(57)【要約】本発明は、ＣＲＴ（２）と、ＣＲＴ（２）の電子ビームを制御する制御手段（５０）と、電子ビームが正しい位置に当たっているかどうかを決定するためのインデックス素子（１２，１４）と、インデックス素子（１２，１４）により生成した信号を制御手段（５０）に供給するための帰還システムとを有する画像表示装置に関する。この帰還システムは、ＣＲＴ及びインデックス素子（１２，１４）の高電圧システムからの信号を制御手段（５０）の低電圧システム（２２）に転送するためのレベルシフタ（３０）を有する。レベルシフタ（３０）に高周波数の信号を転送する能力を備える目的のため、レベルシフタ（３０）は、そのレベルシフタ（３０）の入力インピーダンスを減少させる入力段（３２ａ，３２ｂ）が備えられる。
2004517535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
当該インデックス素子に当たる電子ビームを検出するための前記インデックス素子が備えられたＣＲＴと、前記インデックス素子における検出に基づいて、少なくとも１つの信号を、前記ＣＲＴの高電圧システムから電子ビーム制御手段の低電圧システムに送信するためのレベルシフタとを有する画像表示装置であって、前記レベルシフタが、前記レベルシフタの入力インピーダンスを減少させるための入力段を有する画像表示装置。
【請求項２】
前記入力段はカレントミラーを有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記入力段は、反転電流電圧変換器を有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記入力段が、少なくとも２つの縦続接続されたオペアンプと、前記縦続接続されたオペアンプのうちの最後のオペアンプの出力部を前記縦続接続されたオペアンプのうちの最初のオペアンプの入力部に接続する帰還接続部とを有する請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記少なくとも二つのオペアンプの１つが、反転電流電圧変換器として構成された請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記レベルシフタは、前記少なくとも１つの信号を送信し、且つ前記高電圧システムと低電圧システムとの間にガルヴァーニ分離を備えるための少なくとも１つの光信号経路を有する請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記光信号経路は、前記高電圧システムからの前記少なくとも１つの信号を送るための発光ダイオードと、前記低電圧システムにおいて前記少なくとも１つの信号を受け取るためのフォトダイオードとを有する請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記インデックス素子は、第１のインデックス素子と第２のインデックス素子とを有し、前記第１及び第２のインデックス素子は、互いに隣接して配され、且つ出力導体上に第１のインデックス信号及び出力導体上に第２のインデックス信号をそれぞれ生成する請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記第１のインデックス信号から前記第２のインデックス信号を減算し、前記第１のインデックス信号と前記第２のインデックス信号との差を示す差信号を生成する減算手段を更に有する請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記差信号は、前記高電圧システムから光信号経路を経由して前記低電圧システムに伝送される請求項８又は９に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記高電圧システムは、前記インデックス素子と前記レベルシフタの高電圧側とを有し、
前記インデックス素子は、出力導体を通じて前記レベルシフタの前記入力段に接続され、
前記低電圧システムは、前記レベルシフタの低電圧側と前記電子ビーム制御手段とを有し、
前記レベルシフタの出力部は、前記電子ビームの前記インデックス素子上に当たる位置を制御するための前記電子ビーム制御手段に接続される請求項１に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、当該インデックス素子に当たる電子ビームを検出するための前記インデックス素子が備えられた陰極線管（ＣＲＴ）と、前記インデックス素子における検出に基づいて、少なくとも１つの信号を、前記ＣＲＴの高電圧システムから電子ビーム制御手段の低電圧システムに送信するためのレベルシフタとを有する画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像を表示するＣＲＴを有する画像表示装置で生じている問題は、例えば、正確に又は大きな偏差なく、ＣＲＴの電子ビームを目指した位置に向けることである。しばしば生じるもう一つの問題は、最適の形を有するビームスポットを提示するときである。これらの問題は、装置の製造の間に、その装置を校正することによって限られた範囲では補正することができる。しかしながら、その校正は、画像表示装置が用いられる場所において、地球の磁場又は他の装置の作用、低周波干渉などのような他の影響により生じる問題には効果はない。低周波干渉は、例えば、電源（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）、漂遊磁界を発生する隣接する電気装置などから生じるだろう。
【０００３】
上記の問題を解決するために、電子ビームの位置を決定する位置決め手段を有する多くの解決策が提案されている。１つの一般的な解決策は、ＣＲＴに何らかのインデックス素子（ｉｎｄｅｘｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）を備え、電子ビームからそのインデックス素子上に当たる電子の量を検出することである。インデックス素子は当たっている電子の量に比例する信号を発生する。その信号は、帰還ループを通じて、電子ビームの方向と当たっているビームスポットの形状とを制御する制御手段に送られる。従って、画像表示装置の作動中に生じる、電子ビームの方向又は当たっているビームスポットの形状に関する如何なる誤差も、その制御手段により補正することができる。
【０００４】
画像表示装置のＣＲＴ及びインデックス素子は、一般に非常に高電圧（２５ｋＶ−３０ｋＶ）である。そのような高電圧で測定を実行することは、困難であり且つ危険が潜在する。従って、インデックス素子からの信号は、低電圧信号に変換されなければならない。そのような動作は、一般にレベルシフトと呼ばれる。
【０００５】
ヨーロッパ特許ＥＰ０１６３７４１号には、蛍光画面上に配されたインデックス素子を有するビームインデックス型カラーＣＲＴが記載されている。インデックス素子は、画面に渡って延在するストライプとして配され、電気的に離された第１及び第２の２つのグループにグループ分けされる。このストライプは、第１のグループのストライプが第２のグループのストライプに隣接して位置するように配される。そのストライプは導電性であり、電子がストライプに当たると信号を供給する。電子ビームが正確に当たっているかどうかをチェックするために、各グループからの信号は制御手段に送られる。各グループからの信号は、コンデンサを通じて、減算器として作動する差動増幅器に送られる。従って、減算器からの信号は、２つのグループからの信号の間の差を表し、電子ビームの方向を制御するための制御手段に送られる。
【０００６】
米国特許ＵＳ４６３５１０７号には、上記の画像表示装置と同様の画像表示装置が記載されている。この装置は、画面上に配されるインデックス素子を有する。インデックス素子は当たっている電子に対応する信号を発生し、そのインデックス素子は２つのグループに配される。２つのグループは、結合変圧器の一次巻線を通じて互いに接続されている。この変圧器は、画面の高電圧電位と二次巻線に結合される処理回路のグランド基準との間を絶縁にする。この二次巻線からの信号は、ＣＲＴの電子ビームを制御するための制御手段で使用される。
【０００７】
ヨーロッパ特許ＥＰＯ３８２８３８号には、シャドーマスク又は別の型式のスクリーン格子を有するＣＲＴが記載されている。このスクリーン格子は複数の開口を有する。ＣＲＴの電子ビームは、ＣＲＴの表示画面上の異なる蛍光体素子に当たる目的で、開口の位置を横切り、その開口を通過した後に広がる。スクリーン格子は、制御システムで使用するための信号を生成する電流検出手段を通じて表示画面に接続されている。電流検出手段はコイル又はＬＥＤのいずれかであり、コイル又はＬＥＤは、信号を受信コイル又はフォトダイオードに転送する。このように、制御システム回路は、ＣＲＴの高電圧から分離され絶縁される。
【０００８】
最も関連する従来技術と考えられる国際特許出願公開公報ＷＯ００／３８２１２号に記載されているＣＲＴは、そのＣＲＴの表示画面上に配されたインデックス素子を有する。そのインデックス素子は２つのグループに配されている。１つのグループからのインデックス素子はもう一方のグループからの素子に隣接して配されており、電気的に導通している。このように、インデックス素子は、インデックス素子に当たる電子の量に対応する信号を発生する。上記の国際特許出願公開公報では、インデックス素子は異なるパターンで配され、電子ビームの挙動の異なる特性を制御するために利用される。パターンのグループによって発生する信号は入力信号として差動増幅器に供給される。次に、増幅された差動信号は、“レベルシフタ”を通じて、ＣＲＴの電子ビームを制御するための制御手段に送られる。このレベルシフタは、磁気変圧器（誘導電圧伝達）、電気変圧器（容量電圧伝達）又は光変圧器（光による伝達）である。レベルシフタは、差動増幅器に直に接続されている。
【０００９】
制御手段に帰還信号を供給する１つの問題は、帰還ループのレベルシフタがバンド幅を制限するということである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、帰還ループのバンド幅を制限しない画像表示装置のレベルシフタを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このことは、請求項１に規定されるような画像表示装置によって達成される。本発明の好適実施例は従属項に規定される。
【００１２】
具体的には、本発明の一実施例によれば、画像表示装置は、当該インデックス素子に当たる電子ビームを検出するための前記インデックス素子が備えられたＣＲＴを有する。この画像表示装置は、前記インデックス素子における検出に基づいて、少なくとも１つの信号を、前記ＣＲＴの高電圧システムから電子ビーム制御手段の低電圧システムに送信するためのレベルシフタも有する。更に、この画像表示装置は、前記レベルシフタが、前記レベルシフタの入力インピーダンスを減少させるための入力段を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明による画像表示装置では、インデックス素子とＣＲＴの陽極との間に容量効果が存在する。レベルシフタの入力インピーダンスと協働してこの容量効果はレベルシフタの伝達関数に極をもたらす。レベルシフタに、そのレベルシフタの入力インピーダンスを減少させる入力段を備えることにより、極は高周波に移動する。極が高周波に移動する効果は、レベルシフタのバンド幅が増加することである。従って、レベルシフタの入力インピーダンスを減少させるためにレベルシフタの入力段を配することにより、レベルシフタのバンド幅の増加が達成される。
【００１４】
本発明の一実施例では、レベルシフタの入力段は入力インピーダンスを減少させるためのカレントミラーを有する。カレントミラーを使用する１つの利点は、レベルシフタの最適な性能を呈示するために、レベルシフタの入力インピーダンスを制御し最適化できることである。カレントミラーを使用する別の利点は、カレントミラーは安価であり、集積回路（ＩＣ）に容易に集積できることである。
【００１５】
本発明の別の態様によれば、レベルシフタの入力段は、入力インピーダンスを減少するための反転Ｉ／Ｖ変換器（電流電圧変換器）を有する。この実施例の利点は、この変換器がかなり安価であり、実現することが容易であり、入力段への無理な電圧に耐えることができ、しかも、部品の不整合によって回路性能が劣化しないことである。しかしながら、ＩＣに集積することは、カレントミラーほど容易ではない。Ｉ／Ｖ変換器の解決法による欠点は、誘導性の挙動が、インデックス素子とＣＲＴの陽極との間の容量と協働して、共振を引き起こすことである。
【００１６】
本発明の更に別の態様によれば、レベルシフタの入力段は、縦続接続された２つのオペアンプと、最後のオペアンプの出力部を最初のオペアンプの入力部に接続する帰還接続部とを有する。この実施例の１つの利点は、単一Ｉ／Ｖ変換器よりも更に安定し、しかも、起こり得る共振が容易に抑えられることである。この実施例の別の利点は、入力段が、従属接続されたオペアンプへの無理な電圧に耐えることができ、しかも部品の不整合によって回路性能が劣化しないことである。
【００１７】
本発明の好適実施例では、信号は、光信号経路を通じて前記高電圧システムから低電圧システムに送信される。この実施例では、高電圧システムと低電圧システムとの間にガルヴァーニ分離を備えることが可能となる。更に、光路は、環境から生じる干渉に対して非常に影響を受けにくい。斯かる干渉は、例えば、家電又は他の装置からの磁界だろう。
【００１８】
更に別の好適実施例によれば、第１及び第２のインデックス素子は互いに隣接して配される。このように配することにより、電子ビームが画像表示装置の画面上の誤った位置に当たっていることを示すだけでなく、電子スポットの実際に当たってい位置が狙っている位置からどちらの方向にどれだけ離れているのかを決定することも可能である。好適実施例では、制御手段は、第１及び第２のインデックス素子それぞれから受け取る信号の差に対応する信号が供給される。
【００１９】
要約すると、本発明は、陰極線管（ＣＲＴ）と、ＣＲＴの電子ビームを制御する制御手段と、電子ビームが正しい位置に当たっているかどうかを決定するためのインデックス素子と、インデックス素子により生成した信号を制御手段に供給するための帰還システムとを有する画像表示装置を提供する。この帰還システムは、ＣＲＴ及びインデックス素子の高電圧システムからの信号を制御手段の低電圧システムに転送するためのレベルシフタを有する。レベルシフタに高周波数の信号を転送する能力を備える目的のため、レベルシフタは、そのレベルシフタの入力インピーダンスを減少させる入力段が備えられる。
【００２０】
本発明は、同じ参照番号は同じ構成要素を示す添付図面を基準にして更に詳細に記載される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による画像表示装置の陰極線管２（ＣＲＴ）の好適実施例を示す。ＣＲＴ２は、表示窓４、コーン６及びネック８を有する。ネック８は、電子ビームを発生するための電子銃を収容する。電子ビームは、偏向装置１０によって表示窓４の全体に渡って偏向する。電子銃及び偏向装置の機能は当業者に既知であり、従って更なる記述は行わない。
【００２２】
表示窓４は、この実施例では赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の蛍光体素子が備えられており、この蛍光体素子は当たっている電子ビームを光、それによって画像に変換する。画面の可視部に配される各蛍光体素子には、電気的に隔てられた２つのインデックス素子１２、１４（以下、第１のインデックス素子１２及び第２のインデックス素子１４と呼ぶ）それぞれが配されている。全ての蛍光体素子の第１のインデックス素子１２は出力導体１６に電気的に接続されており、全ての蛍光体素子の第２のインデックス素子１４は出力導体１８に電気的に接続されている。電子ビームが蛍光体素子の第１のインデックス素子１２及び第２のインデックス素子１４に均一に当たるとき、出力導体１６及び１８から流れる電流に差は無い。電流の差の検出は、ＣＲＴ２の電子ビームを補正するために使用される。例えば国際特許出願公開公報ＷＯ００／３８２１２号に記載されているように、画像表示装置に、電子ビームの他の特性を制御するための出力導体を有するインデックス素子の追加パターンを備えることも可能である。
【００２３】
電子ビームを制御及び調整する目的で、ＣＲＴ２の偏向装置１０は制御手段５０により制御される。偏向装置１０の特性及び機能は当業者に周知である。好適実施例では、制御手段５０は、偏向装置１０を制御するマイクロプロセッサである。
【００２４】
国際特許出願ＷＯ００／３８２１２号には、偏向装置ｌ０の可能な駆動、及び上記偏向装置に存在するであろう別の手段が示されている。
【００２５】
画像表示装置の性能を最適化するために、インデックス素子１２、１４からの信号は、電子ビームの評価及び補正のための制御手段５０に送られる。インデックス素子１２、１４から入力される信号を用いて偏向装置１０を制御することにより、制御手段５０は、画像表示装置の性能を続けて調整することができる。
【００２６】
しかしながら、インデックス素子１２、１４はＣＲＴ２の高電圧システム２０に配され、制御手段５０は低電圧システム２２に基づいている。出力導体１６、１８からの信号を変換する目的で、画像表示装置の帰還ループにレベルシフタ３０が備えられる。インデックス素子の追加パターンを有するシステムでは、各パターンに対して１つのレベルシフタを備えることが可能である。
【００２７】
図２を参照すると、レベルシフタの好適実施例は、出力導体１６からのインデックス信号を受け取るための入力段３２ａと、出力導体１８からのインデックス信号を受け取るための入力段３２ｂと、高電圧システムでの１つ以上の信号の処理及び送信のための回路３４と、低電圧システムでの１つ以上の信号の処理及び受信のための回路３６と、高電圧システム２０と低電圧システム２２との間の信号の送信のための光信号経路３８とを有する。入力段の目的は、本質的にはレベルシフタのバンド幅を増加することである。本発明によれば、このことは、本発明による入力段を備えていないレベルシフタに対して、インデックス信号が入力インピーダンスの減少を受けることによって達成される。入力インピーダンスを減少することによって、レベルシフタの伝達関数に存在する極は、より高い周波数に位置する。
【００２８】
このように、レベルシフタは、高周波数を有するインデックス信号を、高電圧システムから低電圧システムに伝達することができる。
【００２９】
入力段の実施例の詳細な記載は、以下に与えられる。入力段の次に、信号は光路を経由して送られる。光路は、信号を送信するための発光ダイオード（ＬＥＤ）及び信号を受信するためのフォトダイオードによって、形成されることが好ましい。このように、レベルシフタは、信号のための高電圧システムから低電圧システムへの電圧システムの変化と、これらのシステムの間のガルバニック分離（ｇａｌｖａｎｉｃ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）との両方を備えている。
【００３０】
本発明の現在の好適実施例では、入力段３２ａ、３２ｂは、レベルシフタの入力インピーダンスを減少させるためにカレントミラー（図３参照）を有する。レベルシフタの入力インピーダンスはカレントミラーのバイアスＤＣ電流Ｉｄｃの値を変化することによって調整され、電流利得はミラー係数ｎを変化することによって調整される。入力段のカレントミラー３２の１つの実施例が図７に示されている。現在の好適実施例では、カレントミラー３２ａ、３２ｂで使用されるトランジスタは、低ベース抵抗、低エミッタ抵抗及び低コレクタ抵抗を有する。また、トランジスタは互いに非常に適合している。
【００３１】
本発明のもう一つの実施例では、入力段は、図４ａに示すように、反転Ｉ／Ｖ変換器である。この入力段はオペアンプ３２２及び抵抗器Ｒを有する。Ｉ／Ｖ変換器の入力インピーダンス｜Ｚ｜は、オペアンプ３２２のオープンループ利得Ａ０に逆比例する。従って、入力インピーダンスはロールオフ周波数までは非常に低い。図４ｂでは、入力インピーダンス｜Ｚ｜及びオペアンプの利得｜Ａ｜は、周波数ｆの関数として表される。上記のように、低い入力インピーダンス｜Ｚ｜はロールオフ周波数３２４まで非常に低い。
【００３２】
本発明のさらにもう一つの実施例では、入力段は２つの縦続接続されたオペアンプ３２６、３２８を有する（図５ａ参照）。この実施例では、必要とされた順方向利得は、２つのオペアンプに分配される。このことによって、回路を安定させることが容易となり、依然として入力段に非常に低い入力インピーダンスが表れる。オペアンプ３２６は抵抗器Ｒ１及びＲ２を含む局部帰還が備えられ、オペアンプ３２８にも抵抗器Ｒ３及びＲ４を含む局部帰還が備えられ、これらの２つのオペアンプ３２６、３２８の縦続接続には、最後のオペアンプ３２８の出力部Ｏ２を最初のオペアンプ３２６の入力部に接続する抵抗器Ｒ１２を含むグローバル帰還ＦＢ１２が備えられる。最初のオペアンプ３２６の電圧利得は、Ａ１＝Ｒ２／Ｒ１であり、オペアンプ３２８の電圧利得はＡ２＝（Ｒ３＋Ｒ４）／Ｒ４である。これらの利得係数の積は、グローバル帰還ループに十分なループ利得を与えるという目的のために、大きくすべきである。入力段３２の全利得は、グロ―バル帰還抵抗Ｒ１２によって決定される。この入力段３２の入力インピーダンス｜Ｚ｜１２は、図４ａの入力段とは異なる周波数動作を有する。図５ｂにおいて、利得｜Ａ｜１２及び入力インピーダンス｜Ｚ｜１２は周波数の関数として示される。破線｜Ｚ｜は、図４ｂで示される入力インピーダンスを表す。図５ａにおける入力段のロールオフ周波数３２５は、図４ａの入力段のロールオフ周波数３２４よりも高い周波数に位置する。しかしながら、ＤＣ入力インピーダンスは、わずかな増加である。Ｉ／Ｖ変換器に関して縦続接続された回路の主な利点は、誘導性挙動が減少するため、適用しやすいことである。
【００３３】
図６は、レベルシフタの好適実施例の概略図である。インデックスパターン内のインデックス素子の各グループからのインデックス信号は、導体１６及び１８のそれぞれを経由してレベルシフタ３０に入力される。インデックス導体１６、１８は別の入力段３２ａ、３２ｂに接続されている。入力段３２ａ、３２ｂは、上記の型式の入力段のうちの１つである。入力段３２ａ、３２ｂの後、現在のインデックスパターンの中の２つの異なるインデックス素子のグループから発生する信号は、減算回路３４２において減算される。従って、減算回路３４２からの出力信号３４３は、２つのインデックス信号の間の差を表し、以下、差信号と呼ぶ。増幅器３４４は、光路に関する差信号の振幅を最適化する目的で、その差信号を増幅する。光路において、ＬＥＤ３４６は差信号の送信器の働きをする。差信号は、電流源３４８によって発生するバイアス電流に重ねられる。バイアス電流及び差信号の増幅は、差信号のピークピーク値をＬＥＤ３４６で送ることができるように選択される。従って、差信号のゼロレベルは、差信号のゼロ以下の部分がＬＥＤ３４６の駆動電流をゼロ以下にしないように、バイアス電流によって上昇させられている。
【００３４】
従って、差信号はＬＥＤ３４６によって光路を通じて送信される。光に基づく差信号を受け取るために、光路の受取側にフォトダイオード３６２が配される。フォトダイオード３６２は、受け取った光の量に比例する電流を発生する。従って、この電流は光路の送信側においてバイアス電流に重ねられる差信号に対応する。次に、受け取られた信号は、光路からの信号の減衰を補償する増幅器３６４に送られる。増幅器３６４の後、その信号は、定電流源３６６により発生するＤＣ信号によって補償される。定電流源３６６は、その信号のうち、光路を通じた送信の前に差信号に加えられるバイアス電流から生じる部分を削除する。信号の残り（これが元の差信号に対応する）はＩ／Ｖ変換器３６８を通じて出力ゲート３６９に送られる。Ｉ／Ｖ変換器３６８の目的は、実用的な理由から、電流信号を電圧信号に変換することである。
【００３５】
レベルシフタからの差信号は、上記のように、例えばマイクロプロセッサ等の制御手段への入力として使用される。
【００３６】
図７は、レベルシフタの高電圧ＨＶ側の好適実施例の好適実現例を示す。記載された実現例は、図６に示される実施例の高電圧側ＨＶの可能な実現例である。図の中の電圧源４０２は、レベルシフタの高電圧ＨＶ側用のローカル電圧供給を表す。電流源４０４ａ−ｂは、電子銃と、電子ビームがインデックス素子のグループのそれぞれに当たるときに発生する電流とに相当する。従って、導体１６、１８は前の図中の同じ参照番号を有する出力導体に対応する。この実施例では、入力段はカレントミラー３２ａ−ｂとして実現される。インデックス信号が入力段３２ａ及び３２ｂそれぞれを通ったら、増幅器３４４がその信号を処理する。次にインデックス信号は差信号を生成する減算回路３４２に供給される。ＬＥＤ３４６用のバイアス電流は、抵抗器４０６として実現される電流源によって供給される。
【００３７】
図８は、図６によるレベルシフタの低電圧側ＬＶの好適実施例の好適実現例を示す。記載された実現例は、図６に示される実施例の低電圧側ＬＶの可能な実現例である。この実現例では、電圧源４１２及び４１４それぞれによって示される１つの正の電圧供給装置及び１つの負の電圧供給装置を利用する。高電圧側でのＬＥＤからの光は、フォトダイオード３６２によって受け取られる。このフォトダイオード３６２は受け取った光に比例する信号を発生し、その信号は増幅器３６４に送られる。次に、その信号は、高電圧側においてその信号に供給されたバイアス電流に対応する電流の減算によって補償される。この補償は、ＤＣ補償段３６６で実行される。次にその信号はＩ／Ｖ変換器３６８を経由して制御手段に出力される。
【００３８】
図９は、レベルシフタのもう一つの実施例の模式図である。この実施例では、インデックス素子の各グループからの信号１６，１８は、レベルシフタの高電圧側ＨＶで別々に処理される。それらの信号は、低電圧側ＬＶに到達するまで減算されない。従って、この実施例は、高電圧側に、各インデックス信号に対して１つの信号経路を有する。各信号は入力段３２ａ−ｂ及び増幅器５０２ａ−ｂに渡される。この増幅器５０２ａ−ｂは、光路に関する差信号の振幅を最適化する目的でその信号を増幅する。次にインデックス信号はＬＥＤ５０４ａ−ｂによって光路を経由して送信される。各インデックス信号は、送信される前に、図６の差信号と同じやり方で、バイアス電流５０６ａ−ｂに重ねられる。
【００３９】
バイアスがかけられた各インデックス信号は、低電圧側ＬＶにおいて、フォトダイオード５１２ａ−ｂによって受け取られる。フォトダイオードは、そのフォトダイオードに当たる光に比例した信号を発生する。従って、各フォトダイオードはバイアスがかけられた信号に比例する信号を発生する。次に、バイアスがかけられた各インデックス信号は、光路に起因する信号の減衰を補正する増幅器５１４ａ−ｂに渡される。増幅器の後、これらのインデックス信号のうちの一方のインデックス信号は、５１６において他方のインデックス信号から減算される。この実施例の１つの実現例では（図１１に示される）、減算は減算点５１６で実行される。減算の結果、差信号が生成される。この差信号は、Ｉ／Ｖ変換器５１８を経由して制御手段に送られる。Ｉ／Ｖ変換器５１８の機能は、図６でのレベルシフタのＩ／Ｖ変換器３６８のそれと同じである。
【００４０】
図１０は、図９のレベルシフタの高電圧ＨＶ側の実施例の実現例を示す。図中の電圧源５２０は、レベルシフタの低電圧ＬＶ側用のローカル電圧供給源を表す。電流源５２２及び５２３は、電子銃と、電子ビームがインデックス素子のグループのそれぞれに当たるときに発生する電流とに対応する。回路の機能は、図９の記載の中で既に記載されており、図９の記載の中で言及される構成要素は、この図において同じ参照番号によって示されている。
【００４１】
図１１は、図９のレベルシフタの低電圧ＬＶ側の実施例の実現例を示す。この実現例は、電圧源５２６及び５２７それぞれにより示される１つの正の電圧供給装置及び１つの負の電圧供給装置を利用する。回路の機能は、図９の記載と関連して既に上述されており、図９の記載の中で言及される構成要素は、この図において同じ参照番号によって示されている。
【００４２】
図１２は、レベルシフタ３０の更に別の実施例を示す。この実施例の基本的な考えは、光路を通じて、差信号の大きさ及び符号を別々の信号として送信することである。この実施例では、インデックス素子の各グループからのインデックス信号はそれぞれ導体１６、１８を経由して送られる。
【００４３】
各インデックス信号は、入力段３２ａ，３２ｂで受け取られる。この入力段は、先に記載した如何なる型式のものとすることができる。入力段３２ａ、３２ｂの後、インデックス信号のうちの一方のインデックス信号は、減算器３４２で他方のインデックス信号から減算される。次に、減算器３４２は差信号を出力する。この差信号から、マグニチュード信号及び符号信号が取り出される。好適実施例では、マグニチュード信号は整流器５５２によって得られる。
【００４４】
従って、マグニチュード信号は差信号の符号に関する情報は含まない。好適実施例では、符号信号は、差信号をゼロと比較することによって（例えば、オペアンプを極性表示器５５４として構成することによって）得られる。従って、上記符号信号は、差信号の符号に関する情報を含む。
【００４５】
マグニチュード信号は、光路に関して信号を最適化する増幅器５５６を通じてＬＥＤ５５８に渡される。ＬＥＤ５５８は、マグニチュード信号を、レベルシフタ３０の高電圧側からレベルシフタ３０の低電圧側のフォトダイオード５６０に、光として送信する。フォトダイオードは、受け取った光に比例する、このためマグニチュード信号に比例する電流を発生する。次に、マグニチュード信号は、光路によって生じる減衰を補償するための増幅器５６２に渡される。次に、マグニチュード信号は乗算回路５６４に入力される。
【００４６】
符号信号も、光路に関して信号を最適化する増幅器５６６を経由してＬＥＤ５６８に渡される。ＬＥＤ５６８は、符号信号を、レベルシフタ３０の高電圧側ＨＶからレベルシフタ３０の低電圧側ＬＶのフォトダイオード５７０に、光として送信する。フォトダイオードは、受け取った光に比例する、このため符号信号に比例する電流を発生する。次に、符号信号は、光路によって生じる減衰を補償するための増幅器５７２を通る。次に、符号信号は、マグニチュード信号と同じように乗算回路５６４に入力される。
【００４７】
従って、２つの異なる光路は、それぞれマグニチュード信号及び符号信号のために使用される。乗算回路５６４は、マグニチュード信号と符号信号とを結合することによって（例えば、信号を乗算することによって）差信号を復元する。次に、復元された差信号は、レベルシフタから制御手段に送られる。しかしながら、差信号を復元せずに、マグニチュード信号及び符号信号を制御手段に送ることも可能である。
【００４８】
本発明の１つの好適実施例では、レベルシフタは図１３に概略的に示される自動校正回路を有する。自動校正回路の目的は、送られた信号のゼロ位がオフセット無しで正しく送られることを確実にすることである。この校正を実行できるようにするため、本実施例は、ビデオフレームの間、インデックス信号がゼロの或る時間間隔が存在するという事実を利用する。例えば、ビーム電流が存在しないとき（例えばブランキングの間）、及び、電子ビームが特別なレベルシフタにより扱われる如何なるインデックス素子にも当たらないとき、インデックス信号はゼロである。これらの状況の下では、ゼロ信号を出力するためにレベルシフタを校正することが可能である。
【００４９】
自動校正回路は、レベルシフタの最終段に位置するオペアンプ６０２を中心に構成される校正ループを有することが好ましい。ウィンドウ検出器６０４は、レベルシフタの出力部のゼロ以外の電圧を検出する。ウィンドウ検出器６０４及び同期信号６０９は、イネーブル信号６１５及びアップ／ダウン信号６１７を発生する論理回路６０８を通じて、カウンタ６０６を制御する。論理回路６０８及び同期信号６０９は、レベルシフタ入力がゼロであるときのみ校正が実行されるようにする。カウンタ６０６は発振器６１０により同期がとられ、ＤＡ変換器６１２を駆動する。ＤＡ変換器６１２からのバッファされた出力は、他の増幅器６１６を通じて、出力レベルを調整するためのオペアンプ６０２の正の入力部に接続される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施例による画像表示装置のＣＲＴの概略図である。
【図２】図２による画像表示装置に使用されることができるレベルシフタの概略図である。
【図３】図２によるレベルシフタの好適な入力段の概略図である。
【図４ａ】図２によるレベルシフタの別の好適な入力段の概略図である。
【図４ｂ】図４ａの入力段の利得及び入力インピーダンスを周波数の関数として示す図である。
【図５ａ】図２によるレベルシフタの更に別の好適な入力段の概略図である。
【図５ｂ】図５ａの入力段の利得と入力インピーダンスを周波数の関数として示す図である。
【図６】図２によるレベルシフタの好適実施例の概略図である。
【図７】図６のレベルシフタの高電圧側の好適実施例を示す。
【図８】図６のレベルシフタの低電圧側の好適実施例を示す。
【図９】図２によるレベルシフタの別の好適実施例の概略図である。
【図１０】図９のレベルシフタの高電圧側の好適実施例を示す。
【図１１】図９のレベルシフタの低電圧側の好適実施例を示す。
【図１２】図２によるレベルシフタの別の好適実施例の概略図である。
【図１３】好適実施例のレベルシフタの低電圧側に位置する自動調整回路の概略図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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