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発明の名称 フォーカス装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−115653
公開日 平成7年(1995)5月2日
出願番号 特願平5−260753
出願日 平成5年(1993)10月19日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 ▲よし▼田 昌弘 / 北田 勝久 / 三木 豊
要約 目的
テレビジョン受像機等のCRTを用いた表示装置において、CRTに特有の偏向による斜め方向のフォーカスずれについても検出・補正し、フォーカスを精度よく簡単に短時間で行えるフォーカス装置を提供すること。

構成
水平・垂直の偏向パルスより、波形発生回路11では、水平・垂直のフォーカス補正用波形を発生し、フライバックトランス12で発生させる高圧の直流バイアス電圧に重畳し、CRT13の第1集束電極14及び第2集束電極15に加え電子ビームのスポット径を制御する。この制御された電子ビームが発光物質の塗布された部材16上を走査するとき塗布部材16の内側の発光物質が発光するので、この発光物質の発光時間tを発光検出手段17で検出し、波形制御回路18で発光時間が最小となるよう水平・垂直のフォーカス補正用波形の電圧振幅を制御して、最適フォーカスに調整する。
特許請求の範囲
【請求項1】偏向回路に同期したフォーカス補正用波形の電圧を発生する波形発生回路と、高圧の直流電圧を発生しその直流電圧に前記フォーカス補正用波形を重畳するフライバックトランスと、前記フライバックトランス出力が印加されて電子ビームを集束させる第1集束電極および第2集束電極と、電子銃と、発光物質の塗布された部材と、前記発光物質の塗布された部材の電子銃側の表面上の少なくとも2ヶ所に配置され前記電子銃からの電子ビームに応答する発光物質とを有するCRTと、前記発光物質の光出力を受けてフォーカス劣化を検出する発光検出手段と、前記発光検出手段の出力に基づき前記フライバックトランスの直流バイアス電圧を制御する直流バイアス電圧制御回路と、前記発光検出手段の出力に基づき前記フォーカス補正用波形の電圧振幅を制御する波形制御回路とを有することを特徴とするフォーカス装置。
【請求項2】偏向回路に同期したフォーカス補正用波形の電圧を発生する波形発生回路と、高圧の直流電圧を発生しその直流電圧に前記フォーカス補正用波形を重畳するフライバックトランスと、前記フライバックトランス出力が印加されて電子ビームを集束させる第1集束電極および第2集束電極と、電子銃と、発光物質の塗布された部材と、前記発光物質の塗布された部材の電子銃側の表面上の少なくとも2ヶ所に配置され前記電子銃からの電子ビームに応答する発光物質とを有するCRTと、前記発光物質の光出力を受けてフォーカス劣化を検出する発光検出手段と、前記発光検出手段の出力に基づき前記フライバックトランスの直流バイアス電圧を制御する直流バイアス電圧制御回路と、前記発光検出手段の出力に基づき前記フォーカス補正用波形の電圧振幅を制御する波形制御回路と、前記波形制御回路により電圧振幅の変化したフォーカス補正用波形を出力する波形発生回路の出力振幅に応じて前記直流バイアス電圧制御回路の直流バイアス電圧を補正する直流電圧補正回路とを有することを特徴とするフォーカス装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン受像機などのCRTを用いた表示装置のフォーカスを改善するフォーカス装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、テレビジョン受像機などのCRTを用いた表示装置では、中央部と周辺部の偏向距離の違いによる電子ビームのフォーカスずれを補正するためにフォーカス装置が用いられている。
【0003】以下図面を用いながら、フォーカス補正用波形として一般的に用いられているパラボラ波形を使用した場合について従来のフォーカス装置の一例を説明する。
【0004】図4は従来のフォーカス装置のブロック図を示すものである。図4において、40は偏向回路、41はパラボラ波形発生回路、42はフライバックトランス、43はCRT、44は第1集束電極、45は第2集束電極、46は電子銃である。また、図5において、50は水平のパラボラ波形、51は垂直のパラボラ波形、52は水平・垂直両成分の合成されたパラボラ波形の電圧振幅の平均レベル、53は水平・垂直両成分の合成されたパラボラ波形の波高値、54は水平・垂直両成分の合成されたパラボラ波形の電圧振幅の平均レベルに対する波高値レベルの関係を示している。
【0005】図4のように構成されたフォーカス装置において、まず偏向回路40より水平・垂直の偏向パルスを取り出し、パラボラ波形発生回路41に入力する。パラボラ波形発生回路41では、この偏向パルスより水平・垂直のパラボラ波形を発生し、2つの波形を加え合わせる。そしてフライバックトランス42で発生させる高圧の直流バイアス電圧に前記パラボラ波形を重畳し、CRT43の第2集束電極45に前記高圧の直流バイアス電圧に重畳されたパラボラ波形を印加して水平・垂直両方向のスポット径を制御する。
【0006】ここで、第2集束電極45に印加する波形は図5のような水平パラボラ波形50および垂直パラボラ波形51両成分の重畳された波形で、この波形は結合コンデンサを介してフライバックトランス42に印加される。一方、第1集束電極44にはフライバックトランス42で発生させる高圧の直流バイアス電圧を印加して垂直方向のスポット径を制御し、画面全体のフォーカスを制御している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のような構成では、固定のフォーカス補正用波形を第1集束電極および第2集束電極に入力し、目視あるいはスポット径測定装置等を用い直流バイアス電圧を手動で変化させ、最適フォーカスに調整する必要があり、またフォーカス補正用波形の振幅などを変化させた場合、水平・垂直両成分の重畳されたフォーカス補正用波形の電圧振幅の平均レベルが変化するため、もう一度直流バイアス電圧を調整する必要が生じ、そのため調整に時間がかかり誤差も生じるという問題を有していた。しかも、クロスハッチ信号のようなある種の信号を用いて、目視あるいはスポット径測定装置等で水平および垂直方向のスポット径を測定しているため、CRTに特有の偏向にともなう斜め方向のフォーカスずれは検出できなかった。
【0008】そこで本発明は上記課題に留意し、発光物質の塗布された部材の電子銃側の表面上の少なくとも2ヶ所に発光物質を設け、さらに発光検出手段と外部に波形制御回路を設けて、CRTに特有の斜め方向のフォーカスずれも検出し、フォーカス劣化を最小にするようフォーカス補正用波形の電圧振幅や直流バイアス電圧を制御することにより、高精度のフォーカスを得ることを目的とする。
【0009】さらに水平・垂直両成分のフォーカス補正用波形の平均レベルの変動も自動補正することにより短時間で正確なフォーカス制御が行えるフォーカス装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】第1の発明のフォーカス装置は、偏向回路に同期したフォーカス補正用波形の電圧を発生する波形発生回路と、高圧の直流電圧を発生しその直流電圧に前記フォーカス補正用波形を重畳するフライバックトランスと、前記フライバックトランス出力が印加されて電子ビームを集束させる第1集束電極および第2集束電極と、電子銃と、発光物質の塗布された部材と、前記発光物質の塗布された部材の電子銃側の表面上の少なくとも2ヶ所に配置され前記電子銃からの電子ビームに応答する発光物質とを有するCRTと、前記発光物質の光出力を受けてフォーカス劣化を検出する発光検出手段と、前記発光検出手段の出力に基づき前記フライバックトランスの直流バイアス電圧を制御する直流バイアス電圧制御回路と、前記発光検出手段の出力に基づき前記フォーカス補正用波形の電圧振幅を制御する波形制御回路とを具備する構成である。
【0011】また、第2の発明は偏向回路に同期したフォーカス補正用波形の電圧を発生する波形発生回路と、高圧の直流電圧を発生しその直流電圧に前記フォーカス補正用波形を重畳するフライバックトランスと、前記フライバックトランス出力が印加されて電子ビームを集束させる第1集束電極および第2集束電極と、電子銃と、発光物質の塗布された部材と、前記発光物質の塗布された部材の電子銃側の表面上の少なくとも2ヶ所に配置され前記電子銃からの電子ビームに応答する発光物質とを有するCRTと、前記発光物質の光出力を受けてフォーカス劣化を検出する発光検出手段と、前記発光検出手段の出力に基づき前記フライバックトランスの直流バイアス電圧を制御する直流バイアス電圧制御回路と、前記発光検出手段の出力に基づき前記フォーカス補正用波形の電圧振幅を制御する波形制御回路と、前記波形制御回路により電圧振幅の変化したフォーカス補正用波形を出力する波形発生回路の出力振幅に応じて前記直流バイアス電圧制御回路の直流バイアス電圧を補正する直流電圧補正回路とを具備する構成である。
【0012】
【作用】本発明は上記した構成により、電源投入時において発光物質の発光時間でフォーカス劣化を測定し、その発光時間が最小になるようフォーカス補正用波形の電圧振幅または直流バイアス電圧を制御することにより短時間で正確にフォーカス制御を行い、しかも、CRTに特有の偏向による斜め方向のフォーカスずれも検出し制御することにより画面全体にわたる高精度のフォーカスが可能となる。
【0013】
【実施例】本発明の第一の実施例について、図面を参照しながら説明する。以下、フォーカス補正用波形として一般的に使用されているパラボラ波形を用いた場合について説明する。
【0014】図1は本発明の第一の実施例におけるフォーカス装置のブロック図で、図1において、10は偏向回路、11はパラボラ波形発生回路、12はフライバックトランス、13はCRT、14は第1集束電極、15は第2集束電極、16は発光物質の塗布された部材、17は発光検出手段、18は波形制御回路、19は電子銃、30は直流バイアス電圧制御回路である。
【0015】また図2の(a)は第1集束電極および第2集束電極が最適電圧波形のときの発光物質と電子ビームの発光時間の関係を示す図で、図2の(b)は画面左上隅で第1集束電極および第2集束電極が最適電圧波形でないときの発光物質と電子ビームの発光時間の関係の一例を示す図で、図2の(c)は画面左上隅で第2集束電極は最適電圧波形で第1集束電極が最適電圧でないときの発光物質と電子ビームの発光時間の関係の一例を示す図である。また図2において、20は発光物質、21は電子ビームを表している。
【0016】図1のように構成された本実施例のフォーカス装置において、まず偏向回路10より水平・垂直の偏向パルスを取り出し、パラボラ波形発生回路11に入力する。パラボラ波形発生回路11では、この偏向パルスより水平・垂直のパラボラ波形を作り、2つの波形を加え合わせる。そしてフライバックトランス12で発生させる高圧の直流バイアス電圧に前記パラボラ波形を重畳し、第2集束電極15に印加して水平・垂直両方向のスポット径を制御する。第1集束電極14にはフライバックトランス12で発生させた高圧の直流バイアス電圧を印加して垂直方向のスポット径を制御する。
【0017】この制御された電子ビームが発光物質の塗布された部材16を走査するとき、図2に示すように発光物質20上を走査する。発光物質の塗布された部材16としては例えばシャドウマスクを用いることができる。このとき、スポット径の形状は画面中央部では真円になるが、例えば画面左上隅では電子ビームを偏向させているためスポット径が左斜め上方向にひろがった形状になる。
【0018】ここで、図2(a)に示すように第1集束電極14および第2集束電極15が最適電圧のときはハの字パターンの左側の発光時間t1と右側の発光時間t2が等しく、図2(b)(c)に示すように第1集束電極14および第2集束電極15が最適電圧でないときは発光時間t1、t2は等しくならない。
【0019】また、図2(a)(b)より明らかなように第1集束電極14および第2集束電極15が最適電圧のときのハの字パターンの左側の発光時間t1と右側の発光時間t2の和taは、第1集束電極14および第2集束電極15が最適電圧でないときの発光物質の発光時間t1、t2の和tbより小さくなる。
【0020】そして、図2(a)(b)(c)に示すように第2集束電極15が最適電圧で第1集束電極14が最適電圧でないときはハの字パターンの左側の発光時間t1と右側の発光時間t2が等しくならず、ハの字パターンの左側の発光時間t1と右側の発光時間t2の和tcは第1集束電極14および第2集束電極15が最適電圧のときのハの字パターンの左側の発光時間t1と右側の発光時間t2の和taより大きく、第1集束電極14および第2集束電極15の最適電圧でないときの発光物質の発光時間t1、t2の和tbより小さくなる。
【0021】従って、まず画面中央に塗布されたハの字パターンの左側の発光時間t1と右側の発光時間t2の和tを発光検出手段17で測定し、発光時間の和tが最小となるよう直流バイアス電圧制御回路30でフライバックトランス12で発生させる直流バイアス電圧を制御し、次に画面隅に塗布されたハの字パターンの左側の発光時間t1と右側の発光時間t2を発光検出手段17で測定し、発光時間t1、t2の和が最小となるよう波形制御回路18で水平・垂直のパラボラ波形の電圧振幅を制御し、前述の直流バイアス電圧制御回路30で制御された高圧の直流バイアス電圧に前記水平・垂直のパラボラ波形がフライバックトランス12で重畳され第2集束電極15をドライブする。この第2集束電極15の直流バイアス電圧制御とパラボラ波形の電圧振幅制御を繰り返して、第2集束電極15を最適フォーカスに調整する。
【0022】次に、まず画面中央に塗布されたハの字パターンの左側の発光時間t1と右側の発光時間t2を発光検出手段17で測定し、次に画面隅に塗布されたハの字パターンの左側の発光時間t1と右側の発光時間t2を発光検出手段17で測定し、画面中央および画面隅での発光時間t1、t2が等しくなるよう第1集束電極14の直流バイアス電圧を直流バイアス電圧制御回路30で制御する。
【0023】画面中央の発光時間の和txと画面隅の発光時間の和tyとが同時に最小とならない場合があれば、例えばtxとtyの平均値を最小にするよう制御することができる。また、画面中央および画面隅のハの字パターンの左側の発光時間t1と右側の発光時間t2が同時に等しくならない場合は、画面中央の発光時間t1、t2の差および画面隅の発光時間t1、t2の差の2ヶ所の平均が最小となるよう制御することができる。
【0024】次に、第二の実施例を図3のブロック図に示し、図5も用いて説明する。また、図1と共通する部分については同一符号を用い説明を省略する。図3において、31は直流バイアス電圧制御回路、32は直流電圧補正回路である。
【0025】図3に示す本実施例のフォーカス装置において、まず画面中央に塗布されたハの字パターンの左側の発光時間t1と右側の発光時間t2の和tを発光検出手段17で測定し、発光時間の和tが最小となるよう直流バイアス電圧制御回路31でフライバックトランス12で発生させる高圧の直流バイアス電圧を制御する。
【0026】次に画面隅に塗布されたハの字パターンの左側の発光時間t1と右側の発光時間t2を発光検出手段17で測定し、発光時間t1、t2の和が最小となるよう波形制御回路18で水平・垂直のパラボラ波形の電圧振幅を制御する。そして、波形制御回路18により制御された水平・垂直両成分の合成されたパラボラ波形の電圧振幅の平均レベル52を直流電圧補正回路32で検出し、その変化分を直流バイアス電圧制御回路31に加えて直流バイアス電圧を補正し、補正された直流バイアス電圧に前記水平・垂直両成分の合成されたパラボラ波形を重畳して第2集束電極15をドライブする。
【0027】この直流電圧補正回路32による補正によって、水平・垂直両成分の合成されたパラボラ波形の電圧振幅の平均レベル52が変化しても常に第2集束電極15の直流バイアス電圧は直流バイアス電圧制御回路31で設定した画面中央での最適電圧値に固定される。
【0028】次に、まず画面中央に塗布されたハの字パターンの左側の発光時間t1と右側の発光時間t2を発光検出手段17で測定し、次に画面隅に塗布されたハの字パターンの左側の発光時間t1と右側の発光時間t2を発光検出手段17で測定し、画面中央および画面隅での発光時間t1、t2が等しくなるよう第1集束電極14の直流バイアス電圧を直流バイアス電圧制御回路31で制御し最適フォーカス電圧に調整する。
【0029】画面中央及び画面隅の発光時間の和が同時に最小とならない場合は、tx、tyと同様に平均値を最小とするような制御を用いることができる。また、画面中央および画面隅のハの時パターンの左側の発光時間t1と右側の発光時間t2が同時に等しくならない場合は、画面中央の発光時間t1、t2の差および画面隅の発光時間t1、t2の差の2ヶ所の平均が最小となるよう制御することができる。
【0030】なお、本実施例では発光物質の塗布された部材を画面中央部および隅部の2ヶ所に塗布した場合について説明したが、発光物質の数を増やし波形制御を行うことにより、フォーカスの精度をいっそう向上させることができることは言うまでもない。
【0031】また、本実施例では第1集束電極に直流電圧を加え、第2集束電極に直流電圧とパラボラ波形を加えることによりフォーカス制御を行うとして説明したが、第1集束電極および第2集束電極の両方にそれぞれ電圧値の異なる直流電圧と振幅の異なるパラボラ波形を加えることによってもフォーカス制御を行うことができる。
【0032】さらに、本実施例ではパラボラ波形として説明したが、パラボラ波形に限定するものではなく、x4波形など他の波形にも適用されることは言うまでもない。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、発光物質の塗布された部材の電子銃側の発光物質の発光時間を検出し、発光時間が最小となるようパラボラ波形の電圧振幅および直流バイアス電圧を自動補正することにより、CRTの偏向に特有な斜め方向のフォーカスずれも検出でき、しかも短時間で正確に全画面にわたる高精度なフォーカス特性を得ることができ、その実用的効果は大きい。




 

 


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