JPS6235312B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、陰極線管（以下CRTと称す）にお
いてそのスクリーンを陰極線ビームが走査する際
の収差を訂正する装置を含んでいるCRT装置に
関する。本発明はシヤドウ・マスク・カラー
CRTの集束誤差の補正に適するがピンクツシヨ
ン補正やダイナミツク・フオーカスにも応用でき
る。 従来は、この種の収差をCRTアナログ駆動回
路の手動調整により訂正して来た。英国特許第
1517119号はビームがスクリーンを横切つて走査
する際にデイジタル貯蔵装置から補正信号を読み
とり収差をダイナミツクに訂正することを提案し
た。しかし、補正信号は、加えるべき補正の直接
的な代理表示であり、又貯蔵スペースが不相応に
高価である。 この点を改良して簡潔に行うには、差分の値を
計算すればよく、それには符号を伴つた加算と桁
送り（シフト）作業のみ必要であることが判つ
た。 本発明によれば、補正信号を規定する関数の差
分値を貯えるよう動作するように配置されている
デイジタル貯蔵装置と、適当な差分値を合計して
補正信号を導出するデイジタル計算装置により特
徴づけられる、補正信号応答補正装置を含むスク
リーン走査ビーム収差補正装置付CRT装置が与
えられる。 CRTとしてはシヤドウ・マスク・カラー管が
適し、補正される収差は収斂不良である。 第１図により、本発明の原理を説明する。周知
のように、CRTで、仮想的な電子ビーム源を中
心として、スクリーンは球形ではないので、ビー
ムで形成される像の歪が起る。像のこの歪即ち非
直線性は、スクリーン上のビーム位置の関数であ
り、従つてビーム制御回路に加えられるべき補正
もビーム位置表示値の関数Ｆ＝Ｆ（ｘ、ｙ）であ
る。この場合、ｘはラスタ走査線に平行に計つた
ビーム位置量であり、ｙはｘに直交している。補
正すべき非直線性は、ビーム集束又は単一ガン
CRTでのピンクツシヨン歪である。最も有用な
のは、多ガンシヤドウ・マスク・カラーCRTで
の収斂不良の訂正である。若しCRTが周知のデ
ルタ・ガン形式のもので、三角形の頂点に３つの
電子ガンが配置されているなら、４つの補正信号
が発生される。これらは、赤、緑、ラジアル青、
ラテラル青の各補正信号である。これらは各々ｘ
とｙの関数で、多項式で表現できる。本発明は、
ラスター像を再生している間に、補正信号関数を
あまり数の多くない貯蔵された定数からデイジタ
ルに計算することを提案する。ラスターは、スク
リーンを横切る電子ビームの水平走査１の平行し
た列からなる。ビームが左から右に進む際選択的
にビームを輝かせ、ビームが右から次のラインの
始まりである左側に戻るライン・フライバツク２
の時と１番下のラインの終りから次の上端のライ
ンの始まりに行くフルーム・フライバツク（図示
なし）の時にはビームをブランク（輝かなく）す
ることにより、像を表示できる。ビームが１本の
ラスタ・ライン１を走る間、ｙは一定値であり、
補正信号の算出はｘについてのみ多項式を計算す
ればよい。実際上ｘの小範囲については補正信号
は一定とみてよく、関数を連続的に計算する必要
はない。ラスタの各ラインが同等の区域３に分割
され、補正値は各区域毎に算出される。本発明の
応用は多項式関数の次元の特定の範囲に限定され
るものではないがＦ（ｘ、ｙ）をｘとｙの３次元
多項式としても満足すべき結果が得られた。例を
用いて、３次元多項式の算出を説明する。CRT
ビームがスクリーン上を走る間に行える計算量に
は上限があることは当然である。しかし、四次式
を含む計算は、ラスタ走査を遅らせることなく、
ここに示す手順で満足に計算できることが判つ
た。 実施例では、CRTスクリーンは４個の４半分
からに分けられ、その各々について別個の多
項式がある。各４半分に、32個の水平方向の区分
と256本のラインがある。各区分について、その
区分の座標に応じて多項式の値が計算される。座
標の原点は各４半分の上左隅にとられ、ｘは左か
ら右へ、ｙは上から下に向つて増大する。ｘ、ｙ
の３次方程式はすべて Ｆ（ｘ、ｙ）＝Ax³＋Bx²＋Cx＋Ｄ と書け、このＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは各々ｙの３次関
数である。ラスタの各ラインについてｙは一定で
ある。CRTスクリーンの４つの４半分について
の関数の算出は、各４半分について異なる関数の
ある場合、下記の手順を含む。 (1) 各４半分の上端のラインについてｙの値に対
応する初期差を貯える。 (2) CRTビームが上端のラインを走る間に、区
域３の各々についてＦ値を、ビームが上端右の
４半分に入る時関数を変えながら計算する。 (3) ライン・フライバツクの間にｙの新しい値に
ついて、即ち新しいラスタ・ラインのｙ値につ
いての初期差を、上端左と右の４半分、に
対して計算する。 (4) スクリーン上部半分について、各ラインに関
しての計算を、ライン・フライバツクが下方の
４半分、の上端のラスタ・ラインに達する
まで反覆し、この時に、４半分、について
の関数に対応する差をとり出して来る。 (5) 下方の４半分ついて上記の計算を反覆する。 ｘ、ｙの多項式は差分を用いて計算する。下記
の関数を考えてみる。 Ｆ（ｘ）＝Ax³＋Bx²＋Cx＋Ｄ ｘ＝０、１、２、３、４について計算し差をと
つてみよう。

【表】 第３次の差分d₃は値がすべて6Aである。一般
にＮ次の多項式では、Ｎ次の差分が一定値にな
り、それより高次の差分はゼロである。ここで表
現を多少変更して、上記の差分の表でＦ（ｘ）の
値を左からＦ（x₁）、Ｆ（x₂）…と名付け、d₁の値
（複数）を左からd₁₁，d₁₂…とし、d₂の値を左か
らd₂₁，d₂₂…とする。こうすると、d₂₂はd₂₁にd₃
を加算すれば得られる。d₁₂はd₁₁にd₂₁を加算すれ
ば得られる。Ｆ（x₂）はＦ（x₁）にd₁₁を加算すれ
ば得られる。この関数が順次２番目、３番目の差
分値の間、及び値Ｆ（ｘ）の間で成立する。 関数Ｆ（ｘ_i）を計算する装置が第２図に計画
図的に示され、これは先入れ先出しメモリ
FIFO、２つのレジスタＰとＱ、加算器Ａ及び出
力レジスタＯ／Ｒを示す。FIFOは、入れた順番
でしかデータをとり出せないメモリである。
FIFOの出力はレジスタＰとＱへ、又これらは加
算器Ａに接続されている。加算器Ａの出力は
FIFOの入力と出力レジスタＯ／Ｒに接続されて
いる。当初FIFOは、Ｆ（x₁），d₁₁，d₂₁，d₃をこ
の順に貯え、Ｆ（x₁）が出力に１番近い所に入
る。下記の表がＦ（x₂），d₁₂，d₂₂を算出する手
順を示す。

【表】

【表】 表１の３行目の動作が関数ＦをＯ／Ｒで得られ
るようにする。他の動作は差をよみとり適正な順
序でFIFOに入れる。 第３図には別の構成が示され、これではFIFO
が４段のシフト・レジスタで、右端の２段が並列
に加算器Ａによみこまれ、その第２の段はゼロ化
回路Ｚを通つて加算器に接続されている。FIFO
は当初、左から右へ、Ｆ（x₁），d₁₁，d₂₁，d₃の値
を持つている。 下記の表が第３図の構成により所要の差分値の
算出をすることを示す。

【表】 この操作は基本的には類似の動作を４回反覆
し、その最初はゲートをＯ／Ｒに向けて開き、最
後にはゼロ化回路を付勢する。この回路は、マイ
クロ回路モジユールにより簡単に実現できる。 ここで、差分を用いてＦ（ｘ）を算出する際の
誤差を考えてみる。誤差は計算に用いる値の初期
値自体の有するものと、加減算の際の切捨てから
起る。Ｆ（ｘ）をDoとして３次関数について考
える。前記の初期値、 do，d₁₁，d₂₁，d₃がそれぞれEo，E₁，E₂，E₃
の誤差を持つているとすると、これらは結局は積
分されてＦ（ｘ）の各項になるので、Ｆ（ｘ）の
有する全体的誤差Ｅは Ｅ≒Eo＋xE₁＋（x²／２）E₂＋（x³／６）E₃ となる。ｘが増大するにつれて、高次の差分の誤
差（E₃）の方が低次の差分の誤差（例えばE₁より
も大きく利くことが判る。 従つて、高次の差分ほど高い精度で初期値を与
える必要があり、小数部分の桁数を大きくするこ
とになる。２進数を用いて差分を示している際に
は、各次数毎に、log₂（ｘ／２）ビツトを次に大
きい整数にまとめた値ずつ小数の桁数を増すと満
足な結果が得られる。 加減算の時に切捨てによる誤差は、切捨てられ
る桁の最高位の１がある時にはこれを切り上げる
ことによつて、誤差の値を小さく出来る。 前記のことから、初期値d₀，d₁₁，d₂₁，d₃にお
いて必要とされる小数桁数を考えると d₀＝log₂x d₁₁＝log₂（x²／２） d₂₁＝log₂（x³／４） d₃＝log₂（x⁴／８） となる。若しｘ＝２とすると次のようになる。 d₀＝ｑ桁 d₁₁＝（2q−１）桁 d₂₁＝（3q−２）桁 d₃＝（4q−３）桁 これだけの桁数を、小数で表示すれば、得られ
るＦ（ｘ）の値の誤差をその整数値の桁以下、即
ち、小数点以下に押えられる。 整数部分にも有効数字が、必要な桁数存在す
る。３次関数の一例を下に記す。 ｙ＝ｘ（4x−３）^２ 第４図は本発明の実施例を示す。これは、ラン
ダム・アクセス・メモリ１０、加算器２０、シフ
ト・レジスタ３０、出力レジスタ４０、Ｄ／Ａコ
ンバータ５０を含む。メモリ１０は第２図，第３
図のFIFOメモリの代りで、出力１２、入力１
１、アドレス部１３を持つ。出力１２は加算器２
０の入力２１に接続されている。加算器２０への
他の入力は部分２２に来ている。加算器２０の出
力はシフト・レジスタ３０への並列入力３１に供
給される。並列出力が出力レジスタ４０、メモリ
１０入力１１、シフト装置２３に接続される。シ
フト装置２３の１位置出力は部分２２に、又他の
出力２４は加算器２０の最下位桁への繰上りを与
える。シフト・レジスタ３０は外部からのデータ
供給のために単一ビツト入力３３を持つている。
これは、初期データがメモリ１０に供給できるよ
うにする手段である。第４図の接続線は入力３３
への線を除き、複数ビツトである。この計算回路
は第３図の回路と同様な演算処理を行なう。部分
２２は26ビツトで、前述のように２進小数点が揃
つており、レジスタ４０は８ビツトでレジスタ３
０の出力から計算結果を受取る。 前記のようにメモリ１０がFIFOシフト・レジ
スタと同様に用いられる。この構成で第１図のよ
うに，，，に４分割したスクリーンの全
体に亘つてビーム走査に対応して補正信号を供給
する実施例を下記に示す。 この場合、 (1) 各４半分について、異なる係数を持つ３次式
を用いる。 (2) インターレース走査する。 (3) 走査線の数はスクリーン全体で512本、４半
分の１つにおいて256本。補正信号を計算する
区分は各４半分において32個あるとする。メモ
リ１０において、部分，，，の各々に
対して４個の位置が設定される。各々の４個は
第２図，第３図における４個のレジスタ位置に
対応する。 これらにはその部分，，，にて用いる
d₃，d₂₁，d₁₁，Ｆ（x₁）が入れられる。これらを初
期値とよぶ。これら値は各走査線毎に異なる値が
用いられ、且つ各部分毎に異なる値が用いられ
る。 これらの値は各走査線を走査する前のフライバ
ツク期間にその走査線に対するＦ（ｘ、ｙ）＝
Ax³＋Bx²＋Cx＋Ｄの式から計算してこれらメモ
リ位置に供給される。 部分，の第１番目の走査線の走査に入る前
に部分，に対応する各４ケ所のメモリ位置
に、部分のd₃，d₂₁，d₁₁，Ｆ（x₁）と、部分の
同様の初期値が入れられている。部分，，
，の各々に対応して４種のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの
値を持つｘの３次式が既に用意されており、図示
していない制御回路により初期値がメモリ１０に
入れられている。 最初の走査線の第１の区分については、メモリ
１０内の部分のＦ（x₁）が読み出され、加算器
２０を通るが部分２２には入力が与えられず、Ｆ
（x₁）がそのままシフト・レジスタ３０に入りここ
から一方は出力レジスタ４０を通りＤ／Ａコンバ
ータ５０からその値に応じた補正信号が発生され
る。次にメモリからd₁₁が読み出されると同時
に、シフト・レジスタ３０中のＦ（x₁）が部分２
２から加算器２０に入りＦ（x₁）＋d₁₁＝Ｆ（x₂）
が算出され、この値はＦ（x₁）のあつたメモリ位
置に入力１１から入る。次に再びd₁₁を読み出
し、シフト・レジスタ３０に入れ、これをシフト
２３から部分２２に入れると同時にd₂₁を読み出
し、部分２１に入れる。加算されてd₁₁＋d₂₁＝d₁₂
が作られて、これがメモリ１０のd₁₁のあつた位
置に入れられる。次にd₂₁がシフト・レジスタ３
０に入れられ、メモリ１０から読み出されるd₃と
加算されd₂₂が作られ、メモリ１０中のd₂₁のあつ
た位置に入れられる。このようにしてメモリ１０
中の４つの位置にはd₃，d₂₂，d₁₂，Ｆ（x₂）が入つ
ている。次に第２の区分に走査線が入る際に、こ
のＦ（x₂）が読み出される。これは出力レジスタ
４０に至り、Ｄ／Ａコンバータ５０により補正信
号にされCRTに供給される。次に前記同様の演
算が反覆され、メモリ１０の部分の４つの位置
にはd₃，d₂₃，d₁₃，Ｆ（x₃）が入れられる。第３の
区分においてＦ（x₃）が読み出され、用いられ
る。以下同様に、部分の終りの32番目の区分迄
来ると、区分に入るので、区分の４つのメモ
リ位置にある別の値のd₃，d₂₁A，d₁₁，Ｆ（x₁）を
用いて補正信号の作製が行われる。部分の終了
後、再び部分の第３番目の走査線が走査され
る。そのためｙ＝３として計算されたd₃，d₂₁，
d₁₁，Ｆ（x₁）がフライバツクの間にメモリ１０の
４つのメモリ位置に入れられる。第３番目の走査
線の後、第５番目の走査線が同様に補正信号をう
けて走査される。このようにして寄数番目だけ
（インターレース走査だから）先ず走査され、255
番目の線の後、部分，に入り、511番目の走
査線の後、再び部分，に戻り、第２番目（ｙ
＝２）、第４番目（ｙ＝４）と走査する。 スクリーンを４つに区分する理由は、補正信号
を示す３次式の係数値が異なるものを用いる方
が、よりよく適応できるからであつて、本発明の
動作は各部分においては相異はない。 このようにして、補正信号を発生させると、従
来の方式に比べて、メモリ１０内の必要メモリ位
置の数が大幅に削減できる効果がある。この種の
補正信号発生手段で、ビーム走査の走行距離ｘの
３次方程式として、大量のメモリ位置を用いるこ
となく、補正信号を発生させる手段は従来得られ
なかつた。 シフト装置２３が制御信号をうけて適正な小数
点位置の桁合せと、繰上げを行なうので誤差を小
さく押えることができる。 補正信号の形の変更が必要な際には、メモリ内
の初期値群の値を変更するだけで、任意の形に変
更できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はCRTスクリーンの平面図、第２図、
第３図及び第４図は本発明の実施例を示す図であ
る。 １…ラスタ・ライン、２…フライバツク、３…
区分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スクリーンを走査するビームの収差を補正す
   るための補正手段を備えたCRT装置において、
   上記補正手段は上記ビームの走査距離の関数とし
   て補正信号を発生する装置と、上記補正信号を
   CRTに印加する装置を有し、上記補正信号を発
   生する装置は上記収差を補正する量を規定する３
   次関数がビーム走査距離の予定量の増加毎に変化
   する各値のうちのビーム始点に対応する初期値
   と、上記３次関数の各値の間の第１次差分値の初
   期値と、上記第１次差分値の各値の間の第２次差
   分値の初期値と、第２次差分値の各値の間にある
   一定値の第３次差分値とを記憶させたメモリ位置
   と、上記ビームの上記始点への到来に同期して、
   上記３次関数の初期値を読み出しＤ／Ａコンバー
   タを介して補正信号を発生させると共に上記３次
   関数の初期値に上記第１次差分値の初期値を加算
   しメモリ位置に戻し、上記第１次差分値の初期値
   に第２次差分値の初期値を加算しメモリ位置に戻
   し、上記第２次差分値の初期値に第３次差分値を
   加算しメモリ位置に戻し、上記ビームの上記予定
   量の進行に同期して、上記メモリ位置にある上記
   ３次関数値を読み取りＤ／Ａコンバータを介して
   補正信号を発生させる共に、上記３次関数値、第
   １次差分値、第２次差分値にそれぞれ第１次差分
   値、第２次差分値、第３次差分値を加算してこれ
   らの値を更新し、以後上記３次関数値のＤ／Ａコ
   ンバータを介しての出力と上記各更新動作を反覆
   する加算手段とを有することを特徴とする収差補
   正CRT装置。