JPH04188992A - 画面位置自動調整装置 - 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、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電子ビームを垂直方向に偏
向して複数の走査線を表示し、全体としてテレビジョン
画像を表示する装置の水平及び垂直画面位置を自動的に
調整する装置に関する。

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背面
電極１．ビーム源としての線陰極２゜ビーム引き出し電
極３．ビーム流制御電極４．収束電極５．水平偏向電極
６．垂直偏向電極７．スクリーン板８、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られており、
線陰極２はさらに垂直方向に間隔をもって複数本（本説
明では２イ〜２トの７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３ｍ、本数は３０本設け
られているものとして、前記線陰極を２イ〜２７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７とスクリーン８の間隔により規
制されている。これらの線陰極２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２イから下方の２７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。背面電極１は該当す
る線陰極以外の線陰極からの電子ビームの発生を抑止す
ると共に、電子ビームをアノード方向のみに押し出す作
用もしている。第４図では真空容器は記してないが、背
面電極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。ビーム引き出し電極３は線陰極２イ〜
２７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１０を有する導伝板１１であり
、線陰極２から放出された電子ビームをその貫通孔１０
を通して取り出す。次に、制御電極４は線陰極２イ〜２
７のそれぞれと対向する位置に貫通孔１４を有する垂直
方向に長い導伝板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。

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８本のみ図示している）
。制御電極４は前記ビーム引き出し電極３により水平方
向に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。収束電極５は、制御
電極４に設けられた各貫通孔１４と対向する位置に貫通
孔１６を有する導伝板１７で、電子ビームを収束してい
る。

水平偏向電極６は、前記貫通孔１６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置された導伝板
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加されている。各絵素ごとの電子ビ
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７は、前記貫通孔１６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加され
、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本の線陰極から生じ
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３０対の垂直偏向導伝
体対が構成され、スクリーン上８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６．垂
直偏向電極７をそれぞれ複数本クン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８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８に照射させるこ
とが可能となる。これにより水平、垂直偏向電極送する
ことができる。

スクリーン８は第４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は制御電極４の１つの貫通孔１
４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ブ状に塗布し
ている。

第４図において、スクリーン８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点鎖線は複数本の制御電極４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、
Ｂ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１錘、垂直方向３Ｍ
である。

なお、第５図ではＲ，Ｇ、Ｂの各々３色の蛍光体はスト
ライプ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。

なお、第５図では説明の都合で縦横の寸法比が実際のス
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、Ｈ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Ｒ，、Ｇ、Ｂ映像信号が順次節えられ、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８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、背面電極１にはｖｌ、ビーム
引き出し電極３にはｖ３、収束電極５にはｖ５、スクリ
ーン８には■８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２イ〜２７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が流れ
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２イ〜２７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、背
面電極１とビーム引き出し電極３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２の周辺における
電位よりも線陰極２イ〜２７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２イから下方の線
陰極２７まで順次８走査期間ずつ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ントローラ４１（以下Ｄ
ＭＡ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４
２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、前記のような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フレ一ム間に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し
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
、ビーム引き出し電極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゜Ｇ１．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，Ｇ１．Ｂｌ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８の上にカラー画像を表示することができる
。

次に、電子ビームの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２３Ｒ１２３Ｇ、
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ＭＡ３１８〜３１ｎに加えら
れる。各サンプルホールドａ３１ａ〜３１ｎ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（６３，５
μｓ）のうちの水平表示期間（約５０１ＵＳ）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。

Ｂ１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
１２０個に区分したときのそれぞれの２絵素分のＲ１，
Ｇｌ。

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１２
０組のＲ１，Ｇｌ、Ｂ１．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〜３５ｎ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
、ｇｌ、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、ｇｌ、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Ｒ
１，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　〜３
７ｎに加えられ、Ｒ１，Ｇ１．Ｂｌ。

Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２の各映像信号の大きさに応してパルス
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、
Ｂｌ、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，Ｇ１．Ｂｌ、
Ｒ２，Ｇ２．Ｂ２の蛍光体への水平偏向の切り替えタイ
ミングと順序が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かＲ１制御信号に
よって制御され、以下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．Ｂｌ、Ｒ，２，Ｇ２゜Ｂ２の映像信号によってそ
れぞれ制御されることになり、各絵素が入力の映像信号
にしたがって発光表示されるのである。かかる制御か１
ライン分の１２０組（各２絵素ずっ）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２４．０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８上に画像が表示される。

さらに上記の諸動作か入力映像信号の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８に表
示される。

なお、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、上記の如き画像表示装置は、画面位置デ
ータにより画面位置を決定しているのであるが、回路の
素子のばらつきにより画面位置か各画像表示装置毎に異
なってくる。

したかって、各画像表示装置毎に画面位置を調整する必
要かあり、従来は目視により画面位置を確認しながら、
画面位置テークを変更することにより調整を行って、非
常に作業効率か悪かった。

本発明は上記問題点を解決するもので、カメラを用いて
画面全体の輝度分布を測定し、画面全体の輝度分布を基
準パターンと比較することにより、画面全体の輝度分布
か基準パターンと同様になるように水平及び垂直画面位
置を変化させ、自動的に水平及び垂直画面位置を調整で
きる方法を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、画像表示装置の
画面全体の輝度を測定することのできるテレビカメラ、
映像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、画像表示装置
の画面位置データを制御するコントローラ、映像信号の
データ処理とコントローラの制御を行うパーソナルコン
ピュータで構成する。

作用 この構成によって以下の手順により、自動的に画面位置
を調整できる。

カメラを用いて、画像表示装置の画面全体の輝度分布を
測定し、画面全体の輝度分布をあらかじめ用意しておい
た基準パターンと比較することにより、画面全体の輝度
分布が基準パターンと同様になるように水平及び垂直画
面位置を変化させ、自動的に水平及び垂直画面位置を調
整する。

実施例 本発明の一実施例を第１図、第２図及び第３図を用いて
説明する。

まず、第１図において、５０は画面位置を調整すべき画
像表示装置、５４は画像表示装置の画面全体の輝度を測
定することのできるテレビカメラ、５３は映像信号を、
Ａ　／　Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、５１は画像表示装置
の画面位置データを制御するコントローラ、５２は映像
信号のデータ処理とコントローラの制御を行うパーソナ
ルコンピュータである。

第２図は、動作の流れ図の一例である。

第３図は、動作を図式した一例である。

以下、動作について説明する。

説明のために、画像表示装置の水平画面位置データＮの
可変幅を１〜５、垂直画面位置データＭの可変幅を１〜
７とする。まず、パーソナルコンピュータ５２で画像表
示装置コントローラ５１を制御し、画像表示装置５０の
画面位置データをＮ＝１．Ｍ＝１とする。その状態で、
テレビカメラ５４を用いて、画像表示装置５０の画面全
体の輝度分布を測定する。この時、画像表示装置には映
像信号として、第３図に示すように画面中央に周囲より
も輝度の高い四角形を映し出す信号を入力されている。

テレビカメラ５４の映像信号出力をＡ／Ｄ変換器５３に
よりＡ／ＤＬだ後、パーソナルコンピュータ５２に入力
する。得られた映像信号データの輝度総和Ｌｓをパーソ
ナルコンピュータ５２で計算する。その結果を第３図に
示した基準パターンの輝度総和ＬＨと比較するために、
差の絶対値ＩＬＫ　　Ｌｓｌを求め、結果をメモリに格
納する。

上記動作を第２図の流れ図に示すように、まず水平画面
位置Ｎを一定にしておき、垂直画面位置データＭを１か
ら７まで変化させる。

次に上記動作を水平画面位置データＮを１ステツプずつ
変化させ５となるまで繰り返す。その場合、ＩＬ）：　
　Ｌｓｌの変化は、第３図に示すようになる。

ＩＬＫ　Ｌｓｌが最小になる時の水平画面位置データＮ
と垂直画面位置データＭか基準パターンの画面位置と同
様になる。よって上記結果より水平画面位置データＮと
垂直画面位置データＭを求めれば、Ｎ＝３．Ｍ＝５とな
る。その画面位置データを画像表示装置に転送すれば自
動的に水平及び垂直画面位置を調整することができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、画像表示装置の水平及び
垂直画面位置を自動的に調整することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した概念図、第２図はそ
の動作の流れを示した流れ図、第３図は動作を説明する
ための模式図、第４図は本発明を供する画像表示装置の
基本的な構造を示す分解斜視図、第５図はその蛍光面の
拡大図、第６図は同装置の駆動回路を示すブロック図、
第７図はその動作を説明するための波形図である。 ５０・・・・・・画像表示装置、５１・・・・・・画像
表示装置コントローラ、５２・・・・・・パーソナルコ
ンピュータ、５３・・・・・・Ａ／ＤＩ！装置、５４・
・・・・・テレビカメラ。 代理人の氏名　弁理士小鍜治明　ほか２名＠５　　図 ２θ 約　３θイ舌４ズ（うく図 第　６　間

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線
   陰極と、上記線陰極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ビーム流制
   御背面電極と、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を備える画像表示装置において、 その水平及び垂直画面位置を変化させる手段と、カメラ
   を用いて画面全体の輝度分布を測定する手段と、 前記画面全体の輝度分布を基準パターンと比較する手段
   とを設け、 前記画面全体の輝度分布が基準パターンと同様になるよ
   うに前記水平及び垂直画面位置を変化させ、自動的に前
   記水平及び垂直画面位置を調整できることを特徴とする
   画面位置自動調整装置。