專利名稱：陰極射線管和圖象控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
，陰極射線管(CRT)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電視機(jī)、計(jì)算機(jī)用監(jiān)視器等。陰極射線管是用來通過從安裝在管中的電子槍發(fā)射電子束到熒光屏并且由偏轉(zhuǎn)線圈等將電子束電磁偏轉(zhuǎn)而在射線管屏幕上形成掃描屏幕。彩色顯示器的電子槍在電子槍內(nèi)具有三個(gè)陰極，這些陰極發(fā)射紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)三個(gè)電子束。這種陰極射線管通過一個(gè)電子束發(fā)射形成一個(gè)彩色屏幕?？墒?，現(xiàn)在，已經(jīng)提出在一個(gè)陰極射線管內(nèi)為一個(gè)顏色發(fā)射多個(gè)電子束形成一個(gè)完整屏幕。例如，為紅、綠、藍(lán)每個(gè)發(fā)射兩個(gè)電子束，總共從一個(gè)電子槍發(fā)射6個(gè)電子束(2×3＝6)形成一個(gè)完整屏幕。如上所述，為每個(gè)顏色發(fā)射多個(gè)電子束形成的電子槍也稱為“多束電子槍”。關(guān)于多束電子槍的技術(shù)例如在已
公開日本專利申請平成8-506923和已
公開日本專利申請平成11-16504中所公開。
在彩色顯示器的電子槍中，實(shí)際不可能在相同軸線上為每個(gè)顏色安裝所有陰極。例如，如果陰極設(shè)計(jì)得綠色陰極在中心，紅和藍(lán)色陰極將被安置得離開(偏心)綠陰極的中心軸。因此，從電子槍發(fā)射的紅和藍(lán)電子束偏離綠電子束。當(dāng)在這樣狀態(tài)中發(fā)射電子束時(shí)，每個(gè)顏色的電子束通過偏轉(zhuǎn)線圈等分別受磁場的不同影響。因此，很難對準(zhǔn)電子束的聚焦位置。在射線管屏幕上每個(gè)顏色電子束位置偏離的現(xiàn)象稱為“聚焦失調(diào)”。通常在陰極射線管中，由于結(jié)構(gòu)也引起圖象在屏幕周邊部分失真并且稱為“圖象失真”。如上所述，在彩色顯示器的電子槍中，從不同位置發(fā)射每個(gè)顏色的電子束。在多束電子槍陰極射線管中，必須形成比普通陰極射線管多的掃描屏幕，并且每個(gè)掃描屏幕將恰當(dāng)?shù)刂丿B?？墒?，如果在每個(gè)掃描屏幕上產(chǎn)生聚焦失調(diào)或圖象失真，會有掃描屏幕不能適當(dāng)重疊并且圖象質(zhì)量大大惡化的情況。
在有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，聚焦失調(diào)和圖象失真通過增加校正偏轉(zhuǎn)線圈或安裝具有四個(gè)或六個(gè)磁極的純度磁鐵(或環(huán)型磁鐵)優(yōu)化射線管內(nèi)部磁場來校正。可是，利用這種有關(guān)技術(shù)的校正方法，很難完全校正聚焦失調(diào)和圖象失真。特別是，在使用多束電子槍的陰極射線管中，需要校正比普通陰極射線管中更多的電子束。因此，實(shí)際上不可能如同有關(guān)技術(shù)的校正方法那樣，通過控制磁場完全校正圖象失真和聚焦失調(diào)。
例如，如圖20所示，描述了從多束電子槍中在頂部和底部兩行上發(fā)射三色紅綠藍(lán)電子束組111和112的例子。此時(shí)，如果射線管內(nèi)從頂?shù)降子写艌龇植?10，在頂部的電子束組111(R1，G1，B1)和底部的電子束組(R2，G2，B2)兩個(gè)都偏向左)(圖2中的X方向)。如果相反方向也有磁場分布，兩個(gè)電子束組111和112偏右(圖2中-X方向)。如上所述，通過不同地改變磁場分布110的方向有可能偏轉(zhuǎn)電子束?？墒?，通過簡單地控制磁場分布110有不能將電子束偏轉(zhuǎn)到所希望方向的情況。例如，很難同時(shí)將頂部電子束組111和底部電子束組112偏轉(zhuǎn)到相互相反的方向上。特別是，實(shí)際上不可能同時(shí)將所有六個(gè)電子束偏轉(zhuǎn)的不同方向。
如上所述，通過簡單控制磁場不能將每個(gè)電子束單獨(dú)偏轉(zhuǎn)到給定方向。因此，不能完全校正聚焦失調(diào)和圖象失真。除了通過偏轉(zhuǎn)等實(shí)現(xiàn)校正外，有可能通過將圖象信號轉(zhuǎn)換為模擬信號輸入到電子槍陰極上來校正圖象信號和表示圖象失真?？墒?，利用將圖象信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的校正方法，有可能在相同掃描行上校正圖象失真，即在橫向(水平)方向，但是很難在縱向(垂直)方向校正圖象失真。因此，不能充分地校正圖象失真。
本發(fā)明被設(shè)計(jì)克服上述問題。本發(fā)明的目的是提供一種陰極射線管和一種圖象控制設(shè)備，它們能夠利用多束電子槍顯示良好圖象。
本發(fā)明的陰極射線管和圖象控制設(shè)備包括一個(gè)電子槍，該槍具有多個(gè)陰極組包含至少每個(gè)顏色一個(gè)陰極，并且按照圖象信號從每個(gè)陰極發(fā)射電子束；一個(gè)圖象顯示器，在顯示器上從電子槍每個(gè)陰極發(fā)射的多個(gè)電子束形成多個(gè)掃描屏幕，和多個(gè)掃描屏幕重疊為整體形成一個(gè)單一屏幕。本發(fā)明的陰極射線管和圖象控制設(shè)備也包括一個(gè)存儲裝置，用于存儲校正圖象顯示狀態(tài)的的校正數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)根據(jù)圖象顯示器上顯示的圖象獲得；一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置，用于輸入的一維圖象信號轉(zhuǎn)換為二維圖象數(shù)據(jù)；和一個(gè)位置控制裝置，用于通過由每個(gè)陰極根據(jù)存儲在存儲裝置中的校正數(shù)據(jù)改變二維圖象數(shù)據(jù)中的像素排列，和然后通過在重新轉(zhuǎn)換為所顯示的圖象信號之后輸出校正后圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，該二維圖象數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換裝置按照時(shí)間和空間進(jìn)行了轉(zhuǎn)換，以便當(dāng)在圖象顯示器上執(zhí)行圖象顯示時(shí)要顯示的多個(gè)掃描屏幕適當(dāng)定位和重疊。
在本發(fā)明的陰極射線管和圖象控制設(shè)備中，一維輸入的圖象信號在轉(zhuǎn)換裝置中被轉(zhuǎn)換為離散二維圖象數(shù)據(jù)，并且根據(jù)圖象顯示器上所顯示的圖象獲得的圖象顯示狀態(tài)校正數(shù)據(jù)被存儲在存儲裝置中。通過位置控制裝置，也由每個(gè)陰極根據(jù)校正數(shù)據(jù)按照時(shí)間和空間改變二維圖象數(shù)據(jù)中像素的排列實(shí)現(xiàn)校正。然后，校正后的圖象數(shù)據(jù)由位置控制裝置重新轉(zhuǎn)換為圖象信號并且輸出。通過掃描根據(jù)校正后圖象信號發(fā)射的多個(gè)電子束形成所顯示的多個(gè)掃描屏幕，并且多個(gè)掃描屏幕被重疊為整體。由此，形成單一屏幕并且顯示一個(gè)圖象。
根據(jù)下列說明，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更清楚。


圖1A是表示本發(fā)明陰極射線管中電子束掃描方向的正視圖，而圖1B是圖1A沿線IB-IB的截面圖。
圖2是表示本發(fā)明陰極射線管中電子槍完整結(jié)構(gòu)與電子束軌跡的水平方向上截面圖。
圖3是表示本發(fā)明陰極射線管中電子槍完整結(jié)構(gòu)與電子束軌跡的垂直方向上截面圖。
圖4是表示本發(fā)明陰極射線管中電子槍陰極圖形的正視圖。
圖5是表示本發(fā)明陰極射線管中電子槍中每個(gè)陰極排列的正視圖。
圖6是表示本發(fā)明陰極射線管中信號處理電路結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖7A到圖7E是表示本發(fā)明陰極射線管中處理電路中實(shí)現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)校正/計(jì)算處理的總流程的圖。
圖8是表示當(dāng)DSP電路在圖象中不執(zhí)行校正處理時(shí)矩形圖象顯示例子的示意圖。
圖9A到圖9F是表示當(dāng)DSP電路在圖象中執(zhí)行校正處理時(shí)矩形圖象顯示例子的示意圖。
圖10A到圖10C是表示本發(fā)明陰極射線管中處理電路使用的校正數(shù)據(jù)圖形的示意圖。
圖11A到圖11C是表示當(dāng)本發(fā)明陰極射線管中處理電路不使用校正數(shù)據(jù)執(zhí)行校正/計(jì)算時(shí)輸入圖象轉(zhuǎn)換狀態(tài)的示意圖。
圖12A到12C是表示當(dāng)本發(fā)明陰極射線管中處理電路使用校正數(shù)據(jù)執(zhí)行校正/計(jì)算時(shí)輸入圖象轉(zhuǎn)換狀態(tài)的示意圖。
圖13是表示本發(fā)明陰極射線管中第一校正/計(jì)算處理方法的示意圖。
圖14是表示本發(fā)明陰極射線管中第二校正/計(jì)算處理方法的示意圖。
圖15是表示用于本發(fā)明陰極射線管中第三校正/計(jì)算方法中控制點(diǎn)的示意圖。
圖16是表示用于本發(fā)明陰極射線管中第三校正/計(jì)算方法中內(nèi)插的示意圖。
圖17是表示用于本發(fā)明陰極射線管中第三校正/計(jì)算方法中外插的示意圖。
圖18A到圖18J是表示按照有關(guān)圖象校正處理的本發(fā)明第二實(shí)施例的陰極射線管中屏幕掃描模型圖的示意圖。
圖19表示電子束掃描方向另一個(gè)例子的示意圖。
圖20表示陰極射線管內(nèi)部磁場分布與電子束偏轉(zhuǎn)方向之間關(guān)系的示意圖。
下面將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
第一實(shí)施例如圖1B所示，按照該實(shí)施例的陰極射線管包括一個(gè)屏面10，在該屏面內(nèi)部形成熒光屏11；一個(gè)喇叭口部分20，與屏面10形成一體。具有內(nèi)置電子槍31的一個(gè)長窄管頸30形成在喇叭口部分20后面。形成喇叭形狀的陰極射線管具有屏面10、喇叭口部分20和管頸30。組成陰極射線管形狀的部分也稱為“外殼”。屏面10和喇叭口部分20的每個(gè)開孔都被熔化相互連接，和在內(nèi)部保持高度真空。在熒光屏11中，形成按照入射電子束發(fā)光的熒光結(jié)構(gòu)。喇叭口部分10的表面是圖象顯示屏幕(射線管屏幕)14，在其上由熒光屏11輻射顯示圖象。熒光屏11和射線管屏幕14主要對應(yīng)本發(fā)明“圖象顯示”的特定例子。
在陰極射線管內(nèi)部，彩色選擇裝置12安裝得面對熒光屏11。該彩色選擇裝置12也稱為障柵或陰罩。彩色選擇裝置12的周邊由框架13支持并且附著在屏面10內(nèi)表面上。提供陽極電壓的陽極端子(圖中未表示)安裝在喇叭口部分20內(nèi)。在從喇叭口部分20到管頸30的周邊部分上，附著了偏轉(zhuǎn)電子槍發(fā)射的電子束1和2的偏轉(zhuǎn)線圈21。從管頸30到屏面10的熒光屏11的內(nèi)表面覆蓋了內(nèi)部導(dǎo)電膜22。內(nèi)部導(dǎo)電膜22與陽極(圖中未表示)電連接并且保持陽極電壓HV。喇叭口部分20的周邊表面覆蓋了外導(dǎo)電膜23。
電子槍31是多束電子槍，該槍為每個(gè)顏色發(fā)射多個(gè)電子束。該電子槍31包括如圖2和圖3所示的具有多個(gè)陰極的陰極組K1和K2，多個(gè)柵極G1到G5，和一個(gè)聚焦電極33。在電子槍31內(nèi)部，如圖4所示，對應(yīng)組成每個(gè)陰極組K1和K2的陰極數(shù)量形成每個(gè)陰極發(fā)射電子束通過的開孔34。柵極G1到G5和聚焦電極33通過接收陽極電壓HV、聚焦電壓等形成電子透鏡系統(tǒng)，并且作為針對陰極組K1和K2所發(fā)射電子束電子透鏡工作。柵極G1到G5通過電子透鏡效應(yīng)對陰極組K1和K2發(fā)射的每一個(gè)電子束執(zhí)行聚焦，并且也執(zhí)行電子束發(fā)射數(shù)量控制和加速控制等。聚焦電極33起作用通過棱鏡效應(yīng)將陰極組K1和K2發(fā)射的多個(gè)電子束聚焦到熒光屏上。
陰極組K1和K2如圖4和圖5所示安裝在上下方向(垂直方向)的平行線上。在頂部的陰極組K1按照順序疊加在發(fā)射紅電子束Ra的陰極KR1、發(fā)射綠電子束陰極KG1和發(fā)射藍(lán)電子束KB1上。底部陰極組K2以與陰極KR2相同的方式按順序疊加陰極KR2、陰極KG2和陰極KB2。陰極組K1和K2中的每個(gè)陰極以適當(dāng)角度向中心傾斜，以便電子束容易聚焦。每個(gè)陰極的位置不限于圖中所示，也可以按其它順序排列陰極。例如，可以按相反順序安置紅陰極和藍(lán)陰極。
陰極組K1和K2中的每個(gè)陰極被加熱絲(未圖示)加熱按照圖象信號數(shù)量發(fā)射熱離子，并且按照圖象信號數(shù)量來接收陰極驅(qū)動電壓。如圖3所示，頂部陰極組K1發(fā)射的電子束組1a(Ra，Ga，Ba)接收柵極G1到G5和聚焦電極33的電子透鏡效應(yīng)，然后從至少電子槍底部發(fā)射到熒光屏11。另一方面，底部上陰極組K2發(fā)射的電子束組1b(Ra，Ga，Ba)接收柵極G1到G5和聚焦電極33的電子透鏡效應(yīng)，然后從至少電子槍31頂部發(fā)射到熒光屏11。如上所述，電子槍31在頂部和底部為三個(gè)顏色紅，綠，藍(lán)中的每個(gè)發(fā)射兩個(gè)電子束，總共六個(gè)電子束(3×2＝6)。從電子槍31發(fā)射的每個(gè)顏色電子束分別穿過彩色選擇裝置12，并且在熒光屏激發(fā)對應(yīng)的熒光劑顏色。
如圖1A所示，在陰極射線管中，當(dāng)從顯示器側(cè)看時(shí)，由頂部上電子束組1b和底部上電子束組1a執(zhí)行水平偏轉(zhuǎn)方向上從左到右(圖中X1方向)所謂行掃描，在垂直方向從頂?shù)降?圖中Y1方向)執(zhí)行所謂場掃描。同時(shí)，有可能由頂部上電子束組1b和底部上電子束組1a形成具有兩個(gè)顏色的兩個(gè)掃描屏幕。可是，在陰極射線管中，由頂部上電子束組1b和底部上電子束組1b在熒光屏相同方向上同時(shí)執(zhí)行掃描，由此形成單一整體屏幕。在圖1A中，在屏幕上頂部上電子束組1b和底部上電子束組1a的掃描位置被畫得相互偏轉(zhuǎn)，以便表示電子束的每個(gè)軌跡?？墒?，電子束的掃描位置實(shí)際上相互一致。在圖1A中，SH代表在垂直方向的有效屏幕區(qū)域而SW代表在水平方向的有效屏幕區(qū)域。
通常，陰極射線管的屏幕掃描方法稱為隔行掃描和逐行掃描。隔行掃描方法是1幀圖象通過二次場掃描實(shí)現(xiàn)的方法。逐行掃描是1幀圖像在一個(gè)垂直掃描周期中顯示的方法。陰極身線管能夠應(yīng)用于兩個(gè)掃描方法。在陰極射線管中，由底部上電子束組1b和底部上電子束組1a利用兩個(gè)方法的任何一個(gè)在熒光屏上相同位置同時(shí)執(zhí)行掃描。
圖6表示當(dāng)NTSC(國家電視系統(tǒng)委員會)方法的模擬綜合信號一維輸入作為圖象信號(圖象信號)DIN并且按照該信號顯示運(yùn)動圖象時(shí)的電路例子。圖6所示的信號處理電路對應(yīng)本發(fā)明“圖象控制設(shè)備”的特定例子。
按照實(shí)施例的陰極射線管包括如圖6所示一個(gè)綜合/RGB轉(zhuǎn)換器51，一個(gè)模擬/數(shù)字信號(下面稱為“A/D”)轉(zhuǎn)換器52(52r，52g，52b)，一個(gè)幀存儲器53(53r，53g，53b)和一個(gè)存儲器控制器54。
綜合/RGB轉(zhuǎn)換器51用于圖象信號DIN的模擬信號轉(zhuǎn)換為每個(gè)顏色R，G，B的信號。A/D轉(zhuǎn)換器52用于將綜合/RGB轉(zhuǎn)換器51輸出的每個(gè)顏色模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。幀存儲器53對每個(gè)顏色以幀為單位二維存儲A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號。例如，SDRAM(同步動態(tài)隨機(jī)存儲器)用于幀存儲器53。存儲器控制器54產(chǎn)生幀存儲器53上圖象數(shù)據(jù)的記錄地址和讀取地址，并且控制幀存儲器53上的記錄操作和讀取操作。存儲器控制器54控制幀存儲器53讀取和輸出由底部上電子束組1b畫出圖象(稱為頂部圖象數(shù)據(jù))的圖象數(shù)據(jù)和由底部上電子束組1a畫出圖象(稱為底部圖象數(shù)據(jù))的圖象數(shù)據(jù)。在陰極射線管中，由底部上電子束組1b和底部上電子束組1a在熒光屏相同位置同時(shí)實(shí)現(xiàn)掃描。因此，從幀存儲器53同時(shí)輸出兩個(gè)相同圖象數(shù)據(jù)。
陰極射線管也包括一個(gè)DSP(數(shù)字信號處理器)電路55-1，一個(gè)幀存儲器56-1(56-1r，56-1g，56-1b)，一個(gè)DSP電路57-1，一個(gè)幀存儲器58-1(58-1r，58-1g，58-1b)，和一個(gè)數(shù)字/模擬信號(下面稱為D/A)轉(zhuǎn)換器59-1(59-1r，59-1g，59-1b)，用于控制頂部上圖象數(shù)據(jù)。陰極射線管進(jìn)一步包括一個(gè)DSP(數(shù)字信號處理器)電路55-2，一個(gè)幀存儲器56-2(56-2r，56-2g，56-2b)，一個(gè)DSP電路57-2，一個(gè)幀存儲器58-2(58-2r，58-2g，58-2b)，和一個(gè)數(shù)字/模擬信號(下面稱為D/A)轉(zhuǎn)換器59-2(59-2r，59-2g，59-2b)，用于控制底部上圖象數(shù)據(jù)。
DSP電路55-1和55-2對應(yīng)本發(fā)明“第一計(jì)算裝置”的特定例子，而DSP電路57-1和57-2對應(yīng)本發(fā)明“第二計(jì)算裝置”的特定例子。幀存儲器56-1和56-2對應(yīng)“第一圖象數(shù)據(jù)存儲裝置”的特定例子，而幀存儲器58-1和58-2對應(yīng)“第二圖象數(shù)據(jù)存儲裝置”的特定例子。
陰極射線管也包括一個(gè)校正數(shù)據(jù)存儲器60，用于存儲每個(gè)顏色的數(shù)據(jù)以校正圖象顯示狀態(tài)，和一個(gè)控制部分62用于當(dāng)由校正數(shù)據(jù)存儲器63輸入校正數(shù)據(jù)時(shí)控制每個(gè)DSP電路的計(jì)算方法。陰極射線管以包括一個(gè)存儲器控制器63，用于產(chǎn)生幀存儲器56-1和56-2上圖象數(shù)據(jù)的記錄地址和讀取地址，和用于控制幀存儲器56-1和56-2的圖象數(shù)據(jù)記錄操作和讀取操作。陰極射線管進(jìn)一步包括一個(gè)存儲器控制器65，用于產(chǎn)生幀存儲器58-1和58-2上圖象數(shù)據(jù)的記錄地址和讀取地址，和用于控制幀存儲器58-1和58-2的圖象數(shù)據(jù)記錄操作和讀取操作。
A/D轉(zhuǎn)換器52，幀存儲器53，56-1，56-2，58-1，58-2，存儲器控制器54、63、65，DSP電路55-1，55-2，57-1，57-2和控制部分62對應(yīng)本發(fā)明的“位置控制裝置”。
校正數(shù)據(jù)存儲器60具有用于頂部上和底部上兩個(gè)電子束組每個(gè)顏色的存儲器區(qū)域，和在每個(gè)存儲器區(qū)域存儲每個(gè)顏色的校正數(shù)據(jù)。存儲在校正數(shù)據(jù)存儲器60中的校正數(shù)據(jù)在例如陰極射線管制造時(shí)產(chǎn)生，用于在初級校正陰極射線管的圖象失真等。根據(jù)陰極射線管中顯示的圖象失真、聚焦失調(diào)等測量數(shù)量產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)。
產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)的設(shè)備包括一個(gè)成像器64，例如成像在陰極射線管上所顯示圖象的電荷耦合設(shè)備，和用于根據(jù)成像器64成像的圖象產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)(未圖示)的裝置。成像器64通過頂部上和底部上兩個(gè)電子束組每個(gè)顏色在陰極射線管顯示屏幕上成像所顯示屏幕，并且通過頂部上和底部上兩個(gè)電子束組的每個(gè)顏色輸出圖象屏幕作為圖象數(shù)據(jù)。產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)的裝置由微處理器等形成，并且形成以根據(jù)有關(guān)離散二維圖象數(shù)據(jù)中每個(gè)象素從合適位置偏轉(zhuǎn)量產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)，二維圖象數(shù)據(jù)代表成像器64成像的圖象。有可能使用發(fā)明人以前申請的關(guān)于產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)和利用校正數(shù)據(jù)校正處理圖象的設(shè)備的發(fā)明(日本專利已公開申請平成11-17572)。
DSP電路55-1、55-2、57-1和57-2每個(gè)由例如一個(gè)通用單片LSI(大規(guī)模集成電路)等形成。一旦從控制部分62接收命令，每個(gè)DSP電路根據(jù)輸入圖象數(shù)據(jù)執(zhí)行各種計(jì)算，以便校正陰極射線管中的圖象失真、聚焦失調(diào)等?？刂撇糠?2根據(jù)存儲在校正數(shù)據(jù)存儲器60中的校正數(shù)據(jù)給每個(gè)DSP電路計(jì)算方法的命令。
DSP電路55-1主要執(zhí)行幀存儲器53輸出的每個(gè)顏色頂部上圖象橫向方向的位置校正處理，并且輸出每個(gè)顏色的校正結(jié)果給幀存儲器56-1。另一方面，DSP電路57-1主要執(zhí)行幀存儲器56-1中存儲的每個(gè)顏色圖象數(shù)據(jù)縱向方向的位置校正處理，并且輸出每個(gè)顏色的校正結(jié)果給幀存儲器58-1。
DSP電路55-2主要執(zhí)行幀存儲器53輸出的每個(gè)顏色底部上圖象橫向方向的位置校正處理，并且輸出每個(gè)顏色的校正結(jié)果給幀存儲器56-2。另一方面，DSP電路57-2主要執(zhí)行幀存儲器56-2中存儲的每個(gè)顏色圖象數(shù)據(jù)縱向方向的位置校正處理，并且輸出每個(gè)顏色的校正結(jié)果給幀存儲器58-2。
D/A轉(zhuǎn)換器59-1將幀存儲器58-1輸出的校正/計(jì)算后頂部上電子束圖象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為每個(gè)顏色模擬信號，并且輸出模擬信號給電子槍31中的各個(gè)陰極射線組K2。另一方面，D/A轉(zhuǎn)換器59-2將幀存儲器58-2輸出的校正/計(jì)算后底部上電子束圖象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為每個(gè)顏色模擬信號，并且輸出模擬信號給電子槍31中的各個(gè)陰極射線組K1。
幀存儲器56-1、56-2、58-2和58-2每個(gè)以幀為單位二維存儲每個(gè)DSP電路55-1、55-2、57-1和57-2輸出的計(jì)算后圖象數(shù)據(jù)，并且輸出所存儲的每個(gè)顏色圖象數(shù)據(jù)。每個(gè)幀存儲器能夠高速隨機(jī)訪問。例如，使用SRAM(靜態(tài)RAM)作為每個(gè)存儲器。如果每個(gè)幀存儲器由能夠高速隨機(jī)訪問的單一存儲器形成，當(dāng)執(zhí)行圖象數(shù)據(jù)的記錄操作和讀取操作時(shí)由于產(chǎn)生幀隔行引起圖象失真。因此，有可能每個(gè)幀存儲器具有利用兩個(gè)存儲器的雙緩存器結(jié)構(gòu)。
存儲器控制器63能夠以與記錄地址順序不同的順序產(chǎn)生存儲在幀存儲器56-1和56-2中圖象數(shù)據(jù)的讀取地址。存儲器控制器65以與存儲器控制器63相同方式能夠以與記錄地址順序不同的順序產(chǎn)生存儲在幀存儲器58-1和58-2中圖象數(shù)據(jù)的讀取地址。在實(shí)施例中，如上所述，有可能以不同順序分別產(chǎn)生記錄地址和讀取地址命令。因此，記錄在每個(gè)幀存儲器56-1、56-2、58-1和58-2時(shí)刻的圖象數(shù)據(jù)可以被讀取為例如旋轉(zhuǎn)圖象。DSP電路通常適合于在一個(gè)方向上進(jìn)行計(jì)算處理。可是，在本實(shí)施例中，當(dāng)需要時(shí)有可能轉(zhuǎn)換圖象，以便圖象數(shù)據(jù)變成適合于DSP電路的計(jì)算特性。
接著，描述具有上述結(jié)構(gòu)的陰極射線管的操作。
作為圖象信號DIN一維輸入的模擬綜合信號由綜合/RGB轉(zhuǎn)換器51(圖6)轉(zhuǎn)換為每個(gè)顏色的圖象信號，并且由A/D轉(zhuǎn)換器52轉(zhuǎn)換為每個(gè)顏色的數(shù)字圖象信號。同時(shí)，優(yōu)選地執(zhí)行IP(隔行逐行)轉(zhuǎn)換，以便此后的處理變得簡單。由A/D轉(zhuǎn)換器52輸出的數(shù)字圖象信號按照表示存儲器控制器54產(chǎn)生的記錄地址的控制信號Sw1以幀為單位每個(gè)顏色存儲在幀存儲器53中。以幀為單位存儲在幀存儲器53中的圖象數(shù)據(jù)按照表示存儲器控制器54中產(chǎn)生的讀取地址的控制信號Sr1被讀取，然后作為頂部和底部的圖象數(shù)據(jù)輸出給DSP電路55-1、55-2。
一旦接收來自控制部分62的命令，DSP電路55-1和57-1根據(jù)存儲在校正數(shù)據(jù)存儲器60中的校正數(shù)據(jù)執(zhí)行對幀存儲器53輸出的頂部圖象數(shù)據(jù)的圖象校正計(jì)算處理。計(jì)算出的圖象數(shù)據(jù)由D/A轉(zhuǎn)換器59-1轉(zhuǎn)換為模擬信號，然后作為陰極驅(qū)動電壓給陰極組K2，該組在頂部發(fā)射電子束組1b。
一旦接收來自控制部分62的命令，DSP電路55-2和57-2根據(jù)存儲在校正數(shù)據(jù)存儲器60中的校正數(shù)據(jù)執(zhí)行對幀存儲器53輸出的底部圖象數(shù)據(jù)的圖象校正計(jì)算處理。計(jì)算出的圖象數(shù)據(jù)由D/A轉(zhuǎn)換器59-2轉(zhuǎn)換為模擬信號，然后作為陰極驅(qū)動電壓給陰極組K1，該組在頂部發(fā)射電子束組1a。
每個(gè)組成陰極組K1和K2的陰極按照所接收陰極驅(qū)動電壓數(shù)量發(fā)射熱離子。從頂部陰極組K2發(fā)射的電子束組1a(Ra，Ga，Ba)受柵極G1到G5和聚焦電極33的電子透鏡影響，然后至少從電子槍31底部發(fā)射。另一方面，從底部陰極組K1發(fā)射的電子束組1b(Ra，Ga，Ba)受柵極G1到G5和聚焦電極33的電子透鏡影響，然后至少從電子槍31頂部發(fā)射。
從電子槍31發(fā)射的每個(gè)頂部上電子束組1b和底部上電子束組1a通過彩色選擇裝置12照射到熒光屏11上。同時(shí)，頂部上電子束組1b和底部上電子束組1a同時(shí)由偏轉(zhuǎn)線圈21的磁場影響而偏轉(zhuǎn)，并且同時(shí)在熒光屏的相同位置上執(zhí)行掃描。在熒光屏11上，每個(gè)顏色紅、綠、藍(lán)的兩個(gè)電子束，總共六個(gè)(3×2＝6)分別從頂部到底部照射形成掃描屏幕。每個(gè)掃描屏幕重疊為整體，由此形成單一屏幕。
圖8表示矩形圖象的顯示例子，其中DSP電路不執(zhí)行校正處理。在圖8中，5Rb、5Gb、5Bb分別代表底部每個(gè)電子束Ra、Ga、Ba形成的顯示圖象。如圖8所示，通常，每個(gè)電子束的顯示圖象由不同的圖象失真。同時(shí)，頂部電子束組1b(Rb、Gb、Bb)形成的底部顯示圖象5b(5Rb、5Gb、5Bb)形狀通常從矩形改變?yōu)榈撞扛鼘挼奶菪巍Ａ硪环矫?，底部電子束組1a(Ra、Ga、Ba)形成的頂部顯示圖象5a(5Ra、5Ga、5Ba)形狀通常從矩形改變?yōu)轫敳扛鼘挼奶菪巍?br> 圖9A到圖9F表示當(dāng)DSP電路在陰極射線管中執(zhí)行校正處理時(shí)矩形圖象顯示例子的模型。底部上顯示圖象5a由DSP電路55-2和57-2執(zhí)行的圖象校正處理校正為圖9C所示的樣子，并且形成每個(gè)顏色的理想矩形圖象。以此方式，頂部上顯示圖象5b的圖象失真通過DSP電路55-1和57-1執(zhí)行的圖象校正處理校正為圖9D所示的樣子，并且形成每個(gè)顏色的理想矩形圖象。當(dāng)同時(shí)顯示頂部上和底部上校正后顯示圖象5b和顯示圖象5a時(shí)，所有電子束的顯示圖象優(yōu)選地相互一致并且適當(dāng)?shù)刂丿B，如圖9E和圖9F所示。圖9F表示頂部上顯示圖象5b和底部上顯示圖象5a的綜合圖象的立體圖。圖9F是綜合圖象的正視圖。在圖9C到圖9F中，顯示圖象位置被畫得相互偏離，以便清楚地表示每個(gè)電子束的顯示圖象?？墒牵總€(gè)圖象的顯示位置實(shí)際上相互一致。
接著，將描述作為陰極射線管區(qū)別性特征的圖象數(shù)據(jù)校正/計(jì)算處理的特定例子。頂部上圖象數(shù)據(jù)和底部上圖象數(shù)據(jù)的校正/計(jì)算處理實(shí)際上是相同的。因此，下面描述的計(jì)算處理主要參照頂部上圖象數(shù)據(jù)的示例。
首先，參照圖7A到7E描述圖6所示處理電路執(zhí)行的圖象數(shù)據(jù)校正/計(jì)算處理總流程。圖7A表示從幀存儲器53讀取圖象數(shù)據(jù)并且輸入到DSP電路55-1。例如，橫向640像素縱向480像素的圖象數(shù)據(jù)按照右手方向(X1方向)例如從頂部左側(cè)像素開始被輸入給DSP電路55-1，如圖1A所示的屏幕掃描方向。DSP電路55-1根據(jù)存儲在校正數(shù)據(jù)存儲器60中的校正數(shù)據(jù)執(zhí)行輸入圖象數(shù)據(jù)的校正/計(jì)算處理以便校正橫向方向的圖象失真。同時(shí)，在DSP電路55-1中執(zhí)行橫向方向圖象放大處理。為增加像素?cái)?shù)量，必須提供原始圖象中不存在像素的有關(guān)數(shù)據(jù)。例如，有可能利用申請人以前申請的有關(guān)改變像素?cái)?shù)量的方法的專利(日本專利申請已公開，平成10-124656)中所公開的方法。
圖7B表示在DSP電路55-1接收圖象校正處理之后記錄在幀存儲器56-1的圖象數(shù)據(jù)。DSP電路55-1計(jì)算處理后的圖象數(shù)據(jù)按照表示存儲器控制器63產(chǎn)生的記錄地址的控制信號Sw11以每個(gè)顏色存儲在幀存儲器56-1中。在圖7B所示的例子中，按照從頂部左側(cè)的橫向方向(右手方向)順序記錄圖象數(shù)據(jù)。存儲在幀存儲器56-1的圖象數(shù)據(jù)按照表示存儲器控制器63產(chǎn)生的讀取地址的控制信號Sr11以每個(gè)顏色讀取，然后輸入到DSP電路57-1。在實(shí)施例中，存儲器控制器63產(chǎn)生的幀存儲器56-1記錄地址順序和讀取地址順序是不同的。在圖7B所示的例子中，按照從頂部右側(cè)的橫向方向(向下方向)順序讀取圖象數(shù)據(jù)。
圖7C表示從幀存儲器56-1讀取并且輸入到DSP電路57-1的圖象數(shù)據(jù)。在實(shí)施例中，來自幀存儲器56-1的讀取地址與記錄地址是相反方向的。因此，輸入到DSP電路57-1的圖象被轉(zhuǎn)換，以便整個(gè)圖象針對圖7B所示的圖象逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度?？墒?，圖象轉(zhuǎn)換的方向不限于圖中所示的方向。例如，圖象可以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度。
DSP電路57-1對從幀存儲器56-1讀取的圖象數(shù)據(jù)(圖7C)執(zhí)行計(jì)算處理，以便根據(jù)校正數(shù)據(jù)存儲器60中存儲的校正數(shù)據(jù)在縱向上校正圖象失真等。同時(shí)，在DSP電路57-1中執(zhí)行縱向方向圖象放大處理。輸入到DSP電路57-1的圖象數(shù)據(jù)被旋轉(zhuǎn)90度，以便在DSP電路57-1中執(zhí)行橫向方向(圖中Xa方向)計(jì)算處理?？墒牵紤]到圖象的初始狀態(tài)，實(shí)際上執(zhí)行的是縱向方向計(jì)算處理。
圖7D表示在DSP電路57-1校正圖象后記錄在幀存儲器58-1中的圖象。DSP電路57-1計(jì)算處理后的圖象數(shù)據(jù)按照表示存儲器控制器65產(chǎn)生記錄地址的控制信號Sw12以每個(gè)顏色存儲在幀存儲器58-1中。在圖7D所示的例子中，圖象數(shù)據(jù)按照從頂部左側(cè)的橫向方向(右手方向)順序記錄。存儲在幀存儲器58-1的圖象數(shù)據(jù)按照表示存儲器控制器5產(chǎn)生的讀取地址的控制信號Sr12以每個(gè)顏色讀取，并且輸入到D/A轉(zhuǎn)換器59-1。在實(shí)施例中，存儲器控制器65產(chǎn)生的幀存儲器58-1記錄地址順序和讀取地址順序是不同的。在圖7D所示的例子中，按照從底部左側(cè)的向上方向順序讀取圖象數(shù)據(jù)。由此，輸入到D/A轉(zhuǎn)換器59-1的圖象在圖象轉(zhuǎn)換(圖7B和圖7C)相反方向轉(zhuǎn)換90度，這些在幀存儲器56-1中愛讀取數(shù)據(jù)時(shí)執(zhí)行。換句話說，整個(gè)圖象針對圖7D所示的圖象狀態(tài)順時(shí)針轉(zhuǎn)換90度。
通過根據(jù)上述計(jì)算處理獲得的圖象數(shù)據(jù)(7E)在頂部上執(zhí)行電子束掃描以頂部上電子束掃描屏幕方式實(shí)現(xiàn)沒有圖象失真等的適當(dāng)圖象顯示。同時(shí)，通過以相同方式執(zhí)行計(jì)算處理以執(zhí)行底部上電子束掃描方式實(shí)現(xiàn)沒有圖象失真的適當(dāng)圖象顯示。由此，頂部上和底部上電子束掃描屏幕適當(dāng)?shù)囟ㄎ徊⑶抑丿B以便顯示。
接著，參照圖10簡要描述(圖6)的校正數(shù)據(jù)存儲器60中存儲的校正數(shù)據(jù)。例如，校正數(shù)據(jù)通過網(wǎng)格形式提供的基準(zhǔn)點(diǎn)偏轉(zhuǎn)量表示。例如，當(dāng)從作為基準(zhǔn)點(diǎn)的圖10A所示的網(wǎng)格點(diǎn)(i，j)偏轉(zhuǎn)下列數(shù)量時(shí)，網(wǎng)格點(diǎn)(i，j)上每個(gè)顏色像素變成圖10B所示R的X方向偏轉(zhuǎn)量是Fr(i，j)和Y方向是Gr(i，j)；G的X方向偏轉(zhuǎn)量是Fg(i，j)和Y方向是Gg(i，j)；B的X方向偏轉(zhuǎn)量是Fb(i，j)和Y方向是Gb(i，j)。通過將圖10B所示的每個(gè)圖象重疊可以獲得圖10C所示的圖象。當(dāng)上述獲得的圖象顯示在熒光屏11上時(shí)，陰極射線管圖象失真特性和地磁場等影響的結(jié)果是聚焦失調(diào)等被校正。由此，R、G、B像素被顯示在熒光屏11的相同點(diǎn)上。在圖6所示的處理電路中，例如在DSP電路55-1和55-2中執(zhí)行根據(jù)X方向偏轉(zhuǎn)量的校正，并且例如在DSP電路57-1和57-2中執(zhí)行根據(jù)Y方向偏轉(zhuǎn)量的校正。
圖11A到圖11C表示了當(dāng)圖6所示電路中沒有利用校正數(shù)據(jù)執(zhí)行校正/計(jì)算時(shí)網(wǎng)格形式輸入圖象的轉(zhuǎn)換后狀態(tài)。在不執(zhí)行校正/計(jì)算的情況下，幀存儲器53上的圖象(圖11A)和D/A轉(zhuǎn)換器59-1輸出的圖象161(圖11B)以相同形式作為輸入圖象。此后，由于陰極射線管特性失真的圖象和例如圖11所示的被轉(zhuǎn)換圖象162被顯示在射線管屏幕14上。在圖11C中，虛線表示的圖象對應(yīng)將被原始顯示的圖象。在上述顯示圖象過程中，圖象失真是每個(gè)顏色R、G、B圖象以優(yōu)選相同方式轉(zhuǎn)換所出現(xiàn)的現(xiàn)象，而聚焦失調(diào)是每個(gè)顏色不同轉(zhuǎn)換圖象的例子。為校正圖11C所示的圖象失真，在圖象信號輸入到陰極射線管之前在陰極射線管特性相反方向執(zhí)行轉(zhuǎn)換。
圖12A到圖12C表示當(dāng)圖6所示處理電路執(zhí)行校正/計(jì)算時(shí)網(wǎng)格形式下輸入圖象的改變。幀存儲器53的圖象160(圖12A)與校正/計(jì)算執(zhí)行情況下的輸入圖象形式相同。每個(gè)DSP電路55-1和57-1根據(jù)校正數(shù)據(jù)對存儲在幀存儲器53的圖象執(zhí)行校正/計(jì)算。因此，以陰極射線管輸入圖象轉(zhuǎn)換(由于陰極射線管自身特性引起的轉(zhuǎn)換，參照圖11C)相反方向轉(zhuǎn)換該圖象。在圖12B中表示計(jì)算后的圖象163。在圖12B中，虛線表示的圖象是幀存儲器53中對應(yīng)校正/計(jì)算執(zhí)行前圖象數(shù)據(jù)的圖象160。如上所述，圖象163的信號然后被陰極射線管特性失真，由于陰極射線管特性，該圖象163被轉(zhuǎn)換到所產(chǎn)生失真的相反方向。由此，該圖象變成與輸入圖象相同的形式。結(jié)果，在射線管屏幕上顯示理想圖象164(圖12C)。在圖12C中，虛線表示的圖象對應(yīng)圖12B所示的圖象163。
接著，將描述DSP電路55-1和57-1(DSP電路55-2和57-2)執(zhí)行的校正/計(jì)算處理。在下文中，特別描述R的校正/計(jì)算，除非所聲明的例外，G和B的描述被省略。在下文中，也有同時(shí)一起描述橫向方向和縱向方向圖象轉(zhuǎn)換的情況?？墒牵缟纤?，縱向方向和橫向方向的圖象校正在陰極射線管中獨(dú)立執(zhí)行。
首先，將參照圖13描述DSP電路55-1和57-1執(zhí)行的校正/計(jì)算處理的第一方法。在圖13中，數(shù)字170代表的每個(gè)像素提供在網(wǎng)格形式XY坐標(biāo)的整數(shù)位置上。圖13表示通過強(qiáng)調(diào)一個(gè)像素、顯示R信號數(shù)值Hd狀態(tài)的計(jì)算例子，在DSP電路55-1和57-1執(zhí)行校正/計(jì)算之前坐標(biāo)(1，1)上像素的數(shù)值在計(jì)算后被偏轉(zhuǎn)到坐標(biāo)(3，4)上。在圖13中虛線表示的部分代表校正/計(jì)算之前的R數(shù)值(像素?cái)?shù)值)。如果用矢量表示R值偏轉(zhuǎn)量，可以表示為(Fd，Gd)＝(2，3)?？梢哉J(rèn)為當(dāng)像素在坐標(biāo)(Xd，Yd)時(shí)，計(jì)算后的像素是在坐標(biāo)(Xd-Fd，Yd-Gd)上R值Hd的復(fù)制品。通過拷貝上述每個(gè)計(jì)算出的像素完成作為顯示圖象輸入的圖象。因此，在計(jì)算后如果存儲在校正數(shù)據(jù)存儲器60的校正數(shù)據(jù)具有偏轉(zhuǎn)量(Fd，Gd)就足夠了。
與陰極射線管屏幕掃描有關(guān)，將描述上述像素?cái)?shù)值偏轉(zhuǎn)關(guān)系。通常，在陰極射線管中，由電子束1從屏幕左側(cè)向右側(cè)(圖13的X方向)執(zhí)行水平方向掃描，從屏幕頂部向底部(圖13中-Y方向)執(zhí)行垂直方向掃描。因此，如果像素排列如圖3所示，當(dāng)根據(jù)原始圖象信號執(zhí)行掃描時(shí)，坐標(biāo)(1，1)的像素掃描在坐標(biāo)(3，4)像素掃描“之后”進(jìn)行?？墒?，當(dāng)DSP電路55-1和57-1執(zhí)行校正/計(jì)算處理后根據(jù)圖象信號執(zhí)行掃描時(shí)，在坐標(biāo)(1，1)的原始圖象信號像素掃描在坐標(biāo)(3，4)的原始圖象信號像素掃描“之前”執(zhí)行。如上所述，在實(shí)施例中，根據(jù)校正數(shù)據(jù)重新排列二維圖象數(shù)據(jù)中的像素排列。結(jié)果，執(zhí)行校正/計(jì)算處理，以便原始一維圖象信號按照時(shí)間和空間轉(zhuǎn)換。
當(dāng)用于上述校正/計(jì)算的偏轉(zhuǎn)量(Fd，Gd)數(shù)值被限制為整數(shù)時(shí)，例如上述像素?cái)?shù)值偏轉(zhuǎn)的簡單操作足夠?qū)崿F(xiàn)校正/計(jì)算?？墒?，當(dāng)限制該數(shù)值為整數(shù)的計(jì)算校正圖象時(shí)，可能有許多問題例如所謂齒形失真，這就是圖象中直線變成鋸齒線的狀態(tài)，字符大小不統(tǒng)一，因此看著奇怪。為解決該問題，在將數(shù)值擴(kuò)展為實(shí)數(shù)并且估計(jì)虛構(gòu)像素的R值之后可以使用偏轉(zhuǎn)量(Fd，Gd)數(shù)值。
接著，參照圖14描述校正/計(jì)算的第二個(gè)方法。這是當(dāng)偏轉(zhuǎn)量(Fd，Gd)數(shù)值為實(shí)數(shù)時(shí)的校正/計(jì)算方法。圖14表示坐標(biāo)(Xd，Yd)的校正數(shù)據(jù)即偏轉(zhuǎn)量(Fd，Gd)的每個(gè)數(shù)值為實(shí)數(shù)計(jì)算后獲得像素R值Hd時(shí)的狀態(tài)。所引用的計(jì)算前像素坐標(biāo)(Ud，Vd)由下列公式(1)表示。
(Ud，Vd)＝(Xd-Fd，Yd-Gd)(1)如果(Fd，Gd)＝(1.5，2.2)，在坐標(biāo)(Ud，Vd)上沒有像素，因?yàn)橄袼刂辉谡麛?shù)坐標(biāo)上。因此，在第二方法中，執(zhí)行根據(jù)坐標(biāo)(Ud，Vd)附近四個(gè)像素線性內(nèi)插估計(jì)坐標(biāo)(Ud，Vd)上像素R值的計(jì)算。在圖14中，虛線表示的部分代表四個(gè)像素。同時(shí)，如果將每個(gè)坐標(biāo)值中減去小數(shù)點(diǎn)所獲得的整數(shù)是數(shù)值U0、V0和U1、V1，并且U1＝U0+1，V1＝V0+1，坐標(biāo)(U0，V0)，(U1，V0)，(U1，V1)，(U1，V1)的像素是鄰近坐標(biāo)(Ud，Vd)的四個(gè)像素。當(dāng)坐標(biāo)(U0，V0)，(U1，V0)，(U1，V1)，(U1，V1)像素R值分別是H00，H10，H01，H11時(shí)，將獲得的坐標(biāo)(Ud，Vd)像素R值Hd由下列公式(2)表示Hd＝(U1-Ud)×(V1-Vd)×H00+(Ud-U0)×(V1-Vd)×H10+(U1-Ud)×(Vd-V0)×H01+(Ud-U0)×(Vd-V0)×H11(2)當(dāng)深入觀察上述第二校正方法時(shí)，根據(jù)偏轉(zhuǎn)量(Fd，Gd)每個(gè)數(shù)值中的整數(shù)選擇和確定用于估計(jì)R值的像素值(H00，H10，H01，H11)。公式2中每個(gè)像素的系數(shù)(例如，H00的系數(shù)是(U1-Ud)(V1-Vd))也由小數(shù)位確定。
在上述例子中，坐標(biāo)(Ud，Vd)像素R值由所謂線性內(nèi)插法根據(jù)四個(gè)相鄰像素值獲得?？墒?，估計(jì)方法不限于此，也可以使用其它計(jì)算方法。在該例子中，校正數(shù)據(jù)被作為計(jì)算之前坐標(biāo)中引用像素值相對差值采用，這種情況表現(xiàn)在估計(jì)虛擬坐標(biāo)(Ud，Vd)像素值Hd和計(jì)算之后對坐標(biāo)(Xd，Yd)執(zhí)行偏轉(zhuǎn)的例子中?？墒牵喾?，校正數(shù)據(jù)可以作為計(jì)算前像素值Hd的偏轉(zhuǎn)量被采用。由此，也可能使用執(zhí)行偏轉(zhuǎn)量(Fd，Gd)的偏轉(zhuǎn)之后計(jì)算出像素值Hd被分配給偏轉(zhuǎn)后坐標(biāo)相鄰的四個(gè)像素值的計(jì)算方法。
每個(gè)像素中三個(gè)顏色R、G、B偏轉(zhuǎn)量(Fd，Gd)作為校正數(shù)據(jù)單獨(dú)定義。因此，該數(shù)據(jù)總量變成很大，以致當(dāng)提供所有像素的校正數(shù)據(jù)時(shí)不能回避。結(jié)果，存儲校正數(shù)據(jù)的大容量存儲器變成必要的，這是增加設(shè)備成本的主要因素。它也占用長時(shí)間在包括成像器64的校正數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置中測量所有像素的圖象失真量和聚焦失調(diào)量并且計(jì)算給陰極射線管的校正數(shù)據(jù)。另一方面，相互靠近定位的像素之間陰極射線管的有關(guān)圖象失真量或聚焦失調(diào)量差別不太大。由此，可以使用將整個(gè)屏幕劃分成為大量區(qū)域的方法，將校正數(shù)據(jù)給每個(gè)劃分區(qū)域中的典型像素，根據(jù)典型像素的校正數(shù)據(jù)估計(jì)其它像素餓校正數(shù)據(jù)。該方法對于減少校正數(shù)據(jù)總量和縮短操作花費(fèi)時(shí)間是有效的。
接著，作為校正/計(jì)算的第三方法，將描述通過只提供典型像素校正數(shù)據(jù)執(zhí)行校正/計(jì)算的方法。在劃分區(qū)域中像素偏轉(zhuǎn)根據(jù)典型像素偏轉(zhuǎn)量確定。因此，在下文中，典型像素點(diǎn)稱為“控制點(diǎn)”。
圖15表示第三方法校正/計(jì)算中所使用校正的基準(zhǔn)圖象。在圖15中，橫向640像素縱向480像素的網(wǎng)格形式二維圖象例子被劃分成為橫向8個(gè)塊縱向6個(gè)塊。在這種圖象的每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)上提供上述控制點(diǎn)。在電視機(jī)屏幕的情況下，提供了比實(shí)際顯示在陰極射線管射線管屏幕的屏幕尺寸大的圖象信息，有所謂過掃描區(qū)域。因此，如圖15所示，通常提供給DSP電路的圖象區(qū)域90大于陰極射線管有效圖象區(qū)域91，需要考慮過掃描區(qū)域。在DSP電路上，提供大量控制點(diǎn)92也作為相鄰劃分區(qū)域控制點(diǎn)起作用。在圖15所示的例子中，控制點(diǎn)92的總量只是35(橫向7×縱向5)。如上所述，通過利用提供典型控制點(diǎn)92作為校正數(shù)據(jù)的方法，校正數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量明顯減少以便與使用提供所有像素校正數(shù)據(jù)的方法相比可以減少校正數(shù)據(jù)存儲器60的容量。不僅可以明顯減少容量，也同時(shí)減少校正圖象的時(shí)間。
不一定以圖示的網(wǎng)格形式提供控制點(diǎn)，也可以以其它給定形式提供。
接著，將參照圖16和圖17描述當(dāng)如圖15所示以網(wǎng)格形式提供控制點(diǎn)時(shí)獲得每個(gè)劃分區(qū)域任何給定像素的偏轉(zhuǎn)量的方法。圖16是描述通過內(nèi)插法獲得偏轉(zhuǎn)量的方法，而圖17描述通過外推法獲得偏轉(zhuǎn)量的方法。內(nèi)插法是內(nèi)插位于多個(gè)控制點(diǎn)內(nèi)部給定像素的偏轉(zhuǎn)量的方法，而外推法是內(nèi)插多個(gè)控制點(diǎn)之外給定像素偏轉(zhuǎn)量的方法。有可能對于所有像素使用外推法。可是，希望只對屏幕周圍區(qū)域(圖15所示的陰影區(qū))使用外推法。如上所述，通常，外推法用于屏幕周圍劃分區(qū)域包括整個(gè)圖象區(qū)域的外部幀，而內(nèi)插法用于其它區(qū)域。兩個(gè)情況通過基本上相同的計(jì)算方法表示。在圖中，如果四個(gè)控制點(diǎn)坐標(biāo)是(X0，Y0)，(X1，Y0)，(X0，Y1)，(X1，Y1)，和對應(yīng)各個(gè)校正數(shù)據(jù)的偏轉(zhuǎn)量是(F00，G00)(F10，G10)(F01，G01)(F11，G11)，通過下列公式(3)和(4)可以獲得坐標(biāo)(Xd，Yd)的給定像素的偏轉(zhuǎn)量(Fd，Gd)。計(jì)算公式可以用于內(nèi)插法和外推法兩者。
Fd＝{(X1-Xd)×(Y1-Yd)×F00+(Xd-X0)×(Y1-Yd)×F10+(X1-Xd)×(Yd-Y0)×F01+(Xd-X0)×(Yd-Y0)×F11}/{(X1-X0)(Y1-Y0)}(3)Gd＝{(X1-Xd)×(Y1-Yd)×G00+(Xd-X0)×(Y1-Yd)×G10+(X1-Xd)×(Yd-Y0)×G01+(Xd-X0)×(Yd-Y0)×G11}/{(X1-X0)(Y1-Y0)}(4)公式3和4表示的計(jì)算也是線性內(nèi)插法的估計(jì)方法。可是，估計(jì)方法不限于線性內(nèi)插法，也可以使用其它計(jì)算方法。
如上所述，在實(shí)施例中，一維輸入的圖象信號被轉(zhuǎn)換為離散二維圖象數(shù)據(jù)。二維圖象數(shù)據(jù)像素的排列按照時(shí)間和空間由每個(gè)陰極改變，以便當(dāng)執(zhí)行圖象顯示時(shí)每個(gè)電子束形成的所有多個(gè)掃描屏幕被適當(dāng)?shù)囟ㄎ徊⑶覂?nèi)插。然后，執(zhí)行將圖象數(shù)據(jù)重新轉(zhuǎn)換為顯示輸出的圖象信號的控制。以上述方式，頂部上電子束組1a和底部上電子束組1b形成的所有掃描屏幕位置可以被校正并且重疊。同時(shí)，對每個(gè)電子束數(shù)據(jù)單獨(dú)執(zhí)行圖象數(shù)據(jù)校正，并且在橫向和縱向方向校正像素排列。因此，在任何給定方向以像素為單位校正每個(gè)掃描屏幕，以便與使用由偏轉(zhuǎn)線圈等電磁控制圖象的方法相比減少圖象失真和聚焦失調(diào)。由此，可以按照本發(fā)明利用多束電子槍實(shí)現(xiàn)良好圖象的顯示。
在實(shí)施例中，熒光屏相同位置的掃描由頂部上電子束組1b和底部上電子束組1a實(shí)現(xiàn)，而1幀(在隔行掃描情況下1場)屏幕作為一個(gè)整體形成。因此，與有關(guān)技術(shù)的陰極射線管相比可以改善亮度，在這些射線管中由每個(gè)顏色一個(gè)電子束實(shí)現(xiàn)掃描。特別是，如果利用有關(guān)技術(shù)的電子槍改善亮度，一個(gè)陰極發(fā)射的電子束數(shù)量變成很大，這可能引起聚焦惡化?？墒?，按照實(shí)施例，一個(gè)陰極發(fā)射的電子束數(shù)量可以減少，以便可以改善亮度而不惡化聚焦。施加在一個(gè)陰極上的電壓與有關(guān)技術(shù)陰極射線管相比也被壓低。因此，可以使耗電量最小。
第二實(shí)施例接著，將描述本發(fā)明第二實(shí)施例。
在實(shí)施例中，不同位置上每個(gè)掃描屏幕由頂部上電子束組1b和底部上電子束組1a實(shí)現(xiàn)，并且顯示1幀或1場圖象。
圖18A到圖18J表示按照本發(fā)明第二實(shí)施例的陰極射線管中與圖象校正處理有關(guān)的屏幕掃描模型輪廓。在下文中，主要描述通過連續(xù)掃描顯示圖象的情況。
在陰極射線管中，在熒光屏不同位置上以水平掃描為單位交替執(zhí)行頂部上電子束組1b和底部上電子束組1a的掃描，以便作為整個(gè)執(zhí)行連續(xù)掃描。同時(shí)，通過例如由頂部上電子束組1b屏幕掃描奇數(shù)場(圖18B)由底部上電子束組1a屏幕掃描偶數(shù)場(圖18C)單獨(dú)執(zhí)行1幀的屏幕掃描(圖18A)?？墒?，與垂直掃描由奇數(shù)場掃描和偶數(shù)場掃描分別執(zhí)行兩次的隔行掃描方法不同，垂直掃描整體掃描一次。首先，由頂部上電子束組1b執(zhí)行奇數(shù)場第一水平掃描，然后由底部上電子束組1a執(zhí)行偶數(shù)場第一水平掃描。此后，由頂部上電子束組1b執(zhí)行奇數(shù)場第i水平掃描(i是整數(shù))，然后由底部上電子束組1a執(zhí)行偶數(shù)場第i水平掃描(i是整數(shù))。如上所述，由頂部上電子束組和底部上電子束組交替執(zhí)行每個(gè)場的掃描。
以與第一實(shí)施例相同的方式執(zhí)行陰極射線管中的圖象校正處理。換句話說，由DSP電路55-1、幀存儲器56-1、DSP電路57-1、幀存儲器58-1和D/A轉(zhuǎn)換器59-1執(zhí)行頂部上圖象數(shù)據(jù)控制。由DSP電路55-2、幀存儲器56-2、DSP電路57-2、幀存儲器58-2和D/A轉(zhuǎn)換器59-2執(zhí)行底部上圖象數(shù)據(jù)控制。同時(shí)，幀存儲器53將1幀圖象數(shù)據(jù)劃分成為奇數(shù)場數(shù)據(jù)和偶數(shù)場數(shù)據(jù)，然后輸出奇數(shù)場數(shù)據(jù)給DSP電路55-1作為頂部上圖象數(shù)據(jù)。幀存儲器54也輸出偶數(shù)場數(shù)據(jù)給DSP電路55-2作為底部上圖象數(shù)據(jù)。
圖18D表示當(dāng)執(zhí)行圖象校正處理時(shí)，頂部上電子束組1b形成射線管屏幕上顯示的圖象的例子。另一方面，圖18E表示當(dāng)執(zhí)行圖象校正處理時(shí)，底部上電子束組1a形成射線管屏幕上顯示的圖象的例子。當(dāng)不執(zhí)行校正處理時(shí)，矩形圖象由于陰極射線管特性而顯示失真，如圖18D和圖18E所示的顯示圖象81b和81a。
DSP電路55-1和57-1執(zhí)行頂部上圖象數(shù)據(jù)的圖象校正處理，以便在圖18D所示顯示圖象81b的相反方向改變圖象。圖18F所示的圖82b表示校正處理被執(zhí)行后圖象數(shù)據(jù)的狀態(tài)。在圖18F中，虛線表示的圖象80b表示校正/計(jì)算執(zhí)行前圖象數(shù)據(jù)的狀態(tài)。作為根據(jù)頂部上電子束組1b執(zhí)行圖象校正處理后圖象數(shù)據(jù)掃描的結(jié)果，理想形狀的圖象83b(圖18H)被顯示在射線管屏幕14上。
另一方面，DSP電路55-2和57-2執(zhí)行頂部上圖象數(shù)據(jù)的圖象校正處理，以便在圖18E所示顯示圖象81a的相反方向改變圖象。圖18G所示的圖82a表示校正處理被執(zhí)行后圖象數(shù)據(jù)的狀態(tài)。在圖18G中，虛線表示的圖象80a表示校正/計(jì)算執(zhí)行前圖象數(shù)據(jù)的狀態(tài)。作為根據(jù)底部上電子束組1a執(zhí)行圖象校正處理后圖象數(shù)據(jù)掃描的結(jié)果，理想形狀的圖象83a(圖18I)被顯示在射線管屏幕14上。
通過組合按照上述位置適當(dāng)校正的頂部上電子束組1b和底部上電子束組1a所形成的掃描屏幕，綜合圖象83按照位置適當(dāng)重疊并且被顯示。
已經(jīng)描述了參照連續(xù)掃描方法顯示圖象情況的實(shí)施例?？墒?，它也能夠應(yīng)用于隔行掃描方法顯示圖象的情況。在隔行掃描情況下，以一個(gè)水平掃描為單位在不同位置上交替實(shí)現(xiàn)頂部上電子束組1b和底部上電子束組1a的掃描。同時(shí)，例如，1場圖象被劃分成兩半，由每個(gè)電子束組執(zhí)行1/2場的掃描。不通過分別執(zhí)行垂直掃描兩次而是通過整體執(zhí)行垂直掃描一次實(shí)現(xiàn)1/2場的掃描。
如上所述，在實(shí)施例中，由頂部上電子束組1b和底部上電子束組1a在相同幀(連續(xù)掃描情況)或相同場(隔行掃描情況)內(nèi)不同位置執(zhí)行屏幕掃描，而1幀或1場的圖象重疊整體顯示。因此，利用有關(guān)技術(shù)掃描頻率一半低的掃描頻率執(zhí)行連續(xù)掃描方法和隔行掃描方法的圖象顯示。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，可以進(jìn)行各種修改。例如，盡管在上述實(shí)施例中描述了能夠彩色顯示的陰極射線管，本發(fā)明可以應(yīng)用于執(zhí)行單色顯示的陰極射線管。在實(shí)施例中也描述了每個(gè)顏色具有兩個(gè)陰極總共六個(gè)陰極的電子槍。可是，本發(fā)明可以應(yīng)用于每個(gè)顏色三個(gè)陰極或更多陰極的電子槍。另外，在上述實(shí)施例中，描述了頂部上和底部上平行的多個(gè)陰極組情況下電子槍的結(jié)構(gòu)?？墒?，本發(fā)明可以應(yīng)用于電子槍具有在其它方向(例如，水平方向)平行安裝的多個(gè)陰極組結(jié)構(gòu)的情況。
在每個(gè)實(shí)施例中，也描述了利用NTSC型模擬綜合信號作為圖象信號DIN的例子。可是，圖象信號DIN不限于此。例如，RGB模擬信號可以用作圖象信號DIN。數(shù)字電視機(jī)中的數(shù)字信號也可以作為圖象信號DIN輸入。在此情況下，數(shù)字信號可以直接獲得而不用利用A/D轉(zhuǎn)換器52(圖6)。在使用任何一種圖象信號的兩個(gè)情況下，在幀存儲器53之后與圖6所示的電路例子幾乎相同的電路結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用。
在每個(gè)實(shí)施例中，由頂部上和底部上電子束組的每個(gè)電子束組掃描不同位置執(zhí)行相同幀(或相同場)的屏幕掃描。可是，可以從不同陰極組對每1幀(隔行掃描情況的1場)交替發(fā)射電子束，并且由不同電子束組對每1幀(或1場)執(zhí)行屏幕掃描。
在每個(gè)實(shí)施例中，如圖1A所示也描述了從頂?shù)降自谒椒较驁?zhí)行行掃描和執(zhí)行場掃描。可是，在本發(fā)明中，如圖19所示，可以應(yīng)用于所謂縱向掃描型陰極射線管，該陰極射線管由電子束從底到頂執(zhí)行行掃描，并且在水平方向執(zhí)行場掃描。在此情況下，希望電子槍具有一種結(jié)構(gòu)，其中在水平方向平行安裝多個(gè)陰極組。
按照上述技術(shù)明顯有可能進(jìn)行本發(fā)明的各種修改和改變。因此，應(yīng)當(dāng)理解在權(quán)利要求書范圍內(nèi)本發(fā)明不按照上述特定描述方式實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種陰極射線管，包括一個(gè)具有多個(gè)陰極組的電子槍，該陰極組對于至少一個(gè)顏色包括一個(gè)陰極，并且按照圖象信號從每個(gè)陰極發(fā)射電子束；一個(gè)圖象顯示器，其中由電子槍每個(gè)陰極發(fā)射的多個(gè)電子束執(zhí)行多個(gè)掃描屏幕，并且由重疊為整體的多個(gè)掃描屏幕形成單一屏幕；一個(gè)存儲裝置，用于存儲圖象校正顯示狀態(tài)的校正數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)根據(jù)圖象顯示器上顯示的圖象獲得；一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置，用于將一維輸入的圖象信號轉(zhuǎn)換為離散二維圖象數(shù)據(jù)；和一個(gè)位置控制裝置，用于通過轉(zhuǎn)換裝置根據(jù)存儲在存儲裝置的校正數(shù)據(jù)按照時(shí)間和空間改變二維圖象數(shù)據(jù)中像素排列進(jìn)行校正和通過重新轉(zhuǎn)換為顯示的圖象信號之后校正輸出校正后圖象數(shù)據(jù)來進(jìn)行控制，以便當(dāng)在圖象顯示器上顯示圖象顯示時(shí)多個(gè)掃描屏幕適當(dāng)定位和重疊顯示。
2.權(quán)利要求1所要求的一種陰極射線管，其中通過在相同位置上由多個(gè)陰極組發(fā)射的多個(gè)電子束同時(shí)執(zhí)行屏幕掃描，1幀或1場圖象被作為整體顯示。
3.權(quán)利要求1所要求的一種陰極射線管，其中通過在相同幀或相同場的不同位置上由多個(gè)陰極組發(fā)射的多個(gè)電子束執(zhí)行屏幕掃描，1幀或1場圖象被作為整體顯示。
4.權(quán)利要求1所要求的一種陰極射線管，其中由不同電子束每1幀或1場交替執(zhí)行屏幕掃描。
5.權(quán)利要求1所要求的一種陰極射線管，其中在電子槍中包括紅、綠、藍(lán)三個(gè)顏色陰極形成的陰極組上下或水平方向以兩行平行線方式安裝。
6.權(quán)利要求1所要求的一種陰極射線管，其中位置控制裝置包括一個(gè)第一計(jì)算裝置，用于執(zhí)行根據(jù)校正數(shù)據(jù)在橫向方向校正圖象數(shù)據(jù)中像素排列的計(jì)算，以便在橫向方向所顯示的多個(gè)掃描屏幕適當(dāng)定位并且重疊；和一個(gè)第二計(jì)算裝置，用于執(zhí)行根據(jù)校正數(shù)據(jù)在縱向方向校正圖象數(shù)據(jù)中像素排列的計(jì)算，以便在縱向方向所顯示的多個(gè)掃描屏幕適當(dāng)定位并且重疊。
7.權(quán)利要求6所要求的一種陰極射線管，其中位置控制裝置進(jìn)一步包括一個(gè)第一圖象數(shù)據(jù)存儲裝置，用于按照從第一計(jì)算裝置輸出的順序存儲橫向方向的圖象數(shù)據(jù)，讀取縱向方向所存儲的圖象數(shù)據(jù)，和然后以轉(zhuǎn)換90度的狀態(tài)輸出圖象數(shù)據(jù)給第二計(jì)算裝置；和一個(gè)第二圖象數(shù)據(jù)存儲裝置，用于存儲第二計(jì)算裝置輸出的圖象數(shù)據(jù)并且以第一圖象數(shù)據(jù)存儲裝置轉(zhuǎn)換圖象相反方向轉(zhuǎn)換90度的狀態(tài)輸出該圖象數(shù)據(jù)給第二圖象數(shù)據(jù)存儲裝置。
8.一種圖象控制設(shè)備，用于控制陰極射線管中的圖象顯示，該陰極射線管包括一個(gè)具有多個(gè)陰極組包括至少一個(gè)顏色一個(gè)陰極的電子槍，和圖象顯示器，其中電子槍每個(gè)陰極發(fā)射的多個(gè)電子束形成多個(gè)掃描屏幕并且多個(gè)掃描屏幕重疊為整體形成單一屏幕；其中圖象控制設(shè)備包括一個(gè)存儲裝置，用于存儲校正圖象顯示狀態(tài)的校正數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)根據(jù)圖象顯示器上所顯示圖象獲得；一個(gè)轉(zhuǎn)換裝置，用于將一維輸入圖象信號轉(zhuǎn)換為離散二維圖象數(shù)據(jù)；和一個(gè)位置控制裝置，用于通過轉(zhuǎn)換裝置根據(jù)存儲在存儲裝置的校正數(shù)據(jù)按照時(shí)間和空間改變二維圖象數(shù)據(jù)中像素排列進(jìn)行校正和通過重新轉(zhuǎn)換為顯示的圖象信號之后校正輸出校正后圖象數(shù)據(jù)來進(jìn)行控制，以便當(dāng)在圖象顯示器上顯示圖象顯示時(shí)多個(gè)掃描屏幕適當(dāng)重疊顯示。
全文摘要
本發(fā)明的一個(gè)多束電子槍從頂?shù)降诪槿齻€(gè)顏色每個(gè)發(fā)射兩個(gè)電子束。通過頂部上電子束組和底部上電子束組形成整體的一個(gè)單一綜合屏幕。頂部上電子束組和底部上電子束組形成的所有掃描屏幕的圖象失真通過校正圖象數(shù)據(jù)直接校正。同時(shí),對每個(gè)電子束數(shù)據(jù)單獨(dú)執(zhí)行圖象數(shù)據(jù)校正,并且通過按照時(shí)間和空間改變像素排列執(zhí)行。由此,可以利用多束電子槍良好實(shí)現(xiàn)圖象顯示。
文檔編號H01J29/04GK1335639SQ0112547
公開日2002年2月13日 申請日期2001年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月21日
發(fā)明者齋藤了, 加藤泰信 申請人:索尼公司