JPH03176941A - カラーブラウン管のピユリテイ測定装置 - 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〕 本発明は、カラーブラウン管の製造あるいはカラーブラ
ウン管を用いたカラー表ボ装置の製造において、ピユリ
ティ調整の自動化を図るに好適なピユリティ測定装置に
関する。

〔従来の技術〕

カラーブラウン管の製造工程あるいはカラーフラウン管
を用いたカラー表示装置の製造工程においては、本来の
色彩な再机するために、表示面全域において赤、緑、青
の３原色用の電子ビームが各々の該当する蛍光体を正確
に照射するように調整している。この調整を通常ピユリ
ティ調整とよんでいる。

従来、ピユリティ調整作業の自動化については、例えは
「カラーブラウン管ビユリティ・コンバーゼンス自動調
整装置の開発」（電子通信学会技術研究報告ＩＥ７７−
７２．１９７８−２−２２）おいて論じらねている。し
かし、この装置は太規模で非常に高価である。

ところで、カラーブラウン管の発光面は太きいにもかか
わらす微小な照射すね（ピユリティずれ）を測定するも
のであるので、前記した従来技術では大規模な装置とな
るので、現在でもなお、人間による目視でピユリティす
れを測定しているのが実情である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、自動化に対して高価な大規模な装置を
必要とすると共に、広い設置スペースを必要とする。ま
た人手では熟練作業者を必要とするはかりでなく、詳細
に判断しようとすると顕微鏡で発光面を観察する必要が
あり、疲労が太きいなどの労働条件の問題があった。

本発明の目的は、安価な装置で測定の自動化が図れるピ
ユリティずれ測定装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、偏向ヨーク及び副偏向コイ
ルが装着されたカラーブラウン管の発光面の前面に配置
され、カラーブラウン管の蛍光面の色に合せた色選択フ
ィルターを備えた光電変換素子と、少なくとも隣接する
同色の蛍光体間を電子ビームが通過するに要する時間だ
け前記光電変換素子の光電変換出力を保持する平均値化
回路と、カラーブラウン管の電子ビームを走査させる出
力波形を前記偏向ヨークに出力する偏向電源と、前記偏
向ヨークによる走査と独立して電子ビームを偏位させる
前記副偏向コイル偏位電流を流す偏位電源と、ピユリテ
ィすれに対イ石基準信号レベルと前記平均値化回路の出
力とを比較してピユリティずれ量を算出すると共に、前
ハ［″偏向電源及び偏位電源を制御する処理装置とを備
えたものである。

〔作用〕

発光面の前面に置いた光電変換素子は、カラーブラウン
管の蛍光体が発光する赤、緑、Ｈの各発光色の輝度を得
るようになるので、光電変換素子の出力は蛍光体と電子
ビームの中心位置が一致した時に最大となる。つまり、
電子ビームか正確に蛍光体に照射、いわゆるピユリティ
が合っていれば、光電変換出力は最大となる。しかし、
ピユリティずれであると、すれ量に応じて輝度が低下す
る。そこで、電子ビームを光電変換素子の受光領域より
広い領域を偏向電源により走査することでピユリティず
れを求めろことができる。

しかし、一般に電子ビームの密度分布はガウス分布で近
似できることが知られており、電子ビームと蛍光体の中
心点が一致している状態と両者の中心点がずれていても
電子ビームの周辺部が蛍光体を包含している状態までの
ピユリティすれに対しては輝度変化が少ないので、副偏
位電源により電子ビームを故意にすらすことで精度を向
上できる。

また光電変換出力を平均化することにより、離散的な蛍
光体配列による光電変換出力の変動分を低減することが
できる。

更にピユリティすれが大きくなり、他の蛍光体Ｋまたが
った状態で発光し、つまり２つあるいは３つの蛍光体が
同時に発光した場合に、光電変換素子に設けた色選択フ
ィルターの分光特性が年中− 分であると異なる発光色の輝度が重畳するため、判定を
誤まるおそれがある。このような場合に生じる精度低下
は、処理装置による補正演算により他色の発光分を補正
することが防止できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図により説明する。

第１図に示すように、カラーブラウン管】には偏向ヨー
ク２及び副偏向コイル３が装置されている。カラーブラ
ウン管１０発光面の前面には、赤色選択フィルタ−４Ｒ
Ｘ緑色選択フィルター４　Ｇ。

青色選択フィルター４Ｂをそれぞれ備えた光電変換素子
５Ｒ，５Ｇ、５Ｂが配置されている。光電変換素子５Ｒ
〜５Ｂの各出力は増幅器６　Ｒ，、６Ｇ。

６Ｂに入力され、十分な信号レベルにまで増幅した後に
平均値化回路７Ｒ，７Ｇ、７Ｂを経て処理装置８に取り
込まれる。

処理装置８からは、制御信号８ａ、電子ビームを故意に
ずらす偏位データ８ｂ、発光色を切替えるための色切替
え信号８Ｒ，８Ｇ、８Ｂが出力する。制御信号８ａは電
子ビームを走査するノコギ６− リ波電流を発生する偏向電源９に入力され、偏向ヨーク
９の出力は前記偏向ヨーク２に入力される。

偏位データ８ｂは、Ｄ／Ａ変換器１０によりアナログ信
号に変換され、偏位電源１１により増幅された後に前記
副偏向コイル３に１１流を流すようになっている。色切
替え信号８Ｒ〜８Ｂは、カラーブラウン管１に所定の電
圧を印加する駆動電源１２の出力線に接続された赤出削
スイッチ】３Ｒ１緑出両区イッチ１３ＧＸ青出画スイッ
チ１３Ｂを制御することで各発光色を断続できるように
なっている。

次に測定方法について説明する。処理装置８からの制御
信号８ａにより、偏向電源９からのノコギリ波電流を偏
向ヨーク２に流し、電子ビームを走査する。この時のビ
ユリティずれと光電変換素子５Ｒ〜５Ｂの出力との関係
を第２図に示す。同図（ａｌは電子ビームを走査してい
る間の一瞬における電子ビーム（点線で図示）と蛍光体
（実線で図示）の位置関係を示す。また同図（ｂ）　（
ｃｌ　（ｄ）はそれぞれ光電変換素子５Ｒ，５Ｇ、５Ｂ
の出力を示す。

同図（ａｌの１４ａのようにビユリティずれが生じてい
ない状態でこの光電変換出力は、同図（ｂ）　（ｃｌ　
（ｄ）に示すように最大の出力Ｒａ、Ｇａ、Ｂａとなる
。

１４ｂのようにビユリティずれが生じた場合は、蛍光体
に対する電子ビームの照射量が少なくなるため、光電変
換出力はＲｂ　（Ｒｂ’　）、Ｇｂ　（Ｇｂ’）、Ｂｂ
　（Ｂｂ　’）となる。更に１４Ｃのようにビユリティ
ずれが更に大きくなると、光電変換出力も減少してＲｃ
（Ｒｃ’）、Ｇｃ（Ｇｃ’）、Ｂ　ｃ　（Ｂｃ’）とな
る。

光電、変換素子５’Ｒ，５Ｇ、　　５Ｂとして市販のフ
ォトダイオードを用いると、通常は第３図（ａｔに示す
ように受光面５ａの中には蛍光体が数１０個入為大きさ
である。また通常のカラーブラウン管１０走差時間は５
０μｓ程度であり、蛍光体を横切る時間は６０ｎ８程度
である。そこで、光電変換素子５Ｒ〜５Ｂとして応速答
速度の速いものを用いると、光電変換出力は同図ｆｂ）
　（ｃ）に示す出カスベクトル１１〜Ｉｎとなり、光電
変換出力の測定タイミングによって判断すると誤りを生
じる。これを防止するため、第１図に示すように平均値
化回路７Ｒ，７Ｇ、７Ｂを設け、平均値化回路７Ｒ〜７
ＢＫより蛍光体間を横切る時間分だけ入力信号レベルを
保持することで横方向包絡線ＥＨ１Ｅｖの最大値Ｅ□ｐ
、Ｆ’ｖｐをビユリティずれに対する光電変換出力とし
、処理装置８が保有しているビユリティずれに対する基
準信号レベルと平均値化回路７Ｒ〜７Ｂの出力とを比較
しビユリティずれ量を求める。

次に前記した基準信号レベルの求め方について説明する
。第４図ｆａｔに示すように、カラーブラウン管１の発
光面に蛍光体とほぼ同じ大きさの発光点１５を出し、副
偏向コイル３に電流を流さない状態での発光位置１５ａ
（第４図（ｂ）参照）及び光電変換出力Ｐａを求めてお
く。次にこの状態での光電変換出力がより小さくなるよ
うに処理装置８より偏向データ８ｂを与えて副偏向コイ
ル３に電流を流し、最終的に光電変換出力がゼロになる
まで繰り返す。この光電変換出力ｐ１＝ｏの時の発光点
】５の位ｆ１５．を求める。次に前記のように副偏向コ
イル３に流した電流方向と逆方向に電流を変化させ、副
偏向コイル３に電流を流さない状態での発光位置１５ａ
との距離と光電変換出力Ｐを順次求めていき、再度光電
変換出力がゼロ（ｐｔ二〇）になるまで続けると、同図
（ｂｌの特性が得られる。

同図（ｂｌの横軸は発光点１５の移動距離を表わしてい
るのでビユリティずれに換算しなければならない。この
発光点１５の移動距離とビユリティすれとの関係は同図
（ｃｌで求められる。偏向ヨーク２の偏向中心点２ａと
カラーブラウン管１の蛍光面までの距離を２とし、副偏
向コイル３までを△Ｐとすると、発光点］５の移動距離
Ｓに対するビユリティすれ量Ｒｄｌは、次式で表わせる
。

Ｒｄｌ”　　訃　　　・・・　（１） これで、目的とするビユリティずれ対光電変換出力の基
準レベルが得られる。

ところで、実際の製造において、カラーブラウン管１に
偏向ヨーク２を組合せた段階では、第５図に示すように
ビユリティずれが大きくなり、目１０− 的とする蛍光体のみならず隣接する他の発光色の蛍光体
も照射してしまうのが通例であり、一般に他色打ちと呼
んでいる。

他色打ちで図中の１６ａで示したものは、隣接する他色
の内、−色だけ照射している場合のモデルで、本来赤蛍
光体Ｒ１を発光させるはずが隣接する両型光体Ｇ１も発
光している状態である。この時の赤の光電変換出力は嬉
６図（ａ）に示すようにＲＰ、となる。同時に緑の光電
変換出力は同図（ｂｌに示すようにＧＰ、となる。しか
し、これは色選択フィルタの特性が理想的な場合であっ
て、市販されている色選択フィルタの特性は悪く、目的
としない発光色を通過してしまう。この結果、赤の発光
色は緑の色選択フィルタ及び青の色選択フィルタを通過
し、各光電変換素子５Ｒ〜５Ｂに達すために、赤の光電
変換出力は見かけ上、同図（ａｌＫ：示すようにＲＰ、
＋と上昇してしまう。

第５図の１６ｂで示すように、隣接する２色の他色打ち
の場合には、第７図に示すように、自分の赤の発光色の
光電変換出力ＲＰ　、以外に緑及び青の２色の発光によ
る干渉が生じろ。このため、赤の光電変換出力はＲＰ、
”のように上昇する。

次に前記したような相互干渉を防止する方法について説
明する。赤、緑、青の相互干渉を求めるにあたって、ビ
ユリティずれ彊・は不明であるので、光電変換出力を基
に算出したけれはならない。ある一つの発光色の光電変
換出力値は、その発光色自体（直値）と他の２色の色選
択フィルタを通過した光による混入量の加算であるので
、第１表に示すように、発光色と測定色（光電変換素子
の選択）の組合せにおける光電変換出力を定める。

第１表において、ＬＲｏは赤出画スイッチ１３Ｒを開に
し、両区画スイッチ１３Ｇ及び青出画スイッチ１３Ｂを
閉にして光電変換素子５Ｒの光電変換出力を平均値化回
路７Ｒを通した後の信号レベルを表わす。他の記号ＬＧ
Ｏ％ＬＢＯ及びＬ　Ｒ〜Ｌ　Ｂについても同様に介平均
値化回路７Ｒ〜７Ｂを通した後の信号レベルを意味して
いる。

第１表 そこで、赤光電変換出力の直値をＣＲ１緑光電変換出力
の直値をＣＧ１青光電変換出力の直値なＣＢ％赤の光電
変換素子５Ｒに対する緑の干渉分をＩＧＲｓ青の干渉分
をＩＢＲ％　　同様に緑及び青の光電変換素子５Ｇ、５
Ｂに対する他色の干渉分をＩ　ＲＧＮ　　Ｉ　ＢＧ及び
Ｉ　１１％　　Ｉ　ＧＢとすると、赤、緑、青の発光色
の光電変換出力値ＬＲ％　ＬＧ％　Ｌｎ　　は次の式（
２）〜（４）で表わせる。

ＬＲ：ＣＲ十ＩＧＲ十ＩＢＲ・・・（２）Ｌｃ＝Ｃｃ＋
ＩＲＧ＋ＩＢＣ９°°（３）１３− ＬＢ二ＣＢ＋ＩＲＢ＋ＩＧＲ・・・（４）また干渉分・
　ＩＧＲ％　ＩＢＲ％　ＩＲＧ％　ＩＢＧ％ＩＲＢＸＩ
ＧＢは次の式（５）〜０］υで表わせる。

ＩＧＲ＝（早Ｉ）・ＣＧ　　　・・・（５）１、ｎ。

ＩＢＲ＝（−）　　・ＣＢ　　　　・・・（６）Ｂ ｒ　ＲＧ＝＝　（Ｌ　Ｏｐ　）・ＣＲ・・・（７）ＬＲ ＬＧＯ ■Ｂｃ二（−一）・ＣＢ　　　・・・（８）Ｂ ＩＲＢ二（止）・ＣＲ・・・（９） Ｌｎ ＢＯ ＩＧ　Ｂ　＝　（下）・ＣＲ・・・００上記式（５）〜
００）を上記式（２）〜（３）に代入すると次のように
なる。

ＬＲ＝ＣＲ，＋（π）・ＣＧ十暗）・ＣＤ　　・・・α
υＲＯ Ｌｃｏ　　　　　ＬＧＯ Ｌｃ＝Ｃｃ＋（−）・ＣＲ＋Ｃ−５＞・ＣＢ　　　・・
・０４Ｒ ＬＢ二ＣＢ＋（署）・ＣＲ＋へ最）・ＣＧ　　・・・ｕ
場式住υ〜（１３１を解くと、ＣＲ−ＣＢ　は次のよう
になる。

ＣＲ＝１　　・・・α荀 １４− Ｃ，七 ・・・ＯＱ ここで、α、β、γ、Ａは次式の通りである。

上記式（１４１−Ｑ６）Ｋヨリ、赤、緑、青ノ直値ｃＲ
。

ＣＧＸＣＢを求めることができる。

さて、以上の説明のように、電子ビームと蛍光体の中心
点のずれ量による制限を受けることなくピユリティを求
められる。しカル、ずれの方向は判らない。

次にピユリティずれの方向の判定方法について説明する
。第２図の１４ｃのようにピユリティが右側にずれてい
る例で説明する。前述のピユリティずれ測定では、輝度
のみを求めているので、基準レベルの上で例えばＲｃと
ｌ’ｊ　ｃ　＋のように解が２ケ存在する。この２ケの
解から正しい方を選択するには、第８図に示すように、
副偏向コイル３を左側コイル３２と左側コイル３ｒ及び
上側コイル３ｔと下側コイル３ｂのようにカラーブラウ
ン管１のネック部の左右及び上下に配置しておき、電子
ビームを同図（ａｔに示すように左右側コイル３．、ｅ
１３ｒＫよって左右あるいは同図（ｂ）に示すように上
下側コイル３ｔ、３ｂによって上下に動かした時の光電
変換出力Ａ、Ｂと偏向コイル３（３，＃、３ｒ、３ｔ、
３ｂ）に電流を流さない時の光電変換出力Ｃを用いて、
次式によりピユリティずれＰｕｒを求めることができる
。

一−へ二−β−００，Ｑｌ） Ｐｕｒ　　Ｃ 上記式０１）による場合、左側のずれを負の符号とした
極性付きのピユリティすれを求めることができる。

以上の説明から明らかなように、本実施例によれば、ピ
ユリティずれがゼロの状態から他色打ちするレベルにお
いても正確に求めることができる。

また色選択フィルターの分光特性に特別な要求が不要と
なる。さらに平均値化回路を用いるために高速応答の光
電変換素子を用いても出力変動を抑えられるので、高感
度化か図れる。さらに電子ビームを偏向させる副偏向コ
イルを偏向ヨークより後方に配置することでピユリティ
すれに対する電子ビーム移動量を１０〜１００倍に拡大
できるので、基準信号レベルを高精度で求めることがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、簡単な回路でピユリティずれの測定を
自動化できる。また測定精度は、ピュリ１７− ティずれの全範囲で蛍光体の直径を１００％として０２
％以下にでき、精度が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例になるピユリティずれ測定回
路のブロック図、第２図（ａ）はピユリティすれを示す
説明図、第２図（ｂ）乃至ｆｄ）は同図（ａ）のピユリ
ティすれの場合の光電変換出力の説明図、第３図は平均
値化回路の作用を説明するための図で、（ａ）は光電変
換素子の受光面の拡大説明図、（ｂ）及び（ｃ）は光電
変換出力の出カスベクトルの説明図、第４図は発光点の
移動とピユリティずれの関係を説明する図で、（ａ）は
カラーブラウン管の発光面に発光点を出した説明図、（
ｂ）は電子ビーム移動距離及びピユリティすれと光電変
換出力との関係図、（Ｃ）は発光点の移動距離に対する
ピユリティずれ量を求めるための説明図、第５図は他色
打ちの説明図、第６図及び第７図は第５図の場合の光電
変換出力の説明図、第８図（ａ）　（ｂｌは電子ビーム
偏位の説明図である。 ｌ・・・カラーブラウン管、　　　２・・・偏向ヨーク
、１８− ３・・・副偏向コイル、　　　４Ｒ，４Ｇ、４Ｂ・・・
色選択フィルター　　　５Ｒ，５Ｇ、５Ｂ・・・光電変
換素子、７Ｒ，７Ｇ、７Ｂ・・・平均値化回路、　　　
８・・・処理装置、　　　９・・・偏向電源、　　　１
１・・・偏位電源。 ＼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、偏向ヨーク及び副偏向コイルが装着されたカラーブ
   ラウン管の発光面の前面に配置され、カラーブラウン管
   の蛍光体の色に合せた色選択フィルターを備えた光電変
   換素子と、少なくとも隣接する同色の蛍光体間を電子ビ
   ームが通過するに要する時間だけ前記光電変換素子の光
   電変換出力を保持する平均値化回路と、カラーブラウン
   管の電子ビームを走査させる出力波形を前記偏向ヨーク
   に出力する偏向電源と、前記偏向ヨークによる走査と独
   立して電子ビームを偏位させる前記副偏向コイルに偏位
   電流を流す偏位電源と、ピユリテイずれに対する基準信
   号レベルと前記平均値化回路の出力とを比較してピユリ
   テイずれ量を算出すると共に、前記偏向電源及び偏位電
   源を制御する処理装置とを備えたことを特徴とするカラ
   ーブラウン管のピユリテイ測定装置。