JPH0594784A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ラジオ、テレビジョンなどの電波
を扱う機器に対する電磁波妨害を抑制し、自らも美しい
画像を映し出す画像表示装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 画像表示素子の背面金属板１０３と駆動回路
の回路プリント板１０２シールド用の金属板１０１Ａ，
１０１Ｂを接続し、駆動回路だけでなく、画像表示素子
内部のビーム流制御電極からの電磁波妨害を抑制する。

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装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像表示装置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、収束電極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。

【０００４】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４.4
mm、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
くとれることはできず、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共に、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。（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。ビーム引き
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
子ビームをその貫通孔１０を通して取り出す。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。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、電子ビームを収
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、電子ビー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ームを垂直方向に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、スクリーン上８に垂直
方向に２２８本の水平走査ラインを描いている。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、垂直共偏向歪みを少なくする
ことが出来る。スクリーン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、カー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
ストライプ状に塗布している。（図３）において、スク
リーン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。

【０００５】（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、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トリオ分が設け
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。

【０００６】次にこの表示素子を駆動するための駆動回
路の動作を、（図５）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
アス電圧を印加するための回路で、背面電極１にはＶ
１、ビーム引き出し電極３にはＶ３、収束電極５にはＶ
５、スクリーン８にはＶ８の直流電圧を印加する。

【０００７】パルス発生回路３９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を作成する。
（図６）にそのタイミング図を示す。各線陰極２イ〜２
マは（（図５（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。

【０００８】これにより１９本の線陰極２イ〜２ツよ
り、それぞれ低電位の駆動パルス（イ〜ツ）が加えられ
た１２水平走査期間のみ電子が放出される。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ツま
で順次１２走査期間ずつ電位を切り替えて行えば良い。

【０００９】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、水平偏向
信号発生器４３ｈ、垂直偏向信号発生器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
ｈ，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フィールドで
２２８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フィールド及び第２フィールドに分
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４２からデータを読み出して垂直偏
向信号発生器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１２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、偏向信号に変換され
た波形もほぼ１２段階の垂直偏向信号となっているが前
記のように２フィー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
フレーム間に４５６水平走査期間表示するとして、４５
６×６＝２７３６バイトのメモリが必要であるが、第１
フィールドと第２フィールドのデータを共用しているた
めに、実際には１３６８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、水平偏向信号発生
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。

【００１０】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ツのうちの低電
位の駆動パルスが印加され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１１４区分に分割され、１１４本の電極ビーム列を構
成している。この電子ビームは、後述するように各区分
毎に制御電極４によってビームの通過量が制御され、収
束電極５によって収束された後、（図６）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１８，１８′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１１４
個の各区分毎に電子ビームをＲ１，Ｇ１，Ｂ１およびＲ
２，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。

【００１１】次に電子ビームの変調制御部分について説
明する。まず（図５）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、１１４組のサンプルホールド回路組、３１ａ〜３１
ｎに加えられる。各サンプルホールド回路組３１ａ〜３
１ｎはそれぞれＲ１用，Ｇ１用，Ｂ１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（６３.5μｓｅｃ）のうちの水平表示期間（約５
０μｓｅｃ）に、前記１１４組のサンプルホールド回路
３１ａ〜３１ｎの各々Ｒ１用，Ｇ１用，Ｂ１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６８４個（１１４×６）のサンプリングパルスＲａ
１〜Ｒｎ２を順次発生する。前記６８４個のサンプリン
グパルスがそれぞれ１１４組のサンプルホールド回路組
３１ａ〜３１ｎに６個ずつ加えられ、これによって各サ
ンプルホールド回路組には、１ラインを１１４個に区分
したときのそれぞれの２絵素分のＲ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ
２，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１１４組のＲ
１，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１１４組のメモリ３２
ａ〜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。この保持されたＲ
１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２の信号は１１４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〜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，ｇ１，ｂ１，ｒ
２，ｇ２，ｂ２によって同時に切り替え制御される。前
記スイッチパルスｒ１，ｇ１，ｂ１，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，Ｇ
１，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、
１１４組のパルス幅変調（以下ＰＷＭと称す）回路３７
ａ〜３７ｎに加えられ、Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，Ｇ
２，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３７ａ〜３７ｎの
出力は電子ビームを変調するめたの制御信号として表示
素子の制御電極４の１１４本の導電板１５ａ〜１５ｎに
それぞれ個別に加えられる。

【００１２】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Ｒ
１，Ｇ１，Ｂ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２の映像信号の切り替
えと、水平偏向信号発生器４３ｈによる電子ビームＲ
１，Ｇ１，Ｂ１，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Ｇ１，Ｂ１，Ｒ
２，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
信号によってそれぞれ制御されることとなり、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１１４組（各２絵素ずつ）分
同時に実行されて、１ライン２２８絵素の映像が表示さ
れ、さらに１フィールド２２８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フィ
ルー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。

【００１３】尚、本構成に必要な基本クロックは（図
５）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、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。

【００１４】

【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、素子に画像を表示する駆動回路が基本ク
ロックを基にすべてつくられており、特に電子ビームの
変調制御にはパルス幅変調信号を用いているため、基本
クロックの高周波による妨害を他のテレビジョンやラジ
オに与えるという課題を有していた。

【００１５】そこで駆動回路の回路プリント板上の配線
パターンから妨害波が飛ばないように２枚の金属板で回
路プリント板をシールドしていた。しかし回路プリント
板のシールドだけでは不十分であり、画像表示素子の内
部にあるビーム流制御電極および背面電極板からの妨害
波も無視できないレベルにあった。

【００１６】本発明は、上記課題に鑑み、簡単な手法に
よってシールド効果を上げ、他のテレビジョンやラジオ
に妨害を与えず、自らも美しい画像を表示する画像表示
装置を提供するものである。

【００１７】

【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、駆動回路をシールドする金
属板と画像表示素子の背面金属板の四隅を接続したこと
を特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明は上記した構成によって、背面金属板の
電位を安定させ、背面金属板が妨害波のアンテナになる
のを避け、さらにビーム流制御電極からの妨害波をシー
ールドし、画像表示素子の内部にあるビーム流制御電極
および背面金属板からの妨害波をおさえ、他のテレビジ
ョンやラジオに妨害を与えず、自らも美しい画像を表示
することができる。

【００１９】

【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。（図１から図２）
は、本発明の一実施例における画像表示装置の画像表示
素子と駆動回路の断面図および分解斜視図を示すもので
ある。

【００２０】図において、１０１Ａ，１０１Ｂは駆動回
路を構成した回路プリント板１０２を間にはさんでシー
ルドするシールド用金属板である。１０３は画像表示素
子の背面金属板であり、１０５は画像表示素子の内部の
あるビーム流制御電極４を駆動するための電極駆動端子
であり、ビーム流制御電極４と駆動回路のプリント板１
０２を電気的に接続している。また１０４は背面金属板
１０３とシールド用金属板１０１Ｂを接続する接続端子
である。

【００２１】以上のように構成された画像表示素子と駆
動回路において、接続端子１０４は背面金属板１０３に
溶接またはハンダ付けされており、上記接続端子１０４
をシールド用金属板１０１Ｂにハンダ付けすることによ
り、背面金属板１０３の電位を安定させ、背面金属板１
０３が妨害波のアンテナになるのを避け、さらにビーム
流制御電極４からの妨害波をシールドし、画像表示素子
の内部にあるビーム流制御電極４および背面金属板１０
３からの妨害波をおさえることができる。

【００２２】なお、上記説明ではシールド用金属板を２
枚使用しているが、接続端子を背面金属板の周囲に多数
（例えば２cmおき）配置すれば、シールド用金属１０１
Ｂをなくすこともできる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、背面金属
板の電位を安定させ、背面金属板が妨害波のアンテナに
なるのを避け、さらにビーム流制御電極からの妨害波を
シールドし、画像表示素子の内部にあるビーム流制御電
極および背面金属板からの妨害波をおさえ、他のテレビ
ジョンやラジオに妨害を与えず、自らも美しい画像を表
示することができる。

【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の画像
表示素子と駆動回路の断面図

【図２】同画像表示装置の線陰極駆動回路と線陰極保護
回路の分解斜視図

【図３】本発明で用いられ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

【図５】同画像表示装置の駆動回路ブロック図

【図６】同画像表示装置の動作説明のための波形図

【符号の説明】

１０１Ａ，１０１Ｂ シールド用金属板 １０２ 駆動回路の回路プリント板 １０３ 背面金属板 １０４ 接続金属 １０５ 電極駆動端子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フェイスプレートと背面金属板とを有する
   真空外囲器と、上記真空外囲器内に配置され電子ビーム
   を発生する複数の線陰極と、上記線陰極から放射された
   電子ビームを制御する制御電極と、上記フェイスプレー
   トの内面に形成され電子ビームの突入により発光する蛍
   光膜とを備えた画像表示素子と、 上記線陰極と上記制御電極を駆動する回路を配し上記画
   像表示に画像を表示する回路プリント板とを備え２枚の
   金属板によって上記回路プリント板をはさみ、上記背面
   電極の四隅を上記金属板の四隅に接続し、シールドを行
   ったことを特徴とする画像表示装置。
2. 【請求項２】フェイスプレートと背面金属板とを有する
   真空外囲器と、上記真空外囲器内に配置され電子ビーム
   を発生する複数の線陰極と、上記線陰極から放射された
   電子ビームを制御する制御電極と、上記フェイスプレー
   トの内面に形成され電子ビームの突入により発光する蛍
   光膜とを備えた画像表示素子と、 上記線陰極と上記制御電極を駆動する回路を配し上記画
   像表示素子に画像を表示する回路プリント板とを備え、 上記背面金属板と、別の金属板によって上記回路プリン
   ト板をはさみ、シールドを行ったことを特徴とする画像
   表示装置。