DE3417470A1 - Device for measuring convergence - Google Patents

Device for measuring convergence

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Abstract

The device for measuring the convergence of the electron beams in a shadow-mask colour picture tube (2) has a sensor (4) with a two-axis, position-sensitive photodiode (5), and it contains a microprocessor (7) which produces any desired character (17) on the screen (6) of the colour picture tube (2) and which (?) processes measurements from the sensor (4). The microprocessor (7) also controls the sequence of the convergence measurement.

Description

Vorrichtung zum Messen der Konvergenz Device for measuring convergence

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Aus der DE-OS 30 16 439 ist eine derartige Vorrichtung zum Messen der Konvergenz der Elekronenstrahlen in Farbbildröhren bekannt. In der Mitte des Leuchtschirmes der Farbbildröhre wird nacheinander in den drei Farben ein senkrechter Streifen und ein waagerechter Streifen abgebildet. Der auf diese Streifen auf dem Bildschirm aufgesetzter Sensor muß entweder auf den mittleren Streifen ausgerichtet oder der mittlere Streifen muß auf den aufgesetzen Sensor eingestellt werden. Der Sensor besteht aus mindestens einer Fotodiode, die wenigstens zwei voneinander getrennte Oberflächen aufweist, die symmetrisch zur Mitte der Fotodiode liegen. Der nachgeschaltete Mikroprozessor berechnet aus den erhaltenen Meßsignalen Korrektursignale zur Einstellung der statischen Konvergenz der Elektronenstrahlen in der Farbbildröhre. Die Messung der dynamischen Konvergenz kann mit dieser Vorrichtung auch durchgeführt werden.From DE-OS 30 16 439 such a device for measuring known from the convergence of electron beams in color picture tubes. In the middle of The fluorescent screen of the color picture tube becomes a vertical one one after the other in the three colors Stripes and a horizontal stripe shown. The one on this strip on the The sensor attached to the screen must either be aligned with the middle strip or the middle strip must be adjusted to the attached sensor. Of the Sensor consists of at least one photodiode, which is at least two separate from each other Has surfaces that are symmetrical to the center of the photodiode. The downstream Microprocessor calculates correction signals for setting from the measurement signals received the static convergence of the electron beams in the color picture tube. The measurement the dynamic convergence can also be performed with this device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Vorrichtung der eingangs genannten Art und ein Verfahren zum Messen der Konvergenz mit der Vorrichtung anzugeben.The invention is based on the object of a simple device of the type mentioned and a method for measuring the convergence with the device to specify.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 bzw. im Anspruch 4 genannten Mitteln bzw. Verfahrensschritten. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Anspruchen 2 und 3 bzw. 5 bis 10 enthalten.The solution to this problem takes place with the in claim 1 or in the claim 4 means or procedural steps mentioned. Advantageous refinements are contained in claims 2 and 3 and 5 to 10, respectively.

Die Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das Blockschaltbild der Vorrichtung zum Messen der Konvergenz und schematisch eine zu messende Farbbildröhre mit dem aufgesetzten Sensor und Fig. 2 einen Teil des Bildschirmes mit einem dargestellten Zeichen und dem aufgesetzen Sensor.The invention will now be explained with reference to drawings of an exemplary embodiment explained in more detail. 1 shows the block diagram of the device for measuring the convergence and schematically a color picture tube to be measured with the attached one Sensor and FIG. 2 shows a part of the screen with an illustrated character and the attached sensor.

In das Aufnahmegestell 1 ist die Farbbildröhre 2 eingesetzt, die nur schematisch dargestellt ist. Die Farbbildröhre erhält alle für ihren Betrieb notwendigen Spannungen und Ströme aus dem Aufnahmegestell 1. Das Aufnahmegestell enthält eine Buchse 3, an die ein Videosignal zum Steuern der Bildröhre angelegt werden kann.In the receiving frame 1, the color picture tube 2 is used, which only is shown schematically. The color picture tube receives everything necessary for its operation Voltages and currents from the receiving frame 1. The receiving frame contains a Socket 3 to which a video signal for controlling the picture tube can be applied.

Von der Vorrichtung zum Messen der Konvergenz der Elektronenstrahlen in der Farbbildröhre 2 sind das Blockschaltbild und der Sensor 4 dargestellt. Der Sensor 4 enthält eine zweiachsige, positionsempfindliche Fotodiode 5, die nur im Prinzip dargestellt ist. Der Sensor 4 ist in Figur 1 im auf den Bildschirm 6 der Farbbildröhre 2 aufgesetzen Zustand dargestellt. Der Sensor 4 ist mit einem Mikroprozessor 7 verbunden, der ein Interface 8 zum Anpassen des Sensors 4 an den Mikroprozessor 7 enthält. Der Mikroprozessor 7 enthält weiterhin einen Zeichengenerator 9, ein daran angeschlossenes und vom Mikroprozessor (Pfeil 14) oder von einem externen Eingang 12 her einstellbares Verzögerungsglied 10 und ein daran angeschlossenes Videointerface 11. Der Zeichengenerator 9 wird vom Mikroprozessor gesteuert, was durch den Pfeil 13 angedeutet ist. Der Ausgang des Videointerface 11 ist mit der Buchse 3 im Aufnahmegestell 1 fur die Farbbildröhre 2 verbunden. An den Ausgang des Mikroprozessors 7 ist eine Anzeigeeinrichtung 15 angeschlossen. Die Anzeigeeinrichtung 15 kann beispielsweise ein Sichtgerät (oder insbesondere die zu messende Farbbildröhre) oder ein Drucker zur Darstellung der vom Mikroprozessor 7 errechneten Werte sein. Die Anzeigeeinrichtung 15 weist einen Ausgang 16 auf, an dem die vom Mikroprozessor 7 errechneten Werte auch als elektrische Signale zur Verfugung stehen.From the device for measuring the convergence of electron beams in the color picture tube 2, the block diagram and the sensor 4 are shown. Of the Sensor 4 contains a two-axis, position-sensitive photodiode 5, which is only used in the Principle is shown. The sensor 4 is shown in FIG. 1 on the screen 6 of the Color picture tube 2 put on state shown. The sensor 4 is connected to a microprocessor 7, which has an interface 8 for adapting the sensor 4 to the microprocessor 7 contains. The microprocessor 7 also includes a Character generator 9, connected to it and from the microprocessor (arrow 14) or from an external input 12 adjustable delay element 10 and a connected video interface 11. The character generator 9 is from the microprocessor controlled, which is indicated by the arrow 13. The output of the video interface 11 is connected to the socket 3 in the mounting frame 1 for the color picture tube 2. A display device 15 is connected to the output of the microprocessor 7. The display device 15 can, for example, be a display device (or in particular the color picture tube to be measured) or a printer to display the data from the microprocessor 7 calculated values. The display device 15 has an output 16, on which the values calculated by the microprocessor 7 are also used as electrical signals To be available.

In Figur 2 ist schematisch ein Teil des Bildschirmes 6 dargestellt, auf dem ein Zeichen 17, in diesem Falle der Buchstabe A, angezeigt wird. Weiterhin ist in der Nahe des Zeichens 17 eine Markierungslinie 18 in Form eines Achsenkreuzes vorhanden. An der Markierungslinie 18 ausgerichtet ist der nur teilweise dargestellte Sensor 4 auf den Bildschirm 6 aufgesetzt. Am rechten unteren Ende des Zeichens 17 ist ein Pfeil 19 gezeichnet, der die Verschieberichtung des Zeichens andeutet. Die Fläche der im Sensor 4 vorhandenen Fotodiode 5 ist so groß, daß das Zeichen 17, auch nach geringfügigen Verschiebungen, immer vollständig erfaßt wird.In Figure 2, a part of the screen 6 is shown schematically, on which a character 17, in this case the letter A, is displayed. Farther is in the vicinity of the symbol 17 a marking line 18 in the form of a cross available. Aligned with the marking line 18 is only partially shown Sensor 4 placed on screen 6. At the lower right end of the sign 17 an arrow 19 is drawn, which indicates the direction of displacement of the character. the The area of the photodiode 5 present in the sensor 4 is so large that the character 17, is always fully recorded even after slight shifts.

Die im Sensor 4 vorhandene zweiachsige, positionsempfindliche Fotodiode 5 liefert fur den Helligkeitsschwerpunkt eines auf ihm abgebildeten Zeichens, z. B.The biaxial, position-sensitive photodiode present in the sensor 4 5 provides for the center of gravity of a character depicted on it, e.g. B.

den Buchstaben A, elektrische Signale, die durch eine analoge Rechenschaltung so umgeformt werden können, daß für den Helligkeitsschwerpunkt zwei Signale für die Darstellung in einem Koordinatensystem abgegeben werden. Die analoge Rechenschaltung kann im Sensor 4 untergebracht sein. Die Interfaceschaltung 8 wandelt diese analogen Signale in ein digitales Signal um, das der Mikroprozessor 7 verarbeiten kann.the letter A, electrical signals generated by an analog computing circuit can be transformed in such a way that two signals for the representation can be given in a coordinate system. The analog computing circuit can be housed in sensor 4. The interface circuit 8 converts this analog Signals into a digital signal that the microprocessor 7 can process.

Eine zweiachsige, positionsempfindliche Fotodiode 5 ist beispielsweise von der Firma Hamamatsu TV CO., LTD., Hamamatsu Japan, erhältlich.A two-axis, position-sensitive photodiode 5 is for example available from Hamamatsu TV CO., LTD., Hamamatsu Japan.

Die Vorrichtung zum Messen der Konvergenz der Elektronenstrahlen in einer eine Schattenmaske aufweisenden Farbbildröhre arbeitet wie nachstehend beschrieben: In der Mitte des Bildschirmes 6 der Farbbildröhre 2 wird mit dem ersten Elektronenstrahl dieses Zeichen 17, z.B.The device for measuring the convergence of electron beams in a color picture tube having a shadow mask works as described below: In the middle of the screen 6 of the color picture tube 2 is the first electron beam this sign 17, e.g.

der Buchstabe A, angezeigt. Gleichzeitig mit diesem Zeichen 17 wird die Markierungslinie 18 in Achsenform angezeigt. Ausgerichtet an der Markierungslinie wird dann der Sensor 4 an der Stelle des Zeichens 17 auf den Bildschirm 6 aufgesetzt. Die zweiachsige lineare Fotodiode 5 im Sensor 4 erfaßt den Helligkeitsschwerpunkt des Zeichens 17 und gibt entsprechende Signale ab, die über das Interface 8 in den Mikroprozessor 7 gelangen. Der Mikroprozessor 7 errechnet die Koordinaten des Helligkeitsschwerpunktes dieses Zeichens auf dem Bildschirm 6 und speichert sie.the letter A is displayed. Simultaneously with this sign 17 becomes the marking line 18 is displayed in the form of an axis. Aligned with the marking line the sensor 4 is then placed on the screen 6 at the location of the character 17. The two-axis linear photodiode 5 in the sensor 4 detects the focus of brightness of the character 17 and emits corresponding signals that are transmitted via the interface 8 in the Microprocessor 7 arrive. The microprocessor 7 calculates the coordinates of the center of gravity of this character on the screen 6 and saves them.

Danach wird das Zeichen 17 mit dem zweiten Elektronenstrahl der Farbbildröhre dargestellt. Wiederum wird der Helligkeitsschwerpunkt dieses Zeichens gemessen und im Mikroprozessor 7 die Koordinaten des Helligkeitsschwerpunktes auf dem Bildschirm 6 errechnet und gespeichert.Then the character 17 is with the second electron beam of the color picture tube shown. Again, the center of gravity of this symbol is measured and in the microprocessor 7 the coordinates of the center of gravity on the screen 6 calculated and saved.

Danach wird das Zeichen 17 mit dem dritten Elektronenstrahl dargestellt. Auch jetzt wird wieder der Helligkeitsschwerpunkt dieses Zeichens gemessen und vom Mikroprozessor die Koordinaten dieses Helligkeitsschwerpunktes auf dem Bildschirm 6 errechnet.Then the character 17 is displayed with the third electron beam. Also now the center of gravity of this sign is measured again and from Microprocessor the coordinates of this brightness focus on the screen 6 calculated.

Anschließend stellt der Mikroprozessor 7 in der Anzeigeeinrichtung 15 die drei Koordinatenpaare dar fur die drei Helligkeitsschwerpunkte des mit den drei Elektronenstrahlen geschriebenen Zeichens dar. Bestehen Unterschiede zwischen den drei Koordinatenpaaren, so herrscht keine Konvergenz zwischen den Elektronenstrahlen in der Farbbildröhre. Aufgrund der Abweichungen zwischen den Koordinatenpaaren kann die Konvergenz der Elektronenstrahlen in der Farbbildröhre eingestellt werden.Then the microprocessor 7 in the display device 15 represents the three pairs of coordinates for the three brightness centers of the with the three electron beams of written character. Are there differences between the three coordinate pairs, there is no convergence between the electron beams in the color picture tube. Due to the discrepancies between the pairs of coordinates, the convergence of the electron beams in the color picture tube can be adjusted.

Um den von der Schattenmaske in der Farbbildröhre hervorgerufenen Fehler bei der Bestimmung des Helligkeitsschwerpunktes des Zeichens zu vermeiden, wird nach jeder Errechnung der Koordinaten des Helligkeitsschwerpunktes das Zeichen geringfugig horizontal verschoben. Danach wird wieder der Helligkeitsschwerpunkt gemessen und die neuen Koordinaten berechnet Die Verschiebung, Messung und Errechnung der jeweiligen Koordinaten kann mehrmals wiederholt werden.To the one caused by the shadow mask in the color picture tube To avoid errors in determining the center of gravity of the sign, becomes the symbol after each calculation of the coordinates of the center of gravity Slightly shifted horizontally. Then the brightness focus becomes again measured and the new coordinates calculated The displacement, measurement and calculation the respective coordinates can be repeated several times.

Die Verschiebung des Zeichens beträgt bis zu 0,1 mm in der horizontalen Richtung. Diese geringfügige Verschiebung des Zeichens wird durch eine entsprechende Einstellung des Verzögerungsgliedes 10 zwischen dem Zeichengenerator 9 und dem Videointerface 11 errreicht. Am Schluß des gesamten Meßvorganges wird der Mittelwert aus den jeweils errechneten Koordinaten ausgegeben.The sign can be shifted up to 0.1 mm horizontally Direction. This slight shift in the character is made possible by a corresponding Setting of the delay element 10 between the character generator 9 and the video interface 11 reached. At the end of the entire measuring process, the mean value is taken from the respective calculated coordinates are output.

Die Anzeige der errechneten Koordinatenpaare kann auch dahingehend vereinfacht werden, daß nur die Abweichungen zwischen dem Koordinatenpaar für das mit dem ersten Elektronenstrahl geschriebenee Zeichen und den Koordinatenpaaren der mit dem zweiten und dem dritten Elektronenstrahl geschriebenen Zeichen und dem Koordinatenpaar für das dritte Zeichen angezeigt werden. Aus den Werten dieser Abweichungen ergibt sich dann direkt der Betrag der Korrektur für die richtige Konvergenzeinstellung.The display of the calculated coordinate pairs can also be used to that effect be simplified that only the deviations between the coordinate pair for the characters and coordinate pairs written with the first electron beam the characters written with the second and third electron beams and the Coordinate pair for the third character are displayed. From the values of these deviations the amount of correction for the correct convergence setting then results directly.

Zum Messen der statischen Konvergenz wird das Zeichen 17 wie beschrieben in der Mitte des Bildschirmes 6 und danach zum Messen der dynamischen Konvergenz im Randbereich des Bildschirmes 6 angezeigt. Dabei wird das Zeichen 17 nacheinander im oberen, unteren, rechten und linken Bereich des Bildschirmes angezeigt und ausgemessen.To measure the static convergence, the character 17 is used as described in the middle of the screen 6 and then for measuring the dynamic convergence displayed in the edge area of the screen 6. The character 17 becomes one after the other displayed and measured in the upper, lower, right and left areas of the screen.

Claims (10)

Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Messen der Konvergenz der Elektronenstrahlen in einer eine Schattenmaske aufweisenden Farbbildröhre, bei der ein auf den Bildschirm aufsetzbarer optischer positionsempfindlicher Sensor an einen Mikroprozessor angeschlossen ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Sensor (4) aus einer zweiachsigen, positionsempfindlichen Fotodiode (5) besteht und der Mikroprozessor (7) einen Zeichengenerator (9) und ein nachgeschaltetes Videointerface (11) enthält, dessen Ausgang mit dem Steuereingang (3) der Farbbildröhre (2) verbindbar ist. Claims 1. Device for measuring the convergence of the electron beams in a color picture tube having a shadow mask, in which one is on the screen attachable optical position-sensitive sensor connected to a microprocessor is that the sensor (4) consists of a two-axis, position-sensitive photodiode (5) and the microprocessor (7) a character generator (9) and a downstream video interface (11) whose output with the Control input (3) of the color picture tube (2) can be connected. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zeichengenerator (9) und dem Videointerface (11) ein einstellbares Verzögerungsglied (10) vorhanden ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that between the character generator (9) and the video interface (11) an adjustable delay element (10) is present. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der Fotodiode (5) wesentlich größer als die Fläche eines auf dem Bildschirm (6) dargestellten Zeichens (17) des Zeichengenerators (9) ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the area of the photodiode (5) is much larger than the area of one on the screen (6) shown character (17) of the character generator (9). 4. Verfahren zum Messen der Konvergenz der Elektronenstrahlen in einer eine Schattenmaske aufweisenden Farbbildröhre mit einer Vorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Anzeigen eines Zeichens mit dem ersten Elektronenstrahl auf dem Bildschirm, b) Aufsetzen des Sensors auf dieses Zeichen, c) Messen des Helligkeitsschwerpunktes dieses Zeichens, d) Errechnen der Koordinaten des Helligkeitsschwerpunktes, e) Anzeigen des Zeichens mit dem zweiten Elektronenstrahl, f) Messen des Helligkeitsschwerpunktes dieses Zeichens, g) Errechnen der Koordinaten des Helligkeitsschwerpunktes, h) Anzeigen des Zeichens mit dem dritten Elektronenstrahl, i) Messen des Helligkeitsschwerpunktes dieses Zeichens, k) Errechnen der Koordinaten des Helligkeitsschwerpunktes, l) Ausgeben der Koordinaten der Helligkeitsschwerpunkte.4. Method of measuring the convergence of electron beams in a a color picture tube having a shadow mask with a device according to one of the Claims 1 to 3, characterized by the following steps: a) Displaying a character with the first electron beam on the screen, b) placing the sensor on this symbol, c) measuring the center of gravity of this symbol, d) calculating the coordinates of the center of gravity, e) displaying the character with the second Electron beam, f) measuring the center of gravity of this symbol, g) calculating the coordinates of the center of gravity, h) displaying the character with the third Electron beam, i) measuring the center of gravity of this symbol, k) calculating the coordinates of the brightness center, l) outputting the coordinates of the brightness centers. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte Messen des Helligkeitsschwerpunktes und Errechnen der zugehörigen Koordinaten mindestens einmal nach je einer geringfügigen Verschiebung des Zeichens wiederholt werden und danach der Mittelwert aus den jeweils errechneten Koordinaten gebildet wird.5. The method according to claim 4, characterized in that the method steps Measure the center of gravity and calculate the associated coordinates at least be repeated once after each slight shift of the character and then the mean value is formed from the calculated coordinates. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeichen jeweils um bis zu 0,1 mm in der horizontalen Richtung verschoben wird.6. The method according to claim 5, characterized in that the character is shifted up to 0.1 mm each in the horizontal direction. 7. Verfahren nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß für das mit dem zweiten und dritten Elektronenstrahl angezeigte Zeichen die Abweichungen ihrer Koordinaten zu den Koordinaten des mit dem ersten Elektronenstrahl angezeigten Zeichens errechnet und ausgegeben werden.7. The method according to claim 4 or 6, characterized in that for the characters displayed with the second and third electron beams indicate the deviations their coordinates to the coordinates of the one displayed with the first electron beam Character can be calculated and output. 8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand zum Zeichen mindestens eine Markierungslinie zum Ausrichten des Sensors angezeigt wird.8. The method according to claim 4, characterized in that at a distance at least one marking line for aligning the sensor is displayed will. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Messen der statischen Konvergenz das Zeichen in der Mitte und danach zum Messen der dynamischen Konvergenz das Zeichen im Randbereich des Bildschirmes angezeigt wird.9. The method according to any one of claims 4 to 8, characterized in that that to measure the static convergence the sign in the middle and then to the Measure the dynamic convergence of the character displayed in the edge area of the screen will. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander im oberen, unteren, rechten und linken Randbereich das Zeichen angezeigt wird.10. The method according to claim 9, characterized in that one after the other the symbol is displayed in the upper, lower, right and left margin areas.
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