JPH08500948A - 平板形ディスプレーユニットを具えた画像ディスプレー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 発光スクリーンを有する透明な表面板（３）と後部板（４）とを設けられている真空外被を有するディスプレーユニット（１）を具えた画像ディスプレー装置（Ｗ）であって、前記のディスプレーユニットは電子を放射するために併置された複数の源泉（５）と、電子流の形で電子を輸送するために前記源泉と共働する複数の電子輸送ダクト（６、６′、６″）と、電子の輸送ダクトから予め決められた位置において各電子流を回収するため及び発光スクリーンの所望の画素に向かって前記の流れを向けるための選択手段（611）とを具えている。関連するビデオ情報に対して電子輸送ダクト内へ正しい量の電子を向けるために、グリッドへ印加される電圧がビデオ信号と均一性補正信号とにより変調されている。これらの信号のうちの一方がパルス幅を制御し且つ他方の信号が駆動信号のパルス高を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】 平板形ディスプレーユニットを具えた画像ディスプレー装置 本発明は、ビデオ駆動回路と、発光スクリーンを有する透明表面板と後方板と を設けられた真空外被を有するディスプレーユニットと、を具えた画像ディスプ レー装置に関するもので、前記ディスプレーユニットは、電子を放射するために 併置された複数の源泉と、電子流の形で電子を輸送するためにそれらの源泉と共 働する複数の電子輸送ダクトと、電子流の輸送ダクトから予定された位置で各電 子流を回収し且つ前記発光スクリーンの所望の画素に向かって前記の電子流を向 ける選択手段とを具えている。 この形の画像ディスプレー装置は、公開明細書第EP 0550104A2号による、欧州 特許出願第92204007.6（特開平5-303344号）公報に記載されている。 前記のディスプレーユニットは、例えば、欧州特許出願第EP-A-400 750号及び EP-A-436 997号に開示されたような、平板形のディスプレーユニットである。平 板形のディスプレーユニットは、透明表面板と、そこから少しの距離に配置され た後方板と有する構造であり、それらの板は隔壁によって相互接続され、且つそ の中には表面板の内側に蛍光体パターンの形状で画素を設けられ、その一面には 導電性被覆を設けられている（その組み合わせも発光スクリーンと呼ばれる）。 （ビデオ情報制御された）電子が発光スクリーン上に衝突した場合に、表面板の 前面を介して見える視覚映像が形成される。表面板は、平らであってもよく、あ るいは所望するならば、（例えば、球面状又は円筒状に）曲げられてもよい。 欧州特許出願第EP-A-400 750号及びEP-A-436 997号に記載されたディスプレー ユニットは、電子を放射するために併置された複数の玄泉と、前記の源泉と共働 し且つ高オーミックの、電子流の形で放射された電子を輸送するのに適した二次 電子放出係数を有する実質的な電気的絶縁材料の壁を各々が有する局部電子輸送 ダクトと、発光スクリーンに対向する予め決められた抽出位置で電子流の輸送ダ クトから各電子流を回収するために選択的に付勢可能な電極（選択電極）を具え ている選択構造とを具えており、一方別の手段が画素から成る画像を作りだすた めに発光スクリーンの画素に向かって抽出された電子を向けるために設けられて いる。 この既知のディスプレーユニットの動作は、充分な力の電界が（「区画」の両 端部を横切って電位差を印加することにより）「区画」の長手方向に発生された 場合に、高オーミックの、実質的な電気的絶縁材料（例えば、ガラス又は合成材 料）の壁により規定される細長い真空にされた（「区画」と呼ばれる）空洞の内 側壁に電子が衝突する場合に電子輸送が可能であると言う認識に基づいている。 その時衝突電子は壁の相互作用により二次電子を発生し、それらの電子が別の壁 部分へ誘引され且つ今度はそれらの電子が再び壁の相互作用により二次電子を発 生する。この環境（電界強度Ｅ、壁の電気抵抗、壁の二次電子放出係数δ）はほ ぼ一定の真空流が「区画」内に流れるように選択され得る。 上述の原理から出発して、平板画像ディスプレーユニットは、輸送ダクトを構 成する複数の併置された「区画」の各々１個に、ディスプレースクリーンに対向 している側に抽出開口のカラムを設けることにより実現され得る。輸送ダクトを 横切って延在している平行な線に沿って隣接する輸送ダクトの抽出開口を配置す るのがこの時実際的である。開口の配置により行内に配置された関連する選択電 極によって、（その選択電極は行の開口を介して「区画」から電子流を回収する ために第１（正の）電圧（パルス）によって付勢可能であり、あるいはその選択 電極は電子が「区画」から局部的に回収されるべきでない場合に第２（低い）電 圧によって付勢可能であるが、）アドレスする手段が設けられ、その手段によっ て、画素を活性化することにより画素で構成される映像を作りだすために、「区 画」から回収された電子がスクリーンヘ向けられ得る。 区画を制御する場合に不均一性がカラムからカラムまでに生じた場合には、デ ィスプレーされた映像は縞状の痕跡を与え得る。 中でも、上述の欠点を回避することが本発明の目的である。本発明の一態様に よると、本発明は、請求項１に規定されたような画像ディスプレー装置を提供す る。 駆動信号を印加されたビデオ信号により変調することにより、あらゆる輝度を 得ることができるので、全体のスペクトルがディスプレースクリーン上にディス プレーされ得る。駆動信号を均一性補正信号により変調することにより、不均一 性が補正され得て、駆動信号のパルス幅変調を用いることにより、単純且つ正確 な出力段が用いられ得る。 請求項２に規定されたような本発明の一実施例が、印加されたビデオ信号と均 一性補正信号とを最初に掛けることによる均一性補正に、駆動信号のパルス幅を 制御ずるための信号を得ることを可能にさせ、単純な出力段が用いられ得る（例 えばスイツチ）。 請求項３に規定されたような本発明の一実施例は、パルス幅に無関係である均 一性補正を与える利点を有して、例えば、印加されたビデオ信号に依存してパル ス幅と均一性補正信号に依存してパルス高さとを変調することにより均一性補正 を可能にする。 請求項４に規定されたような本発明の一実施例は、駆動信号のパルス間に生じ て且つ所定の修正期間だけ伴われる、画像ディスプレー装置の選択システムにお ける切換が、ビデオ信号の高輝度部分での（小さい）誤差を導入し、且つ感じ易 い暗い部分に影響しないと言う利点を有する。 請求項５に規定されたような本発明の一実施例は、１レベルのパルス幅変調に 関係する高周波数が回避されると言う利点を有する。 請求項６に規定されたような本発明の一実施例は、駆動信号のパルス間に生じ て且つ所定の修正期間だけ伴われる、画像ディスプレー装置の選択システムにお ける切換が、ビデオ信号の高輝度部分での（小さい）誤差を導入し、且つ感じ易 い暗い部分に影響しないと言う利点を有する。 本発明の有利な実施例が請求項７に規定されている。一例として、２レベルの パルス幅変調を制御するために、第１変調信号が上位部（例えば、上位ビット） と下位部（例えば、残りの下位ビット）とに分けられる。 一例として請求項８に規定されたような本発明の一実施例は、予め決められた 形状を有する（一例として下降性対数関数の形状を有する）パルスのパルス幅を 印加されたビデオ信号に依存して変調する。パルス形状の振幅、すなわちパルス 高は均一性補正信号に依存して変調される。この実施例は駆動信号への（ガンマ 補正のような）あらゆる所望の非線型補正が容易に実行され得ると言う利点を提 供する。付加された利点として、より少ししかビットが要求されない。 請求項９に規定されたような本発明の一実施例は、ラインカソードを横切る電 圧降下により生じる不均一性が、輝度情報がディスプレーされるべきでない期間 の間ラインカソードを駆動することにより回避されると言う利点を有する。この 手段が印加されるビデオ信号と均一性補正信号とに依存して駆動信号のパルス幅 変調に無関係に有利に用いられ得るけれども、著しい利点は必要な均一性補正の 量を低減することによる組み合わせで達成される。 本発明のこれらの及びその他の態様が以下に記載される実施例から明らかにな り、且つ以下に記載される実施例を参照して解明されるであろう。 図において、 図1Aは本発明によるディスプレー装置に用いられ得るようなディスプレーユニ ットの、部分的に除去された、図式的な斜視立面図であり、 図1Bは図1Aのディスプレーユニットを通る断面図であり、 図2Aはこれもそのディスプレー装置に用いられ得るようなディスプレーユニッ トの、部分的に除去された、図式的な斜視立面図であり、そのディスプレーユニ ットは前選択及び微細選択を有し、 図2Bは図2Aのディスプレーユニットを通る断面図であり、 図３は本発明によるディスプレー装置の一実施例のブロック線図であり、 図4A及び4Bは電子源装置の駆動の実施例を示している。 図５はグリッドをビデオ情報により変調するための異なる変調方法を示してい る。 図1A及び1Bはディスプレー板（窓）３と前記の板に対向して置かれた後部壁４ とを有する画像ディスプレー装置の平板ディスプレーユニット１の所定の形を示 している。例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）を発光する蛍光体素子のト リプレット（又は単色素子）のそれぞれのパターン（行又は点）を有する発光ス クリーン７が窓３の内側表面上に配置されている。必要な高電圧を供給できるよ うにするために、発光スクリーン７は透明な、導電性の層（例えばインジウム錫 酸化物）上に配置されるか、又は導電性の層（例えばアルミニウム補強）を設け られる。好適な実施例ではトリプレットの（点形状の）蛍光体素子が実質的に二 等辺／正三角形の頂点に置かれる。 電子源装置５、例えば駆動電極によって多数（例えば600）の電子エミッタ又 は類似した数の個別のエミッタを与えるラインカソードが、ディスプレー板３と 後部板４とを相互接続する底板２の近くに配置されている。これらのエミッタの 各々が比較的小さい流れを与えるはずだから、多くの形の陰極（冷又は熱陰極） がエミッタとして適している。各エミッタは別々に配置されてもよいが、あるい は、それらが１個のラインカソードに組み合わされた場合は、それらは一緒に配 設されてもよい。それらは一定の放射又は制御可能な放射を有してもよい。電子 源装置５はスクリーンとほぼ平行に延在している電子輸送ダクトの行の入口開口 に対向して配置されており、そのダクトは、この場合には各電子源に対して１個 の区画である区画６、６′、６″、……、等により構成されている。これらの区 画は、後部壁４と隔壁12、12′、12″、……とより規定された空洞11、11′、11 ″、……を有している。各区画の少なくとも１個の壁（好適には後部壁）は、電 子輸送を実現させるために、区画の長手方向に適切な高電気抵抗を有する材料（ 例えば、セラミック材料、ガラス、--被覆されたか又は被覆されない--成材料） であり、且つ一次電子エネルギーの所定の範囲を越えて、二次電子放出係数δ＞ １を有する材料から作られている。輸送方向に所望の高い電気抵抗を得るように （区画の長手方向に）互いに絶縁された「島」から（例えば、後部壁を）構成す ることも、その代わりに可能である。 壁材料の電気抵抗は、電子輸送のために必要な１cm当たり百〜数百ボルトくら いの区画内の軸線方向での電界強度の場合に、（好適には、例えば10mAより少な い）流れの最小可能合計量が壁内に流れるような輸送方向での値を有している。 輸送のために必要な電界強度を発生する電圧Vtが、動作中に後部壁４の上側リム 200と下側リム201との間に存在する。電子源の行５と区画６、６′、６″、…… の入力端子に配置されたグリッドG1、G2との間に、数十〜数百ボルトくらいの電 圧（この電圧の値は環境に依存する）を印加することにより、その区画に向けて 電子が電子源から加速されて、その後それらの電子は区画内の壁に衝突し且つ 二次電子を発生する。それらの電子は、電極９、９′、……によって付勢される 選択板10において、開口８、８′、……を介して区画から、例えば行毎に回収さ れ得て（図1A参照）、選択板と発光スクリーンとの問に動作中に印加される加速 電圧によって発光スクリーン７に向かって加速される。水平陥壁112、112′、11 2″、……がディスプレー板３と選択板10との間に配設されている。図示の隔壁 の代わりに、開口板を使用することもあるいは可能である。 この場合には、本発明は欧州特許出願第EP-A-400 750号及びEP-A-436 997号に 開示された態様を用い、その態様は充分な力の電界（Ｅ_y）がその区画の長手方 向に印加された場合には、電気絶縁材料の壁を有する区画内で真空電子輸送が可 能である。欧州特許出願第EP-A-400 750号及びEP-A-436 997号又はそれに対応す る米国特許明細書の内容は、ここに参考文献として組み込まれる。 図1A及び1Bは、（ここまでに記載したような）単一選択により動作するディス プレーユニットの原理を示している。 図2A及び2Bは、階段形選択の原理を示している。ここでは、階段形選択は区画 ６、６′、６″、……から発光スクリーン７への選択は少なくとも二つのステッ プ、すなわち、例えば、画素を選択するための第１の（粗い）ステップと、例え ば、カラー画素を選択するための第２の（微細な）ステップとで実現されること を意味すると解釈される。ディスプレー板３の内側壁上に配置されている、発光 スクリーン７と区画との間の空間は、（活性）前選択板10aとスペーサ板10b及び （活性）（微細‐）選択板10cを具えた活性カラー選択システム100を収容してい る。構造100はフルースペーサ構造101、例えば開口された電気絶縁板により発光 スクリーン７から分離されている。 図2Bは、非常に詳細に図2Aのディスプレー装置の一部分を、特に抽出開口８、 ８′、８″、……を有する前選択板10aと開口Ｒ、Ｇ、Ｂの群を有する微細‐選 択板10cとを具えている活性カラー選択板構造100を、図式的な断面図で示してい る。これらの開口Ｒ、Ｇ、Ｂは一般に三角形に位置決めされているが、明瞭さの ためにそれらの３個全部が図2Bに断面図で示されている。各抽出開口８、８′等 がこの場合には３個の微細‐選択開口Ｒ、Ｇ、Ｂと関連している。例えば各前選 択開口に対して６個の微細‐選択開口、等のその他の数も、その代わりに可能 である。中間スペーサ構造10bが前選択板10aと微細‐選択板10cとの間に配置さ れている。この構造が蛍光体カラー画素（例えば丸いか又は三角形トリプレット ）の形状に適ずるように選ばれた断面を有する連絡ダクト30、30′、30″、…… を収容している。 区画である電子輸送ダクト６、６′、６″、……が構造100と後部壁４との間 に形成されている。開口８、８′、８″、……を介して、輸送ダクト６、６′、 ６″、……から電子を抽出するのを可能にするために、貫通された金属前選択電 極９、９′、９″、……が前選択板10aのスクリーン側の表面上に配置されてい る。 開口８、８′、……の壁はできれば完全に又は部分的に金属化されるが、電子 が到着する側では前選択板10aの表明上に電極金属ができれば存在しないか又は 少しだけしか存在しないほうがよい。これはアドレスしている（すなわち、電子 か最小流れを取らねばならない）間、電子が選択電極上に残らないことを保証す るためになされる。 流れの取り込みの問題に対するもう一つの解答は、電子が到着する選択表面上 には電極が存在するが、前選択電極がいかなる正味の流れをも取らないような、 大きい二次電子放出係数をこの金属が与えられることを保証することである。 前選択板10aと類似して、開口された微細‐選択板10cのスクリーン側の表面に は、例えばカラー選択を実現させるために、（微細‐）選択電極13、13′、…… を設けられている。ここで再びそれらの開口はできれば完全にか又は部分的に金 属化されている。微細‐選択電極を電気的に相互接続する可能性はこの点で重要 である。実際には、各画素に対する前選択はすでに行われてしまって、且つ原理 的には、電子は誤った位置に（この例では誤った画素に）到着できない。このこ とは、原理的には、３個の個別の微細‐選択電極の１個の群あるいは少数の群だ けがこの微細‐選択の形状に対して要求されることを意味する。例えば、駆動は 以下のように達成されるが、他の可能性も存在する。前選択電極が、例えば、適 切な抵抗はしごによって、電子源装置５への距離によりほぼ線型に増大する電位 へもたらされる。 １個またはそれ以上の画像ラインを選択するために用いられる所望の前選択電 極へ、例えば200Ｖの正電圧パルスを印加することにより、これらの画像ライン が選択される。微細‐選択電極へ、例えば300Ｖの振幅を有するもっと短いパル スを印加することにより、カラー画素がアドレスされる。微細‐選択電極はでき れば、発光スクリーンからの破壊に対して（駆動を制御して）電子回路を保護す るような電気抵抗を有するか、又は電気抵抗が発光スクリーンからの破壊に対し て（駆動を制御して）電子回路を保護するような方法で外部抵抗へ接続されるほ うがよい。 図３は、本発明が用いられ得るディスプレー装置Ｗを示している。このディス プレー装置は入力端子61で入力ビデオ信号Ｖinを受信する。この入力ビデオ信号 Ｖinはビデオ信号処理回路65へ印加される。このディスプレー装置は入力端子62 で同期化信号syncを受信する。この入力端子62は同期化処理回路63へ接続さてい る。この同期化処理回路がクロック発生器613へ同期化信号を印加し且つ入って くるビデオ信号のテレビジョン標準を規定する。入ってくるビデオ信号は、例え ばＹ、Ｕ、Ｖ信号（又はＲ、Ｇ、Ｂ信号）を具えてもよい。入ってくるビデオ信 号がＹ、Ｕ、Ｖ信号を具えている場合は、結局は異なる蛍光体（赤、緑及び青） がディスプレー板上で駆動され得るように、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号への変換がビデオ信 号処理回路65において行われねばならない。Ｒ、Ｇ、Ｂ信号へのＹ、Ｕ、Ｖ信号 のこの変換は、マトリックス回路によって達成されてもよい。ビデオ信号がメモ リMEM内へ書き込まれる前、あるいはビデオ信号処理回路65の中又はビデオ信号 処理回路65の後での処理動作中にこの変換を行うことが可能である。ビデオ信号 は、例えばクロック発生器613により発生される書込クロックの制御のもとで、 ビデオ信号処理回路65内へ、例えばライン順次に記憶される。ビデオ信号は、ク ロック発生器614により発生される読取クロックの制御のもとで、ビデオ信号処 理回路の出力端子へ（例えば、カラーディスプレースクリーンの場合には各カラ ーライン（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対して）ライン毎に供給され、且つビデオ駆動回路34 へ印加される。このビデオ駆動回路においては、例えば（カラー）ラインのビデ オ情報がクロック発生器614の制御のもとで書き込まれ、且つディスプレーユニ ット１の区画６、６′、６″、……（図１参照）の入力端子に配置されたG1（又 はG2）電極へ並列に続いて印加され、その後ビデオ情報がディスプレー板３上へ ディスプレーされる。ラインと画素とが選択駆動器611によって選択される。こ の選択駆動器はクロック発生器614からのクロック信号により制御される。各ク ロックパルスの後に、駆動回路D1が選択駆動器611の制御のもとで選択電極９、 ９′、９″、……へ新しい駆動電圧を印加する（図1Aも参照）。階段形選択がデ ィスプレーユニットに用いられる場合には、選択駆動器611が微細選択のための 駆動回路D2をも制御する。この微細選択駆動回路611はその時微細選択電極13、1 3′、13″、……へ結合される。この選択駆動器611は（コントラストを強めるた めに）ディスプレー装置がダミー電極14、14′、14″、……を具えている場合に は、ダミー電極駆動回路D3をも駆動する。このダミー電極駆動回路がダミー電極 14、14′、14″、……を駆動する。その選択駆動器が、例えばルックアップ表か ら又は消去可能型(EP)ROMから、駆動電圧についての情報を受信する。ディスプ レーユニット１は今までに記載したような構造を有している（図1A参照）。 同期化処理回路63がライン周波数とフィールド周波数及び、ディスプレー装置 が異なるテレビジョン標準と異なるたてよこ比の双方又はいずれか一方のビデオ 信号をディスプレーするのに適している場合には、入ってくるビデオ信号を参照 して例えばそのテレビジョン標準及びたてよこ比をも規定する。 ビデオ信号処理回路65は入ってくるビデオ信号を、制御部分PROCの制御のもと で、例えば、ビデオ信号処理回路の一部であるメモリMEM内へ、ライン順次に記 憶する。この制御部分が（必要な場合には）同期化処理回路から関連するテレビ ジョン標準及びたてよこ比についての情報を受信する。その制御部分は更に、ク ロック発生器613及び614から、それぞれビデオ信号を書き込み及び読み取るため の書込クロック及び読取クロックを受信する。この制御部分は二重フィールド周 波数への変換を確保してもよい。 メモリ内に記憶された入ってくるビデオラインの数が、ディスプレーユニット に関連ずるディスプレーラインの数と一致しない場合には、ビデオ信号処理回路 はそのディスプレーユニットに関連するライン及び画素分布を確保しなくてはて らない。（標準に依存して）ｎ本のラインを有する入ってくるビデオ信号は、ビ デオ信号処理回路によりｍ本のライン（ディスプレー板３のラインの数）を有す るビデオ信号へ変換されねばならない。二つの可能性があり、すなわち、ｎ＞ｍ か又はｎ＜ｍのいずれかである（ｎ＝ｍの場合にはビデオ信号が変換される必要 はない）。 ビデオ信号はＲ、Ｇ及びＢ信号の形でメモリMEM内へ書き込まれてもよい。制 御部分PROCの制御のもとで処理の後に、ビデオ信号は、例えば、再びＲ、Ｇ、Ｂ 信号の形で読みだされる。 図4A及び4Bはラインカソードｋ（５）を駆動すること及びそれによりラインカ ソードを所望の温度に維持することの例を示している。ラインカソードは抵抗を 有しているので、電圧又は電流がラインカソードに与えられた場合には、ライン カソードを横切って電圧降下があるであろう。ラインカソードの抵抗はそのライ ンカソードを加熱することが避けがたいが、これは異なるダクト内のラインカソ ードにより放射される電子の数に差を生じるであろう。これを防止するために、 ライン帰線期間のみにラインカソードヘ電圧又は電流を与えるための選択がなさ れてもよい。図4Aにおいては、このことが高電圧を発生するために用いられるラ イン帰線パルスを、変圧器TrとダイオードＤとを介してラインカソードｋへ印加 することにより実現されている。電圧が帰線パルスの間だけラインカソードを横 切って存在することをダイオードが確保している。図4Bは、同じ効果が、スイッ チｓを介してラインカソードヘ接続されている直流電源Ｖから出発して、ライン 帰線期間中のみラインカソードヘ電圧を供給することにより達成される例を示し ている。このスイッチｓは（例えば、ライン帰線パルスヘ結合された）パルス発 生器Ｐにより制御されている。代わりの解決方では、ラインカソードは連続的に 駆動されてもよく、電圧降下はG1電極駆動によって補正され得る。 本発明によるディスプレー装置の一実施例では、反転三極管構成での熱フィラ メントが利用され、駆動電極はそのフィラメントの「後」にある。必要な駆動電 圧は10ボルトくらいであり、キャパシタンスは（10pFくらいのガラス上のチップ に対して）供給フィラメント又はトラックにより決定されて、漏洩電流は非常に 低い。 このディスプレー装置の駆動には、陰極線管（CRT）駆動とは多くの本質的な 相違がある。陰極線管では三色が並列に放射され、（１ライン上の）画素が順次 に放射される。これは非常な高周波数で動作しなくてはならない３個のサブシス テ ムを伴って、それらのシステムでは相互の相違が色平衡での誤差へ導く。本発明 によるディスプレー装置の一実施例では、多数のカラムが並列に駆動されて、色 が順次に駆動される。並列は、放射周波数が比較的低く、且つ各電子銃が三つの 色全部を駆動するので、放射誤差が色平衡での誤差へ導かないことを意味する。 しかしながら、目が非常に敏感であるカラム毎の均一性に源泉の相互同一性が対 応するので、玄泉の相互同一性は不可欠である。このシステムのもう一つの成果 は、色の間の相違が放射の大きい動的な範囲に対応することである。多くの場合 に、これは図５を参照して以下に説明されるような変調システムで容易に補償さ れ得るが、最低効率色から出発すること及びそれに他の二つの蛍光体を適合させ ることのほうが多分もっと簡単である。その時に極端な相違は予見されない。カ ラム毎の不均一性に対する幾つかの重要な原因が存在する。 前述のように、フィラメントを横切る電圧降下が均一性誤差となる。これはフ ィードフォワード制御によって補正され得るか、又は非放射期間内におけるフィ ラメントの脈動的な加熱により防止され得る。更に、フィラメント表面の放射特 性（温度、電子放射電位及び汚染）の変化が誤差へ導く。正常な真空環境のもと では、放射は完全に空間電荷制限され、それ故にフィラメント表面に無関係とな る。 フィラメント寸法の変化は最初は均一性になんらの影響も与えないが、フィラ メントと電極との間の距離の変化が影響を与える。最後には、フィラメントの効 率の変化が均一性に影響する。 このカラム毎の（不）均一性に加えて、ライン毎の均一性も確保／補正されね ばならない。特にディスプレーの高さの半分におけるフィラメイントに対して、 中央のラインが補正されねばならない。 前述の均一性誤差を補正するために、ビデオ信号の正常な動的範囲を広げる必 要なしに、乗算器回路内の補正係数によりビデオ信号は補正され得る。補正がパ ルス高で実現されるかあるいはパルス幅で実現されるかは問題にならない。原理 的には、以下のものの間で区別がなされ得る。 １．無補正 ２．製造者により実現された固定の設定に従った補正 ３．製造者により実現された制御に従った補正 ４．例えば、ディスプレー装置がスイッチオンされた場合、又はフィールド帰線 期間中の間欠的なフィードバックにおける補正 ５．カラム毎の直接フィードバックにおける補正 メモリ素子、例えばアナログゲートされる積分器のコンデンサ、又はディジタ ルメモリが項２、３及び４に対して不可欠である。項４に対しては組み合わされ た全部のカラムに対して単一の検出器を用いることで充分であり、測定サイクル の間に１個だけのカラムがスイッチオンされ、且つ共通測定電極で検出されてフ ィードバックされる。項５に対してはカラム毎に測定電極が必要であり、それが 接点の数を２倍にし、カラム毎に別々の検出回路を必要にする。そのような検出 器手段により、なるべくフィールド帰線時間内にビデオ駆動回路３４へ印加され 、且つ輸送ダクト６、６′、６″、……により輸送される試験信号が、効率的な 均一性制御を得るために測定され得る。内容がここに参考文献として組み込まれ る欧州特許出願第EP-A-400 750号及び92204007.6又は対応する米国特許に更に記 載されているような検出器600（図３参照）が好都合に使用される。フィールド 帰線時間中に、試験信号が、例えば幾つかのライン帰線期間中に、ビデオ駆動回 路34のビデオ入力端子へ印加される。この実施例では、検出器はディスプレーユ ニット１の上に配置され、且つ区画６、６′、６″、……毎に測定素子を具えて おり、該測定素子が関連する区画の頂部に到達する電子の数を測定する。その検 出器が全部の測定素子の測定を（例えば、基準信号と）比較して、且つこの相違 を補償するように信号を供給する。かくしてその検出器は異なるチャネル間の起 こり得る相違を検出し、その相違はビデオ駆動回路34自身内で補正され得るか、 又は必要な補正がその時異なる動作と一緒に実行されるビデオ信号処理回路65内 の制御部分PROCへフィードバックされ得るかのいずれかである。 作られた誤差に依存してと、所望の解像度／精度を参照してとの双方又はいず れか一方で、項１〜５に記載した異なる均一性補正方法の間の選択をすることが 可能である。 ディスプレースクリーン上に入ってくるビデオ信号をディスプレーするために は、グリッドG1（G2）によりダクト内へ送られる電子の数が変調されねばならな い。これは図5A〜5Eに示されたような幾つかの異なる方法に従ってなされ得る。 図５は６個の異なる強度（9/16，1/16，2/16，4/16，8/16及び16/16）に対す る信号を示している。 図5Aは、パルス高変調を用いる場合の、ビデオ駆動回路34の一実施例に生じる 電圧を示している。必要なパルス反復周波数は適度に低い（≪１MHz）。パルス 高はアナログ方法とディジタル方法との双方で固定され得るが、双方の場合とも にカラム間に必要な相互同一性を確保することが容易ではない。アナログシステ ムにおいては、漏話及びオフセットと利得の変化が問題であり、且つディジタル システムはカラム毎にディジタル‐アナログ変換回路（DAC）を必要とする。パ ルス高変調を用いる場合には、電子銃のカラム毎の均一性が動的範囲を通じて要 求される。 図5Bはパルス幅変調を用いた場合のビデオ駆動回路34の一実施例に生じる電圧 を示している。この信号は1.00のガンマとなる。出力段は非常に単純且つ正確で あり（例えば、スイッチ）且つ均一性補正によって全く容易に拡張もされ得て、 １レベル（すなわち利得）のみを補正することが必要であり且つこのシステムは 更に本来線型である。その利得は線型ビデオ信号への乗算係数として又は振幅の 補正として実行され得る。後者の場合には補正は範囲を通じて本来正しく、その 振幅は源泉全部の有効放射が同じになるまで適合され且つビデオ信号はパルス幅 でそれに「独立に」変調されて且つ従って線型である。 そのパルス幅はアナログ形状又はディジタル形状で単純に発生され得る。ガン マ＝1.00の欠点は、人間の認識が対数特性を有するので、非常に小さいグレース ケールが暗い部分に必要であることである。アナログ処理はすでにそのうちに暗 い部分に特別雑音を伴い、一方全部のスイッチング隣接信号によって漏話も生じ 得る。ディジタル的に発生される信号は非常に並外れた精度になるが、その時非 常に高い周波数が用いられ、カラーとカラムマルチプレクシングとによる100Hz 高品位テレビジョンは約2.5マイクロ秒のパルス周期、すなわち256のグレースケ ールの小さい数に対して100MHz解像度を伴っている。図5Bに示したように、パル スの前縁が普通の後緑の代わりに変調されている。このことが、選択システムが パルスの間を切り換え且つ所定の修正期間を伴うので、（比較的）小さい誤差 がまだ充分に安定化されていない選択の結果として、大きい強度を有する信号に 対して得られ、一方他の強度は顕著には影響されないと言う利点を有する。しか しながら、後縁が変調された場合には、暗い部分がまだ安定化されない選択によ り比較的強く影響される。全部の切り換えられたディスプレースクリーンに対し て、かくして前縁変調が後縁変調よりも豊かな時間余裕を生じる。 図5Cは、パルス高変調とパルス幅変調との第１の混合された形を用いた場合に ビデオ駆動回路34の一実施例に生じる電圧を示している。ここで、強度信号の個 別のビットが時間に対して別々に放射される。今や、相対強度9/16の最初の期間 に対して示されたように、複数の個別のパルスが連続的に作り出され得る。この 実施例においては出力段はカラム毎に単一のスイッチに低減され且つ連続的なビ ットレベルの高さが中心的に制御され得る。周波数は高すぎない。この実施例の 問題は、個別のビットレベルが関連する放射レベルに正確に一致するはずで、す なわちそれらが電圧レベルに一致しないであろうことである。実際には、信号は 時間に関する放射として一緒に加えられる。このことは、全部のビットレベルが 電子銃のガンマ特性へ調節されねばならぬこと、及び電子銃の不均一性が中心的 ビットレベル制御の利点を失わずに補正され得ないことを意味している。個別の パルスのパルス高は上昇順に選択されてもよい。 図5Dは、パルス幅信号が下降パルス高により変調される変調を用いる場合にビ デオ駆動回路34の一実施例に生じる電圧を示している。その成果はパルス幅信号 の実効ガンマが１より非常に大きくなる（ここでは、例えばカソードが線型に比 例して反応すると仮定した場合に２）ことである。従って、暗い部分における小 さいグレースケールが自動的に得られ、それはアナログ回路に対して少ししか雑 音を生じず且つディジタル回路に対して一層少ない必要ビット、及びそれ故に一 層低い周波数を生じる。欠点は、パルス高特性を通じて均一性のあり得る欠乏が 誤差になることである。さもなければ、パルス高掃引が中心的に発生され得るの だから駆動器自身が非常に良好な均一性を有し得るので、出力段は再びスイッチ の特性を有する。あらゆる所望のガンマ又は他の非線型性補正が中心的に発生さ れるパルス高掃引によって非常に単純な方法で設定され得る。電子銃の不均一性 は大きい誤差へ直接導く。パルス高掃引波形は所望の非線型性補正に適合するよ うに選択され得て、且つ直線である必要はない。上昇波形の場合にはパルス幅変 調が後縁で実行され得る。 図5Eは、パルス高変調とパルス幅変調とのもう一つの混合された形を用いる場 合にビデオ駆動回路34の一実施例に生じる電圧を示している。ここで、図5Bの純 粋なパルス幅変調の高いディジタル周波数の欠点が、信号を二つの部分へ分割す ることにより取り除かれる。最初に、信号の上位部分がパルス幅で放射される。 それから、下位ビットがもっと非常に低いパルス高においてパルス幅で放射され る。これが、コアース制御（粗い制御）のための大きいパルス高を有する前縁変 調と、ファイン制御（微細制御）のための低いパルス高を有する後縁変調とへ導 く。それの一例が６個の上位ビットと３個の下位ビットとに分割された、全部で ９ビット精度である。64タイムステップの最大数の全パルス幅がこの時コアース 部分に得られて、コアース部分の1/8の放射レベルにおいてファイン部分に＋８ タイムステップが得られる。これが全部で72タイムステップ、すなわち許容でき る周波数と、まだ９ビット解像度とを生じる。出力段はまだ単一スイッチのレベ ルを有する。上位ビットパルス高の放射レベルの（例えば）1/8において下位ビ ットパルス高を制御することは再び問題であるが、精度と複雑性とに関する限り これは図5Cを参照して前に説明した修正として非常に少ししか過酷でない。言い 換えれば、電子銃自身間の小さい相違は多分補償され得る。パルス幅で低いパル ス高を最初に放射し、それからパルス幅で高いパルス高を放射することも可能で ある。 以下の好適な方法から選択がなされ得る。 - 均一性補正は必要ない、すなわち図5D又はことによると図5Eに示された実施 例。図5Dは自由に調節できるガンマ補正を示しており、その補正は先のビデオ処 理動作（ビットの数）に対してそれの利点を有し得る。図5Eは許容できる周波数 における高いグレースケール解像度に対して付加的な可能性を与えるが、上位ビ ット及び下位ビット放射レベルを整合することにおいて少しだけきわどい。図5D では、伝送において中断がないので、これは目に対して非常にきわどくはない。 - 利得補正のみが必要である、すなわちこれは特に線型システムにおいて、常 に可能であり且つ単純である（図5B又は5E参照）。原理的には、パルス幅補正（ ビデオ信号）又はパルス高補正を選択することが可能である。 - 電子銃特性に大きい相違、すなわち図5B又は5E参照。図5Bにおいては各カラ ムのパルス高補正又はパルス幅補正（ビデオ信号）の間で選択することが可能で ある。図5Eにおいては、双方の放射レベルがカラム毎に制御されねばならない。 一般に、ビデオ信号はカラー並列及び画素順次に伝達及び処理される。このこ とは、直列‐並列変換がそのシステムのどこかで実行されねばならないことを意 味している。明らかな選択は、アナログ対ディジタルとシフトレジスタ対バス分 配とである。バス分配は少ししか構成要素を必要としないが、バス駆動器のファ ンアウトに厳しい要求を課する。アナログ形のシフトレジスタは累積誤差を生じ 得る。アナログ形はＣＣＤ（電荷結合デバイス）レジスタ（電荷輸送）又はサン プルアンドホールドレジスタ（電圧輸送）であってもよい。 例えば100Hz高品位テレビジョンが適用される場合には、関連する点は情報流 密度である。伝統的な直列構造では、非常に高い周波数がそれに伴われる。周波 数を低減する可能性は２個又はそれ以上の並列プロセッサ、例えば左側部分のた めのプロセッサと右側部分のためのプロセッサの使用であり、一方プロセッサの 数は少ししか厳正でない要求が課せられるディスプレースクリーンにおいては低 減されるので、これは費用低減効果を有する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ディスプレーユニット（１）を駆動するための駆動信号を発生するためにビ デオ駆動回路（34）を具えている画像ディスプレー装置（Ｗ）であって、前記デ ィスプレーユニット（１）は電子を放射するために併置された複数の源泉（５） とそれら電子を輸送するために前記源泉と共働する複数の電子輸送ダクト（６、 ６′、６″）とを具えており、そこで前記ビデオ駆動回路（34）は源泉（５）か ら電子輸送ダクト（６、６′、６″）への電子の供給を制御するために、第１及 び第２変調信号に依存して前記駆動信号の少なくともパルス幅変調を実行するた めに適合された変調回路を具え、且つそこで前記変調信号は印加されたビデオ信 号と均一性補正信号とである画像ディスプレー装置。 ２．請求項１記載の画像ディスプレー装置（Ｗ）であって、そこで変調回路は第 １変調信号を第２変調信号と乗ずるために適合される画像ディスプレー装置。 ３．請求項１記載の画像ディスプレー装置（Ｗ）であって、そこで変調回路は第 １変調信号に依存して駆動信号のパルス幅変調を実行するため、及び第２変調信 号に依存して駆動信号のパルス高変調を実行するために適合される画像ディスプ レー装置。 ４．請求項１、２又は３記載の画像ディスプレー装置（Ｗ）であって、そこで変 調回路が前縁を制御することにより駆動信号のパルス幅変調を実行するために適 合される画像ディスプレー装置。 ５．請求項１又は３記載の画像ディスプレー装置（Ｗ）であって、そこで変調回 路が少なくとも２個の異なるパルス高レベルを発生するために適合され、各レベ ルがパルス幅変調されている画像ディスプレー装置。 ６．請求項５記載の画像ディスプレー装置（Ｗ）であって、そこで変調回路は時 間内に最初に発生するレベルの前縁を制御することにより、及び時間内に最後に 発生するレベルの後縁を制御することにより前記のパルス幅変調を実行するため に適合される画像ディスプレー装置。 ７．請求項５又は６記載の画像ディスプレー装置（Ｗ）であって、そこで変調回 路が第１変調信号の上位部分により最高振幅を有するレベルのパルス幅変調を達 成し、且つ第１変調信号の下位部分により最低振幅を有するレベルのパルス幅変 調を達成するために適合される画像ディスプレー装置。 ８．請求項３又は４記載の画像ディスプレー装置（Ｗ）であって、そこで変調回 路が予め決められた波形を有するパルス上にパルス幅変調を、及び前記波形の振 幅を制御することによりパルス高変調を実行するために適合される画像ディスプ レー装置。 ９．請求項１記載の画像ディスプレー装置（Ｗ）であって、そこでライン帰線期 間中にラインカソード（ｋ，５）を駆動するための脈動性の供給源へ結合された ラインカソード（ｋ，５）により電子放射源（５）が構成されている画像ディス プレー装置。 １０．請求項９記載の画像ディスプレー装置（Ｗ）であって、そこで前記脈動性 の供給玄が直流電源（Ｖ）とライン周波数信号を受信するパルス発生器（Ｐ）に より制御されている制御スイッチ（ｓ）とを具えている画像ディスプレー装置。 １１．請求項９記載の画像ディスプレー装置（Ｗ）であって、そこで前記脈動性 の供給源が一次巻線を横切るライン周波数信号を受信する変圧器（Tr）を具え、 一方前記ラインカソード（ｋ）と直列にダイオード（Ｄ）が二次巻線を横切って 結合されている画像ディスプレー装置。