JPH0334716B2

JPH0334716B2 -

Info

Publication number: JPH0334716B2
Application number: JP59265713A
Authority: JP
Inventors: Junpei Hashiguchi; Akira Yamashita; Toshifumi Yoshida
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-12-17
Filing date: 1984-12-17
Publication date: 1991-05-23
Also published as: JPS61144183A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、スクリーン上の画面を垂直方向に複
数の区分に分割したときのそれぞれの区分毎に電
子ビームを発生させ、加区分毎にそれぞれの電子
ビーム垂直方向に偏向して複数のラインを表示
し、全体としてテレビジヨン画像を表示する装置
に関する。

従来の技術従来、カラーテレビジヨン画像表示用の表示素
子としては、ブラウン管が主として用いられてい
るが、従来のブラウン管では画面の大きさに比し
て奥行きが非常に長く、薄形のテレビジヨン受像
機を作成することは不可能であつた。また、平板
状の表示素子として最近KL表示素子、プラズマ
表示装置、液晶表示素子等が開発されているが、
いずれも輝度、コントラスト、カラー表示等の性
能の面で不十分である。

そこで、電子ビームを用いて平板状の表示装置
を達成するものとして、特願昭56−20618号（特
開昭57−135590号公報）により、新規な表示装置
が提案された。

これは、スクリーン上の画面を垂直方向に複数
の区分に区分したときのそれぞれの区分毎に電子
ビームを発生させ、各区分毎にそれぞれの電子ビ
ーム垂直方向に偏向して複数のラインを表示し、
全体としてテレビジヨン画像を表示するものであ
る。

まず、ここで用いられる画像表示素子の基本的
な一構成例を第５図に示して説明する。

この表示素子は、後方から前方に向つて順に、
背面電極１、ビーム源として線陰極２、垂直集束
電極３，３′垂直偏向電極４、水平集束電極６、
水平偏向電極７、ビーム加速電極８およびスクリ
ーン板９が配置されて構成されており、これらが
偏平なガラスバルブ（図示せず）の真空になされ
た内部に収納されている。ビーム源としての線陰
極２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架されており、かかる
線陰極２が適宜間隔を介して垂直方向に複数本
（ここでは２イ〜２ニの４本を示している）設け
られている。この実施例では15本設けられている
ものとする。それらを２イ〜２ヨとする。これら
の線陰極２はたとえば、10〜20μφのタングステ
ン線の表面に熱電子放出用の酸化物陰極材料が塗
着されて構成されている。そして、これらの線陰
極２イ〜２ヨは電流が流されることにより熱電子
ビームを発生しうるように加熱されており、後述
するように、上記の線陰極２イから順に一定時間
ずつ電子ビームを放出するように制御される。背
面電極１は、その一定時間電子ビームを放出すべ
く制御される線陰極２以外の他の線陰極２からの
電子ビームの発生を抑止し、かつ、発生された電
子ビームを前方向だけに向けて押し出す作用をす
る。この背面電極１はガラスバルブの後壁の内面
に付着された導電材料の塗着によつて形成されて
いてもよい。また、これら背面電極１の線陰極２
とのかわりに、面状の電子ビーム放出陰極を用い
てもよい。

垂直集束電極３は線陰極２イ〜２ヨのそれぞれ
と対向する水平方向に長いスリツト１０を有する
導電板１１であり、吹陰極２から放出された電子
ビームをそのスリツト１０を通して取り出し、か
つ、垂直方向に集束させる。水平方向１ライン分
（360絵素分）の電子ビームを同時に取り出す。図
では、そのうち水平方向の１区分のもののみを示
している。スリツト１０は途中に適宜の間隔で桟
が設けられていてもよく、あるいは、水平方向に
小さい間隔（ほとんど接する程度の間隔）で多数
個並べて設けられた貫通孔の列で実質的にスリツ
トとして構成されていてもよい。垂直集束電極
３′も同様のものである。

垂直偏向電極４は上記スイツト１０のそれぞれ
の中間の位置に水平方向にして複数個配置されて
おり、それぞれ、絶縁基板１２の上面と下面とに
導伝体１３，１３′が設けられたもので構成され
ている。そして、相対向する導電体１３，１３′
の間に垂直偏向用電圧が印加され、電子ビームを
垂直方向に偏向する。この実施例では、一対の導
電体１３，１３′によつて１本の線陰極２からの
電子ビームを垂直方向に16ライン分の位置に偏向
する。そして、16個の垂直偏向電極４によつて15
本の線陰極２のそれぞれに対応する15対の導電体
が構成され、結局、スクリーン９上に240本の水
平ラインを描くように電子ビームを偏向する。

次に、制御電極５はそれぞれが垂直方向に長い
スリツト１４を有する導電板１５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。この実施例では180本の制御電極用導電
板１５ａ〜１５ｎが設けられている（図では９本
のみ示している）。この制御電極５は、それぞれ
が電子ビームを水平方向に２絵素分ずつに区分し
て取り出し、かつ、その通過量をそれぞれの絵素
を表示するための映像信号に従つて制御する。従
つて、制御電極５用導電板１５ａ〜１５ｎを180
本設ければ水平１ライン分当り360絵素を表示す
ることができる。また、映像をカラーで表示する
ために、各絵素はＲ、Ｇ、Ｂの３色の蛍光体で表
示することとし、各制御電極５には２絵素分の
Ｒ、Ｇ、Ｂの各映像信号が順次加えられる。ま
た、180本の制御電極５用導電板１５ａ〜１５ｎ
のそれぞれには１ライン分の180組（１組あたり
２絵素）の映像信号が同時に加えられ、１ライン
分の映像が一時に表示される。

水平集束電極６は制御電極５のスリツト１４と
相対向する垂直方向に長い複数本（180本）のス
リツト１６を有する導電板１７で構成され、水平
方向に区分されたそれぞれの絵素毎の電子ビーム
をそれぞれ水平方向に集束して細い電子ビームに
する。

水平偏向電極７は上記スリツト１６のそれぞれ
の両側の位置に垂直方向にして複数本配置された
導電板１８，１８′で構成されており、それぞれ
の電極１８，１８′に６段階の水平偏向用電圧が
印加されて、各絵素毎の電子ビームをそれぞれ水
平方向に偏向し、スクリーン９上で２組のＲ、
Ｇ、Ｂの各蛍光体を順次照射して発光させるよう
にする。その偏向範囲は、この実施例では各電子
ビーム毎に２絵素分の幅である。

加速電極８は垂直偏向電極４と同様の位置に水
平方向にして設けられた複数個の導電板１９で構
成されており、電子ビームを充分なエネルギーで
スクリーン９′に衝突させるように加速する。

スクリーン９は電子ビームの照射によつて発光
される蛍光体２０がガラス板２１の裏面に塗布さ
れ、また、メタルバツク層（図示せず）が付加さ
れて構成されている。蛍光体２０は制御電極５の
１つのスリツト１４に対して、すなわち、水平方
向に区分された各１本の電子ビームに対して、
Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の蛍光体が２対ずつ設けられて
おり、垂直方向にストライプ状に塗布されてい
る。第１図中でスクリーン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
垂直方向での区分を示し、２点鎖線は複数本の制
御電極５のそれぞれに対応して表示される水平方
向での区分を示す。これら両者で仕切られた１つ
の区画には、第６図に拡大して示すように、水平
方向では２絵素分のＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体２０があ
り、垂直方向では16ライン分の幅を有している。
１つの区画の大きさは、たとえば、水平方向が１
mm、垂直方向が10mmである。

なお、第５図においては、わかり易くするため
に水平方向の長さが垂直方向に対して非常に大き
く引き伸ばして描かれている点に注意されたい。

また、この実施例では１本の制御電極５すなわ
ち１本の電子ビームに対してＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体
２０が２絵素分の１対のみ設けられているが、も
ちろん、１絵素あるいは３絵素以上設けられてい
てもよくその場合には制御電極５には１絵素ある
いは３絵素以上のためのＲ、Ｇ、Ｂ映像信号が順
次加えられ、それと同期して水平偏向がなされ
る。

次に、この表示素子にテレビジヨン映像を表示
するための駆動回路の基本構成を第７図に示して
説明する。最初に、電子ビームをスクリーン９に
照射してラスターを発光させるための駆動部分に
ついて説明する。

電源回路２２は表示素子の各電極に所定のバイ
アス電圧（動作電圧）を印加するための回路で、
背面電極１には−V₁、垂直集束電極３，３には
V₃，V₃′、水平集束電極６にはV₆、加速電極８に
はV₈、スクリーン９にはV₉の直流電圧を印加す
る。

次に、入力端子２３にはテレビジヨン信号の複
合映像信号が加えられ、同期分離回路２４で垂直
同期信号Ｖの水平同期信号Ｈとが分離抽出され
る。

垂直偏向駆動回路４０は、垂直偏向用カウンタ
ー２５、垂直偏向信号記憶用のメモリ２７、デイ
ジタル−アナログ変換器３９（以下Ｄ−Ａ変換器
という）によつて構成される。垂直偏向駆動回路
４０の入力パルスとしては、第８図に示す垂直同
期信号Ｖと水平同期信号Ｈを用いる。垂直偏向用
カウンター２５（８ビツト）は、垂直同期信号Ｖ
によつてリセツトされて水平同期信号Ｈをカウン
トする。この垂直偏向用カウンター２５は垂直周
期のうちの垂直帰線期間を除いた有効走査期間
（ここでは240H分の期間とする）をカウントし、
このカウント出力はメモリ２７のアドレスへ供給
される。メモリ２７からは各アドレスに応じた垂
直偏向信号のデータ（ここでは10ビツト）が出力
され、Ｄ−Ａ変換器３９で第８図に示すＶ，
V′垂直偏向信号に変換される。この回路では
240H分のそれぞれのラインに対応する垂直偏向
信号を記憶するメモリアドレスがあり、16H分ご
とに規則性のあるデータをメモリに記憶させるこ
とにより、16段階の垂直偏向信号を得ることがで
きる。

一方、線陰極駆動回路２６は、垂直同期信号Ｖ
の垂直偏向用カウンタ２５の出力を用いて線陰極
駆動パルス〔イ〜ヨ〕を作成する。第９図ａは垂
直同期信号Ｖ、水平同期信号Ｈおよび垂直偏向用
カウンター２５の下位５ビツトの関係を示す。第
９図ｂはこれら各信号を用いて16Hごとの線陰極
駆動パルス〔イ′〜ヨ′〕をつくる方法を示す。第
９図で、LSBは最低ビツトを示し、（LSB＋１）
はLSBより１つ上位のビツトを意味する。

最初の線陰極駆動パルス〔イ′〕は、垂直同期
信号Ｖと垂直偏向用カウンター２５の出力
（LSB＋４）を用いてＲ−Ｓフリツプフロツプな
どで作成することができ、線陰極駆動パルス
〔ロ′〜ヨ′〕はシフトレジスタを用いて、線陰極
駆動パルス〔イ′〕を垂直偏向用カウンター２５
の出力（LSB＋３）の反転したものをクロツク
とし転送するこのにより得ることができる。この
駆動パルス〔イ′〜ヨ′〕は反転されて各パルス期
間のみ低電位にされ、それ以外の期間には約20ボ
ルトの高電位にされた線陰極駆動パルス〔イ〜
ヨ〕に変換され、各線陰極２イ〜２ヨに加えられ
る。

各線陰極２イ〜２ヨはその駆動パルス〔イ〜
ヨ〕の高電位の間に電流が流されて加熱されてお
り、駆動パルス〔イ〜ヨ〕の低電位期間に電子を
放出しうるように加熱状態が保持される。これに
より、15本の線陰極２イ〜２ヨからはそれぞれに
低電位の駆動パルス〔イ〜ヨ〕が加えられた16H
期間にのみ電子が放出される。高電位が加えられ
ている期間には、背面電流１と垂直集束電極３と
に加えられているバイアス電圧によつて定められ
た線陰極２の位置における電位よりも線陰極２イ
〜２ヨに加えられている高電位の方がプラスにな
るために、線陰極２イ〜２ヨからは電子が放出さ
れない。かくして、線陰極２においては、有効垂
直走査期間の間に、上方の線陰極２イから下方の
線陰極２ヨに向つて順に16H期間ずつ電子が放出
される。

放出された電子は背面電極１により前方の方へ
押し出され、垂直集束電極３のうち対向するスリ
ツト１０を通過し、垂直方向に集束されて、平板
状の電子ビームとなる。

次に線陰極駆動パルス〔イ〜ヨ〕と垂直偏向信
号Ｖ，V′との関係について、第１０図を用いて
説明する。垂直偏向信号Ｖ，V′は各線陰極パル
ス〔イ〜ヨ〕の16H期間の間に1H分ずつ変化し
て16段階に変化する。垂直偏向信号ＶとV′とは
ともに中心電圧がV₄のもので、Ｖは順次増加し、
V′は順次減少してゆくように、互いに逆方向に
変化するようになされている。これら垂直偏向信
号ＶとV′はそれぞれ垂直偏向電極４電極１３と
１３′に加えられ、その結果、それぞれ線陰極２
イ〜２ヨから発生された電子ビームは垂直方向に
16段階に偏向され、先に述べたようにスクリーン
９上では１つの電子ビームで16ライン分のラスタ
ーを上から順に順次１ライン分ずつ描くように偏
向される。

以上の結果、15本の線陰極２イ〜２ヨの上方の
ものから順に16H期間ずつ電子ビームが放出さ
れ、かつ各電子ビームは垂直方向の15の区分内で
上方から下方に順次１ライン分ずつ偏向されるこ
とによつて、スクリーン９上では上端の第１ライ
ン目から下端の240ライン目までの順次１ライン
分ずつ電子ビームが垂直偏向され、合計240ライ
ンのラスターが描かれる。

このように垂直偏向された電子ビームは制御電
極５と水平集束電極６とによつて水平方向に180
の区分に分割されて取り出される。第５図ではそ
のうちの１区分のものを示している。この電子ビ
ームは各区分毎に、制御電極５によつて通過量が
制御され、水平集束電極６によつて水平方向に集
束されて１本の細い電子ビームとなり、次に述べ
る水平偏向手段によつて水平方向に６段階に偏向
されてスクリーン９上の２絵素分のＲ、Ｇ、Ｂ各
蛍光体２０に順次照射される。第２図に垂直方向
および水平方向の区分を示す。制御電極５のそれ
ぞれ１５ａ〜１５ｎに対応する蛍光体は２絵素分
のＲ、Ｇ、Ｂとなるが説明の便宜上、１絵素を
R₁、G₁、B₁として他方をR₂、G₂、B₂とする。

つぎに、水平偏向駆動回路４１は、水平偏向用
カウンター（11ビツト）と、水平偏向信号を記憶
しているメモリ２９と、Ｄ−Ａ変換器３８とから
構成されている。水平偏向駆動回路４１の入力パ
ルスは第７図に示すように垂直同期信号Ｖと水平
同期信号Ｈに同期し、水平同期信号Ｈの６倍のく
り返し周波数のパルス5Hを用いる。

水平偏向用カウンター２８は垂直同期信号Ｖに
よつてリセツトされて水平の６倍パルス6Hをカ
ウントする。この水平偏向用カウンター２８は
1Hの間に６回、1Vの間に240H×６／Ｈ＝1440
回カウントし、このカウント出力はメモリ２９の
アドレスへ供給される。メモリ２９からはアドレ
スに応じた水平偏向信号のデータ（ここでは８ビ
ツト）が出力され、Ｄ−Ａ変換器３８で、第１１
図に示すｈ、h′のような水平偏向信号に変換され
る。この回路では６×240ライン分のそれぞれに
対応する水平偏向信号を記憶するメモリアドレス
があり、１ラインごとに規則性とある６個のデー
タをメモリに記憶させることにより、1H期間に
６段階波の水平偏向信号を得ることができる。

この水平偏向信号は第７図に示すように６段階
に変化する一対の水平偏向信号ｈとh′であり、と
もに中心電圧がV₇のもので、ｈは順次減少し、
h′は順次増加してゆくように、互いに逆方向に変
化する。これら水平偏向信号ｈ、h′はそれぞれ水
平偏向電極７の電極１８と１８′とに加えられる。
その結果、水平方向に区分された各電子ビームは
各水平期間の間にスクリーン９のＲ、Ｇ、Ｂ、
Ｒ、Ｇ、Ｂ（R₁、G₁、B₁、R₂、G₂、B₂）の蛍光
体に順次Ｈ／６ずつ照射されるように水平偏向さ
れる。かくして、各ラインのラスターにおいては
水平方向180個の各区分毎に電子ビームがR₁、
G₁、B₁、R₂、G₂、B₂の各蛍光体２０に順次照射
される。

そこで各ラインの各水平区分毎に電子ビームを
R₁、G₁、B₁、R₂、G₂、B₂の映像信号によつて変
調することにより、スクリーン９の上にカラーテ
レビジヨン画像を表示することができる。

次に、その電子ビームの変調制御部分について
説明する。

まず、テレビジヨン信号入力端子２３に加えら
れた複合映像信号は色復調回路３０に加えられ、
ここで、Ｒ−ＹとＢ−Ｙの色差信号が復調され、
Ｇ−Ｙの色差信号がマトリクス合成され、さら
に、それらが輝度信号Ｙと合成されてＲ、Ｇ、Ｂ
の各原色信号（以下Ｒ、Ｇ、Ｂ映像信号という）
が出力される。それらのＲ、Ｇ、Ｂ各映像信号は
180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回路組３１ａ
〜３１ｎはそれぞれR₁用、G₁用、B₁用、R₂用、
G₂用、B₂用の６個のサンプルホールド回路を有
している。それらのサンプルホールド出力は各々
保持用のメモリ組３２ａ〜３２ｎに加えられる。

一方、基準クロツク発振器３３はPLL（フエー
ズロツクドループ）回路等により構成されてお
り、この実施例では色副搬送波f_SCの６倍の基準
クロツク6f_SCと２倍の基準クロツク2f_SCを発生す
る。その基準クロツクは水平固期信号Ｈに対して
常に一定の位相を有するように制御されている。
基準クロツク2f_SCは偏向用パルス発生回路４２に
加えられ、水平同期信号Ｈの６倍の信号6HとH/
６ごとの信号切替パルスr₁、g₁、b₁、r₂、g₂、b₂の
パルスを得ている。一方基準クロツク6f〓_Cはサン
プリング発生回路３４に加えられ、ここでシフト
レジスタにより、クロツク１周期ずつ遅延される
等して、水平周期（63.5μsec）のうちの有効水平
走査期間（約50μsec）の間に1080個のサンプリン
グパルスR_a1〜R_o2が順次発生され、その後に１
個の転送パススｔが発生される。このサンプリン
グパルスR_a1〜R_o2は表示すべき映像の１ライン
分を水平方向360の絵素に分割したときのそれぞ
れの絵素に対応し、その位置は水平同期信号Ｈに
対して常に一定になるように制御される。

この1080個のサンプリングパルスR_a1〜B_o2が
それぞれ180組のサンプルホールド回路組３１ａ
〜３１ｎに６個ずつ加えられ、これによつて各サ
ンプルホールド回路組３１ａ〜３１ｎには１ライ
ンを180個に区分したときそれぞれの２絵素分の
R₁、G₁、B₁、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。そのサンプル
ホールドされた180組のR₁、G₁、B₁R₂、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180組のメモリ３２ａ〜３２ｎに転送パルス
ｔによつて一斉に転送され、ここで次の一水平期
間の間保持される。この保持されたR₁、G₁、B₁、
R₂、G₂、B₂の信号はスイツチング回路３５ａ〜
３５ｎに加えられる。スイツチング回路３５ａ〜
３５ｎはそれぞれがR₁、G₁、B₁、R₂、G₂、B₂の
個別入力端子とそれらを順次切換えて出力する共
通出力端子とを有するトライステートあるいはア
ナログゲートにり構成されたものである。

各スイツチング回路３５ａ〜３５ｎの出力は
180組のパルス幅変調（PWM）回路３７ａ〜３
７ｎに加えられ、ここで、サンプルホールドされ
たR₁、G₁、B₁、R₂、G₂、B₂映像信号の大きさに
応じて基準パルス信号がパルス幅変調されて出力
される。その基準パルス信号のくり返し周期は上
記の信号切換パルスr₁、g₁、b₁、r₂、g₂、b₂のパ
ルス幅よりも充分小さいものであることが望まし
く、たとえば、１：10〜１：100程度のものが用
いられる。

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５の180本の導電板１５ａ〜１５
ｎにそれぞれ個別に加えられる。各スイツチング
回路３５ａ〜３５ｎはスイツチングパルス発生回
路３６から加えられるスイツチングパルスr₁、
g₁、b₁、r₂、g₂、b₂によつて同時に切換制御され
る。スイツチングパルス発生回路３６は先述の偏
向用パルス発生回路４２からの信号切換パルス
r₁、g₁、b₁、r₂、g₂、b₂によつて制御されており、
各水平期間を６分割してＨ／６ずつスイツチング
回路３５ａ〜３５ｎを切換え、R₁、G₁、B₁、
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に供給する
ように切換信号r₁、g₁、b₁、r₂、g₂、b₂を発生す
る。

ここで注意すべきことは、スイツチング回路３
５ａ〜３５ｎにおけるR₁、G₁、B₁、R₂、G₂、B₂
の映像信号の供給切換えと、水平偏向駆動回路４
１による電子ビームR₁、G₁、B₁、R₂、G₂、B₂の
蛍光体への照射切換え水平偏向とが、タイミング
においても順序においても完全に一致するように
同期制御されていることである。これにより、電
子ビーム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映像信号によつて制
御され、G₁、B₁、R₂、G₂、B₂についても同様に
制御されて、各絵素のR₁、G₁、B₁、R₂、G₂、B₂
各蛍光体の発光がその絵素のR₁、G₁、B₁、R₂、
G₂、B₂の映像信号によつてそれぞれ制御される
ことになり、各絵素が入力の映像信号に従つて発
光表示されるのである。かかる制御が１ライン分
の180組（各２絵素づつ）について同時に行われ
て１ライン360絵素の映像が表示され、さらに240
分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１つの映像が表示されるこ
とになる。

そして、以上の如き諸動作が入力テレビジヨン
信号の１フイールド毎にくり返され、その結果、
通常のテレビジヨン受像機と同様にスクリーン９
上に動画のテレビジヨン映像が映出される。

発明が解決しようとする問題点以上のような画像表示装置において、スクリー
ン上での各電子ビームのランデイング位置は、厳
密に定められており、垂直方向への位置ずれは、
ラスター間隔がせばまつたり開いたりすることに
よる輝度の増減となつて現われる。

このような電子ビームのランデイング位置のず
れは、垂直偏向波形の経時的な変化、あるいは表
示素子を構成する各電極の経時的な伸縮などによ
つて生じるものと考えられるが、ランデイング位
置を一定に保つためには、偏向波形の増幅回路を
非常に精度の高いものにしたり、電極材料を伸縮
の非常に少ないものにするなどしなければなら
ず、これらは消費電力の増大、コストの増加につ
ながるため実用的でない。

問題点を解決するための手段本発明においては、表示素子の垂直偏向電極よ
りスクリーン側に配置された電極のうち少なくと
も１枚の有効画面外に、有効画面内の電極と電気
的に分離された２枚の電子ビーム位置検出電極を
設け、その１枚に垂直方向に長い楔状の電子ビー
ム通過孔を設け、他の１枚には垂直方向を逆にし
た同様の楔状の電子ビーム通過孔を設けることに
よつて、両電極に流入する電子ビーム量を互いに
相補な関係に成して電子ビームの垂直方向のラン
デイング位置を検出し、電子ビームがスクリーン
上と正規の位置に照射されるときの電子ビーム検
出電極からの信号をメモリ回路で記憶させ、実動
作動に電子ビーム位置検出電極からの信号とメモ
リ回路に記憶してある信号とを比較して、その差
を表示素子駆動回路の一部にフイードバツクする
ものである。

作用本発明の画像表示装置によれば、垂直方向に互
いに逆の楔状の電子ビーム通過孔をもつ２枚の電
子ビーム位置検出電極を有し、それらの電極から
電子ビーム量の増減に影響されない電子ビーム位
置信号を得て、正規の電子ビーム位置信号の実動
作時の電子ビーム位置信号とを比較して、その差
を表示素子駆動回路の一部にフイードバツクする
ことにより、スクリーン上での電子ビームの垂直
方向のランデイング位置が常に正規の位置に保た
れるように制御されるものである。

実施例以下、本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。

第１図に示すように、表示素子の垂直偏向電極
４のスクリーン側に配置された垂直集束電極３′
の有効画面の外側に電極３′と電気的に分離され
た２枚の電子ビーム位置検出電極５０，５０′を
配置する。これらの電極５０，５０′は互いに電
気的に分離されており、一対の垂直偏向電極４の
間隔と同等の長さの垂直方向に長い楔状の電子ビ
ーム通過孔（スリツト）５１，５１′をもち、こ
のスリツトは、電極５０と５０′で垂直方向に互
いに逆の楔状のなるように形成する。

そして垂直方向のランデイング位置を検出する
ために、電極５０，５０′の水平方向で均一な電
子密度となるのに十分な水平方向の広がりをもつ
パイロツト電子ビーム５２を、楔状スリツト５
１，５１′の上端と下端近傍のそれぞれを特定位
置を照射するように垂直偏向する。具体的には、
例えば第３図に示すように、ｎ番目の垂直方向の
１区分Knに画像を表示する期間以外に、各フイ
ールドの垂直帰線期間でもKnを表示する線陰極
駆動パルスを発生させ、それに対応して垂直偏向
波形もｍ番フイールドの垂直帰線期間ではKnの
上端近傍を電子ビームが照射するようにし、ｍ＋
１番フイールドの垂直帰線期間ではKnの下端近
傍を電子ビームが照射すうような駆動波形とすれ
ばよい。

このようにして電子ビーム位置検出電極５０，
５０′に照射されたビーム電子は、第１図ｂに示
すように、電流I₁、I₂となつて電流−電圧変換回
路５３，５３′へ導かれ、電圧E₁、E₂に変換され
る。ここで電流I₁、I₂は電子ビームが楔状のスリ
ツトを通過する量に逆比例した値となり、ビーム
の照射位置が垂直方向に変化するのに応じて、I₁
が増加すればI₂が減少し、I₁が減少すればI₂が増
加する相補的な関係にある。したがつて、ｙ＝
（I₁−I₂）／（I₁＋I₂）すなわち、ｙ＝（E₁−
E₂）／（E₁＋E₂）なる演算を行なえば、E₁＝E₂
のときのビーム照射位置を原点（ｙ＝０）とし
て、E₁＞E₂ならばビームが上方に偏り（ｙ＞
０）、逆にE₁＜E₂ならば下方に偏つた（ｙ＝０）
ことを知るこができる。また、経時的に電子源の
エミツシヨン電流の変化等によつてビーム照射量
がｋ倍（ｋは正数）に増減した場合でも、ｙ＝
（kE₁−kE₂）／（kE₁＋kE₂）＝（E₁−E₂）／（E₁
＋E₂）となり、電子ビーム照射量の増減に影響
されずに照射位置信号を得ることができる。

さて、電子ビームのランデイング位置補償のた
めのフイードバツクシステムは第２図のように構
成することができる。電流−電圧変換回路５３，
５３′で得られたパルス信号E₁、E₂は回路５４，
５４′にてサンプルホールドした後、Ａ／Ｄ変換
器５５にて時分割でＤ−Ａ変換され、CPU５６
を介してメモリ５７に記憶される。この記憶され
たデイジタルデータは、CPUの演算によつて位
置データに変換され、あらかじめランデイング位
置の最適調整時に同様の方法で記憶されているメ
モリ５７内の初期位置データと比較される。もし
K_oの上端に照射した電子ビームの位置データD₂
と、下端に照射した電子ビームの位置データD₃
が、各々の初期位置データD₀、D₁と比較して、
D₂＞D₀かつD₃＞D₁あるいはD₂＜D₀かつ、D₃＜
D₁であれば、第４図ａに示すようにK_o全体が上
下に変化したと判断し、またD₂＞D₀かつD₃＜D₁
あるいはD₂＜D₀かつD₃＞D₁であれば、第４図ｂ
に示すようにK_oの振幅が伸縮したと判断する。

そして、各々の場合に応じて、データの差分を
偏向データメモリ２７に記憶されているK_oのた
めの垂直偏向データにCPU５６内で同一倍率の
データに加工して加算あるいは減算する。Ａ／Ｄ
変換データの加減算までの一連の処理は、垂直帰
線期間中に行ない、補正されたデータはメモリ２
７内の初期偏向データと異なる場所に記憶させて
おく。そして、次にK_oの画像表示を行なう際に
は、前記補正がなされた垂直偏向データをメモリ
２７から読み出して、Ｄ／Ａ変換した後垂直偏向
信号として垂直偏向電極に印加するので、初期の
ビーム照射位置が保たれるようにフイードバツク
がかかる。

以上のようにして電子ビームの垂直方向の照射
位置が最適調整時の正規の位置に常に保たれるよ
うに制御することができる。

発明の効果以上のように、本発明によれば、スクリーン上
に照射される電子ビームの垂直方向のランデイン
グ位置を、表示素子内部に配置した電子ビーム位
置検出電極により検出し、電子ビームがスクリー
ン上の正規の位置に照射されるときメモリ回路に
記憶された電子ビーム位置検出電極からの信号
と、実動作時の電子ビーム位置検出電極からの信
号とを比較して、その差を表示素子駆動回路の一
部にフイードバツクすることにより、常に電子ビ
ームがスクリーン上の正規の位置に照射されるよ
うに制御できるものであり、駆動回路の経済的な
特性変化あるいは表示素子を構成する電極の経時
的な伸縮などによつて生じる垂直方向の電子ビー
ムのランデイング位置変化を補償し、垂直方向の
ラスター間隔を一定に保つて輝度むらが生じない
ようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは本発明の一実施例における画像
表示装置に用いられる画像表示素子の電子ビーム
位置検出電極の配置を示す拡大分解斜視図および
その電子ビーム位置検出原理を説明するためのブ
ロツク図、第２図はそのフイードバツクシステム
の構成を示すブロツク図、第３図はそのパイロツ
ト電子ビームを照射するための垂直偏向波形と線
陰極駆動パルス波形を示す波形図、第４図はその
電子ビーム位置の垂直方向の変化を説明するため
の拡大図、第５図は従来例の画像表示装置に用い
られる画像表示素子の分解斜視図、第６図は同画
像表示素子の蛍光面の拡大正面図、第７図は同画
像表示素子の駆動回路の基本構成を示すブロツク
図、第８図は垂直偏向駆動の動作説明のための波
形図、第９図は線陰極駆動回路の動作説明のため
の波形図、第１０図は各駆動信号の波形図、第１
１図は水平偏向駆動回路の動作説明のための波形
図である。２，２イ〜２ヨ……線陰極、３′……垂直集束
電極、４……垂直偏向電極、５……ビーム流制御
電極、７……水平偏向電極、９……スクリーン、
１０……スリツト、２０……蛍光体、２３……入
力端子、２４……同期分離回路、２５……垂直偏
向用カウンター、２６……線陰極駆動回路、２７
……メモリ、２８……水平偏向用カウンター、２
９……メモリ、３０……色復調回路、３１ａ〜３
１ｎ……サンプルホールド回路、３２ａ〜３２ｎ
……メモリ、３３…基準クロツク発振器、３４…
…サンプリングパルス発生回路、３５ａ〜３５ｎ
……スイツチング回路、３６……スイツチングパ
ルス発生回路、３７ａ〜３７ｎ……PWM回路、
３８……Ｄ／Ａ変換器、３９……Ｄ／Ａ変換器、
４０……垂直偏向駆動回路、４１……水平偏向駆
動回路、４２……偏向用パルス発生回路、５０，
５０′……電子ビーム位置検出電極、５１，５
１′……楔状スリツト、５３，５３′……電流−電
圧変換回路、５４，５４′……サンプル・ホール
ド回路、５５……Ａ／Ｄ変換器、５６……CPU、
５７……メモリ。

Claims

【特許請求の範囲】１複数の線陰極電子ビーム発生源と、上記電子
ビームが照射されることにより発光する蛍光体を
有するスクリーンと、上記電子ビーム発生源で発
生された電子ビームを集束する集束電極と、上記
電子ビームを上記スクリーンに至るまでの間に偏
向する静電形の偏向電極と、上記電子ビームを上
記スクリーンに照射する量を制御して発光強度を
制御する制御電極を有する表示素子を備え、この
表示素子の垂直偏向電極よりスクリーン側に配置
された電極のうち少なくとも１枚の画像表示領域
外に、画像表示領域内の電極と電気的に分離され
た２枚の電子ビーム検出電極が配置され、上記２
枚の電極に照射され流入する各電子量を互いに相
補な関係に成し、上記電子量から電子ビームの垂
直方向照射位置を決める演算手段と、上記演算手
段の出力に基づき電子ビームの照射位置を制御す
る手段とを有することを特徴とする画像表示装
置。２２枚の電子ビーム検出電極の片方に垂直方向
に長い楔状の電子ビーム通過孔を設け、他方の電
極には垂直方向を逆にした同様の楔状の電子ビー
ム通過孔を設けたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の画像表示装置。３電子ビームがスクリーン上と正規の位置に照
射されるときの電子ビーム検出電極から得た信号
を予めメモリ回路で記憶させ、画像表示の際に電
子ビーム検出電極から得た信号とメモリ回路に記
憶してある信号とを比較して、その差を表示素子
駆動回路の一部にフイードバツク制御する手段を
有することを特徴とする特許請求の範囲第１項あ
るいは第２項記載の画像表示装置。