JP3217515B2 - カラー陰極線管のスポットサイズ測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、蛍光面が蛍光体ドッ
トからなるカラー陰極線管のスポットサイズ測定装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー陰極線管の解像度を評価する手段
の一つにスポットサイズの測定がある。このスポットサ
イズの測定方法として、特開昭６２−２４３２２６号公
報には、蛍光面上の所定の領域にビームスポットを出現
させ、ビデオカメラを介してそのビームスポットの輝度
を測定しながら、偏向電流を変化させ、輝度が最大にな
るときの偏向電流とその輝度に対して所定の割合いにな
るときの偏向電流との差に比例した値をもってスポット
サイズとする方法が開示されている。

【０００３】しかしこの測定方法には、つぎのような問
題がある。

【０００４】一般にビームスポットの輝度分布は、蛍光
面上に２次元的に分布しており、特にカラー陰極線管の
蛍光面の周辺部では、ビームスポットの輝度分布がビー
ムスポットの中心に対して非対称となるため、ビームス
ポット全体の輝度分布を測定し、その結果得られる２次
元輝度分布の任意断面の輪郭をもってスポットサイズと
する必要がある。

【０００５】このような２次元輝度分布を上記公報の方
法により測定する場合は、ビームスポットを２次元的に
かつ連続偏向して輝度を測定する必要がある。そのた
め、測定に時間がかかる。また輝度測定中にカラー陰極
線管の蛍光面とビデオカメラとの相対的な位置ずれが生
ずると、スポットサイズの測定精度がいちじるしく劣化
する可能性があるが、位置ずれを生じないようにするこ
とが困難である。特に上記公報の測定方法では、測定に
時間がかかるため、位置ずれを生ずる可能性がきわめて
大きく、測定精度が劣化しやすい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、カラー
陰極線管のスポットサイズの測定方法として、従来、蛍
光面上にビームスポットを出現させ、その輝度を測定し
ながら、偏向電流を変化させて、輝度が最大になるとき
の偏向電流とその輝度に対して所定の割合いになるとき
の偏向電流との差に比例した値をもってスポットサイズ
とする方法がある。

【０００７】しかしこの方法では、ビームスポットを２
次元的かつ連続偏向して輝度を測定する必要があるた
め、測定に時間がかかる。また輝度測定中にカラー陰極
線管の蛍光面とビデオカメラとの相対的な位置ずれが生
ずると、スポットサイズの測定精度がいちじるしく劣化
する可能性があり、この従来の測定方法は、測定に時間
がかかるため、位置ずれを生じ、測定精度が劣化しやす
い、などの問題がある。

【０００８】この発明は、上記問題点を解決するために
なされたものであり、カラー陰極線管のスポットサイズ
を高精度かつ短時間に測定できるスポットサイズ測定装
置を構成することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】偏向ヨークが装着された
カラー陰極線管を駆動する駆動装置と、カラー陰極線管
の蛍光体ドットからなる蛍光面上にラスタおよびスポッ
トを出現させるための信号を発生する信号発生器と、蛍
光面に対向して配置された撮像カメラと、この撮像カメ
ラから送出される画像信号を処理する画像処理装置と、
駆動装置、信号発生器および画像処理装置を制御する制
御装置とを有するカラー陰極線管のスポットサイズ測定
装置において、画像処理装置に、信号発生器からの信号
により蛍光面上に出現したラスタについて撮像カメラか
ら送出される画像信号を処理して、このラスタ中の複数
個の蛍光体ドットの各中心座標とこの各中心座標におけ
る輝度とを検出し、ラスタの輝度分布を求める手段と、
信号発生器からの信号により蛍光面上に出現したスポッ
トについて撮像カメラから送出される画像信号を処理し
てスポット中の複数個の発光蛍光体ドットの各中心座標
における輝度を検出し、このスポットの輝度分布を求め
る手段と、このスポットの輝度分布をラスタの輝度分布
により正規化補正する手段と、偏向ヨークの駆動により
スポットの位置を微小偏向し、上記スポットの輝度分布
を求める手段と同様の手段によりこの位置を微小偏向し
たスポットの輝度分布を求め、この輝度分布を上記正規
化補正同様の手段により正規化補正する手段と、正規化
補正された各輝度分布を微小偏 向の距離を基準に重ね合
せ、この重ね合わされた全体の輝度分布を補間してスポ
ットの輝度分布を推定する手段とを設けた。

【００１０】

【作用】上記のように、画像処理装置に、蛍光面上に出
現したラスタの画像信号を処理して、このラスタ中の複
数個の蛍光体ドットの各中心座標とその各中心座標にお
ける輝度とを検出し、ラスタの輝度分布を求める手段
と、蛍光面上に出現したスポットの画像信号を処理して
このスポットの中の複数個の発光蛍光体ドットの各中心
座標における輝度を検出し、このスポットの輝度分布を
求める手段と、このスポットの輝度分布をラスタの輝度
分布により正規化補正する手段と、偏向ヨークの駆動に
よりスポットの位置を微小偏向し、上記スポットの輝度
分布を求める手段と同様の手段によりこの位置を微小偏
向したスポットの輝度分布を求め、この輝度分布を上記
正規化補正する手段と同様の手段により正規化補正する
手段と、正規化補正された各輝度分布を微小偏向の距離
を基準に重ね合せ、この重ね合わされた全体の輝度分布
を補間してスポットの輝度分布を推定する手段とを設け
ると、連続偏向してスポットの位置を変更する必要がな
く、またスポット中に複数個の発光蛍光体ドットが含ま
れるため、輝度測定位置の変更回数が少なくて済み、測
定時間を短くすることができる。またそれにより、蛍光
面と撮像カメラとの相対的な位置ずれによる測定精度の
劣化を防止でき、高精度の測定が可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例に基
づいて説明する。

【００１２】図１にその一実施例であるカラー陰極線管
のスポットサイズ測定装置を示す。このスポットサイズ
測定装置は、パネル1 の内面に青、緑、赤に発光する３
色蛍光体ドットからなる蛍光面2 が形成され、かつファ
ンネル3 の外側に偏向ヨーク4 が装着されたカラー陰極
線管5 を駆動する駆動装置6 と、上記蛍光面2 上にラス
タおよびスポットを出現させるための映像信号を選択的
に発生する信号発生器7 と、上記蛍光面2 に対向してパ
ネル1 の外側に配置された撮像カメラ8 と、この撮像カ
メラ8 から送出される画像信号を処理する画像処理装置
9 と、上記駆動装置6 、信号発生器7 および画像処理装
置9 を制御する制御装置10とを備える。なお上記撮像カ
メラ8 は、蛍光面2 上にラスタまたはスポットを出現さ
せたとき、発光する蛍光体ドットを各別に識別できる倍
率の光学レンズを介してラスタやスポットを撮像するも
のとなっている。

【００１３】上記スポットサイズ測定装置によるスポッ
トサイズの測定は、図２に示すようにおこなわれる。

【００１４】まず駆動装置6 によりカラー陰極線管5 お
よびそのファンネル3 の外側に装着された偏向ヨーク4
を駆動して動作状態にしたカラー陰極線管5 の蛍光面2
上に、信号発生器7 から発生する映像信号により任意１
色のラスタを出現させ、このラスタの全領域を撮像カメ
ラ8 で撮像する。この場合、蛍光面2 を構成する任意１
色の蛍光体ドットはすべて発光し、図３に示すように、
蛍光面2 上の輝度分布は、各蛍光体ドット11に対応した
凸部12をもつ分布となる。なお、矢印13は、相対輝度を
表している。またこのとき撮像カメラ8 の受光部に取込
まれる画像は、上記光学レンズにより、各発光蛍光体ド
ット11を各別に識別できる大きさとなっている。この画
像に対応して撮像カメラ8 から送出される画像信号は、
一旦画像処理装置9 の画像メモリに格納される。

【００１５】画像処理装置9 は、画像メモリから上記画
像信号を取出し、図４に示すように、蛍光体ドット11上
の輝度分布14を所定の輝度値Ｂ0 、たとえば最大輝度の
１／２をしきい値として、その断面での発光部分の輪郭
15を検出する。そしてこの発光部分の重心16を求め、こ
れを発光蛍光体ドット11の中心座標17とする。つぎにこ
の中心座標17における輝度18を検出し、図５に示すよう
に、各発光蛍光体ドット11に対応した離散的な輝度分布
19を得る。

【００１６】つぎに、上記カラー陰極線管5 の蛍光面2
上の所定の位置に、信号発生器7 から発生する映像信号
により、上記ラスタを出現したときと同じ色のスポット
を出現させ、このスポットを撮像カメラ8 で撮像する。
この場合、撮像された画像は、図６に示すように、スポ
ット21中の複数個の蛍光体ドット11が発光し、その複数
個の発光蛍光体ドット11に対応した複数個の凸部22を有
する輝度分布23となる。

【００１７】この撮像カメラ8 により撮像された画像信
号は、画像処理装置9 に送出され、スポット21中の複数
個の発光蛍光体ドット11について、前記ラスタについて
求めた発光蛍光体ドットの中心座標での輝度を検出す
る。そして図７に示すように、各発光蛍光体ドット11に
対応した離散的な輝度分布24を得る。さらにこの輝度分
布24を前記ラスタから求めた離散的な輝度分布で正規化
補正する。

【００１８】つぎに、駆動装置6 により偏向ヨーク4 を
駆動し上記所定位置のスポット21の位置を微小偏向し、
図８に示すように、この位置を微小偏向したスポット21
a について、上記所定位置のスポットの場合と同様に、
スポット中の複数個の発光蛍光体ドットの輝度分布を測
定し、各発光蛍光体ドット11に対応した離散的な輝度分
布25を得、この輝度分布25を前記ラスタから求めた離散
的な輝度分布で正規化補正する。このスポットの位置を
微小偏向しておこなう輝度分布を測定を、図９に示すよ
うに、１つの蛍光体ドット11a に接近して取巻く４個の
蛍光体ドット11b 〜11e で囲まれる面積27の少なくとも
１／２を満たす領域28で複数回繰返しおこない、各測定
により得られる離散的な輝度分布をそれぞれ前記ラスタ
から求めた離散的な輝度分布で正規化補正する。

【００１９】つぎに、上記複数回の測定により求められ
かつ正規化補正された各輝度分布を微小偏向の距離を基
準にずらして重ね合せて、図１０に示す離散的な輝度分
布30を得る。そしてこの離散的な輝度分布30をスプライ
ン曲線などを用いて補間することにより、図１１に示す
ように、連続的なスポット21の輝度分布31を推定する。

【００２０】最後にこの推定された輝度分布31につい
て、任意の断面、たとえばＡ−Ａ′線断面上の輝度分布
を求め、この輝度分布からスポットサイズを算出する。

【００２１】すなわち図１２に示すように、上記任意の
断面上の輝度分布32の最大値Ｂ1 に対して所定の割合い
の輝度値Ｂ2 となるところの幅Ｗを算出し、この幅Ｗを
スポットサイズとする。

【００２２】したがって上記測定装置を用いて測定すれ
ば、スポット21位置の微小偏向を連続的におこなう必要
がなく、輝度測定を複数の位置でおこなえばよく、スポ
ット21位置を微小偏向する回数を少なくでき、測定を短
時間でおこなうことができる。また測定を短時間でおこ
なうことができるため、蛍光面2 と撮像カメラ8 との相
対的な位置ずれが発生する可能性も大幅に減少し、位置
ずれによる測定精度の劣化がおこらない高精度の測定が
可能である。

【００２３】また上記測定方法では、ラスタを出現させ
て発光蛍光体ドット11の中心座標17での輝度分布を求
め、その後スポット21を出現させた場合の輝度分布を正
規化補正している。これは、蛍光面2 に均一な電子ビー
ムが入射する場合でも、発光蛍光体ドット11の輝度分布
は、各蛍光体ドット11によって異なり、一定ではない
が、上記測定方法によれば、複数の蛍光体ドット11を含
む領域について測定しているので、その影響をなくし、
高精度の測定をおこなうことができる。

【００２４】なお、上記実施例では、蛍光面上に任意１
色のラスタおよびスポットを出現させて、スポットサイ
ズを求める場合について説明したが、この発明は、同時
に複数色の蛍光体ドットを発光させても、同様にスポッ
トサイズを求めることができる。

【００２５】

【発明の効果】カラー陰極線管のスポットサイズ測定装
置を、偏向ヨークが装着されたカラー陰極線管を駆動す
る駆動装置と、カラー陰極線管の蛍光体ドットからなる
蛍光面上にラスタおよびスポットを出現させるための信
号を発生する信号発生器と、蛍光面に対向して配置され
た撮像カメラと、この撮像カメラから送出される画像信
号を処理する画像処理装置と、駆動装置、信号発生器お
よび画像処理装置を制御する制御装置とから構成し、そ
の画像処理装置に、信号発生器からの信号により蛍光面
上に出現したラスタについて撮像カメラから送出される
画像信号を処理して、このラスタ中の複数個の蛍光体ド
ットの各中心座標とこの各中心座標における輝度とを検
出し、このラスタの輝度分布を求める手段と、信号発生
器からの信号により蛍光面上の所定位置に出現したスポ
ットについて撮像カメラから送出される画像信号を処理
してこのスポット中の複数個の発光蛍光体ドットの各中
心座標における輝度を検出し、このスポットの輝度分布
を求める手段と、このスポットの輝度分布をラスタの輝
度分布により正規化補正する手段と、偏向ヨークにより
スポットの位置を微少偏向し、上記スポットの輝度分布
を求める手段と同様の手段によりこの位置を微少偏向し
たスポットの輝度分布を求め、この輝度分布を上記正規
化補正と同様の手段により正規化補正する手段と、正規
化補正された各輝度分布を微少偏向の距離を基準に重ね
合せ、この重ね合わされた全体の輝度分布を補間してス
ポットの輝度分布を推定する手段とを設けると、連続偏
向してスポットの位置を変更する必要がなく、またスポ
ット中に複数個の発光蛍光体ドットが含まれるため、輝
度測定位置の変更回数が少なくて済み、測定時間を短く
することができる。またそれにより、蛍光面と撮像カメ
ラとの相対的な位置ずれによる測定精度の劣化を防止で
き、高精度の測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例であるカラー陰極線管のス
ポットサイズ測定装置の構成を示す図である。

【図２】上記測定装置によるスポットサイズの測定方法
を説明するための図である。

【図３】蛍光面上にラスタを出現させた場合、蛍光体ド
ットの発光による蛍光面の輝度分布を示す図である。

【図４】発光蛍光体ドットの中心座標および中心座標に
おける輝度の検出方法を説明するための図である。

【図５】上記中心座標における輝度の検出から得られる
蛍光面の離散的な輝度分布を示す図である。

【図６】蛍光面上にスポットを出現させた場合、そのス
ポット中の発光蛍光体ドットによる輝度分布を示す図で
ある。

【図７】上記スポット中の発光蛍光体ドットの中心座標
における離散的な輝度分布を示す図である。

【図８】スポットの位置を微小偏向した場合の発光蛍光
体ドットの中心座標における離散的な輝度分布を示す図
である。

【図９】スポットの位置を微小偏向する場合の測定領域
を説明するための図である。

【図１０】スポットの位置を微小偏向した場合の発光蛍
光体ドットの中心座標における離散的な輝度分布を正規
化して重ね合せた場合の離散的な輝度分布を示す図であ
る。

【図１１】上記重ね合せた離散的な輝度分布を補間して
得られる連続的なスポットの輝度分布を示す図である。

【図１２】上記連続的なスポットの輝度分布からスポッ
トサイズを推定する方法を説明するための図である。

【符号の説明】

2 …蛍光面 4 …偏向ヨーク 5 …カラー陰極線管 6 …駆動装置 7 …信号発生器 8 …撮像カメラ 9 …画像処理装置 10…制御装置 11…蛍光体ドット 14…蛍光体ドットの輝度分布 17…蛍光体ドットの中心座標 18…中心座標における輝度 19…ラスタの離散的な輝度分布 21…スポット 21a …位置を微小偏向したスポット 23…スポットの輝度分布 24…スポットの離散的な輝度分布 25…位置を微小偏向したスポットの離散的な輝度分布 30…重ね合せたスポットの離散的な輝度分布 31…連続的なスポットの輝度分布 32…任意断面上の輝度分布

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 9/42 H04N 17/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏向ヨークが装着されたカラー陰極線管
   を駆動する駆動装置と、上記カラー陰極線管の蛍光体ド
   ットからなる蛍光面上にラスタおよびスポットを出現さ
   せるための信号を発生する信号発生器と、上記蛍光面に
   対向して配置された撮像カメラと、この撮像カメラから
   送出される画像信号を処理する画像処理装置と、上記駆
   動装置、信号発生器および画像処理装置を制御する制御
   装置とを有するカラー陰極線管のスポットサイズ測定装
   置において、 上記画像処理装置は、上記信号発生器からの信号により
   上記蛍光面上に出現したラスタについて上記撮像カメラ
   から送出される画像信号を処理して、このラスタ中の複
   数個の蛍光体ドットの各中心座標とこの各中心座標にお
   ける輝度とを検出し、上記ラスタの輝度分布を求める手
   段と、上記信号発生器からの信号により上記蛍光面上に
   出現したスポットについて上記撮像カメラから送出され
   る画像信号を処理して上記スポット中の複数個の発光蛍
   光体ドットの各中心座標における輝度を検出し、このス
   ポットの輝度分布を求める手段と、このスポットの輝度
   分布を上記ラスタの輝度分布により正規化補正する手段
   と、上記偏向ヨークの駆動により上記スポットの位置を
   微小偏向し、上記スポットの輝度分布を求める手段と同
   様の手段によりこの位置を微小偏向したスポットの輝度
   分布を求め、この輝度分布を上記正規化補正と同様の手
   段により正規化補正する手段と、上記正規化補正された
   各輝度分布を上記微小偏向の距離を基準に重ね合せ、こ
   の重ね合わされた全体の輝度分布を補間してスポットの
   輝度分布を推定する手段とを有することを特徴とするカ
   ラー陰極線管のスポットサイズ測定装置。