JPH07182992A

JPH07182992A - 画像表示装置

Info

Publication number: JPH07182992A
Application number: JP5324913A
Authority: JP
Inventors: Hiroshige Taniguchi; 啓成谷口
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-12-22
Filing date: 1993-12-22
Publication date: 1995-07-21

Abstract

(57)【要約】【目的】画像表示装置における周辺磁界（地磁気等）
の変化に対して発生する画面全体水平方向の電子ビーム
の移動による画質劣化を、ユーザー調整あるいは自動調
整で最適な電子ビーム位置へ調整できることを目的とす
る。【構成】偏向メモリ４２からの水平偏向データをラッ
チするデータラッチ４４ｈ、ラッチされたデータと補正
データとをたし合わせる加算器４６ａ、出力タイミング
を決める出力ラッチ４６ｂから構成されるものである。

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
水平、垂直方向に複数に分割した時のそれぞれ区分毎の
電子ビームを水平方向に偏向して複数のドットを表示
し、また、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装置に関する。

【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−ド側に向か
って順に背面電極１、電子ビ−ム源としてのカソード
２、電子ビーム引き出し電極３、信号変調電極４、集束
電極５、水平偏向電極６、垂直偏向電極７、スクリ−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】電子ビ−ム源としてのカソード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、カソード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。本構成ではカソードの間隔は
４．４mm、本数は１９本設けられているものとして、前
記カソードを２イ〜２ツとする。前記カソードの間隔は
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
のカソード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
カソードは後述するように、上方のカソード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は該当するカソード以外のカソ
ードからの電子ビ−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。電
子ビーム引き出し電極３はカソード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、カソード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。

【０００６】次に信号変調電極４はカソード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
本の信号変調電極用導電板１５ａ〜１５ｎが設けられて
いる（図３では８本のみ図示している）。信号変調電極
４は前記電子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−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。

【０００７】集束電極５は、信号変調電極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−ムを集束している。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。

【０００８】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本のカ
ソードから生じた電子ビ−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本のカソードのそれぞれに対応する１
９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。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。

【０００９】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は信号変調電極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カソード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
の信号変調電極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。

【００１０】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１
mm、垂直方向４．４mmである。なお図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、信号変調電極４の１つの貫通孔１
４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。ただし信号変調電極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。

【００１１】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−ム
をスクリ−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Ｖ１、電
子ビーム引き出し電極３にはＶ３、集束電極５にはＶ
５、スクリ−ン８にはＶ８の直流電圧を印加する。

【００１２】パルス発生回路３９は、垂直同期信号Ｖと
水平同期信号Ｈを用いてカソード駆動パルスを作成す
る。図７にそのタイミング図を示す。各カソード２イ〜
２ツは（図５イ〜ツ）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
〜ツ）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。

【００１３】これにより１９本のカソード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、上方のカソード２イから下方のカソード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。

【００１４】次に偏向部分の説明を図５、図６に示して
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−ラ（以下ＤＭＡコントロ−ラと称す）４
１、偏向電圧波形記憶用メモリ（以下偏向メモリと称
す）４２、水平偏向用Ｄ／Ａ４３ｈ、垂直偏向用Ｄ／Ａ
４３ｖ、水平偏向用８ＢＩＴデータラッチ４４ｈ、垂直
偏向用８ＢＩＴデータラッチ４４ｖ、水平偏向用高電圧
アンプ４５ｈ、垂直偏向用高電圧アンプ４５ｖ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−バ−スキャンを考慮して、１フィ−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−ルド及び第２フィ−ルドに分
けそれぞれ１組のメモリ容量を有している。

【００１５】表示する際は該当の偏向メモリ４２からデ
−タを読みだして垂直偏向用８ＢＩＴデータラッチ４４
ｖで垂直偏向データをラッチし垂直偏向用Ｄ／Ａ４３ｖ
でアナログ信号に変換して、垂直偏向用高電圧アンプ４
５ｖにより増幅されたのち垂直偏向電極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−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−
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。

【００１６】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−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−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−ルドと第２フィ−ルドのデ−
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、
水平偏向用８ＢＩＴデータラッチ４４ｖで水平偏向デー
タをラッチし水平偏向用Ｄ／Ａ４３ｖでアナログ信号に
変換して、水平偏向用高電圧アンプ４５ｖにより増幅さ
れたのち水平偏向電極７に加えている。

【００１７】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、カソード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カソードから放出さ
れた電子ビ−ムは、ビ−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−ム列を
構成している。この電子ビ−ムは、後述するように各区
分毎に信号変調電極４によってビ−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７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−ン８のＲ１、Ｇ１、Ｂ１およびＲ
２、Ｇ２、Ｂ２等の蛍光体に順次、水平表示期間／６ず
つ照射される。

【００１８】かくして、各水平ラインのラスタ−は１１
４個の各区分毎に電子ビ−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−ン８の上にカラ−画像を表示する
事ができる。

【００１９】次に電子ビ−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、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−ルド回路組、３１ａ〜３１ｎに加
えられる。各サンプルホ−ルド回路組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−ルド回路で構成されて
いる。

【００２０】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−ルド回路３１ａ〜３１
ｎの各々Ｒ１用、Ｇ１用、Ｂ１用、およびＲ２用、Ｇ２
用、Ｂ２用のサンプルホ−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１１４組のサンプルホ−ルド回路組３１ａ〜３１
ｎに６個ずつ加えられ、これによって各サンプルホ−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、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ
２の各映像信号が個別にサンプリングされホ−ルドされ
る。サンプルホ−ルドされた１１４組のＲ１、Ｇ１、Ｂ
１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の映像信号は１ライン分のサンプ
ルホ−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。

【００２１】この保持されたＲ１、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〜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。

【００２２】前記スイッチングパルスｒ１、ｇ１、ｂ
１、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、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
ａ〜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ＰＷ
Ｍと称す）回路３７ａ〜３７ｎに加えられ、Ｒ１、Ｇ
１、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−ムを変調するための
信号として表示素子の信号変調電極４の１１４本の導電
板１５ａ〜１５ｎにそれぞれ個別に加えられる。

【００２３】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−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−ムがＲ１蛍光
体に照射されているときには、その電子ビ−ムの照射量
がＲ１変調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−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−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
−ルド毎に繰り返されて、テレビジョン信号等がスクリ
−ン８に表示される。

【００２４】

【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、高精細な画像表示装置になるほど地磁気
等による周辺磁界の変化により電子ビームが移動してし
まい、特に水平方向の移動に対しては色ずれとなって現
れ、著しく画質が劣化するという課題を有していた。

【００２５】本発明は上記課題に鑑み、周辺磁界の変化
による電子ビームの移動によって起こる画質の劣化をユ
ーザー調整あるいは自動的に最適化できる画像表示装置
を提供するものである。

【００２６】

【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、画面全体の水平方向電子
ビーム位置をユーザーが画面に応じて自由に移動させる
ようにしたものであり、また、ユーザー調整の変わりに
地磁気等による周辺磁界の変化を磁気センサを用いて検
出し自動調整するものである。

【００２７】

【作用】本発明は上記した構成によって、画像表示装置
の画面全体の水平方向電子ビーム位置をユーザーが画面
に応じて自由に移動させることによって最適な画質に調
整することができる。また、ユーザー調整の変わりに地
磁気等による周辺磁界の変化を磁気センサで検出し、そ
の出力をもとにした補正データによって最適な電子ビー
ム位置に自動的に調整することとなる。

【００２８】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の第１の実施例における画像表
示装置について、図１を用いて説明する。図１は画像表
示装置の偏向電圧波形発生回路を示すものである。

【００２９】図１において、３９は各種パルスを発生す
るパルス発生回路、４１は偏向メモリを制御するＤＭＡ
コントローラ、４２は水平及び垂直の偏向電圧波形のデ
ータが格納される偏向メモリ、４３ｈは水平偏向用Ｄ／
Ａ、４３ｖは垂直偏向用Ｄ／Ａ、４４ｈは水平偏向用デ
ータラッチ、４４ｖは垂直偏向用データラッチ、４５ｈ
は水平偏向用高電圧アンプ、４５ｖは垂直偏向用高電圧
アンプ、４６は偏向メモリからの水平偏向データと補正
データをたしあわせる加算器及び出力タイミング用デー
タラッチである。

【００３０】以上のように構成された画像表示装置につ
いて、以下図１を用いてその動作を説明する。

【００３１】画像表示装置が動作時に、ある状態におい
て調整された偏向データが書き込まれた偏向メモリ４２
から、ＤＭＡコントローラ４１により読みだされた水平
偏向データは水平偏向用データラッチ４４ｈでラッチさ
れ、その後、画面全体共通の補正データと加算器及び出
力タイミング調整用ラッチ４６によりたし合わされ、タ
イミングを取った後、水平偏向用Ｄ／Ａ４３ｈに送られ
る。その時、もとの水平偏向データを基準に補正データ
分だけ画面全体の電子ビームが水平方向に移動すること
となる。

【００３２】上記動作によって、画像表示装置が調整時
の状態から場所を移動し、地磁気等の周辺磁界が変化し
た場合、地磁気のような一様な磁界に対して画面全体の
電子ビームも一様に移動するため、画面全体共通の補正
データをマイコン等をかいしてユーザー自身が調整する
ことで、もとの画質の状態に戻すことができる。

【００３３】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
おける画像表示装置について、図１、図２を用いて説明
する。

【００３４】図１の動作については、第１の実施例で説
明したとおりであり、以下第一の実施例と異なる図２を
中心に説明する。

【００３５】図２は画像表示装置の電子ビーム位置自動
調整回路を示すものである。図２において、５０は磁気
センサ、５１は磁気センサからの微小信号を増幅する電
圧アンプ、５２はＡ／Ｄコンバータ（アナログ・ディジ
タル変換器）、５３は補正データ演算用マイコンであ
る。

【００３６】以上のように構成された画像表示装置につ
いて、以下図１、図２を用いてその動作を説明する。

【００３７】画像表示装置の周辺磁界の変化による水平
方向の電子ビーム移動量は、周辺磁界の垂直成分に比例
しているため、その周辺磁界の垂直成分を磁気センサ５
０によって検出する。磁気センサ５０からの微小信号を
電圧アンプ５１で増幅しＡ／Ｄ５２でディジタル信号に
変換された後に補正データを計算する演算用マイコン５
３を通って偏向電圧波形発生回路（図１）の補正データ
入力に加えられる。よって、磁界の測定、補正データの
計算、水平方向の電子ビーム移動まで自動的に行われる
こととなる。

【００３８】なお、磁界の検出、処理の方法は上記以外
の方法であってもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上のように本発明の画像表示装置によ
れば、地磁気等における周辺磁界の変化に対して発生す
る画面全体の電子ビームの移動を最適な電子ビーム位置
へ自由に調整することができる。また、周辺磁界を検出
することによって自動調整にすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の発明の一実施例である画像表示
装置の偏向電圧波形発生回路を示すブロック図

【図２】本発明の第２の発明の一実施例である画像表示
装置の電子ビーム位置自動調整回路のブロック図

【図３】従来例としての画像表示装置の分解斜視図

【図４】同スクリーンの拡大図

【図５】同基本駆動回路図

【図６】同偏向電圧波形発生回路の詳細ブロック図

【図７】同各種波形タイミングを示す図

【符号の説明】

３９パルス発生回路４１ＤＭＡコントローラ４２偏向メモリ４３ｈ、４３ｖＤ／Ａコンバータ４４ｈ、４４ｖ８ＢＩＴデータラッチ４５ｈ、４５ｖ高電圧アンプ４６水平偏向データ加算回路４６ａ加算器４６ｂ出力タイミング調整用ラッチ４７ｈ、４７ｖＡＮＤ回路４８プルアップ用抵抗１８、１８’ 水平偏向電圧波形出力１９、１９’ 垂直偏向電圧波形出力５０磁気センサ５１電圧アンプ５２Ａ／Ｄコンバータ５３演算用マイコン

Claims

【特許請求の範囲】

【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
上画面を垂直方向に区分した各垂直区分毎に電子ビーム
を発生する複数のカソードと、上記カソードより放出さ
れる電子ビームの量を制御する背面電極と、上記カソー
ドで発生された電子ビームを水平方向に区分した各水平
区分毎に電子ビームを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
までの間で水平方向に複数段階に偏向する水平偏向電極
と、上記電子ビームを上記スクリーンに至る垂直方向に
複数段階に偏向する垂直偏向電極と、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
御する信号変調電極とを備え、画面全体の水平方向電子
ビーム位置をユーザーが自由に移動させることができる
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】地磁気等による周辺磁界の変化を磁気セ
ンサを用いて検出し、自動的に最適な電子ビーム位置に
調整する請求項１記載の画像表示装置。