JP2538092B2

JP2538092B2 - 画像表示素子の駆動方法

Info

Publication number: JP2538092B2
Application number: JP2070401A
Authority: JP
Inventors: 淳平橋口; 欽造野々村; 隆一村井; 潔濱田; 智北尾; 雅幸高橋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1990-03-20
Publication date: 1996-09-25
Anticipated expiration: 2011-09-25
Also published as: JPH0316389A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はテレビジョン受像機、コンピュータのディス
プレイ装置等に用いる平板型画像表示素子の駆動方法に
関する。

従来の技術従来例として特許出願公告昭58−032897号公報に記さ
れた画像表示素子について説明を行なう。第12図はこの
表示素子と内部構成は若干異なるが、基本的に同じ原理
で画像表示する平板型陰極線管の構成図である。

この表示素子は、電子ビーム放出源としての線状熱陰
極（以下線カソードとも称する）１、それに対向して画
像表示面と反対側に置いた背面電極２、一方画像表示面
側に、線カソード１をはさんで順次置いた平板状の電子
ビーム引出し電極３、電子ビーム変調電極４、垂直集束
電極５、水平集束電極６、水平偏向電極７、7a、垂直偏
向電極８、8a、および蛍光体を塗布したスクリーン９よ
り構成しており、これらを図示しない偏平な真空ガラス
容器（フェースプレート11と背面板12がその一部を成
す）内に納めている。

ビーム源としての線カソード１は水平方向に張架して
おり、かかる線カソードを適宜間隔を置いて垂直方向に
複数本（説明ではＬ本とし、図では４本のみ示す）配置
している。これらの線カソード１は、例えば線径20〜30
μｍφのタングステン線の表面に、酸化物陰極材料を塗
布した構成である。

背面電極２は例えば平板状の導電板で形成し、電子ビ
ーム13に対してその発生を抑止、あるいは発生したビー
ムを表示面側に押し出す作用をする。

電子ビーム引出し電極３は、線カソード１−１〜１−
Ｌのそれぞれに対向する位置に、水平方向に適当な間隔
を置いてビームの貫通孔をＬ×Ｍ個形成した平板状電極
である。電子ビーム引出し電極３によって、加熱された
線カソード１から表示面側に向かって引き出された電子
ビームは、その一部が電子ビーム引出し電極３の貫通孔
を通過する。ビームはこの貫通孔を通過することによっ
て、水平方向にＭ本に分割される。

次に設けた電子ビーム変調電極４は、水平方向にＭ本
に分割してあり、上記の分割された各々の電子ビームの
通過量を、独立に同時に制御できる構成にしてある（図
では９本のみ示している）。

垂直集束電極５と水平集束電極６は、それぞれ水平方
向と垂直方向に長いスリット、またはそれぞれ水平方
向、垂直方向が長い貫通孔を有しており、それぞれビー
ムを垂直方向あるいは水平方向に集束する役目をする。

水平偏向電極は、水平方向に分割された電子ビームの
各々を、水平方向の両側から２本の電極７、7aで挟み込
むように形成しており、対になった電極７、7a間に与え
る電位差によってビームを水平方向に偏向する。Ｍ対あ
る電極の７同志、7a同志は各々周辺部分で共通に接続さ
れているので、偏向は１ライン分Ｍ本のビームについて
一時に行なわれる。

垂直偏向電極は、１ライン分の全ビームを垂直方向の
両側から対になった２本の電極８、8aで挟み込むように
形成し、２本の電極間に与える電位差によってビームを
垂直方向に偏向する。Ｌ対ある電極の８同志、8a同志は
各々周縁部分で共通に接続されているので、ビームは、
隣接する線カソード間で垂直偏向の方向が互いに逆にな
るように駆動される。

かかる集束、変調、および偏向がなされた各電子ビー
ムを、スクリーン９に印加した高電圧によって加速し、
スクリーン９上の蛍光体に射突させ発光させる。スクリ
ーン９はガラス板の上に、Ｒ、Ｇ、B3色の蛍光体をブラ
ックを介してストライプ状に塗布し、その上からメタル
バック層を付着して形成する。蛍光体ストライプは、電
子ビーム変調電極４の各１つの貫通孔に対して、一例と
してＲ、Ｇ、Ｂの１対（１トリプレット）が対応するよ
うにしている。

第12図中でスクリーン９上に破線で示した各々の画像
表示区分10は、変調電極４を通過した１本のビームを、
垂直方向、水平方向に偏向して画像を表示する領域を示
しており、これら複数の画像表示区分10をスクリーン９
上で接続して１枚の画像を表示する。

次に、従来のこの表示素子の駆動方法について、第13
図に基本的な駆動回路のブロック図を、第14図に各電極
の駆動信号波形を示して説明する。

駆動の基準となる信号は、テレビジョン映像信号の垂
直同期信号V.Dと水平同期信号H.Dである。ここではNTSC
方式の映像信号の表示を想定して説明する。

今、線カソード１の本数がＬ本であるとすれば、垂直
走査期間1Vから垂直帰線期間を除いた有効垂直走査期間
（240水平走査期間（240H）とする）内に、（240/L）Ｈ
の幅の期間だけ電位の低い、Ｌ個の各々位相の異なった
パルスk₁〜k_Lを発生させ、各パルスを線カソード１−１
から１−Ｌに向かって順次１パルスずつ印加する。カソ
ード駆動パルスは、垂直駆動パルス発生回路23で、水平
同期信号H.Dを（240/L）個ずつカウントする毎に発生さ
せるトリガ信号p₁〜p_Lによって、パルス幅（240/L）Ｈ
のパルスを、線カソード駆動回路24で順次シフトさせて
発生させる。背面電極２には、線カソードに印加するパ
ルスの低電位より少し低めの直流電位V₂を与え、ビーム
引出し電極３には、線カソードに印加するパルスの低電
位より十分高い直流電位V₃を与えておく。線カソード１
の電位が高電位の期間は、カソードが加熱されるだけで
電子はカソードから引き出されず、カソード電位が印加
パルスk₁〜k_Lによって低電位になされた期間のみ、各線
カソードから順次電子ビームが引き出される。

引き出された電子ビームの変調は、画像情報を持つ映
像信号電圧に従って行なう。画像をカラー表示するため
には、Ｒ、Ｇ、B3色の蛍光体をＲ、Ｇ、Ｂ各々の映像信
号に対応して発光させる必要があり、ここでは各変調電
極４−１〜４−ＭにＲ、Ｇ、Ｂ映像信号を、水平偏向に
同期して時間的に順次印加する方法を採用している。映
像信号21は色復調回路34で復調してＲ、Ｇ、Ｂ信号に分
離し、A/D変換器25−１〜25−Ｍで各々ディジタル化し
て、映像メモリ26−１〜26−Ｍに1H期間保持する。保持
データを1Hの切り替わり期間に、読み出しパルスｆによ
って変調回路27−１〜27−Ｍへ送る。ここでディジタル
データを、その値の大きさに比例したパルス幅のアナロ
グ信号、またはその値に比例したパルス振幅のアナログ
信号に変換し、スイッチングパルスS_R、S_G、S_Bにより
Ｒ、Ｇ、Ｂ直列信号として各ビーム変調電極４−１〜４
−Ｍに印加する。Ｒ、Ｇ、Ｂパルスの印加タイミング
は、水平偏向の各ステップでビームが静止している期間
に各々合致させる。変調電極４には、水平方向１ライン
分（Ｍ個）の映像信号が同時に印加できるので、１ライ
ン分の画像を一時に表示できる線順次表示方式である。

変調した電子ビームを、垂直集束電極５、および水平
集束電極６に与えた直流電位V₅、V₆により各々の方向に
集束した後、水平偏向電極７、7aで静電偏向する。偏向
は、第14図に示す階段状の偏向波形h,h1によって行な
い、偏向幅をＲ、Ｇ、Ｂの１トリプレット分とすれば、
偏向波形h,h1は水平同期信号H.Dに同期して、H/3周期毎
に電圧が上昇あるいは下降する階段状波形とする。従っ
て、電子ビームはH/3期間ずつR,G,Bの各蛍光体上に静止
する。

一方垂直方向の偏向は、階段状の偏向波形v,v1によっ
て行う。各カソードからビームを引き出す期間は各々
（240/L）Ｈであるから、各ビームを垂直方向に（240/
L）段偏向し（図ではＬ＝80で240/80＝３段偏向として
いる）、画面全体では１垂直走査期間（１フィールド）
に合計240段の偏向によって240本のラスタを描く。次の
フィールドでは、前のフィールドで描いたラスタの間に
ビームがランディングするよう、垂直偏向波形の電圧値
をシフトして、インタレース走査を行なう。

以上のように水平偏向および垂直偏向を行い、１本の
電子ビームが発光させる垂直３個、水平３個のスポット
で１画像表示区分10を形成し、この画像表示区分をスク
リーン９上に規則正しく並べることにより、１枚の表示
画像を得る。

発明が解決しようとする課題従来例で述べた平板型陰極線管、あるいはその他の複
数の電子ビームを偏向して画像表示する表示素子におい
て、電子ビームのスクリーン９上へのランディング状態
が、どの点でも一様でなければ、画質の均一性が失われ
る。従来の平板型陰極線管の表示画像は、複数の表示区
分10を接続して全体の画像を形成しているので、各画像
表示区分の境界部分のビームランディング位置、および
発光スポット形状が不均一であると、境界の存在が目立
ち、見づらい画像となる。

垂直方向のランディング位置、および発光スポット形
状の不均一さは、境界部分の輝度段差として検知され、
また水平方向のランディング位置、および発光スポット
形状の不均一さは、境界部分の輝度段差あるいは色差と
して検知され、いずれも画質均一性を劣下させる。

ランディング位置の不均一さは、平板型陰極線管の垂
直偏向あるいは水平偏向に寄与する電極の加工精度や組
立精度に起因するが、画像表示面積が拡大するにつれ
て、これらの精度を画像に影響しないレベルに高めるこ
とは、技術的にもコストの点からも困難である。そこ
で、電気的な手段によってビームランディングを制御し
ようとする試みが、例えば特許出願公告昭63−052834号
公報で記載されているが、偏向電極を個別のビーム毎に
分割駆動できないため、局部的なランディングの不均一
を解消することはできなかった。

また、発光スポット形状の不均一さは、スクリーン面
が平面であるために、偏向にともなってビームの集束特
性が変化して生じるものである。これを防止するには偏
向角度をできる限り小さくすればよく、表示面積の大き
な表示素子を製作しようとしたとき、例えば、垂直方向
に関しては線カソードの本数を増して偏向角度を低下さ
せる、水平方向に関しては線カソードからの電子ビーム
の分割数を増して偏向角度を低下させる、等の方策が考
えられるが、線カソードの加熱に必要な消費電力および
コストの増大を招く、あるいは電極加工の細密度をより
高めなければならない、等の理由により適当でない。ま
た、電極精度のばらつきより発生する、局部的なスポッ
ト径状の不均一さには対処する方法がなかった。

課題を解決するための手段本発明はこのような従来の問題点を、以下のような手
段によって解決するものである。

すなわち、（１）電子ビームの偏向手段を、電子ビー
ムを発光手段上の定めた位置に概略ランディングさせる
偏向手段と、前記定めた位置を含む微小範囲でランディ
ング位置を変位させる偏向手段とから構成し、電子ビー
ム量制御手段を駆動する信号の印加開始時刻もしくは印
加終了時刻の少なくとも一方を、電子ビーム偏向手段の
駆動信号に対して可変に制御する。

また、（２）上記（１）に記した手段と、電子ビーム
量制御手段を駆動する信号を、映像信号によってパルス
幅変調したパルス信号とし、このパルス幅を、画像とし
て表現するに必要な最小幅のパルスを発生させる時刻を
中心にして、映像信号のレベルに応じて前後に均等に変
化させる手段とを設けて、発光手段の発光を制御する。

作用上記手段の作用は次の様になる。

先ず、（１）各電子ビームは、階段状の垂直あるいは
水平偏向成分によって、スクリーン上の定めた位置に概
略ランディングして発光スポットを形成し、この位置を
中心として、非階段状の鋸歯状波等による偏向成分によ
って、垂直方向あるいは水平方向に隣接した電子ビーム
が発光させるスポットまでの距離の約半分の距離程度ま
で、画面上方向から下方向へ、または下方向から上方向
へあるいは画面左方向から右方向へ、または右方向から
左方向へ偏向される。この偏向と同期した形で、電子ビ
ーム量制御手段、すなわち変調電極に駆動パルス信号を
印加する時刻を前後に制御すれば、スクリーン上にビー
ムがランディングする位置、すなわち蛍光体が発光する
スポット位置を、電子ビームが鋸歯状波偏向成分で垂直
方向あるいは水平方向に偏向される距離範囲内で、上方
向または下方向に、あるいは左方向または右方向に変化
させることができる。

また各電子ビームは、階段状の垂直あるいは水平偏向
成分によって、スクリーン上の定めた位置に概略ランデ
ィングして発光スポットを形成し、この位置を中心とし
て、非階段状の鋸歯状波等による偏向成分によって、垂
直方向あるいは水平方向に隣接した電子ビームが発光さ
せるスポットまでの距離の約半分の距離程度まで、画面
上方向から下方向へまたは下方向から上方向へあるいは
画面左方向から右方向へまたは右方向から左方向へ偏向
される。この偏向と同期した形で、電子ビーム量制御手
段、すなわち変調電極に印加する駆動パルス信号の印加
開始時間と印加終了時間を制御してパルス幅を、偏向角
度の大きさに合わせて広くあるいは狭くなるよう制御す
れば、スクリーン上にビームがランディングする位置の
範囲、すなわち蛍光体が発生するスポット径を、電子ビ
ームが鋸歯状波偏向成分で垂直方向あるいは水平方向に
偏向される距離範囲内で、大きくあるいは小さく変化さ
せることができる。

更に、（２）上記（１）の作用時に、電子ビーム量制
御手段を駆動する信号を、映像信号によってパルス幅変
調したパルス信号とし、このパルス幅を、画像として表
現するのに必要な最小幅のパルスを発生させる時刻を中
心にして、映像信号のレベルに応じて前後に均等に変化
させれば、スクリーン上にビームがランディングする位
置の範囲が、前記変調パルス幅が最小幅から最大幅まで
変化するときに、画面の上下いずれかの方向あるいは左
右いずれかの方向に偏ることなく、蛍光体発光スポット
の中心位置が、映像信号レベルによって変化することが
ない。

実施例（実施例１）実施例１について第１図〜第６図を参照して説明す
る。説明は、煩雑さを避けるため垂直方向のビームラン
ディングに限定して行なう。

まず、電子ビームの偏向および変調に用いる各電圧波
形と、それらによってスクリーン上で発光スポット位置
が変化する原理について述べる。第１図の上部に、スク
リーン上に形成した蛍光体ストライプ41と、便宜上垂直
と水平を入れ替えたビームスポット43を示している。第
１図下部には、１対の垂直偏向電圧波形v,v1と、電子ビ
ーム変調信号波形ｗを示す。

垂直偏向波形v,v1は、第２図（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うに、従来の1H毎に上昇あるいは下降する階段状電圧波
形（１点鎖線で示す）に、H/3の周期を持つ鋸歯状波、
三角波またはその他の連続的な変化をする電圧波形を重
畳した波形とする。偏向電圧の変化の極性はv,v1間で互
いに逆とする。鋸歯状波の周期は、1H期間中に階段状に
水平偏向して発光させる蛍光体ストライプ数によって決
まり、H/3という値は、R,G,Bの３ストライプ数だけ発光
させると仮定した場合である。水平偏向段数が変われば
鋸歯状波の周期もそれに応じて変える必要がある。

前記垂直偏向波形v,v1とすることにより、電子ビーム
は従来のように1H期間同じ垂直位置に静止せず、H/3周
期で垂直方向に振動する。その振動の仕方は各ビームス
ポットに対して、第３図（ａ）、（ｂ）に示す矢印の方
向となる。その振動振幅が、第１図の画面垂直方向に隣
接して発光するビームスポット43と44間の距離の、約1/
2の距離までの範囲であるよう、鋸歯状波の振幅を設定
する。この理由は、ビームスポット43と44が互いに重な
り合って解像度を劣化させないようにするためである。

前記垂直偏向波形v,v1に対して、ビーム変調信号ｗを
H/3期間内の幅を持つパルスとして、信号ビーム変調電
極４に印加する。その信号を第１図の実線で示すパルス
波形とすれば、電子ビームは、パルスが立ち上がった瞬
間t₁から立ち下がる瞬間t₂まで、垂直偏向電圧波形にし
たがって垂直方向に移動しながら蛍光体41を発光させ
る。すなわちビームスポット43は、偏向波形v,v1の電圧
値v₁,v₁1に対応する蛍光体上の位置y₁から、電圧値v₂,v
₂1に対応する位置y₂まで移動する。このとき、ビームス
ポットは実線で示す形状となり、その発光中心位置は
（y₁＋y₂）/2で表わせる。

例えばこの中心位置が、正規のランディング位置から
−Δｙずれていると仮定する。そこで変調信号パルスｗ
の印加時刻を微小時間Δｔずらして、時刻t₁＋Δｔから
t₂＋Δｔまでのパルスとした場合、ビームスポット13は
偏向波形v,v1の電圧値v₁＋Δv,v₁l−Δｖに対応する蛍
光体上の位置y₁＋Δｙから、電圧値v₂＋Δv,v₂1−Δｖ
に対応する位置y₂＋Δｙまで移動して、破線で示すスポ
ット形状となる。従ってビームスポットの発光中心位置
は（y₁＋y₂）/2＋Δｙとなり、距離Δｙだけ発光中心位
置が移動して、正規のランディング位置で静止スポット
が発光するのと等価な効果を持たせることができる。

もし正規位置からΔｙずれているならば、変調信号パ
ルスを上記と逆方向に時間Δｔずらすことで、発光中心
位置を−Δｙだけ移動させて正規のランディング位置へ
持っていけばよい。

次に、本制御方法を実現するための駆動回路構成につ
いて第４図に一例を示して説明する。従来より階段状の
垂直偏向電圧波形v,v1は、第13図に示した従来例の垂直
偏向駆動ブロック31で、メモリに記憶させたディジタル
データをD/A変換して発生させている。

本発明に必要な鋸歯状波は、カウンタ50とD/A変換器5
1を組み合わせて発生させる。カウンタのクロックを、
十分に高周波数のシステム基準クロックとし、カウンタ
50は、H/3毎のＲ、Ｇ、Ｂ映像信号の切り替えに用いる
信号ｒ、ｇ、ｂに同期したパルスｚでリセットする。カ
ウンタ50の出力値はクロック毎に数が増し、リセットと
同時にゼロに戻るので、このディジタル出力値をD/A変
換器51でアナログ電圧に変換すれば、H/3周期で単調増
加を繰り返す鋸歯状波が得られる。単調減少を繰り返す
鋸歯状波は、D/A変換器の出力を反転増幅器52で極性反
転すれば、きわめて容易に得られる。

また、三角波形は、第５図に示すアップダウンカウン
タ54、D/A変換器55、フリップフロップ56を組み合わせ
て発生させる。カウンタ54は、水平同期信号H.Dでリセ
ットする。フリップフロップ56は、水平同期信号H.Dで
リセットされ、前記パルスｚ毎に出力値ｑが交互にHig
h、Lowを繰り返す構成とする。この出力信号ｑを、カウ
ンタのカウントアップ、カウントダウン切り替えに用
い、信号ｑがHighのときにカウントアップで、Lowのと
きにカウントダウンであるように設計すれば、最初のH/
3期間でカウンタの出力値は単調増加し、次のH/3期間で
単調減少して、さらに次のH/3期間で単調増加する。こ
の出力値をD/A変換器55でアナログ値に変換すれば所望
の波形が得られる。逆極性の波形は、D/A変換器55の出
力を反転増幅器57で極性反転して得られる。

こうして得た鋸歯状波と従来の階段波とを、アナログ
加算器58で加算し、これを電圧増幅して本発明に必要な
垂直偏向波形ｖ、v1を得る。

また、ビーム変調信号の変調電極への印加時刻を制御
するには、第６図に示す制御用のディジタルデータを記
憶させる制御メモリ60を用意する。

画像表示したい1Hの直前の1H期間中に、水平同期信号
H.Dに同期したＭ個のパルスを持つトリガ信号ｄによ
り、各電子ビームに対応した制御データをメモリ60から
順次読み出し、制御カウンタ61−１〜61−Ｍにプリセッ
トする。そして画像表示したい1Hが始まると、各カウン
タは水平駆動パルスｒ、ｇ、ｂに同期した信号ｚによっ
てシステム基準クロックをカウント開始し、プリセット
されたデータ値をカウントし終えた時点でキャリーパル
スを発生させて、これを映像信号メモリ26−１〜26−Ｍ
に供給して、Ｒ、Ｇ、Ｂ映像ディジタルデータを読み出
す。読み出した映像データをパルス幅変調回路62に送
り、データ値に対応したパルス幅のアナログ信号に変換
して、Ｒ、Ｇ、Ｂ直列信号ｗとして電子ビーム変調電極
４に印加すれば、前記制御データにより、変調信号の印
加時刻が変化させられることになる。変調方法をパルス
振幅変調とする場合には、パルス幅変調回路62をD/A変
換器に置き換えればよい。

ここで前記制御データは、必ずしも１電子ビームに対
して１制御データを割り当てる必要はなく、スクリーン
９上のビームスポットのランディングの不均一さに応じ
て、何本かの電子ビームに対して１制御データを割り当
てるようにすれば、制御メモリ容量の節約が可能であ
る。前記制御データのメモリへの書き込みは、別に用意
するインターフェイス回路63を通じて、外部のパーソナ
ルコンピュータ64により行なうことができ、画面上でビ
ームスポットの位置が変化するのを目で確認しながら、
調整を行なうことができる。

（実施例２）実施例２について第７図〜第９図を参照して説明す
る。説明は、煩雑さを避けるため垂直方向のビームラン
ディングに限定して行なう。

まず、電子ビームの偏向および変調に用いる各電圧波
形と、それらによってスクリーン上で発光スポット径が
変化する原理について述べる。第７図の上部に、スクリ
ーン上に形成した蛍光体ストライプ41とビームスポット
45、46を便宜上垂直と水平を入れ替えて示している。第
７図下部には、１対の垂直偏向電圧波形v,v1と、電子ビ
ーム変調信号波形ｗを示す。

垂直偏向波形v,v1は、第１の実施例で説明した波形と
同一でよく、また、これらの偏向波形によって電子ビー
ムが偏向される過程も同一であるので、説明を省く。前
記垂直偏向波形v,v1に対して、ビーム変調信号ｗをH/3
期間内の幅を持つパルスとして、電子ビーム変調電極４
に印加する。その信号を第７図の実線で示すパルス波形
とすれば、電子ビームは、パルスが立ち上がった瞬間t₁
から立ち下がる瞬間t₂まで、垂直偏向電圧波形にしたが
って垂直方向に移動しながら蛍光体11を発光させる。す
なわちビームスポット45は、偏向波形v,v1の電圧値v₁,v
₁1に対応する蛍光体上の位置y₁から、電圧値v₂,v₂1に対
応する位置y₂まで移動する。このとき、ビームスポット
の径は、ビームが蛍光体上で制した場合に発光させるス
ポット径をR_Sとして、R_S＋（y₂−y₁）で表わせる実線で
示すスポット径となる。

いま、このスポット径が所望のスポット径よりΔｙ小
さいと仮定する。

そこで変調信号パルスの印加開始時刻と印加終了時刻
を偏向信号に対して変化させてパルス幅を変化させる。
すなわち、変調信号パルス幅を微小時間Δｔ増して、破
線で示す時刻t₁−Δt/2からt₂＋Δt/2までのパルス幅と
した場合、ビームスポット45は偏向波形v,v1の電圧値v₁
−Δv/2,v₁1＋Δv/2に対応する位置y₁−Δy/2から、電
圧値v₂＋Δv/2,v₂1−Δv/2に対応する位置y₂＋Δy/2ま
で移動する。従ってビームスポット径はR_S＋（y₂−y₁＋
Δｙ）となり、破線で示すようにΔｙだけ径が増して、
所望のスポット径が得られる。もし所望のスポット径よ
りΔｙ大きいならば、変調信号パルス幅を上記と逆にΔ
ｔ減少させれば、スポット径は逆にΔｙ減少して所望の
値となる。

次に、本制御方法を実現するための駆動回路構成につ
いて第８図に一例を示して説明する。垂直偏向電圧波形
v,v1を発生させる回路構成は、第１の実施例と同一であ
るから説明を省く。

さて、ビーム変調信号のパルス幅を制御するには、制
御用のディジタルデータを記憶させる制御メモリ60を用
意する。まず、パルス幅変調方式の場合には、画像表示
したい1Hの直前の1H期間中に、水平同期信号H.Dに同期
したＭ個のパルスを持つトリガ信号ｄによって、各電子
ビームに対応した制御データをメモリ60から順次読み出
し、Ｒ、Ｇ、Ｂ映像ディジタルデータに加算器65−１〜
65−Ｍで加算し、映像メモリ26−１〜26−Ｍに記憶させ
る。従って、パルス幅変調回路62−１〜62−Ｍでアナロ
グ信号に変換されるパルス幅は、制御データが加算され
た分だけ広くなる。

また、パルス振幅変調方式の場合には、第９図に示す
ように、パルス幅変調回路62をD/A変換器66に置き換
え、制御メモリ60のデータを一旦パルス幅制御カウンタ
67−１〜67−Ｍにプリセットし、水平同期信号H.Dに同
期したＭ個のパルスを持つトリガ信号ｄによって、RSフ
リップフロップ68−１〜68−Ｍをセットして、前記パル
ス幅制御カウンタ67のキャリー出力パルスｃでリセット
すれば、制御データでパルス幅の決定されたビーム変調
信号が得られる。

ここで制御データの値を、垂直偏向の大きさに合わせ
て変化させる操作は、別に用意するインターフェイス回
路63を通じて、外部のパーソナルコンピュータ64により
行なうことができ、画面上でビームスポットの径が変化
するのを目で確認しながら、調整を行なうことができ
る。

（実施例３）実施例３として、実施例１および実施例２で、ビーム
変調をパルス幅変調方式とする場合において、パルス幅
を、画像として表現するに必要な最小幅のパルスを発生
させる時刻を中心にして、映像信号のレベルに応じて前
後に均等に変化させる方法について説明する。

第10図に本発明のパルス幅変調回路構成の一例を、ま
た第11図にこの回路の動作タイミングを示す。本回路は
Ｍ個必要とするが、簡便のために１回路のみを図示す
る。Ｒ、Ｇ、Ｂ映像ディジタルデータは、画像表示する
1H前の期間に映像メモリ26に蓄えられた後、水平駆動パ
ルスｒ、ｇ、ｂに同期したトリガ信号ｆにより各々読み
出され、データシフト回路70で下位ビット方向に１ビッ
トシフトされて、そのデータ値R_v、G_v、B_vが各々R_v/2、
G_v/2、B_v/2に減少する。

一方、ビーム変調パルスの中心位置を決めるデータを
記憶させた制御メモリ60より、制御データR_c、G_c、G_cを
前記トリガ信号ｆによって読み出しておき、減算器71に
おいて、これらの制御データから前記シフトさせた映像
信号データ差し引く。

次にこの演算で得たデータR_c−R_v/2、G_c−G_v/2、B_c−
B_v/2を、セットカウンタ72に各々にプリセットし、これ
と同時に映像データR_v、G_v、B_vをリセットカウンタ73に
各々プリセットしておく。

そして、表示したい1H期間に入った時点で、水平駆動
パルスｒ、ｇ、ｂによってセットカウンタ72を順次カウ
ント開始させ、プリセットされたデータをカウントし終
えてキャリーパルスを発生させる。このキャリーパルス
をRSフリップフロップのセット信号とするとともに、リ
セットカウンタ73のカウント開始信号にも使う。リセッ
トカウンタは映像データR_v、G_v、B_vに対応したカウント
の後、キャリーパルスを発生させてRSフリップフロップ
74をリセットする。この動作により、フリップフロップ
74の出力は、w₁、w₂、w₃で示すパルス幅変調信号を発生
するので、これをOR回路75で直列信号に変換してビーム
変調信号ｗとする。

本回路構成により、変調信号パルス幅を、制御データ
で与えた時刻、すなわち画像として表現するに必要な最
小幅のパルスを発生させる時刻を中心にして、映像信号
のレベルに応じて前後に均等に変化させることができ
る。

実施例１、２ともに、垂直方向のビームランディン
グ、およびスポット径の制御についてのみ説明したが、
説明文中の垂直偏向を水平偏向に置き換えれば、水平方
向についても適用できる。

発明の効果以上、実施例１から明かな通り、本発明によればスク
リーン上の蛍光体発光スポット位置を、複数の電子ビー
ムの各々について個別に制御することができるので、平
板型陰極線管の垂直偏向および水平偏向に寄与する電極
の加工精度や組立精度に起因する、局部的なビームラン
ディング位置の不均一さによる輝度差を解消することが
でき、画像表示区分の境界部分でも輝度むらがなく、画
質の均一性を大幅に向上させられる。

また、実施例２から明らかな通り、本発明によればス
クリーン状の蛍光体発光スポット径を、複数の電子ビー
ムの各々について個別に制御することができるので、平
板型陰極線管の垂直偏向および水平偏向によって発生す
る、局部的なビームスポット径の不均一さによる輝度
差、色差を解消することができ、画像表示区分の境界部
分でも輝度むら、色むらがなく、画質の均一性を大幅に
向上させられる。

更に実施例３から明かな通り、本発明によればスクリ
ーン状の蛍光体発光スポット位置、あるいはスポット径
を制御する際に、ビーム変調信号をパルス幅変調して
も、その変調によってビームスポットの位置が、画面の
上下いずれかの方向あるいは左右いずれかの方向に偏る
ことなく、画像の明暗によって画質の均一性が変化する
ことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１の動作説明図、第２図は同実
施例における偏向波形図、第３図は第２図の偏向波形に
よる電子ビームスポットの偏向状態の説明図、第４図、
第５図は第２図の偏向波形を発生させる回路構成図、第
６図は同実施例におけるビーム変調信号の印加開始時刻
制御のための回路構成図、第７図は本発明の実施例２の
動作説明図、第８図は同実施例におけるパルス幅変調方
式でのビーム変調信号のパルス幅制御のための回路のブ
ロック図、第９図は同実施例におけるパルス振幅変調方
式でのビーム変調信号のパルス幅制御のための回路のブ
ロック図、第10図は本発明の実施例３におけるパルス幅
変調回路のブロック図、第11図は同実施例での信号波形
図、第12図は従来例の平板型陰極線管の要部構成図、第
13図は従来例の平板型陰極線管の駆動回路ブロック図、
第14図は従来例における駆動波形図である。１……線カソード、４……電子ビーム変調電極、７、7a
……水平偏向電極、８、8a……垂直偏向電極、９……ス
クリーン、10……画像表示区分、31……垂直偏向駆動回
路、41……蛍光体ストライプ、43、44、45、46……ビー
ムスポット。

フロントページの続き (72)発明者濱田潔大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者北尾智大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者高橋雅幸大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電子ビーム発生手段と、電子ビーム量制御
手段と、電子ビーム偏向手段と、電子ビームの射突によ
り発光する発光手段とを少なくとも備えた画像表示素子
の駆動方法であって、前記電子ビーム偏向手段は、電子
ビームを前記発光手段上の定めた位置に概略ランディン
グさせる偏向手段と、前記定めた位置を含む微小範囲で
ランディング位置を変位させる偏向手段とからなり、か
つ前記電子ビーム量制御手段へ印加する駆動信号の印加
開始時刻もしくは印加終了時刻の少なくとも一方を、前
記電子ビーム偏向手段の駆動信号に対して可変に制御す
るすることを特徴とする画像表示素子の駆動方法。
【請求項２】電子ビームを発光手段上の定めた位置に概
略ランディングさせる偏向手段が、階段状の周期的にビ
ーム静止期間を持つ偏向手段であり、定めた位置を含む
微小範囲でランディング位置を変位させる偏向手段が、
非階段状でビーム静止期間を持たない偏向手段であるこ
とを特徴とする、請求項１記載の画像表示素子の駆動方
法。
【請求項３】電子ビームを発光手段上の定めた位置に概
略ランディングさせる偏向手段が階段状の電圧波形によ
る静電偏向手段であり、定めた位置を含む微小範囲でラ
ンディング位置を変位させる偏向手段が、鋸歯状もしく
は三角形状の電圧波形による静電偏向手段であることを
特徴とする請求項２記載の画像表示素子の駆動方法。
【請求項４】電子ビーム量制御手段を駆動する信号が、
映像信号によってパルス幅変調された信号であり、その
パルス幅変調は、映像信号として必要な最小レベルの信
号パルスを発生させる時刻を中心にして、映像信号のレ
ベルに応じて前後に均等に変化するようにしたことを特
徴とする、請求項１記載の画像表示素子の駆動方法。