JPH089304A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 平面型画像表示装置において、ビームスポッ
トの垂直径を均一化し、表示画面のフォーカスを改善し
て画質の向上を図る。 【構成】 線陰極の駆動電圧を制御する回路を、垂直同
期信号１０１ａで初期化し１１Ｈ周期信号１０１ｂで計
数する計数器１０２ａと、１１Ｈ周期信号１０１ｂで初
期化し水平同期信号１０１ｃで計数する計数器１０２ｂ
と、計数器１０２ａと１０２ｂとの出力をアドレス入力
とするメモリー１０３と、メモリー１０３の出力をＤ／
Ａ変換するＤ／Ａ変換器１０４と、Ｄ／Ａ変換器１０４
の出力を増幅する増幅器１０５とで構成し、増幅器１０
５の出力により、走査線単位でのビームスポットの垂直
径を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラーテレビジョン受像
機、計算機の端末ディスプレイ等に用いられる画像表示
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明に用いられる画像表示素子の分解
斜視図を図５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
ム引出電極３、ビーム変調電極４、集束電極５、水平偏
向電極６、垂直偏向電極７、スクリーン板８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持って
複数本（図３では２ａ〜２ｇ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４４本設けられているものとして、上記線陰極を
２ａ〜２ｓとする。上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
造として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。上記の線陰極は後述する
ように、上方の線陰極２ａから下方の２ｓ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５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】ビーム引出電極３は線陰極２ａ〜２ｓの各
々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貫通孔１０を通して取り出
す。

【０００７】次にビーム変調電極４は線陰極２ａ〜２ｓ
の各々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２２２本の
ビーム変調電極用導電板１５ａ〜１５ｎが設けられてい
る（図５では８本のみ図示している）。

【０００８】ビーム変調電極４はビーム引出電極３によ
り水平方向に区分された電子ビームの各々の通過量をＲ
ＧＢ映像信号に対応してＰＷＭ変調される。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。

【０００９】集束電極５は、ビーム変調電極４に設けら
れた各貫通孔１４に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。

【００１０】水平偏向電極６は、貫通孔１６の各々水平
方向の両サイドに沿って垂直方向に配置された一対のク
シ状の導電板１８、１８’で構成されており、両導電板
には水平偏向用電圧が印加されている。本構成では一対
の電極１８、１８’によって１水平走査ライン当たり２
２２本の電子ビームを一斉に水平方向に偏向し、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３トリオ分（即
ち９ドット分）偏向している。

【００１１】垂直偏向電極７は、貫通孔１６の各々垂直
方向の中間の位置に水平方向に配置された一対のクシ状
の導電板１９、１９’で構成されており、両導電板には
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１
１ライン分偏向し、スクリーン上８に垂直方向に４８４
本の水平走査ラインを描いている。

【００１２】上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・垂直とも偏向
歪を少なくすることが出来る。

【００１３】スクリーン８は図５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はビーム変調電極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３ト
リオ分（即ち９ドット分）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。

【００１４】図５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の各々に対応して表示される垂直
方向の区分を示し、２点錯線は複数本のビーム変調電極
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点錯線で仕切られた１つの区画の拡大図を図４
に示す。

【００１５】図４に示すように、水平方向では３トリオ
分（即ち９ドット分）のＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体、垂直方向
では１１ライン分の幅を有している。１区画（１ユニッ
ト）の大きさは本例では水平方向１．２３ｍｍ、垂直方
向４．４ｍｍである。なお、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、ビーム変調電極４の１つ
の貫通孔１４に対してＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体が３トリオ分
設けられているが、１トリオ分、２トリオ分、あるいは
４トリオ分以上で構成されていても良い。ただしビーム
変調電極４には１トリオ、２トリオ分、あるいは４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。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法で電子ビームを垂直に偏向した場合、電子ビームの垂
直スポット径にばらつきが生じ（図４参照）、表示画面
の均一性が損なわれ画質が低下するという課題を有して
いた。

【００１７】上記課題を解決するため、本発明の画像表
示装置は、線陰極駆動電圧或いは、ビーム変調電極電圧
を制御するための回路を有し、１水平走査ラインで同時
に水平方向に偏向される複数のビームスポットの垂直径
を制御する手段を備える。

【００１８】

【課題を解決するための手段】まず、上記課題を解決す
るため本発明の第１の手段は、電子ビームを発生するビ
ーム源としての上記線陰極の駆動電圧を制御すること
で、ビームスポットの垂直径を走査線単位で制御する手
段を有する。

【００１９】また、上記課題を解決するため本発明の第
２の手段は、電子ビームを発生するビーム源としての上
記線陰極の駆動電圧を制御することで、ビームスポット
の垂直径を垂直区分内走査線単位で制御する手段を有す
る。

【００２０】また、上記課題を解決するため本発明の第
３の手段は、電子ビーム量を水平方向に区分した各水平
区分毎に変調する上記ビーム変調電極の電圧を制御する
ことにより、ビームスポットの垂直径を各水平区分毎に
制御する手段を有する。

【００２１】また、上記課題を解決するため本発明の第
４の手段は、電子ビーム量を水平方向に区分した各水平
区分毎に変調する上記ビーム変調電極の電圧を制御する
ことにより、ビームスポットの垂直径を各画素毎に制御
する手段を有する。

【００２２】

【作用】本発明によれば、垂直偏向時の電子ビーム蛍光
体入射角度差により生じるビームスポットの垂直径のば
らつきをなくし、画素形状不均一による画質低下を防止
することが可能となる。

【００２３】

【実施例】

（実施例１）本発明の第１の実施例（請求項１に相当）
における線陰極（図５の２ａ〜２ｇ参照）の駆動電圧制
御回路について、図１を参照しながら説明する。

【００２４】図１において、１０１ａは垂直同期信号、
１０１ｂは１１水平周期信号、１０１ｃは水平同期信
号、１０２ａは垂直同期信号１０１ａで初期化し１１水
平周期信号１０１ｂで計数する計数器、１０２ｂは１１
水平周期信号１０１ｂで初期化し水平同期信号で計数す
る計数器、１０３は計数器１０２ａと１０２ｂの出力を
アドレス入力とするメモリー、１０４はメモリー１０３
のデータ出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器、１０５は
Ｄ／Ａ変換器の出力を増幅する増幅器、１０６は線陰極
の駆動電圧である。

【００２５】以上の如く構成された線陰極の駆動電圧制
御回路の動作について説明する。計数器１０２ａは、垂
直同期信号であるクロック１０１ａを初期化信号とし
て、再度クロック１０１ａが入力される迄、１１水平期
間周期信号であるクロック１０１ｂを計数する。したが
って本例で計数器１０２ａは、クロック１０１ａが入力
される毎に、線陰極本数の計数を行う。

【００２６】計数器１０２ｂは、クロック１０１ｂを初
期化信号として、水平同期信号クロック１０１ｃを計数
する。したがって本例で計数器１０２ｂはクロック１０
１ｂが入力される毎に、１本の線陰極が表示する走査線
本数（本例では１１本）の計数を行う。

【００２７】計数器１０２ａの計数値を上位アドレス、
計数器１０２ｂの計数値を下位アドレスとして、メモリ
ー１０３に与えることにより走査線に対応する調整値を
出力する。メモリー１０３で得られた調整値はＤ／Ａ変
換器１０４に入力される。

【００２８】Ｄ／Ａ変換器１０４でＤ／Ａ変換されたア
ナログ信号は増幅器１０５により線陰極の駆動電圧を制
御するのに適した電圧に増幅される。

【００２９】上記の方法により、対応する調整データを
メモリーに入力する事で、走査線単位での線陰極の駆動
電圧の制御による、ビームスポットの垂直径の制御が可
能となる。使用するクロックのタイムチャートを図３に
示す。

【００３０】（実施例２）また、計数器１０２ａを省略
し、計数器１０２ｂにクロック１０１ｂ、１０１ｃを入
れることにより、本発明の第２の実施例（請求項２に相
当）における線陰極の駆動電圧制御回路が構成でき、垂
直区分内走査線単位のビームスポットの垂直径制御が可
能となる。

【００３１】（実施例３）本発明の第３の実施例（請求
項３に相当）におけるビーム変調電極（図５の電極４参
照）の電圧制御回路について、図２を参照しながら説明
する。

【００３２】図１において、ａ１〜ａ２２２は垂直同期
信号１０１ａで初期化し水平同期信号で計数する計数
器、ｂ１〜ｂ２２２は計数器ａ１〜ａ２２２出力をアド
レス入力とするメモリー、ｃ１〜ｃ２２２はメモリーｂ
１〜ｂ２２２のデータ出力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換
器、ｄ１〜ｄ２２２はＤ／Ａ変換器ｃ１〜ｃ２２２の出
力を増幅する増幅器、ｅ１〜ｅ２２２はビーム変調電極
を制御する制御電圧である。

【００３３】以上の如く構成された本発明の第３の実施
例に於けるビーム変調電極の電圧制御回路の動作につい
て説明する。

【００３４】計数器ａ１〜ａ２２２は、垂直同期信号で
あるクロック１０１ａを初期化信号として、再度クロッ
ク１０１ａが入力されるまで、水平同期信号であるクロ
ック１０１ｃを計数する。よって、計数器ａ１〜ａ２２
２は、クロック１０１ｃが入力される毎に、走査線本数
の計数を行う。計数器ａ１〜ａ２２２の計数値をメモリ
ーｂ１〜ｂ２２２がアドレスとして受け取り対応する調
整値を出力する。

【００３５】調整値はＤ／Ａ変換器ｃ１〜ｃ２２２に入
力される。Ｄ／Ａ変換器ｃ１〜ｃ２２２でＤ／Ａ変換さ
れたアナログ信号は増幅器ｄ１〜ｄ２２２によりビーム
変調電極電圧を制御するのに適した電圧ｅ１〜ｅ２２２
に増幅される。

【００３６】上記の方法により、対応する調整データを
メモリに入力する事で、１水平区間単位即ち走査線単位
でのビーム変調電極の制御電圧による、ビームスポット
の垂直径の制御が可能となる。

【００３７】本例の使用するクロックのタイムチャート
を図３に示す。 （実施例４）また、クロック１０１ｃを水平同期信号の
９分の１周期の信号（周期の長さは１水平区分内の画素
数に反比例する）に変更することにより、本発明の第４
の実施例（請求項４に相当）におけるビーム変調電極の
電圧制御回路が構成でき、１画素単位でのビームスポッ
トの垂直径の制御が可能となる。

【００３８】

【発明の効果】本発明の画像表示装置では、 （１）走査線単位で （２）垂直区分内の走査線単位で 線陰極の駆動電圧を制御する事により、また （３）水平区分毎に （４）各画素毎に ビーム変調電極の電圧を制御する事により、電子ビーム
垂直偏向時のスクリーン上でのビームスポットの垂直径
のズレを生じること無く、きわめて均一性の高い画像表
示を実現でき、その実施効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に於ける線陰極の駆動電
圧制御回路のブロック図

【図２】本発明の第３の実施例に於けるビーム変調電極
の電圧制御回路のブロック図

【図３】本発明の各実施例に於いて使用するクロックの
タイムチャートを示す図

【図４】画像表示素子の蛍光面の拡大図と垂直偏向によ
る電子ビームの垂直径の変化図

【図５】本発明に使用する画像表示装置の分解斜視図

【符号の説明】

１０１ａ 垂直同期信号 １０１ｂ １１Ｈ周期信号 １０１ｃ 水平同期信号 １０２ａ 計数器 １０２ｂ 計数器 １０３ メモリー １０４ Ｄ／Ａ変換器 １０５ 増幅器 １０６ 線陰極駆動電圧 ａ１〜ａ２２２ 計数器 ｂ１〜ｂ２２２ メモリー ｃ１〜ｃ２２２ Ｄ／Ａ変換器 ｄ１〜ｄ２２２ 増幅器 ｅ１〜ｅ２２２ 制御電圧

Claims (4)

【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区分した各垂直区分毎に電子ビー
   ムを発生するビーム源としての線陰極と、電子ビーム総
   量を制御する背面電極及びビーム引出電極と、上記電子
   ビーム量を水平方向に区分した各水平区分毎にＰＷＭ変
   調されるビーム変調電極と、各垂直区分毎の上記電子ビ
   ームを水平方向に一斉に偏向する一対あるいは複数の水
   平偏向電極と、各垂直区分毎の上記電子ビームを垂直方
   向に一斉に偏向する一対あるいは複数の垂直偏向電極と
   を有する画像表示装置において、電子ビームを発生する
   ビーム源としての上記線陰極の駆動電圧を制御すること
   で、ビームスポットの垂直径を走査線単位で制御する手
   段を有する事を特徴とする画像表示装置。
2. 【請求項２】 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区分した各垂直区分毎に電子ビー
   ムを発生するビーム源としての線陰極と、電子ビーム総
   量を制御する背面電極及びビーム引出電極と、上記電子
   ビーム量を水平方向に区分した各水平区分毎にＰＷＭ変
   調されるビーム変調電極と、各垂直区分毎の上記電子ビ
   ームを水平方向に一斉に偏向する一対あるいは複数の水
   平偏向電極と、各垂直区分毎の上記電子ビームを垂直方
   向に一斉に偏向する一対あるいは複数の垂直偏向電極と
   を有する画像表示装置において、電子ビームを発生する
   ビーム源としての上記線陰極の駆動電圧を制御すること
   で、ビームスポットの垂直径を垂直区分内走査線単位で
   制御する手段を有する事を特徴とする画像表示装置。
3. 【請求項３】 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区分した各垂直区分毎に電子ビー
   ムを発生するビーム源としての線陰極と、電子ビーム総
   量を制御する背面電極及びビーム引出電極と、上記電子
   ビーム量を水平方向に区分した各水平区分毎にＰＷＭ変
   調されるビーム変調電極と、各垂直区分毎の上記電子ビ
   ームを水平方向に一斉に偏向する一対あるいは複数の水
   平偏向電極と、各垂直区分毎の上記電子ビームを垂直方
   向に一斉に偏向する一対あるいは複数の垂直偏向電極と
   を有する画像表示装置において、電子ビーム量を水平方
   向に区分した各水平区分毎に変調する上記ビーム変調電
   極の電圧を制御することにより、ビームスポットの垂直
   径を各水平区分毎に制御する手段を有する事を特徴とす
   る画像表示装置。
4. 【請求項４】 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区分した各垂直区分毎に電子ビー
   ムを発生するビーム源としての線陰極と、電子ビーム総
   量を制御する背面電極及びビーム引出電極と、上記電子
   ビーム量を水平方向に区分した各水平区分毎にＰＷＭ変
   調されるビーム変調電極と、各垂直区分毎の上記電子ビ
   ームを水平方向に一斉に偏向する一対あるいは複数の水
   平偏向電極と、各垂直区分毎の上記電子ビームを垂直方
   向に一斉に偏向する一対あるいは複数の垂直偏向電極と
   を有する画像表示装置において、電子ビーム量を水平方
   向に区分した各水平区分毎に変調する上記ビーム変調電
   極の電圧を制御することにより、ビームスポットの垂直
   径を各画素毎に制御する手段を有する事を特徴とする画
   像表示装置。