DE3417470C2 - Method for measuring the convergence of electron beams in a color picture tube and device for carrying out the method - Google Patents

Method for measuring the convergence of electron beams in a color picture tube and device for carrying out the method

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.The invention relates to a method according to the Preamble of claim 1 and on a device to perform the procedure.

Aus der DE 30 16 439 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Konvergenz der Elektronenstrahlen in Farb­ bildröhren bekannt. In der Mitte des Leuchtschirmes der Farbbildröhre wird nacheinander in den drei Farben ein senkrechter Streifen und ein waagerechter Streifen abge­ bildet. Der auf diese Streifen auf dem Bildschirm aufge­ setzte Sensor muß entweder auf den mittleren Streifen ausgerichtet oder der mittlere Streifen muß auf den auf­ gesetzten Sensor eingestellt werden. Der Sensor besteht aus mindestens einer Fotodiode, die wenigstens zwei von­ einander getrennte Oberflächen aufweist, die symmetrisch zur Mitte der Fotodiode liegen. Der nachgeschaltete Mikroprozessor berechnet aus den erhaltenen Meßsignalen Korrektorsignale zur Einstellung der statischen Konver­ genz der Elektronenstrahlen in der Farbbildröhre. Die Messung der dynamischen Konvergenz kann mit dieser Vor­ richtung auch durchgeführt werden.DE 30 16 439 A1 describes a method and a device for measuring the convergence of electron beams in color picture tubes known. In the middle of the fluorescent screen Color picture tube is successively in the three colors vertical stripe and a horizontal stripe forms. The one on these stripes on the screen sensor must either put on the middle strip aligned or the middle strip must be on the set sensor can be set. The sensor is there from at least one photodiode, the at least two of has separate surfaces that are symmetrical lie to the center of the photodiode. The downstream one Microprocessor calculated from the measurement signals received Correction signals for setting the static converters electron beam in the color picture tube. The Measurement of dynamic convergence can be done with this pre direction can also be carried out.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Konvergenzmessung sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens anzugeben, welches eine gegenseitige Ausrichtung von Sensor und Streifen überflüssig macht. The invention is therefore based on the object Convergence measurement method and a Device for carrying out the method indicate what a mutual alignment of sensors and strips.  

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 genannten Verfahrens­ schritten. Eine Vorrichtung zum Durchführen des Ver­ fahrens ist im Anspruch 8 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den An­ sprüchen 2 bis 7 bzw. 9 und 10 enthalten.This object is achieved with those in claim 1 mentioned procedure steps. A device for performing the ver driving is specified in claim 8. Advantageous embodiments are in the An sayings 2 to 7 or 9 and 10 included.

Die Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen eines Aus­ führungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The invention is now based on drawings of an management example explained in more detail. Show it:

Fig. 1 das Blockschaltbild der Vorrichtung zum Messen der Konvergenz und schematisch eine zu messende Farbbildröhre mit dem aufgesetzten Sensor und Fig. 1 shows the block diagram of the device for measuring the convergence and schematically a color picture tube to be measured with the sensor and

Fig. 2 einen Teil des Bildschirmes mit einem dargestell­ ten Zeichen und dem aufgesetzten Sensor. Fig. 2 shows a part of the screen with a display and the attached sensor.

In das Aufnahmegestell 1 ist die Farbbildröhre 2 einge­ setzt, die nur schematisch dargestellt ist. Die Farbbild­ röhre erhält alle für ihren Betrieb notwendigen Spannun­ gen und Ströme aus dem Aufnahmegestell 1. Das Aufnahme­ gestell 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 inserted, which is only shown schematically. The color picture tube receives all the voltages and currents necessary for its operation from the mounting frame 1 . The recording frame contains a socket 3 to which a video signal can be applied to control the picture tube.

Von der Vorrichtung zum Messen der Konvergenz der Elek­ tronenstrahlen in der Farbbildröhre 2 sind das Block­ schaltbild 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 Fig. 1 im auf den Bildschirm 6 der Farbbildröhre 2 aufgesetzten Zustand dargestellt. Der Sensor 4 ist mit einem Mikroprozessor 7 verbunden, der ein Inter­ face 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 für die Farbbildröhre 2 verbunden. An den Ausgang des Mikroprozessors 7 ist eine Anzeigeeinrichtung 15 angeschlossen. Die Anzeigeeinrich­ tung 15 kann beispielsweise ein Sichtgerät (oder insbe­ sondere die zu messende Farbbildröhre) oder ein Drucker zur Darstellung der vom Mikroprozessor 7 errechneten Wer­ te sein. Die Anzeigeeinrichtung 15 weist einen Ausgang 16 auf, an dem die vom Mikroprozessor 7 errechneten Werte auch als elektrische Signale zur Verfügung stehen.From the device for measuring the convergence of the electron beams in the color picture tube 2 , the block diagram and the sensor 4 are shown. The sensor 4 contains a biaxial, position-sensitive photodiode 5 , which is only shown in principle. The sensor 4 is shown in FIG. 1 in the state placed on the screen 6 of the color picture tube 2 . The sensor 4 is connected to a microprocessor 7 , which contains an interface 8 for adapting the sensor 4 to the microprocessor 7 . The microprocessor 7 also contains a character generator 9 , a delay element 10 connected to it and adjustable by the microprocessor (arrow 14 ) or by an external input 12, and a video interface 11 connected to it . The character generator 9 is controlled by the microprocessor, 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 be, for example, a display device (or in particular the color picture tube to be measured) or a printer for displaying the values calculated by the microprocessor 7 . The display device 15 has an output 16 at which the values calculated by the microprocessor 7 are also available as electrical signals.

In Fig. 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 Nähe des Zeichens 17 eine Markierungslinie 18 in Form eines Achsenkreuzes vorhanden. An der Markierungslinie 18 aus­ gerichtet 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 Ver­ schieberichtung 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. FIG. 2 schematically shows part of the screen 6 on which a character 17 , in this case the letter A, is displayed. Furthermore, there is a marking line 18 in the form of an axis cross near the character 17 . The sensor 4, which is only partially shown, is placed on the screen 6 at the marking line 18 . At the lower right end of the character 17 , an arrow 19 is drawn, which indicates the direction of displacement of the character. The area of the photodiode 5 present in the sensor 4 is so large that the character 17 , even after slight displacements, is always completely detected.

Die im Sensor 4 vorhandene zweiachsige, positionsempfind­ liche Fotodiode 5 liefert für den Helligkeits­ schwerpunkt eines auf ihm abgebildeten Zeichens, z. B. den Buchstaben A, elektrische Signale, die durch eine analoge Rechenschaltung so umgeformt werden können, daß für den Helligkeitsschwerpunkt zwei Signale für die Dar­ stellung 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 Mikroprozes­ sor 7 verarbeiten kann.The existing in the sensor 4 biaxial, position-sensitive photodiode 5 provides for the focus of brightness of a character shown on it, for. B. the letter A, electrical signals that can be transformed by an analog arithmetic circuit so that two signals for the Dar position are given in a coordinate system for the brightness center. The analog arithmetic circuit can be accommodated in the sensor 4 . The interface circuit 8 converts these analog signals into a digital signal that the microprocessor 7 can process.

Die Vorrichtung zum Messen der Konvergenz der Elektronen­ strahlen in einer eine Schattenmaske aufweisenden Farb­ bildröhre arbeitet wie nachstehend beschrieben:The device for measuring the convergence of electrons shine in a color with a shadow mask picture tube works as described below:

In der Mitte des Bildschirmes 6 der Farbbildröhre 2 wird mit dem ersten Elektronenstrahl dieses Zeichen 17, z. B. der Buchstabe A, angezeigt. Gleichzeitig mit diesem Zei­ chen 17 wird die Markierungslinie 18 in Achsenform ange­ zeigt. 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 Sen­ sor 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. In the middle of the screen 6 of the color picture tube 2 , this character 17 , e.g. B. the letter A is displayed. Simultaneously with this character 17 , the marking line 18 is shown in axis form. Aligned to 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 center of gravity of the character 17 and emits corresponding signals which reach the microprocessor 7 via the interface 8 . The microprocessor 7 calculates the coordinates of the center of gravity of this character on the screen 6 and stores 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 displayed with the second electron beam of the color picture tube. Again, the center of gravity of this character is measured and the coordinates of the center of brightness on the screen 6 are calculated and stored in the microprocessor 7 .

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. The center of gravity of this character is again measured and the coordinates of this center of brightness are calculated on the screen 6 by the microprocessor.

Anschließend stellt der Mikroprozessor 7 in der Anzeigeeinrichtung 15 die drei Koordinatenpaare dar für 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.The microprocessor 7 then displays the three coordinate pairs in the display device 15 for the three brightness focal points of the character written with the three electron beams. If there are differences between the three coordinate pairs, there is no convergence between the electron beams in the color picture tube. Due to the deviations between the coordinate pairs, 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 geringfügig 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 that of the shadow mask in the color picture tube caused errors in the determination of the To avoid the center of gravity of the sign after each calculation of the coordinates of the Focus of brightness the sign slightly moved horizontally. Then the Center of gravity measured and the new coordinates calculated. The displacement, measurement and calculation of the respective coordinates can be repeated several times.  

Die Verschiebung des Zeichens beträgt bis zu 0,1 mm in der horizontalen Richtung. Diese geringfügige Verschie­ bung des Zeichens wird durch eine entsprechende Einstel­ lung des Verzögerungsgliedes 10 zwischen dem Zeichenge­ nerator 9 und dem Videointerface 11 erreicht. Am Schluß des gesamten Meßvorganges wird der Mittelwert aus den jeweils errechneten Koordinaten ausgegeben.The shift of the character is up to 0.1 mm in the horizontal direction. This slight displacement of the character is achieved by a corresponding setting of the delay element 10 between the character generator 9 and the video interface 11 . At the end of the entire measuring process, the mean value is output from the coordinates calculated in each case.

Die Anzeige der errechneten Koordinatenpaare kann auch dahingehend vereinfacht werden, daß nur die Abweichungen zwischen dem Koordinatenpaar für das mit dem ersten Elek­ tronenstrahl geschriebene Zeichen und den Koordinaten­ paaren der mit dem zweiten und dem dritten Elektronen­ strahl geschriebenen Zeichen und dem Koordinatenpaar für das dritte Zeichen angezeigt werden. Aus den Werten die­ ser Abweichungen ergibt sich dann direkt der Betrag der Korrektur für die richtige Konvergenzeinstellung.The calculated coordinate pairs can also be displayed be simplified in that only the deviations between the coordinate pair for the one with the first elec tronenstrahl characters and the coordinates pair that with the second and third electrons characters and the pair of coordinates for the third character will appear. From the values that These deviations then directly result in the amount of Correction for the correct convergence setting.

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

Claims (10)

1. Verfahren zum Messen der Konvergenz der Elektronen­ strahlen in einer eine Schattenmaske aufweisenden Farb­ bildröhre gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • a) Anzeigen eines Zeichens mit dem ersten Elektronen­ strahl auf dem Bildschirm,
  • b) Aufsetzen eines 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.
1. Method for measuring the convergence of the electrons in a color picture tube having a shadow mask, characterized by the following steps:
  • a) displaying a character with the first electron beam on the screen,
  • b) placing a sensor on this symbol,
  • c) measuring the center of gravity of this sign,
  • 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 sign,
  • g) calculating the coordinates of the center of gravity,
  • h) displaying the character with the third electron beam,
  • i) measuring the center of brightness of this sign,
  • k) calculating the coordinates of the center of gravity,
  • l) Output the coordinates of the brightness centers.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte Messen des Helligkeitsschwerpunk­ tes 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. 2. The method according to claim 1, characterized in that the process steps measuring the focus of brightness and calculating the associated coordinates at least once after a slight shift of the Characters are repeated and then the mean value the calculated coordinates is formed.   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeichen jeweils um bis zu 0,1 mm in der horizontalen Richtung verschoben wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the character by up to 0.1 mm in the horizontal Direction is shifted. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß für das mit dem zweiten und dritten Elektronen­ strahl angezeigte Zeichen die Abweichungen ihrer Koordi­ naten zu den Koordinaten des mit dem ersten Elektronen­ strahl angezeigten Zeichens errechnet und ausgegeben werden.4. The method according to claim 1 or 3, characterized in net that for that with the second and third electrons characters displayed on the beam indicate the deviations of their coordinates naten to the coordinates of the one with the first electron beam displayed character is calculated and output become. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand zum Zeichen mindestens eine Markierungslinie zum Ausrichten des Sensors angezeigt wird.5. The method according to claim 1, characterized in that at least one marker line at a distance from the character is displayed to align the sensor. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Messen der statischen Konvergenz das Zeichen in der Mitte und danach zum Messen der dyna­ mischen Konvergenz das Zeichen im Randbereich des Bild­ schirmes angezeigt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized in that for measuring static convergence the sign in the middle and then to measure the dyna mix convergence the character in the edge area of the image screen is displayed. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander im oberen, unteren, rechten und linken Randbereich das Zeichen angezeigt wird. 7. The method according to claim 6, characterized in that successively in the upper, lower, right and left Border area the character appears.   8. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der ein auf den Bildschirm aufsetzbarer optischer positionsempfindlicher Sensor an einen Mikro­ prozessor angeschlossen ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Sensor (4) aus einer zweiachsigen, positionsempfindlichen Fotodiode (5) besteht und der Mikroprozessor (7) einen Zeichengene­ rator (9) und ein nachgeschaltetes Videointerface (11) enthält, dessen Ausgang mit dem Steuereingang (3) der Farbbildröhre (2) verbindbar ist.8. An apparatus for performing the method according to claim 1, in which an optical position-sensitive sensor that can be placed on the screen is connected to a microprocessor, characterized in that the sensor ( 4 ) consists of a biaxial, position-sensitive photodiode ( 5 ) and Microprocessor ( 7 ) contains a character generator ( 9 ) and a downstream video interface ( 11 ), the output of which can be connected to the control input ( 3 ) of the color picture tube ( 2 ). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zeichengenerator (9) und dem Videointer­ face (11) ein einstellbares Verzögerungsglied (10) vor­ handen ist. 9. The device according to claim 8, characterized in that between the character generator ( 9 ) and the video interface ( 11 ) has an adjustable delay element ( 10 ) before. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fläche der Fotodiode (5) wesentlich größer als die Fläche eines auf dem Bildschirm (6) darge­ stellten Zeichens (17) des Zeichengenerators (9) ist.10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the area of the photodiode ( 5 ) is substantially larger than the area of a on the screen ( 6 ) Darge presented character ( 17 ) of the character generator ( 9 ).
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