JP3740337B2 - Ｃｒｔを用いた表示装置及びそのフォーカス制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＲＴのフォーカス特性を改善する技術に関するものであり、特に任意の複数の水平周波数に対応するマルチ同期型ＣＲＴディスプレイ及びマルチ同期型投射式ビデオプロジェクター装置など、ＣＲＴを用いた表示装置及びそのフォーカス制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、任意の複数の水平周波数に対応するマルチ同期型ＣＲＴディスプレイが発表されており、一つのＣＲＴで様々な画素数の画像を表示することができるようになってきている。しかしながら一般に走査線数の粗い信号を映し出した場合、画面の走査線が目立ったり、ＣＲＴの蛍光体配列ピッチとの関係で縞状のモアレが目立ってしまう場合が多い。それらを解決する従来の技術としては、マルチ同期型ＣＲＴディスプレイではないが、垂直偏向周波数は一定のままで、垂直振幅を通常状態に対し大きくし、映像の一部を拡大して表示する機能を有するテレビジョン受像機として、特開平７−９５４３６号に記載されたものが知られている。
【０００３】
図６に従来の技術として、特開平７−９５４３６号に記載されたテレビジョン受像機の構成図を示す。
【０００４】
図６において、１０１はフライバックトランス、１０２、１０３は分圧抵抗、１０４はフライバックトランス１０１の端子（８）とグランド間にある抵抗、１０５はフォーカス電圧Ｖｆを変化させる制御を行うトランジスタで、コレクタは上記端子（８）へ接続され、エミッタはグランドに接続されている。１０６は抵抗１０２と抵抗１０３の接続点に接続された抵抗で、分圧電圧の取り出し用の抵抗である。１０８は直流遮断用コンデンサ、１５０は受像機全体の制御を行うシステムプロセッサで、通常表示モードと拡大表示モードとの切り替え制御に伴ってトランジスタ１０５のオンオフ制御を行う。３０１は画面に表示する映像信号が入力される入力端子、３０２は入力された映像信号の水平時間軸を圧縮する水平時間軸圧縮回路、３０３は通常表示モードと拡大表示モードとを切り替えるスイッチ、３０５は映像信号を増幅してＣＲＴ３０７に出力する映像増幅回路、３０６はＣＲＴ３０７の垂直偏向コイル、３０７は映像を表示するアスペクト比９対１６の画面を有するＣＲＴ、３０８は垂直偏向電流切替回路、３０９は垂直偏向電流を出力する垂直出力回路である。
【０００５】
以上のように構成された従来のテレビジョン受信機について、その動作について説明する。
【０００６】
フライバックトランス１０１の２次側コイルに発生された直流電圧は抵抗１０２、１０３（又は抵抗１０２と抵抗１０３と１０４の直列回路とにより）により分圧されて、この分圧電圧が端子ＦＶからフォーカス電圧ＶｆとしてＣＲＴ３０７の電子銃部分に供給される。今、スイッチ３０３が端子ｂ側で、通常モードとなっている時、システムプロセッサ１５０はトランジスタ１０５のベースにハイレベルの制御信号１０９を与えて、このトランジスタ１０５をオンとする。これにより、フライバックトランス１０１の端子（８）はトランジスタ１０５を通してグランドされ、従ってフライバックトランス１０１の２次側コイルの中点１０７に発生した直流電圧は抵抗１０２、１０３によって分圧され、この分圧電圧を有するフォーカス電圧Ｖｆが端子ＦＶからＣＲＴ３０７の電子銃部分に供給される。この場合は、垂直出力回路３０９からＣＲＴ３０７の垂直偏向コイル３０６へ供給される垂直偏向電流の振幅の大きさは通常通りであるため、ＣＲＴ３０７の垂直走査線数は通常の数を有しており、走査線間が目立たず白であるべき絵柄は白に見えて、所定の画像品質を有している。
【０００７】
一方、入力端子３０１にビスタサイズの映像信号が入力された場合、システムプロセッサ１５０はスイッチ３０４を端子ａ側にすると共に、垂直偏向電流切替回路３０８を制御して垂直出力回路３０９からＣＲＴ３０７の垂直偏向コイル３０６に供給される垂直偏向電流の振幅を大きくする。これと同時に、システムプロセッサ１５０はトランジスタ１０５のベースにローレベルの制御信号１０９を印加して、このトランジスタ１０５をオフとする。これにより、フライバックトランス１０１の端子（８）は抵抗１０４を通してグランドされることになる。このため、フライバックトランス１０１の２次側コイルの中点１０７から発生される直流電圧は、抵抗１０２及び抵抗１０３と抵抗１０４の直列抵抗回路によって分圧され、この分圧電圧が端子ＦＶからフォーカス電圧ＶｆとなってＣＲＴ３０７の電子銃部分に供給される。拡大モード時にはフライバックトランス１０１からＣＲＴ３０７に供給されるフォーカス電圧Ｖｆは高くなり、ＣＲＴ３０７のビームスポットの形状が変化する。従って、この拡大モード時に、ＣＲＴ３０７の垂直偏向コイル３０６に供給される垂直偏向電流の振幅が大きくなることにより、ＣＲＴ３０７の有効画面内の走査線数が減ってしまうが、この時、上記のようにフォーカス電圧Ｖｆを高くすることにより、ビーム半値幅を変化させている。これにより、ビームスポットの形状を変化させて、このようなＣＲＴ３０７の有効画面内の走査線の数が減った場合でも、走査線間を目立たないようにして本来均一な白であるべき絵柄を白として表示することができるようになる。
【０００８】
また、任意の複数の水平周波数に対応するマルチ同期型ＣＲＴディスプレイでのダイナミックフォーカス電圧Ｖｄを得る技術としては例えば特開平７−１５４６３３に示されているようなダイナミックフォーカス回路が知られている。
【０００９】
特開平７−１５４６３３のダイナミックフォーカス回路はパラボラ波にノコギリ波を重畳したものを増幅してＶｄとする構成である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのＣＲＴを用いた表示装置において、例えば特開平７−９５４３６号に記載された技術では、合計二種類の走査線数の変化には対応できるが、マルチ同期型ＣＲＴディスプレイに様々な粗さの走査線数の信号を映し出した場合のそれぞれに対応することは出来ない。
【００１１】
また、特開平７−１５４６３３のダイナミックフォーカス回路は、ＣＲＴのフォーカス電極にコンデンサ結合するダイナミックフォーカス電圧、即ちパラボラ波のｐ−ｐ値と位相を、入力信号に対して任意にあわせることが出来るが、フォーカス電圧のＤＣ成分を操作することは出来ない。逆に、パラボラ波のｐ−ｐ値を変えると、コンデンサ結合後のフォーカス電圧のＤＣ成分も変化してしまうという課題がある。
【００１２】
本発明は、従来の表示装置のこのような課題を考慮し、様々な走査線数の粗さの信号を映し出した場合でも、画面の走査線が目立ったり、ＣＲＴの蛍光体配列ピッチとの関係で縞状のモアレが目立ったりしない、ＣＲＴを用いた表示装置及びそのフォーカス制御装置を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の本発明は、ＣＲＴのフォーカス電圧を発生するフォーカス電圧発生手段と、ＣＲＴに表示する画像或いは画像信号の走査線数を判別する走査線数判別手段と、その走査線数判別手段からの出力に応じて変化する、前記走査線の幅を決定する要素の１つであるダイナミックフォーカス電圧波形を発生するダイナミックフォーカス電圧波形発生手段と、その発生したダイナミックフォーカス電圧波形をフォーカス電圧発生手段から発生されたフォーカス電圧に結合する結合手段とを備え、前記ダイナミックフォーカス電圧をコンデンサで前記フォーカス電圧に結合することで、実質的に前記フォーカス電圧を走査線数の情報に基づいて変えるＣＲＴを用いた表示装置である。
【００１５】
請求項２の本発明は、水平偏向パルスに基づいてパラボラ波を発生するパラボラ波発生手段と、水平偏向パルスに基づいてフォーカス電圧調整のためのパルスを発生するフォーカス調整パルス発生手段と、パラボラ波発生手段からの出力波及びフォーカス調整パルス発生手段からの出力波の振幅をそれぞれ制御する振幅制御手段と、その振幅制御後のパラボラ波とフォーカス調整パルスとを重畳してダイナミックフォーカス電圧を得る重畳手段とを備え、ダイナミックフォーカス電圧をＣＲＴのフォーカス電圧にコンデンサにより結合し、前記振幅制御手段は、前記ＣＲＴに表示する画像或いは画像信号の走査線数に応じて、前記フォーカス調整パルス発生手段からの出力波の振幅を変化させるフォーカス制御装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
（参考例）
図１は、本発明の参考例としてのＣＲＴを用いた表示装置のフォーカス電圧供給に関わる部分の構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１において、１はＣＲＴ、２はフォーカス電極、３はフォーカス電圧を変化させてフォーカスを調整するフォーカス調整回路、４は入力信号情報を基に走査線数を判別し走査線数に応じた出力をする走査線数判別部、５は走査線数判別部４からの出力に応じたフォーカス電圧値を演算する電圧値決定手段としての電圧値演算回路、６は電圧値演算回路５からの出力に応じたフォーカス電圧をフォーカス調整回路３に供給する電圧供給回路である。７はダイナミックフォーカス電圧を発生するＶｄ発生回路であり、８はフォーカス電圧にダイナミックフォーカス電圧を乗せるためのコンデンサである。
【００１８】
以上のように構成されたＣＲＴを用いた表示装置について、以下、その動作を図面を参照しながら述べる。
【００１９】
まず、表示装置内蔵のマイコン等から入力信号情報が走査線数判別部４に渡される。走査線数判別部４は入力信号の走査線数の情報を電圧値演算回路５に渡す。電圧値演算回路５は走査線数が少ないほどデフォーカスになるように、走査線数判別部４の任意の出力に応じた電圧の値を電圧供給回路６に出力する。電圧供給回路６はその値に応じた電圧をフォーカス調整回路３に与える。それにより、フォーカス電極２に、走査線数が少ないほどデフォーカスになるようにフォーカス電圧が供給される。尚、ダイナミックフォーカス電圧はＶｄ発生回路７により発生し、コンデンサ８でフォーカス電圧に結合されてフォーカス電極２に供給される。
【００２０】
結果として、走査線数が少ないほどＣＲＴ画面上での走査線の太さが太くなり、どのような映像信号であっても走査線間が目立たず、白であるべき絵柄は白に見えて、所定の画像品質を有することが出来る。
【００２１】
以上のように、フォーカス電圧を走査線数に応じて制御することにより、任意の複数の水平周波数に対応するマルチ同期型ＣＲＴディスプレイであっても表示走査線数によらず、走査線の目立たない良好な画像を表示することが出来る。
（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１に係るＣＲＴを用いた表示装置のフォーカス電圧供給に関わる部分の構成を示すブロック図である。
【００２２】
図２において、１はＣＲＴ、２はフォーカス電極、９はフォーカス電圧を発生するフォーカス電圧発生回路で一般的には従来例のようにフライバックトランスを使用する。４は入力信号情報を基に走査線数を判別し走査線数に応じた出力をする走査線数判別部である。１０は走査線数判別部４からの出力に応じて変化するダイナミックフォーカス波形を発生するダイナミックフォーカス電圧波形発生手段としての調整パルス重畳Ｖｄ発生回路、８はフォーカス電圧にダイナミックフォーカス電圧を乗せるための結合手段としてのコンデンサである。
【００２３】
以上のように構成されたＣＲＴを用いた表示装置について、以下、その動作を図面を参照しながら述べる。
【００２４】
まず、表示装置内蔵のマイコン等から入力信号情報が走査線数判別部４に渡される。走査線数判別部４は入力信号の走査線数の情報を、調整パルス重畳Ｖｄ発生回路１０に渡す。調整パルス重畳Ｖｄ発生回路１０はダイナミックフォーカス電圧Ｖｄの波形を走査線数の情報に基づいて変化させ、その波形を発生する。調整パルス重畳Ｖｄ発生回路１０により発生したダイナミックフォーカス電圧はコンデンサ８でフォーカス電圧に結合されてフォーカス電極２に供給される。従ってフォーカス電極２での実質的なフォーカス電圧を走査線数の情報に基づいて変えることが可能となっている。
【００２５】
結果として、走査線数が少ないほどＣＲＴ画面上での走査線の太さを太くすることも可能となり、どのような映像信号であっても走査線間が目立たず、白であるべき絵柄は白に見えて、所定の画像品質を有することが出来る。
【００２６】
以上のように、フォーカス電圧を走査線数に応じて制御することにより、任意の複数の水平周波数に対応するマルチ同期型ＣＲＴディスプレイであっても表示走査線数によらず、走査線の目立たない良好な画像を表示することが出来る。
【００２７】
また、図２に示す構成によれば、フライバックトランスなどのフォーカス電圧発生部分に新たに構成要素を追加することなくフォーカス電圧を操作することが出来るという効果もある。
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係るフォーカス制御装置として、図２における調整パルス重畳Ｖｄ発生回路及びその周辺の具体的なブロック構成を示したものである。
【００２８】
図３において、１はＣＲＴ、２はフォーカス電極、９はフォーカス電圧を発生するフォーカス電圧発生回路で一般的には従来例のようにフライバックトランスを使用する。１１は水平偏向パルスを受けてパラボラ波の位相の基となるパルスを発生するパラボラ波位相調整回路、１２は入力パルスを基にパラボラ波を発生するパラボラ波発生回路、１３はその発生したパラボラ波の振幅を調整するパラボラ波振幅調整回路である。１４は水平偏向パルスを受けてフォーカス調整パルスの位相の基となるパルスを発生するパルス位相調整回路、１５はパルス位相調整回路１４からの入力パルスを基にフォーカス調整パルスを発生するフォーカス調整パルス発生回路、１６はフォーカス調整パルスの振幅を調整するパルス振幅調整回路である。１７はフォーカス調整パルスとパラボラ波とを重畳する重畳回路、１８は重畳回路の出力をダイナミックフォーカス電圧として使用可能なように増幅する増幅出力回路、８はフォーカス電圧にダイナミックフォーカス電圧を乗せるためのコンデンサである。上記のパラボラ波振幅調整回路１３及びパルス振幅調整回路１６が振幅制御手段を構成している。
【００２９】
以上のように構成されたフォーカス制御装置について、図３、図４、図５を用いて、以下その動作を述べる。
【００３０】
まず、パラボラ波位相調整回路１１に水平偏向パルスが入力され、位相調整がされた後、図４に示す水平偏向パルス（位相調整後）の様にもとの水平偏向パルスとは位相の異なった波形が出力される。位相調整の量は入力信号の水平偏向周波数などを基に決定される。次に位相調整後の水平偏向パルスはパラボラ波発生回路１２に入力され、図４に示すような入力パルスに同期したパラボラ波が発生される。このパラボラ波は後のダイナミックフォーカス電圧の基となる波形である。このパラボラ波はパラボラ波振幅調整回路１３で振幅調整される。
【００３１】
一方、パルス位相調整回路１４にもパラボラ波位相調整回路１１と同様に水平偏向パルスが入力され、位相調整がされた後、もとの水平偏向パルスとは位相の異なった波形が出力される。尚、図３の構成ではパルス位相調整回路１４とパラボラ波位相調整回路１１とが独立した構成となっているが、一つの位相調整回路で双方を兼用することができる場合もある。位相調整の量は入力信号の水平偏向周波数などを基に決定される。次に位相調整後の水平偏向パルスはフォーカス調整パルス発生回路１５に入力され、図４にフォーカス調整波として示すような、入力パルスに同期した波形を発生する。このフォーカス調整波はパルス振幅調整回路１６で振幅調整される。パルス振幅調整回路１６での振幅調整量は走査線数情報により変化することが出来るようになっている。
【００３２】
パラボラ波振幅調整回路１３の出力と、パルス振幅調整回路１６の出力とは、重畳回路１７で重畳され、図４に示す重畳後のフォーカス調整波の様な波形となり、増幅出力回路１８に入力される。増幅出力回路１８に入力された、重畳後のフォーカス調整波は、ダイナミックフォーカス電圧として使用可能な電圧まで増幅され、コンデンサ８を介してフォーカス電圧発生回路９からのフォーカス電圧に乗せられる。
【００３３】
ここで、フォーカス電圧発生回路９からのフォーカス電圧に、増幅出力回路１８からの出力（ダイナミックフォーカス電圧）はコンデンサ８でカップリングされているため、増幅出力回路１８からの出力が変わると、実質的にフォーカス電圧が変わったことと同等となる。この動作について図５を用いて更に詳しく説明する。図５は増幅出力回路１８からの出力がフォーカス電圧発生回路９からのフォーカス電圧に乗せられたところの波形を示したものであり、図５（ａ）はパルス振幅調整回路１６にてフォーカス調整波の振幅が大きく調整された場合の波形図であり、図５（ｂ）はパルス振幅調整回路１６にてフォーカス調整波の振幅が相対的に小さく調整された場合の波形図である。
【００３４】
両者でＤＣ的な中心電圧は変わらないため、結果的に図５（ｂ）の矢印で示す分だけ、実質的なフォーカス電圧が変わったことと同等となる。
【００３５】
ここで図３において、パルス振幅調整回路１６は走査線数情報により振幅調整量を変化させることが出来るようになっているため、フォーカス電極２での実質的なフォーカス電圧を走査線数の情報に基づいて変えることが可能となる。
【００３６】
尚、図５においてフォーカス調整波がのっている部分は水平偏向の帰線期間近傍であるため、実際の映像表示期間でのフォーカスが影響を受けて焦点のぼけた表示になったりはしない。
【００３７】
以上のように、本フォーカス制御装置にて、フォーカス電圧を走査線数に応じて制御することが可能となり、任意の複数の水平周波数に対応するマルチ同期型ＣＲＴディスプレイに使用した場合であっても表示走査線数によらず、走査線の目立たない良好な画像を表示することが出来る。
【００３８】
なお、上記実施の形態では、いずれもマルチ同期型ＣＲＴディスプレイを例に説明したが、ＣＲＴを用いたマルチ同期型投射式ビデオプロジェクター装置に適用できることは言うまでもない。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように本発明は、任意の複数の水平周波数に対応するマルチ同期型のＣＲＴを用いた表示装置において、様々な走査線数の粗さの信号を映し出した場合でも、画面の走査線が目立ったり、ＣＲＴの蛍光体配列ピッチとの関係で縞状のモアレが目立ったりしないという長所を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考例におけるＣＲＴを用いた表示装置の主要部の構成図である。
【図２】 本発明の実施の形態１におけるＣＲＴを用いた表示装置の主要部の構成図である。
【図３】 本発明の実施の形態２におけるフォーカス制御装置の主要部の構成図である。
【図４】フォーカス制御装置の各部の出力波形を示す説明図である。
【図５】フォーカス制御装置の出力波形の変化を示す説明図である。
【図６】従来のＣＲＴを用いた表示装置の一例のフォーカス制御部の主要構成図である。
【符号の説明】
１、３０７ ＣＲＴ
２ フォーカス電極
３ フォーカス調整回路
４ 走査線数判別部
５ 電圧値演算回路
６ 電圧供給回路
７ Ｖｄ発生回路
８、１０８ コンデンサ
９ フォーカス電圧発生回路
１０ 調整パルス重畳Ｖｄ発生回路
１１ パラボラ波位相調整回路
１２ パラボラ波発生回路
１３ パラボラ波振幅調整回路
１４ パルス位相調整回路
１５ フォーカス調整パルス発生回路
１６ パルス振幅調整回路
１７ 重畳回路
１８ 増幅出力回路
１０１ フライバックトランス
１５０ システムプロセッサ

Claims (2)

1. ＣＲＴのフォーカス電圧を発生するフォーカス電圧発生手段と、前記ＣＲＴに表示する画像或いは画像信号の走査線数を判別する走査線数判別手段と、その走査線数判別手段からの出力に応じて変化する、前記走査線の幅を決定する要素の１つであるダイナミックフォーカス電圧波形を発生するダイナミックフォーカス電圧波形発生手段と、その発生したダイナミックフォーカス電圧波形を前記フォーカス電圧発生手段から発生されたフォーカス電圧に結合する結合手段とを備え、前記ダイナミックフォーカス電圧をコンデンサで前記フォーカス電圧に結合することで、実質的に前記フォーカス電圧を走査線数の情報に基づいて変えることを特徴とするＣＲＴを用いた表示装置。
2. 水平偏向パルスに基づいてパラボラ波を発生するパラボラ波発生手段と、前記水平偏向パルスに基づいてフォーカス電圧調整のためのパルスを発生するフォーカス調整パルス発生手段と、前記パラボラ波発生手段からの出力波及び前記フォーカス調整パルス発生手段からの出力波の振幅をそれぞれ制御する振幅制御手段と、その振幅制御後の前記パラボラ波と前記フォーカス調整パルスとを重畳してダイナミックフォーカス電圧を得る重畳手段とを備え、前記ダイナミックフォーカス電圧をＣＲＴのフォーカス電圧にコンデンサにより結合し、前記振幅制御手段は、前記ＣＲＴに表示する画像或いは画像信号の走査線数に応じて、前記フォーカス調整パルス発生手段からの出力波の振幅を変化させることを特徴とするフォーカス制御装置。

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