JPH01204595A - カラー陰極線管のコンバーゼンス測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はカラー陰極線管のコンバーゼンスを短時間に
高精度で測定することの出来るカラー陰極線管のコンバ
ーゼンス測定装置に関する。

〔発明の概要〕

この発明はカラー陰極線管のコンバーゼンス測定装置に
関し、被測定用のカラー陰極線管の画面に対向配置し、
このカラー陰極線管の画面を全視野で撮像する１台のカ
ラー撮像手段と、カラー陰極線管の画面に所定のパター
ンを発生させるパターン信号発生手段と、カラー撮像手
段の撮像出力信号を記憶する記憶手段と、記憶手段に記
憶したカラー撮像出力信号に基づいて計算処理によりコ
ンバーゼンス状態を演算する演算手段と、演算手段の演
算結果を表示する測定用表示手段を具備させてコンバー
ゼンスを短時間に高精度に１台のカメラで測定出来る様
にさせたものである。

〔従来の技術〕

従来からカラー陰極線管のコンバーゼンス測定装置とし
ては種々のものが提案されている。本出願人は先に特開
昭６２−６２６９２号で第８図示の様にカラー陰極線管
（１）の管面（２）の所定位置に複数のセンサＳ１〜Ｓ
Ｉ、を対向配置し、これらセンサＳＩ〜Ｓｏ　の位置毎
に傾斜パターンを生じさせて、夫々センサの基準位置か
らのカラー陰極線管（１）のビーム位置ずれを検出する
ことで垂直、水平方向のコンバーゼンスを求める様にに
した測定方法を提案した、この構成ではフォトダイオー
ド等のセンサをカラー陰極線管（１）の管種サイズ毎に
作る必要があってコストが高くなるだけではなく保守性
が悪くなる問題があった。

この様な問題を解決するために本出願人は特開昭６１−
２５７０９６号公報に於いて°、標準のドツトパターン
が入力された被測定用のカラー陰極線管の管面にフード
を配し、このフードに第９図に示す様な３原色フィルタ
（３Ｂ）、　（３Ｇ）、　（３Ｒ）を有するフィルタ（
３）を配し、この３原色フィルタ（３）をモータ（３ａ
）によって矢印方向に左又は右方向に動かし、所定の色
フィルタを選択し、３原色フィルタを透過した透過光を
白黒撮像カメラ（４）で撮像し、この撮像したドツトパ
ターンをメモリに記憶し、この記憶した単色ドツト像の
重心位置を算出し、３原色のドツト位置相互のずれをマ
イクロコンピュータで取り出すことでカラー陰極線管の
コンバーゼンスの測定を行っていた。又、叙上の重心位
置を算出する方法として、電子ビーム到達位置決定電極
を通過した赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各ビームス
ポットを水平走査方向に所定のピッチを持って順次移動
させたときに得られるビームスポットの全形状における
輝度データから、Ｒ，Ｇ、Ｂの各測定パターンの中心点
を算出し、これら中心点のデータに基づいてコンバーゼ
ンス状態を測定する様にする方法を特開昭６１−２７７
１３５号公報によって提案した。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の様にセンサとしてフォトダイオードや白黒撮像カ
メラでコンバーゼンスを測定する場合には、これらセン
サに色を分離する機能がないので被測定用のカラー陰極
線管をＲ，Ｇ、Ｂと順次発光させるので、各色の発光位
置を測定するための測定時間が長くなり、順次発光させ
ている間にテレビ受像機の高圧変動、偏向系の変動があ
るとコンバーゼンス誤差となる問題があり、更に目視測
定（白色）と比較を行う場合にこれら測定方法では測定
信号がＲ，Ｇ、Ｂであって白色とは異なるために相関が
とりにくい弊害もあった。

本発明は上述の欠点に鑑みなされたものでその目的とす
るところは１台のカラー撮像カメラで短時間に高精度で
、且つビデオ人力から信号がカラー陰極線管に人力出来
るコンバーゼンス測定装置を得んとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は第１図に示す様に被測定用のカラー陰極線管（
１）の画面に対向配置し、このカラー陰極線管（１）の
画面を全視野で撮像する１台のカラー撮像手段（１３）
と、カラー陰極線管（１）の画面に所定のパターンを発
生させるパターン信号発生手段（１９）と、カラー撮像
手段（１３）の撮像出力信号を記憶する記憶手段（１６
Ｒ）、　（１６Ｇ）、　（１６Ｂ）　　と記憶手段（１
６Ｒ）、　（１６Ｇ）。

（１６Ｂ）　　に記憶したカラー撮像出力信号に基づい
て計算処理によりコンバーゼンス状態を演算する演算手
段（１７）と、演算手段（１７）の演算結果を表示する
測定用表示手段（１６）を具備してなるものである。

〔作用〕

本発明のカラー陰極線管のコンバーゼンス測定装置は所
定の例えば、クロスハツチ信号をパターン信号発生回路
（１９）で発生させ、カラーテレビ受像機（６）のカラ
ー陰極線管（１）を発光させ、これを１台の固体撮像カ
メラ（１３）で画面の全視野にわたって撮像し、この画
像信号を画像処理装置（１４）で演算処理してミスコン
バーゼンス量を求めて測定用表示装置（１８）に表示す
る様にしたので同時発光（白色）状態で測定が出来る。

又、コンバーゼンス測定を１台のカメラで極めて短時間
、高精度に測定可能で、コンポジットビデオ信号として
パターン信号を入力出来るものである。

〔実施例〕

以下、本発明のカラー陰極線管のコンバーゼンス測定装
置を第１図乃至第７図について説明する。

第１図は本例のカラー陰極線管（１）のコンバーゼンス
測定装置の系統図であり、カラーテレビ受像機（６）に
はコンバーゼンスを測定すべきカラー陰極線管（１）を
有し、このカラー陰極線管（１）は例えばトリニトロン
（商品名）管である。トリニトロン管では管面中央の静
コンバーゼンス調整は静電偏向板にコンバーゼンス電極
（９）から供給する電圧を変えたり、電子銃ネック部に
静コンバーゼンスマグネットを設けて、このマグネット
の外部磁界によって調整する。又、管面周辺の動コンバ
ーゼンス調整は補正効果を有する偏向ヨーク（７）の軸
合せやパーマロイ板の挿入等で行なわれる。このカラー
陰極線管（１）と一定の間隔を置いて、ラスク走査型の
カラー撮像カメラを配置する。このカラー撮像カメラは
例えば、ＣＣＤ又はＭＯＳ型の三板式固体撮像カメラ（
１３）であり、対物レンズ、（１１）を介してカラー陰
極線管（１）の管面の全視野が入る様にズームレンズ等
で調整するのでカラー陰極線管（１）の管面サイズが変
わっても１台の定まった固体撮像カメラ（１３）を流用
することが出来る。固体撮像カメラ（１３）のＲ，Ｇ、
Ｂの画像出力は画像処理装置（１４）内のアナログ−デ
ジタル変換回路（１５Ｒ）、　（１５Ｇ）。

（１５Ｂ）　　に供給される。画像信号処理装置（１４
）内のマイクロプロセッサ（１７）はパターン信号発生
回路（１９）を制御し、このパターン信号発生回路（１
９）は第２図に示す様に管面（１０）上に例えば、７行
×９列の縦及び横ハツチ（８ａ）、　（８ｂ）　　によ
り６３の交点即ち白色発光のコンバーゼンス測定部（８
）が形成される。これらコンバーゼンス測定部（８）を
測定することで管面全体のコンバーゼンス調整が正しく
なったものとしている。固体撮像カメラ（１３）のＲ，
Ｇ。

Ｂ映像出力は水平、垂直測定エリアを設定することで第
２図の様になる。第２図のＡ部拡大図を第３図に示す。

第３図で（２０Ｈ）　　は縦ハツチ（８ｂ）を横切る様
に設定された水平設定エリア、（２０Ｖ）　　は横ハツ
チ（８ａ）を横切る様に設定された垂直設定エリアであ
り、一方コンバーゼンス調整の意味はＲ９Ｇ、Ｂ三色の
画像位置差を求め、これらの位置差がない様に調整する
ことであるので、第５図に示す様に横軸にＸ軸の座標を
とり、縦軸に輝度Ｙをとった場合の赤画像曲線（２１Ｒ
）、録画像曲線（２１Ｇ）、青画像曲線（２１Ｂ）　　
の赤重心と線型心間ΔＲＧと、青重心と線型心間Δ、Ｂ
間を零とする様にすればよい。

アナログ−デジタル変′換回路（１５Ｒ）、、　（１５
Ｇ）、　（１５Ｂ）でデジタル変換されたＲ、Ｇ、Ｂの
固体撮像カメラ（１３）の映像出力信号のデータはイメ
ージメモリ（１６Ｒ）、　（１６Ｇ）、　（１６Ｂ）　
　に格納される。第４図はこれら映像出力信号の輝度を
縦軸に、横軸をアドレス０〜ｎ−Ｋ（Ｋは測定設定エリ
ア（２０１１）、　（２０Ｖ）　　の最大アドレス）　
として、アドレスでサンプリングした輝度信号を８ビッ
ト分解能で量子化した例を示している。このデータを基
に画像位置演算をプロセッサ（１７）が行なう。このた
めにデータの重心を求める。データ重心はｆ　（ｎ）を
アドレスｎにおける輝度データとすると下記の式で求め
られる。

この様にして求めたＲ、Ｇ、Ｂの三色の水平、垂直位置
データをＲｈ、　Ｇｈ、　Ｂｈ及びＲｖ、　Ｇｖ、　Ｂ
ｖとすると静コンバーゼンスデータは Ｈｓｔａｔ　＝　Ｒｈ　−Ｂｈ　　　　　　　＝　＝　
・・（２）Ｖｓｔａｔ　＝　Ｒｖ　−Ｂｖ　　　　　　
　・・＝　＝　（３）と として求めることが出来る。この様にして求めたコンバ
ーゼンスデータを測定用表示装置（１８）に表示する。

第６図は測定用表示装置（１８）の画面表示例を示すも
のであり、第６図でコンバーゼンス測定部（８Ｃ）の上
下左右側に表示されている数字は垂直、水平方向のビー
ムとのずれ量を表している第６図の左上の数字７はＶ（
Ｒ−Ｇ）　即ち、垂直方向のＲとＧとの差が０．０７”
″あることを、数字−６は同じ＜Ｖ　（Ｂ−Ｇ）　、即
ち垂直方向のＢとＧとの差が−０，０６”であることを
又、数字２はＨ（Ｒ−Ｇ）、即ち水平方向のＲとＧの差
が０．０２″″であることを、数字−４は同じ＜Ｈ（Ｂ
−Ｇ）　、即ち水平方向のＢとＧの差が０．０４’″ｌ
であることを示している。以下、各点の上下左右の数字
は上述と同じ様な意味の表示である。歪んだ横及び縦ハ
ツチ（８ａ）、　（８ｂ）　　の各交点（８ｄ）はカラ
ー陰極線管（１）のコンバーゼンスのずれを表している
ので、交点（８ｄ）をコンバーゼンス測定部中心位置（
８Ｃ）に合わせる様に静電偏向板に加える電圧や電子銃
ネック部に加える外部磁界を補正し或いはパーマロイの
挿脱等を行なえばよい。

本例では叙上の如＜Ｒ，Ｇ、Ｂ信号を従来の様に順次発
光させて検出せず、カラーの固体撮像、カメラをセンサ
として用いたためにパターンを白色（Ｒ，Ｇ、Ｂ同時発
光）で発光させた状態でコンバーゼンス測定が出来るの
で１回（従来は３回）の走査でデータを取り込むことが
出来て測定時間は大幅に短縮可能となり、測定中に発生
するカラーテレビ受像機の高圧や偏向変動、カラーテレ
ビ受像機と固体撮像カメラとの相対振動による測定°誤
差等を小とすることが出来る。更に従来ではハツチ信号
やドツト信号をカラー陰極線管（１）上に表示させ様と
すると周波数成分が高いためカラーテレビ受像機にはコ
ンポジットビデオ信号として人力することが出来ず、Ｒ
，Ｇ、Ｂ信号として人力するためカラー受像機に改良が
必要であったが、本例は白色で同時発光させ同時データ
測定を行なうためにパターン形成の際にＹ信号成分は高
い周波数がとれ、カラー受像機に何の改良も加えずにビ
デオ入力端子から横又は縦のクロスハツチ信号を供給す
ることが出来る。又１台の三板式の固体撮像カメラでカ
ラー陰極線管の全視野を撮像する構成としたので測定点
数（本例の場合６３点）や測定位置をプログラマブルに
設定出来る等の効果を持っている。一方三板式のＣＣＤ
撮像カメラを用いているため、三枚のイメージヤ−の位
置精度（レジストレーションの調整残り）或いはビデオ
信号遅延誤差により、コンバーゼンスを測定したとき、
オフセット誤差を発生するが、三板式ＣＣＤ撮像カメラ
はレジストレーションの精度は極めてよく、通常０．０
５％以内に入っている。このために本例では静的なオフ
セットデータを測定し、コンバーゼンス測定データに補
正を行う様にした。

第７図の様にアパチャーグリルを除去したカラー陰極線
管（２２）を用意する。即ちインラインに配列されたＲ
、Ｇ、Ｂ用のカソード（２３Ｒ）、　（２３Ｇ）、　（
２３Ｂ）から放射された電子ビームはＲ，Ｂ用カソード
を殺しＧ用のカソードのみ動作させプリフォーカスレン
ズ（２４）、主レンズ（２５）、集中偏向器り２６）を
通して単一の光ビームを螢光面に当てる。通常はアパチ
ャーグリルを経て管面の螢光体ストライプ（２７）に当
たるが、本例のアパチャーグリル抜きカラー陰極線管（
２２）では集中偏向器（２６）等で収束された単一ビー
ムが螢光体ストライプ（２７）に白色のジャストコンバ
ーゼンス状態で当たる。この単一ビームの発光状態を三
板式ＣＣＤカラーカメラ、即ち固体撮像カメラ（１３）
で撮像し、この時の撮像出力信号即ちコンバーゼンス信
号を画像処理装置（１４）内のアナログ−デジタル変換
化（１５）でデジタル化し、マイクロプロセッサ（１７
）を介しディスクメモリ（２８）をオフセットデータと
して格納して置く。通常の第１図に示すカラー陰極線管
（１）のコンバー　センス測定時にディスクメモリ（２
８）に格納シたオフセットデータを取り出して補正を行
っている。この為にレジストレーションのずれ、映像信
号（Ｒ，Ｇ、Ｂ）の伝送時間のバラツキをキャンセル出
来る。又このオフセット補正はマイクロプロセッサ（１
７）によって測定エリアの多少に関係なく５分以内に自
動補正を行うことが出来る様になされている。

更に、カラー陰極線管（１）のコンバーゼンスをＲ９Ｇ
、Ｂ全色同時発光（白色発光）状態で測定するときに各
々の螢光ストライプから発した三色光を固体撮像カメラ
（１３）で色分離する場合に色フィルタ（１２ａ）　　
では完全に分離出来ないためにクロストーク誤差が発生
する従来はホワイトバランス測定器を用いてアナログ的
補正を行っていたが、本例では信号の周波数成分が高い
ため期待した効果が得らｆＩ４なかった。そこでアナロ
グ−デジタル変換回路（１５Ｒ）、　（１５Ｇ）、　（
１５Ｂ）　　でデジタル変換した撮像出力のデジタルデ
ータをデジタル処理して補正を行った。このデジタル処
理によるクロストーク補正方法を以下に説明する。撮像
に使用する三板式ＣＣＤカラーカメラ、即ち固体撮像カ
メラ（１３）のクロストークを調べた例を示すと下記の
様に成った。

（イ）カラー陰極線管の線型光体からの光が赤出力に与
えるクロストーク３０％（ロ）カラー陰極線管の線型光
体からの光が青出力に与えるクロストーク１５％（ハ）
カラー陰極線管の他の２色から線出力に与えるクロスト
ーク　　　　５％そこで（イ）、（ロ）項のみのクロス
トーク補正を行ない（ハ）項は無視した。

デジタルクロストークキャンセル計算式はｒｅｄ　　：
赤の補正後データ ｒｅｄ’：赤の重心データ ｇｒｃ　　：緑光の赤へのクロストーク比ｒｗａ　　：
赤のデータ和 ｂｌｕｅ　：青の補正後データ ｂｌｕｅ’　：青の重心データ ｇｂｃ　　：縁先の青へのクロストーク比ｂｗａ　　：
青のデータ和 ｇｗａ　　：緑のデータ和 ｇｒｅｅｎ’　：緑の重心データ とすると ・・・・・・（６） ・・・・・・（７） となる但し、この式は固体撮像カメラ（１３）の直流伝
送率を１としている。この様な（６）、　（７）式でク
ロストークずれをマイクロプロセッサか計算し、補正を
行う様にしたのでクロストークの影響を受けないコンバ
ーゼンス測定装置が得られた。

尚本発明は上述の実施例に限定されることなく、本発明
要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能であること
は勿論である。

〔発明の効果〕

本発明は固体撮像カメラ１台でカラー陰極線管の全画面
を取込む様に撮像したために測定用信号としてはＲ，Ｇ
、Ｂ同時発光させた白信号を使用出来るのでＲ，Ｇ、Ｂ
順次切換式に比べ測定時間は１／３に短縮され、同時発
光、同時データ取得によってテレビ受像機のジッタやズ
ーミングの影響が受けにくくなり、測定点数や測定位置
はプログラマブルに設定出来、カメラ視野はズームレン
ズで可変可能となり、カラー陰極線管の管面サイズが変
わっても問題がなくなる。コンバーゼンス測定値の絶対
値の較正はカメラの視野から計算で求めるため較正が容
易でありクロストークやレジストレーションの影響も除
去し得る。又白色のノ１ツチ信号発光の場合、コンポジ
ットカラービデオ信号として人力することが出来るので
測定用のカラー受像機の改造が不用である等、多くの効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコンバーゼンス測定装置の実施例を示
す系統図、第２図はハツチパターン図、第３図は第２図
のＡ部拡大図、第４図は輝度分布図、第５図は各色の重
心位置を示す波形図、第６図は測定用表示装置画面の表
示画面図、第７図はレジストレーション補正方法を示す
説明図、第８図は従来のコンバーゼンス測定装置のセン
サ配置を示す管面の平面図、第９図は従来の三原色切換
方式を説明する撮像カメラの斜視図である。 （１）はカラー陰極線管、（６）はカラーテレビ受像機
、（１２）はＣＣＤブロック、（１３）は固体撮像カメ
ラ、（１４）は画像処理装置、（１５Ｒ）、　（１５Ｇ
）、　（１５Ｂ）　　はアナログ−デジタル変換回路、
（１６Ｒ）、　（１６Ｇ）、　（１６Ｂ＞　　はイメー
ジメモリ、（１７）はマイクロプロセッサ、（１８）は
測定表示装置である。 代　　理　　人　　　　　伊　　藤　　　　　頁間　　
　　　　　　松　　隈　　秀　　盛ハ＋ｙ　ｆバクーン
図 第２図 Ａ音戸ジオな大１１ 第３図 ７Ｆ°レス ２マ／ｉ分布圀 第４図 ８．２／ｌｔ心値１」マ濃力図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被測定用のカラー陰極線管の画面に対向配置し、該カラ
   ー陰極線管の画面を全視野で撮像する１台のカラー撮像
   手段と、 上記カラー陰極線管の画面に所定のパターンを発生させ
   るパターン信号発生手段と、 上記カラー撮像手段の撮像出力信号を記憶する記憶手段
   と、 該記憶手段に記憶したカラー撮像出力信号に基づいて計
   算処理によりコンバーゼンス状態を演算する演算手段と
   、 該演算手段の演算結果を表示する測定用表示手段を具備
   して成ることを特徴とするカラー陰極線管のコンバーゼ
   ンス測定装置。