JPS584351B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は陰極線管（以下ＣＲＴと称す）を片いた表示
装置に関するものである。

通常のＣＲＴ表示装置においては、表示される画像の輝
度を上げるために、ＣＲＴのビ−ム電流を増加すると、
ビームの収束状態が劣化し、シャープな輝点が得られな
くなると共に、輝度が飽和する。

これはブルーミングとして知られているが、この現象が
ＣＲＴ表示装置の輝度上限をきめる大きい原因となって
いた。

この発明は、このような難点を克服するためになされた
もので、電子ビームの走査速度、すなわち電子ビームの
各輝点における滞在時間を制御して画像を表示すること
により、輝度の高い表示を可能ならしめる表示装置を提
供するものである。

以下この発明の実施例を図により詳細に説明する。

この発明の一実施例による表示装置を第１図に示し説明
する。

第１図に於で、１はＣＲＴで、その螢光面１１上に電子
銃１５からの電子ビーム１２が偏向ヨーク１４により偏
向を受けて輝点１３を生するものである。

２０は同期信号発生回路で、垂直走査回路２１へ垂直同
期信号２２の信号線を介して接続され、さらに水平走査
回路４０へ水平同期信号２３の信号線を介して接続され
ており、垂直走査回路２１及び水平走査回路４０のそれ
ぞれの出力はＣＲＴ１に設けられた偏向ヨーク１４に接
続され電子ビーム１２を制御するものである。

３０は入力端子で、画像信号ｅが入力するものである。

３１Ａ〜３１Ｄは電子スイッチで、同期信号発生回路２
０と切換信号２４の信号線を介して接続されており、同
期信号発生回路２０の出力によりスイッチ動作制御され
るものである。

３２Ａ，３２Ｂはそれぞれアナログ遅延メモリで、それ
ぞれの人力は電子スイッチ３１Ａを介して入力端子に、
それぞれの出力は電子スイッチ３１Ｂを介して電圧制御
発振器３３（以下ＶＣＯとする。

）に接続されたものである。

ＶＣ０３３は入力端子３０に入力された画像信号の振幅
に応じて発振制御されたもので、その出力である可変ク
ロツク３４は水平走査回路４０及び電子スイッチ３１Ｃ
．３１Ｄを介してそれぞれのアナログ遅延メモリ３２Ａ
，３２Ｂを制御するものである。

２５はクロック発生回路で、電子スイッチ３１Ｃ，３１
Ｄを介してアナログ遅延ノモリ３２Ａ，３２Ｂを制御す
るものである。

次にこの発明の一実施例による表示装置の動作について
説明する。

ＣＲＴＩは、その電子ビーム１２の電流がブルーミング
を起さない最大値である一定値となるように動作せしめ
る。

この電子ビーム１２は、垂直走査回路２１および水平走
査回路４０で駆動される偏向ヨーク１４により偏向せら
れ、螢光面１１を走査する。

こ＼で、垂直走査回路２１は従来のラスク走査の場合と
同形式のもので、同期信号発生回路２０が発生する垂直
同期信号２２を垂直走査回路２１に入力し、垂直走査回
路２１はこれにより一定周期ののこぎり波電流を発生し
、電子ビームを垂直方向に一定速度で走査する。

水平走査回路４０は、後述する方法により走査速度を画
像信号により変調された水平走査波形を発生する。

この結果、螢光面１１上にラスクが形成される。

この走査の模称を第２図に示す，第２図において、電子
ビームにより形成される輝点１３は第ｍ番目の水平走査
線（以下単に走査線と言う）の上の位置Ｘｎにあり、そ
の位置における走査速度ｖｎが画像信号ｆ（Ｘｎ）によ
り変調されているのである。

以下一つの走査線について説明をおこなう。

第１図において、画像信号ｅは入力端子３０に印加され
る。

この画像信号ｅとして、通常の走査式により発生したも
のを考える。

すなわち走査線上の位置をｘ，ｔを時刻としてＸ−αｔ
である。

画像信号ｅの大きさをｅ（ｔ）＝ｆ（Ｘ）とする。

画像信号ｆ（ｘ）の性質としてｆ（ｘ）＞ｏである。

電子スイッチ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，および３１Ｄは
同期信号発生回路２０が発生する切換信号２４により水
平走査周期毎に切換えられる。

また、アナログ遅延メモリ３２Ａおよび３２Ｂは、それ
ぞれ、走査線上の絵素数にひとしい容量をもつもので、
その絵素当りの遅延時間は、それに印加されるクロツク
信号発生回路２５からのクロック信号により制御される
。

このような遅延メモリとしてたとえばＣＣＤ（チャージ
カップルドデバイス）やＢＢＤ（バケツトブリゲードデ
バイス）などが利用できる。

今、電子スイッチ３１Ａ〜３１Ｄが図示の位置にある水
平周期を考えると、画像信号ｅはクロツク発生回路２５
が発生する周期一定のクロック信号２６により制御され
る遅延メモリ３２Ａに順次読込まれ、次の水平同期まで
保持される。

一方、遅延メモリ３２Ｂには一つ前の水平周期の画像信
号が保持されており、これが可変クロツク３４により制
御されて読出される。

この読出信号をｅ′とする。

遅延ノモリ３２を理想化すると第ｎ査目の信号について
ｅ′ｎ−ｅｎ−ｆ（Ｘｎ），（ｎ−１，２，・・・，Ｎ
）であるから以下ではｅ′を画像信号として扱う。

読出信号ｅ′は電圧制御発振器であるＶＣＯ３３に印加
される。

ＶＣＯ３３は、その発振周発数が読出信号ｅ′に反比例
するように構成されている。

すなわち、ＶＣＯ３３の出力である可変クロツク３４の
第ｎパルスから第（ｎ＋１）パルスまでの時間間隔をτ
とするとき、 τ。

＝ｋｅ’ｎ＝ｋｆ（ｘｎ） （１）なるよう構
成されている。

このようなＶＣ０３３自身は通常の回路技術により構成
し得るのでその内容はのべない。

上記の遅延メモリ３２Ｂはこの町変ク田ンク３４により
制御されているので、画像信号ｅはこの可変ク田ンク毎
に読出される。

すなわち、第ｎ番目の絵素の信号ｆ（ｘｎ）は第ｎ番目
のクロソクにより読出され、τ。

間保持される。一方、水平走査回路４０は、計数回路４
０ＡとＤＡ変換回路４０Ｂとで構成されており、計数回
路４０Ａは上記の可変クロツク３４を計数するよう接続
されている。

またこの計数回路４０Ａは同期信号発生回路２０が発生
ずる水平同期信号２３毎にリセットされる。

したがって、第ｎ番目の可変クロツクの発生時刻をｔｎ
とすると、ｔｎにおいてこの計数回路４０Ａの計数値は
ｎであり、ＤＡ変換回路４０Ｂの出力電流はｎに比例す
る。

したがって、ＤＡ変換回路４０Ｂで駆動される偏向ヨー
ク１４により偏向せしめられる輝点１３のＸ座標はｎに
比例する。

すなわちｘｎに比例する。かつこの輝点１３は、次の可
変クロツク３４が発生するまでその位置に滞在する。

この滞在時間τｎは（１）式によりｆ（Ｘｎ）に比例し
ている。

ところで、一定周期で走査されるビーム電流一定なる輝
点の時間平均輝度は、その輝点位置における輝点の滞在
時間に比例する。

したがって、上記のＸｎにおける輝点の平均輝度はｆ（
Ｘｎ）に比例することになり、ｎを順次進めることによ
り考えている走査線上の画像が表示できたことになる。

ここで、この発明の一実施例によるものを用いた場合と
、従来のものを用いた場合とに対する輝度改善比につい
てのべておく。

まず従来のものを用いた場合の水平走査時間をＴｈ、走
査線上の絵素数をＮとすると、１絵素当りの滞在時間は
ＴｈＡであるから、ビーム電流最大となる絵素の輝度は
Ｋを比例定数としてＢ。

−ＫＴｈ／Ｎである。一方、この発明の一実施例による
ものを用いた場合は常時最犬のビーム電流を流すとして
、Ｂ，＝Ｋτｍａｘである。

こＸでτｍａｘはτｎの内の最犬のものである。

ところで、この発明の一実施例によるものにであり、Ｔ
≦Ｔｈである必要がある。

今ｅ′＝ｊ（Ｘ）の振巾分布をＰ （ｅ）、その上、下
限をそれぞれａ，ｂとすると、τ。

の平均値を７として、となる。

こ＼でＥは画像信号の平均値である。したがって輝度改
善比は、Ｔ＝Ｔｈに選んだとすると、となり、画像信号
の最大値のその平均値に対する比ａ／ｅにひとしくなる
。

ａ／習は画像信号の振巾分布により変わるが、一般画像
に対しても２〜３程度になし得る。

また、白黒２値の線画像に対しては１０程度になし得る
ので、大幅な輝度改善が期待することが出来る。

こ＼で、この発明の一実施例のものにおけるγ補正の方
法について付記しておく。

第１図において、入力端子３０と電子スイッチ３１Ａと
の間、もしくは電子スイッチ３１ＢとＶＣ０３３との間
に適切な非線形特性を有する補正回路を挿入することに
より直ちにγ補正をおこなうことができる。

又、ＣＲＴ１のビーム電流をほぼ一定の状態に保つ手段
としては、ＣＲＴ１の電子銃１５のヒータ電力、カソー
ド・グリッド間の電位及びカソード・アノード間の電位
を一定に保つことで可能トなるものである。

ところで、この発明の一実施例による表示方法及びその
装置においては各走査線の走査時間は前述の（２）式に
示すごとく、その走査線上の画像信号の平均値によりき
まる。

第ｍ番目の走査線における平均値を一とするとき、ｅｍ
はｍ毎に必すしも一定値をとらない。

このｅｍの中の最犬のものに対してＴ≦Ｔｈが成立せね
ばならないので、（３）式による輝度改善比は画面全体
の平均値をｅとして期待できる値より小さくなる場合が
起こり得る。

この難点を改善したこの発明の他の実施例を第３図によ
り説明する。

第３図に於で、第１図と同一符号は同一又は相当部分を
示す。

遅延メモリ３２Ａ，３２Ｂはその容量を大きくし、Ｍ本
（Ｍ＞１）の走査線上の信号をＭ本の定査期間にわたっ
て読込むと共に、同じくＭ本の走査期間にわたってＶＣ
Ｏ３３の制御下で読出す。

電子スイッチ３１Ａ〜３１ＤはＭ周期毎に切換えられる
。

また、水平走査回路４０の計数回路４０ＡはＮ進とする
と共に、遅延回路４１を付属せしめ、水平走査終了時に
、水平走査の帰線時間の間、ＶＣ０３３の発振を停止す
るように構成する。

このようにすると、画像信号はＭＸＮ絵素について平均
化されるようになるのでこの平均値を晋としが成立ずれ
ばよいので適当な大きさのＭを選ぶことにより本来の輝
度改善比が実現し得るようになる。

また、このような走査をおこなえば各走査線毎の走査時
間が変化するので、ＣＲＴ１上のラスクが波打つ可能性
がある。

第３図の構成例においては垂直走査回路４２を計数回路
４２ＡとＤＡ変換回路４２Ｂとで構成するようにしてこ
の難点を防いでいる。

すなわち、水平走査回路４０の計数回路４０ＡがＮ絵素
走査するたびに発生するリセットパルス２２Ａを計数回
路４２Ａで計数ずることにより、一つの水平走査期間中
垂直走査位置を一定に保つことができる。

このように、ビーム電流一定なる電子ビームの各絵素に
おける滞在時間、すなわち走査速度の逆数をそれぞれの
絵素における画像信号の振巾に比例するように制御しつ
つ走査することにより、輝度の高い表示をおこなうこと
ができる。

なお、第１図、第３図における水平走査回路、第３図に
おける垂直走査回路として計数回路とＤＡ変換回路とに
より構成される例をあげたが、たとえば一定面積を有す
る人カパルスで駆動される積分回路など他の手段により
、所要性能を有する水平、垂直の走査回路を構成し得る
ことは言うまでもない。

また、ＣＲＴとじて電磁偏向型のもので例示したが、静
電偏向型のＣＲＴに対しても適用し得ることも言うまで
もない。

さらに、この発明の実施例の説明中、メモリとしてアナ
ログ遅延メモリとして説明したが、一般的なメモリを用
いてその読み出し速度を画像信号に応じて制御すること
により構成し得ることも明白である。

以上説明したようにこの発明は、電子ビーム電流をほぼ
一定の状態で電子ビームを走査する走査速度の逆数が画
像信号の振幅に比例するようにした表示装置を構成する
ことにより、輝度の高い表示を可能ならしめることが出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による表示装置の構成図、
第２図は第１図に示した表示装置の走査動作を説明する
ための説明図、第３図はこの発明の他の実施例による表
示装置の構成図である。 図に於て、１はＣＲＴ（陰極線管）、１２は電子ビーム
、１４は偏向ヨーク、１５は電子銃、２０は同期信号発
生回路、２１は垂直走査回路、２５は遅延メモリを制御
するクロツク発生回路、３０は入力端子、３１Ａ〜３１
Ｄは電子スイッチ、３２Ａ，３２Ｂはメモリであるアナ
ログ遅延メモリ、３３はＶＣＯ（電圧制御発振器）、４
０，４２は画像信号に応じた偏向信号を発生する水平及
び垂直走査回路である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 陰極線管を用いた表示装置であって、画像信号入力
   をストアするメモリと、 前記メモリの出力信号の振幅に反比例する周波数で発振
   する電圧制御発振回路とを備え、前記メモリの読み出し
   速度は前記電圧制御発振回路の出力で制御され、 前記電圧制御発振回路の出力に応答して、各水平走査期
   間において、前記電圧制御発振回路の出力ごとに予め定
   められる一定の値ずつ電圧を増加して階段状電圧を発生
   する偏向信号発生回路と、前記偏向信号発生回路の出力
   により駆動される前記陰極線管の偏向器とをさらに備え
   る表示装置。 ２ 前記メモリは遅延メモリであり、 前記遅延メモリの遅延時間は前記電圧制御発祢回路の出
   力で制御される、特許請求の範囲第１項記載の表示装置
   。