JPH06349423A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 偏平形陰極線管による画像表示装置に於て、
真空容器内から発生された電磁波が妨害を取り除き、専
用駆動回路の増幅部の消費電力の増加、かつ、偏向の波
形を崩し色ズレの発生を防ぐ画像表示装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 真空容器の裏側に備え付けた金属板を０電位
に落とすことで、真空容器内から発生された電磁波が真
空容器のすぐ後ろ側にある専用駆動回路の小信号部に妨
害を与えることを防ぐ画像表示装置である。

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】従来の画像表示素子の基本的な構造を図
６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、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。また真空容器の裏側に放熱用の金
属板を装着している。ここでは金属板として放熱効果の
良いアルミ板を使っている。

【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４．４mm、
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。

【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。

【０００６】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。

【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、映像信号の画素に対応して、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】集束電極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、電子ビームを集束している。

【０００９】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。各画素
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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】スクリーン８は図６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点鎖線でで仕切られた１つの区画の拡大図
を図７に示す。

【００１３】図７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１
mm、垂直方向４．４mmである。なお、図７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。尚図７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。

【００１４】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８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。

【００１５】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
Ｖ１、ビーム出し電極３にはＶ３、集束電極５にはＶ
５、スクリーン８にはＶ８の直流電圧を印加する。

【００１６】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９にそのタイミング図を示す。図８に示すように、線
陰極駆動回路２６は、線陰極駆動パルスを受けて駆動パ
ルスが高電位の間は線陰極２を加熱する。この時、背面
電極１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に加えられている電位のほうが高くなる
ため、線陰極からは電子が放出されない。

【００１７】また一方、駆動パルスが低電位の間、線陰
極２は電子を放出する。この時の線陰極は、背面電極１
と電子ビーム引き出し電極３とに加えられるバイアス電
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に加えられている電位の方が低くなるため、
線陰極２から電子が放出される。

【００１８】以上の説明から明らかなように、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
り替えて行けば良い。

【００１９】次に偏向部分の説明を行う。図８に示すよ
うに、偏向電圧発生回路４０は、ダイレクトメモリアク
セスコローラ（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）４
２、水平偏向信号発生器４３ｈ、垂直偏向信号発生器４
３ｖ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からデータを読みだ
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。

【００２０】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。

【００２１】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
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、４５６×６＝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。

【００２２】以上を要約すると、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
区分毎にビーム制御電極４によってビームの通過量が制
御され、集束電極５によって集束された後、図９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。

【００２３】かくして、各水平ラインのラスターは１１
４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。

【００２４】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８において、信号入力端子２３Ｒ、２３
Ｇ、２３Ｂに加えられたＲ、Ｇ、Ｂの各映像信号は、１
１４組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、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 50μsec）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Ｒａ１〜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１
１４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画素分の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。サン
プルホールドされた１１４組のＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ
２、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。

【００２５】保持された信号は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３
５ａ〜３５ｎはそれぞれがＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ
２、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、ｒ２、ｇ２、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、ｇ１、ｂ１、ｒ２、ｇ２ｂ２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、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ
２、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３７ａ〜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。このパルス幅を調整することにより画面の
明るさを調整することが出来る。

【００２６】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、各画素の
Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２各蛍光体の発光が
その画素の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なり、各画素が入
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画素ずつ）分同
時に実行されて、１ライン２２８画素の映像が表示さ
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
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。

【００２７】尚、本構成に必要な基本クロックは図７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。

【００２８】

【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、真空容器内の電極とそのすぐ後ろ側にあ
る専用駆動回路との間で容量を形成し、専用駆動回路の
小信号部に妨害を与え増幅部の消費電力を増やし、か
つ、水平偏向の波形を崩し色ズレを発生するという問題
を有していた。

【００２９】本発明は上記問題にあたり、容量結合を取
り除き専用駆動回路の増幅部の消費電力の増加、かつ、
水平偏向の波形を崩し色ズレの発生を防ぐ画像表示装置
を提供するものである。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の画像表示装置は真空容器の裏側に備え付
けた金属板を０電位に落としたものである。

【００３１】

【作用】本発明は上記した構成によって、真空容器内の
電極とそのすぐ後ろ側にある専用駆動回路との容量結合
を防ぐものである。

【００３２】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を用いて
説明する。

【００３３】図１（ａ）は真空容器１とアルミ板２と専
用駆動回路基板３の斜視図で、図１（ｂ）はその側面図
である。図２及び図４は真空容器の裏側に備え付けたア
ルミ板の電位が浮遊のときの水平偏向電極及び垂直偏向
電極に印加される波形であり、図３及び図５はアルミ板
２を０電位に落としたときの水平偏向電極及び垂直偏向
電極に印加される波形である。図において横軸は時間、
縦軸は電圧である。

【００３４】ここで図２の（ａ）の部分が画面上で色ズ
レを起こし、図４の（ｂ）が専用駆動回路の消費電力を
増やす要因である。ここで真空容器２の内部の電極と専
用駆動回路基板３との間、即ち真空容器１のガラス、ア
ルミ板２、空気を挟んで容量を形成していた為、図２の
（ａ）及び図４の（ｂ）のような妨害を受けていた。

【００３５】そこで真空容器の裏側に備え付けたアルミ
板を０電位に落とすことで真空容器内の電極と専用駆動
回路との間の容量を吸収し、垂直、水平の各偏向電極に
印加される波形は図２（ａ）及び図４（ｂ）を取り除い
た図３及び図５のようになる。

【００３６】ここでは、金属板にアルミを用いて説明し
たが鉄又は銅を用いても同様の効果が得られる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明は、真空容器の裏側
に備え付けた金属板を０電位にすることで、非常に簡単
に真空容器内の電極と専用駆動回路との間の容量をを取
り除き、専用駆動回路の増幅部の消費電力を減らし、か
つ、偏向の波形を崩さず色ズレの発生を防ぐことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の実施例における真空容器と金属
板と専用駆動回路の斜視図 （ｂ）本発明の実施例における真空容器と金属板と専用
駆動回路の側面図

【図２】真空容器の裏側に備え付けたアルミ板の電位が
浮遊のときの水平偏向電極に印加される波形図

【図３】真空容器の裏側に備え付けたアルミ板の電位を
０電位にしたときの水平偏向電極に印加される波形図

【図４】真空容器の裏側に備え付けたアルミ板の電位が
浮遊のときの垂直偏向電極に印加される波形図

【図５】真空容器の裏側に備え付けたアルミ板の電位を
０電位にしたときの垂直偏向電極に印加される波形図

【図６】画像表示素子の分解斜視図

【図７】スクリーンの拡大正面図

【図８】駆動回路のブロック図

【図９】図８の動作説明のための各部波形図

【符号の説明】

１ 真空容器 ２ アルミ板 ３ 専用駆動回路基板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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
   垂直方向及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
   の各画素の発光量を制御するビーム流制御電極と、各画
   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、上記電子ビーム量を制御する背
   面電極と、上記電子ビームの総量を制御するビーム引き
   出し電極と、真空容器と専用駆動回路基板との間に放熱
   用の金属板とを備え、上記放熱用の金属板に電位をもた
   せることを特徴とする画像表示装置。