(57)【要約】【課題】  高周波領域においても良好な速度変調効果を得ることができる画像表示装置を提供する。【解決手段】画像表示装置１００は、陰極線管装置１および駆動回路１０１を備え、駆動回路１０１は、ドライブ回路１０２、速度変調回路１０３、切替信号発生回路１０４、エミッタ切替回路１０５及び引出電極電源１０６を含み、エミッタ切替回路１０５は、切替信号発生回路１０４から出力されたエミッタ切替信号と引出電極電源１０６から供給された所定の電圧とに基づいて、エミッタ領域Ｅ１〜Ｅ５のうち電子を放出させるエミッタ領域と電子を放出させないエミッタ領域の切り替えを行う。【選択図】  図１
2006013686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンネルのネック部に収納され、電子ビームを射出する電子銃と、
前記ファンネルの外周面に装着され、前記電子ビームを偏向する偏向ヨークとを備えた陰極線管装置であって、
前記電子銃は、電子を放出する複数のエミッタ領域が形成された電界放出型電子源素子を備え、
前記複数のエミッタ領域は、前記電子ビームの走査方向に沿って形成されており、
前記複数のエミッタ領域のうち、電子を放出させるエミッタ領域と電子を放出させないエミッタ領域とを切り替えることを特徴とする陰極線管装置。
【請求項２】
輝度信号の変化に応じて前記エミッタ領域の切り替えを行うことを特徴とする請求項１記載の陰極線管装置。
【請求項３】
前記輝度信号の立ち上がり時においては、前記複数のエミッタ領域のうち前記電子ビームの走査方向とは逆方向側よりに形成されたエミッタ領域からのみ電子を放出させ、
前記輝度信号の立ち下がり時においては、前記複数のエミッタ領域のうち前記電子ビームの走査方向と順方向側よりに形成されたエミッタ領域からのみ電子を放出させるように前記エミッタ領域の切り替えを行うことを特徴とする請求項２記載の陰極線管装置。
【請求項４】
前記複数のエミッタ領域が少なくとも５つ形成されていることを特徴とする請求項３記載の陰極線管装置。
【請求項５】
前記５つのエミッタ領域のうち、中央のエミッタ領域からは常に電子を放出させることを特徴とする請求項４記載の陰極線管装置。
【請求項６】
請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の陰極線管装置と、
前記エミッタ領域の切り替えを行うエミッタ切替回路とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
前記輝度信号を単位時間当たりの変化量に変換する速度変調回路と、
前記速度変調回路で得られた前記変化量が前記輝度信号の立ち上がり時または立ち下がり時の変化量であるときに前記エミッタ切替回路へエミッタ切替信号を出力する切替信号発生回路と、
前記エミッタ切替回路に電圧を供給する引出電極電源とを備え、
前記エミッタ切替回路は、前記切替信号発生回路から出力された前記エミッタ切替信号と前記引出電極電源から供給された電圧とに基づいて、前記エミッタ領域の切り替えを行うことを特徴とする請求項６記載の画像表示装置。
【請求項８】
電子を放出する複数のエミッタ領域が電子ビームの走査方向に沿って形成された電界放出型電子源素子を有する電子銃と、前記電子ビームを偏向する偏向ヨークとを有する陰極線管装置と、
輝度信号を単位時間当たりの変化量に変換する速度変調回路と、
前記速度変調回路で得られた前記変化量が前記輝度信号の立ち上がり時または立ち下がり時の変化量であるときにエミッタ切替回路へエミッタ切替信号を出力する切替信号発生回路と、
前記エミッタ切替回路に電圧を供給する引出電極電源とを備え、
前記切替信号発生回路から出力された前記エミッタ切替信号と前記引出電極電源から供給された電圧とに基づいて、前記複数のエミッタ領域のうち、電子を放出させるエミッタ領域と電子を放出させないエミッタ領域の切り替えを行うことを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
【請求項９】
前記輝度信号の変化に応じて前記エミッタ領域の切り替えを行うことを特徴とする請求項８記載の画像表示装置の駆動方法。
【請求項１０】
前記輝度信号の立ち上がり時においては、前記複数のエミッタ領域のうち前記電子ビームの走査方向とは逆方向側よりに形成されたエミッタ領域からのみ電子を放出させ、
前記輝度信号の立ち下がり時においては、前記複数のエミッタ領域のうち前記電子ビームの走査方向と順方向側よりに形成されたエミッタ領域からのみ電子を放出させるように前記エミッタ領域の切り替えを行うことを特徴とする請求項９記載の画像表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子銃から放出される電子ビームの走査速度を遅延および加速させる速度変調手段を備えた陰極線管装置、画像表示装置および画像表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の陰極線管装置は、電子銃から放出される電子ビームの走査速度を遅延および加速させる速度変調手段として、電子銃の近傍に磁界コイルを設けている。そして、この磁界コイルに所望の電流を流すことにより磁界を発生させて、電子ビームの走査速度を遅延および加速させる速度変調効果を得ている。
【特許文献１】特開平５−３４３０００号公報
【非特許文献１】「鮮鋭画像テレビ−電磁式速度変調による画質向上」；山本克彦他．Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｐｏｒｔ  Ｖｏｌ．２５  Ｎｏ．３  １９７９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら前述した従来の陰極線管装置の構成では、電子銃の近傍に設けられた磁界コイルの磁界によって速度変調効果を得ているので、電子銃を構成する金属部材に渦電流が発生し高周波特性が劣化するという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、高周波領域においても良好な速度変調効果を得ることができる陰極線管装置および画像表示装置並びに画像表示装置の駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る陰極線管装置は、ファンネルのネック部に収納され、電子ビームを射出する電子銃と、前記ファンネルの外周面に装着され、前記電子ビームを偏向する偏向ヨークとを備えた陰極線管装置であって、前記電子銃は、電子を放出する複数のエミッタ領域が形成された電界放出型電子源素子を備え、前記複数のエミッタ領域は、前記電子ビームの走査方向に沿って形成されており、前記複数のエミッタ領域のうち、電子を放出させるエミッタ領域と電子を放出させないエミッタ領域とを切り替えることを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る画像表示装置は、本発明に係る陰極線管装置と、前記エミッタ領域の切り替えを行うエミッタ切替回路とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る画像表示装置の駆動方法は、電子を放出する複数のエミッタ領域が電子ビームの走査方向に沿って形成された形成された電界放出型電子源素子を有する電子銃と、前記電子ビームを偏向する偏向ヨークとを有する陰極線管装置と、輝度信号を単位時間当たりの変化量に変換する速度変調回路と、前記速度変調回路で得られた前記変化量が前記輝度信号の立ち上がり時または立ち下がり時の変化量であるときにエミッタ切替回路へエミッタ切替信号を出力する切替信号発生回路と、前記エミッタ切替回路に電圧を供給する引出電極電源とを備え、前記切替信号発生回路から出力された前記エミッタ切替信号と前記引出電極電源から供給された電圧とに基づいて、前記複数のエミッタ領域のうち、電子を放出させるエミッタ領域と電子を放出させないエミッタ領域の切り替えを行うものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高周波領域においても良好な速度変調効果を得ることができる陰極線管装置および画像表示装置並びに画像表示装置の駆動方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本実施の形態に係る陰極線管装置においては、輝度信号の変化に応じて前記エミッタ領域の切り替えを行うことが好ましい。
【００１０】
さらに、前記輝度信号の立ち上がり時においては、前記複数のエミッタ領域のうち前記電子ビームの走査方向とは逆方向側よりに形成されたエミッタ領域からのみ電子を放出させ、前記輝度信号の立ち下がり時においては、前記複数のエミッタ領域のうち前記電子ビームの走査方向と順方向側よりに形成されたエミッタ領域からのみ電子を放出させるように前記エミッタ領域の切り替えを行うことが好ましい。
【００１１】
さらに、前記複数のエミッタ領域が少なくとも５つ形成されていることが好ましい。
【００１２】
さらに、前記５つのエミッタ領域のうち、中央のエミッタ領域からは常に電子を放出させることが好ましい。
【００１３】
また、本実施の形態に係る画像表示装置は、上記いずれかの陰極線管装置と、前記エミッタ領域の切り替えを行うエミッタ切替回路とを備えるものである。
【００１４】
さらに、前記輝度信号を単位時間当たりの変化量に変換する速度変調回路と、前記速度変調回路で得られた前記変化量が前記輝度信号の立ち上がり時または立ち下がり時の変化量であるときに前記エミッタ切替回路へエミッタ切替信号を出力する切替信号発生回路と、前記エミッタ切替回路に電圧を供給する引出電極電源とを備え、前記エミッタ切替回路は、前記切替信号発生回路から出力された前記エミッタ切替信号と前記引出電極電源から供給された電圧とに基づいて、前記エミッタ領域の切り替えを行うことが好ましい。
【００１５】
また、本実施の形態に係る画像表示装置の駆動方法は、前記輝度信号の変化に応じて前記エミッタ領域の切り替えを行うことが好ましい。
【００１６】
さらに、前記輝度信号の立ち上がり時においては、前記複数のエミッタ領域のうち前記電子ビームの走査方向とは逆方向側よりに形成されたエミッタ領域からのみ電子を放出させ、前記輝度信号の立ち下がり時においては、前記複数のエミッタ領域のうち前記電子ビームの走査方向と順方向側よりに形成されたエミッタ領域からのみ電子を放出させるように前記エミッタ領域の切り替えを行うことが好ましい。
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係る陰極線管装置１を備える画像表示装置１００の構成を示すブロック図であり、図２は、本実施の形態に係る陰極線管装置１の構成を示す模式断面図である。
【００１９】
図２に示すように、陰極線管装置１は、前面パネル２及びファンネル３とからなる外囲器と、ファンネル３のネック部３ａ内に収納された電子銃４と、ファンネル３のコーン部の外周面に装着された偏向ヨーク５とを備える。前面パネル２の内面には、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の各蛍光体がストライプ状に配列されてなる蛍光体スクリーン６が形成されている。蛍光体スクリーン６に対向してシャドウマスク７が収納されている。シャドウマスク７は、複数個の電子ビーム通過孔が設けられた金属板からなる。電子銃４から射出される３本の電子ビーム８（図ではＧのみを図示）がシャドウマスク７の電子ビーム通過孔を通過して所定の蛍光体に射突する。
【００２０】
偏向ヨーク５は、電子銃４から射出する３本の電子ビーム８を、水平方向及び垂直方向に偏向するとともに、蛍光体スクリーン６上を水平方向および垂直方向に走査する。偏向ヨーク５は、サドル型の水平偏向コイルとトロイダル型の垂直偏向コイルとフェライトコアと、水平偏向コイルと垂直偏向コイルとを絶縁する絶縁枠を備えている。
【００２１】
図３は、電子銃４の構成を示す断面図である。図３に示すように、電子銃４は、水平方向に配列された３つの電界放出型電子源素子９を備えた陰極構体１０（１つのみ図示）と、陰極構体１０から蛍光スクリーンに向かって順次配列された制御電極１１（Ｇ１）、加速電極１２（Ｇ２）、集束電極１３（Ｇ３）及び最終加速電極１４（Ｇ４）を有している。各電極には、電界放出型電子源素子９から放出した電子の束である電子ビームが通過する通過孔が設けられている。
【００２２】
陰極構体１０は、電界放出型電子源素子９と、電界放出型電子源素子９を搭載するための基板１５と、電界放出型電子源素子９に所定の電圧を供給するための複数本の給電ワイヤー１６と、基板１５を支持するとともに給電ワイヤー１６に所定の電圧を供給するための金属支柱１７とを備えている。
【００２３】
図４は、電界放出型電子源素子９の構成を示す斜視図である。尚、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応する電界放出型電子源素子９の構成は同じである。図４に示すように、電界放出型電子源素子９は、基板上に電子ビームの走査方向（本実施の形態では水平方向）に沿って、略長方形状の５個のエミッタ領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４およびＥ５が形成されている。基板上には給電ワイヤー１６からエミッタ領域Ｅ１〜Ｅ５のエミッタ及び引出し電極に所定の電圧を給電するための配線パターンが形成されている。尚、本実施の形態に係る２１インチ型のカラー陰極線管装置においては、各エミッタ領域Ｅ１〜Ｅ５の大きさは、縦が０．１０ｍｍ、横が０．１４ｍｍの領域を５分割した領域とすることが好ましい。
【００２４】
図５は、エミッタ領域の一部を拡大した断面斜視図である。各エミッタ領域Ｅ１〜Ｅ５の引出し電極１８には正の一定の電圧Ｖｅｘが印加され、コーン状のエミッタ１９には電圧Ｖｅｘよりも低い電圧Ｖｅｍが印加される。電圧Ｖｅｘと電圧Ｖｅｍとの間の電圧差が大きくなるとエミッタ１９から放出される電子の量が多くなる。逆に、この電圧差が小さくなると（電圧Ｖｅｍが電圧Ｖｅｘに近づく）、エミッタ１９から放出される電子の量は少なくなる。電子が放出されなくなる電圧をカットオフ電圧Ｖｅｍｃという。
【００２５】
再び図１を参照すると、画像表示装置１００は、駆動回路１０１を備えている。この駆動回路１０１は、ドライブ回路１０２、速度変調回路１０３、切替信号発生回路１０４、エミッタ切替回路１０５及び引出電極電源１０６を含んでいる。
【００２６】
ドライブ回路１０２は、映像信号としての輝度信号と色信号とを、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの電界放出型電子源素子についてのエミッタ電圧Ｖｅｍに変換して、各電界放出型電子源素子のエミッタに供給する。
【００２７】
速度変調回路１０３は、輝度信号を輝度の単位時間当たりの変化量に変換して切替信号発生回路１０４へ供給するものである。
【００２８】
切替信号発生回路１０４は、速度変調回路１０３から供給された輝度の時間当たりの変化量が輝度信号の立ち上がり時または立下り時の変化量であるときにエミッタ切替回路１０５へエミッタ切替信号を出力するものである。
【００２９】
引出電極電源１０６は、所定の電圧をエミッタ切替回路１０５へ供給するものである。エミッタ切替回路１０５は、切替信号発生回路１０４から出力されたエミッタ切替信号と引出電極電源１０６から供給された所定の電圧とに基づいて、エミッタ領域Ｅ１〜Ｅ５のうち電子を放出させるエミッタ領域の切り替えを行うものである。
【００３０】
このように構成された画像表示装置１００及び陰極線管装置１の動作について説明する。
【００３１】
図６は電子銃４から射出された電子ビーム８の動作を説明するための模式図であり、図７〜図９は、電子ビームを放出するエミッタ領域の動作を説明するための模式図である。
【００３２】
図６に示すように、陰極構体の電界放出型電子源素子から放出した電子は束となって電子ビーム８（１本のみを図示）となり、電子ビーム８は電子銃４を構成する複数の電極による電界レンズ作用を受けながら電子銃４から射出する。電子銃４から射出した３本の電子ビーム８は、偏向ヨーク５によって偏向され、シャドウマスク７の電子ビーム通過孔を通過して蛍光体スクリーン６の所定の蛍光体に射突する。これにより、カラー画像が表示される。
【００３３】
次に、図７〜図９を用いて、エミッタ領域Ｅ１〜Ｅ５の電子放出状態を切り替える駆動方法について説明する。尚、図中斜線が施されたエミッタ領域は電子が放出されるエミッタ領域を示している。
【００３４】
図７に示すように、輝度信号が変化しない通常動作時においては、エミッタ切替回路１０５（図１）により、エミッタ領域Ｅ１〜Ｅ５全体のうち中央付近に形成されたエミッタ領域Ｅ２〜Ｅ４のみが駆動するように切り替え、中央付近のエミッタ領域Ｅ２〜Ｅ４には一定の電圧Ｖｅｘを印加し、両端のエミッタ領域Ｅ１、Ｅ５には、ゼロボルトの電圧を印加する。従って、この場合、中央付近のエミッタ領域Ｅ２〜Ｅ４からのみ電子が放出され、両端の他のエミッタ領域Ｅ１、Ｅ５からは電子が放出されないこととなる。
【００３５】
図８に示すように、輝度信号の立ち上がり、すなわち、輝度レベルが黒から白に変化するときにおいては、エミッタ切替回路１０５により、エミッタ領域Ｅ１〜Ｅ５全体のうちビーム走査方向とは逆方向側よりに形成されたエミッタ領域Ｅ１〜Ｅ３のみが駆動するように切り替え、エミッタ領域Ｅ１〜Ｅ３に一定の電圧Ｖｅｘを印加し、ビーム走査方向と順方向側よりに形成されたエミッタ領域Ｅ４、Ｅ５にはゼロボルトの電圧を印加する。これにより、エミッタ領域Ｅ１〜Ｅ３のみから電子が放出され、他のエミッタ領域Ｅ４、Ｅ５からは電子が放出されないこととなる。
【００３６】
尚、図７〜図９に示すように、中央のエミッタ領域Ｅ３は常に電子を放出させるように駆動する。
【００３７】
このように、ビーム走査方向とは逆方向側よりに形成されたエミッタ領域Ｅ１〜Ｅ３からのみ電子が放出されると、蛍光体スクリーン６上のビームスポットは、図７に示す通常動作時の位置に対してビーム走査方向と順方向にシフトする。すなわち、ビームスポットがビーム走査方向に前進するという効果を得ることができる。
【００３８】
図９に示すように、輝度信号の立ち下り、すなわち、輝度レベルが白側から黒側に変化するときにおいては、エミッタ切替回路１０５により、エミッタ領域Ｅ１〜Ｅ５全体のうちビーム走査方向と順方向側よりに形成されたエミッタ領域Ｅ３〜Ｅ５のみが駆動するように切り替え、エミッタ領域Ｅ３〜Ｅ５に一定の電圧Ｖｅｘを印加し、ビーム走査方向と逆方向側よりに形成されたエミッタ領域Ｅ１、Ｅ２にはゼロボルトの電圧を印加する。これにより、エミッタ領域Ｅ３〜Ｅ５のみから電子が放出され、他のエミッタ領域Ｅ１、Ｅ２からは電子が放出されないこととなる。
【００３９】
このように、ビーム走査方向と順方向側よりに形成されたエミッタ領域Ｅ３〜Ｅ５からのみ電子が放出されると、蛍光体スクリーン６上のビームスポットは、図７に示す通常動作時の位置に対してビーム走査方向とは逆方向にシフトする。すなわち、ビームスポットがビーム走査方向に対して後退するという効果を得ることができる。
【００４０】
図１０は、５つのうち３つのエミッタ領域から放出された電子によって生成された電子ビームのビームスポットと、陰極線管装置１に入力される輝度信号の輝度レベル（便宜上白、黒を用いて示している）と、蛍光体スクリーン上のビームスポットの出力（明るさ）との関係を説明するための模式図である。尚、図中の矢印Ａは、電子ビームの走査方向を示している。
【００４１】
図１０の上側のグラフは輝度信号の輝度レベルと時間との関係を示したものである。図１０の中段の図は、エミッタ切替回路１０５によって電子が放出するエミッタ領域を切り替えることによって変化する電子ビームのビームスポットと時間との関係を模式的に示したものである。図１０の下段のグラフは、ビームスポットの出力（明るさ）と時間との関係を示したものである。
【００４２】
図１０に示すように、輝度レベルが黒側から白側に変化した時刻Ｔ１（輝度信号の立ち上がり時）においては、エミッタ切替回路１０５から「前進」状態の電圧が電界放出型電子源素子９に供給される。このため、蛍光体スクリーン６上のビームスポット３１は、矢印Ａによって示される電子ビームの走査方向と順方向に通常時の移動位置よりも前進した位置にシフトする。
【００４３】
輝度レベルが白側から黒側に変化した時刻Ｔ２（輝度信号の立ち下がり時）においては、エミッタ切替回路１０５から「後退」状態の電圧が電界放出型電子源素子９に供給される。このため、蛍光体スクリーン６上のビームスポット３２は、矢印Ａによって示される電子ビームの走査方向とは逆方向に向かって通常時の移動位置よりも後退した位置にシフトする。
【００４４】
このようなビームスポットの位置移動によって、蛍光体スクリーン上に描かれる輝度の出力（明るさ）は、白側の領域においては通常の明るさよりも明るい領域３３が生じ、黒側の領域における白側の領域の前後においては通常の明るさよりも暗い領域３４が生じる。このような効果は、前述した従来技術の速度変調によって得られる効果と実質的に同じ効果である。従って、本実施の形態によれば従来技術のように磁界発生装置を外部に設けることなく速度変調の効果を得ることができる。
【００４５】
さらに、本実施の形態に係る画像表示装置及び陰極線管装置は次に説明する効果をも奏することができる。
【００４６】
従来技術の速度変調では、磁界にとって電子ビームを移動させているので、電子ビームを生成する電子銃の金属構造体によって渦電流損が生じていた。このため、電子ビームを移動させるための磁界が弱められ、電子ビームの速い移動に追従させることができず、細かな速度変調ができなかった。
【００４７】
一方、本実施の形態では、磁界発生装置を設ける必要がないので、渦電流損が発生しない。このため、速い電子ビームの移動に追従させることができ、細かな速度変調が可能となる。さらに、高周波数の輝度信号の細かい変化にも追従することができるので、輝度信号が高周波数であったとしても、細かな速度変調を行うことが可能となる。
【００４８】
以上、本実施の形態においては、電界放出電子源素子に形成したエミッタ領域は５つとしたがこれに限るものではなく、５つ以上の複数個形成したものであっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、電子銃から放出される電子ビームを走査方向に沿って遅延および加速させる速度変調手段を備えた陰極線管装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本実施の形態に係る画像表示装置の構成を示すブロック図
【図２】本実施の形態に係る画像表示装置に設けられた陰極線管装置の構成を示す模式断面図
【図３】本実施の形態に係る陰極線管装置に設けられた電子銃の構成を示す断面図
【図４】本実施の形態に係る電子銃に設けられた電界放出型電子源素子の構成を示す斜視図
【図５】本実施の形態に係るエミッタ領域の一部を拡大した断面斜視図
【図６】本実施の形態に係る電子銃から放出された電子ビームの動作を説明するための模式図
【図７】本実施の形態に係る電子を放出するエミッタ領域の動作を示す模式図
【図８】本実施の形態に係る電子を放出するエミッタ領域の動作を示す模式図
【図９】本実施の形態に係る電子を放出するエミッタ領域の動作を示す模式図
【図１０】本実施の形態に係る陰極線管装置の蛍光面に形成されるビームスポットと、輝度信号の輝度レベルと、蛍光面に形成されるビームスポットの出力（明るさ）との関係を示す図
【符号の説明】
【００５１】
１  陰極線管装置
１００  画像表示装置
１０１  駆動回路
１０２  ドライブ回路
１０３  速度変調回路
１０４  切替信号発生回路
１０５  エミッタ切替回路
１０６  引出電極電源
Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５  エミッタ領域
【図１】
2006013686.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006013686.tif 000007
【図６】
2006013686.tif 000008
【図７】
2006013686.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006013686.tif 000011
【図１０】
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