CN1142165A - 对电子束位置进行模拟的色纯调节设备 - Google Patents

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Abstract

一种色纯调节设备，包括用于测量彩色CRT通电时间的时间测定部分，用于存储彩色CRT荫罩热膨胀特性的参考偏移数据计算部分，用于测量彩色CRT面板温度和亮度的温度/亮度测定部分，用上述数据计算电子束着陆位置补偿值的计算部分，以及根据计算结果将预测荫罩热膨胀完全稳定的目标点显示在监视器上的显示部分。依照本发明，可在较短的时间里以较高的精度和均匀度调节色纯度。

Description

对电子束位置进行模拟的色纯调节设备
本发明涉及一种色纯调节设备，它通过模拟彩色阴极射线管(CRT)正确的电子束着陆位置，在彩色CRT到达热稳定状态前进行色纯调节。
在彩色电视接收机的流水线中，彩色CRT的色纯调节必须等到其荫罩完全到达热稳定状态后才能进行。在图8(a)中，当荫罩1到达热稳定状态时，电子束3撞击一荧光点的中心。当荫罩1是冷态时，即在灯丝点亮前荫罩1和荧光表面2之间的空隙B要比荫罩1处于热稳定状态时的空隙A大，如图8(b)所示，电子束3向外偏离撞击荧光表面2。当因其内部的热耗散荫罩过热并膨胀时，荫罩1和荧光表面2之间的空隙C小于空隙A，如图8(C)所示，电子束3向内偏离撞击荧光表面2。如果在荫罩完全到达热稳定状态前调节色纯度，则电子束着陆位置偏离荫罩到达稳定状态时荧光点的中心。因此，必须在经历一段指定时间的老化后，调节荧光体上电子束着陆的位置，所谓老化是指电视接收机的接通持续一段指定的时间并确认荫罩1的热膨胀完全稳定，包括预备和粗调的老化至少需要20分钟。
由于CRT发出的热量因CRT自身温度和其环境而变化，因此必须一点一点地纠正电子束的着陆位置，调节色纯度。
在大规模生产电视接收机的工厂中，一般必须设置较长的总传送带，以提高生产量或者制造具有附加功能的接收机。但是，由于工厂规模的限制，总传送带不能做得更长。所以，在以前的生产方法中就出现了一些问题，如需化很长的时间进行色纯调节；由于环境温度的变化必须进行精细调节，所以必须加长传送带；以及一年四季很难获得均匀的色纯精度。
本发明的目的是，在彩色电视接收机的生产流水线上，缩短色纯调节时间并提高调节精度。
为解决上述问题，本发明提供一对彩色CRT电子束位置进行模拟的色纯调节设备，该设备包括：
时间测定部分，它对需作色纯调节的彩色电视接收机的彩色阴极射线管，测量其从通电开始至调节纯度为止的通电时间；
参考偏移数据计算部分，用于存储这样的数据，这些数据表示因电子束通过所述彩色阴极射线管的荫罩时所产生的热量使荫罩热膨胀而引起的电子束着陆位置的偏离与所述通电时间的关系，并且当根据时间测定部分提供的通电时间数据进行色纯调节时，计算电子束着陆位置上关于参考温度和参考亮度的参考偏移数据；
温度/亮度测定部分，用于测量彩色CRT面板上的温度和亮度；
计算部分，其输入是温度/亮度测定部分提供的温度数据和亮度数据以及参考偏移数据计算部分提供的参考偏移数据，它用于计算最佳电子束着陆位置，以在调节色纯时撞击某指定颜色的荧光体，并且将算出的最佳电子束着陆位置的数据转换成(X，Y)坐标数据；和
显示装置，用于将一目标位置显示在表示计算部分提供的最佳电子束着陆位置的(X，Y)上，并将一标志显示在表示电子束着陆位置的(X，Y)上；并且其中，
通过使标志与目标位置重合，进行相应于指定颜色的色纯调节，从而减少通电时间。
因此，即使是在热膨胀过程中，也能似荫罩热膨胀完全稳定的情形，进行色纯调节，从而减少通电时间。
图1是一方框图，示出了本发明一实施例的对电子束着陆位置进行模拟的色纯调节设备。
图2示出了依照本发明的实施例对被调节电视接收机之温度和亮度进行测量的手段。
图3示出了依照本发明的实施例，电子束着陆位置在参考条件下的典型偏移(电子束着陆位置偏移随通电时间的变化)。
图4是一曲线图，示出了依照本发明的实施例，以温度为参数的电子束着陆位置偏移随通电时间的变化。
图5是一曲线图，示出了依照本发明的实施例，以亮度为参数的电子束着陆位置偏移随通电时间的变化。
图6(a)示出了依照本发明的实施例，在引进偏移补偿数据前显示监视器上的图像。
图6(b)示出了依照本发明的实施例，在引进偏移补偿数据后显示监视器上的图像。
图7是一流程图，示出了依照本发明实施例色纯调节设备的电子束着陆位置模拟过程。
图8(a)示出了当荫罩到达稳定状态时，显示电子束着陆状态的CRT荧屏的局部放大截面图。
图8(b)示出了当荫罩为冷态(加热前)时，显示电子束着陆状态的CRT荧屏的局部放大截面图。
图8(c)示出了当荫罩加热并膨胀时，显示电子束着陆状态的CRT荧屏的局部放大截面图。
图1是一方框图，示出了依照本发明一实施例的模拟电子束着陆位置的色纯调节设备。
以下参考图1，说明本发明实施例色纯调节设备的功能。假设色纯调节是对红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)中任何一种颜色进行的，所以以下将省略有关颜色的描述。方框4是时间测定部分，用于测量从接通流水线所载托板(palette)上一电视接收机开始的时间，并且当调节纯度时，CRT开始通电。例如，控制器6将定时信号发生器5产生的定时数据转换成十六进制数字，并将其作为流水线上的光数据信号从E/O转换器7传送至安装在上述托板上的数据存储卡8。当运载电视接收机的托板到达流水线上调节纯度的地方时，O/E转换器9将来自时间存储卡8的光数据信号转换成电信号，然后控制器10将其从十六进制数字转换成原定时数据，并通过232C线路将其提供给时间测定电路12。
时间测定电路12用计算部分23产生的时钟信号，将被调电视接收机到达的时间减去定时信号发生器5产生的时间，从而计算出流水线上每个电视接收机各自的通电时间。
在通电时期测得的CRT面板的参考温度和参考亮度下，由于荫罩的热膨胀而产生的电子束着陆位置的偏离数据称为参考偏移数据(reference drift data)。
在参考偏移数据计算部分13处，将CRT每个类型数字的参考偏移数据存储在软盘14中，并且通过在参考偏移数据读取电路15中输入所需CRT类型数字的关键词，读取所需CRT类型数字的参考偏移数据。此刻的参考偏移数据与数据测定电路12计算得到的通电时间数据一起，从特征计算电路16输出。
在温度/亮度测定部分17处，用红外线温度计之类的辐射型温度计18测量CRT面板的温度，用传感器19测量CRT的亮度。A/D转换器20将每个测得的值转换成数字数据，并将其输入计算部分23。
尽管内部热耗散会影响CRT面板的温度，但该影响非常小，并且CRT面板的温度接近于环境温度。
在计算部分23处，温度补偿计算电路21计算由于实际面板温度与参考面板温度的差异而引起的电子束着陆位置的偏离，并且将该计算得到的值作为温度偏移补偿数据输出。类似地，亮度补偿计算电路22计算由于实际CRT亮度与参考CRT亮度的差异而引起的电子束着陆位置的偏离，并且将该计算得到的值作为亮度偏移补偿数据输出。在后面将描述如何进行计算。
将这两个补偿数据和时间特征计算电路16输出的参考偏移数据输入一总补偿计算电路24，在那里相加，在当前条件下补偿成为最佳的电子束着陆位置。另外，比较补偿前后的特征数据，如果确定其未超过一限定的范围，则在坐标数据计算电路26处计算补偿数据，使之成为表示最佳电子束着陆位置的最佳目标数据。
除此之外，在坐标数据计算电路26处，根据由A/D转换器20将其转换成数字数据的来自亮度传感器19的信息，计算表示当前电子束位置的电子束着陆位置。在坐标数据计算电路26处，将上述两个数据，最佳目标位置数据和电子束着陆位置数据，转换成(X，Y)坐标数据，并，将其作为坐标数据信号输出。将坐标数据信号提供给显示监视器27，并且在显示监视器上，将通过总补偿计算电路24到达坐标数据计算电路26的来自温度计18和亮度传感器19的信号显示成最佳目标位置，将未通过总补偿计算电路22和24而到达坐标数据计算电路26的来自亮度传感器19的信号显示成调节标志。
图2示出了依照本发明的实施例，对被调电视接收机28的CRT面板(荧屏)29进行温度和亮度测量的手段。辐射型温度计18贴在CRT面板29的中心上，并测量CRT面板29的温度。两个亮度传感器19位于温度计18的左右侧，并测量亮度。两个亮度传感器所测数据的平均值作为亮度传感器19的输出输入A/D转换器20。
图3是一曲线图，示出了电子束着陆位置在参考温度和参考亮度下随通电时间的典型偏离(即偏移)。横坐标表示从CRT开始通电后的通电时间，以分钟为单位，纵坐标表示由于CRT荫罩的热膨胀而使电子束着陆位置产生的偏离，以μm(微米)为单位。图中坐标原点为老化开始，30分钟时电子束位置稳定，并且分别将20℃的温度和160Cd/m2(坎德拉每平方米)的亮度视为参考值。例如，通电时间5分钟时的参考偏移为－20μm。将电子束着陆位置向外的偏离用+表示，向内的偏离用－表示。如前所述，随通电时间变化的参考偏移时间被存储在软盘14中，并且当把来自时间测定电路12的通电时间数据输入时间特征计算电路16时，时间特征计算电路16输出此刻的参考偏移时间，并将该输出提供给总补偿计算电路24。
图4是一曲线图，示出了以CRT面板的温度为参数的电子束着陆位置随通电时间的偏移。横坐标表示从CRT开始通电后的通电时间，以分钟为单位，而纵坐标表示由于CRT荫罩的热膨胀而使电子束着陆位置产生的偏离，以μm(微米)为单位。当CRT面板的温度从10℃变化至30℃时，图3所示的参考偏移根据温度的变化而移动。在21英寸CRT中，假设参考温度为20℃，10℃时电子束着陆位置的偏离为＋6μm，30℃时为－6μm，这就是说，每单位温度差的电子束着陆位置偏离为－0.6μm。
因此，面板温度15℃下调节点的偏离，即温度偏移补偿
＝(参考偏移)μm/℃×{(测得温度)－(参考温度)}℃    (方程1)
＝－0.6μm/℃×(15－20)℃
＝＋3μm。
上述计算在温度补偿计算电路21中进行。
图5是一曲线图，示出了以CRT亮度为参数的电子束着陆位置随通电时间的偏移。横坐标表示从CRT开始通电后的通电时间，以分钟为单位，而纵坐标表示由于CRT荫罩的热膨胀而使电子束着陆位置产生的偏离，以μm(微米)为单位。当CRT亮度以每10Cd/m2变化时，图3所示的参考偏移根据亮度的变化而移动。在21英寸CRT中，假设参考亮度为160Cd/m2，在150Cd/m2时电子束着陆位置的偏离为－6μm，170Cd/m2时为＋6μm，这就是说，每单位亮度差的电子束着陆位置的偏离为－0.6μm。
因此，CRT亮度140Cd/m2下调节点的偏离，即亮度偏移补偿
＝(参考偏移)μm/Cd/m2×{(测得亮度)－(参考亮度)}Cd/m2    (方程2)
＝＋0.6μm/Cd/m2×(140－160)Cd/m2
＝－12μm
上述计算在亮度补偿计算电路22中进行。
在总补偿计算电路24处，将由上述方程1算出的温度偏移补偿值(即温度补偿计算电路21的输出)和由上述方程2算出的亮度偏移补偿值(即亮度补偿计算电路22的输出)与参考偏移值(即时间特征计算电路16的输出)相加，并且总补偿计算电路24输出电子束着陆位置数据，该数据补偿了因荫罩的热量而引起的随CRT通电时间变化的变形。
色纯调节下的最佳电子束着陆位置
＝(参考偏移)＋(温度偏移补偿)＋(亮度偏移补偿)    (方程3)
在上例中，
＝－20μm＋3μm－12μm
＝－29μm。
如上所述，在坐标数据计算电路26处，将总补偿计算电路24算出的最佳电子束着陆位置转换成(X，Y)坐标数据，并将其作为最佳目标位置显示在显示监视器27上。在本实施例中，坐标变换时以x＝0将电子束着陆位置转换成y坐标值。
图6示出了依照图1所示本发明的实施例，对电子束位置进行模拟的色纯调节设备之显示监视器27上的图像。在被显示的图像33上，标记34是参考偏移的目标位置。在同一被显示的图像33上，标记35是调节标志。标记36是补偿温度和亮度偏移后被显示图像33上的最佳目标位置。即使荫罩被加热并膨胀，也能通过下述方法调节纯度，即计算部分23计算使CRT稳定的条件，将最佳目标位置36显示在显示图像33上，并且通过在CRT颈部使偏转线圈向前或向后滑动，将调节标志35移至最佳目标位置36的内侧。在图6中，纵坐标表示电子束着陆位置的偏离，其单位为μm。
在本实施例中，由于坐标变换时定义x＝0，将电子束着陆位置转换成y坐标值，所以在被显示的图像33上调节标志35和最佳目标位置36都于被显示图像33的中心上移或者下移。
图7是一流程图，示出了依照本发明实施例的对电子束位置进行模拟的色纯调节设备中的模拟过程。
接通电视接收机(步骤1)，E/O转换器7将接通接收机的时间数据写在时间存储卡8中(步骤2)，O/E转换器9从时间存储卡8中读取接收机开始通电的时间数据(步骤3)，并且时间测定电路12计算通电时间(步骤4)。
参考偏移数据读取电路15从软盘14中读取参考偏移数据(步骤15)，并且时间特征计算电路16计算纯度调节瞬时的参考偏移数据(步骤6)。温度补偿计算电路21计算温度偏移补偿值(步骤7)，亮度补偿计算电路22计算亮度偏移补偿值(步骤8)，并且总补偿计算电路24计算最佳目标位置(步骤9)。
例如，分别将20℃和160Cd/m2定为参考温度和参考亮度，当通电时间为5分钟时，CRT面板的温度为15℃，而亮度为140Cd/m2，由实际测量数据算出(步骤6)的参考偏移为－20μm，
温度偏移补偿＝－0.6μm/℃×(15－20)℃＝＋3μm，           (步骤7)
亮度偏移补偿＝－0.6μm/Cd/m2×(140－160)Cd/m2＝－12μm    (步骤8)
因此，最佳目标位置
＝参考偏移＋温度偏移补偿＋亮度偏移补偿
＝－20μm＋3μm－12μm
＝－29μm。
一般，因自身热耗散和环境温度等因素荫罩会变形，从而电子束着陆位置偏移，所以问题是必须在荫罩充分达到稳态后进行纯度调节。根据本发明的实施例，利用因内部热耗散和环境温度引起的荫罩变形是线性产生的这一事实，并且使电子束着陆位置的偏离(偏移)值变成一个系数，故无需等到荫罩到达热稳定便可调节纯度。通过每一时刻用一系数表示因CRT热耗散引起的荫罩变形，可将目标点显示在荧屏上，并且根据调节纯度时的亮度和环境温度修改参考目标点，以提高调节精度。
依照本发明，可以获得以下有益效果，即通过利用荫罩的温度特性，并在达到稳定状态过程中用计算机预测荫罩完全稳定的状态，来缩短至纯度调节为止的CRT的通电时间，并提高电子束着陆位置的精度。
不脱离本发明的精神或基本特征，可以用其他特殊的方式实施本发明。因此，本实施例在各方面都应被视为说明性的而非限制性的，故试图将所附权利要求而非前述说明所表示的本发明范围以及与权利要求的意义和范围相符的所有变换包括在此。

Claims (5)

1.一种对电子束位置进行模拟的色纯调节设备，其特征在于，包括：
时间测定装置，它对需作色纯调节的彩色电视接收机的彩色阴极射线管，测量其从通电开始至调节纯度为止的通电时间；
参考偏移数据计算装置，用于存储这样的数据，这些数据表示因电子束通过所述阴极射线管的荫罩时所产生的热量使所述荫罩热膨胀而引起的电子束着陆位置的偏离与所述通电时间的关系，并且当根据所述时间测定装置提供的通电时间数据进行色纯调节时，计算电子束着陆位置上关于参考温度和参考亮度的参考偏移数据；
温度/亮度测定装置，用于测量所述彩色阴极射线管的面板上的温度和亮度；
计算装置，其输入是所述温度/亮度测定装置提供的温度数据和亮度数据以及所述参考偏移数据计算装置提供的参考偏移数据，它用于计算最佳电子束着陆位置，以在调节色纯时撞击某指定颜色的荧光体，并且将算出的最佳电子束着陆位置的数据转换成(X，Y)坐标数据；和
显示装置，用于将一目标位置显示在表示所述计算装置提供的最佳电子束着陆位置的(X，Y)上，并将一标志显示在表示电子束着陆位置的(X，Y)上；并且其中，
通过使所述标志与所述目标位置重合，进行相应于所述指定颜色的色纯调节。
2.如权利要求1所述的对电子束位置进行模拟的色纯调节设备，其特征在于，
时间测定装置包括：
定时信号发生器，用于产生定时信号，以测量所述阴极射线管的通电时间；
第一控制器，用于将所述定时信号发生器提供的定时信号转换成数字信号；
E/O转换器，用于将所述第一控制器输出的电信号转换成光信号，并将所述光信号写在一时间存储卡中，所述时间存储卡固定在安放所述彩色电视接收机的托板上；
O/E转换器，用于读取存储在所述时间存储卡中定时信号，并将读取的光信号转换成电信号；
第二控制器，用于将所述O/E转换器的输出信号转换成原始定时信号；和
时间测定电路，它根据所述第二控制器的输出信号测量从通电开始至进行色纯调节为止的通电时间。
3.如权利要求1所述的对电子束位置进行模拟的色纯调节设备，其特征在于，
参考偏移数据计算装置包括：
软盘，用于存储表示电子束着陆位置偏离和所述彩色阴极射线管通电时间之间关系的典型特征；
参考偏移数据读取电路，用于从所述软盘读取所述典型特征；和
时间特征计算电路，其输入是来自所述时间测定装置的通电时间数据，它根据所述参考偏移数据读取电路提供的数据，计算调节色纯时的典型电子束着陆位置偏离。
4.如权利要求1所述的对电子束位置进行模拟的色纯调节设备，其特征在于，
温度/亮度测定装置包括：
温度计，用于测量所述彩色阴极射线管面板的温度；
亮度传感器，用于测量所述彩色阴极射线管的亮度；
A/D转换器，用于将所述温度计和所述亮度传感器测得的温度和亮度数据转换成数字数据。
5.如权利要求1所述的对电子束位置进行模拟的色纯调节设备，其特征在于，
计算装置包括：
温度补偿计算电路和亮度补偿计算电路，它们将所述温度/亮度测定装置提供的温度和亮度与确定典型特征时的参考温度和参考亮度进行比较，补偿电子束着陆位置的偏离，其中典型特征表示与彩色阴极射线管通电时间有关的电子束着陆位置的偏离；
总补偿计算电路，它根据色纯调节时电子束着陆位置的典型偏离数据以及所述温度补偿计算电路和所述亮度补偿计算电路提供的温度补偿值和亮度补偿值，计算色纯调节时的最佳电子束着陆位置；和
坐标数据计算电路，用于将所述总补偿计算电路提供的最佳电子束着陆位置的典型数据和所述温度/亮度测定装置所提供输出中的亮度数字数据转换成(X，Y)坐标数据。
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