JPH0746576B2 - 画像表示装置 - 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ョン
画像を表示する装置に関する。

従来の技術 従来、カラーテレビジョ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、薄型のテレビジョン受像機を作成することは不可能
であった。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っていな
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
して複数のラインを表示し、全体としてテレビジョン画
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５図に示して説明する。この表示素子は、後方から
前方に向って順に、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）、ビーム電流制御電極（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）が適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
よっ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ット（10）を有する導電
板（11）であり、線陰極（２）から放出された電子ビー
ムをそのスリット（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。スリット（1
0）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
にスリッ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）は上記スリット（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。この実
施例では、一対の導電体（13）（13′）によって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
よって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
ット（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（15-1）〜（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って制御す
る。従って、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）のスリット（14）
と相対向する垂直方向に長い複数本（180本）のスリッ
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）は上記スリット（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（1
8）（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って発光され
る蛍光体（20）がガラス板（21）の裏面に塗布され、ま
た、メタルバック層（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つのスリッ
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５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６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ライン分
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５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（20）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ョ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７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,V
₃′、水平集束電極（６）にはV₆、加速電極（８）にはV
₈、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）にはテレビジョン信号の複合映像
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（2
5）、垂直偏向信号記憶用のメモリ（27）、ディジタル
−アナログ変換器（39）（以下Ｄ−Ａ変換器という）に
よって構成される。垂直偏向駆動回路（40）の入力パル
スとしては、第８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ビット）
は、垂直同期信号Ｖによってリセッ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ビット）が出力され、Ｄ−Ａ変換器
（39）で第８図（第７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９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
ットの関係を示す。第９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９図で、LSBは最低ビットを示し、（LSB＋
１）はLSBより１つ上位のビットを意味する。

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
フリップフロッ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（LS
B＋３）の反転したものをクロッ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７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
位の間に電流が長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、15本の線陰極（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って定められた線
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
向って順に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ット（10）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10図を用いて説明する。第10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10図（ｂ）の垂直偏向信号υ，υ′は第10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って、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制御電極（５）
と水平集束電極（６）とによって水平方向に180の区分
に分割されて取り出される。第５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）によって通過量が制御され、水平集束電
極（６）によっ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って水平方
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６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（25）（11ビット）、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11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）は垂直同期信号Ｖによってリ
セットされて水平の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24
0H×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
ット）が出力され、Ｄ−Ａ変換器（38）で、第11図（第
７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11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,BR,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の映像信号によっ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ョン画像を表示
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、テレビジョン信号入力端子（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、G
₂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、基準クロック発振器（33）はPLL（フェーズロッ
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scの６倍の基準クロック６scと２倍の基
準クロック２scを発生する。その基準クロックは水平
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。基準クロック２sc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７図
（ｂ）Ｂ）のパルスを得ている。一方基準クロック６
sc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、クロック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７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
れぞれの絵素に対応し、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18
0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、これによっ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18
0組のメモリ（32−１）〜（32−ｎ）に転送パルスｔに
よって一斉に転送され、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
イッチング回路（35−１）〜（35−ｎ）に加えられる。
スイッチング回路（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。

各スイッチング回路（35−１）〜（35−ｎ）の出力は18
0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。各スイッチング回路（35−
１）〜（35−ｎ）は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
によって同時に切換制御される。スイッチングパルス発
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によって制御され
ており、各水平期間を６分割してH/6ずつスイッチング
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）〜（37−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、スイッチング回路（35−１）
〜（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映像信号によって制御され、
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,B
₁,R₂,G₂,B₂の映像信号によっ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ョン信号の１
フィールド毎にくり返され、その結果、通常のテレビジ
ョン映像機と同様にスクリーン（９）上に動画のテレビ
ジョン映像が映出される。

発明が解決しようとする問題点 上記従来例に示される画像表示装置では、水平方向フォ
ーカスはしぼりにくく、また、水平偏向電極の加工に労
力が必要である。しかも、水平偏向電極には高電圧が掛
っており、駆動回路での消費電力も多い。

本発明はこのような問題点を解決するもので、水平偏向
を省略できる画像表示装置を提供することを目的とする
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、本発明は複数の線陰極電
子ビーム発生源と、上記電子ビームが照射されることに
よりそれぞれの電子ビームに対して発光する蛍光体が水
平方向にストライプ状に塗布されたスクリーンと、上記
電子ビーム発生源で発生された電子ビームを垂直方向に
集束する垂直集束電極と、上記垂直方向に集束された電
子ビームをスクリーンに至るまでの間で垂直偏向する偏
向電極と、上記垂直偏向された電子ビームを水平方向に
１絵素分ずつ区分して取り出すとともに、上記素子ビー
ムのスクリーンに照射する量を制御して発光強度を制御
する制御電極と、上記制御電極で水平方向に区分された
それぞれの絵素分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集束電極とを有し、ス
クリーン上の上記複数線陰極にそれぞれ対応した垂直方
向に区分された領域に電子ビームを照射することで画像
を表示するものであり、特にR,G,B3色の蛍光体が水平方
向にストライプ状に塗布され、水平偏向電極を省略した
ものである。

作用 このように、R,G,B3色の蛍光体を水平方向にストライプ
状に塗布し、個々のビーム流制御電極に１絵素が対応す
るように電極数を固定することにより、水平偏向電極な
らびに駆動回路が必要なくなり、水平方向フォーカスの
微細な調整も必要なくなる。また、絵素のサンプリング
周波数も固定でき、インチ数に無関係に使用できる回路
が可能となる。

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。第１
図において、表示素子は、後方から前方に向かって順
に、背面電極（51）、ビーム源としての線陰極（52）、
垂直集束電極（53）（53′）、垂直偏向電極（54）、ビ
ーム流制御電極（55）、水平集束電極（56）、ビーム加
速電極（58）およびスクリーン板（59）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（52）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（52）が適宜間隔をおいて垂直方向に複数本
（ここでは（52a）〜（52d）の４本のみ示している）設
けられている。背面電極（51）は、一定時間電子ビーム
を放出すべく制御される線陰極（52）以外の他の線陰極
（52）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。

垂直集束電極（52）は線陰極（52）のそれぞれと対抗す
る水平方向に長いスリット（60）を有する導電板（61）
で構成され、線陰極（52）から放出された電子ビームを
そのスリット（60）を通して取り出し、かつ垂直方向に
集束させ、水平方向１ライン分の電子ビームを同時に取
り出す。垂直集束電極（53′）も同様のものである。

垂直偏向電極（54）は上記スリット（60）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（62）の上面と下面とに導電体（63）
（63′）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（63）（63′）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。

ビーム流制御電極（55）はそれぞれが垂直方向に長いス
リット（64）を有する導電板（65）で構成されており、
所定間隔をおいて水平方向に複数個並設されている。こ
の制御電極（55）は、それぞれが電子ビームを１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って制御する。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（55）に
は１絵素分のR,G,Bの各映像信号が順次加えられる。ま
た、制御電極（55）用導電板（65）のそれぞれには１ラ
イン分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（56）は制御電極（55）のスリット（64）
と相対向する垂直方向に長い複数本のスリット（66）を
有する導電板（67）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。

加速電極（58）は垂直偏向電極（54）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（69）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
（59）に衝突させるように加速する。

スクリーン（59）は電子ビームの照射によって発光され
る蛍光体（70）がガラス板（71）の裏面に塗布され、ま
た、メタルバック層（図示せず）が付加されて構成され
ている。蛍光体（70）は制御電極（55）の１つのスリッ
ト（64）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、１蛍光体が設けられており、
R,G,B3色の蛍光体は水平方向にストライプ状に480トリ
オ塗布されている。第１図中でスクリーン（59）に記入
した実線は15本の線陰極（52）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、鎖線は360本の制御
電極（55）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、水平方向では１絵素分の蛍光体があり、垂直方向で
は32のR,G,Bトリオがある。これを第２図に示す。

上記構成において、従来例では水平方向に１区分当り２
画素の表示を行っているのに対し、本実施例では水平方
向の１区分当り１画素の表示しか行えないため、従来例
と同様の解像度を得るには、水平方向の１区分を従来例
の1/2とし、制御電極用導電板も従来例の２倍が必要と
なる。第１図では、見やすくするために、従来例に比べ
て水平方向を２倍に拡大して示している。

次に、この表示素子にテレビジョン映像を表示するため
の駆動回路の基本構成を第３図に示して説明する。従来
例の回路においては、16Hの期間垂直偏向は16段であっ
た。しかし、この表示素子にテレビジョン映像を表示す
るためには、1Hの期間に垂直偏向を３段、つまり16Hで
は48段必要となる。第４図はこの時の垂直偏向信号の波
形を示す。この垂直偏向信号は、従来水平偏向に使用し
ていた6Hのパルスを調器（80）で２分周した3Hの信号を
垂直偏向用カウンタ（25）でカウントして得る。また、
ビーム流制御電極は、１組のR,G,Bからなる絵素に対応
しているため、１組のR,G,Bからなる絵素をサンプルホ
ールド、またはメモリに記憶させるだけでよい。これら
以外の回路は、従来の回路の通りであり、同じ信号で示
している。

発明の効果 以上本発明によればR,G,B3色の蛍光体をストライプ状に
水平方向に塗布することにより、水平偏向電極を無くす
ことができ、これにより、水平偏向電極駆動回路が必要
なくなり、消費力の省力化、コストの削減ができる。ま
た、インチ数に無関係な回路もできる。なお、低インチ
では画質は劣化するが、20インチ以上の高インチでは問
題はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における画像表示装置に用い
られる画像表示素子の分解斜視図、第２図は同画像表示
装置の蛍光面の拡大図、第３図は同画像表示装置の駆動
回路のブロック図および各部の波形図、第４図は垂直偏
向信号の波形図、第５図は従来例における画像表示装置
に用いられる画像表示素子の分解斜視図、第６図は同画
像表示素子の蛍光面の拡大図、第７図は同画像表示素子
を駆動するための駆動回路のブロック図および各部の波
形図、第８図〜第11図はそれぞれ同駆動回路の動作を説
明するための各部の波形図である。 （52）（52a）〜（52o）…線陰極、（53）（53′）…垂
直集中電極、（54）…垂直偏向電極、（55）…ビーム流
制御電極、（56）…水平集束電極、（58）…ビーム加速
電極、（59）…スクリーン、（60）…スリット、（70）
…蛍光体、（80）…分周回路、（24）…同期分離回路、
（25）…垂直偏向用カウンタ、（26）…線陰極駆動回
路、（27）…メモリ、（30）…色復調回路、（33）…基
準クロック発振器、（39）…D/A変換器、（40）…垂直
偏向駆動回路、（42）…偏向用パネル発生回路、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の線陰極電子ビーム発生源と、上記電
   子ビームが照射されることによりそれぞれの電子ビーム
   に対して発光する蛍光体が水平方向にストライプ状に塗
   布されたスクリーンと、上記電子ビーム発生源で発生さ
   れた電子ビームを垂直方向に集束する垂直集束電極と、
   上記垂直方向に集束された電子ビームをスクリーンに至
   るまでの間で垂直偏向する偏向電極と、上記垂直偏向さ
   れた電子ビームを水平方向に１絵素分ずつ区分して取り
   出すとともに、上記電子ビームのスクリーンに照射する
   量を制御して発光強度を制御する制御電極と、上記制御
   電極で水平方向に区分されたそれぞれの絵素分の電子ビ
   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
   る水平集束電極とを有し、スクリーン上の上記複数線陰
   極にそれぞれ対応した垂直方向に区分された領域に電子
   ビームを照射することで画像を表示するようにした画像
   表示装置。