JPH0480596B2

JPH0480596B2 -

Info

Publication number: JPH0480596B2
Application number: JP57185112A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Uno; Nobushi Suzuki; Ryuhachiro Doro; Mitsuji Inoe
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-10-21
Filing date: 1982-10-21
Publication date: 1992-12-18
Also published as: DE3338386C2; US4593309A; JPS5974781A; DE3338386A1

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、カラー受像管のコンバーゼンス、す
なわち、赤、緑、青の各発光色に対応する３本の
電子ビームの蛍光面上での一致度を測定するため
のコンバーゼンス測定方法およびその測定装置に
関する。

（従来の技術）カラー受像管の高精彩化を図る上で、検査工程
においてそのコンバーゼンスを測定・補正するこ
とは重要な意義を有する。

検査対象となるカラー受像管の蛍光面は、例え
ば赤、緑、青など３色のストライプ状の蛍光体の
規則的な配列によつて構成されており、表示面の
直前に設置されたシヤドウマスクまたはアパーチ
ヤグリルを介して３本の電子ビームを各々に対応
する発光色の蛍光体のみを刺激するように仕分け
するものであり、これによつてカラー画像を表示
できるようになつている。そして、画面の精彩度
を向上させるにはコンバーゼンス、すなわち３本
の電子ビームの蛍光面上での一致度を確保する必
要がある。

従来、コンバーゼンスは、画面上に特定形状の
ドツトパターンなどの測定パターンを表示させ、
この測定パターンを赤、緑、青の各発光色ごとに
工業用テレビジヨン（Industrial Television：以
下、ITVとする。）カメラで撮像して、各発光色
ごとの測定パターンの中心の一致度により測定し
ていた。

ところで、測定パターンとは、第８図に示す通
り、例えば円形をなしており、その内部は赤、
緑、青のストライプが等間隔で規則的に配列され
ている。通常のコンバーゼンス測定においては、
第７図に示す通り、この測定パターンを画面全面
に表示させて各測定パターンごとに行う。そし
て、第９図ａ乃至ｃに示す通り、各発光色ごとに
測定パターンを撮像して、各蛍光体によつて形成
される外周円の中心位置を求め、各々の中心位置
のズレ量を算出することによつてコンバーゼンス
測定を行う。

しかしながら、第９図ａ乃至ｃに示す通り、１
つの測定パターン内には同一発光色のストライプ
は数本程度しか存在しておらず、これら数本のス
トライプのみによつて測定パターンをなす外周円
の中心位置を直接的に算出することは容易ではな
い。また、１つの測定パターン内に多くのストラ
イプを取込むようにすれば、外周円の中心位置算
出は多少容易になるが、測定パターンの半径を大
きくしなければならず、局所的なコンバーゼンス
を測定するのには不利である。このため、発光す
る蛍光体の面積重心位置を算出し、これを測定パ
ターンの中心位置として用いるのが実情であつ
た。

なお、蛍光体の面積重心位置O_g（x_g，y_g）は、
例えば、撮像画像を微小な領域に区分し、下式に
よつて容易に算出することができる。

但し、K_i,jはｉ行ｊ列番目の微小領域における
蛍光体の発光強度であり、２値化して発光してい
る微小領域のK_i,jを“１”、発光していないものを
“０”としてもよい。

（発明が解決しようとする課題）ところが、測定パターン自体の中心位置Ｏと測
定パターン内で発光する各蛍光体の面積重心位置
O_gとの間には誤差が存在する。これを、第１図
ａ乃至ｆを用いて説明する。同図においては、Ｋ
…は任意の発光色（例えば、緑）の蛍光体のスト
ライプ、Ｐ…は測定ドツトパターンであり、測定
パターン内でのストライプＫ…の相対位置がその
配列方向に変位する様子を示している。ストライ
プＫ…が測定パターンの中心Ｏに対し点対称の位
置にあるとき（例えば、同図ｅのように真中のス
トライプK₀が中心Ｏを通る場合、または同図ｆ
のように真中２本のストライプK₁，K₂の中点が
中心Ｏと一致する場合）、ストライプＫ…の面積
重心位置O_gは測定パターンの中心Ｏと一致する。
しかしながら、同図ａ乃至ｄに示すようにストラ
イプＫ…が中心Ｏに対し点対称をなしていない場
合、ストライプＫ…の面積重心位置O_gは実際の
測定パターンの中心Ｏと一致しない。

したがつて、各発光色ごとに測定パターンを撮
像し、各蛍光体の面積重心位置を測定パターンの
中心に近似させてコンバーゼンス測定を行うので
は、充分な精度を得ることはできなかつた。

そこで、本発明は、測定して得られる測定パタ
ーン内の各蛍光体の面積重心位置と測定パターン
自体の中心位置との誤差を解消して、効率的かつ
高精度にコンバーゼンス測定を行うことができる
カラー受像管のコンバーゼンス測定方法及びその
装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段及び作用）本発明は、上記課題を参酌してなされたもので
あり、発光色の異なる複数の蛍光体が所定間隔で
規則的に配列された表示面を有する被検査受像管
の前記表示面に所定の測定パターンを表示させる
第１の測定パターン表示工程と、前記第１の測定
パターンを各発光色ごとに撮像して第１の撮像情
報を出力する第１の撮像工程と、前記第１の測定
パターンの表示位置から同色の蛍光体の配列間隔
の２分の１だけその配列と直交する方向に平行移
動させた位置に前記所定の測定パターンを表示さ
せる第２の測定パターン表示工程と、前記第２の
測定パターンを各発光色ごとに撮像して第２の撮
像情報を出力する第２の撮像工程と、前記第１の
撮像情報における発光部分の面積重心位置と前記
第２の撮像情報における発光部分の面積重心位置
との平均座標値を各発光色ごとに算出する平均座
標値算出工程と、各発光色ごとに算出した平均座
標値の示す位置を各発光色の測定パターンの中心
位置として用いてコンバーゼンス測定を行うコン
バーゼンス測定工程とを具備することを特徴とす
るカラー受像管のコンバーゼンス測定方法であ
る。

また、本発明は、発光色の異なる複数の蛍光体
が所定間隔で規則的に配列された表示面を有する
被検査受像管の前記表示面に所定の測定パターン
を表示させるとともに前記測定パターンの表示位
置から同色の蛍光体の配列間隔の２分の１だけそ
の配列と直交する方向に平行移動させた位置に前
記所定の測定パターンを表示させるパターン発生
手段と、前記各測定パターンを撮像して撮像情報
を出力する撮像手段と、前記各測定パターンを所
定の発光色のみ透過して前記撮像手段で各発光色
ごとに撮像せしめる色分割手段と、平行移動前後
の各撮像情報における発光部分の面積重心位置の
平均座標値を各発光色ごとに算出する平均座標値
算出手段と、各発光色ごとに算出した平均座標値
の示す位置を各発光色の測定パターンの中心とし
て用いてコンバーゼンス測定を行う演算手段とを
具備することを特徴とするカラー受像管のコンバ
ーゼンス測定装置である。

測定パターン内の各蛍光体の面積重心位置O_g
と測定パターン自体の中心位置Ｏとのズレ量OO_g
は、第２図に示す通り、ストライプＫ…の配列方
向への移動に対してその配列間隔の２分の１の周
期で略正弦的に変動する（このことは、ストライ
プＫ…が第１図ａ乃至ｄなどの各位置にある場合
の面積重心位置を、上式(1)，(2)を用いてシユミレ
ーシヨンしてみれば容易に確認できる。因みに、
曲線が横軸と交わるのは、第１図ｅや同図ｆの場
合である。）。本発明では、第１の撮像情報と第２
の撮像情報とによつて得られる各面積重心位置の
平均座標値を測定パターンの中心座標として用い
ており、上述の誤差OO_gは相殺されることにな
る。したがつて、１種類の測定パターンの面積重
心位置をそのまま測定パターンの中心として用い
ていた従来の方法に比べ、測定パターンと蛍光体
との位置関係が変化してもこれに影響されること
なく、極めて少ない誤差でコンバーゼンス測定を
行うことができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して詳解す
る。

第３図は、本発明の実施例に係るコンバーゼン
ス測定装置の概略構成図である。同装置は、パタ
ーン発生回路１１０と、フイルタ部１２０と、撮
像部１３０と、同期回路１４０と、画像記憶部１
５０と、演算制御回路１６０とを備えており、被
検査対象であるカラー受像管（以下、Ｃ・CRT
とする。）１００に並設されている。

Ｃ・CRT１００は、その表示面１０１には赤、
緑、青３色の蛍光体がストライプ状に所定間隔で
規則的に配列されており、電子ビームの走査によ
り所定のパターンを表示できるようになつてい
る。測定時は図示しない検査台に載置固定されて
いる。

パターン発生回路１１０は、Ｃ・CRT１００
に電気的に接続され、電子ビームの走査を制御し
て、表示面１０１の所定位置に所望形状の測定パ
ターンを表示させるようになつている。この測定
パターンは、第８図に示すように、３色の蛍光体
の発光により円形をなしている。そして、表示面
１０１には、第７図に示すように、測定パターン
が全面に亘つて表示される。また、パターン発生
回路１１０は、後述する同期回路１４０からのパ
ターン発生制御信号S_P1を入力してまず第１の測
定パターンを表示させ、次のパターン発生制御信
号S_P2を入力して第１の測定パターンを同色の蛍
光体の配列間隔ｄの２分の１だけ蛍光体の配列と
直交方向に平行移動させた第２の測定パターンを
表示させるようになつている。なお、測定パター
ンは円形のドツトパターンに限定されるものでは
なく、クロスハツチパターンなど他のパターンを
用いてもよい。

フイルタ部１２０は、色分離フイルタ１２１
と、色分離フイルタ１２１を回転駆動させるフイ
ルタ駆動部１２２とから構成されている。色分離
フイルタ１２１は、第４図に示す通り、フイルタ
円板１２１ａの面内にフイルタ１２１ｂ，１２１
ｃ，１２１ｄ及び減光フイルタ１２１ｅが配設さ
れている。各フイルタ１２１ｂ，１２１ｃ，１２
１ｄは、それぞれ第５図に示すＧ１，Ｒ１，Ｂ１
のような分光特性を有し緑（Ｇ）、赤（Ｒ）青
（Ｂ）の光のみを透過するようになつている。フ
イルタ駆動部１２２は、ステツプモータなどを駆
動源とし、後述する演算制御回路１６０からの指
令によりフイルタ円板１２１ａを所定角度だけ回
転させるようになつている。そして、フイルタ円
板１２１は、表示面１０１と後述する工業用テレ
ビジヨン（Industrial Television：以下、ITVと
する。）カメラ１３１との光路中に配設され、そ
の回転角度により所望のフイルタ１２１ｂ乃至１
２１ｄのいずれかが設定され、表示面１０１内の
所定の発光色のみをITVカメラ１３１に到達さ
せるようになつている。なお、上記構成はITV
カメラ１３１に所望の発光色の蛍光体のみを撮像
させるためのものである。したがつて、上述のよ
うなフイルタ部１２０を設ける代わりに、Ｃ・
CRT１００において各発光色に対応する電子ビ
ームを時分割で発生させて表示面１０１に各発光
色ごとに表示させるようにしてもよい。

撮像部１３０は、ITVカメラ１３１と、これ
を載置するXYテーブル１３２とを備えている。
ITVカメラ１３１は、表示面１０１に表示され
た測定パターン部位に対向配置され、これを撮像
してアナログの画像信号S_Aを出力するようにな
つている。XYテーブル１３２は、例えば直交す
る２本のリニアテーブルなどで構成されており、
演算制御回路１６０からの指令により駆動して、
ITVカメラ１３１の撮像位置を所定量だけ移動
させるようになつている。上記画像信号S_Aは並
設されるアナログ／デジタル（以下、Ａ／Ｄとす
る。）変換回路１３３に入力され、Ａ／Ｄ変換回
路１３３は後述する同期回路１４０からのＡ／Ｄ
変換制御信号を受けてデジタル画像信号S_Dに変換
して出力するようになつている。なお、ITVカ
メラに限定されるものではなく、測定パターンを
撮像して画像信号を出力するものであれば固体撮
像素子（Charge Coupled Device：CCD）を用
いたカメラであつてもよい。

同期回路１４０は、第６図に示す通り、垂直同
期信号入力部１４１と、開始信号入力部１４２
と、同期調整回路１４３と、パターン発生制御回
路１４４と、Ａ／Ｄ制御回路１４５と、終了信号
出力部１４６とを備え、各部の動作を同期させる
ようになつている。垂直同期信号入力部１４１は
ITVカメラ１３１からの垂直同期信号を入力し、
開始信号入力部１４２は演算制御回路１６０から
の測定開始信号を入力する。同期調整回路１４３
は、上記垂直同期信号に同期して各種同期信号を
発生させるようになつている。パターン発生制御
回路１４４は、同期調整回路１４３からのパター
ン発生用同期信号に同期してパターン発生回路１
１０に一連のパターン発生制御信号S_P1，S_P2を出
力するようになつている。Ａ／Ｄ制御回路１４５
は、同期調整回路１４３からのＡ／Ｄ制御用同期
信号を入力し、第１及び第２の測定パターンの表
示に同期してＡ／Ｄ変換回路１３３にＡ／Ｄ変換
制御信号を出力するようになつている。終了信号
出力部１４６は、ITVカメラ１３１の撮像終了
時に同期調整回路１４３から出力される信号に同
期して撮像終了信号を発生するようになつてい
る。

画像記憶部１５０は、２つの画像メモリ１５１
ａ，１５１ｂと、加算器１５２とから構成されて
いる。画像メモリ１５１ａ，１５１ｂは、上記
Ａ／Ｄ変換回路１３３から入力される第１及び第
２の測定パターンに係るデジタル画像信号S_D1，
S_D2を、それぞれ画像情報として記憶保持するよ
うになつている。加算器１５２は、この２つの画
像情報を併合して１つの画像領域上に表出するよ
うになつている。

演算制御回路１６０は、例えばマイクロプロセ
ツサを中央処理部として備えたもので、各部に電
気的に接続されている。すなわち、画像記憶部１
５０に記憶保持された画像情報に基づいてコンバ
ーゼンス測定を行う一方、同期調整回路１４３に
測定開始を指示する測定開始信号を出力するとと
もに撮像終了信号を受けてXYテーブル１３２や
フイルタ駆動部１２２に次の駆動指令を送出して
各部の動作を統御するようになつている。

次に、本実施例の作用を、上記装置による測定
手順にしたがつて説明する。

Ｃ・CRT１００を検査台に載置固定して、演
算制御回路１６０から測定開始信号が発されて、
測定動作が始まる。

まず、同期回路１４０からパターン発生制御信
号S_P1が発されて、パルス発生回路１１０は表示
面１０１に第７図に示す通りの第１の測定パター
ンを表示させる。また、演算制御回路１６０は制
御指令を発してXYテーブル１３２を駆動させ、
ITVカメラ１３１の撮像領域を表示面１０１上
の測定パターン（第８図参照）を囲う破線部に
合わせる。そして、フイルタ駆動部１２２によつ
てフイルタ円板１２１ａを回転駆動させ、色分離
フイルタ１２１ｂを光路上にセツトする。ITV
カメラ１３１は、測定パターンのうち緑（Ｇ）
の蛍光体による発光パターンのみ、すなわち、第
９図ｂに示す第１の測定パターンを撮像している
状態にある。ここで、同期回路１４０からＡ／Ｄ
変換制御信号が発され、Ａ／Ｄ変換回路１３３は
ITVカメラ１３１からの撮像画像信号をＡ／Ｄ
変換してデジタル画像信号S_D1として出力する。
そして、画像メモリ１５１ａは、このデジタル画
像信号S_D1を第１の画像情報として記憶保持する
（第１１図ａ参照）。

次に、同期回路１４０からパターン発生制御信
号S_P2が発される。そして、パターン発生回路１
１０は、表示面１０１に、上記第１の測定パター
ンの表示位置から同色の蛍光体の配列間隔（以
下、配列間隔をｄとする。）の２分の１だけその
配列と直交する方向に平行移動させた位置に第２
の測定パターンを表示させる。この第２の測定パ
ターンはｄ／２だけ電子ビームの水平走査位置を
ずらして発光させたものであり、緑の蛍光体によ
るパターンは第１０図ｂに示す通りｄ／２だけス
トライプがドリフトした形状となる。そして、こ
の緑の蛍光体による発光パターンのみが色分離フ
イルタ１２１ｂを透過し、平行移動前と同一の撮
像領域に固設してあるITVカメラ１３１では第
１０図ｂに示す第２の測定パターンを撮像してい
る状態となる。ここで、上記と同様にして、Ａ／
Ｄ変換回路１３３は撮像画像信号をＡ／Ｄ変換し
てデジタル画像信号S_D2を出力し、画像メモリ１
５１ｂはS_D2を第２の画像情報として記憶保持す
る（第１１図ａ参照）。

第１及び第２の画像情報の記憶が終了した後、
同期回路１４０から撮像終了信号が出力され、演
算制御回路１６０は画像メモリ１５１ａ，１５１
ｂから各画像情報の読み出しを行う。この際、加
算器１５２では、第１の画像情報と第２の画像情
報とを併合して、第１１図ｂに示す通り単一の画
像領域内に描いた画像情報として出力する。そし
て、演算制御回路１６０では、まず第１及び第２
の測定パターンのそれぞれの面積重心位置O_g1，
O_g2を式、(1)により算出し、次いでこのO_g1，O_g2
の中点座標M_Gを求める。点M_Gの座標値は、測定
パターンの面積重心位置と測定パターン自体の中
心との誤差（O₁O_g1とO₂O_g2）が相殺された値と
なる。そして、演算制御回路１６０はM_Gを緑の
蛍光体のなす測定パターンの中心座標として一時
記憶する。

次に、演算制御回路１６０は、フイルタ駆動部
１２２に制御信号を発してフイルタ円板１２１ａ
を所定角度だけ回転させ、色分離フイルタ１２１
ｃを光路上にセツトする。そして、同期回路１４
０に測定開始信号を発して、第１及び第２の測定
パターンを表示させ、それぞれについて赤の発光
色のパターンのみを撮像し、上記と同様の手順に
より赤の蛍光体による測定パターンについての中
心座標M_Rの算出を行う。さらに同様にして、色
分離フイルタ１２１ｄを光路上にセツトして、青
（Ｂ）の蛍光体による測定パターンについての中
心座標M_Bを算出する。

このようにして、各発光色ごとに測定パターン
の中心座標M_G，M_R，M_Bが求まると、演算制御
回路１６０は、各中心座標相互間の位置ずれを算
出して（一般的には、緑に対する赤及び青の位置
ずれを算出する）、その算出結果を測定パターン
のコンバーゼンス情報として記憶し、測定パタ
ーンについての測定処理を終了する。

次に、演算制御回路１６０は、XYテーブル１
３２に制御信号を発して、ITVカメラ１３１の
撮像領域を測定パターンを囲う破線部に設定す
る。そして、同期回路１４０に対して測定開始信
号を発して測定パターンについてのコンバーゼ
ンス測定を開始する。そして、上記測定処理が終
了すると、再びXYテーブル１３２を駆動させ、
順次各測定パターンについてコンバーゼンス測定
を繰り返し行う。そして、表示面１０に表示され
た全ての測定パターンについて上記処理が終了す
ると、１本のＣ・CRT１００に対するコンバー
ゼンス測定が完了する。

なお、本発明の構成は、上記実施例に限定され
るものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で
変形可能である。

［発明の効果］以上詳記したように本発明に係るカラー受像管
のコンバーゼンス測定方法及びその測定装置によ
れば、各測定パターンの撮像画像とこの測定パタ
ーンを平行移動して表示させて得た撮像画像の
各々の面積重心位置の平均座標値を用いてコンバ
ーゼンス情報を求めるようにしているので、測定
パターンと蛍光体との位置関係が変化しても、こ
の変化に影響されることなく誤差の極めて少ない
コンバーゼンス情報を得ることができる。また、
上記実施例に係る測定装置であれば、測定パター
ンの表示とITVカメラの撮像動作とを同期して
行つているので、安定な測定を行い得るなどの利
点がある。この結果、コンバーゼンス測定を簡易
かつ高精度に行うことができ、カラー受像管の高
精彩化に貢献できるなど大きな工業的効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来におけるコンバーゼン
ス測定方法を説明するためのものであり、第１図
は測定パターンの表示状態を示す模式図、第２図
は測定パターン内の面積重心位置の変化特性を示
す図である。第３図乃至第１１図は本発明の実施
例を説明するためのものであり、第３図はコンバ
ーゼンス測定装置の概略構成図、第４図は光学フ
イルタの構成を示す正面図、第５図は光学フイル
タの分光特性を示す図、第６図は同期回路のブロ
ツク構成図、第７図乃至第１１図は測定パターン
の表示状態を示す模式図である。１００…カラー受像管、１１０…パターン発生
回路、１２１…フイルタ円板、１３１…ITVカ
メラ、１３１…Ａ／Ｄ変換回路、１４０…同期回
路、１６０…演算制御回路１６０。

Claims

【特許請求の範囲】１発光色の異なる複数の蛍光体が所定間隔で規
則的に配列された表示面を有する被検査受像管の
前記表示面に所定の測定パターンを表示させる第
１の測定パターン表示工程と、前記第１の測定パ
ターンを各発光色ごとに撮像して第１の撮像情報
を出力する第１の撮像工程と、前記第１の測定パ
ターンの表示位置から同色の蛍光体の配列間隔の
２分の１だけその配列と直交する方向に平行移動
させた位置に前記所定の測定パターンを表示させ
る第２の測定パターン表示工程と、前記第２の測
定パターンを各発光色ごとに撮像して第２の撮像
情報を出力する第２の撮像工程と、前記第１の撮
像情報における発光部分の面積重心位置と前記第
２の撮像情報における発光部分の面積重心位置と
の平均座標値を各発光色ごとに算出する平均座標
値算出工程と、各発光色ごとに算出した平均座標
値の示す位置を各発光色の測定パターンの中心位
置として用いてコンバーゼンス測定を行うコンバ
ーゼンス測定工程とを具備することを特徴とする
カラー受像管のコンバーゼンス測定方法。２発光色の異なる複数の蛍光体が所定間隔で規
則的に配列された表示面を有する被検査受像管の
前記表示面に所定の測定パターンを表示させると
ともに前記測定パターンの表示位置から同色の蛍
光体の配列間隔の２分の１だけその配列と直交す
る方向に平行移動させた位置に前記所定の測定パ
ターンを表示させるパターン発生手段と、前記各
測定パターンを撮像して撮像情報を出力する撮像
手段と、前記各測定パターンを所定の発光色のみ
透過して前記撮像手段で各発光色ごとに撮像せし
める色分割手段と、平行移動前後の各撮像情報に
おける発光部分の面積重心位置の平均座標値を各
発光色ごとに算出する平均座標値算出手段と、各
発光色ごとに算出した平均座標値の示す位置を各
発光色の測定パターンの中心として用いてコンバ
ーゼンス測定を行う演算手段とを具備することを
特徴とするカラー受像管のコンバーゼンス測定装
置。