專利名稱：陰極射線管及其亮度控制方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種陰極射線管，用于通過將多個撕裂圖象平面結(jié)合以形成一單一圖象平面而顯示一圖象，還涉及一種亮度控制方法。
現(xiàn)有技術(shù)的描述現(xiàn)在，陰極射線管(CRT)被廣泛應(yīng)用于圖象顯示裝置上(比如，電視接收機(jī)、各種監(jiān)視器等等)。在CRT中，電子束從設(shè)置在射線管內(nèi)的電子槍發(fā)射出來射向顯示屏，并被一偏轉(zhuǎn)線圈或類似部件進(jìn)行電磁偏轉(zhuǎn)，因而，根據(jù)電子束的掃描而在射線管顯示屏上形成掃描圖像。
通常，一個CRT只有一支電子槍。最近幾年，一種具有多支電子槍的CRT也正被研制開發(fā)。比如，已經(jīng)開發(fā)出的一種具有兩支電子槍的槍式射線管可以發(fā)射紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)三束電子束(內(nèi)嵌電子槍式)。在該內(nèi)嵌電子槍式的CRT中，從多支電子槍發(fā)射的多束電子束形成多個撕裂的圖象平面并被結(jié)合，因而，顯示一單一圖象。例如，在公開的日本專利No.Sho 50-17167等文獻(xiàn)中披露了與內(nèi)嵌電子槍式的CRT相關(guān)的技術(shù)。象這樣的有多支電子槍的CRT具有的優(yōu)點是，與只有一支電子槍的CRT相比，能夠獲得較大的屏幕而又減少了深度。
在內(nèi)嵌電子槍式或類似的CRT中，將撕裂的圖象平面結(jié)合的方法包括，通過將撕裂圖象平面的端部進(jìn)行線性結(jié)合以獲得一單一圖象平面的方法，以及將多個相鄰的撕裂圖象平面進(jìn)行部分重疊以獲得一單一圖象平面的方法。
圖1A和1B示出了一種將兩個撕裂圖象平面SR和SL的相鄰端部進(jìn)行重疊而獲得一單一圖象平面的示例，作為形成以圖象平面的例子。在此例中，圖象平面的中間部分是兩個撕裂圖象平面SR和SL的一重疊區(qū)域OL。
在內(nèi)嵌電子槍式或類似的CRT中，當(dāng)通過結(jié)合多個撕裂圖象平面而顯示為單一圖象平面時，人們希望撕裂圖象平面的結(jié)合是難以覺察的。然而，按照慣例，還沒有發(fā)展到能使結(jié)合難以覺察的技術(shù)水平。比如，當(dāng)結(jié)合部分的亮度未被正確調(diào)整時，在亮度量值方面的所謂亮度不勻性諸如偏差就在相鄰撕裂圖象平面內(nèi)發(fā)生了。按照慣例，還沒有發(fā)展到能夠減少亮度不勻性的技術(shù)水平。在通過部分重疊如圖1A和1B所示的相鄰撕裂圖象平面SR和SL以獲得一單一圖象平面的情況下，這樣的亮度不勻性就成了在相鄰撕裂圖象平面的重疊區(qū)域OL的一個問題。
一種能夠減少上述亮度不勻性的方法被披露了，例如，在文獻(xiàn)SID(信息顯示學(xué)會)摘要第351-354頁、第23.4節(jié)“駝色CRT”中。將參考圖1A和1B來描述上述文獻(xiàn)中披露的技術(shù)。在此技術(shù)中，一對應(yīng)于CRT的圖象平面的重疊區(qū)域OL的視頻信號，被根據(jù)其在象素水平方向(重疊圖象平面的方向，即，圖1B的X方向)的位置而乘以一預(yù)定系數(shù)以校正信號，就是說，一輸入信號的信號電平被根據(jù)重疊圖象平面的方向而改變，并輸出合成量。在此方法中，比如，對應(yīng)于重疊區(qū)域OL的每一圖象平面的輸入信號的電平被校正，使其具有一正弦函數(shù)形狀，因此通過在重疊圖象平面SL和SR的相同象素位置Pij(Pi.j1，Pi.j2)增加輸入信號的亮度電平而獲得的值，與在相同象素位置的一原始圖象的亮度相等。然而，盡管亮度可以在一部分亮度區(qū)域被改進(jìn)，這種方法在改進(jìn)整個亮度區(qū)域的亮度方面具有難度。
下面，將對減少亮度不均勻性的傳統(tǒng)方法進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。通常，一CRT的顯示屏的亮度Y被用下面的等式(1)表示。其中，輸入信號的電平為D，而表現(xiàn)出所謂的伽馬特性的特性值(伽馬值)為γ。C通常被稱為導(dǎo)流系數(shù)，即是一由電子槍的結(jié)構(gòu)所決定的系數(shù)。
Y＝C×D γ …………(1)下面，我們來分析當(dāng)通過將兩個撕裂圖象平面進(jìn)行部分重疊以形成單一圖象平面的情況下的亮度分布，正如圖1A和1B所示的示例。當(dāng)兩個撕裂圖象平面SL和SR的伽馬值分別為γ1和γ2，在重疊區(qū)域OL的兩個撕裂圖象平面SL和SR的亮度Y′1和Y′2可由下面的與上述等式(1)相似的等式(2)和(3)表示。在等式(2)和(3)中，k1和k2是一用于校正的系數(shù)，通過校正，對應(yīng)于圖象平面的重疊區(qū)域OL的輸入信號D被根據(jù)象素位置Pi.j按照比例放大。C1和C2表示預(yù)定的系數(shù)，其對應(yīng)于等式(1)中的系數(shù)C。
Y′1＝C1×(k1×D)γ1…………(2)
Y′2＝C2×(k2×D)γ2…………(3)除了重疊區(qū)域之外，當(dāng)兩個撕裂圖象平面SL和SR的亮度分別為Y1和Y2時，假如輸入信號的電平與圖象平面整個區(qū)域的電平相同，則希望在圖象平面整個區(qū)域的亮度是恒定的。不發(fā)生亮度不均勻性的條件可以用下面的等式(4)來表示。Y′1+Y′2是通過在重疊區(qū)域OL將兩個撕裂圖象平面SL和SR的亮度值相加而獲得的一個值。當(dāng)?shù)仁?4)被求解后，得出下面的關(guān)系表達(dá)式(5)。
Y1＝Y(jié)2＝Y(jié)′1+Y′2…………(4)k1γ1+k2γ2＝1……………(5)在關(guān)系表達(dá)式(5)中，當(dāng)伽馬值γ1和γ2為固定值時，用于校正的系數(shù)k1和k1，能被無條件電確定，而與輸入信號的電平無關(guān)。然而，實際上，如圖2所示，伽馬值依賴于輸入信號的電平和圖象平面的亮度而且是不恒定的。
圖2的特性曲線圖表示輸入信號的電平(橫軸線)與在顯示屏上實際測量的亮度值(cd/m2)(縱軸線)的關(guān)系。曲線圖是通過局部線性地連接實際的測量點(圖中用著色的圓點·表示)而得到的，每一測量點表示輸入信號的值和亮度值。圖2中，輸入信號的值和亮度值是用對數(shù)值表示的。伽馬值γ對應(yīng)于圖形(直線)的斜率。當(dāng)圖形的斜率是恒定的而與輸入信號的電平無關(guān)時，伽馬值 是恒定的并且與輸入信號的電平無關(guān)。然而，實際上，圖形的斜率是隨著輸入信號的電平而變化的。因此可以理解的是，伽馬值γ是隨著輸入信號的電平而變化的。因而，為了滿足表達(dá)式(5)的條件，根據(jù)輸入信號的電平而用于校正的多個系數(shù)k1和k2自然地就是必要的了。
特別是，在活動圖像(電影)的情況下，輸入信號的電平通常是動態(tài)變化的。因而，就需要控制亮度以便使用于校正的系數(shù)是動態(tài)的并成為一最佳值，即使在相同的象素位置，也與輸入信號的電平一致。然而，在傳統(tǒng)的技術(shù)中，使用與輸入信號的電平無關(guān)的一固定系數(shù)的控制方法被實現(xiàn)，而根據(jù)輸入信號的電平動態(tài)地改變用于校正的系數(shù)的控制方法未能實現(xiàn)。按照慣例，可以改進(jìn)一部分亮度區(qū)域的亮度，但是不能改進(jìn)整個亮度區(qū)域的亮度。
日本公開專利No.Hei 5-300452披露了一種發(fā)明，其通過使用多段平滑曲線用于亮度控制以符合校正系數(shù)，并根據(jù)圖象投影機(jī)或類似設(shè)備的特性從多段平滑曲線中選擇一曲線，從而獲得平滑的亮度。根據(jù)該發(fā)明，最佳的曲線被從多段平滑曲線中選擇，被選擇的特定平滑曲線的信息被存儲在一非易失存貯設(shè)備中，基于所存儲的平滑曲線而使亮度平滑。為了根據(jù)信號電平來控制亮度，一種用于探測信號電平的裝置是必要的。上述出版物沒有披露或者建議這種用于探測信號電平的裝置。根據(jù)上述出版物中公開的發(fā)明，僅僅是所選擇的特定平滑曲線被存儲在非易失存貯設(shè)備中。因而，在使用圖象顯示裝置的同時，亮度不能被動態(tài)地調(diào)整。在上述出版物所公開的發(fā)明中，只要一種新的平滑曲線沒有被存儲在非易失存貯設(shè)備中，就利用相同的平滑曲線進(jìn)行亮度控制。
因此，根據(jù)上述日本專利No.5-300452公開的發(fā)明，不能根據(jù)信號電平進(jìn)行亮度控制。上述出版物公開的發(fā)明是一種主要是在制造時實現(xiàn)的使亮度調(diào)整達(dá)到最佳的技術(shù)。該發(fā)明不適合在該設(shè)備正被使用時以實時方式實現(xiàn)亮度控制。在上述出版物公開的發(fā)明中，盡管一種使用平滑曲線的對視頻信號進(jìn)行的模擬控制被實現(xiàn)，以精確地調(diào)整亮度，但是，人們還希望使用一獨立于每一單元象素或單元象素線的校正系數(shù)來實現(xiàn)數(shù)字亮度控制。上述出版物公開的發(fā)明被用于投射型圖象顯示裝置是最佳的，但不適合于通過用一種象陰極射線管的電子束掃描而直接顯示圖象的顯示裝置。
由于伽馬值γ不僅受到輸入信號的影響還受到其它因素的影響，人們希望考慮各種不同因素而能夠確定用以校正亮度的系數(shù)。例如，伽馬值γ會根據(jù)顏色的不同而不同。因此，在顯示彩色圖象時，用于各種色彩的校正系數(shù)都是必要的。在CRT中，伽馬值γ的特性也因電子槍的特性的不同而不同。因此，希望考慮電子槍及類似部件的特性而確定校正系數(shù)。
而且，正如下面將要描述的那樣，人們希望根據(jù)在象素的水平方向(重疊圖象平面的方向)的位置和在象素的垂直方向(與重疊圖象平面的方向垂直的方向，即圖1B的Y方向)的位置，改變用于校正亮度的系數(shù)。其理由將參照圖1A和1B來描述。將對位置A(1A，2A)的象素的亮度和位置B(1B，2B)的象素的亮度進(jìn)行檢驗，兩者在重疊區(qū)域OL內(nèi)在垂直方向彼此互不相同。當(dāng)在左側(cè)撕裂圖象平面SL的位置1A和1B的伽馬值被分別設(shè)定為γ1A和γ1B，通過利用校正系數(shù)k1A和k1B對輸入信號進(jìn)行的信號處理而獲得的位置1A和1B的亮度值Y′1A和Y′1B可以由下面的等式(6)和(7)分別表示，其與等式(1)的表示方式類似。C1A和C1B表示對應(yīng)于等式(1)中的系數(shù)C的預(yù)定系數(shù)。
Y′1A＝C1A×(k1A×D)γ1A…………(6)Y′1B＝C1B×(k1B×D)γ1B…………(7)
另一方面，當(dāng)在右側(cè)撕裂圖象平面SR的位置2A和2B的伽馬值被分別設(shè)定為γ2A和γ2B，通過利用校正系數(shù)k2A和k2B對輸入信號D進(jìn)行的信號處理而獲得的位置2A和2B的亮度值Y′2A和Y′2B可以由下面的等式(8)和(9)分別表示。C2A和C2B表示對應(yīng)于等式(1)中的系數(shù)C的預(yù)定系數(shù)。
Y′2A＝C2A×(K2A×D)γ2A…………(8)Y′2B＝C2B×(k2B×D)γ2B…………(9)當(dāng)僅僅通過單支電子槍顯示圖象時，位置1A、2A、1B和2B的亮度值被分別設(shè)定為Y1A、Y2A、Y1B和Y2B，不發(fā)生亮度不均勻性的條件由下面的等式(10)和(11)表示。Y′1A+Y′2A和Y′1B+Y′2B是分別通過將象素位置A和B的兩個撕裂圖象平面SL和SR的亮度值相加而獲得的值。當(dāng)?shù)仁?10)和(11)被求解后，就分別得出了下面的關(guān)系表達(dá)式(12)和(13)。
Y1A＝Y(jié)2A＝Y(jié)′1A+Y′2A…………(10)Y1B＝Y(jié)2B＝Y(jié)′1B+Y′2B…………(11)k1Aγ1A+k2Aγ2A＝1 ……………(12)k1Bγ1B+k2Bγ2B＝1 ……………(13)在CRT中，通常，光的傳遞系數(shù)和光生產(chǎn)效率根據(jù)熒光屏上的象素位置的不同而變化。電子束的光點尺寸等等也會根據(jù)熒光屏上的象素位置的不同而變化。由于伽馬值γ會根據(jù)熒光屏上的象素位置的不同而變化，因而滿足了下面的等式(14)。而且，通過等式(12)至(14)，等式(15)也被滿足了。從等式(15)可以知道，最好是不僅象傳統(tǒng)技術(shù)一樣根據(jù)在水平方向的象素位置控制亮度，而且根據(jù)在垂直方向的象素位置控制亮度。
γ1A≠γ2A，γ1B≠γ2B……………(14)k1A≠k2A，k1B≠k2B……………(15)如上所述，為了實現(xiàn)亮度控制，以便從亮度的觀點使得結(jié)合部分難以覺察，用以亮度校正的系數(shù)被準(zhǔn)備用于結(jié)合部分的水平和垂直方向的象素位置以及用于不同的信號電平，而被用來控制亮度的校正系數(shù)被適當(dāng)?shù)刈兓?。為了實現(xiàn)這樣的亮度控制，比如，可以有一種方法，根據(jù)象素位置、不同的信號電平等，以表的形式預(yù)存儲許多校正系數(shù)，并根據(jù)信號電平等的改變從表中獲得一最佳的校正系數(shù)。然而，當(dāng)校正系數(shù)被準(zhǔn)備用于所有的象素位置和所有的信號電平時，數(shù)據(jù)量就變得很龐大。這樣的方法需要做一種為每一象素位置或信號電平預(yù)存儲一最佳校正系數(shù)的工作，因而需要花費大量的時間來處理這項工作。
發(fā)明概述本發(fā)明已經(jīng)成功地考慮了上述問題，其發(fā)明目的是提供一種陰極射線管和一種亮度控制方法，減少了需要預(yù)先準(zhǔn)備的用于校正亮度的系數(shù)量，并能夠正確地控制亮度，因而，使結(jié)合部分從亮度的觀點來看變得難以察覺。
根據(jù)本發(fā)明的一種陰極射線管包括信號分開裝置，用于將一輸入視頻信號分成多個視頻信號；第一系數(shù)存儲裝置，用于將與視頻信號的信號電平和在與重疊方向正交的方向上的象素位置相對應(yīng)的多個第一校正系數(shù)中的至少若干系數(shù)存儲，所述若干第一校正系數(shù)與有代表性的象素位置相對應(yīng)；以及，第二系數(shù)存儲裝置，用于將與視頻信號的信號電平和在重疊方向上的象素位置相對應(yīng)的多個第二校正系數(shù)中的至少若干系數(shù)存儲，所述若干第二校正系數(shù)與有代表性的信號電平相對應(yīng)。符合本發(fā)明的陰極射線管還具有第一系數(shù)獲得裝置，用于基于一當(dāng)前視頻信號的信號電平和一對應(yīng)于該當(dāng)前視頻信號的在正交方向上的象素位置，通過使用存儲于第一系數(shù)存儲裝置中的第一校正系數(shù)而直接或間接獲得一所需的第一校正系數(shù)；改變裝置，用于改變一視頻信號的信號電平的值，其與何時基于由第一系數(shù)獲得裝置獲得的第一校正系數(shù)而獲得第二校正系數(shù)有關(guān)；以及，第二系數(shù)獲得裝置，用于基于被所述改變裝置改變的信號電平和對應(yīng)于所述當(dāng)前視頻信號的在重疊方向上的象素位置，通過利用存儲于第二系數(shù)存儲裝置中的第二校正系數(shù)而直接或間接獲得第二校正系數(shù)，以用于亮度調(diào)制控制。符合本發(fā)明的陰極射線管還包括控制裝置，用于對多個撕裂圖象平面的每一視頻信號進(jìn)行亮度調(diào)制控制，使得在基于多個撕裂圖象平面的視頻信號掃描的圖象平面上的一重疊區(qū)域的相同象素位置的亮度值的總和，與通過使用被第二校正系數(shù)獲得裝置所獲得的第二校正系數(shù)而在原始圖象的相同象素位置的亮度變得相等；以及，多個電子槍，用于發(fā)射多束電子束，借此，多個撕裂圖象平面能基于由所述控制裝置調(diào)制的一視頻信號而被掃描。
根據(jù)本發(fā)明的一種亮度控制方法，包括步驟，基于當(dāng)前視頻信號的信號電平和對應(yīng)于該當(dāng)前視頻信號的在正交方向上的象素位置，通過利用存儲在第一系數(shù)存儲裝置中的第一校正系數(shù)，直接或間接獲得一所需的第一校正系數(shù)；步驟，改變一視頻信號的信號電平的值，其與何時基于所獲得的第一校正系數(shù)而獲得第二校正系數(shù)有關(guān)；步驟，基于被改變的信號電平和對應(yīng)于所述當(dāng)前視頻信號的在重疊方向上的象素位置，通過使用存儲于第二系數(shù)存儲裝置中的第二校正系數(shù)而直接或間接獲得一第二校正系數(shù)，以用于亮度調(diào)制控制；以及，步驟，對多個撕裂圖象平面的每一視頻信號進(jìn)行亮度調(diào)制控制，使得在基于多個撕裂圖象平面的視頻信號掃描的圖象平面上的一重疊區(qū)域的相同象素位置的亮度值的總和，與通過使用所獲得的第二校正系數(shù)而在原始圖象的相同象素位置的亮度變得相等。
在本發(fā)明的陰極射線管和亮度控制方法中，所需的第一校正系數(shù)是通過使用存儲于第一系數(shù)存儲裝置中的第一校正系數(shù)而直接或間接獲得的。而且，視頻信號的信號電平的值基于所獲得的第一校正系數(shù)而改變，其視頻信號的信號電平的值與何時獲得第二校正系數(shù)有關(guān)?；诒桓淖兊囊曨l信號和對應(yīng)于所述當(dāng)前視頻信號的在重疊方向上的象素位置，通過使用存儲于第二系數(shù)存儲裝置中的第二校正系數(shù)而直接或間接獲得第二校正系數(shù)，以用于亮度調(diào)制控制。通過使用所獲得的第二校正系數(shù)，可以對多個撕裂圖象平面的每一視頻信號進(jìn)行亮度調(diào)制控制，使得在基于多個撕裂圖象平面的視頻信號掃描的圖象平面上的一重疊區(qū)域的相同象素位置的亮度值的總和，與在一原始圖象的相同象素位置的亮度變得相等。
本發(fā)明的其他目的、特征及優(yōu)點將通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例的描述而得到進(jìn)一步說明。
附圖的簡要說明圖1A和1B用于說明一種將多個撕裂圖象平面重疊的方法以及在圖象平面的一重疊區(qū)域內(nèi)的亮度變化情況的示例。
圖2為一用來說明伽馬值的特性曲線圖。
圖3A和3B為示意圖，用于表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的一種陰極射線管，圖3B是正視圖，表示陰極射線管中的一電子束的掃描方向，而圖3A是沿圖3B的IA-IA線的橫截面圖。
圖4為一說明圖，表示電子束的掃描方向的另一示例。
圖5為一方框圖，表示在如圖3A和3B所示的陰極射線管中一個信號處理電路結(jié)構(gòu)的示例。
圖6A至6E為說明圖，表示在如圖5所示的處理電路中，對用于左側(cè)撕裂圖象平面的圖象數(shù)據(jù)執(zhí)行計算程序的一個具體示例。
圖7A至7C為說明圖，表示在如圖5所示的處理電路中，用于校正數(shù)據(jù)的略圖。
圖8A至8C為說明圖，表示在如圖5所示的處理電路中，一種利用校正數(shù)據(jù)的校正操作未被執(zhí)行時，輸入圖象的失真狀態(tài)。
圖9A至9C為說明圖，表示在如圖5所示的處理電路中，一種利用校正數(shù)據(jù)的校正操作被執(zhí)行時，輸入圖象的失真狀態(tài)。
圖10為一說明圖，表示一種用于校正圖象數(shù)據(jù)中象素的排列狀態(tài)的計算過程的示例。
圖11A至11C為說明圖，用于說明在如圖5所示的處理電路中被執(zhí)行的一與亮度相關(guān)的信號處理過程。
圖12為一說明圖，用于說明在兩個撕裂圖象平面的一重疊區(qū)域的重疊方向。
圖13為一說明圖，用于說明在四個撕裂圖象平面的一重疊區(qū)域的重疊方向。
圖14為一說明圖，表示有關(guān)一被用于亮度控制的左側(cè)撕裂圖象平面的一重疊方向的校正系數(shù)(基本系數(shù))的一個示例。
圖15為一說明圖，表示有關(guān)一被用于亮度控制的右側(cè)撕裂圖象平面的一重疊方向的校正系數(shù)(基本系數(shù))的一個示例。
圖16為一說明圖，表示在如圖14和15所示的基本系數(shù)與一視頻信號的信號電平之間的對應(yīng)關(guān)系的一個示例。
圖17為一說明圖，表示被用于亮度控制的左側(cè)撕裂圖象平面相對于垂直方向的校正系數(shù)(移位系數(shù)shift factor)的一個示例。
圖18為一說明圖，表示被用于亮度控制的右側(cè)撕裂圖象平面相對于垂直方向的校正系數(shù)(移位系數(shù))的一個示例。
圖19為一說明圖，表示在如圖17和18所示的移位系數(shù)與一視頻信號的信號電平之間的對應(yīng)關(guān)系的一個示例。
圖20為一流程圖，表示在本發(fā)明第一實施例的陰極射線管內(nèi)實現(xiàn)亮度控制的程序。
圖21為一說明圖，表示被用于本發(fā)明第二實施例的陰極射線管的左側(cè)撕裂圖象平面在垂直方向相對于一有代表性的象素位置的校正系數(shù)(移位系數(shù))的一個示例。
圖22為一說明圖，表示被用于本發(fā)明第二實施例的陰極射線管的右側(cè)撕裂圖象平面在垂直方向相對于一有代表性的象素位置的校正系數(shù)(移位系數(shù))的一個示例。
圖23為一說明圖，表示在如圖21和22所示的在垂直方向的移位系數(shù)與象素位置之間的對應(yīng)關(guān)系的一個示例。
圖24為一流程圖，表示在本發(fā)明第二實施例的陰極射線管內(nèi)執(zhí)行獲得移位系數(shù)程序的過程。
最佳實施例的詳細(xì)描述下面將參照附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。第一實施例如圖3A和3B所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的一種陰極射線管具有一屏面部分10，在屏面部分10形成有一熒光屏11A，以及一與屏面部分10形成為整體的漏斗部分20。在漏斗部分20的后端部，形成有兩個頸部30R和30L，兩頸部內(nèi)分別設(shè)有電子槍31R和31L。陰極射線管因屏面部分10、漏斗部分20及頸部30R和30L而具有一總體上為兩個漏斗形狀的外表面。屏面部分10的開口和漏斗部分20的開口彼此熔接，陰極射線管的內(nèi)部能波保持在高度真空狀態(tài)。在熒光屏11A上，由一入射電子束發(fā)射的光形成為一熒光屏圖案。屏面部分10的表面起到一個圖象顯示屏(射線管的屏面)11B的作用，通過熒光屏11A的光輻射而在顯示屏上顯示圖象。
在陰極射線管的內(nèi)部，設(shè)置有一由金屬薄板制成的彩色選擇裝置12，使其朝向熒光屏11A。
從漏斗部分20到頸部30R和30L的外圍部分，附設(shè)有偏轉(zhuǎn)線圈21R和21L以及會聚線圈32R和32L。偏轉(zhuǎn)線圈21R和21L被分別用來使從電子槍31R和31L發(fā)射的電子束5R和5L發(fā)生偏轉(zhuǎn)。會聚線圈32R和32L使從電子槍31R和31L發(fā)射的各自的彩色會聚。
從頸部30到屏面部分10的熒光屏11A的內(nèi)周圍表面，被覆蓋有一層內(nèi)導(dǎo)電薄膜22。內(nèi)導(dǎo)電薄膜22被與陽極端子24(未示出)電連接。陽極電壓HV被施加到內(nèi)導(dǎo)電薄膜22上。漏斗部分20的外周圍表面被覆蓋有一外導(dǎo)電薄膜23。
盡管沒有被示出，每一電子槍31R和31L具有用于R(紅)、G(綠)和B(藍(lán))的三個陰極，一個用于加熱每一陰極的加熱器，以及多個設(shè)置在陰極前部的柵極。當(dāng)陰極被加熱器加熱時，符合視頻信號的陰極激勵電壓被施加到陰極上，陰極發(fā)射熱電子，熱電子的數(shù)量取決于所述視頻信號。當(dāng)陽極電壓HV、聚焦電壓或者類似電壓被施加到柵極上時，柵極形成一電子透鏡系統(tǒng)以對從陰極發(fā)射的一電子束發(fā)揮一透鏡的作用。借助于該透鏡的作用，柵極使從陰極發(fā)射的一電子束會聚，控制電子束的發(fā)射數(shù)量，執(zhí)行一加速控制等等。從電子槍31R和31L發(fā)射的用于各自彩色的電子束，通過彩色選擇裝置12或類似裝置，被照射到熒光屏11A上的與相應(yīng)彩色對應(yīng)的熒光粉上。
參見圖3B和4，將對陰極射線管內(nèi)的電子束的掃描方法的概要進(jìn)行描述。在陰極射線管內(nèi)，圖象平面的左半部分幾乎是被從設(shè)置在左側(cè)的電子槍3 1L所發(fā)射的電子束5L形成的。屏面的右半部分幾乎是被從設(shè)置在右側(cè)的電子槍31R所發(fā)射的電子束5R形成的。通過將由右側(cè)和左側(cè)電子束5R和5L形成的撕裂圖象平面的端部結(jié)合，以使得彼此部分重疊，一單一圖象平面SA被形成為一個整體，因而形成一圖象。成為一個整體的圖象平面SA的中央部分是一區(qū)域OL，右側(cè)和左側(cè)撕裂圖象平面被重疊于此。在所述重疊區(qū)域OL的熒光屏1 1A被電子束5R和5L共用。
如圖3B所示的掃描方法，在水平方向執(zhí)行所謂的行掃描(主掃描)，而在垂直方向從頂端到底部執(zhí)行所謂的場掃描。在如圖3B所示的掃描示例中，當(dāng)從圖象顯示屏側(cè)看時，行掃描是由左側(cè)電子束5L在水平偏轉(zhuǎn)方向從右向左(如圖3A的X2方向)執(zhí)行的。另一方面，當(dāng)從圖象顯示屏側(cè)看時，行掃描是由右側(cè)電子束5R在水平偏轉(zhuǎn)方向從左向右(如圖3A的X1方向)執(zhí)行的。因此，在如圖3B所示的掃描示例中，行掃描是由電子束5R和5L在水平偏轉(zhuǎn)方向從屏面的中央部分向兩相對的外側(cè)執(zhí)行的。場掃描是從頂端到底部執(zhí)行的，象在通常的陰極射線管內(nèi)一樣。在掃描方法中，行掃描也可以是由電子束5R和5L在與圖3B所示方向相反的方向從屏面的外側(cè)向屏面的中央部分執(zhí)行。電子束5R和5L的掃描方向也可以設(shè)置為相同方向。
在如圖所示的掃描方法中，由電子束5R和5L執(zhí)行行掃描和場掃描，其方向與圖3B所示方法中由電子束5R和5L執(zhí)行行掃描和場掃描的方向相反。由于行掃描是在垂直方向被執(zhí)行的，所以該掃描方法也被稱為垂直掃描方法。在如圖4所示的掃描示例中，行掃描是由電子束5R和5L從頂端到底部(圖4的Y方向)執(zhí)行的。另一方面，當(dāng)從圖象顯示屏側(cè)看時，場掃描是由左側(cè)電子束5L從右向左(如圖4的X2方向)執(zhí)行的；當(dāng)從圖象顯示屏側(cè)看時，場掃描是由右側(cè)電子束5R從左向右(如圖3A的X1方向)執(zhí)行的。因此，在如圖4所示的掃描示例中，場掃描是由電子束5R和5L從屏面的中央部分沿相反方向向外側(cè)執(zhí)行的。在掃描方法中，場掃描也可以是由電子束5R和5L在與圖4所示方向相反的方向從屏面的外側(cè)向屏面的中央部分執(zhí)行。
陰極射線管內(nèi)，在相鄰的右側(cè)和左側(cè)撕裂圖象平面的結(jié)合側(cè)(幾乎是整個屏面的中央部分)，在電子束5R和5L的整個掃描區(qū)域OS內(nèi)，設(shè)置有一個V形電子束屏蔽27，作為一屏蔽元件以遮擋電子束5R和5L。電子束屏蔽27具有屏蔽電子束5R和5L的功能。比如，設(shè)置電子束屏蔽27以便被框架13支撐，因而作為一個基座來支撐彩色選擇裝置12。電子束屏蔽27通過框架13與內(nèi)導(dǎo)電薄膜22電連接。
在圖3中，區(qū)域SW1是熒光屏11A上的在電子束5R水平方向上的一有效圖象平面，而區(qū)域SW2是熒光屏11A上的在電子束5L水平方向上的一有效圖象平面。
圖5表示一電路的示例，該電路用于在一維上接收NTSC(全國電視系統(tǒng)委員會)系統(tǒng)的模擬合成信號作為圖象信號(視頻信號)DIN并且根據(jù)該信號顯示電影圖象。
如圖5所示，陰極射線管具有一合成RGB轉(zhuǎn)換器51，一模擬-數(shù)字(下文簡稱A/D)轉(zhuǎn)換器52(52r，52g和52b)，一幀存儲器53(53r，53g和53b)，以及一存儲控制器54。
合成RGB轉(zhuǎn)換器51將作為圖象信號DIN輸入的模擬合成信號轉(zhuǎn)換成一各自用于R、G或B的信號。A/D轉(zhuǎn)換器52將從合成RGB轉(zhuǎn)換器51輸出的用于每一色彩的模擬信號轉(zhuǎn)換成一數(shù)字信號。幀存儲器53以一幀單元為基礎(chǔ)二維地存儲從A/D轉(zhuǎn)換器52輸出的用于每一色彩的數(shù)字信號。至于幀存儲器53，比如，可以使用一SDRAM(同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器)或類似裝置。存儲控制器54生成圖象數(shù)據(jù)的一寫地址和一讀地址以用于幀存儲器53，并向/從幀存儲器53執(zhí)行寫/讀圖象數(shù)據(jù)的操作。存儲控制器54從幀存儲器53中讀取被左側(cè)電子束5L形成的圖象的圖象數(shù)據(jù)，及被右側(cè)電子束5R形成的圖象的圖象數(shù)據(jù)，并輸出所讀取的圖象數(shù)據(jù)。
陰極射線管還具有一DSP(數(shù)字信號處理器)電路50L，一DSP電路55L1，幀存儲器56L(56Lr，56Lg和56Lb)，一DSP電路55L2，以及數(shù)字-模擬(下文簡稱D/A)轉(zhuǎn)換器57L(57Lr，57Lg和57Lb)，用于對左側(cè)撕裂圖象平面的圖象數(shù)據(jù)執(zhí)行控制。陰極射線管還包括一DSP電路50R，一DSP電路55R1，幀存儲器56R(56Rr，56Rg和56Rb)，一DSP電路55R2，以及D/A轉(zhuǎn)換器57R(57Rr，57Rg和57Rb)，用于對右撕裂圖象平面的圖象數(shù)據(jù)執(zhí)行控制。
DSP電路50R和50L是亮度控制電路，主要用于亮度調(diào)制控制。另一方面，其它DSP電路55L1、55L2、55R1和55R2(下文中，所說的四個DSP電路也將被通稱為“DSP電路55”)為位置控制電路，主要用于位置校正。
陰極射線管還具有一數(shù)據(jù)存儲器60，用于對存儲每一色彩的校正數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，以校正一圖象的顯示狀態(tài)，一用于亮度控制的控制單元62A，以將存儲在幀存儲器53中的每一色彩的圖象數(shù)據(jù)輸入該控制單元62A并在DSP電路50R和50L中執(zhí)行亮度控制。陰極射線管還包括一控制單元62B，以將校正數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)存儲器60輸入該控制單元62B中用于校正，并在DSP電路55中執(zhí)行位置控制；以及，一存儲器控制器63，用于為幀存儲器56R和56L生成圖象數(shù)據(jù)的一寫地址和一讀地址，并對向/從幀存儲器56R和56L寫/讀圖象數(shù)據(jù)的操作進(jìn)行控制。控制單元62A具有(盡管未示出)一存儲器，用來存儲被用于亮度控制的多個校正系數(shù)。
主要地，控制單元62A對應(yīng)于本發(fā)明中的“第一系數(shù)存儲元件”、“第二系數(shù)存儲元件”、“第一系數(shù)獲得元件”、“第二系數(shù)獲得元件”和“改變元件”的一個示例。主要地，每一DSP電路50R和50L對應(yīng)于本發(fā)明中的“控制元件”的一個具體示例。
用于校正的數(shù)據(jù)存儲器60具有用于右側(cè)和左側(cè)撕裂圖象平面的各自色彩的存儲區(qū)域，并將每一色彩的校正數(shù)據(jù)存儲在每一存儲區(qū)域內(nèi)。要被存儲在數(shù)據(jù)存儲器60中的校正數(shù)據(jù)比如是，一種在制造CRT的時候在CRT的初始狀態(tài)，所生成的用來校正光柵失真等等的數(shù)據(jù)。校正數(shù)據(jù)是通過測量顯示在CRT上的一圖象的失真量、微聚焦量等等而被生成的。
一種用于生成校正數(shù)據(jù)的裝置包括，例如，一攝象裝置64，用于獲得顯示在CRT上的圖象，及一校正數(shù)據(jù)生成裝置(未示出)，用于基于被攝象裝置64獲得的圖象生成校正數(shù)據(jù)。攝象裝置64包括一個諸如CCD(電荷耦合裝置)的攝像設(shè)備，攝取顯示在CRT屏幕11B上相對于右側(cè)和左側(cè)撕裂圖象平面的每一R、G和B的圖象，并為每一色彩輸出所攝取的圖象以作為圖象數(shù)據(jù)。校正數(shù)據(jù)生成裝置的結(jié)構(gòu)是一微計算機(jī)或類似設(shè)備，并生成作為校正數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)表示出在二維離散圖象數(shù)據(jù)中每一象素相對于正確顯示位置的偏移量，而所述二維離散圖象數(shù)據(jù)表示出被攝像裝置64所攝取的圖象。一用于生成校正數(shù)據(jù)的裝置以及一通過利用該校正數(shù)據(jù)來校正圖象的程序，在本申請人申請的發(fā)明(日本公開專利No.2000-138946)可以被使用。
作為用于亮度控制的每一DSP電路50R和50L以及用于位置校正的DSP電路55(55L1，55L2，55R1和55R2)，比如，可以使用一普通的單片LSI(大規(guī)模集成電路)及類似元件。DSP電路50R，50L和55校正CRT的重疊區(qū)域OL內(nèi)的亮度和光柵失真，微聚焦等等。特別是，控制單元62B指示—計算方法，用于校正每一DSP電路55的位置，而DSP電路55則基于存儲在校正數(shù)據(jù)存儲器60中的校正數(shù)據(jù)實現(xiàn)位置校正。
DSP電路50L執(zhí)行一信號程序，主要是關(guān)于涉及圖象數(shù)據(jù)的亮度，而圖象數(shù)據(jù)則用于在被存儲于幀存儲器53的每一色彩的圖象數(shù)據(jù)中的左側(cè)撕裂圖象平面，并將經(jīng)處理的每一色彩的圖象數(shù)據(jù)輸出到DSP電路55L1。DSP電路55L1在橫向上對從DSP電路50L輸出的每一色彩的圖象數(shù)據(jù)執(zhí)行位置校正，并將每一色彩的結(jié)果輸出到幀存儲器56L。DSP電路55L2在縱向上對被存儲在幀存儲器56L中的每一色彩的圖象數(shù)據(jù)執(zhí)行位置校正，并將每一色彩的結(jié)果輸出到D/A轉(zhuǎn)換器57L。
DSP電路50R執(zhí)行一信號程序，主要是關(guān)于涉及圖象數(shù)據(jù)的亮度，而該圖象數(shù)據(jù)則用于在被存儲于幀存儲器53的每一色彩的圖象數(shù)據(jù)中的右側(cè)撕裂圖象平面，并將每一色彩的被校正的圖象數(shù)據(jù)輸出到DSP電路55R1。DSP電路55R1在橫向上對從DSP電路50R輸出的每一色彩的圖象數(shù)據(jù)執(zhí)行位置校正，并將每一色彩的結(jié)果輸出到幀存儲器56R。DSP電路55R2在縱向上對被存儲在幀存儲器56R中的每一色彩的圖象數(shù)據(jù)執(zhí)行位置校正，并將每一色彩的結(jié)果輸出到D/A轉(zhuǎn)換器57R。
用于亮度控制的DSP電路50R和50L及控制單元62A能夠根據(jù)象素位置和信號電平而調(diào)制視頻信號的亮度。比如，正如下面將要描述的那樣，被DSP電路50R和50L及控制單元62A執(zhí)行的信號處理是一個通過校正系數(shù)而改變亮度大小的放大視頻信號的過程。
D/A轉(zhuǎn)換器57L將被校正的圖象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成每一色彩的一個模擬信號，其中，被校正的圖象數(shù)據(jù)是用于從DSP電路55L2輸出的左側(cè)電子束的，并將該模擬信號輸出至在左側(cè)電子槍31L中的一相應(yīng)的陰極組。另一方面，D/A轉(zhuǎn)換器57R將被校正的圖象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成每一色彩的一個模擬信號，其中，被校正的圖象數(shù)據(jù)是用于從DSP電路55R2輸出的右側(cè)電子束的，并將該模擬信號輸出至在右側(cè)電子槍31R中的一相應(yīng)的陰極組。
幀存儲器56R和56L將以幀單元為基礎(chǔ)二維地存儲從DSP電路55R1和55L1輸出的每一色彩的被計算的圖象數(shù)據(jù)，并輸出所存儲的圖象數(shù)據(jù)色彩。幀存儲器56R和56L是存儲器，它們能被以高速隨機(jī)存取。比如，一個SRAM(靜態(tài)RAM)或者類似設(shè)備可以被用作每一個幀存儲器56R和56L。
存儲器控制器63能生成被存儲在幀存儲器56R和56L中的圖象數(shù)據(jù)的讀地址，其讀地址的次序與寫地址的次序不同。DSP電路通常適合于一個在一個方向的計算過程。在本實施例中，DSP電路能夠正確地轉(zhuǎn)換圖象數(shù)據(jù)，以便能夠獲得一與DSP電路的計算特性相適合的圖象數(shù)據(jù)。
下面將對具有這樣結(jié)構(gòu)的CRT的操作過程進(jìn)行描述。
首先，描述CRT的一般操作過程。被作為視頻信號DIN一維地輸入的一模擬合成信號被所述合成RGB轉(zhuǎn)換器51(圖5)轉(zhuǎn)換成每一R，G和B色彩的圖象信號。圖象信號被A/D轉(zhuǎn)換器52轉(zhuǎn)換成每一色彩的一數(shù)字圖象信號。最好是同時還執(zhí)行一IP(交錯步進(jìn))轉(zhuǎn)換，因為將使下面的處理更容易。從A/D轉(zhuǎn)換器52輸出的每一色彩的數(shù)字圖象信號被根據(jù)表示被存儲器控制器54生成的寫地址的控制信號Sa1，以幀單元為基礎(chǔ)一個顏色一個顏色地存儲在幀存儲器53中。被以幀單元存儲在幀存儲器53中的象素數(shù)據(jù)被根據(jù)一控制信號Sa2而讀出，該控制信號Sa2表示被存儲器控制器54生成的一讀地址，并被輸出至DSP電路50R和50L用于亮度控制和控制單元62A。
在被存儲于幀存儲器53內(nèi)的每一色彩的圖象數(shù)據(jù)中，用于左側(cè)撕裂圖象平面的圖象數(shù)據(jù)被經(jīng)受一信號處理，該信號處理是關(guān)于亮度的、并基于被控制單元62A指令的、由DSP電路50L起作用的一種信號處理方法。此后，被處理的圖象數(shù)據(jù)再經(jīng)受一計算過程，用以基于被DSP電路55L1、幀存儲器56L和DSP電路55L2存儲在校正數(shù)據(jù)存儲器60中的校正數(shù)據(jù)而校正圖象的位置。在計算過程之后，用于左側(cè)撕裂圖象平面的圖象數(shù)據(jù)被D/A轉(zhuǎn)換器57L轉(zhuǎn)換成一模擬信號，該模擬信號被作為一陰極驅(qū)動電壓施加到一設(shè)置在左側(cè)電子槍31L內(nèi)部的未被圖示的陰極。
另一方面，出自被存儲在幀存儲器53中的每一色彩的圖象數(shù)據(jù)的用于右側(cè)撕裂圖象平面的圖象數(shù)據(jù)被經(jīng)受所述與亮度有關(guān)的信號處理，且該信號處理基于被控制單元62A指令的、由DSP電路50R起作用的一種信號處理方法。此后，被處理的圖象數(shù)據(jù)再經(jīng)受一計算過程，用以基于被DSP電路55R1、幀存儲器56R和DSP電路55R2存儲在校正數(shù)據(jù)存儲器60中的校正數(shù)據(jù)而校正圖象的位置。在計算過程之后，用于右側(cè)撕裂圖象平面的圖象數(shù)據(jù)被D/A轉(zhuǎn)換器57R轉(zhuǎn)換成一模擬信號，該模擬信號被作為一陰極驅(qū)動電壓施加到一設(shè)置在右側(cè)電子槍31R內(nèi)部的未被圖示的陰極。
電子槍31R和31L基于所述被施加的陰極驅(qū)動電壓而發(fā)射電子束5R和5L。本實施例的CRT就能顯示一彩色圖象。實際上，每一電子槍31R和31L均設(shè)置有用于R、G和B的陰極，而用于R、G和B的電子束是被從每一電子槍31R和31L發(fā)射出來的。
從電子槍31L發(fā)射的左側(cè)電子束5L和從電子槍31R發(fā)射的右側(cè)電子束5R穿過所述色彩選擇裝置12，并被照射到熒光屏11A。分別地，電子束5R和5L由于會聚線圈32R和32L的電磁作用而被會聚，由于偏轉(zhuǎn)線圈21R和21L的電磁作用而被偏轉(zhuǎn)。借此，整個熒光屏11A被用電子束5R和5L掃描，一個所需的圖象被顯示在屏面部分10的管屏面11B的圖象平面SA(圖3)上。尤其是，由左側(cè)電子束5L在幾乎是屏面左半部分形成一圖象，由右側(cè)電子束5R在幾乎是屏面右半部分形成一圖象。通過將用電子束5R和5L掃描形成的撕裂左和右側(cè)圖象平面的端部連接，以便使它們彼此部分重疊，單一圖象平面SA就作為一個整體被形成了。
下面將描述在CRT中對圖象數(shù)據(jù)執(zhí)行的計算處理的一個具體示例。
首先，參見圖6A至6E，將描述被圖5所示的處理電路執(zhí)行的圖象數(shù)據(jù)校正過程的整個流程。由于對右側(cè)撕裂圖象平面的圖象數(shù)據(jù)執(zhí)行的校正處理與對左側(cè)撕裂圖象平面的圖象數(shù)據(jù)執(zhí)行的校正處理基本上是相同的，因此，下面主要將對左側(cè)撕裂圖象平面的圖象數(shù)據(jù)執(zhí)行的計算過程進(jìn)行有代表性的描述。作為計算過程的一個示例，將描述一個這樣的過程，即，用每一電子束5R和5L在垂直方向上從頂部到底部執(zhí)行一行掃描(如圖4所示)，及水平地從屏面的中央部分朝外側(cè)向相反方向執(zhí)行一場掃描。
圖6A表示被從幀存儲器53讀取的并被輸入至DSP電路50L的左側(cè)撕裂圖象平面的圖象數(shù)據(jù)。在幀存儲器53中，比如，在水平方向為640象素而在垂直方向為480象素的圖象數(shù)據(jù)被寫入。從水平方向為640象素而在垂直方向為480象素的圖象數(shù)據(jù)中，比如，在水平方向為62象素(左側(cè)32象素+右側(cè)32象素)和在垂直方向為48象素的中心區(qū)域是右側(cè)和左側(cè)撕裂圖象平面的重疊區(qū)域OL。在DSP電路50L中，從被寫入幀存儲器53的圖象數(shù)據(jù)中，如圖6A陰影區(qū)域所示，在左側(cè)水平方向為352象素而垂直方向為480象素的數(shù)據(jù)被在向右的方向(圖中X1方向)、以左上端為起始點連續(xù)讀取并被輸入。
圖6B示意地表示要被寫入幀存儲器56L的圖象數(shù)據(jù)，圖象數(shù)據(jù)已經(jīng)被DSP電路50L和55L1校正。在由DSP電路55L1執(zhí)行校正程序之前，DSP電路50L執(zhí)行計算程序，用于校正重疊區(qū)域OL中的亮度，而不依賴于對如圖6A陰影區(qū)域所示的水平方向為352象素而垂直方向為480象素的數(shù)據(jù)進(jìn)行的位置校正。圖6B還示出了一調(diào)制波形80L的一個示例，該波形顯示出在左側(cè)撕裂圖象平面內(nèi)的亮度校正，以與圖象數(shù)據(jù)相應(yīng)。
另一方面，在由DSP電路50L執(zhí)行亮度校正程序之后，DSP電路55L1執(zhí)行計算程序，并伴隨著在水平方向?qū)θ鐖D6A陰影區(qū)域所示的水平方向為352象素而垂直方向為480象素的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。通過該計算程序，如圖6B所示，比如，圖象在水平方向被從352象素放大至480象素，因而，生成了具有水平方向為480象素且垂直方向為480象素的圖象數(shù)據(jù)。DSP電路55L1放大圖象并同時執(zhí)行計算程序，用以基于被存儲在校正數(shù)據(jù)存儲器60中的校正數(shù)據(jù)在橫向方向上校正光柵失真等等。為了增加象素數(shù)，與沒有存在于原始圖象中的象素有關(guān)的數(shù)據(jù)必須被插入。作為轉(zhuǎn)換象素數(shù)的方法，比如，這里可以運用在本申請人申請的日本專利說明書(日本專利No.Hei 10-124656，日本專利No.2000-333102等)中公開的方法。
在幀存儲器56L中，根據(jù)一顯示由存儲器控制器63生成的寫地址的控制信號Sa3L，經(jīng)過DSP電路50L和55L1的計算處理的圖象數(shù)據(jù)被一個顏色一個顏色地存儲。在圖6B的示例中，圖象數(shù)據(jù)從作為起始點的左上端被連續(xù)地在水平方向(圖中X1方向)寫入。根據(jù)一顯示由存儲器控制器63生成的讀地址的控制信號Sa4L，被存儲于幀存儲器56L中的圖象數(shù)據(jù)被一個顏色一個顏色地讀取。在本實施例中，由存儲器控制器63生成的、對幀存儲器56L的寫地址的次序和讀地址的次序彼此不同。在圖6B所示的示例中，圖象數(shù)據(jù)從作為起始點的右上端被連續(xù)地在垂直方向(圖中Y1方向)被讀取。
圖6C示意性地表示從幀存儲器56L讀取并輸入至DSP電路55L2的圖象數(shù)據(jù)。如上所述，在本實施例中，對幀存儲器56L的讀地址是被從作為起始點的右上端象素向下讀取的，以致使輸入到DSP電路55L2的圖象數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換，因而，從圖6B所示的圖象位置逆時針方向旋轉(zhuǎn)90°。
DSP電路55L2執(zhí)行計算程序，伴隨著對被從幀存儲器56L讀取的具有水平方向上480象素而垂直方向上480象素的數(shù)據(jù)執(zhí)行在垂直方向上的校正。通過該計算處理，如圖6D所示，比如，圖象在水平方向被從480象素放大到640象素，因而，生成在水平方向為640象素而在垂直方向為480象素的圖象數(shù)據(jù)。同時，隨著圖象的放大，DSP電路55L2執(zhí)行計算程序，用以基于被存儲于校正數(shù)據(jù)存儲器60中的校正數(shù)據(jù)，校正在垂直方向的光柵失真等等。由于被輸入到DSP電路55L2的圖象數(shù)據(jù)已經(jīng)被旋轉(zhuǎn)90°，計算程序被在DSP電路55L2中在水平方向(圖中Xa方向)執(zhí)行。當(dāng)原始圖象的狀態(tài)被作為參考時，然而，計算程序?qū)嶋H上是在垂直方向上被執(zhí)行。
基于被上述計算程序所獲得的圖象數(shù)據(jù)(圖6D)，通過用左側(cè)電子束5L進(jìn)行掃描，圖象便被正確地顯示在左側(cè)撕裂圖象平面，而沒有光柵失真等等。同時，對右側(cè)撕裂圖象平面的圖象數(shù)據(jù)執(zhí)行類似的計算程序，并用右側(cè)電子束5R進(jìn)行掃描，因而，在右側(cè)撕裂圖象平面正確地顯示一圖象，而沒有光柵失真等現(xiàn)象。因此，一圖象被正確地顯示在右側(cè)和左側(cè)撕裂圖象平面，以致于其結(jié)合部分不易被察覺。
在CRT中除了對圖象數(shù)據(jù)執(zhí)行上述計算程序之外，下面將對主要是進(jìn)行位置校正的程序進(jìn)行描述。
首先，參見圖7A至7C，將對主要被用來進(jìn)行位置校正的校正數(shù)據(jù)(將被存儲于校正數(shù)據(jù)存儲器60中(圖5))進(jìn)行概略描述。比如，校正數(shù)據(jù)被表示為相對于設(shè)置在格子狀態(tài)的參考點的一個移位量。比如，當(dāng)將圖7A所示的一格點(i，j)設(shè)定為參考點時，R色在X方向的移位量被表示為Fr(ij)，R色在Y方向的移位量被表示為Gr(ij)，G色在X方向的移位量被表示為Fg(i，j)，G色在Y方向的移位量被表示為Gg(i，j)，B色在X方向的移位量被表示為Fb(i，j)，B色在Y方向的移位量被表示為Gb(i，j)，R、G、B色在格點(i，j)的象素僅僅按照如圖7B所示的移位量移動。通過結(jié)合圖7B所示的圖象，就獲得了如圖7C所示的一圖象。當(dāng)以如此方式獲得的一圖象被顯示在射線管屏面11B上時，由于CRT自身的光柵失真特性、地球磁場等等的影響，結(jié)果收斂失效等被校正，R、G、B的象素被顯示在射線管屏面11B的相同點上。在圖5所示的處理電路中，比如，基于在X方向的移位量的校正被DSP電路55L1和55R1執(zhí)行，而基于在Y方向的移位量的校正被DSP電路55L2和55R2執(zhí)行。
下面將對利用校正數(shù)據(jù)進(jìn)行的位置計算程序進(jìn)行描述。為了說明的簡便，在某種情形下，圖象的校正將相對于垂直方向和水平方向而言來進(jìn)行描述。然而，如上所述，圖5所示的信號處理電路則分別地在垂直方向和水平方向校正圖象。
圖8A至8C和圖9A至9C表示一輸入圖象在圖5所示的處理電路中被變形的狀態(tài)。這里示出的例子是，將一格狀圖象作為輸入圖象被輸入的。每一圖8A和圖9A各示出在幀存儲器53中的右側(cè)或左側(cè)撕裂圖象平面。每一圖8B和圖9B各示出通過DSP電路55R1或55L1被輸入并從DSP電路55R2或55L2輸出的一圖象。每一圖8C和圖9C各示出被實際顯示在射線管屏面11B上的左或右側(cè)撕裂圖象平面的一圖象。
圖8A至8C表示在圖5所示的處理電路中沒有利用校正數(shù)據(jù)執(zhí)行位置校正操作的情形下的一輸入圖象的變形狀態(tài)。在校正操作沒有被執(zhí)行的情況下，在幀存儲器53上的每一圖象160(圖8A)和從DSP電路55R2或55L2輸出的一圖象161(圖8B)具有與輸入圖象相同的形狀。在此之后，圖象由于CRT自身的特性而被變形。比如，如圖8C所示的一變形圖象162被顯示在射線管屏面11B上。圖8C中用虛線表示的一圖象與固有要被顯示的圖象相符合。在顯示圖象的過程中R、G和B的圖象以相同的方式發(fā)生變形，這種現(xiàn)象是光柵失真。R、G和B的圖象變形不相同的情形與收斂失效相符合。為了校正如圖8C所示的圖象變形，需要在圖象被輸入到CRT之前，使圖象在與CRT的特性相反的方向充分地變形。
圖9A至9C表示在圖5所示的處理電路中執(zhí)行位置校正操作的情形下輸入圖象的變化。用于每一R、G和B色彩的位置校正操作被執(zhí)行。在校正操作中，盡管被用于操作的校正數(shù)據(jù)因色彩不同而變化，但是用于R、G、B色彩的計算方法是相同的。還是在執(zhí)行校正操作的情況下，在幀存儲器53上的圖象160(圖9A)具有與一輸入圖象相同的形狀。一被存儲在幀存儲器53中的圖象被經(jīng)受校正操作，因此，基于DSP電路55L1、55L2、55R1和55R2的校正數(shù)據(jù)，以致使圖象在與CRT中輸入圖象發(fā)生變形(變形是因CRT的特性，見圖8C)的相反的方向上發(fā)生變形。圖93表示在該操作之后的一圖象163。在圖9B中，用虛線表示的圖象是在幀存儲器53中的圖象160，并與未經(jīng)校正操作的圖象相符合。在與CRT的特性相反的方向上形成的圖象163的信號被進(jìn)一步因上述CRT的特性而變形。結(jié)果，一與輸入圖象的形狀相似的完美圖象164(圖9C)被顯示在射線管屏面11B上。在圖9C中，用虛線表示的圖象與圖9B所示的圖象163相對應(yīng)。
下面將對由DSP電路55(DSP電路55L1，55L2，55R1和55R2)執(zhí)行的位置校正操作進(jìn)行更加明確的描述。圖10為一說明性圖，表示由DSP電路55執(zhí)行的位置操作的一個示例。在圖10中，一圖象170被設(shè)定在一XY坐標(biāo)系統(tǒng)的整數(shù)位置上的格點位置上。圖10作為在僅僅用一個象素來示意的情形下的一個操作示例，它表示了這樣的情形，即，作為一個象素的值的一R信號的值Hd(下文稱為“R值”)，在由DSP電路55執(zhí)行校正操作之前的坐標(biāo)是(1，1)，而在操作之后的坐標(biāo)變?yōu)?3，4)。在圖10中，一用虛線表示的部分表示了在校正操作之前的R值(象素值)。當(dāng)R值的移位量被表示為一個矢量(Fd，Gd)時，(Fd，Gd)＝(2，3)。這可以從操作之后的象素中看出。當(dāng)象素是位于坐標(biāo)(Xd，Yd)時，其也可以被解釋為，該值是在坐標(biāo)(Xd-Fd，Yd-Gd)處的R值Hd的一個拷貝。通過對所有的被處理的象素執(zhí)行這樣的復(fù)制操作，要被作為一顯示圖象輸出的圖象就被完成了。因此，被存儲在校正數(shù)據(jù)存儲器60中的校正數(shù)據(jù)可以是一個與每一被處理象素相對應(yīng)的移位量(F止Gd)。
下面將結(jié)合在CRT屏面上的掃描，對上述象素值的移位關(guān)系進(jìn)行解釋。通常，在CRT中，用電子束5在水平方向的掃描是在屏面從左向右的方向(圖10的X方向)上被執(zhí)行的，而在垂直方向的掃描是從屏面頂部向底部(圖10的-Y方向)被執(zhí)行的。在如圖10所示的象素排列中，當(dāng)基于原始視頻信號的掃描被執(zhí)行時，坐標(biāo)(1，1)處的象素是在坐標(biāo)(3，4)處的象素被掃描之后被掃描的。在本實施例中，當(dāng)掃描是基于經(jīng)過DSP電路55執(zhí)行的校正操作之后的視頻信號而進(jìn)行時，然而，在原始視頻信號中坐標(biāo)(1，1)處的象素是在原始視頻信號中坐標(biāo)(3，4)處的象素之前被掃描的。在本實施例中，如上所述，基于校正數(shù)據(jù)或類似數(shù)據(jù)而在二維圖象數(shù)據(jù)中對象素的排列狀態(tài)進(jìn)行重新排列、并及時改變原始一維視頻信號和以象素單元為基礎(chǔ)的間隔的校正操作被執(zhí)行。
下面，將對作為本實施例的特征部分的、由DSP電路50R和50L及控制單元62A執(zhí)行的亮度調(diào)制控制的過程進(jìn)行描述。
CRT能夠根據(jù)相對于重疊區(qū)域中的每一象素位置的信號電平(亮度電平)執(zhí)行亮度調(diào)制控制。在CRT中，亮度調(diào)制控制被通過使用一第一校正系數(shù)和一第二校正系數(shù)來執(zhí)行。第一校正系數(shù)與一視頻信號的信號電平以及在與重疊多個撕裂圖象平面的方向正交的方向上的象素位置有關(guān)。第二校正系數(shù)與一視頻信號的信號電平以及在重疊多個撕裂圖象平面的方向上的象素位置有關(guān)。
下面，將對重疊多個撕裂圖象平面的方法與“與重疊方向正交的方向”之間的關(guān)系進(jìn)行描述。比如，如圖12所示，在水平方向X將兩個撕裂圖象平面SL和SR彼此重疊，此時，與X方向正交的垂直方向Y就是“與重疊方向正交的方向”(下文，也簡稱為“正交方向”)。比如，如圖13所示，在垂直方向(方向Y)和水平方向(方向X)將四個撕裂圖象平面SL1、SL2、SR1和SR2重疊，此時，相對于因在水平方向重疊撕裂圖象平面而形成的一重疊區(qū)域OLx，方向Y(V1)就是“正交方向”。另一方面，相對于因在垂直方向重疊撕裂圖象平面而形成的一重疊區(qū)域OLy，方向X(V2)是“正交方向”。
下面，將要描述如圖11A和11B所示的情形，即，輸入一具有比如720水平象素和480垂直象素的視頻信號并形成右側(cè)和左側(cè)撕裂圖象平面SR和SL，以致使它們在水平方向在48象素、在垂直方向在480象素的中心區(qū)域相互重疊，被所輸入的視頻信號表示。就是說，如圖11B所示，將對水平方向為384象素而垂直方向為480象素的視頻信號被輸入至每一DSP電路50R和50L的情形進(jìn)行描述。在圖11A和11B中，參考標(biāo)記01表示整個屏面區(qū)域的中心線。
DSP電路50R和50L及控制單元62A執(zhí)行調(diào)制控制，以便以一曲線形狀的方式改變亮度電平，通過從如圖11C所示的撕裂圖象平面SR和SL的重疊區(qū)域OL的起始點P1L和P1R逐漸增加亮度電平，以使亮度傾斜，以致于在重疊區(qū)域OL的終端點P2R和P2L變?yōu)樽畲?。此后，簡言之，在除了重疊區(qū)域OL之外的區(qū)域，亮度大小被調(diào)制，以便亮度電平直到屏面端部都是恒定的。執(zhí)行調(diào)制控制，以便滿足上述等式(4)和(5)。當(dāng)在撕裂圖象平面SR和SL都執(zhí)行這樣的控制時，以使在兩個圖象平面內(nèi)的亮度值總和，變得與在重疊區(qū)域OL的一隨機(jī)的象素位置的原始圖象在相同象素位置的亮度相等，能從亮度為出發(fā)點使得圖象平面的結(jié)合不易被察覺。圖11C示出了與在如圖11B所示的撕裂圖象平面內(nèi)象素位置相一致的亮度電平。在圖11C中，作為一個例子，最大亮度電平被設(shè)定為1，而最小亮度電平設(shè)定為0。
重疊區(qū)域OL的亮度斜率能被以比如一正弦或余弦函數(shù)的形狀或者以一二次曲線的形狀來實現(xiàn)。通過使亮度斜率的形狀最佳化，重疊區(qū)域OL的亮度變化就能被更自然地看見，并且用于右側(cè)和左側(cè)撕裂圖象平面SR和SL重疊中的位置誤差的邊緣被加寬了。
通常，在CRT中決定亮度等級的一個系數(shù)是伽馬值。通過用圖2所述，伽馬值因所輸入視頻信號的電平而變化。為了使右側(cè)和左側(cè)撕裂圖象平面能夠以更高的精確度結(jié)合。而沒有造成亮度的不均勻性，就需要根據(jù)視頻信號的信號電平來執(zhí)行亮度控制。
下面，將描述一個用于亮度調(diào)制控制的校正系數(shù)的具體示例。
圖14和15表示一個在重疊方向的校正系數(shù)(第二校正系數(shù))的具體示例。圖14表示用于左側(cè)撕裂圖象平面的系數(shù)，而圖1 5表示用于右側(cè)撕裂圖象平面的系數(shù)。在CRT中，如上所述，亮度的大小是被控制的，以便在重疊區(qū)域OL在重疊方向以比如正弦或余弦函數(shù)的形狀獲得亮度斜率。實際上，亮度斜率是根據(jù)在每一右側(cè)和左側(cè)撕裂圖象平面中的一象素位置，通過將視頻信號乘以一校正系數(shù)k1或k2來實現(xiàn)的，如等式(2)和(3)所示。在CRT中，即使視頻信號是在相同的象素位置，也可以使用因視頻信號的電平而變化的校正系數(shù)。
如圖14和15所示的校正系數(shù)實際上被存儲于控制單元62A的存儲器中，并以表的形式成為一個程序。與圖示的校正系數(shù)相應(yīng)的表可以被存儲于一存儲器中，該存儲器被獨立地設(shè)置以用于存儲在控制單元62A外部的校正系數(shù)的表。在圖14和15中，比如，“cram WRx0”表示一校正系數(shù)組，該校正系數(shù)組被應(yīng)用于在重疊區(qū)域OL在重疊方向的、在第0(或第1)行的象素位置的用于R色的視頻信號。比如，“cram WGx0”表示一校正系數(shù)組，該校正系數(shù)組被應(yīng)用于在重疊區(qū)域OL在重疊方向的、在第0行的象素位置的用于G色的視頻信號。比如，“cram WBx0”表示一校正系數(shù)組，該校正系數(shù)組被應(yīng)用于在重疊區(qū)域OL在重疊方向的、在第0行的象素位置的用于B色的視頻信號。在這種情況下，至于在重疊區(qū)域OL在重疊方向上的象素位置，圖11C所示的點P2L(P1R)的位置是在重疊方向上第0行的象素位置，而點P1L(P2R)的位置是在重疊方向上第47(或48)行的象素位置。校正系數(shù)組被應(yīng)用于在重疊區(qū)域OL在屏面的重疊方向上所有象素位置。在圖11所示的示例中，由于在重疊區(qū)域OL的水平方向(重疊方向)上的象素數(shù)是48，則為每一色彩均準(zhǔn)備有48個校正系數(shù)。
在圖14和15所示的示例中，與9種信號電平相應(yīng)的校正系數(shù)被一個顏色一個顏色地為在重疊方向的象素行準(zhǔn)備。在圖示的示例中，在大括號內(nèi)為每一色彩準(zhǔn)備有9個值，每一象素行表示校正系數(shù)，并且從左側(cè)順序編號為第1，第2，…。實際上，視頻信號被乘以的校正系數(shù)是一個通過將圖14和15所示的每一個數(shù)值乘以1/256而得到的值。就是說，比如，圖14和15中256的校正系數(shù)的值就是1。
圖16表示圖14和15所示的校正系數(shù)與視頻信號的信號電平之間的對應(yīng)關(guān)系。在此示例中，視頻信號的亮度電平是被分成從0到255的256個級別，每一級用8個比特表示。所述有代表性的亮度電平是按照從最低亮度電平開始的順序與第1，第2，…和第9系數(shù)相對應(yīng)的。特別是，如圖16所示，第1系數(shù)與信號電平0相對應(yīng)，第2系數(shù)與信號電平32相對應(yīng)，…，第9系數(shù)與信號電平255相對應(yīng)?？刂茊卧?2A從圖16所示的對應(yīng)關(guān)系確定視頻信號的信號電平，并選擇對應(yīng)于所確定的信號電平的校正系數(shù)。DSP電路50R和50L通過使用以如此方式選擇的校正系數(shù)來執(zhí)行用于調(diào)制視頻信號亮度的信號程序。
在CRT中，至于重疊方向，僅僅是與有代表性的信號電平相應(yīng)的校正系數(shù)被以表的格式預(yù)存儲。下文中，將把重疊方向的有代表性的信號電平的校正系數(shù)稱為“基本系數(shù)”。用于存儲基本系數(shù)的表被稱為“基本系數(shù)表”。
盡管有代表性的信號電平的校正系數(shù)被存儲在基本系數(shù)表中，而其它信號電平的系數(shù)未被存儲。在此實施例中，通過利用基本系數(shù)表中的基本系數(shù)而執(zhí)行插入操作，可以獲得其它信號電平的任何系數(shù)。通過利用至少兩個與當(dāng)前信號電平和在重疊方向的象素位置最相應(yīng)的基本系數(shù)，而執(zhí)行插入操作，其中的基本系數(shù)是從被存儲在基本系數(shù)表中的多個基本系數(shù)中選取的。所述插入操作的一個具體示例是線性插入。
例如，如圖16所示，通過利用基本系數(shù)表中的第一基本系數(shù)(與信號電平0相應(yīng))和第二基本系數(shù)(與信號電平32相應(yīng))而執(zhí)行插入操作，可以獲得信號電平從1到31的任何校正系數(shù)?，F(xiàn)在假設(shè)有這樣一個示例，在重疊方向在第X象素行的基本系數(shù)表被設(shè)定如下cramWRxX＝{125，106，……}此時，在重疊方向在第X象素行的信號電平10的校正系數(shù)能夠被按照下面的等式(X)計算出，其中，在基本系數(shù)表中的第一和第二基本系數(shù)125和106被各自的信號電平加權(quán)。等式中的符號“*”表示乘法。這樣的插入操作可以由比如控制單元62A來執(zhí)行，從而，計算出一個未被存儲在基本系數(shù)表中的校正系數(shù)。
信號電平值10的系數(shù)＝{125*(32-10)+106*(10-0)}/(32-0)………………(X)＝119在該方法中，在重疊方向的每一象素行的256種灰度的校正系數(shù)能被直接或間接地從基本系數(shù)表計算出。而且，在此示例中，在正交方向的每一象素行的系數(shù)可以得到。
圖17和18表示在正交方向上校正系數(shù)(第一校正系數(shù))的一個具體示例。圖17表示用于左側(cè)撕裂圖象平面的系數(shù)，圖18表示用于右側(cè)撕裂圖象平面的系數(shù)。圖17和18所示的校正系數(shù)與如圖14和15所示在重疊方向獲得校正系數(shù)相關(guān)，并被用來改變視頻信號的信號電平的值。比如，當(dāng)僅僅根據(jù)基本系數(shù)表，視頻信號的實際信號電平是“255”時，對應(yīng)于信號電平“255”的校正系數(shù)就被選擇。當(dāng)如圖17和18所示在正交方向的系數(shù)值是“-1”時，在重疊方向的校正系數(shù)被變成信號電平254(＝255-1)。如上所述，為了獲得基本系數(shù)，通過利用如圖17和18所示的校正系數(shù)而改變與正交方向的象素位置對應(yīng)的基本系數(shù)，可設(shè)置任一象素位置的校正系數(shù)。采用這樣的方法，可設(shè)置最小的系數(shù)，可以實現(xiàn)在重疊方向和正交方向的亮度調(diào)制。
如圖17和18所示的校正系數(shù)被作為一個程序以表的格式，以與在控制單元62A的存儲器中的基本系數(shù)近似的方式被存儲。通過在控制單元之外獨立地提供一個存儲器用于存儲校正系數(shù)的表，與圖示的校正系數(shù)有關(guān)的表就可以被存儲。下面，如圖17和18所示的校正系數(shù)將被稱為“移位系數(shù)”，用于存儲移位系數(shù)的表被稱為“移位系數(shù)表”。
在圖17和18中，比如，“cram WRy0”表示一個移位系數(shù)組，該移位系數(shù)組被應(yīng)用于在重疊區(qū)域OL的正交方向、在第0(或第1)行的象素位置的用于R色的視頻信號。比如，“carm WGy0”表示一個移位系數(shù)組，該移位系數(shù)組被應(yīng)用于在重疊區(qū)域OL的正交方向、在第0行的象素位置的用于G色的視頻信號。比如，“cram WBy0”表示一個移位系數(shù)組，該移位系數(shù)組被應(yīng)用于在重疊區(qū)域OL的正交方向、在第0行的象素位置的用于B色的視頻信號。在這種情況下，比如，將屏面的最上位置設(shè)定為在第0行的一個象素位置，將屏面的最低位置設(shè)定為在第479行的一個象素位置。在此實施例中，為在重疊區(qū)域OL的屏面正交方向上的所有象素位置準(zhǔn)備了移位系數(shù)。在圖11C所示的示例中，由于在重疊區(qū)域OL的正交方向上的象素數(shù)是480，則為每一色彩均準(zhǔn)備有480個移位系數(shù)。
在圖17和18所示的示例中，與8個信號電平區(qū)域?qū)?yīng)的系數(shù)被用于在正交方向的象素的每一色彩。在圖示示例中，在大括號內(nèi)的用于每一色彩和每一系數(shù)的8個值表示移位系數(shù)，它們被從左側(cè)依次編號為第一，第二，……。
圖19表示圖17和18所示的移位系數(shù)與視頻信號的信號電平之間的對應(yīng)關(guān)系。此示例中，視頻信號的亮度電平被分成從0到255的256個級別，每一級別用8比特表示。亮度電平被分為8個信號電平區(qū)域。特別是，信號電平被幾乎等分成從0到31，從32到63，…，及從224到255的區(qū)域。因而，這8個信號電平區(qū)域與第一至第八系數(shù)編號相對應(yīng)。控制單元62A根據(jù)圖19所示的對應(yīng)關(guān)系決定一視頻信號的信號電平區(qū)域，并選擇對應(yīng)于該被決定的信號電平區(qū)域的移位系數(shù)。DSP電路50R和50L變換一視頻信號的信號電平的值，可以基于被以這樣的方式選擇的移位系數(shù)，參照在重疊方向獲得校正系數(shù)。
參見圖20所示的流程圖，下面將對利用上述校正系數(shù)實行亮度控制的程序流程進(jìn)行描述。如圖5所示，一見頻信號被從幀存儲器53輸入到控制單元62A和DSP電路50R和50L。比如，在該視頻信號被分成右和左側(cè)撕裂圖象平面的階段，即，在該用于右和左側(cè)撕裂圖象平面的視頻信號被從幀存儲器53輸入到控制單元62A和DSP電路50R和50L階段，控制單元62A一個顏色一個顏色地檢測正在被輸入的視頻信號的信號電平和對應(yīng)于該視頻信號的象素位置(在重疊方向以及在與重疊方向正交的方向上的位置)(步驟S101)。之后，基于被檢測的信號電平和在正交方向的象素位置，控制單元62A訪問預(yù)存儲于其存儲器或類似設(shè)備中的移位系數(shù)表，并從多個移位系數(shù)中選擇一個所需的移位系數(shù)(步驟S102)?；谒@得的移位系數(shù)，控制單元62A校正視頻信號的信號電平的值，它與在重疊方向獲得校正系數(shù)相關(guān)(步驟S103)。
控制單元62A判斷對應(yīng)于被校正的信號電平的基本系數(shù)是否存在于基本系數(shù)表中(步驟S104)。當(dāng)基本系數(shù)存在于基本系數(shù)表中(步驟S104為“Y”)時，控制單元62A基于被校正的信號電平和在重疊方向的象素位置，從基本系數(shù)表中直接獲得用于亮度調(diào)制控制的最佳校正系數(shù)(步驟S107)。另一方面，當(dāng)基本系數(shù)不存在于基本系數(shù)表中(步驟S104為“N”)時，控制單元62A通過執(zhí)行插入操作獲得所需的校正系數(shù)。此時，控制單元62A首先基于被校正的信號電平和在重疊方向的象素位置，從基本系數(shù)表中選擇用于插入的基本系數(shù)(步驟S105)。這時，控制單元62A選擇至少兩個與當(dāng)前信號電平和象素位置最相應(yīng)的校正系數(shù)。此后，控制單元62A基于所獲得的基本系數(shù)執(zhí)行插入操作，因而計算出實際所需的校正系數(shù)(步驟S106)。
如上所述，當(dāng)獲得用于亮度調(diào)制控制的最佳校正系數(shù)之后，控制單元62A給DSP電路50R和50L發(fā)出指令，以利用所獲得的校正系數(shù)調(diào)制亮度。DSP電路50R和50L根據(jù)控制單元62A的指令，利用校正系數(shù)對視頻信號執(zhí)行亮度調(diào)制控制(步驟S108)。比如，DSP電路50R和50L執(zhí)行將視頻信號乘以校正系數(shù)的信號處理以實現(xiàn)亮度調(diào)制控制。
如上所述，根據(jù)本實施例，僅僅是在重疊方向的有代表性的信號電平的校正系數(shù)被預(yù)存儲而作為基本系數(shù)表，而其它任何信號電平的系數(shù)是通過利用基本系數(shù)表中的基本系數(shù)執(zhí)行插入操作而獲得的。因而，所需的在重疊方向校正系數(shù)的數(shù)量就減少了。根據(jù)前面的實施例，通過改變視頻信號的信號電平的值，并參照通過利用與在正交方向的象素位置相應(yīng)的移位系數(shù)而獲得在重疊方向的校正系數(shù)，根據(jù)在正交方向的象素位置改變基本系數(shù)。在正交方向的亮度調(diào)制因而可以被執(zhí)行，而使得設(shè)定系數(shù)的麻煩最少。
根據(jù)本實施例，亮度調(diào)制控制是根據(jù)信號電平而實現(xiàn)的，以致在所有級別都能減少亮度不均勻性。因而，即使在信號電平總是象在活動圖象中一樣波動的情況下，亮度也能被正確地控制，以致于結(jié)合部分被做得不易察覺。由于亮度調(diào)制控制是一個色彩一個色彩地執(zhí)行的，由取決于色彩的伽馬特性的變化而引起的亮度不均勻性就被減少。而且，校正系數(shù)可以在每一右側(cè)和左側(cè)撕裂圖象平面被改變，亮度調(diào)制控制可以根據(jù)每一右側(cè)和左側(cè)電子槍31R和31L的特性而被執(zhí)行。這樣，在內(nèi)嵌電子槍式的CRT中，就能夠?qū)崿F(xiàn)圖象質(zhì)量與普通的單一電子槍系統(tǒng)一樣高或者更高。
通常，在CRT中，電子束的光點特性會隨象素位置而變化，而且，特別是，在屏面中部的光點特性與端部的光點特性彼此具有很大不同。根據(jù)本實施例，在正交方向的亮度能被調(diào)制。因此，即使在重疊區(qū)域OL中部的光點特性與在上端或下端部的光點特性之間存在很大差異，由光點特性引起的亮度不均勻性也能被減少。通常，在CRT中，熒光體的光發(fā)射特性會依據(jù)在熒光屏11A上的位置而變化。在本實施例中，根據(jù)象素位置而執(zhí)行亮度調(diào)制控制。通過考慮熒光體的光發(fā)射特性而確定校正系數(shù)，由光發(fā)射特性的變化引起的亮度不均勻性就能被減少。通過測量熒光體的光發(fā)射量，就能知道熒光體的光發(fā)射特性的變化，比如，在制造CRT的時候。
如上所述，根據(jù)本實施例，當(dāng)抑制了用于校正亮度的系數(shù)的數(shù)量時，可以在重疊區(qū)域的所有象素位置對于所有級別的電平執(zhí)行亮度校正。這樣，通過使得結(jié)合部分的亮度不易察覺而實現(xiàn)了正確的亮度控制。第二實施例下面將描述本發(fā)明的第二實施例。在下面的描述中，與第一實施例相同的部件將采用相同的附圖標(biāo)記，也將不再對它們進(jìn)行重復(fù)的描述。
盡管在第一實施例中，用于正交方向的所有象素行的移位系數(shù)被以表的格式存儲，但在第二實施例中，僅僅是將在有代表性的象素位置的移位系數(shù)以表的格式存儲。除了在有代表性的象素位置的移位系數(shù)之外的任何移位系數(shù)是通過利用一有代表性的移位系數(shù)執(zhí)行插入操作而獲得的。
圖21和22表示在第二實施例中的移位系數(shù)表的一個示例。圖21表示用于左側(cè)撕裂圖象平面的系數(shù)。圖22表示用于右側(cè)撕裂圖象平面的系數(shù)。在圖21和22所示的示例中，僅僅具有9個象素行的移位系數(shù)。在圖21和22中，比如，緊跟“cram WRy”之后的數(shù)值表示對應(yīng)于R色彩的在正交方向的一個有代表性的象素位置。在圖示的示例中，對于R色彩，具有從“cram WRy0”到“cram WRy8”共9個象素行的代表數(shù)碼。
圖23表示在如圖21和22所示的移位系數(shù)表中象素位置的代表數(shù)碼與在正交方向的實際象素位置之間的對應(yīng)關(guān)系的一個示例。這里假設(shè)，在正交方向的象素總數(shù)是480。此時，屏面的最上端位置被設(shè)定為在正交方向在第0行的象素位置，而屏面的最下端位置被設(shè)定為在正交方向在第479行的象素位置。如圖23所示，比如，代表數(shù)碼0與正交方向的第0行的象素位置相對應(yīng)，而代表數(shù)碼1與正交方向的第60行的象素位置相對應(yīng)。
如上所述，在本實施例中，關(guān)于重疊方向，僅僅與有代表性的象素位置相對應(yīng)的移位系數(shù)被以表的格式預(yù)存儲。在除所述有代表性的象素位置之外的其它任何位置的系數(shù)是通過利用被存儲于移位系數(shù)表中的一移位系數(shù)執(zhí)行插入操作而獲得的。插入操作是以與在重疊方向利用基本系數(shù)表所進(jìn)行的插入操作相類似的方式實現(xiàn)的。特別是，從存儲于移位系數(shù)表中的多個移位系數(shù)中，至少兩個與當(dāng)前信號電平和在正交方向的象素位置最相關(guān)的移位系數(shù)被選擇，并且，通過利用所選擇的移位系數(shù)而執(zhí)行諸如線性插入的插入操作。
比如，如圖23所示，在正交方向在第1至第59行的象素位置的任何移位系數(shù)是通過利用移位系數(shù)表中的第0代表數(shù)碼(與第0行的象素位置對應(yīng))和第2代表數(shù)碼(與第60行的象素位置對應(yīng))執(zhí)行插入操作而獲得的。在通過利用上述等式(X)并對應(yīng)于重疊方向的插入操作中，系數(shù)是通過給信號電平值加權(quán)而獲得的。至于移位系數(shù)，系數(shù)是通過將象素位置的值加權(quán)而獲得的。這樣的一種插入操作是通過比如控制單元62A而執(zhí)行的，從而計算出一個未被存儲于移位轉(zhuǎn)換表中的移位系數(shù)。
圖22和23所示的移位系數(shù)的系數(shù)編號與視頻信號的信號電平之間的對應(yīng)關(guān)系與圖19所示的相似。
參見圖24所示的流程圖，下面將對本實施例獲得移位系數(shù)的程序的流程進(jìn)行描述。在本實施例中，代替圖20中所示步驟S102的是，執(zhí)行一個獲得移位系數(shù)的程序，如圖24所示(步驟S200)。其它程序與圖20所示的程序類似。比如，在該視頻信號被分成右和左側(cè)撕裂圖象平面的階段，即，在右側(cè)和左側(cè)撕裂圖象平面的該視頻信號被從幀存儲器53輸入到控制單元62A和DSP電路50R和50L階段，控制單元62A一個顏色一個顏色地檢測正在被輸入的視頻信號的信號電平和對應(yīng)于該視頻信號的象素位置(圖20的步驟S101)。之后，控制單元62A決定是否將對應(yīng)于所被檢測的信號電平和正交方向的象素位置的移位系數(shù)預(yù)存儲在移位系數(shù)表中，而該移位系數(shù)表是被存儲于控制單元62A自己的存儲器中的(圖24的步驟S201)。
當(dāng)相應(yīng)的移位系數(shù)存在于移位系數(shù)表中時(步驟S201中為Y)，控制單元62A基于信號電平和在正交方向的象素位置而直接從移位系數(shù)表中得到所需的移位系數(shù)(步驟S202)。另一方面，當(dāng)移位系數(shù)未存在于移位系數(shù)表中時(步驟S201中為N)，控制單元62A則通過執(zhí)行插入操作而得到所需的移位系數(shù)。此時，控制單元62A首先基于信號電平和在正交方向的象素位置，從移位系數(shù)表中選擇用于插入的移位系數(shù)(步驟S203)。這時，控制單元62A根據(jù)操作方法，選擇至少兩個與信號電平和在正交方向的象素位置最相應(yīng)的移位系數(shù)。此后，控制單元62A基于所獲得的移位系數(shù)執(zhí)行插入操作，從而計算出實際所需的移位系數(shù)(步驟S204)。當(dāng)在步驟S202或S204中得到移位系數(shù)后，控制單元62A以與第一實施例相似的方式執(zhí)行圖20所示的步驟S103的程序和隨后的程序。
如上所述，根據(jù)第二實施例，僅僅是在正交方向的有代表性的象素位置的移位系數(shù)被預(yù)存儲而作為移位系數(shù)表，而在其它任何象素位置的系數(shù)是通過利用移位系數(shù)表中的系數(shù)執(zhí)行插入操作而獲得的。因而，所需的在正交方向移位系數(shù)的數(shù)量就減少了。這樣，用于亮度校正的系數(shù)的數(shù)量就比第一實施例減少得更多。
本發(fā)明并不局限于上述實施例，可以進(jìn)行各種變化。比如，盡管在上述實施例中，校正系數(shù)是根據(jù)信號電平或象素位置而正確變化的，但校正系數(shù)也可以根據(jù)其它因素而變化。在CRT中，例如，伽馬值的特性會根據(jù)電子槍等等的特性而變化。校正系數(shù)可以考慮到電子槍的特性而確定。電子槍的特性比如是，電子槍的伽馬特性，電子槍的電流特性，等等。電子槍的電流特性包括，與施加到電子槍上的一驅(qū)動電壓有關(guān)的特性以及在電子槍中流動的電流值。通常，當(dāng)電子槍的特性變化時，被發(fā)射的電子數(shù)量會根據(jù)施加到電子槍上的驅(qū)動電壓而改變，因而對亮度的大小產(chǎn)生影響。
盡管在上述每一實施例中，都是將NTSC系統(tǒng)的模擬合成信號作為視頻信號DIN，但是，所述視頻信號DIN并不局限于信號。比如，一種RGB模擬信號可以被用作視頻信號DIN。此時，可以無需使用合成RGB轉(zhuǎn)換器51(圖5)就能獲得RGB信號。作為選擇，一種用于數(shù)字電視的數(shù)字信號可以被作為視頻信號DIN輸入。此時，無需使用A/D轉(zhuǎn)換器52(圖5)就能直接得到數(shù)字信號。在利用視頻信號的任何情形下，位于幀存儲器53之后的電路結(jié)構(gòu)可以與圖5所示的電路結(jié)構(gòu)相似。
在圖5所示的電路中，幀存儲器56R和56L可以從結(jié)構(gòu)中刪除，從DSP電路55R1和55L1輸出的圖象數(shù)據(jù)可以直接通過DSP電路55R2和55L2傳輸?shù)诫娮訕?1R和31L。而且，在此實施例中，被輸入的圖象數(shù)據(jù)被在水平方向校正，然后被在垂直方向校正。也可能是在垂直方向校正被輸入的圖象數(shù)據(jù)，然后在水平方向校正。而且，在此實施例中，圖象的放大是與校正被輸入的圖象數(shù)據(jù)一起執(zhí)行的。圖象數(shù)據(jù)也可以不與圖象的放大一起校正。
本發(fā)明也可以被應(yīng)用于一種具有兩個或三個電子槍的CRT，用于通過結(jié)合三個或更多的掃描圖象平面而形成一個單一的圖象平面。而且，本發(fā)明并不局限于CRT，而是可以被應(yīng)用于各種圖象顯示設(shè)備，比如，一種投影式的圖象顯示器，用于通過一種投影光學(xué)系統(tǒng)而將放大的圖象顯示在CRT或類似設(shè)備上。
而且，盡管在上述實施例中，亮度校正程序和位置校正程序被分別執(zhí)行，也有可能從其結(jié)構(gòu)中取消在DSP電路50R和50L中執(zhí)行亮度控制，而在DSP電路50R和50L中同時執(zhí)行亮度程序和計算程序，用于在DSP電路55R1和55L1中放大圖象和校正光柵失真等等。盡管在上述實施例中，亮度校正程序是在位置校正程序之前執(zhí)行的，也可以是將用于亮度控制的DSP電路50R和50L設(shè)置在DSP電路55R2和55L2之后，因而在位置校正程序之后執(zhí)行亮度校正程序。
在上述實施例中，已經(jīng)對為了校正光柵失真等而通過直接控制圖象數(shù)據(jù)來執(zhí)行位置校正程序的情況進(jìn)行了描述。用于校正光柵失真等等的程序也可以是通過使由偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的一偏轉(zhuǎn)磁場最優(yōu)化而被執(zhí)行。然而，如上述實施例所述，通過利用校正數(shù)據(jù)直接控制圖象數(shù)據(jù)的方法比通過偏轉(zhuǎn)線圈等方式調(diào)整圖象的方法更好，因為它能夠減少光柵失真和不均勻性。為了通過偏轉(zhuǎn)線圈等方式消除光柵失真，比如，有必要使偏轉(zhuǎn)磁場失真。這就導(dǎo)致這樣一個問題，磁場變得不均勻，而且磁場損壞了電子束的焦點(光點尺寸)。然而，在直接控制圖象數(shù)據(jù)的方法中，就沒有必要通過偏轉(zhuǎn)線圈的磁場來調(diào)整光柵失真等等，而且，偏轉(zhuǎn)磁場能夠被變成均勻的磁場，以改善其聚焦特性。
顯然，根據(jù)上述技術(shù)方案可以對本發(fā)明進(jìn)行多種修改和變化。因此，應(yīng)當(dāng)知道，在本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，本發(fā)明可以用與上述技術(shù)方案不同的技術(shù)方案來實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種陰極射線管，用于通過將多個撕裂圖象平面結(jié)合以便彼此部分重疊從而形成一個單一圖象平面而顯示一圖象，所述撕裂圖象平面是用多個電子束掃描而形成的，所述陰極射線管包括信號分開裝置，用于將一輸入視頻信號分成多個視頻信號；第一系數(shù)存儲裝置，用于將與視頻信號的信號電平和在與重疊方向正交的方向上的象素位置相對應(yīng)的多個第一校正系數(shù)中的至少若干系數(shù)存儲，所述若干第一校正系數(shù)與有代表性的象素位置相對應(yīng)；第二系數(shù)存儲裝置，用于將與視頻信號的信號電平和在重疊方向上的象素位置相對應(yīng)的多個第二校正系數(shù)中的至少若干系數(shù)存儲，所述若干第二校正系數(shù)與有代表性的信號電平相對應(yīng)；第一系數(shù)獲得裝置，基于當(dāng)前視頻信號的信號電平和對應(yīng)于該當(dāng)前視頻信號的在正交方向上的象素位置，通過利用存儲于第一系數(shù)存儲裝置中的第一校正系數(shù)而直接或間接獲得所需的第一校正系數(shù)；改變裝置，用于改變視頻信號的信號電平的值，其與何時基于由第一系數(shù)獲得裝置獲得的第一校正系數(shù)而獲得第二校正系數(shù)有關(guān)；第二系數(shù)獲得裝置，基于被所述改變裝置所改變的信號電平和對應(yīng)于所述當(dāng)前視頻信號的在重疊方向上的象素位置，通過利用存儲于第二系數(shù)存儲裝置中的第二校正系數(shù)而直接或間接獲得第二校正系數(shù)，以被用于亮度調(diào)制控制；控制裝置，用于對多個撕裂圖象平面的每一視頻信號進(jìn)行亮度調(diào)制控制，使得在基于多個撕裂圖象平面的視頻信號掃描的圖象平面上的一重疊區(qū)域的相同象素位置的亮度值的總和，與通過使用被第二校正系數(shù)獲得裝置所獲得的第二校正系數(shù)而在原始圖象的相同象素位置的亮度變得相等；以及，多個電子槍，用于發(fā)射多束電子束，借此，多個撕裂圖象平面能基于由所述控制裝置調(diào)制的視頻信號而被掃描。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于當(dāng)一個對應(yīng)于當(dāng)前信號電平和象素位置的校正系數(shù)未被存儲于第一或第二系數(shù)存儲裝置時，至少第一和第二系數(shù)獲得裝置之一從存儲于第一或第二系數(shù)存儲裝置中的多個校正系數(shù)中選擇至少兩個與當(dāng)前信號電平和象素位置最相應(yīng)的校正系數(shù)，并利用被選擇的校正系數(shù)執(zhí)行一種插入操作，以獲得所需的校正系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陰極射線管，其特征在于陰極射線管顯示一彩色圖象；第一和第二系數(shù)存儲裝置中的每一個被設(shè)置成一個色彩一個色彩地存儲校正系數(shù)的結(jié)構(gòu)；第一和第二系數(shù)獲得裝置中的每一個被設(shè)置成一個色彩一個色彩地獲得校正系數(shù)的結(jié)構(gòu)；以及控制裝置對多個撕裂圖象平面的每一視頻信號一個色彩一個色彩地執(zhí)行亮度調(diào)制控制。
4.一種亮度控制方法，用于對顯示于一圖象顯示設(shè)備上的圖象實行亮度控制，通過將多個撕裂圖象平面結(jié)合以便彼此部分重疊從而形成一個單一圖象平面，所述圖象顯示設(shè)備包括第一系數(shù)存儲裝置，用于將與視頻信號的信號電平和在與重疊方向正交的方向上的象素位置相對應(yīng)的多個第一校正系數(shù)中的至少若干系數(shù)存儲，所述若干第一校正系數(shù)與有代表性的象素位置相對應(yīng)；及第二系數(shù)存儲裝置，用于將與視頻信號的信號電平和在重疊方向上的象素位置相對應(yīng)的多個第二校正系數(shù)中的至少若干系數(shù)存儲，所述若干第二校正系數(shù)與有代表性的信號電平相對應(yīng)；該方法包括下述步驟一步驟，基于當(dāng)前視頻信號的信號電平和對應(yīng)于該當(dāng)前視頻信號的在正交方向上的象素位置，通過利用存儲于第一系數(shù)存儲裝置中的第一校正系數(shù)，直接或間接獲得所需的第一校正系數(shù)；一步驟，改變視頻信號的信號電平的值，其與何時基于所獲得的第一校正系數(shù)而獲得第二校正系數(shù)有關(guān)；一步驟，基于被改變的信號電平和對應(yīng)于所述當(dāng)前視頻信號的在重疊方向上的象素位置，通過利用存儲于第二系數(shù)存儲裝置中的第二校正系數(shù)而直接或間接獲得一第二校正系數(shù)，以用于亮度調(diào)制控制；以及，一步驟，對多個撕裂圖象平面的每一視頻信號進(jìn)行亮度調(diào)制控制，使得在基于多個撕裂圖象平面的視頻信號掃描的圖象平面上的一重疊區(qū)域的相同象素位置的亮度值的總和，與通過利用所獲得的第二校正系數(shù)而在原始圖象的相同象素位置的亮度變得相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的亮度控制方法，其特征在于至少在獲得第一校正系數(shù)的步驟和在獲得第二校正系數(shù)的步驟之一中，當(dāng)一個對應(yīng)于當(dāng)前信號電平和象素位置的校正系數(shù)未被存儲于第一或第二系數(shù)存儲裝置時，從存儲于第一或第二系數(shù)存儲裝置中的多個校正系數(shù)中選擇至少兩個與當(dāng)前信號電平和象素位置最相應(yīng)的校正系數(shù)，并利用被選擇的校正系數(shù)執(zhí)行一種插入操作，獲得所需的校正系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的亮度控制方法，其特征在于所述方法對被顯示于一用于顯示彩色圖象的圖象顯示設(shè)備上的一彩色圖象的亮度進(jìn)行控制，其中第一和第二系數(shù)存儲裝置中每一個都設(shè)置成能一個色彩一個色彩地存儲校正系數(shù)；在獲得第一校正系數(shù)的步驟和獲得第二校正系數(shù)的步驟中的每一步驟中，校正系數(shù)被一個色彩一個色彩地獲得；以及在執(zhí)行亮度調(diào)制控制的步驟中，亮度調(diào)制控制是被一個色彩一個色彩地對多個撕裂圖象平面的每一視頻信號而執(zhí)行的。
全文摘要
一種陰極射線管和一種亮度控制方法,使得用于校正亮度的系數(shù)數(shù)量減少并能夠執(zhí)行正確的亮度控制,因而從亮度的觀點看,撕裂圖象平面的結(jié)合部分是不易察覺的。至于重疊多個撕裂圖象平面的方向,僅僅是有代表性的信號電平的校正系數(shù)被預(yù)存儲而作為一基本系數(shù)表。其它信號電平的任何系數(shù)是利用基本系數(shù)表中的基本系數(shù)執(zhí)行一種插入操作而獲得的。與在重疊方向得到校正系數(shù)相關(guān)的視頻信號的信號電平值通過一個在與重疊方向正交的方向上的象素位置對應(yīng)的移位系數(shù)而改變,因而根據(jù)在正交方向上的象素位置而改變了基本系數(shù)。
文檔編號H04N5/68GK1344013SQ0113795
公開日2002年4月10日 申請日期2001年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月13日
發(fā)明者中西理, 岡田正道 申請人:索尼公司