JP2595104B2 - ブラウン管のフォーカス測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラーブラウン管の検査・調整方法で、フ
ォーカス特性や鮮鋭度，ビームスポット形状等の測定を
行う方法に関する。

〔従来の技術〕 ブラウン管のフォーカスの測定方法に関する従来技術
としては、特開昭62−243226号のように、ビームスポッ
トを螢光面上に現出させ、ある固定した１点における光
量を測定しながら、偏向電流を変化させ、光量が最大の
時の偏向電流とその光量に対してある所定の割合になる
時の偏向電流との差に比例した値をビームスポットサイ
ズとするもの、特開昭60−254988号のように、測定用の
センサの入射光強度に関するダイナミックレンジの狭さ
を補う技術を提供するもの等がある。

〔発明が解形しようとする課題〕

上記従来技術はいずれも、通常のラスタ走査の行われ
た状態で測定するものではなく、偏向回路等に特殊なも
のを使用する必要があった。このため、ブラウン管の製
造ラインでの良否判定や、ブラウン管に対応するTVセッ
トで実際に駆動した状態での検査には適用困難であっ
た。

本発明の目的は、特殊な回路や装置を設けることな
く、通常のラスタ走査状態でブラウン管のフォーカス特
性を容易に測定するための方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明では、通常のラスタ
走査の行われているカラーブラウン管上に検査パターン
としてクロスハッチ（格子）パターンないしはドット
（点）パターンを映出し、それをTVカメラで撮像して検
査画像とする。この検査画像より得られる発光している
螢光体上の輝度値から、標本化関数ないしはスプライン
関数などを用いて螢光体外の発生していない場所におけ
る電子ビーム強度を補間により推定する。または、電子
ビーム強度分布曲線を、予じめ仮定されるある曲線、例
えばガウス分布等により近似させる（「曲線のあては
め」と呼ぶ）ことにより推定する。このようにして推定
された分布形状より線幅やスポットサイズ等の特徴量を
算出することによりフォーカス特性を測定する。

〔作用〕

通常のカラーブラウン管では、シャドウマスクを使用
して３原色の螢光体への電子ビームの割り振りをするた
め、電子ビームはシャドウマスクによってその全体が螢
光面上に投射されるのではなく一部のみしか到達しな
い。フォーカス特性を正確に測定するためには、このこ
とに起因するビーム強度分布情報の欠落を補うことが必
要不可欠であり、従来の技術では、ビーム自体の位置を
動かす工夫が必要でありそのため特殊な回路を設ける必
要があった。

本発明では、光っている螢光体上へ輝度を得、それら
を補間法を用いて補間を行うことにより、ビーム全体の
強度を推定するものである。補間方法として、ビーム強
度形状があまり急激な変化を含まないことを仮定できる
場合には、標本化関数やスプライン関数を用いることに
より十分な精度でビーム強度分布を推定することができ
る。

〔実施例〕

第１図に、本発明による一実施例に係るフォーカス測
定装置構成の例を掲げる。即ち、１は被検査カラーブラ
ウン管、２はごく標準的なテストパターンを発生するこ
とのできるTV信号発生器、３は工業用視覚センサとして
一般的に用いられているTVカメラ（白黒）、４は画像信
号の量子化を行うAD変換器と画像メモリからなる画像入
力部、５は画像メモリ上に格納された画像データを処理
してフォーカス特性を算出するための画像処理装置ない
しは計算機である。

フォーカス測定時には、ブラウン管１は、通常のラス
タ走査を行った状態で、TV信号発生器により生成される
テストパターンの映像信号，同期信号が与えられて、パ
ターンが映出されている。検査パターンとしては、フォ
ーカス以外の検査項目でも通常使用される。ドットパタ
ーンや、図中に示したような縦横線の格子、即ちクロス
ハッチパターンが用いられる。この検査パターンを、１
つ１つの螢光体がある程度以上はっきりと分離して見え
るような倍率を持つ光学系で拡大し、TVカメラ３により
撮像する。カメラ３により撮像された検査パターンは、
一但画像入力部４に取込まれ、画像メモリ上に画像デー
タとして格納される。この画像データを計算機５により
処理することによってフォーカス特性を求める。

次に、計算機５により行われる処理について、第２図
の処理概略フロー及び第３図の各処理の概念説明図を用
いて説明する。

第２図において、まず画像の取込み102を行う。ここ
では画像入力部への画像入力の制御や画像メモリからの
画像データの転送等の制御を行った後に、縦線または横
線の有無・位置の検出や、処理ウィンドウの設定などの
前処理を行う。次に、着目した縦線または横線の一部分
のまわりに設定された処理ウィンドウの内部における、
発光している螢光体の輝度値の算出104を行う。

この輝度値の算出104の処理を第３図（ａ），（ｂ）
に図示する。同時（ａ）に示した多数の白丸（円）は、
発生している螢光体（ドットタイプ）である。なおこの
例は、縦線の測定時のものである。この図で、縦線パタ
ーンに垂直で螢光ドットの中心を通る２つの切断線AA′
およびBB′が示されている。これらの切断線上の輝度分
布を図示したものが同図（ｂ）の実線である。（ｂ）に
おいて点線は電子ビームの強度分布を示しているが、ブ
ラウン管の螢光面上では螢光ドットの部分しか光ってい
ないため実際に観測される強度分布は実線のように部分
的になってしまうのである。従来技術では、点線で示さ
れる電子ビームの位置を偏向電圧（電流）を測定装置側
からコントロールしながら移動させ、欠落していた部分
の強度を補い合成していたが、そのために専用の偏向回
路系を用意しなければならなかった。

本発明では、第３図（ｂ）の実線のような波形から同
図（ｃ）のように各螢光体の中心位置にあたる部分の輝
度値を抜き取り、第２図106の補間による輝度分布の推
定を行う。補間方法には例えば、標本化定理において、
サンプリングのナイキスト周波数の２分の１以下に帯域
制限された信号波形の復元を行う標本化関数（sinx/x）
を用いるもの、離散的な点列の間をなめらかな曲線で結
ぶスプライン補間等を採用する。いずれも、螢光体のド
ット間の間隔に対して電子ビーム強度分布の変化が十分
になめらかであり、欠落した部分の強度分布をある程度
の精度を確保しつつ再現するのに十分であると考えられ
る。最後に、第２図108における補間により得た輝度分
布より線幅を算出する方法について説明する。第３図
（ｄ）において、実線で描かれた曲線は、補間により得
られた電子ビーム強度分布の推定曲線である。フォーカ
スの良否としては、線幅をとることが考えられる。そこ
で推定曲線から最大強度の点を求め、その強度Ｈに対し
て適当な割合ｋ（０＜ｋ＜１）に落ちる所の幅Ｗを算出
し、その値をフォーカス良否の指標とする。なおｋの値
は実験的に決めることができるが、具体的には0.05〜0.
1程度が良い。

以上説明したような方法により、電子ビーム強度分布
の形状を求め、フォーカス特性を推定することができ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、シャドウマスクにより遮へいされる
ことにより失われる電子ビーム強度分布の多くの部分
を、ビーム位置を移動するための特殊な回路や機構等を
使わずに計算機処理のみによりある程度の精度を保った
まま推定することが可能であり、特殊な装置を要さず容
易に測定することが可能となる。また、顧客セットに組
込んだ状態でも測定可能であり、応用範囲が拡がる。ま
た、ビームの移動などの時間のかかる操作を省くことが
できるため、高速測定に向いており、量産ラインでの自
動検査にも利用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における測定装置の構成
図、第２図は実施例における計算機により行われる処理
の概略フロー図、第３図（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ）は各処理の概念の説明図である。 １…被検査カラーブラウン管 ２…TV信号発生器、３…TVカメラ ４…画像入力部 ５…画像処理装置または計算機

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シャドウマスク式のカラーブラウン管にお
   いて、通常のラスタ走査状態で格子パターンやドットパ
   ターンなどを螢光面上に映出し、それを、TVカメラを用
   いて１つ１つの螢光体が分離できる程度の倍率で撮像
   し、光っている各螢光体上の発光輝度を補間法ないしは
   曲線のあてはめにより電子ビームの電流密度分布を推定
   することにより測定することを特徴とするブラウン管の
   フォーカス測定方法。