を提供するものである。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために、本発明の画像表示装置は、
ライン数をカウントするためのプリセント可能なカウン
タと、偏向データ用のメモリを備えたものである。

作用本発明は、上記のような構成にすることによって、走査
線数（垂直走査周波数）の異なる映像信号に対応する画
像表示装置を可能にできる。

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
装置の線陰極駆動回路及び偏向信号発生回路のブロック
図、第２図は、本発明の一実施例における画像表示装置
の各種波形のタイミング図である。第１図において、５
０は基準発振器、５１は水平カウンタ、５２は垂直カウ
ンタ、５３はパルス発生回路、５４は線陰極駆動パルス
発生回路、５５は線陰極選択回路、５６は線陰極駆動回
路、５７は偏向メモリ、５８はＤ／Ａ変換器、６０はカ
ソードカウンタ、６１はデータ設定回路である。

以上のように構成された線陰極駆動回路及び偏向信号発
生回路について、第１図及び第２図を用いてその動作を
説明する。

まず、第１図は本発明の一実施例における線陰極駆動回
路及び偏向信号発生回路の基本回路図を示すものであり
、基準発振器５０によって作られたクロックと水平同期
信号Ｈから水平カウンタ５１によってＩ　Ｈのクロック
をカウントし、そのカウント出力からパルス発生回路５
３によって各種パルスを発生させ、その内の１水平走査
期間に１パルスの出力（ＩＨパルス）ａと垂直同期信号
Ｖを用いて垂直カウンタ５２を動作させ、垂直カウンタ
５２の出力をパルス発生回路５３及び線陰極駆動パルス
発生回路５４に送る。カソードカウンタ６０では、パル
ス発生回路５３で発生したＩＨパルスａをカウンタとし
てライン数をカウントし、１本の線陰極が受は持つライ
ン数をカウントする。１本の線陰極が受は持つライン数
は、データ設定回路６１とブリセントパルスｂによって
カソードカウンタ６０のプリセット値を変更することで
任意に設定することができる。

以下、本実施例では９ラインをカウントするようにプリ
セットを行ったものとして説明する。、線陰極駆動パル
ス発生回路５４から線陰極選択回路５５に線陰極のスタ
ートタイミングを決めるためのパルスＣ及び線陰極選択
のためのパルスｄを発生し、線陰極選択回路５５に送る
。線陰極選択回路５５は、単純なシフトレジスタで構成
しており、ｃ、ｄの２つのパルスをそれぞれシフトレジ
スタの入力端子、カウンタ端子に加え、そのシフトレジ
スタの出力として第２図に示すような線陰極駆動パルス
イ１ロ１ハ、二・・・を発生する。これらの出力［イ〜
マ］を線陰極駆動回路５６で増幅し、それぞれ駆動信号
［２イ〜２７］として線陰極２に供給する。偏向メモリ
５７は、パルス発生回路５３で発生したパルスｅによっ
て垂直、水平偏向用の波形データを読みだし、そのデー
タをＤ／Ａ変換器５８に通すことによって第２図に示す
ような垂直偏向信号■、Ｖ′及び水平偏向信号り、ｈ’
を得ることができる。

なお垂直偏向データは、線陰極１本に対して、本実施例
では９段に偏向しトータルとして１フイールド２７０本
、１フレームで５４０本［オーバースキャンを考慮］と
なり、ＴＶ方式としてＰＡＬＳＥＣＡＭ等のようなライ
ン数の異なる画像表示を可能にしている。垂直偏向デー
タは、偏向段階によって異なり偏向メモリ５７のエリア
を変えて記憶させておけば、エリアの選択のみで簡単に
切り替えが可能である。

なお、線陰極１本当たりのライン数を自由に変えること
ができるため、線陰極の本数の違う画像表示装置の場合
でも、本発明の線陰極駆動回路で対応可能である。

発明の効果以上のように本発明は、垂直偏向データとカウンタのプ
リセット値を変えるだけで、様々なライン数の映像信号
に対応でき、世界のテレビ方式％式％も表示することができる。

【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の線陰
極駆動回路及び偏向信号発生回路のプ０．７り図、第２
図は本発明の一実施例における画像表示装置の各種波形
のタイミング図、第３図は画像表示素子の基本的な構造
を示す分解斜視図、第４図はスクリーンの拡大図、第５
図は画像表示素子の基本駆動回路図、第６図は従来の線
陰極駆動回路及び偏向信号発生回路のプロンク図、第７
図は各種波形のタイミング図である。２・・・・・・線陰極、３・・・・・・ビーム引き出し
電極、４・・・・・・ビーム流制御電極、５・・・・・
・集束電極、６・・・・・・水平偏向電極、７・・・・
・・垂直偏向電極、８・・・・・・スクリーン板、２０
・・・・・・蛍光体、２２・・・・・・電源回路、２３
・・・・・・入力端子、２６・・・・・・線陰極駆動回
路、３１ａ〜３１ｎ・・・・・・サンプルホールド回路
、３２ａ〜３２ｎ・・・・・・メモリ、３５ａ〜３５ｎ
・・・・・・スイッチング回路、３６・・・・・・スイ
ッチングパルス発生回路、３７・・・・・・ＰＷＭ回路
、３９・・・・・・パルス発生回路、４０・・・・・・
偏向信号発生回路、４１・・・・・・ＤＭＡコントロー
ラ、４２・・・・・・偏向メモリ、４３・・・・・・Ｄ
／Ａ変換器、５０・・・・・・基準発振器、５１・・・
・・・水平カウンタ、５２・・・・・・垂直カウンタ、
５３・・・・・・パルス発生回路、５４・・・・・・線
陰極駆動パルス発生回路、５５・・・・・・線陰極選択
回路、５６・・・・・・線陰極駆動回路、５７・・・・
・・偏向メモリ、５８・・・・・・Ｄ／Ａ変換器、６０
・・・・・・カソードカウンタ、６１・・・・・・デー
タ設定回路。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名締　浬　憧ビーム引出し１１倫ビーム１副ＴＩｐ電伽１束１愉水　ｆｐ　鴨同電極！直　Ｓ臼彎慟ス　　り　　リ　　−　　ン　悟ｖ１１３　　図ミ第図氷乎万−のｉ１ガ第図１ａ２ａ３５゜ａミ！　　口　　で！Ｌ’ｌｌ略−−−区もｌ）！！（ａｌ！！ｈ、５輛Ｗ−復Ｌ’ｆｉめ区

Claims

【特許請求の範囲】

スクリーン面を垂直方向及び水平方向に複数の区分毎に
分割し、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及び水平方向
に偏向させて、上記スクリーン上に画像を表示する装置
で、垂直、水平偏向データを記憶する偏向メモリと、１
水平走査期間に１パルスの出力信号をクロックとして水
平走査線数をカウントするカウンタと、このカウンタの
出力に基づいて線陰極を駆動するパルスを発生する線陰
極駆動パルス発生回路とを備え、上記カウンタはプリセ
ット値を変更可能に構成されたことを特徴とする画像表
示装置。