(57)【要約】中央部及び周縁部を具える電極（１６，１７）のパターンを有するインデックス形陰極線管を具える画像装置である。動作中に、インデックス信号が発生する。装置はインデックス信号からパターンの周辺部の低周波数データと中央部の高周波数データを抽出する手段（３４）を具える。
2004516518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の電子ビームを発生する手段と、排気容器の内部に導電性インデックス素子が設けられた表示スクリーンと、表示スクリーン及びインデックス素子を横切って電子ビームを偏向させる手段とを有する陰極線管と、インデックス素子から発するデータを受信する手段と、電子ビームの偏向及び／又は形状の低次及び高次の誤差を前記データに応じて制御する手段とを具える画像表示装置において、インデックス素子の少なくとも一つのパターンが表示スクリーンの中央部にも周辺部にも延在し、前記パターンはフィードスルーを有するとともに、電子ビームが形成され前記パターンを横切って偏向される動作状態において、パターンを横切る電子ビームの偏向によって、低次及び高次の誤差データに対応する成分を含むインデックス信号をフィードスルー上に発生するような形状を有し、且つ前記受信手段が前記インデックス信号から低次及び高次の誤差データを抽出する手段を前記排気容器の外部に具えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記インデックス信号を増幅する増幅手段を排気容器の外部に具えることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記インデックス素子のパターンは、主としてスクリーンの中央部に延在するサブパターンと、主としてスクリーンの１以上の周辺部に延在するサブパターンとを具え、前記抽出手段は前記サブパターンへの電子ビームの衝突に対応するデータを抽出することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項４】
スクリーンの周辺部に延在するパターンの部分は、電子ビームがスクリーンを横切って走査するときインデックス信号が変調周波数を含むような形成することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】
電子ビームがス前記パターンの少なくとも周辺部を横切って走査するときインデックス信号が変調周波数を含むように電子ビームの強度を変調する手段を具えることを特徴とする請求項１記載の装置。
インデックス信号が
【請求項６】
前記抽出手段にゲート信号を供給する手段を具えることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項７】
主としてスクリーンの１以上の周辺部に延在する前記サブパターンはライン方向に整列した幅広導体を具え、該導体は電子ビームの寸法より大きな太さを有することを特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項８】
前記幅広導体の各端にコーナセンサ部が横付けされていることを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項９】
主としてスクリーンの周辺部に延在する前記サブパターンは、外部電極部分によりほぼ囲まれた中心電極部分を有するフォーカスセンサ部を具えることを特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項１０】
中央部分と周辺部分を具える電極のパターンを有するインデックス管が他の陰極線管を具える画像表示装置において、動作中に、インデックス信号が発生され、且つ当該装置は前記インデックス信号からパターンの中央部分の工事誤差データ及びパターンの周辺部分の低次誤差データを抽出する手段を具えることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、１つ以上の電子ビームを発生する手段と、排気容器の内部に導電性インデックス素子が設けられた表示スクリーンと、表示スクリーン及びインデックス素子を横切って電子ビームを偏向させる手段と有する陰極線管と、インデックス素子から発するデータを受信する手段と、電子ビームの偏向及び／又は形状の低次及び高次の誤差を前記データに応じて制御する手段とを具える画像表示装置に関するものである。
【０００２】
（背景技術）
インデックス型の画像表示装置は既知であり、通常「インデックス」表示装置と呼ばれている。色選択電極（シャドウマスクとも呼ばれている）が設けられた慣例の陰極線管と比較して、このようなインデックス表示装置はシャドウマスクが存在しないために軽量である利点を有する。また、これらの表示装置は所要エネルギーが小さく、振動や温度差、温度変動に対する感度が低い利点を有する。しかし、このような利点は、シャドウマスクが存在しないために、地磁界を含む寄生（電）磁界の妨害効果に対する感度が著しく高く、ビームの発生及び偏向精度に著しく厳しい要件が課されるという事実により相殺される。
【０００３】
上述した欠点を除去及び／又は軽減するために、インデックス表示装置の表示スクリーンにインデックス素子を設け、これにより、電子ビームが表示スクリーン及びインデックス素子を横切って偏向されるときに電子ビームの位置及び／又は形状を表すデータを発生させ、該データを用いて電子ビームの偏向及び／又は形状を補正している。電子ビームの偏向及び／又は形状の制御を改善するために、国際特許出願ＷＯ００／３８２１２号に、２つ以上のインデックス素子のパターンを使用し、一つのパターンは表示スクリーンの可視区域を横切って延在するパターンとし、少なくとも一つの他のパターンは表示スクリーンの少なくともコーナ部を延在するパターンとすることが提案されている。後者のパターンの信号は、比較的大規模な誤差、即ち低次及び低周波数誤差、例えばラスタの回転、ラスタのアスペクト比及び可視区域の周縁に沿うラスタの非直線性のような全体誤差を示し、その制御又は補正に使用することができる。表示スクリーンの可視区域内の第１のパターンの信号は高次及び／又は高周波数誤差を表し、その制御又は補正に使用することができる。本発明のコンセプトにおいて、高次及び低次又は高周波数及び低周波数データは時間及び／又は空間周波数に関連する。低次及び低周波数データは表示スクリーン又は表示スクリーンの大部分に匹敵する空間範囲を有する妨害効果又はフレーム又はライン周波数より低い周波数の妨害効果に関連し、高次又は高周波数データは表示スクリーンの寸法の約半部以下に匹敵する空間範囲を有する妨害効果又はフレーム又はライン周波数より高い周波数の妨害効果に関連する。
【０００４】
データを分割する利点は、全体（低次又は低周波数）誤差を比較的簡単な手段により補正することができる点にある。例えば比較的簡単な補正コイルにより又は補正電流を偏向コイルに供給することによりラスタを回転させる又はラスタのピンクッション形又はバレル形歪を補正することができる。ラスタをアライメントし、低次誤差を除去することにより、残りの高次誤差を一層容易に測定し補正することができる。得られる高周波数信号（ＨＦ信号）及び補正は比較的小さくなる。既知の装置により提供される解決方法は利点をもたらすが、設計がかなり複雑になるという欠点もある。
【０００５】
（発明の開示）
本発明の目的は、もっと簡単な設計の表示装置を提供することにある。
この目的のために、本発明の表示装置においては、少なくとも一つのインデックス素子のパターンが表示スクリーンの中央部のみならず周辺部も延在し、前記パターンはフィードスルーを有するとともに、電子ビームが形成され前記パターンを横切って偏向される動作状態において、パターンを横切る電子ビームの偏向によって、低次及び高次の誤差データに対応する成分を含むインデックス信号をフィードスルー上に発生するような形状を有し、且つ前記受信手段が前記インデックス信号から低次及び高次の誤差データを抽出する手段を前記排気容器外に具えることを特徴とする。
【０００６】
既知の装置では、互いに電気的に分離された種々のパターンが存在し、これらのパターンを用いて低次及び高次誤差データを収集している。この設計は各パターンと関連する個別の増幅器及び個別のフィードスルーを必要とする。本発明の装置では、低次及び高次の両データを収集する一つのパターンを使用する。これは共通測定手段、共通増幅器手段及びフィードスルー数の低減の可能性、即ち設計の簡単化をもたらす。既知の装置と相違して、低次及び高次の誤差データの区別は排気容器内で個別の信号に対し電気的に個別の回路を使用することによるのではなく、インデックス信号からデータを抽出することによる。抽出手段の設置は設計を複雑にするが、全体的な複雑度の低減が得られる。
【０００７】
本発明の装置はインデックス信号を増幅する増幅手段を排気容器の外部に具えるのが好ましい。増幅手段を排気容器外に設けることは増幅手段を管内に設ける場合より、例えばフィードスルーの数の減少並びに管内におけるエネルギーの発生のために設計及び製造が簡単になる
【０００８】
本発明の装置は、インデックス素子のパターンが、主としてスクリーンの中央部に延在するサブパターンと、主としてスクリーンの１以上の周辺部に延在するサブパターンとを具え、抽出手段が前記サブパターンへの電子ビームの衝突に対応するデータを抽出するのが好ましい。
【０００９】
本発明のこれらの特徴及び他の特徴は以下に記載する実施例の説明から明らかになる。
【００１０】
（発明を実施するための最良の形態）
図１に示す陰極線管は排気容器２を有するカラー陰極線管１であり、表示窓３と、コーン部４と、ネック部５を具える。ネック部５は、１つ以上の電子ビーム、本例では一平面内に存在する３つの電子ビーム７，８及び９を発生する電子銃６を収納する。表示スクリーン１０が表示窓３の内面に存在する。表示スクリーン１０は複数の赤色、緑色及び青色発光蛍光体素子を具える。（赤色、緑色、青色）蛍光体素子の各グループがパターンを構成する。表示スクリーンはブラックマトリクス（ブラックパターン）やカラーフィルタパターンのような他のパターンも具える。更に、インデックス型の陰極線管ではインデックス素子のパターンが設けられる。電子ビームがこれらのインデックス素子を横切る際にこれらのインデックス素子から発する信号は電子ビームの位置及び／又は形状を表す。これらの信号は分析のために手段１２に送られる。通常、この手段は、例えば偏向装置１１上の追加のコイル１５Ａ又は１５Ｂに、又は手段１５Ｃを経て電子銃６内又はその近傍の電極に供給して電子ビームの偏向及び／又は形状を制御する制御信号１３を導出する手段を具える。追加のコイル１５Ａは、例えば比較的低い周波数におけるラスタ回転の補正（低次補正）に使用することができ、低次補正（Ｌ．Ｏ．）信号は偏向ユニットの偏向コイルに供給してラスタサイズ及びピンクッション形又はバレル形歪及び／又はシーグル（波形）歪を補正することができる。高次、即ち高周波数（Ｈ．Ｆ．）補正は高周波数コイル１５Ｂにより得ることができる。このような補正コイルは比較的小さくするのが好ましい。別のコイルシステム及び別の信号で高周波数誤差を補正する利点は、エネルギー要件が低次及び高次（低周波数及び高周波数）補正に対し１つの同一のシステムを使用する場合に比較して大きく減少する点にある。手段１５Ｃは高周波数（Ｈ．Ｆ．）信号を例えばビデオ周波数で高周波数誤差補正用の電極に供給する。低周波数（Ｌ．Ｏ．）信号は低周波数誤差補正用の別の電極に供給することができる。２種類の誤差、例えば地磁界を含む妨害低周波数電磁界、部品のミスアライメント又は熱ドリフト効果により生ずる、一般にスクリーンの認知可能な大きな部分に広がる誤差を含む低周波数誤差と、スクリーンの小部分に広がる又は急速に変化する高周波数又は高次誤差に区分される。好適実施例では、低次誤差は（スクリーンの可視区域の外側の大部分に亘って広がる）周縁部分で検出される。高次及び高周波数誤差はパターンの中央部で検出するのが好ましい。
【００１１】
図２は国際特許出願ＷＯ００／３８２１２号から既知の画像表示装置の細部を示す。この画像表示装置は表示窓３上に蛍光体素子（赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ））と、相互介在フィンガ部１６Ａ及び１７Ａを有する２つの電極１６及び１７を具える。導電性インデックス素子のパターンを構成する電極１６及び１７に加えて、この画像表示装置は各コーナ部に他のパターン２１、２２、２３、２４も具える。簡単な例では、各パターンは２つの電極２１Ａ及び２１Ｂなどを具える。既知の表示装置では、パターン２１〜２４はパターン１６及び１７からも、互いからも電気的に分離されている。低次及び低周波数妨害（例えば地磁界により生ずる）はパターン２１〜２４を用いて検出し、補正することができる。従って、ラスタの回転やオフセット及び／又はバレル形又はピンクッション形歪のようなフレーム誤差を検出することができる。この表示装置は上縁及び下縁に沿って位置するパターン２５及び２６も具える。これらの「粗調整パターン」を用いることにより、残留高周波数及び高次誤差をかなり小さくすることができる。これらの誤差は電極１６及び１７を具えるパターンにより検出される。
【００１２】
図３は、ＷＯ００／３８２１２から既知の、電子ビームの位置及び／又は形状を測定する回路を概略的に示す。増幅器３１は電極１６及び１７間の差信号を増幅し、増幅器３２は電極２１Ａ及び２１Ｂ間の差信号を増幅する。電極２２Ａ及び２２Ｂ間などの差信号を増幅する増幅器も設けられている。これらの信号は電極１６，１７，２１Ａ，２１Ｂなどに供給される高電圧に重畳される。これらの電極は一般に高電圧（図３にＶｈで示されている）である表示スクリーン上に存在する。このような高電圧において測定を行うことは困難であり、且つ（増幅器に対し）潜在的に危険である。このため、装置は高電圧信号を低電圧信号に変換する手段３４を具えるのが好ましい。これらの増幅器とこのような手段３４を管内に収めるのは困難である（その理由は、これらの増幅器及び手段の電力供給用のフィードスルーを排気容器内に導入する必要があるためである）。これを実現したとしても、フィードスルーの数が多くなる。各フィードスルーはリークや高電圧障害の惧れを生じ、設計を複雑にする。
【００１３】
図４は本発明による表示装置の細部を概略的に示す。
本発明の表示装置では、電極１６及び１７をコーナ電極に電気的に相互接続し、２つのサブパターンを１つのパターンにする。従って、電極の数が減少する（本例では２つ）。その結果として、フィードスルー４１，４２の数及び増幅器の数も減少する。パターンはスクリーンの中央部を延在するとともにコーナ部も延在する（図４に示すように上辺又は下辺に沿って延在させることもできる）。周辺部を延在するパターンの部分は互いに直交する方向（ｘ−ｙ方向）に延在する部分を具えるのが好ましい。最も好適な実施例では、２つの電極のみを具える一つのパターンのみにする。この場合、フィードスルー及び増幅器又は他の回路の数が最大限に減少する（２つのフィードスルー、１つの増幅器）。このような状態を図５に図式的に示す。図５において、点線の長方形は排気容器２を示し、２つのフィードスルー４１及び４２が示されている。装置は、１つのパターン、即ち電極１６及び１７からの信号を増幅する増幅器３１を容器の外部に具えるのが好ましい。いくつかの実施例では、増幅器を容器内に位置させることもできる。増幅した信号を、（パターンの中央部から発する）高周波数又は高次データ（Ｈ．Ｆ．）及び（パターンのコーナ部から発する）低周波数又は低次データ（Ｌ．Ｏ．）を抽出する手段を具える装置３４に送る。
【００１４】
このような抽出処理は種々の方法で実行することができる。
本発明の一実施例では、パターンのコーナ部を信号が区別可能になるような形にする。例えばパターンのコーナ部に図６に示すような形状を与えることにより信号を区別可能にする。図６に示す形状は電極１６及び１７から発する信号に周波数変調を導入する。このような変調周波数に対し設計されたフィルタを用いることにより、コーナ部から発する信号を電極１６及び１７の中央部から発する信号から分離することができる。
【００１５】
本発明の他の実施例では、電子ビームがパターンのコーナ部に向け偏向され横切るときに変調周波数を電子ビームの強度に多重する。これによりコーナ部から発する信号に変調周波数を重畳させる。この場合も、フィルタ手段を用いて前記信号を抽出する。
【００１６】
本発明の他の実施例では、ゲート信号を手段３４に供給して、電子ビームがコーナ部を走査するときを識別する。この場合には手段３４は前記ゲート信号の間又は前記ゲート信号中に信号を測定し、これらの信号をパターンの関連部分に帰属させる手段を具える。図７はこのようなゲート信号を示す。フレーム時間７１において、ゲート信号７２及び７３は、左上コーナ部が走査されることを示し、信号７４及び７５は右上コーナ部が走査されることを示し、信号７６はパターンの中央部が走査されることを示し、信号７７及び７８は左下コーナ部が走査されることを示し、最後に信号７９及び８０は右下コーナ部が走査されることを示す。このような実施例の利点はフィルタ手段を使用する場合に比較して信号が大きくなる点にある。これは、フィルタ手段は信号損失が不可避であるからである。
【００１７】
本発明の範囲内において多くの変形が可能であること明らかである。
図８及び図９は２つのこのような変形例を示す。
【００１８】
図８は有利な実施例を示し、この実施例ではパターンはスクリーンの中央部にあって本例ではくし形構造の形態のトラッキング構造８０と、中央部のトラキング構造８０の両側にあって電子ビームの直径よりかなり大きい幅の導体８１を具える。幅広下部導体及び上部導体を有するこの実施例は、特に低次のトラッキングデータと高次のトラッキングデータの容易な抽出を可能にする。この実施例は、始動時に、ビデオ信号の第１ライン及び最終ラインが上部及び下部導体８１とそれぞれ一致することを保証する。これにより前記第１ライン及び最終ラインをこれらのラインの所望の垂直位置と一致させる自動補正が可能となる。正しい位置決めに必要とされるこれらの電極上の信号の振幅がラスタの初期位置及びサイズに関する情報、即ちラスタの位置及びサイズに関する低次データを与える。この情報を用いて、ラスタの（初期）位置及びサイズを偏向システムに適応させることができ、且つ又ライン補間信号を付加することができる。これらの補正を実行する一つの可能な方法は、標準の垂直偏向を小信号ＨＦ垂直偏向コイル（例えば図１のコイル１５Ｂ）と組み合わせるものである。高周波数トラッキング信号（トラキング構造の中央部から生ずる）をＨＦ偏向コイルに供給し、低周波数トラッキング信号を主偏向コイルの適応に使用する。このような複合偏向システムの実現は、可能なすべての状態を処理し得る比較的簡単な全体制御システムをもたらす。また、別個の始動アルゴリズムを省略することもできる。
【００１９】
しかし、図８に示す簡単な構造は、（例えば水平ラスタ平行移動により生じ得る）水平位置決め情報を提供するためには直接的には好ましくない。図９に示す構造は、低次の水平位置決め情報の収集を可能にする。コーナセンサ部９１〜９４がパターン内に一体に組み込まれている。電子ビームが導体８１と導体８１の各端における他の電極の測部との間のライン方向を横切る方向の空隙を走査するとき、信号が発生する。これらの信号のタイミングを比較することにより、ラスタの水平アライメントについての情報が得られる。
【００２０】
図１０は、センサ１０１に並んで位置するセンサ１０２も用いる装置を概略的に示す。これらのセンサは図１０に点線で示すスクリーンの可視区域のすぐ外側のスクリーンの上辺及び下辺に位置する。これらのセンサはラスタのピンクッション形及びバレル形歪を検出することができる。しかし、これらのセンサは線１０３で示すようなラスタ歪を検出することはできない。従って、上部及び下部ラインの非直線性は依然としてかなり大きい可能性がある（図１０にｅで示されている）。図１１は上辺及び下辺に２つ以上のセンサ１０４を位置させた本発明の装置を示す。誤差ｅは低減される。本発明表示装置はこのようなセンサの付加を比較的容易に可能とする。その理由は、これらのセンサは簡単な構造に一体化されるためである。センサの付加は追加のフィードスルー（及び／又は増幅器）を必要とせず、実現上の障害を除去する。本発明の装置の実施例の細部が図１１に示されている装置では、水平方向のラスタ誤差（線１１２で示されている）は直接測定できない。図１２は、このような誤差を水平センサ１２１により測定可能にした実施例を示し、センサ１２１はこの簡単な実施例ではスクリーンの可視区域の外側に位置する１つ又は２つの垂直ラインを具える。
【００２１】
図１３Ａ−１３Ｃは本発明の好適実施例を示し、本例ではコーナセンサ１０１、水平センサ１１２及びサイドセンサ１０２（図１３Ａ）を長方形フレームセンサ１３１（図１３Ｂ）と組み合わせて図１３Ｃに示すパターンを構成する。図では１つの垂直サイドセンサ１０２を使用する。（極めて）非直線性の垂直偏向装置を使用する場合には、追加のＶセンサ（図１１）を容易に使用することができる。図１０〜１３Ｃは一体化インデックスパターンの周辺部分のいくつかの詳細を示している。可視区域（点線内）もインデックスパターンの中央部を具え、図４に示すように、好ましくはくし型構造を具えている。
【００２２】
図１４は本発明の他の好適実施例を示し、本例ではスクリーンの周辺部に延在するサブパターン（１４１，１４２）は一組のセンサ部を具え、各センサ部は電子ビームの焦点が合っている位置における電子ビームの全体形状（例えば円形）に一致する形状を有する中心電極部１４３とこれをほぼ取り囲む外部電極部１４４とを具え、中心電極部と外部電極部は非導電性領域で分離されている。電子ビーム７，８，９の焦点があっているとき、電極１４１上の信号が最大になり、電極１４２上の信号が最小になる．従って、いずれか一方の信号又は両信号の組合せを用いてフォーカスを制御することができる。このような構成は電子ビームの高速且つ精密なフォーカス制御を可能とする。本例では、前記「アイレット」形センサは非円形（例えば楕円形）にすることができ、これはセンサ位置で電子ビームの焦点があっているときの電子ビームの好ましい形状とすることができる。フォーカスはスクリーンの４つのコーナ又はその近傍で制御するのが好ましいが、センサは追加の位置又は異なる位置に配置することができる。
【００２３】
要するに、本発明は次のように記載することができる。
スクリーンの中央部上及び周縁部上を延在する電極のパターンを有するインデックス形陰極線管を具える画像装置である。動作中に、インデックス信号が発生する。装置はインデックス信号からパターンの中央部及び周辺部のデータを抽出する手段を具え、周辺部のデータを用いて低次の誤差を補正し、中央部のデータを用いて高次の誤差を補正する。
【図面の簡単な説明】
【図１】陰極線管を示す概略図である。
【図２】既知の画像表示装置の細部を示す概略図である。
【図３】既知の画像表示装置の測定回路を示す概略図である。
【図４】本発明の画像表示装置の細部を示す概略図である。
【図５】本発明の表示装置の測定回路を示す概略図である。
【図６】本発明の表示装置のコーナセンサ及び上部サイドセンサを示す概略図である。
【図７】本発明の表示装置に対するゲート信号を示す図である。
【図８】本発明の表示装置の他の実施例を示す図である。
【図９】本発明の表示装置の更に他の実施例を示す図である。
【図１０】本発明の表示装置の更に他の実施例を示す概略図である。
【図１１】本発明の表示装置の更に他の実施例を示す図である。
【図１２】本発明の表示装置の更に他の実施例を示す図である。
【図１３】本発明の表示装置の更に他の実施例を示す図である。
【図１４】本発明の表示装置の更に他の実施例を示す図である。
【国際公開パンフレット】
2004516518.tif 000003
2004516518.tif 000004
2004516518.tif 000005
2004516518.tif 000006
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2004516518.tif 000008
2004516518.tif 000009
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2004516518.tif 000011
2004516518.tif 000012
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2004516518.tif 000014
2004516518.tif 000015
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2004516518.tif 000017
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2004516518.tif 000019
2004516518.tif 000020
2004516518.tif 000021
2004516518.tif 000022
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004516518.tif 000023
【国際調査報告】
2004516518.tif 000024
2004516518.tif 000025