KR920007425B1 - Measuring method of beam diameter of crt and apparatus of the same - Google Patents

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Abstract

The apparatus automatically and accurately measures beam- diameter to increase the reliability of measure and the efficiency and to shorten the time needed to measure by calculating the width and accentricity ration from the reproduced luminance of electronic beam. It comprises a pattern generator (11) for applying a certain pulse signal to a deflection coil (DY) of CRT (20), an image processor (12) for analyzing the image data from a camera (14), a camera (14) for picking up a beam spot and offering image data, an inspection image monitor (15), and a printer (16) for printing out the measure data of a main system (1).

Description

음극선관의 빔경 측정방법 및 그 장치Beam diameter measuring method of cathode ray tube and its apparatus

제1도는 이 발명에 따른 음극선관의 빔경 측정장치의 개략적인 블럭구성도.1 is a schematic block diagram of an apparatus for measuring a beam diameter of a cathode ray tube according to the present invention.

제2도는 제1도의 동작흐름도.2 is a flow chart of FIG.

제3a, b, c, d도는 이 발명에 따른 빔스포트의 휘도레벨 관계와 빔경 측정관계를 나타낸 설명도이다.3a, b, c, and d are explanatory diagrams showing the luminance level relationship and the beam diameter measurement relationship of the beam spot according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 메인시스템 11 : 패턴발생장치부1: main system 11: pattern generator

12 : 영상처리장치부 13 : 키보드12: image processing unit 13: keyboard

14 : 카메라 15 : 검사화상모니터14: Camera 15: Inspection Image Monitor

16 : 프린터 17 : 모니터16: printer 17: monitor

이 발명은 음극선관의 빔경 측정방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음극선관의 전자총에서 방출되는 빔경의 크기와 편심정도를 3차원으로 측정 표시할 수 있도록 하는 음극선관의 빔경 측정방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring a beam diameter of a cathode ray tube and a device thereof, and more particularly, to a beam dimension measuring method for measuring and displaying the size and eccentricity of a beam diameter emitted from an electron gun of a cathode ray tube. To the device.

일반적으로 전자빔의 측정은 전자총에서 방출되는 빔형상의 편심정도 및 휘도분포를 분석하여 전자총의 정도를 분석하도록 하기 위함인데, 이러한 빔의 데이타 즉 빔경과 빔 스포트의 휘도분포와 편심정도를 측정하여 전자총의 특성을 개선하도록 함으로써 고품질의 음극선관을 제조할 수 있게 되는 것이다.In general, the measurement of the electron beam is to analyze the degree of electron gun by analyzing the eccentricity and luminance distribution of the beam shape emitted from the electron gun. The electron gun is measured by measuring the luminance distribution and the eccentricity of the beam data and beam spot and beam spot. By improving the properties of the high-quality cathode ray tube will be able to be manufactured.

이와 같이 전자총에서 방출되어 음극선관의 스크린에 형성된 빔 스포트를 측정하는 기술은 여러방법이 있으나, 그 대표적인 예로서 2차원적인 측정방법인 사진 판독법이 많이 사용되고 있는데, 이 측정방법은 스크린에 형성되는 빔 스포트를 확대 촬영한 사진으로부터 데이타를 추출하는 방법이다.As described above, there are many techniques for measuring the beam spot emitted from the electron gun and formed on the screen of the cathode ray tube. However, as a representative example, a two-dimensional photographic reading method is widely used. It is a method of extracting data from a photograph of an enlarged spot.

이와 같은 방법은 빔 경의 측정을 유저(User)가 일일이 행해야 되므로 측정의 정도가 낮아지며, 확대 촬영한 후 현상 및 인화를 행해야 되므로 많은 시간이 걸리게 되었다. 또한 사진으로부터 2차원적인 측정 데이타를 얻게되므로 이로인해 산출되는 데이타량이 적게되는 결점이 있는 등 효율이 낮게되고 측정값에 대한 신뢰도가 낮은 것이다.In this method, the measurement of the beam diameter is performed by the user one by one, and thus the degree of measurement is lowered, and since the development and the printing are performed after magnification, it takes a lot of time. In addition, since two-dimensional measurement data are obtained from the photograph, there is a drawback that the amount of data calculated is small, such that the efficiency is low and the reliability of the measurement value is low.

이 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 이 발명의 목적은, 전자총에서 방출되는 빔경의 정확한 측정을 자동으로 행하게하여 측정치의 신뢰성을 높게하고 측정데이타도 다원적으로 행해 측정의 정확도를 높이고 소요시간을 크게 단축시켜 효율을 향상시키며, 더욱 나아가서는 음극선관의 품질 검사에도 이용할 수 있게한 음극선관의 전자빔 측정장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to automatically perform accurate measurement of the beam diameter emitted from the electron gun, thereby increasing the reliability of the measured value and plurally performing measurement data to increase the accuracy of the measurement and the required time. The present invention provides an electron beam measuring apparatus for a cathode ray tube, which greatly improves the efficiency of the cathode ray tube and further improves efficiency.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 이 발명은, 음극선관의 빔 스포트를 촬영하여 여기서 화상데이타의 좌표(x,y)값과 휘도레벨을 산출하여 산출된 데이타의 최대, 최소 값의 휘도레벨을 색의 농담으로 표시하며, 빔 스포트의 수평 및 수직휘도 레벨의 히스토그램에서 크리티칼 포인트를 선정하여 전자빔의 휘도를 재현한 후 그 폭과 편심율을 계산하도록한 음극선관의 빔경 측정방법에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention photographs a beam spot of a cathode ray tube, and calculates the coordinate (x, y) value and luminance level of image data, and calculates the luminance level of the maximum and minimum values of the calculated data. It is characterized by a beam diameter measuring method of a cathode ray tube, which is displayed in shades of light and reproduces the brightness of an electron beam by selecting critical points from histograms of horizontal and vertical luminance levels of beam spots, and calculating the width and the eccentricity.

이 발명은, 음극선관의 편향코일과 스템부에 소정의 펄스신호를 제공하는 패턴 발생장치부와 카메라에 대한 화상데이타를 입력받아 분석 및 산출하는 영상처리장치부와를 구비하여 빔 스포트의 좌표와 휘도레벨에 의한 측정데이타를 산출하는 메인시스템과 각종 산출을 위한 설정값을 입력시키는 키보드와, 음극선관이 빔 스포트를 촬영하여 화상데이타를 제공하는 카메라와, 음극선관의 빔 스포트를 원상으로 재현하는 검사화상 모니터와, 상기 메인시스템의 측정데이타를 출력하는 프린터 및 모니터로 된 음극선관의 빔경 측정장치에 그 특징이 있다.The present invention includes a pattern generator device for providing a predetermined pulse signal to a deflection coil and a stem of a cathode ray tube, and an image processing device for receiving and analyzing image data of a camera. Main system for calculating measurement data based on level, keyboard for inputting setting values for various calculations, camera for cathode ray tube shooting beam spot to provide image data, and inspection for reproducing beam spot of cathode ray tube in original form It is characterized by a beam diameter measuring apparatus for a cathode ray tube comprising an image monitor, a printer for outputting measurement data of the main system, and a monitor.

이 발명에 따른 측정방법 및 측정장치의 실시예에 대하여 첨부도면에 따라서 상세하게 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the measuring method and measuring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 이 발명에 따른 측정장치의 개략적인 블럭도를 나타낸 것으로서, 영상처리장치부(12)와 패턴발생장치부(11)를 구비한 메인 시스템(1)과, 측정기준치등을 메인시스템(1)에 제공하는 키보드(13)와, 피측정용 음극선관(20)의 스크린에 나타나는 빔 스포트를 촬영하여 메인시스템(1)에 화상 데이타를 제공하는 카메라(14)와, 상기 피측정용 음극선관(20)에 나타나는 빔 스포트를 재생하는 검사화상 모니터(15)와, 메인 시스템(1)에서 처리된 데이타를 디스플레이 하는 모니터(17)와 인쇄 출력하는 프린터(16)와를 구비한 구성으로 되었다.FIG. 1 shows a schematic block diagram of a measuring apparatus according to the present invention, which includes a main system 1 including an image processing unit 12 and a pattern generating unit 11, a measurement reference value, and the like. And a camera 14 for photographing beam spots appearing on the screen of the cathode ray tube 20 to be measured and providing image data to the main system 1, and the cathode ray tube for measurement. The inspection image monitor 15 which reproduces the beam spot shown in (20), the monitor 17 which displays the data processed by the main system 1, and the printer 16 which prints and output are comprised.

한편, 메인시스템(1)의 패턴발생장치부(11)는 피측정용 음극선관(20)의 편향코일(DY)에 소정의 펄스를 인가하여 빔 스포트가 일정위치에서 형성되도록 한 것이고, 영상처리장치부(12)는 카메라(14)에 의해 촬영된 정보를 디지탈 정보로 변환시켜 측정데이타의 좌표(x,y)와 이 좌표에서의 휘도레벨을 추출하여 메모리 하도록 한 것이다.The pattern generator 11 of the main system 1 applies a predetermined pulse to the deflection coil DY of the cathode ray tube 20 to be measured so that the beam spot is formed at a predetermined position. The tooth part 12 converts the information photographed by the camera 14 into digital information to extract and store the coordinates (x, y) of the measurement data and the luminance level at the coordinates.

이와 같은 메인시스템(1)은 소정의 동작흐름을 갖는 콘트롤프로그램을 구비하여 설정되는 기준값 및 기타 측정기준의 설정값등을 키보드(13)에 의해 입력받아 이에따른 동작을 수행하도록 하였다.The main system 1 is provided with a control program having a predetermined operation flow to receive the reference value and other measurement standard setting values, etc. set by the keyboard 13 to perform the operation accordingly.

이와 같이 된 이 발명에 따른 장치는 메인시스템(1)의 패턴 발생장치부(11)에서 제3c도와 같은 소정의 폭과 펄스간격을 갖는 펄스신호를 피측정용 음극선관(이하 음극선관이라 칭함 : 20)의 편향코일(DY)과 음극선관(20)의 전자총에 인가하면 음극선관(20)의 전자총에서 방사된 빔에 의해 스크린의 일정위치에서 빔 스포트가 형성되는데, 상기 펄스인가때에만 빔 스포트가 발생하게되나 잔광에 의해 항상 빔 스포트가 발생되는 디스플레이 효과를 갖게되며, 스크린상의 한점에 빔 스포트를 형성하기 위해 직류를 인가하면 편향코일(DY)이 소손될 우려가 크게되므로 이와 같이 펄스를 인가하여 이를 방지하는 효과를 갖게 한 것이다.In the apparatus according to the present invention as described above, a pulse signal having a predetermined width and pulse interval as shown in FIG. 3C in the pattern generator 11 of the main system 1 is called a cathode ray tube for measurement (hereinafter referred to as a cathode ray tube: 20 is applied to the deflection coil DY and the electron gun of the cathode ray tube 20, a beam spot is formed at a predetermined position of the screen by the beam emitted from the electron gun of the cathode ray tube 20. Only when the pulse is applied, the beam spot is formed. However, there is a display effect that the beam spot is always generated by the afterglow, and when a direct current is applied to form a beam spot at a point on the screen, the deflection coil DY is likely to burn out. It will have the effect of preventing this.

이 음극선관(20)의 빔 스포트는 여러부위로 각기 위치를 변경시켜서 각각 측정을 행하도록 하여 측정의 정도를 높이도록 하였으며, 이러한 빔 스포트의 위치 이동은 상기 제3c도와 같은 펄스신호의 레벨을 증감시키는 것으로 가능하다.The beam spot of the cathode ray tube 20 was changed in various positions to measure each of the beam spots to increase the degree of measurement. The position shift of the beam spot increased or decreased the level of the pulse signal as shown in FIG. It is possible to make.

이와 같이 형성되는 빔 스포트를 비디오 카메라(14)로 촬영하여 그 화상(빔 스포트) 정보를 메인시스템(1)의 영상처리장치부(12)에 입력시키면 영상처리장치부(12)에서 빔 스포트의 휘도분포를 분석한다.The beam spot formed as described above is photographed by the video camera 14, and the image (beam spot) information is inputted to the image processing unit 12 of the main system 1, whereby the brightness distribution of the beam spot is obtained by the image processing unit 12. Analyze

제3a도의 점선표시와 같이 빔 스포트(30)가 형성된 것으로 가정하면, 빔 스포트(30)내의 각 돗트(Dot)만이 발광되는데 중앙에서는 휘도레벨이 높게되고 가장자리로 갈수록 휘도레벨이 낮게되어 이를 레벨 곡선상으로 상, 하, 좌, 우를 표시할 수 있다. 이 레벨 곡선은 제3b도에서와 같이 실제적으로는 각 돗트에서 만이 소정레벨의 휘도를 갖게되는데 이는 새도우 마스크를 통한 전자빔이 각 돗트에만 부딪히며 돗트와 돗트간에는 블랙매트릭스가 형성되어 있으므로 휘도가 저레벨로 된다.Assuming that the beam spot 30 is formed as shown by the dotted line in FIG. 3A, only each dot in the beam spot 30 emits light, and the luminance level is increased at the center and the luminance level is lowered toward the edge, which is a level curve. Up, down, left, and right can be displayed. As shown in Fig. 3b, the level curve has only a predetermined level of brightness in each dot. The electron beam through the shadow mask strikes only the dots, and the brightness is low because a black matrix is formed between the dots. .

이와 같은 영상정보를 모니터(17)에 디스플레이 시키고, 음극선관(20)에 나타나는 빔 스포트(30)의 화상 그대로를 검사화상 모니터(15)에 디스플레이시켜 실제 빔 스포트(30)의 형상과 영상처리 분석한 것과의 비교를 행할 수 있게 된다. 또한, 모니터(17)에 디스플레이 되는 측정데이타를 프린터(16)에 출력시켜 기록지에 기록하도록 하여 필요한 측정데이터를 기록보관하도록 하였다.Such image information is displayed on the monitor 17 and the image of the beam spot 30 appearing on the cathode ray tube 20 is displayed on the inspection image monitor 15 to analyze the shape and image processing of the actual beam spot 30. The comparison with the one can be made. In addition, the measurement data displayed on the monitor 17 is output to the printer 16 to be recorded on the recording paper so as to record and store necessary measurement data.

한편, 메인시스템(1)은 제2도와 같은 동작흐름을 갖는 일련의 콘트롤 프로그램을 구비하여 상기한 각부의 기능을 원활하게 이용하도록 하였다. 즉, 장치를 스텝업시킨 후 카메라(14)의 촛점을 세팅시키고 음극선관(20)의 스크린에 형성되는 빔 스포트를 촬영한 정보를 메인시스템(1)의 영상처리장치부(12)에서 분석하여 데이타의 좌표(x,y)와 휘도레벨 값등의 3차원의 정보를 기억한다. 이후 이 기억시킨 화상 데이터의 최대, 최소값을 선정하여 이 최대, 최소 값을 기준으로하여 화상의 휘도레벨을 색의 농담으로 변환시켜 모니터(17)에 디스플레이시키는데, 제3a도에서와 같이 빔 스포트(30)의 수평 및 수직단면으로 휘도레벨을 검출하여 제3b도와 같이 히스토그램(Histogram)을 형성한 후 고휘도 레벨을 짙은 색으로 표시하고 낮은 휘도레벨을 옅은 색으로 표시한다(예컨데, 빨강, 분홍, …등).On the other hand, the main system 1 is provided with a series of control programs having the operation flow as shown in FIG. 2 to smoothly use the functions of the above-described parts. That is, after the device is stepped up, the focus of the camera 14 is set, and the image of the beam spot formed on the screen of the cathode ray tube 20 is analyzed by the image processing unit 12 of the main system 1 to analyze the data. Three-dimensional information such as coordinates (x, y) and luminance level values are stored. Thereafter, the maximum and minimum values of the stored image data are selected, and the luminance level of the image is converted into the shades of color based on the maximum and minimum values and displayed on the monitor 17. As shown in FIG. The luminance level is detected by the horizontal and vertical sections of 30) to form a histogram as shown in FIG. 3b, and the high luminance level is displayed in dark colors, and the low luminance level is displayed in pale colors (for example, red, pink, ...). Etc).

한편, 이와 같은 영상정보로는 전자빔의 정확한 형상을 알 수 없으므로 히스토그램에서 크리티칼포인트(Critical Point)를 선정하는데 크리티칼 포인트는On the other hand, since the exact shape of the electron beam cannot be known from such image information, the critical point is selected from the histogram.

Figure kpo00001
Figure kpo00001

의해 결정된다.Is determined by

여기서 xi는 x축의 i번째점이고 G는 휘도레벨함수이다. 이와 같이 미분에 의해 크리티칼 포인트를 선정한 후 휘도 히스토그램에 커브 피팅(Curve Fitting)을 하여 본래의 전자빔의 형상을 나타낼 수가 있다. 따라서 모니터(17)에는 본래의 전자빔 형상이 나타남과 동시에 휘도레벨을 색상의 농담으로 표시하게 된다.Where xi is the i-th point on the x-axis and G is the luminance level function. In this way, after selecting the critical point by the derivative, the shape of the original electron beam can be represented by performing curve fitting on the luminance histogram. Therefore, the original shape of the electron beam is displayed on the monitor 17, and the luminance level is displayed in shades of color.

이후, 본래의 전자빔의 폭을 계산하고, 중심에서 빔의 치우침을 계산하여 편심률을 산출하며, 이러한 모든 산출된 데이타는 모니터(17) 또는 프린터(16)에 출력되어 빔에 대한 제반정보를 수치적 및 시각적으로 알 수 있게 되면 그 표시상태를 다양하게 할 수 있게 된다.Then, the width of the original electron beam is calculated, the deviation of the beam is calculated from the center, and the eccentricity is calculated, and all these calculated data are output to the monitor 17 or the printer 16, and the overall information on the beam is numerically calculated. Being able to know enemy and visually makes it possible to vary the display state.

이상에서와 같이 이 발명에 따른 측정방법 및 측정장치에 의하면, 음극선관의 빔 스포트를 촬영하여 여기서 화상데이타의 좌표(x,y) 값과 휘도레벨을 산출하여 산출된 데이타의 최대, 최소값의 휘도레벨을 색의 농담으로 표시하며, 빔 스포트의 수평 및 수직휘도 레벨의 히스토그램에서 크리티칼 포인트를 선정하여 전자빔의 휘도를 재현한 후 그 폭과 편심률을 계산하도록 되어 있으므로, 음극선관의 개잘 및 품질검사시 정도 높은 빔경 및 빔 스포트의 휘도분포를 측정할 수 있게 되므로 개발기간을 단축하는 효과를 갖게되고, 측정데이타의 신뢰도가 크게되어 품질 향상에 크게 기여할 수 있게되는 것이다.As described above, according to the measuring method and the measuring apparatus according to the present invention, the beam spot of the cathode ray tube is photographed, and the luminance of the maximum and minimum values of the calculated data is calculated by calculating the coordinate (x, y) values and the luminance levels of the image data. Levels are displayed in shades of color, and critical points are selected from the histograms of the horizontal and vertical luminance levels of the beam spot to reproduce the brightness of the electron beam, and then calculate the width and eccentricity. It is possible to measure the high beam diameter and the luminance distribution of the beam spot at the time of inspection, which has the effect of shortening the development period, and the reliability of the measurement data is increased, thereby greatly contributing to quality improvement.

Claims (2)

음극선관의 빔 스포트를 촬영하여 여기서 화상데이타의 좌표(x,y) 값과 휘도레벨을 산출하여 산출된 데이타의 최대, 최소 값의 휘도레벨을 색의 농담으로 표시하며, 빔 스포트의 수평 및 수직휘도 레벨의 히스토그램에서 크리티칼 포인트를 선정하여 전자빔의 휘도를 재현한 후 그 폭과 편심률을 계산하는 음극선관의 빔경 측정방법.The beam spot of the cathode ray tube is taken and the coordinate (x, y) value of the image data and the luminance level are calculated here, and the luminance level of the maximum and minimum values of the calculated data is displayed in shades of color. A beam diameter measuring method of a cathode ray tube that selects a critical point from a histogram of luminance levels, reproduces the luminance of an electron beam, and calculates a width and an eccentricity. 음극선관(20)의 편향코일(DY)과 스템부에 소정의 펄스신호를 제공하는 패턴 발생장치부(11)와 카메라(14)에 의한 화상 데이타를 입력받아 분석 및 산출하는 영상처리장치부(12)와를 구비하여 빔 스포트의 좌표와 휘도레벨에 의한 측정데이타를 산출하는 메인시스템(1)과, 각종 산출설정값을 입력시키는 키보드(13)와, 음극선관(20)이 빔 스포트를 촬영하여 화상데이타를 제공하는 카메라(14)와, 음극선관(20)의 빔 스포트를 원상으로 재현하는 검사화상 모니터(15)와, 상기 메인시스템(1)의 측정데이타를 출력하는 프린터(16) 및 모니터(17)와, 로 되는 음극선관의 빔경 측정장치.The pattern generating unit 11 for providing a predetermined pulse signal to the deflection coil DY and the stem of the cathode ray tube 20 and the image processing unit 12 for receiving and analyzing image data from the camera 14. And a main system 1 for calculating measurement data based on the coordinates and luminance levels of the beam spot, a keyboard 13 for inputting various calculation set values, and a cathode ray tube 20 to photograph the beam spot. A camera 14 for providing data, an inspection image monitor 15 for reproducing the beam spot of the cathode ray tube 20, and a printer 16 and a monitor for outputting measurement data of the main system 1; 17) and a beam diameter measuring apparatus for a cathode ray tube consisting of.
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