JPH0567109B2 - - 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ヨン画像を表示する装置
に関する。

従来の技術 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、薄型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
な一構成を第６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、ビーム流制御電極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が便宜間隔を介して垂直方
向に複数本（図では２ａ〜２ｄの４本のみ示して
いる）設けられている。この例では15本設けられ
ているものとする。それらを２ａ〜２ｏ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２ａ〜２ｏ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２ａ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以外の他の線陰極から
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２ａ〜２ｏ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
桟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、所定間隔をあけて水平方向に複数個並設され
ている。この例では180本の制御電極用導電板１
５−１〜１５−ｎ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１５−１〜１５−ｎ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色の蛍光体で
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１５−１〜１５
−ｎ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。

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
される蛍光体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。蛍光体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６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７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16ラインの幅を有している。１つの
区画の大きさは、たとえば、水平方向が１mm、垂
直方向が９mmである。

なお、第６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２
０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および各部の波形
を第８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
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４
０の入力パルスとしては、第９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９図（第８図ｂ，Ｄ）
に示すυ，υ′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ａ〜ｏを作成する。第１０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２５の下位５ビツトの関係を示す。第１０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a′〜o′をつくる方法を示す。第１０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a′は垂直同期信号Ｖと
垂直偏向用カウンタ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b′〜o′はシフトレジ
スタを用いて、線陰極駆動パルスa′を垂直偏向用
カウンタ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a′〜o′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ボルトの高電位にされた線陰極駆動パルスａ
〜ｏに変換され（第８図ｂ，Ｅ）、各線陰極２ａ
〜２ｏに加えられる。

各線陰極２ａ〜２ｏはその駆動パルスａ〜ｏ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ａ〜ｏ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、15H
の線陰極２ａ〜２ｏからはそれぞれに低電位の駆
動パルスａ〜ｏ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２ａ〜２ｏ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２ａ〜２ｏ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２ａから下方の線陰極２ｏ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１
０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ａ〜ｏと垂直偏向信号
υ，υ′との関係について、第１１図を用いて説明
する。第１１図ａは線陰極駆動パルスの波形図、
ｂは垂直偏向信号の波形図、ｃは水平偏向信号の
波形図である。第１１図ｂの垂直偏向信号υ，
υ′は第１１図ａの各線陰極パルスａ〜ｏの16H期
間の間に1H分ずつ変化して16段階に変化する。
垂直偏向信号υとυ′とはともに中心電圧がV₄の
もので、υは順次増加し、υ′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υとυ′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２ａ〜２ｏ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２ａ〜２ｏ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性御電
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７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
蛍光体２０に順次照射される。第７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１５−１〜１５−ｎ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２８（11ビツト）、水平偏向信号を記憶
しているメモリ２９、Ｄ−Ａ変換器３８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１２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２８は垂直周期信号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１２図（第８図ｂ，Ｃ）
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１２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）の蛍光
体に順次Ｈ／６期間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
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３１−
１〜３１−ｎに加えられる。各サンプルホールド
回路３１−１〜３１−ｎ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モリ３２−１〜３２−ｎ
に加えられる。

一方、基準クロツク発振器３３はPLL（フエー
ズロツクドループ）回路等により構成されてお
り、この例では色副搬送波fscの６倍の基準クロ
ツク6fscと２倍の基準クロツク2fsc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
クロツク2fscは偏向用パルス発生回路４２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（第
８図ｂ，Ｂ）のパルスを得ている。一方基準クロ
ツク6fscはサンプリングパルス発生回路３４に加
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などして、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
R₁₁，G₁₁，B₁₁，R₁₂，G₁₂，B₁₂，R₂₁，G₂₁，
B₂₁，R₂₂，G₂₂，B₂₂〜Rn₁，Gn₁，Bn₁，Rn₂，
Gn₂，Bn₂（第８図ｂ，Ａ）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R₁₁〜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R₁₁〜Bn₂が
それぞれ180組のサンプルホールド回路３１−１
〜３１−ｎ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３１−１〜３１−ｎ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３２−１〜３２−ｎ
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３５−１〜３５−ｎに加えられる。スイツチ
ング回路３５−１〜３５−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
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３５−１〜３５−ｎの出力
は180組のパルス幅変調（PWM）回路３７−１
〜３７−ｎ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３７−１〜３７−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
表示素子の制御電極５の180本の導電板１５−１
〜１５−ｎにそれぞれ個別に加えられる。各スイ
ツチング回路３５−１〜３５−ｎ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３５−１〜３５−ｎ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３７−１〜３
７−ｎに供給するように切換信号r₁，g₁，b₁，
r₂，g₂，b₂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
５−１〜３５−ｎにおけるR₁，G₁，B₁，R₂，
G₂，B₂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R₁，G₁，B₁，R₂，
G₂，B₂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R₁，G₁，B₁，
R₂，G₂，B₂各蛍光体の発光がその絵素のR₁，
G₁，B₁，R₂，G₂，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
同時に行なわれて１ライン360絵素の映像が表示
され、さらに240H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。

発明が解決しようとする問題点 上記に説明した画像表示装置は、従来の10吋サ
イズCRTの如く20KV前後のような高い電圧を使
用しなく、約1/2の10KV前後の印加電圧で、従
来のCRTと同様の輝度を得ようとするため、信
号電極に対応する上記スクリーン上の蛍光体の１
つ（RGBの１つ）を電子ビームが照射時間を水
平期間64μsの（１／水平偏向段数）まで最大照射
するようになつている。今、水平偏向段数を３段
偏向とすると、１つの蛍光体を電子ビームが照射
している時間は約20μs位となる。これに比して、
従来のCRTでは１つの蛍光体を電子ビームが照
射する時間は（64μs／１水平期間中の総絵素数）
で、10吋サイズのものであると、約0.1μs前後で
あり、上記画像表示装置の照射時間に比して1/20
０にもなつている。このため、先に提案した画像
表示装置は、ビーム照射時間だけを考慮すると従
来のCRTに比して200倍輝度が向上するわけであ
り、高圧が1/2になつたとしても、従来に比して
70倍程度明るくならなければならない。ここで、
ビームの電子密度はほぼ同程度なので除外して考
える。しかし、現実は、従来のCRTの輝度の約
１／２程度しかなく、電子ビームの照射時間の増加
による影響がほとんどないという問題点があつ
た。これは、スクリーン上に塗布している蛍光体
はそれ自身残光特性をもつているため、微小時間
電子ビームが照射されても、数ｍｓ時間輝き続け
るため、0.1μs時間照射しても、数10μs照射して
も、残光時間に比べて小さいため、輝度にほとん
どきかないと思われる。

この様子を第５図に示す。実線は従来10吋サイ
ズCRTの輝度変化特性、破線は我々が先に提案
した画像表示装置の輝度変化特性である。視覚に
感じる平均輝度はこれを積分したものであるか
ら、ほぼ従来のCRTの1/2程度になることは理解
できる。

本発明は、上記に説明した輝度の不足を解消
し、従来CRTと同等さらにはそれ以上の輝度を
得ることのできる画像表示装置を提供するもので
ある。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために、本発明の画像表
示装置は、１つの選択された位置の蛍光体を1/2
フイールド時間（約８ｍsec）の周期でビーム照
射するようにしたもので、先に提案された装置の
ビーム流制御電極を、水平走査線数を２分割する
所で、すなわち、画面の中央で、上下に分割し、
さらに上下それぞれの電極に1/2フイールドずれ
た信号、通常は上のビーム流制御電極印加信号が
下のビーム流制御電極印加信号より1/2フイール
ド遅れたように印加することで、従来と同様の画
像を映出することができるようにしたものであつ
て、信号の遅延にあたつては、例えば従来の具体
駆動回路の信号用Ａ−Ｄ変換回路を通過したデイ
ジタルデータを約120H（1/2有効垂直フイールド
期間）だけラツチ回路を用いて遅延させ、上下２
分割に分離したビーム流制御電極にそれぞれ印加
するものである。

作 用 上記のように、信号の1/2フイールド遅延とビ
ーム流制御電極２分割によつて、スクリーン上の
蛍光体を電子ビームが照射する周期は８ｍsec（1/
２フイールド時間）となり、従来のCRTや先に提
案した画像表示装置の16.6ｍsecに比して1/2にな
つているため、蛍光体の電子ビームによる照射時
間は約２倍になるように作用する。

実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。本発明の要部は、画像表示装置の電極の変更
とそれを駆動する回路の変更の２点にある。

まず、電極の変更から説明する。先に我々が提
案した信号変調電極としてのビーム流制御電極５
は、第３図Ｂに示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂの蛍光体
に対応して画面の垂直方向の上から下まである１
組の導電板１５−１〜１５−ｎで構成されてい
た。本発明ではこれを、第３図Ａのように、垂直
方向の中央部で２分割した２組の導電板で構成
し、上部ビーム流制御電極SU１０１と下部ビー
ム流制御電極SD１０２の上下２つに分離したも
のとしている。

この図で分かるように、画面の中央（従来の有
効画面部分が垂直方向に240H（×２）であるな
ら、120Hと121Hとの真中）で分割し、SU、SD
なる２種の信号変調電極にする。ここで、１０３
はスクリーンの有効画面部分、１０４はスクリー
ンの中央部を示す。

次に、駆動回路の具体例を第１図に示す。第１
図は原色信号の１つ（たとえばＲ）についての処
理部を示しており、実際には、先に提案した画像
表示装置の駆動回路から分かるように、PWM変
換部２０８，２１２の入力前で３つの原色信号を
ミツクスするが、その詳細は省略する。

第１図において、２０１は入力される原色信号
（Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれか）で、この原色信号はＡ
−Ｄ変換回路２０２に入力されてデイジタルデー
タに変換され、このデータは1Hメモリ２０３と
120Hメモリ２０４に並列入力される。1Hメモリ
２０３に入力された信号はラツチスタートパルス
２０５により時間順次に書き込まれ、水平ブラン
キング中のデータ転送パルス２０６により水平周
期で次段の1Hメモリ２０７に転送されるように
なつており、先に提案した駆動回路ブロツクと全
く同様の処理がなされる。次に、120Hメモリ２
０４はシフトレジスタ構成のラツチメモリで、
120Hメモリ２０４の出力データが、垂直有効画
面を240Hとした場合、1Hメモリ２０３に入力さ
れるデータから常に120H遅延したデータとなる
ように、ラツチスタートパルス２０５とイネーブ
ルパルス２０９により駆動される。120Hメモリ
２０４の後段に接続される1Hメモリ２１０，２
１１は上記した1Hメモリ２０３，２０７すなわ
ち先に提案した駆動回路ブロツクと同じである。
従つて、PWM変換部２０８，２１２からは、信
号切換スイツチングパルス２１３で動作する切換
スイツチ２１４−１〜２１４−２を介してビーム
流制御電極１０１と１０２のそれぞれの導電板に
対応するSU−１〜SU−ｎとSD−１〜SD−ｎの
信号が120H期間毎に交互に現われる。

第２図ａは各印加パルスの関係を示し、第２図
ｂはラツチスタートパルス２０５とデータ転送パ
ルス２０６の1H期間の拡大図を示す。

このように、ビーム流制御電極を垂直方向の1/
２の所で分割することにより、かつ、上下分離さ
れたビーム流制御電極に1/2フイールド周期で変
調された電子ビームを照射することで、先に提案
した画像表示装置の輝度に比して、約２倍の明る
さを達成することができ、従来のCRTに匹敵す
る輝度を得ることができる。この様子を第４図に
示す。この図からも分かるように、輝度の時間に
対する積分値すなわち平均輝度が、本発明によつ
て、従来のCRTに匹敵する値を得ることが容易
であることが分かる。

発明の効果 以上本発明によれば、１つの選択された位置の
蛍光体を1/2フイールド時間の周期でビーム照射
するため、その時間は先に提案した画像表示装置
のものの約２倍となり、輝度の不足を解消できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部の回路
図、第２図はそのタイミングを示す波形図、第３
図Ａ，Ｂは本発明および従来のビーム流制御電極
の正面図、第４図は本発明による効果を従来との
比較において示す特性図、第５図は従来CRTと
先に提案した画像表示装置の輝度特性の比較を示
す図、第６図は先に提案された画像表示装置の基
本電極構成を示す図、第７図はスクリーン上での
本画像表示装置の最小単位構成を示す図、第８図
は同装置における駆動回路のブロツク図および各
部の波形図、第９図は垂直偏向電圧と水平同期信
号との相関図、第１０図は各種タイミングチヤー
ト図、第１１図は陰極駆動パルス、垂直偏向信
号、水平偏向信号の関係を示す図、第１２図は水
平偏向電圧と水平同期信号との相関図である。 ２，２ａ〜２ｏ……線陰極、４……垂直偏向電
極、７……水平偏向電極、９……スクリーン、２
０……蛍光体、１０１，１０２……ビーム流制御
電極、２０２……Ａ−Ｄ変換回路、２０３，２０
７……1Hメモリ、２０４……120Hメモリ、２０
５……ラツチスタートパルス、２０６……データ
転送パルス、２０８……PWM変換部、２０９…
…イネーブルパルス、２１０，２１１……1Hメ
モリ、２１２……PWN変換部、２１４−１〜２
１４−２……切換スイツチ。

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
   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、上記電子ビーム源からの電子ビーム量を制御
   する背面電極と、上記スクリーンまで電子ビーム
   を加速照射せしめる加速電極とを備え、かつ上記
   ビーム流制御電極を水平走査線数を２分割する位
   置に対応する所で垂直方向上下に分割し、上下そ
   れぞれのビーム制御電極に1/2フイールドずれた
   信号を、水平同期に対応した線順次で印加する手
   段を有する画像表示装置。