JPS6015185B2 - けい光表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は画像表示の単位絵素にけし、光体を用いるけし
、光表示装置に関し、詳しくはそのけし、光体の励起駆
動方式に係るものである。

カラーブラウン管に代表されるけし、光表示装置はテレ
ビジョン放送の受信をはじめ、各種の情報処理装置の端
末機器に広く利用されている。

しかして、この種の表示菱直に望まれる性能は高輝度、
高解像度の画像を実現することであり、また効率を高め
ることである。本発明は上記の目的を達成する有効なけ
し、光表示装置を提案するものであり、以下、本発明の
菱層をカラーブラウン管の実施例により群しくのべる。

．本発明者の実験によれば、カ
ラーブラウン管用けし、光体、とりわけ、硫化亜鉛基体
のけし、光体は、電子ビームで励起されて発光するとき
、その発光特性が第１図に示されるように、所定の励起
用パルス信号１に対して過渡特性をもった発光波形２を
呈し、輝度飽和部の前後に遠い立上り部分と遅い立下り
部分とが観察される。

そこで、この事象を利用して、けし・光体に対する励起
信号を一旦蓄積保持して、これを同じ時間幅内で信号変
換し、一回当りの励起時間を１／ｎに短縮し、かつ、ｎ
回くり返して同一けし、光体を励起するようになせば、
上記発光特性のうちの遅い立下り部分の発光がし、ちだ
んと有効に作用して高輝度表示が可能になる。第２図は
上述のような励起信号の所定時間保持およびその信号の
変換をなす各手段を有するけし、光表示菱贋のブロック
図であり、カラーブラウン管３の信号入力端子（カソー
ドまたは第１格子電極）４に対し、シフトレジスタ５、
保持手段としてのバッファメモリ６、シフトレジスタお
よび映像増幅器８を介して、時系列映像信号が入力端子
９から与えられる。

上記シフトレジスタ５は端子１０に印加されるサンプリ
ングパルスおよび端子１１に印加されるクロックパルス
によって、上記入力様子９に与えられる映像信号を時分
割（サンプリング）し、このサンプリング映像信号を上
記バッファメモリ６に送る。しかして、上記バッファメ
モリ６はその内部の半導体メモリ要素に上記サンプリン
グ映像信号に対応する電荷を蓄積保持するものである。
これらの動作は第１の水平走査期間内に行われる。次に
、第１の帰線期間内に、上記バッファメモリ６のメモリ
内容をシフトレジスタ７に移し込む動作と同バッファメ
モリ６のメモリ内容を消去する動作との両方の動作が行
なわれる。

そして、次の第２の水平走査期間中に上記シフトレジス
タ７のクロツクバルスとして、シフトレジスタ５のクロ
ックパルスのｎ倍（ｎは整数）の繰返し周波数のクロッ
クパルスを端子１２に印加してバッファメモリ６から得
た内容をｎ回線返して走査し、同シフトレジスタ７の出
力を、少くとも映像信号のｎ倍の帯城を有する映像増幅
器８を通じて、上記カラーブラウン管３の入力端子４に
導入する。

そして、この間、上記カラーブラウン管３の水平偏向コ
イル１３に対してｎ倍の周波数の偏向電流を加えること
により、同カラーブラウン管３の画像表示面では、各絵
素に対する単位時間当りの電子ビーム密度、すなわち、
励起エネルギー密度を一定のままで、同電子ビームの１
回当りの絵素での滞留時間を１′ｎに短縮できるととも
に、１水平走査期間中にｎ回の励起発光が繰り返される
。かくして、各水平走査期間ならびに各帰線期間には上
記第１の水平走査期間ならびに上記第１の帰線期間の回
路動作が繰り返される。

第３図は、１絵素についての時系列映像信号の時分割手
段、同保持手段ならびに信号変換手段を含む、本発明の
−実施例を示す回路図である。

第３図に示す回路構成を第２図に対応して述べると、ま
ず、シフトレジスタ５（第２図）はＪＫフリップフロッ
プ１４を基本構成としており、そのＪＫフリップフｏッ
プ１４の入力端子１０に所定のサンプリングパルスを印
加し、端子１１に水平方向の絵素数（行数）に対応する
クロックパルスを印加する。ＪＫフリップフロップ１４
の出力端子Ｑは、端子９からの時系列映像信号がゲート
電極に入力される絶縁ゲート形電界効果ト、ランジスタ
（以下、ＭＯＳトランジスタと略称する）１５のドレィ
ン電極に接続されている。上述の時系列映像信号の時分
割手段はＪＫフリップフロップ１４とＭＯＳトランジス
タ１５とで構成されている。保持手段となるバッファメ
モリ６（第２図）の構成は以下のようになっている。

ＭＯＳトランジスタ１５のソース電極が、負荷抵抗１６
を介して接地されるとともに、結合コンデンサ１７を介
して、高抵抗のバイアス抵抗１８およびバイアス電源２
０の直列接続体と、ＭＯＳトランジスタ２１のゲート電
極と、ＭＯＳトランジスタ２２のドレィン電極とにそれ
ぞれ接続されている。また、ＭＯＳトランジスタ２１の
ソース電極が負荷抵抗２３を介して接地されるとともに
、結合コンデンサ２４を介して、高抵抗のバイアス抵抗
２５およびバイアス電源２６の直列接続体と、ＭＯＳト
ランジスタ２７のゲート電極と、ＭＯＳトランジスタ２
８のドレィン電極とにそれぞれ接続されている。さらに
、信号変換手段としてのシフトレジスタ（第２図）は主
要構成が電荷結合素子（以下、ＣＣＤと略称する）２９
よりなり、ＣＣＤ２９の各転送要素２９１，２９２，２
９３の各ゲート電極には３相の転送信号が印加される。

ＭＯＳトランジスタ２７のドレィン電極はＭＯＳトラン
ジスタ３０を介して高い定電圧源に接続されており、同
ＭＯＳトランジスタ３０のゲート電極端子１ ２には、
端子１１に印加されるクロックパルスの周波数のｎ倍の
繰返し周波数を有するクロツクパルスを印加する。ＣＣ
Ｄ２９の出力信号は端子３１より出力される。なお、端
子３２，３３はバッファメモリ６に蓄積されていた電荷
を消去するための低電位点に接続されており、この消去
動作は端子３４，３５に印加これ消去パルスにより行な
われる。

以上の構成よりなる実施例の動作を以下に述べる。

ＪＫフリップフロップ１４の出力端子Ｑは端子１０，１
１に印加されるサンプリングパルスおよびクロックパル
スにより決まる時間帯だけ正電位に保持され、ＭＯＳト
ランジスタ１５のソース電極に、端子９に印加される映
像信号のレベルに相当する正のパルス電圧を発生し、こ
のパルス電圧をコンデンサ１７と高いバイアス抵抗１８
とで保持する。このような動作が、第１水平走査期間内
に各ＪＫフリツプフロップ１４について順次行なわれ、
各コンデンサー７と各抵抗１８とで映像信号の時分割さ
れた信号を保持する。第１の水平帰線期間内には次の動
作を行なう。

ソース電極が各ＭＯＳトランジスタ２１のドレィン電極
に共通接続され、ドレィン電極が一定の高い電圧源に接
続されるスイッチング用のＭＯＳトランジスタ３６のゲ
ート電極にパルス信号を印加することにより、各コンデ
ンサ１７および各抵抗１８で保持されている信号、すな
わち各ＭＯＳトランジスタ２１のゲート電極に印加され
ていた時分割された信号のそれぞれのレベルに応じたパ
ルス電圧を、各抵抗２３に同時に発生させ、このパルス
電圧をコンデンサ２４と高抵抗２５とで保持する。この
保持された電圧はＭＯＳトランジスタ２７のゲート電極
に印加されることになる。その後、端子３４に消去パル
スを印加することにより、各ＭＯＳトランジスタ２２を
介して、各コンデンサ１７と各抵抗１８とで保持されて
いた電荷を同時に消去する。ところで、各コンデンサ２
４と各高抵抗２５とで保持される電圧は、第２水平走査
期間内にＣＣＤ２９により転送されて出力されるのであ
るが、この転送動作が終わると各コンデンサ２４と各高
抵抗２５とで保持される電圧を消去する必要がある。

この消去動作は、端子３５に消去パルスを印加すること
により、ＭＯＳトランジスタ２８を介して行なわれる。
次の第２水平走査期間内には、カラーブラウン管の画像
表示面の１行に並ぶ各絵素をｎ回繰り返して走査する動
作が行なわれる。

なお、この１水平走査期間をｎ等分した１つの期間を１
／ｎ走査期間と称する。すなわち、１水平走査期間内に
端子１２に水平走査周波数のｎ倍の繰り返し周波数をも
つ短いパルス幅のパルス信号を印加することにより、Ｍ
ＯＳトランジスタ３０をｎ回導通させて、各コンデンサ
２４と各高抵抗２５とで保持されていた信号電圧レベル
に応じた電荷を、ＭＯＳトランジスタ２７を介してＣＣ
Ｄ２９の各転送要素２９３に注入する。その後、１／ｎ
走査期間を１水平走査線上の絵素数で割った繰り返し周
期を有する３相のクロックパルスを用いて、１′ｎ走査
期間内に転送要素２９３に注入された電荷を順次転送要
素２９２，２９１へと転送し、出力端３１に時分割され
た映像信号を得る。このように、第２水平走査期間内に
は、その間にコンデンサ２４および抵抗２５で保持され
る電圧レベルに応じた電荷をｎ回ＣＣＤ２９に注入し、
かつ１′ｎ走査期間ごとにＣＣＤ２９より信号を出力し
て絵素をｎ回走査するのであり、その結果各絵素への励
起エネルギー密度は一定で、各絵素の１回当りの励起時
間は短縮したものとなる。

以上、第１水平走査期間、第１水平帰線期間および第２
水平走査期間で説明した動作を、第１水平走査期間およ
び１帰線期間についてまとめると以下のようになる。｛
１｝ 水平走査期間 映像信号を時分割してバッファメモリ６に保持する動作
と、バッファメモリ６内に保持されていた前の水平走査
期間の信号をＣＣＤ２９を介して出力する動作とを同時
に行なう。

【２１ 水平帰線期間 バッファメモリ６内において、前の水平走査期間にコン
デンサ２４と高抵抗２５とで保持されていた信号を消去
する動作と、コンデンサ１７と高抵抗１８とで保持され
ていた信号をコンデンサ２４と高抵抗２５とで保持する
動作と、コンデンサ１７と高抵抗１８とで保持されてい
た信号を消去する動作とを順次行なう。

本実施例において、映像信号を１５．７５×５０皿ＨＺ
のサンプリングパルスで時分割し、この時分割された映
像信号で各絵素を１水平走査期間に３回繰り返して走査
することにより、カラーブラウン管の発光効率を４０％
改善し、また輝度を４０％高めることができた。

この結果から考察しても、各給素のけい光体の発光特性
のうちの遅い立下り部分による発光が高輝度表示に一段
と有効に作用していることが理解できる。第４図は本発
明の他の実施例を示すブロック図であり、ブラウン管３
の信号入力端子４に対して映像信号をスイッチング回路
４０で選択的に印加する方式を示したものである。

すなわち、この構成によれば、映像信号を一方で保持手
段としての遅延回路４１により１水平走査期間の時間帯
だけ保持して遅延させ、正規の映像信号とその遅延映像
信号とを上記スイッチング回路４川こ加え、該スイッチ
ング回路４０内で、第５図のような位相シフトされた２
つのゲート信号（ａ，ｂ）によつて上記両映像信号が選
択され、正規の映像信号の入力に対してはゲート信号ａ
が作動し、遅延映像信号の入力に対してはゲート信号ｂ
が作動する。このとき、ブラウン管３の垂直偏向器４２
に対しては上記両ゲート信号と同じ周期のウブリング信
号を重畳させた第６図に示されるような垂直偏向電流４
２を与えて、電子ビームをスクリーン面上で順次蛇行さ
せて高速走査を行なう。この結果、１水平走査期間にお
いて２行に並ぶ絵素を微少な短期間で切換えて走査する
ことになるので、各絵素は１水平走査期間に２回励起さ
れ、各絵素への励起エネルギー密度は一定で、各絵素の
１回当りの励起時間を短縮して走査することになる。従
って、単位時間に単位面積当りに注入される電子ビーム
のエネルギー密度は不変で、発光量の増大をもたらす。
本実施例の実験によれば、この方式によって、従来比４
０％の輝度向上がもたらされた。以上の各実施例で明ら
かなように、本発明の装置は、要約するに、二次元的に
多数絵素に相当するけし・光体を付設し、前記絵素を所
定のエネルギー信号で励起して画像を表示するけい光表
示装置において、前記各絵素を励起する励起信号を所定
時間帯ごとに蓄積保持する保持手段および前記励起信号
を高速走査信号に変換する変換手段を有し、前記各絵素
への励起エネルギー密度を一定に保ち、前記各絵素の１
回当りの励起時間を短縮したことを特徴とするけし、光
表示装置であり、これにより、けし、光体の発光特性の
うちの遅い立下り部分の発光を有効に利用して、従来と
同じ励起エネルギーで画像表示面の輝度を顕著に向上さ
せることができる。また、本発明によれば、けい光体の
発光総量の増大が期待されるから、電子ビームの密度を
制御して解像度を高めることも可能であり、さらには入
力を若干低減化しても十分に高い輝度が得られることを
考慮すると、けし、光表示装置の効率改善にも有益であ
る。

なお、本発明の装置は、各実施例でのべたカラーブラウ
ン管に限らず、一般的には、絵素に利用されるけい光体
に励起発行の立上り時間より長い銭光時間（発光立下り
時間）を有する物質を用いたけし、光表示装置に適用可
能であり、これには単色けし、光ブラウン管、けい光プ
ラズマディスプレイなどが対象になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるけし、光体の励起エネルギーと
これによる発光特性の各経時変化を対応させて示した図
、第２図は本発明の一実施例のブロック図、第３図は本
発明の一実施例の具体回路構成図、第４図は本発明の他
の実施例の要部回路構成ブロック図、第５図および第６
図は同実施例の主要部の動作電圧波形を示す図である。 １・・・・・・励起パルス信号、２・・・・・・発光特
性、３・・・・・・カラーブラウン管、４・・・・・・
信号入力端子、５・・・・・・シフトレジスタ、６・・
・・・・バッファメモリ（保持手段）、７・・・・・・
シフトレジスタ（変換手段）、８・・・・・・広帯域映
像増幅器、９・・・・・・映像信号入力端子、１３…・
・・水平偏向コイル、４０・・・・・・スイッチング回
路、４１……遅延回路、４２……垂直偏向電流。第１図 第５図 第６図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 二次元的に多数絵素に相当するけい光体を付設し、
   前記絵素を所定エネルギー信号で各列毎に繰り返し走査
   励起して画像を表示するけい光表示装置において、前記
   各絵素を走査励起する励起信号を前記絵素の各列の走査
   期間蓄積保持する蓄積保持手段、前記蓄積保持手段の保
   有する前記励起信号を高速走査信号に変換する変換手段
   および垂直走査鋸歯状波の傾斜部に前記絵素の列数に等
   しい数の階段を有する鋸歯状波を発生する垂直走査手段
   を有し、前記各絵素への励起エネルギー密度が一定に保
   たれ、前記各絵素の１回当りの励起時間が、前記絵素の
   各行毎に１回走査する場合に比べて短いことを特徴とす
   るけい光表示装置。