JPH04188974A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電極及びカソードのバラツキにより生じる輝
度変化を補正する画像表示装置に関するものである。

従来の技術 従来の画像表示素子の基本的な構造を第４図に示して説
明する。

この表示素子は後方からアノード側に向かって順にバッ
ク１．信号電極２．遮蔽電極３．ビーム源としての線陰
極４．ビーム引出し電極５．収束電極６．水平偏向電極
７．垂直偏向電極８．スクリーン板９１等々が配置され
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。

ビーム源としての線陰極４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４はさらに垂直方向に間隔をもって複数本（本説
明では４イ〜４ホの５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３閣、本数は３０本設け
られているものとして、前記線陰極を４イ〜４７とする
。前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８とスクリーン９の間隔により規
制されている。これらの線陰極４の構成として１０〜３
０μｍφ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。前記の線陰極は後述するように、上方の線
陰極４イから下方の４７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。バック１は後述する
信号電極の固定に使用している。

第４図では真空容器は記してないが、バック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。

信号電極２は水平方向に複数本分割された縦方向に長い
電極で、本構成では１２０本の制御電極用導伝板１５ａ
〜１５ｎが設けられている（第４図では５本のみ図示し
ている）。信号電極２は区分された電子ビームのそれぞ
れの通過量を、映像信号の絵素に対応して、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。

遮蔽電極３は、第４図の１１に示すように貫通孔を有す
る絶縁板で、信号電極に対向するカソードのビーム流の
みを制御している。ビーム引出し電極５は線陰極４イ〜
４７のそれぞれ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１２を有する導伝板１３であり
、線陰極４から放出された電子ビームをその貫通孔１２
を通して取り出す。

収束電極６は、遮蔽電極２に設けられた各貫通孔１１及
びビーム引出し電極５に設けられた各貫通孔１２に対向
する位置に貫通孔１４を有する導伝板で、電子ビームを
収束している。水平偏向電極７は、前記貫通孔１４のそ
れぞれ水平方向の両サイドに沿って垂直方向に複数本配
電された導伝板１８．１８″で構成されており、それぞ
れの導伝板には水平偏向用電圧が印可されている。

各絵素毎の電子ビームはそれぞれ水平方向に偏向され、
スクリーン８上でＲ，Ｇ、Ｈ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２トリオ
分偏向している。垂直偏向電極８は、前記貫通孔１４の
それぞれ垂直方向の中間の位置に水平方向に複数本配置
された導伝板１９．１９°で構成されており、垂直偏向
用電圧が印可され、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
の線陰極から生した電子ビームを垂直方向に８ライン分
偏向している。そして、３１個で構成された垂直偏向電
極７によって、３０本の線陰極のそれぞれに対応する３
０対の垂直偏向導伝体対が構成され、スクリーン上９に
垂直方向に２４０本の水平走査ラインを描いている。

前記に説明したように本構成では水平偏向電極７、垂直
偏向電極８をそれぞれ複数本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９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９に照射させるこ
とが可能となる。これにより水平、垂直偏向電極 することができる。スクリーン９は第５図に示すように
、ガラス板２１の裏面に蛍光体２０をストライブ状に塗
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は収束電
極６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
２トリオ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。第４図において、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の区分を示し、２点鎖線は
複数本の信号電極２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点鎖線で仕切られた１つの区
画の拡大図を第５図に示す。

第５図に示すように、水平方向では２トリオ分のＲ，Ｇ
、Ｈの蛍光体、垂直方向では８ライン分の幅を有してい
る。１区画の大きさは本例では水平方向ｌ■、垂直方向
３閣である。

尚、第５図ではＲ，Ｇ、Ｂの各々３色の蛍光体はストラ
イブ状に図示しているが、デルタ状に配置しても良い。

ただし、デルタ状に配置したときはそれに適合した水平
偏向、垂直偏向波形を印加する必要がある。

尚、第５図では説明の都合で縦横の寸法比か実際のスク
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、制御電極４の１つの貫通孔１４に対してＲ，Ｇ
、Ｂの蛍光体が２トリオ分設けられているが、１トリオ
分あるいは３トリオ分以上で構成されていても良い。た
だし、制御電極４には１トリオ、あるいは３トリオ以上
のＲｌＧ、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。

次に、この表示素子を駆動するための駆動回路の動作を
、第６図を参照して説明する。

まず、電子ビームをスクリーン９に照射して表示する駆
動部分の説明を行う。電源回路２２は表示素子の各電極
に所定のバイアス電圧を印加するための回路で、ビーム
出し電極５にはＶ５、収束電極６にはｖ６、スクリーン
９にはＶ９の直流電圧を印加する。線陰極駆動回路２６
は、垂直同期信号Ｖと水平同期信号Ｈを用いて線陰極駆
動パルス（イ〜マ）を作成する。第７図にそのタイミン
グ図を示す。各線陰極４イ〜４７は第６図（イ〜マ）に
示すように、駆動パルスが高電位の間に電流か流れて加
熱されており、駆動パルス（イ〜マ）が低電位の期間に
電子を放出するように加熱状態が保持される。これによ
り３０本の線陰極４イ〜４７より、それぞれ低電位の駆
動パルス（イ〜マ）が加えられた８水平走査期間のみ電
子が放出される。高電位が加えられる期間には、信号電
極２とビーム引出し電極５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４の周辺における電位よ
りも線陰極４イ〜４７に加えられている電位のほうが高
くなるため、線陰極からは電子が放出されない。１画面
を構成するには、上方の線陰極４イから下方の線陰極４
７まで順次８走査期間ずつ電位を切り替えて行けば良い
。

次に、偏向部分の説明を行う。偏向電圧発生回路４０は
、ダイレクトメモリアクセスコローラ４１（以下ＤＭＡ
コントローラと称す）、偏向電圧波形記憶用メモリ４２
（以下偏向メモリと称す）、デジタル−アナログ変換器
４３ｈ、４３Ｖ　（以下Ｄ／Ａ変換器と称す）等によっ
て構成され、垂直偏向信号ｖ、ｖ’及び水平偏向信号り
、ｈ’を発生する。本構成においては、垂直偏向信号に
関して、オーバースキャンを考慮して、１フイールドで
２４０水平走査期間表示している。また、それぞれのラ
インに対応する垂直偏向位置情報を記憶しているメモリ
アドレスエリアを第１フイールド及び第２フイールドに
分けそれぞれ１組のメモリ容量を有している。

表示する際は、該当の偏向メモリ４２からデータを読み
だしてＤ／Ａ変換器４３ｖでアナログ信号に変換して、
垂直偏向電極７に加えている。前記の偏向メモリ４２に
記憶された垂直偏向位置情報は８水平走査期間毎にほぼ
規則性のあるデータで構成されており、Ｄ／Ａ変換され
た波形もほぼ８段階の垂直偏向信号となっているが前記
のように２フイ一ルド分のメモリ容量を有して、各水平
走査線毎に位置を微調整できるようにしている。

また、水平偏向信号に対しては、１水平走査期間に６段
階に電子ビームを水平偏向させる必要性と水平走査毎に
偏向位置を微調整可能なようにメモリを持っている。従
って、１フレ一ム間の４８０水平走査期間表示するとし
て、４８０Ｘ６＝２８８０バイトのメモリが必要である
が、第１フイールドと第２フイールドのデータを共用し
ているために、実際には１４４０バイトのメモリを使用
シている。表示の際は各水平走査ラインに対応した偏向
情報を前記偏向メモリ４２から読み出して、Ｄ／Ａ変換
器４３ｖでアナログ信号に変換して、水平偏向電極６に
加えている。

要約すると、垂直周期のうちの垂直帰線期間を除いた表
示期間に、線陰極２イ〜２７のうちの低電位の駆動パル
スを印加している線陰極から放出された電子ビームは、
ビーム引出し電極３によって水平方向に１２０区分に分
割され、１２０本の電子ビーム列を構成している。この
電子ビームは、後述するように各区分毎に制御電極４に
よってビームの通過量が制御され、収束電極５によって
収束された後、第７図に示すようにほぼ６段階に変化す
る一対の水平偏向信号り、ｈ’を加えられた水平偏向電
極１８．１８’等により、各水平表示期間にスクリーン
８のＲ１，Ｇｌ、ＢｌおよびＲ２，Ｇ２．Ｂ２等の蛍光
体に順次、水平表示期間／６ずつ照射される。かくして
、各水平ラインのラスターは１２０個の各区分毎に電子
ビームをＲ１，Ｇｌ、Ｂ１およびＲ２，Ｇ２．Ｂ２に該
当する映像信号によって変調することにより、スクリー
ン９に上にカラー画像を表示することができる。

次に、電子ビーム変調制御部分について説明する。

まず、第６図において、信号入力端子２３Ｒ９２３Ｇ、
２３Ｂに加えられたＲ、Ｇ、Ｂの各映像信号は、１２０
組のサンプルホールド回路組、３１ａ〜３１ｎに加えら
れる。各サンプルホールド組３１　ａ〜３１　ｎはそれ
ぞれＲ１用、Ｇｌ用。

Ｂｌ用、およびＲ２用、Ｇ２用、Ｂ２用の６個のサンプ
ルホールド回路で構成されている。サンプリングパルス
発生回路３４は、水平周期（６３，５μｓ）のうちの水
平表示期間（約５０μｓ）に、前記１２０組のサンプル
ホールド回路３１ａ〜３１ｎの各々Ｒ１用、Ｇｌ用、Ｂ
ｌ用、およびＲ２用、Ｇ２用、Ｂ２用のサンプルホール
ド回路に対応する７２０個（１２０Ｘ６）のサンプリン
グパルスＲａｌ〜Ｒｎ２を順次発生する。前記７２０個
のサンプリングパルスがそれぞれ１２０組のサンプルホ
ールド回路組３１ａ〜３１ｎ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組には、１ラインを１
２０個に区分したときのそれぞれの２絵素分のＲ１，Ｇ
ｌ、Ｂｌ、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。サンプルホールドされた
１２０組のＲ１，Ｇｌ、Ｂｌ、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１２０組
のメモリ３２ａ〜３２ｎに転送パルスｔによって一斉に
転送され、ここで次の１水平走査期間保持される。保持
された信号は１２０個のスイッチング回路３５ａ〜３５
ｎに加えられる。スイッチング回路３５ａ〜３５ｎは、
それぞれがＲ１゜Ｇｌ、Ｂｌ、Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２の個別
入力端子とそれらを順次切り替えて出力する共通出力端
子とを有する回路により構成されたもので、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ｒｌ、ｇ１．ｂｌ、ｒ２．ｇ２．ｂ２によって同時に
切り替え制御される。前記スイッチングパルスｒｌ、ｇ
ｌ、ｂｌ、ｒ２．ｇ２．ｂ２は各水平表示期間を６分割
して、水平表示期間／６ずつスイッチング回路３５ａ〜
３５ｎを切り替えＲ１，Ｇｌ、Ｂｌ、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３７ａ〜３７ｎに供給している。各スイッチング回路
３５ａ〜３５ｎの出力は、１２０組のパルス幅変調（以
下ＰＷＭと称す）回路３７ａ〜３７ｎに加えられ、Ｒ１
，Ｇｌ、Ｂｌ、Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２の各映像信号の大きさ
に応じてパルス幅変調され出力される。このパルス幅変
調回路３７ａ〜３７ｎ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４の１２０本の
導伝板１５ａ〜１５ｎにそれぞれ個別に加えられる。

次に、水平偏向と表示のタイミングについて説明する。

スイッチング回路３５ａ〜３５ｎにおけるＲ１．Ｇｌ、
Ｂ１．Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２の映像信号の切り替えと、水平
偏向駆動回路４１による電子ビームＲ１，Ｇｌ、Ｂｌ、
Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２の蛍光体への水平偏向の切り替えタイ
ミングと順序か完全に一致するように同期制御されてい
る。これにより電子ビームか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制御信号に
よって制御され、以下Ｇｌ、Ｂｌ、Ｒ２゜Ｇ２．Ｂ２に
ついても同様に制御されて、各絵素のＲ１、Ｇ１．Ｂｌ
、Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２各蛍光体の発光がその絵素のＲ１，
Ｇｌ、Ｂｌ、Ｒ２゜Ｇ２．Ｂ２の映像信号によってそれ
ぞれ制御されることとなり、各絵素が入力の映像信号に
したがって、発光表示されるのである。かかる制御が１
ライン分の１２０組（各２絵素ずつ）分間時に実行され
て、１ライン２４０絵素の映像が表示され、さらに１フ
イールド２４０本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上に画像が表示される。さら
に上記の諸動作が入力映像信号の１フイールド毎に繰り
返されて、テレビジョン信号等がスクリーン９に表示さ
れる。

尚、本構成に必要な基本クロックは第６図に示すパルス
発生回路３９から供給されており、水平同期信号Ｈ１及
び垂直同期信号Ｖでタイミングをコントロールしている
。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、電極の加工精度（
特に第４図に示す貫通孔１１．１２．１４の孔径バラツ
キ）及びカソードのエミ・ソンヨンのバラツキにより、
第５図に示す最小エリア単位で、輝度のバラツキが発生
する。

本発明は上記問題に鑑み、輝度バラツキをなくして、画
面の輝度が−様な画像表示装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の画像表示装置は、ビ
ーム流制御電極と、フィールドメモリと、１Ｈメモリと
、ＰＷＭ回路等から構成されている。

作用 この構成によって、フィールドメモリにあらかしめ記録
された輝度補正信号を、表示タイミングに同期して読み
だし、１Ｈメそりに記録した後ランチして１Ｈ間ホール
ドしたパラレル信号を取り出し、Ｄ／Ａ変換してビーム
流制御電極あるいは信号電極に加えることにより、輝度
バラツキを補正することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。

第１図は本発明の一実施例における画像表示装置の基本
的な構成図である。第１図において、１はバック、２は
信号電極、３は遮蔽電極、４は線陰極、５はビーム引出
し電極、６は収束電極、７は水平偏向電極、８は垂直偏
向電極、９はスクリーン板、１８．１８’は水平偏向電
極の基本構成図、１９．１９′は垂直偏向電極の基本構
成図、２０は蛍光体、２１はガラス板で以上は従来の構
成図と同じである。１０はビーム流制御電極で、ビーム
引出し電極５の貫通孔１２．収束電極６の貫通孔１４の
それぞれ対向する位置に貫通孔を有する垂直方向に長い
導電板１０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１２０本の導電
板が設けられている（第１図では１０イ〜１０ホの５本
のみ図示している）。

次に、その動作を第２図及び第３図の基本的なブロック
図をもとに説明する。第２図において、２２は電源回路
、２６は線陰極駆動回路、４０は偏向電圧発生回路、４
１はＤＭＡコントローラ、４２は偏向メモリ、４３ｈ、
４３ＶはＤ／Ａ変換器、ｈ、ｈ’は水平偏向出力で、導
電板１８．１８’に供給されている。ｖ、ｖ“は垂直偏
向出力信号で、導電板１９，１９°に供給されている。

３１ａ〜３１ｎはサンプルホールド回路、３２ａ〜３２
ｎはメモリ、３５ａ〜３５ｎはスイッチング回路、３７
ａ〜３７ｎはＰＷＭ回路で、以上は従来例の構成と同じ
である。

４４はパルス発生回路で、従来例で説明した制副信号の
他、端子４８をとおして第３図のフィールドメモリ５１
の制御、端子４７をとおして第３図１Ｈメモリ５２の制
御、端子４６をとおして第３図のラッチ５３の制御をそ
れぞれ行っている。

第３図において、フィールドメモリ５１として本構成で
はファストイン−ファストアウト（以後ＦＩＦＯと称す
）タイプのメモリを使用している。本メモリには、あら
かじめ表示画面の各画素に対応した領域に輝度信号の補
正情報が一区分あたり８ｂｉｔで記録されている。第５
図に示すように一区分が水平２トリオ、垂直は８水平期
間なので水平方向２４０トリオ、垂直２４０水平走査期
間の表示領域とすると、（１２０Ｘ３０Ｘ８）ｂｉｔの
メモリ容量で本発明は構成されている。

フィールドメモリ５１は１フイールドの表示の開始時に
読みだし開始パルスが供給され、読みだしアドレスが初
期設定されたのち、８水平走査期間ごとに１２０個の読
みだしパルスが供給され、出力データは、第３図の１Ｈ
メそす５２に出力される。１Ｈメモリは（８ｂ　ｉ　ｔ
　Ｘ　１２０）のソフトレジスタで構成され、前記フィ
ールドメモリに供給された読みだしパルスと同期した駆
動パルスか端子４７に供給されているので、これにより
順次データを７フトしている。前記１Ｈメモリ５２の（
１２０ｘ４）［のパラレル出力はラッチ５３に、水平同
期信号に同期したパルスでランチされ、−水平走査期間
ホールドされる。これらの各出力を５５Ａ〜５５ＮでＤ
／Ａ変換した後それぞれ第１図のビーム流制御電極１０
に加える。

面、ここには記していないか、上記信号を信号電極２に
フィードバックしても同等の効果が得られる。

以上のように本実施例によれば、水平方向及び垂直方向
にマトリクス状に分割した表示エリアの輝度補正情報を
記録可能なフィールドメモリ５１と、１Ｈメモリ５２と
、ラッチ５３と、Ｄ／Ａ　５５とを備えて、フィールド
メモリ５１に記録された輝度補正データを表示に同期し
て読みだし、垂直方向の分割エリアに同期したタイミン
グで、水平方向の分割数だけ１Ｈメモリ５２に転送した
後、前記水平分割数だけのパラレル信号をラッチ５３で
一定期間ホールドしてＤ／Ａに供給し、その出力を前記
信号電極２、あるいはビーム流制御電極１０に加えるこ
とにより、前記電極群のバラツキによる輝度変化を補正
することができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、水平方向及び垂直方向に
マトリクス状に分割した表示エリアの輝度補正情報を記
録可能なフィールドメモリと、１Ｈメモリと、ラッチと
、Ｄ／Ａとを備えて、フィールドメモリに記録された輝
度補正データを表示に同期して読みだし、垂直方向の分
割エリアに同期したタイミングで、水平方向の分割数だ
け１Ｈメモリに転送した後、前記水平分割数だけのパラ
レル信号をラッチしてＤ／Ａに供給し、その出力を前記
信号電極あるいはビーム流制御電極に加えることにより
、前記電極群のバラツキによる輝度変化を補正すること
ができる。

【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の電極
部の基本構成図、第２図は同装置の駆動回路のブロック
図、第３図は同装置の要部ブロフク図、第４図は従来例
における画像表示装置の電極部の基本構成図、第５図は
パネルの拡大図、第６図は同従来例における駆動回路の
ブロック図、゛　第７図はその動作説明のだめのタイミ
ング図である。 ２・・・・・・信号電極、１０イ〜１０ホ・・・・・・
ビーム流制御電極、５１・・・・・・フィールドメモリ
、５２・・・・・・１Ｈメモリ、５３・・・・・・ラッ
チ、５５Ａ〜５５Ｎ・・・・・・Ｄ／Ａ変換回路。 代理人の氏名　弁理士小蝦治明　ほか２名第　２１／′ 藁　３１７ｊ 第５図 ２θ 膚ｉ’３３０　イ＠拡二大：Ｉ宍１ １６　し］

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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電子ビーム源と、 上記電子ビーム源で発生された電子ビームを、水平方向
   に区分した各水平区分毎に分離して上記スクリーンに照
   射する分離手段と、 上記電子ビームを上記スクリーンに至るまでの間で垂直
   方向及び水平方向に複数段階に偏向する偏向電極と、 上記水平区分毎に分離された電子ビームを上記スクリー
   ンに照射する量を制御して上記スクリーンの画面上の各
   絵素の発光量を制御する信号電極と、 各絵素において電子ビームによる蛍光体面上で発光サイ
   ズを制御する集束電極と、 上記電子ビーム源からの電子ビーム量を制御するビーム
   流制御電極と、 上記スクリーンまで電子ビームを加速照射せしめる加速
   電極と、 水平方向及び垂直方向にマトリクス状に分割した表示エ
   リアの輝度補正情報を記録可能なフィールドメモリと、 １Ｈメモリと、 ラッチと、 Ｄ／Ａとを備え、 上記フィールドメモリに記録された輝度補正データを表
   示に同期して読みだし、垂直方向の分割エリアに同期し
   たタイミングで、水平方向の分割数だけ上記１Ｈメモリ
   に転送した後、前記水平分割数だけのパラレル信号をラ
   ッチしてＤ／Ａに供給し、その出力を上記信号電極ある
   いは上記ビーム流制御電極に加えることにより、上記電
   極群のバラツキによる輝度変化を補正することを特徴と
   する画像表示装置。