JPH05344457A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、画面上の任意の位置の輝度を補正
することにより、輝度均一性の優れた画像表示装置を提
供することを目的とする。 【構成】 本発明の画像表示装置は、映像信号と、映像
信号を変調するための補正信号発生手段と、補正信号に
従って映像信号を変調する補正手段を有し、変調された
映像を用いて上記画像表示素子を駆動することを特徴と
する画像表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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
として画像を表示する画像表示素子に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】本発明に用いられる画像表示素子の基本
的な構造を（図３）に示して説明する。

【０００３】この表示素子は後方からアノ−ド側に向か
って順に背面電極１、ビ−ム源としての線陰極２、ビ−
ム引き出し電極３、ビ−ム流制御電極４、収束電極５、
水平偏向電極６、垂直偏向電極７、スクリ−ン板８、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。

【０００４】ビ−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−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４．
４mm、本数は１９本設けられているものとして、前記線
陰極を２イ〜２ツとする。前記線陰極の間隔は自由に大
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−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いる。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２ツまで順
番に一定時間ずつ電子ビ−ムを放出するように制御され
る。

【０００５】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−ムの発生を抑止すると共に、電子ビ−ム
をアノ−ド方向のみに押し出す作用もしている。（図
３）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。

【０００６】ビ−ム引き出し電極３は線陰極２イ〜２ツ
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であり、線
陰極２から放出された電子ビ−ムをその貫通孔１０を通
して取り出す。

【０００７】次に制御電極４は線陰極２イ〜２ツのそれ
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。本構成では１１４本の制
御電極用導電板１５ａ〜１５ｎが設けられている（図３
では８本のみ図示している）。制御電極４は前記ビ−ム
引き出し電極３により水平方向に区分された電子ビ−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。

【０００８】収束電極５は、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、電子ビ−ムを収束している。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、１８′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
が印加されている。各絵素ごとの電子ビ−ムはそれぞれ
水平方向に偏向され、スクリ−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。本構成では、電子
ビ−ムごとに２トリオ分偏向している。

【０００９】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
た導電板１９、１９′で構成されており、垂直偏向用電
圧が印加され、電子ビ−ムを垂直方向に偏向している。
本構成では、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−ムを垂直方向に１２ライン分偏
向している。そして２０個で構成された垂直偏向電極７
によって、１９本の線陰極のそれぞれに対応する１９対
の垂直偏向導電体対が構成され、スクリ−ン上８に垂直
方向に２２８本の水平走査ラインを描いている。

【００１０】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−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−ムをスクリ−ン８に照
射させることが可能となる。これにより水平、垂直共偏
向歪みを少なくすることが出来る。

【００１１】スクリ−ン８は（図３）に示すように、ガ
ラス板２１の裏面に蛍光体２０をストライプ状に塗布し
て構成している。また図示していないがメタルバック、
カ−ボンも塗布されている。蛍光体２０は制御電極４の
１つの貫通孔１４を通過する電子ビ−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
イプ状に塗布している。（図３）において、スクリ−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の区分を示し、２点鎖線は複数
本の制御電極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（図４）に示す。

【００１２】（図４）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１２ライン
分の幅を有している。１区画（１ユニット）の大きさは
本例では水平方向１mm、垂直方向４．４mmである。尚
（図４）ではＲ、Ｇ、Ｂの各々３色の蛍光体はストライ
プ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、垂直偏向波形を印加する必要がある。また（図４）
では説明の都合で縦横の寸法比が実際のスクリ−ンに表
示したイメ−ジと異なっている。また本構成では、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。

【００１３】上述のごとく本発明にもちいられる画像表
示素子は、微少な画像表示ユニット（上記例では１ｍｍ
ｘ４ｍｍ）を、縦、横に多数並べ、全体として一つの画
像を表示するマルチビーム表示装置であるから、均一な
画質を得るためには、各々の画像表示ユニットの表示特
性が揃っており、かつ表示ユニット内のビームの歪がな
いこと、さらに画像表示ユニット自体が正確に並べられ
ていることが必要であり、画像表示ユニット内のビーム
の歪、画像表示ユニットごとの特性ばらつき、画像表示
ユニットの配列の乱れなどの発生は、いずれも視覚的に
は輝度差となって現れ画像表示ユニットの境界に得意点
を発生させ画質の均一性を著しく劣化させる。

【００１４】本発明は上記問題点を解決するもので、画
像表示ユニット内のビームの歪、画像表示ユニットごと
の特性ばらつき、画像表示ユニットの配列の乱れなどが
発生してもスクリーン上での輝度変化を補正、均一化
し、画質均一性の損なわれない画像表示装置を提供する
ものである。

【００１５】

【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、画像表示素子の輝度不均一
性をあらかじめ記録されたフレームメモリと、輝度不均
一をキャンセルするように映像信号自体に補正をかける
ための補正回路を有することを特徴とする画像表示装置
である。

【００１６】

【作用】本発明によれば、画像表示ユニット内のビーム
の歪、画像表示ユニットごとの特性ばらつき、画像表示
ユニットの配列の乱れなどが発生してもスクリーン上で
の輝度変化を補正、均一化し、画質均一性の損なわれな
い画像表示装置が得られる。

【００１７】

【実施例１】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。

【００１８】（図１）は、本発明の一実施例における画
像表示装置の映像信号の補正回路のブロック図である。
５１はアナログ映像信号をデジタル信号に変換するため
のＡ／Ｄ変換器、５２は映像信号を補正するための補正
回路としての乗算器、５３は画像表示素子の輝度分布の
情報が記録されたフレームメモリ、５４はフレームメモ
リ５３をコントロールするためのアドレス発生回路であ
る。

【００１９】フレームメモリ５３に記録される輝度分布
の情報は以下のごとく得られる。まず、画像表示素子に
一定の大きさを持つ映像信号を入力する。このとき、画
像表示素子を構成する画像表示ユニットの各々が完全に
同一の特性を持ち、ビームの歪もなく、かつ、各画像表
示ユニットが正確に等間隔で配列されていれば、画面全
体にわたって均一な輝度分布が得られるが、画像表示ユ
ニット間のばらつきビームの偏向歪や収差、画像表示ユ
ニット配列の乱れがあると、輝度の不均一な部分が発生
する。このときの輝度分布を測定し、輝度分布のいわば
ネガに対応するデータ（明るい部分は小さく、暗い部分
は大きい）をフレームメモリに記録しておく。このと
き、上記一定の大きさを持つ映像信号を、フレームメモ
リ５３に記録されたデータで補正して画像表示素子に入
力すると、ちょうど画像表示素子自身が持っている輝度
の不均一がキャンセルされて画面全体に均一な輝度分布
が得られることになる。

【００２０】次に、上述した補正を行う変調回路が乗算
器で実現できることを説明する。本発明に用いられてい
る画像表示素子は、パルス幅変調駆動（Ｐｕｌｓｅ Ｗ
ｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：以下、ＰＷＭ駆動と
記す）を行っているために、入力映像信号と輝度出力が
比例するという特徴を持つ。図２において入力映像信号
がａの時、画面の平均輝度がＬａであり、輝度不均一が
発生している点では、Ｌｂになったとする。このとき、
輝度不均一が発生している点での輝度を均一にするため
には、入力をｂに補正する必要がある。このとき、Ｌｂ
／Ｌａ＝ｂ／ａであるから、補正量は入力映像信号の大
きさに比例する。すなわち、補正手段５２は単なる乗算
器でよい。つまり、暗い部分の映像信号大きな値を乗算
し、逆に明るい部分の映像信号には１以下の小さな値を
乗算することにより映像信号の大きさをかえることがで
きる。

【００２１】また、アドレス発生回路５４は、フレーム
メモリのデータと画像表示素子が常に一対一対応するよ
うに水平同期信号ｈ，垂直同期信号ｖによって同期され
ている。

【００２２】以上のように、本実施例では輝度不均一部
分の映像信号を乗算器によりかえることにより、画質を
均一化させることができる。

【００２３】

【実施例２】第一の実施例では、入力映像信号と輝度出
力が比例する画像表示素子について説明したが映像信号
と輝度出力が完全に比例しないときは、映像信号の各入
力レベルによって補正量を変化させる必要が生じる。こ
の場合補正回路として乗算器を使うことはできなくなる
が、各入力レベルに対する補正量を把握すれば、乗算器
の変わりにＲＯＭテーブルを用いて補正手段とする事が
できる。

【００２４】

【発明の効果】以上のごとく本発明の画像表示装置によ
れば、画像表示ユニット内のビームの歪、画像表示ユニ
ットごとの特性ばらつき、画像表示ユニットの配列の乱
れなどが発生してもスクリーン上での輝度変化を補正、
均一化し、画質均一性の損なわれない画像表示装置が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における画像表示装置に用い
られる補正手段のブロック図

【図２】同補正手段として乗算器を使用できることを示
す説明図

【図３】従来例における画像表示素子の分解斜視図

【図４】同画像表示素子の蛍光面の拡大図

【符号の説明】

５１ Ａ／Ｄ変換器 ５２ 乗算器 ５３ クレームメモリ ５４ アドレス発生回路

フロントページの続き (72)発明者 大杉 倫生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大竹 桂一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビーム源としての線陰極と、電子ビーム
   を制御する背面電極及びビーム引き出し電極と、前記電
   子ビームの流量を制御するビーム流制御電極と、前記電
   子ビームを水平方向に変更する水平偏向電極と、前記電
   子ビームを垂直方向に偏向する垂直偏向電極と、前記電
   子ビームが衝突するスクリーンとを有する画像表示素子
   を用い、映像信号と、映像信号を変調するための補正信
   号発生手段と、前記補正信号に従って映像信号を変調す
   る補正手段を有し、変調された映像信号を用いて上記画
   像表示素子を駆動することを特徴とする画像表示装置。
2. 【請求項２】 上記補正信号発生手段として、フレーム
   メモリを用いたことを特徴とする請求項１記載の画像表
   示装置。
3. 【請求項３】 上記映像信号補正手段として、乗算器を
   用いたことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
4. 【請求項４】 上記映像信号補正手段として、リードオ
   ンリーメモリ（ＲＯＭテーブル）を用いたことを特徴と
   する請求項１記載の画像表示装置。