JPH0435379A - 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！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ｓ７、スクリーン８などが配置されて構
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。

ビーム源としての緑陰［！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（第
３図では２（イ）〜２（ト）の７本のみを示している）
設けられている０本実施例では緑陰ｓ２の間隔は３■、
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）〜２（マ）とする、また、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
線の表面に酸化物陰極材料を塗布している。この線陰極
２は後述するように、上方の線陰極２（イ）から下方の
２（マ）まで順番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は該当する線陰極以外の
線陰極からの電子ビームの発生を抑止するとともに、電
子ビームをアノード方向のみに押し出す作用もしている
。第３図では真空容器は記してないが、背面電極１を利
用して真空容器と一体となす構造をとることも可能であ
る。ビーム引き出し電極３は線陰極２（イ）〜２（マ）
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を有する導電板１１で構成され
、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、ビーム流制御電極４は線陰極２（イ
）〜２（マ）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。本実
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。（第３図では８本のみを示している）
。

このビーム流制御電極４はビーム引き出し電極３により
水平方向に区分された電子ビームのそれぞれの通過量を
、映像信号の絵素に対応して、しかも後述する水平偏向
のタイミングに同期させて、制御している。集束電極５
はビーム流制御電極４に設けられた各貫通孔１４と対向
する位置に貫通孔１６を有する導電板１７で構成され、
電子ビームを集束している。

水平偏向電極６は集束電極５に設けられた貫通孔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１８ａ、　１８ｂで構成されており、
それぞれの導電板１８ａ　、　１８ｂには水平偏向用電
圧が印加されて、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８上でＲ，Ｇ、Ｂの各蛍
光体を順次照射して発光している。本実施例では、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
は集束電極５に設けられた貫通孔１６のそれぞれ垂直方
向の中間の位１に水平方向に複数本配置された導電板１
９ａ　、　１９ｂで構成されており、垂直偏向用電圧が
印可されて電子ビームを垂直方向に偏向している。

本実施例では、一対の導電板１９ａ　、　１９ｂによっ
て１本の線陰極２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２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８上に垂直方向に２４０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実施例では水平偏向電極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 ることができる。

スクリーン８は第３図に示すように、ガラス板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おり
、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はビーム流制御電極４の１つ
の貫通孔１４を通過する電子ビームを水平方向に偏向す
ることにより、Ｒ，ＧＢ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プ
状に塗布している。

第３図において、スクリーン８に記入した水平方向の破
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、垂直方向の２点鎖線は複数本の
ビーム流制御電極４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，Ｇ、Ｂの蛍光体、垂直方向では８ライン
分の幅を有している。また、１区画の大きさは本実施例
では水平方向１■、垂直方向３閣である。なお、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！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
向波形を印加する必要がある。また、第４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。

また本実施例では、ビーム流制御電極４の１つの貫通孔
１４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、ただしビーム流制御電極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
加えられ、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、第５
図において、電源回路２２は表示素子の各電極に所定の
バイアス電圧を印加するための回路で、背面電極１には
■１、ビーム引き出し電極３にはＶ３、集束ｔ［！５に
は■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Ｖ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Ｃおよび第７図にそのタイミング図を示す。

各線陰極２（イ）〜２（マ）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）が低電圧の期間に電子
を放出するように加熱状態が保持される。これにより３
０本の線陰極２（伺〜２（マ）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、背面電極１とビーム引き
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）〜２（マ）に加えられている電位のほうが高くなる
ため、線陰極がち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２（
マ）まで順次８水平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（以下ＤＭＡ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な
どによって構成され、垂直偏向信号ｖ、ｖ′および水平
偏向信号り、ｈ’を発生する。

本実施例においては垂直偏向信号ｖ、ｖ′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フイールドおよび第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０表示する際は該当の
偏向メモリ４２からデータを読みだしてＤ／Ａ変換器４
３ｖ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６ｍｍ向上モリ４２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ｍ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１を微調整可能なようにメモリを持っている。し
たがって１フレ一ム間に４８０水平走査期間表示すると
して、４８０ｘ６＝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０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）〜２（マ）の
うちの低電位の駆動パルスを印加している。線陰極から
放出された電子ビームは、ビーム引き出し電極３によっ
て水平方向に１２０区分に分割され、１２０本の電子ビ
ーム列を構成している。この電子ビームは、後述するよ
うに各区分毎にビーム流制御電極４によってビームの通
過量が制御され、集束電Ｓ５によって集束された後、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
信号り、ｈ′を加えられた水平偏向電極１８ａ　、　１
８ｂなどにより、各水平表示期間にスクリーン８のＲ１
，Ｇｌ、ＢｌおよびＲ２，Ｇ２゜Ｂ２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Ｒ
１，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
第５図において、信号入力端子２３Ｒ１２３Ｇ、２３Ｂ
に加えられたＲ、Ｇ、Ｂの各映像信号は、１２０組のサ
ンプルホールド回路３１ａ〜３１ｎに加えられる。各サ
ンプルホールド回路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、水平周期（６３，５μｓ）の
うちの水平表示期間（約５０μｓ）に、前記１２０組の
サンプルホールド回路３１ａ〜３１ｎの各々Ｒ１用、Ｇ
ｌ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Ｒａｌ〜Ｒｎ２（第６図Ａ）を順次発
生する。前記７２０個のサンプリングパルスがそれぞれ
１２０組のサンプルホールド回路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Ｒ１，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。サンプルホールドされた１２０組の
Ｒ１，Ｇｌ、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擾に１２０組のメモリ３
２ａ〜３２ｎに転送パルスｔ（第６図Ａ）によって−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〜３
５ｎに加えられる。スイッチング回路３５ａ〜３５ｎは
それぞれがＲ１，Ｇｌ、Ｂｌ、Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２の個別
入力端子とそれらを順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ており、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
ｒｌ、ｇｌ、ｂｌ、ｒ２．ｇ２゜ｂ２（第６図Ｂ）によ
って同時に切り替え制御される。スイッチングパルスｒ
ｌ、ｇｌ、ｂｌ。

ｒ２．ｇ２．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３５ａ〜３５ｎを切
り替えＲ１，Ｇｌ、Ｂｌ、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〜３
５ｎ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，Ｇｌ、Ｂ
ｌ、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３７
ａ〜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ビーム流制御電極４の１２０本の導
電板１５ａ〜１５ｎ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．
Ｂ１．Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２の映像信号の切り替えと、水平
偏向駆動回路であるＤＭＡコントローラ４１による電子
ビームＲ１，Ｇｌ、Ｂｌ。

Ｒ２，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Ｇｌ、Ｂｌ、Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２に
ついても同様に制御されて、各絵素のＲ１，Ｇｌ、Ｂｌ
、Ｒ２゜Ｇ２．Ｂ２の各蛍光体の発光がその絵素のＲ１
゜Ｇｌ、Ｂｌ、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（各２絵素ずつ）分
向時に実行されて、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、テレビジョン信号などがスク
リーン８に表示される。

なお、本実施例に必要な基本クロックは第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Ｈ
１および垂直同期信号■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構成では、ビーム流制御ｔ［
ｉの制御信号を発生するＩＣ間の結線上にノイズが入り
込むことでＩＣが誤動作し、画面が乱れるという問題を
有していた。

本発明は、上記問題を解決するもので、上記ビーム流制
御電極の制御信号を発生するＩＣ間の結線にノイズが入
り込んでもＩＣの誤動作がなく安定な画面を供給する画
像表示装置を提供することを目的とするものである。

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、上
記ビーム流制御電極の制御信号を発生するＩＣ内に、こ
のＩＣへの入力信号をある時間だけ受け入れるゲート回
路を設けた構成にしたものである。

作用 上記した構成によって、入力信号のないときは、ＩＣは
入力信号を受け入れないため、ノイズが入り込んでもこ
れによってＩＣが誤動作することがなくなり、安定な画
面を供給できることとなる。

実施例 以下本発明の一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。

第１図は本発明の一実施例における画像表示装置のビー
ム流制御を極の制御信号発生用のＩＣを示す、第１図に
おいて、５１ａ　、　５１ｂ　、　５１ｃはビーム流制
御！極の制御信号を発生する複数組のＩＣであり、第５
図のサンプルホールド回路３１ａ〜３１ｎ、メモリ３２
ａ〜３２ｎ、スイッチング回路３５ａ〜３５ｎ、ＰＷＭ
回路３７ａ　〜３７ａが複数組に分けられてそれぞれ搭
載されている。　５２ａ　、　５２ｂ　、　５２ｃは各
ＩＣ５１ａ、５１ｂ、５１ｃに設けられたゲート回路で
、入力パルス信号ＬＰｉをある時間だけ各Ｉ　Ｃ５１ａ
　、　５１ｂ　、　５１ｃ内のシフトレジスタ５３ａ。

５３ｂ　、　５３ｃに供給してシフトレジスタ５３ａ　
、　５３ｂ　。

５３ｃを駆動可能にするゲート回路であり、シフトレジ
スタ５３ａ　、　５３ｂ　、　５３ｃはたとえばサンプ
ルホールド回路３１ａ〜３１ｎの分けられた１組に対応
している。

第２図は第１図の各部の波形であり、第２図（ａ）はＩ
Ｃ５１ａのシフトレジスタ５３ａから出力されるパルス
信号ＰＬｏであり、ＩＣ５１ｂのゲート回路５２ｂへの
入力パルス信号ＰＬｉとなる。第２図ｆｂ）はＩＣ５１
ｂのゲート回路５２ｂを開くためのゲートパルスである
。同様に第２図（Ｃ）はＩＣ５１ｂのシフトレジスタ５
３ａから出力されるパルス信号ＰＬｏ＝第２図（ｄ）は
ＩＣ５１ｃのゲート回路５２ｃを開くためのゲートパル
スである。

このように構成された画像表示装置について、以下第１
図および第２図を用いてその動作を説明する。ＩＣ５１
ａとＩＣ５１ｂの出力信号ＬＰｏはそれぞれのシフトレ
ジスタ５２ａと５２ｂにより、第２図に示すように、Ｉ
Ｃが配！される位置により出力される時間が興なるよう
に構成されている。そこで、Ｉ　Ｃ５１ａ　、　５１ｂ
　、　５１ｃが配置されている位置によって、それぞれ
のＩＣに合った４　ｂｉｔのデータをセットし、それに
応じた時間にゲートを開くようにする。したがって、第
２図に示すように、ＩＣ５１ｂとＩＣ５１ｃのゲートパ
ルスはＩＣ５１ｂとＩＣ５１ｃが配置されている位置に
よって決定されている。

これによって、今まで信号のない時間にノイズが入り込
み、ＩＣが誤動作することにより画面が乱れていた現象
がなくなる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ビーム流制御電極の制御
信号を発生するＩＣに、入力信号をある時間だけ受け入
れるゲート回路を設けることにより、ノイズによる上記
ＩＣの誤動作を防ぎ、安定した画面を供給することがで
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ビー
ム流制御電極の制御信号発生用ＩＣの結線図、第２図は
第１図の各部のパルス信号を示した波形図、第３図は従
来例の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４図は同画像表示素子の拡大正面図、第５図お
よび第６図は同画像表示素子の駆動回路の基本構成を示
すブロック図および各部の波形図、第７図は第５図の駆
動回路の動作説明のための波形図である。 １・・・背面電極、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、３１ａ〜３１ｎ・・・サンプルホ
ールド回路、３２ａ〜３２ｎ・・・メモリ、３５ａ〜３
５ｎ・・・スイッチング回路、３７ａ〜３７ｎ・・・パ
ルス幅変調（ＰＷＭ）回路、５１ａ　、　５１ｂ　、　
５１ｃｍ−−制御信号発生用ＩＣ１５２ａ。 ５２ｂ　、　５２ｃｍ−−ゲート回路、５３ａ　、　５
３ｂ　、　５３ｃ　−シフトレジスタ。 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第２図 ２ρ 第４ 図 ハ 第２ 図

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蛍光体
   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
   発生する線陰極と、上記線陰極で発生された電子ビーム
   を、水平方向に区分した各水平区分毎に分離して上記ス
   クリーンに至るまでの間で垂直方向および水平方向に複
   数段階に偏向する偏向電極と、上記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量を制御し
   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
   ビーム流制御電極と、各絵素において電子ビームによる
   蛍光体面上での発光サイズを制御する集束電極と、上記
   線陰極からの電子ビーム量を制御する背面電極と、上記
   ビーム流制御電極の制御信号を発生するＩＣとを備え、
   このＩＣ内にＩＣへの入力信号をある時間だけ受け入れ
   るゲート回路を設けた画像表示装置。