JPH05191847A - 垂直ランディングズレ量測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定時間を短縮しかつ正確な測定を行う、画
像表示素子用垂直ランディングズレ量測定装置を提供す
る。 【構成】 画像表示素子駆動回路５５に水平偏向電圧調
整装置５６のメモリから垂直および水平偏向データを読
み出すＤＭＡコントローラと水平偏向電圧回路とを設け
ることで、垂直方向の測定位置を変えた場合でも水平偏
向電圧の調整を必要としない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクリーン上の画面を
垂直及び水平方向に複数の区分に分割したときのそれぞ
れの区分毎に電子ビームを発生させ、各区分毎にそれぞ
れの電子ビームを垂直方向及び水平方向に偏向して複数
のラインを表示し、全体として画像を表示する画像表示
素子用のビームの垂直ランディングズレ量を測定する装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像表示素子の基本的な構造を図７に示
して説明する。

【０００３】この表示素子は後方からスクリーン８側に
向かって順に背面電極１、ビーム源としての線陰極２、
ビーム引き出し電極３、ビーム流制御電極４、集束電極
５、水平偏向電極６、垂直偏向電極７、スクリーン板８
等が配置されて構成されており、これらが真空容器の内
部に収納されている。

【０００４】ビーム源としての線陰極２は水平方向に線
状に分布する電子ビームを発生するように水平方向に張
られており、線陰極２はさらに垂直方向に間隔をもって
複数本（本説明では２イ〜２トの７本のみ示している）
設けられている。本構成では線陰極の間隔は４．４mm、
本数は１９本設けられているものとして、前記線陰極を
２イ〜２ツとする。前記線陰極の間隔は自由に大きくと
ることはできず、後述する垂直偏向電極７とスクリーン
板８の間隔により規制されている。これらの線陰極２の
構成として１０〜３０μｍφのタングステン棒の表面に
酸化物陰極材料を塗布している。前記の線陰極は後述す
るように、上方の線陰極２イから下方の２ツまで順番に
一定時間ずつ電子ビームを放出するように制御される。

【０００５】背面電極１は該当する線陰極以外の線陰極
からの電子ビ−ムの発生を抑止すると共に、電子ビーム
をスクリーン８方向のみに押し出す作用もしている。図
７では真空容器は記してないが、背面電極１を利用して
真空容器と一体となす構造をとることも可能である。

【０００６】ビーム引き出し電極３は線陰極２イ〜２ツ
のそれぞれと対向する水平方向に一定間隔で多数個並べ
て設けられた貫通孔１０を有する導電板１１であり、線
陰極２から放出された電子ビームをその貫通孔１０を通
して取り出す。

【０００７】次にビーム流制御電極４は線陰極２イ〜２
ツのそれぞれと対向する位置に貫通孔１４を有する垂直
方向に長い導電板１５で構成されており、所定間隔を介
して水平方向に複数個並設されている。本構成では１１
４本のビーム流制御電極用導電板１５ａ〜１５ｎが設け
られている（図７では８本のみ図示している）。ビーム
流制御電極４は前記ビーム引き出し電極３により水平方
向に区分された電子ビームのそれぞれの通過量を、映像
信号の絵素に対応して、しかも後述する水平偏向のタイ
ミングに同期させて制御している。

【０００８】集束電極５は、ビーム流制御電極４に設け
られた各貫通孔１４と対向する位置に貫通孔１６を有す
る導電板１７で、電子ビームを集束している。

【０００９】水平偏向電極６は、前記貫通孔１６のそれ
ぞれ水平方向の両サイドに沿って垂直方向に複数本配置
された導電板１８、１８′で構成されており、それぞれ
の導電板１８、１８´には水平偏向用電圧が印加されて
いる。各絵素ごとの電子ビームはそれぞれ水平方向に偏
向され、スクリーン８上でＲ、Ｇ、Ｂの各蛍光体を順次
照射して発光している。本構成では、電子ビームごとに
２トリオ分偏向している。

【００１０】垂直偏向電極７は、前記貫通孔１６のそれ
ぞれ垂直方向の中間の位置に水平方向に複数本配置され
た導電板１９、１９′で構成されており、垂直偏向用電
圧が印加され、電子ビームを垂直方向に偏向している。
本構成では、一対の電極１９、１９′によって１本の線
陰極から生じた電子ビームを垂直方向に１２ライン分偏
向している。そして２０個で構成された垂直偏向電極７
により、１９本の線陰極のそれぞれに対応する１９対の
垂直偏向導電体対が構成され、スクリーン８上に垂直方
向に２２８本の水平走査ラインを描いている。

【００１１】前記に説明したように本構成では水平偏向
電極６、垂直偏向電極７をそれぞれ複数本クシ状に張り
巡らしている。さらに水平、垂直の各偏向電極間の距離
に比べるとスクリーン８までの距離を長く設定すること
により、小さな偏向量で電子ビームをスクリーン８に照
射させることが可能となる。これにより水平、垂直共偏
向歪みを少なくすることが出来る。

【００１２】スクリーン８は図７に示すように、ガラス
板２１の裏面に蛍光体２０をストライプ状に塗布して構
成している。また図示していないがメタルバック、カー
ボンも塗布されている。蛍光体２０はビーム流制御電極
４の１つの貫通孔１４を通過する電子ビームを水平方向
に偏向することによりＲ、Ｇ、Ｂの３色の蛍光体対を２
トリオ分照射するように設けられており、垂直方向にス
トライプ状に塗布している。

【００１３】図７において、スクリーン８に記入した破
線は複数本の線陰極２のそれぞれに対応して表示される
垂直方向の区分を示し、２点鎖線は複数本のビーム流制
御電極４の各々に対応して表示される水平方向の区分を
示す。破線、２点鎖線で仕切られた１つの区画の拡大図
を図８に示す。

【００１４】図８に示すように、水平方向では２トリオ
分のＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体、垂直方向では１２ライン分の
幅を有している。１区画の大きさは本例では水平方向１
mm、垂直方向４．４mmである。尚、図８ではＲ、Ｇ、Ｂ
の各々３色の蛍光体はストライプ状に図示しているが、
デルタ状に配置しても良い。ただしデルタ状に配置した
ときはそれに適合した水平偏向、垂直偏向波形を印加す
る必要がある。

【００１５】尚、図７では説明の都合で縦横の寸法比が
実際のスクリーンに表示したイメージと異なっている。
また本構成では、ビーム流制御電極４の１つの貫通孔１
４に対してＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体が２トリオ分設けられて
いるが、１トリオ分あるいは３トリオ分以上で構成され
ていても良い。ただしビーム流制御電極４には１トリ
オ、あるいは３トリオ以上のＲ、Ｇ、Ｂ映像信号が順次
加えられ、それに同期して水平偏向をする必要がある。

【００１６】次にこの画像表示素子の表示素子駆動回路
の動作を、図９を参照して説明する。

【００１７】まず電子ビームをスクリーン８に照射して
表示する駆動部分の説明を行う。電源回路２２は表示素
子の各電極に所定のバイアス電圧を印加するための回路
で、背面電極１にはＶ１、ビーム引き出し電極３にはＶ
３、集束電極５にはＶ５、スクリーン８にはＶ８の直流
電圧をそれぞれ印加する。

【００１８】線陰極駆動回路２６は、垂直同期信号Ｖと
水平同期信号Ｈを用いて線陰極駆動パルスを作成する。
図１０にそのタイミング図を示す。各線陰極２イから２
ツは図１０のパルスイからハに示すように、駆動パルス
が高電位の間に電流が流れて加熱されており、駆動パル
スイからハが低電位の期間に電子を放出するように加熱
状態が保持される。これにより１９本の線陰極２イ〜２
ツより、それぞれ低電位の駆動パルスが加えられた１２
本の水平走査期間のみ電子が放出される。高電位が加え
られる期間には、背面電極１とビーム引出し電極３とに
加えられているバイアス電圧によって定められた線陰極
２の周辺における電位よりも線陰極２イ〜２ツに加えら
れている電位のほうが高くなるため、線陰極からは電子
が放出されない。１画面を構成するには、上方の線陰極
２イから下方の線陰極２ツまで順次１２走査期間ずつ電
位を切り替えて行けば良い。

【００１９】次に偏向部分の説明を行う。偏向電圧発生
回路４０は、ダイレクトメモリアクセスコントローラ
（以下ＤＭＡコントローラと称す）４１、偏向電圧波形
記憶用メモリ（以下偏向メモリと称す）４２、水平偏向
信号発生器４３ｈ、垂直偏向信号発生器４３ｖ等によっ
て構成され、垂直偏向信号ｖ、ｖ′及び水平偏向信号
ｈ、ｈ′を発生する。本構成においては垂直偏向信号に
関して、オーバースキャンを考慮して、１フィールドで
２２８水平走査期間表示している。またそれぞれのライ
ンに対応する垂直偏向位置情報を記憶しているメモリア
ドレスエリアを第１フィールド及び第２フィールドに分
けそれぞれ１組のメモリ容量を有している。表示する際
は該当の偏向メモリ４２からデータを読みだして垂直偏
向信号発生器４３ｖでアナログ信号に変換して、垂直偏
向電極７に加えている。前記の偏向メモリ４２に記憶さ
れた垂直偏向位置情報は１２水平走査期間毎に規則性の
あるデータで構成されており、垂直偏向信号に変換され
た波形も１２段階の垂直偏向信号となっているが前記の
ように２フィールド分のメモリ容量を有して、各水平走
査線毎に位置を微調整できるようにしている。また水平
偏向信号にたいしては、１水平走査期間に６段階に電子
ビームを水平偏向させる必要性と水平走査毎に偏向位置
を微調整可能なようにメモリを持っている。従って１フ
レーム間に４５６水平走査期間表示するとして、４５６
×６＝２７３６バイトのメモリが必要であるが、第１フ
ィールドと第２フィールドのデータを共用しているため
に、実際には１３６８バイトのメモリを使用している。
表示の際は各水平走査ラインに対応した偏向情報を前記
偏向メモリ４２から読み出して、水平偏向信号発生器４
３ｈでアナログ信号に変換して、水平偏向電極６に加え
ている。

【００２０】要約すると、垂直周期のうちの垂直帰線期
間を除いた表示期間に、線陰極２イ〜２ツのうちの低電
位の駆動パルスが印加されている線陰極から放出された
電子ビームは、ビーム引き出し電極３によって水平方向
に１１４区分に分割され、１１４本の電子ビーム列を構
成している。この電子ビームは、後述するように各区分
毎にビーム流制御電極４によってビームの通過量が制御
され、集束電極５によって集束された後、図１０に示す
ようにほぼ６段階に変化する一対の水平偏向信号ｈ、
ｈ′を加えられた水平偏向電極１８、１８′等により、
各水平表示期間にスクリーン８のＲ１、Ｇ１、Ｂ１およ
びＲ２、Ｇ２、Ｂ２等の蛍光体に順次水平表示期間／６
ずつ照射される。

【００２１】かくして、各水平ラインのラスターは１１
４個の各区分毎に電子ビームをＲ１、Ｇ１、Ｂ１および
Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２に該当する映像信号によって変調する
ことによりスクリーン８上にカラー画像を表示すること
ができる。

【００２２】次に電子ビームの変調制御部分について説
明する。まず図９において、信号入力端子２３Ｒ、２３
Ｇ、２３Ｂに加えられたＲ、Ｇ、Ｂの各映像信号は、１
１４組のサンプルホールド回路組３１ａ〜３１ｎに加え
られる。各サンプルホールド組３１ａ〜３１ｎはそれぞ
れＲ１用、Ｇ１用、Ｂ１用、およびＲ２用、Ｇ２用、Ｂ
２用の６個のサンプルホールド回路で構成されている。
サンプリングパルス発生回路３４は、水平周期(63.5 μ
sec ) のうちの水平表示期間( 約50μsec)に、前記１１
４組のサンプルホールド回路３１ａ〜３１ｎの各々Ｒ１
用、Ｇ１用、Ｂ１用、およびＲ２用、Ｇ２用、Ｂ２用の
サンプルホールド回路に対応する６８４個（１１４×
６）のサンプリングパルスＲａ１〜Ｒｎ２を順次発生す
る。前記６８４個のサンプリングパルスがそれぞれ１１
４組のサンプルホールド回路組３１ａ〜３１ｎに６個ず
つ加えられ、これによって各サンプルホールド回路組に
は、１ラインを１１４個に区分したときのそれぞれの２
絵素分のＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の各映像
信号が個別にサンプリングされホールドされる。サンプ
ルホールドされた１１４組のＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、
Ｇ２、Ｂ２の映像信号は１ライン分のサンプルホールド
終了後に１１４組のメモリ３２ａ〜３２ｎに転送パルス
ｔによって一斉に転送され、ここで次の１水平走査期間
保持される。保持された信号は１１４個のスイッチング
回路３５ａ〜３５ｎに加えられる。スイッチング回路３
５ａ〜３５ｎはそれぞれがＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ
２、Ｂ２の個別入力端子とそれらを順次切り替えて出力
する共通出力端子とを有する回路により構成されたもの
で、スイッチングパルス発生回路３６から加えられるス
イッチングパルスｒ１、ｇ１、ｂ１、ｒ２、ｇ２、ｂ２
によって同時に切り替え制御される。前記スイッチング
パルスｒ１、ｇ１、ｂ１、ｒ２、ｇ２、ｂ２は、各水平
表示期間を６分割して、水平表示期間／６ずつスイッチ
ング回路３５ａ〜３５ｎを切り替えＲ１、Ｇ１、Ｂ１、
Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の各映像信号を時分割して順次出力
し、パルス幅変調（以下ＰＷＭと称す）回路３７ａ〜３
７ｎに供給している。各スイッチング回路３５ａ〜３５
ｎの出力は、１１４組のＰＷＭ回路３７ａ〜３７ｎに加
えられ、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の各映像
信号の大きさに応じてパルス幅変調され出力される。こ
のＰＷＭ回路３７ａ〜３７ｎの出力は電子ビームを変調
するための制御信号として表示素子の制御電極４の１１
４本の導伝板１５ａ〜１５ｎにそれぞれ個別に加えられ
る。

【００２３】次に水平偏向と表示のタイミングについて
説明する。スイッチング回路３５ａ〜３５ｎにおけるＲ
１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の映像信号の切り替
えと、水平偏向駆動回路４１による電子ビームＲ１、Ｇ
１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の蛍光体への水平偏向の切
り替えタイミングと順序が完全に一致するように同期制
御される。これにより電子ビームがＲ１蛍光体に照射さ
れているときには、その電子ビームの照射量がＲ１制御
信号によって制御され、以下Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、
Ｂ２についても同様に制御されて、各絵素のＲ１、Ｇ
１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の各蛍光体の発光がその絵
素のＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の映像信号に
よってそれぞれ制御されることになり、各絵素が入力の
映像信号にしたがって発光表示されるのである。かかる
制御が１ライン分の１１４組（各２絵素ずつ）分同時に
実行されて、１ライン２２８絵素の映像が表示され、さ
らに１フィールド２２８本のラインについて上方のライ
ンから順次行われて、スクリーン８上に画像が表示され
る。さらに上記の諸動作が入力映像信号の１フィールド
毎に繰り返されて、テレビジョン信号等がスクリーン８
に表示される。

【００２４】尚、本構成に必要な基本クロックは図９に
示すパルス発生回路３９から供給されており、水平同期
信号ＨＰ、及び垂直同期信号ＶＰでタイミングをコント
ロールしている。

【００２５】ところで、上記のごとき画像表示素子は、
一本の線陰極を持つ画像表示ユニットを垂直方向に複数
個つなぎ合わせた構造を持っているため、各画像表示ユ
ニット毎に機械的な組立誤差を発生することになり、こ
のため偏向電圧と電子ビームの偏向量の関係は各画像表
示ユニット毎に異なる。

【００２６】上記の理由により、前記のごとき画像表示
素子を用いて均一性の良いラスタ（各画像表示ユニット
のつなぎ目が特異なパターンとして目につかないラス
タ）を得るためには、各電子ビームの垂直偏向電圧を正
確に調整する必要がある。

【００２７】しかし組立誤差によって生じる垂直ビーム
ランディング位置（以下Ｖランディングと示す）のズレ
の調整可能範囲は、調整のダイナミックレンジ、偏向歪
によるビームスポット径のばらつき範囲、調整によって
増える消費電力等により制限を受けるので、機械的な組
立誤差が大きすぎる場合には調整が不可能になる。従っ
て、組み立てた画像表示素子のＶランディングズレ量が
調整可能な範囲かどうかを測定する必要がある。そこ
で、以下に説明するＶランディング測定装置を用いてＶ
ランディングズレ量を測定している。

【００２８】図１１は画像表示素子のＶランディング測
定装置のブロック図、図１２はＶランディングズレ量測
定装置用の画像表示素子駆動回路のブロック図である。
図１において５０は測定すべき画像表示素子、５１はＣ
ＣＤカメラ、５２はＣＣＤカメラを所定の位置まで移動
するためのロボット、５３はカメラコントローラ、５４
はコンピュータ、５５は画像表示素子を駆動させるため
の画像表示素子駆動回路である。

【００２９】まず１９イと１９´ロ間のＶランディング
ズレ量の測定について説明する。画像表示素子５０は画
像表示素子駆動回路５５から出力される信号により図５
で示すようなＶランディングズレ量の測定に適したラス
タ表示を行う。ＣＣＤカメラ５１は画像表示素子５０の
Ｖランディングズレ量を測定すべき２つのビームスポッ
ト間を中心にするエリアにロボット５２を用いてセット
される。なおＣＣＤカメラ５１の倍率は、測定する２つ
のビームスポット以外のビームスポットがＣＣＤカメラ
５１の検出するエリアに入らないように設定されてい
る。

【００３０】カメラコントローラ５３はＣＣＤカメラ５
１の制御を行うとともにＣＣＤカメラ５１から出力され
る映像出力をＡ／Ｄ変換しコンピュータ５４に転送す
る。転送されたデータをコンピュータ５４で処理するこ
とにより２つのビームスポットの垂直径を求め、２つの
ビームスポットの垂直径の中心点間の距離を測定するこ
とで測定点のＶランディングズレ量を求めることができ
る。なおここで測定されたデータは決められたフォーマ
ットによりコンピュータ５４のデータ格納領域にメモリ
されている。

【００３１】以上の処理を水平１１４ユニットに関して
行うことで１９イと１９´ロ間のＶランディングズレ量
を測定できる。次にＣＣＤカメラ５１を１９´ロと１９
ハ間の水平位置ａに移動させて上記処理を行うことで１
９´ロと１９は間のＶランディングズレ量を測定でき
る。以上の処理を１９ツと１９´ネ間まで繰り返すこと
で画像表示素子５０全体のＶランディングズレ量を測定
することができる。

【００３２】次に、図５に示す測定パターンを画像表示
素子５０に表示するための画像表示素子駆動回路５５の
動作を、図２を参照して説明する。まず電子ビームをス
クリーン８に照射して表示する駆動部分の説明を行う。
電源回路５７は画像表示素子５０の各電極に所定のバイ
アス電圧を印加するための回路で、背面電極１にはＶ
１、ビーム引き出し電極３にはＶ３、ビーム流制御電極
４にはＶ４、集束電極５にはＶ５、スクリーン８にはＶ
８の直流電圧をそれぞれ印加する。電源回路６６は画像
表示素子５０の水平偏向電極に可変可能な水平偏向電圧
を印加するための回路で、水平偏向電極６にはＶｈとＶ
ｈ´の直流電圧をそれぞれ印加する。

【００３３】パルス発生回路３９は本構成に必要な基本
クロック（タイミングは水平同期信号ＨＰ、及び垂直同
期信号ＶＰでコントロールされている）と各種制御信号
を発生させ本構成の各ブロックに供給している。

【００３４】１＆１２ライン線陰極駆動回路６７は、水
平同期信号ＨＰおよびパルス発生回路３９から出力され
る制御信号を用いて線陰極駆動パルス（イ〜ツ）を作成
する。図６にそのタイミング図を示す。各線陰極２イ〜
２ツは図６のパルス（イ〜ハ）に示すように、駆動パル
スが高電位の間に電流が流れて加熱されており、駆動パ
ルス（イ〜ハ）が低電位の期間に電子を放出するように
加熱状態が保持される。これにより１９本の線陰極２イ
〜２ツより、それぞれ低電位の駆動パルス（イ〜ツ）が
加えられた２本の水平走査期間（図８のライン１とライ
ン１２に相当する）のみ電子が放出される。高電位が加
えられる期間には、背面電極１とビーム引出し電極３と
に加えられているバイアス電圧によって定められた線陰
極２の周辺における電位よりも線陰極２イ〜２ツに加え
られている電位のほうが高くなるため、線陰極からは電
子が放出されない。１画面を構成するには、上方の線陰
極２イから下方の線陰極２ツまで順次１２水平走査期間
ごとに線陰極駆動パルスを印加していけば良い。

【００３５】次に偏向部分の説明を行う。偏向電圧発生
回路４０は、垂直偏向用ＤＭＡコントローラ６８、垂直
偏向電圧波形記憶用メモリ（以下垂直偏向メモリと称
す）６９、垂直偏向信号発生器４３ｖ等によって構成さ
れ、垂直偏向信号ｖ、ｖ′を発生する。本構成において
は垂直偏向信号に関して、オーバースキャンを考慮し
て、１フィールドで２２８水平走査期間表示している。
またそれぞれのラインに対応する垂直偏向位置情報を記
憶しているメモリアドレスエリアは１フィールド分のメ
モリ容量を有しており、第１フィールド及び第２フィー
ルドともに同じデータを使用している。表示する際は該
当の垂直偏向メモリ６９から垂直偏向データを読みだし
て垂直偏向信号発生器４３ｖでアナログ信号に変換し
て、垂直偏向電極７に加えている。前記の垂直偏向メモ
リ６９に記憶された垂直偏向位置情報は１２水平走査期
間毎に規則性のあるデータで構成されており、垂直偏向
信号に変換された波形も１２段階の垂直偏向信号となっ
ている。

【００３６】要約すると、垂直周期のうちの垂直帰線期
間を除いた表示期間に、線陰極２イ〜２ツのうちの低電
位の駆動パルスを印加している線陰極から放出された電
子ビームは、ビーム引き出し電極３によって水平方向に
１１４区分に分割され、１１４本の電子ビーム列を構成
している。この電子ビームは、各区分毎にビーム流制御
電極４によってビームの通過量が制御され、集束電極５
によって集束された後、水平偏向電圧Ｖｈ、Ｖｈ′を加
えられた水平偏向電極１８、１８′等により、各水平表
示期間中にスクリーン８のＲ１、Ｇ１、Ｂ１およびＲ
２、Ｇ２、Ｂ２等の蛍光体のいずれかに照射される。し
たがってあらかじめ水平偏向電圧Ｖｈ、Ｖｈ′を設定し
ておくことで水平方向のビームスポット位置を測定し易
い位置持ってくることができる。このＶランディング測
定装置用の画像表示素子駆動回路の場合は、ビーム流制
御電極４には映像信号によってパルス幅変調された信号
の代わりに定電圧Ｖ４を印加しているため、ビーム引き
出し電極３によって引出された電子ビームはすべて制御
電極４を通過しスクリーン８に照射される。従って、ス
クリーン８には図５で示すような測定パターンが表示さ
れる。なおこの場合のビームスポットの輝度は画像表示
素子５０を正規動作させた場合の６倍になっている。

【００３７】以上のような画像表示素子の垂直ランディ
ング測定装置によって画像表示素子の垂直ランディング
ズレ量を測定することで、画像表示素子の良否判定がで
きる。

【００３８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成の画像表示素子用垂直ランディング測定装置で
は、水平偏向電極の組立誤差、蛍光面と電極ユニットの
平行度のズレ、蛍光体ピッチと電極の穴ピッチのズレ等
により、ユニットによってはビームスポットの水平位置
が選択した蛍光体からずれてブラック部分や他の蛍光体
に入りビームスポット径が正確に測定できなくなる場合
があるために、垂直方向の測定位置を変えた時にビーム
の水平位置がずれていた場合には水平偏向電圧Ｖｈ、Ｖ
ｈ′を調整してビームスポットの水平位置が選択した蛍
光体の中心付近にくるようする必要があるため、測定に
非常に時間が掛かるという問題点を有していた。

【００３９】本発明は上記問題点に鑑み、水平偏向電極
に直流電圧を印加するのをやめて、垂直方向の全走査線
（ここでは２２８本）に対して電子ビームが正確に選択
した蛍光体に照射するように電子ビームの水平偏向電圧
を調整するようにすることで、全走査線のビームスポッ
トの水平位置が選択した蛍光体に正確に照射するように
なるために、スポット径を正確に測定することが可能と
なり、垂直方向の測定位置を変えた場合でも電子ビーム
が正確に選択した蛍光体に照射されているために、水平
偏向電圧をいちいち調整するという手間が省けるので、
測定時間の大幅な短縮が可能な画像表示素子用垂直ラン
ディング測定装置の画像表示素子駆動回路を提供するも
のである。

【００４０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の画像表示素子用のビームの垂直ランディング
ズレ量測定装置は、電子ビームを蛍光体に正確に照射す
るために画像表示素子の水平偏向電圧を調整する水平偏
向電圧調整装置と、画像表示素子にビームの垂直ランデ
ィングズレ量を測定するためのラスタを表示させる画像
表示素子駆動回路とを有し、前記画像表示素子駆動回路
は前記画像表示素子の線陰極を駆動するためのパルスを
発生する表示ライン切換式線陰極駆動パルス発生回路
と、水平偏向電圧調整装置から垂直および水平偏向デー
タを読み出すためのＤＭＡコントローラと、垂直偏向デ
ータをアナログ電流に変換する垂直偏向信号発生器と、
水平偏向データをアナログ電流に変換する水平偏向信号
発生器と、画像表示素子の各電極に所定のバイアス電圧
を与える電源回路からなることを特徴とする。

【００４１】

【作用】本発明によれば、画像表示素子用のビームの垂
直ランディングズレ量測定装置に、水平偏向電圧を調整
する水平偏向電圧調整装置を設け、また画像表示素子用
のビームの垂直ランディングズレ量測定装置の一構成要
素である画像表示素子駆動回路に、水平偏向電圧調整装
置のメモリから垂直および水平偏向データを読み出すた
めのＤＭＡコントローラと、水平偏向電圧発生回路を設
けることで、垂直方向の測定位置を変えた場合でも電子
ビームが正確に選択した蛍光体に照射されているため
に、水平偏向電圧をいちいち調整するという手間が省け
るので、測定時間の大幅な短縮が可能な画像表示素子用
垂直ランディング測定装置が実現できる。

【００４２】

【実施例】以下本発明の一実施例の画像表示素子用垂直
ランディング測定装置について、図面を参照しながら説
明する。

【００４３】図１は本発明の一実施例の画像表示素子の
垂直ランディング測定装置のブロック図、図２は本発明
の一実施例の垂直ランディングズレ量測定装置用の画像
表示素子駆動回路のブロック図、図３は画像表示素子用
水平偏向電圧調整装置のブロック図である。

【００４４】まず画像表示素子の垂直ランディング測定
装置の動作について説明する。図１において５０は測定
すべき画像表示素子、５１はＣＣＤカメラ、５２はＣＣ
Ｄカメラを所定の位置まで移動するためのロボット、５
３はカメラコントローラ、５４はコンピュータ、５５は
画像表示素子を駆動させるための画像表示素子駆動回
路、５６は画像表示素子用水平偏向電圧調整装置であ
る。最初に画像表示素子５０は画像表示素子駆動回路５
５から出力される信号により白色（単色でも可）を表示
する。この状態で、画像表示素子用水平偏向電圧調整装
置５６を使用し、各電子ビームが全走査線にわたって蛍
光体を正確に照射するように走査線毎に水平偏向電圧を
調整する。

【００４５】次に垂直ランディングズレ量の測定を行
う。ここで画像表示素子５０は、画像表示素子駆動回路
５５から出力される信号により図５で示すような垂直ラ
ンディングズレ量の測定に適したラスタ表示を行う。ま
ず領域１９イと領域１９´ロ間の垂直ランディングズレ
量の測定について説明する。ＣＣＤカメラ５１は画像表
示素子５０の垂直ランディングズレ量を測定すべき２つ
のビームスポット（ここでは１９イａと１９´ロａ）間
を中心にするエリアＡにロボット５２を用いてセットさ
れる。なおＣＣＤカメラ５１の倍率は、測定する２つの
ビームスポット以外のビームスポットがＣＣＤカメラ５
１の検出するエリアに入らない様に設定されている。カ
メラコントローラ５３はＣＣＤカメラ５１の制御を行う
とともにＣＣＤカメラ５１から出力される映像出力をＡ
／Ｄ変換しコンピュータ５４に転送する。転送されたデ
ータをコンピュータ５４で処理することにより２つのビ
ームスポットの垂直径を求め、２つのビームスポットの
垂直径の中心点間の距離を測定することで測定点の垂直
ランディングズレ量を求めることができる。なおここで
測定されたデータは決められたフォーマットによりコン
ピュータ５４のデータ格納領域にメモリされている。以
上の処理を水平１１４ユニットに関して行うことで１９
イと１９´ロ間の垂直ランディングズレ量を測定でき
る。

【００４６】次にＣＣＤカメラ５１を領域１９´ロと領
域１９ハ間の水平位置Ｂに移動させて上記処理を行うこ
とで領域１９´ロと領域１９ハの間の垂直ランディング
ズレ量を測定できる。以上の処理を領域１９ツと領域１
９´ネ間まで繰り返すことで画像表示素子５０全体の垂
直ランディングズレ量を測定することができる。

【００４７】次に、ビームの水平方向の照射位置を調整
する画像表示素子用水平偏向電圧調整装置について説明
する。図３において、５０は調整すべき画像表示素子、
５５は画像表示素子駆動回路、５９はＲ、Ｇ、Ｂフィル
タ付き受光素子、６０は増幅器、６１はＡ／Ｄ変換器、
６２はメモリ、６３はコントローラ、６４はＣＰＵ、６
５は偏向データ格納メモリである。なお説明をのため
に、画像表示素子駆動回路５５から出力される水平偏向
電圧はＶ0 〜Ｖ255 の２５６種類の電圧が可能であると
する。

【００４８】まずコントローラ６３は、画像表示素子駆
動回路５５の水平偏向電圧をＶ0に固定する。この状態
で画像表示素子５０にラスタを描かせ、画面上の調整し
たい部分にＲ、Ｇ、Ｂフィルター付き受光素子５９を取
り付け、各走査線に対する各色の受光素子５９の出力を
増幅器６０に入力する。増幅器６０は、Ａ／Ｄ変換器６
１の入力レベルに合うように波形の振幅・オフセット調
整を行う。Ａ／Ｄ変換器６１は増幅器６０からの入力を
Ａ／Ｄ変換しメモリ６２に記憶させる。走査線数を２２
８とするとデータ量は２２８×３個となり、所用時間は
１／６０秒である。次に、水平偏向電圧をＶ1 に固定し
同様の動作を繰り返す。上記動作を水平偏向電圧がＶ25
5 になるまで繰り返す。全データ量は２２８×３×２５
６個となり、所用時間は（１／６０）×２５６（約４．
３秒）である。

【００４９】次に、２２８×３×２５６個のデータに基
づいて水平偏向データを作成する方法を第４図を用いて
説明する。走査線を１つ固定し、水平偏向電圧を変数と
して、Ｒ、Ｇ、Ｂフィルタ付き受光素子の各々の出力を
グラフにすると第４図のｆR、ｆG 、ｆBのごとくなる。
ｆR 、ｆG 、ｆBの各々に極大を与える水平偏向電圧を
Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の順に階段上に結
んだ波形ｈが、上で指定した走査線を描くために必要な
水平偏向電圧波形となる。すべての走査線について同様
にして水平偏向電圧波形を求めることにより、水平偏向
に対する調整は完了する。

【００５０】以上のデータ操作はＣＰＵ６４を用いて行
うことができ、求められた水平偏向データは偏向データ
格納メモリ６５（この偏向データ格納メモリ６５にはあ
らかじめ垂直偏向データ、および水平偏向データが格納
されている）の水平偏向データ格納領域に上書きされ
る。

【００５１】次に、画像表示素子駆動回路５５の動作を
図２を参照にして、水平偏向電圧調整時と垂直ランディ
ングズレ量測定時の２つに分けて説明する。なお図２に
おいて、電源回路５７ａは画像表示素子５０の各電極に
所定のバイアス電圧を印加するための回路で、背面電極
１にはＶ１、ビーム引き出し電極３にはＶ３、ビーム流
制御電極４にはＶ４、集束電極５にはＶ５、スクリーン
８にはＶ８の直流電圧をそれぞれ印加する。パルス発生
回路３９は本構成に必要な基本クロック（タイミングは
水平同期信号ＨＰ、及び垂直同期信号ＶＰでコントロー
ルされている）と各種制御信号を発生させ本構成の各ブ
ロックに供給している。

【００５２】最初は、水平偏向電圧調整前の白色表示時
の動作について説明する。まず電子ビームをスクリーン
８に照射して表示する駆動部分の説明を行う。表示ライ
ン切換式線陰極駆動回路５８は、水平同期信号ＨＰおよ
びパルス発生回路３９から出力される制御信号を用いて
線陰極駆動パルスを作成する。図１０にそのタイミング
図を示す。各線陰極２イ〜２ツは図１０に示すように、
駆動パルスが高電位の間に電流が流れて加熱されてお
り、駆動パルス（イ〜ハ）が低電位の期間に電子を放出
するように加熱状態が保持される。これにより１９本の
線陰極２イ〜２ツより、それぞれ低電位の駆動パルス
（イ〜ツ）が加えられた１２本の水平走査期間のみ電子
が放出される。高電位が加えられる期間には、背面電極
１とビーム引出し電極３とに加えられているバイアス電
圧によって定められた線陰極２の周辺における電位より
も線陰極２イ〜２ツに加えられている電位のほうが高く
なるため、線陰極からは電子が放出されない。１画面を
構成するには、上方の線陰極２イから下方の線陰極２ツ
まで順次１２水平走査期間ごとに線陰極駆動パルスを印
加していけば良い。

【００５３】次に偏向部分の説明を行う。偏向電圧発生
回路４０は、ＤＭＡコントローラ４１、水平偏向信号発
生器４３ｈ、垂直偏向信号発生器４３ｖ等によって構成
され、垂直偏向信号ｖ、ｖ′、水平偏向信号ｈ、ｈ′を
発生する。本構成においては垂直偏向信号に関して、オ
ーバースキャンを考慮して、１フィールドで２２８水平
走査期間表示している。またそれぞれのラインに対応す
る垂直偏向位置情報を記憶しているメモリアドレスエリ
アは１フィールド分のメモリ容量を有しており、第１フ
ィールド及び第２フィールドともに同じデータを使用し
ている。表示する際は水平偏向電圧調整装置５６の偏向
データ格納メモリ６５から垂直偏向データを読みだして
垂直偏向信号発生器４３ｖでアナログ信号に変換して、
垂直偏向電極７に加えている。前記の偏向データ格納メ
モリ６５に記憶された垂直偏向位置情報は１２水平走査
期間毎に完全に規則性のあるデータで構成されており、
垂直偏向信号に変換された波形も１２段階の垂直偏向信
号となっている。また水平偏向信号にたいしては、１水
平走査期間に６段階に電子ビームを水平偏向させる必要
性と水平走査毎に偏向位置を微調整可能なようにメモリ
を持っている。従って１フレーム間に４５６水平走査期
間表示するとして、４５６×６＝２７３６バイトのメモ
リが必要であるが、第１フィールドと第２フィールドの
データを共用しているために、実際には１３６８バイト
のメモリを使用している。水平偏向電圧調整前は、前記
偏向データ格納メモリ６５にはあらかじめ全水平走査ラ
インとも同じ水平偏向データ（１水平走査期間に６段階
の完全に規則性のあるデータ）が格納されており、水平
偏向信号に変換された波形も６段階の水平偏向信号とな
っている。水平偏向電圧調整後は、水平偏向電圧調整装
置５６によって求められた各水平走査ライン毎の水平偏
向データが偏向データ格納メモリ６５に格納される。表
示の際は各水平走査ラインに対応した偏向情報を前記偏
向データ格納メモリ６５から読み出して、水平偏向信号
発生器４３ｈでアナログ信号に変換して、水平偏向電極
６に加えている。

【００５４】要約すると、垂直周期のうちの垂直帰線期
間を除いた表示期間に、線陰極２イ〜２ツのうちの低電
位の駆動パルスが印加されている線陰極から放出された
電子ビームは、ビーム引き出し電極３によって水平方向
に１１４区分に分割され、１１４本の電子ビーム列を構
成している。この電子ビームは、後述するように各区分
毎にビーム流制御電極４によってビームの通過量が制御
され、集束電極５によって集束された後、図６に示すよ
うにほぼ６段階に変化する一対の水平偏向信号ｈ、ｈ′
を加えられた水平偏向電極１８、１８′等により、各水
平表示期間にスクリーン８のＲ１、Ｇ１、Ｂ１およびＲ
２、Ｇ２、Ｂ２等の蛍光体に順次水平表示期間／６ずつ
照射される。なお、この垂直ランディング測定装置用の
画像表示素子駆動回路の場合には、ビーム流制御電極４
には映像信号によってパルス幅変調された信号の代わり
に定電圧Ｖ４を印加しているため、ビーム引き出し電極
３によって引出された電子ビームはすべて制御電極４を
通過しスクリーン８に照射され、スクリーン８には白色
が表示される。

【００５５】次に垂直ランディングズレ量測定時につい
て説明する。まず電子ビームをスクリーン８に照射して
表示する駆動部分の説明を行う。表示ライン切換式線陰
極駆動回路５８は、水平同期信号ＨＰおよびパルス発生
回路３９から出力される制御信号を用いて線陰極駆動パ
ルス（イ〜ハ）を作成する。図６にそのタイミング図を
示す。各線陰極２イ〜２ツは図６に示すように、駆動パ
ルスが高電位の間に電流が流れて加熱されており、駆動
パルス（イ〜ハ）が低電位の期間に電子を放出するよう
に加熱状態が保持される。これにより１９本の線陰極２
イ〜２ツより、それぞれ低電位の駆動パルス（イ〜ツ）
が加えられた２本の水平走査期間（図８のライン１とラ
イン１２に相当する）のみ電子が放出される。高電位が
加えられる期間には、背面電極１とビーム引出し電極３
とに加えられているバイアス電圧によって定められた線
陰極２の周辺における電位よりも線陰極２イ〜２ツに加
えられている電位のほうが高くなるため、線陰極からは
電子が放出されない。１画面を構成するには、上方の線
陰極２イから下方の線陰極２ツまで順次１２水平走査期
間ごとに線陰極駆動パルスを印加していけば良い。次に
偏向部分の説明を行う。垂直偏向波形に関しては前記の
水平電圧調整時と同様であるので省略する。水平偏向信
号に関して説明する。水平偏向電圧調整直後には、水平
偏向電圧調整装置５６の偏向データ格納メモリ６５の各
水平走査線に対応する領域には、図８で示すような各走
査線のＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の蛍光体に
電子ビームを正確に照射するための、図４のような水平
偏向信号を発生させ得る水平偏向データが全水平走査線
分格納されている。ここで例えば、図８のＧ１の蛍光体
でビームスポット径の測定を行うとすると、垂直ランデ
ィングズレ量測定前には、各走査線の図４に示す水平偏
向波形のＲ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２の電圧を発生さ
せる水平偏向データを格納するメモリ領域に、各走査線
のＧ１の電圧を発生させる水平偏向データが書き込まれ
る。この操作は水平偏向電圧調整装置５６のＣＰＵ６４
で行われる。表示の際は各水平走査ラインに対応した偏
向データをを前記偏向データ格納メモリ６５から読み出
して、水平偏向信号発生器４３ｈでアナログ信号に変換
して、水平偏向電極６に加えることで各々の走査線の表
示期間中、電子ビームは正確に各ユニットのＧ１の蛍光
体に照射される。

【００５６】要約すると、垂直周期のうちの垂直帰線期
間を除いた表示期間に、線陰極２イ〜２ツのうちの低電
位の駆動パルスを印加している線陰極から放出された電
子ビームは、ビーム引き出し電極３によって水平方向に
１１４区分に分割され、１１４本の電子ビーム列を構成
している。この電子ビームは、各区分毎にビーム流制御
電極４によってビームの通過量が制御され、集束電極５
によって集束された後、水平偏向信号ｈ、ｈ′を加えら
れた水平偏向電極１８、１８′等により、各水平表示期
間中にスクリーン８のＧ１の蛍光体に照射される。この
垂直ランディング測定装置用の画像表示素子駆動回路の
場合は、ビーム流制御電極４には映像信号によってパル
ス幅変調された信号の代わりに定電圧Ｖ４を印加してい
るため、ビーム引き出し電極３によって引出された電子
ビームはすべて制御電極４を通過しスクリーン８に照射
される。従って、スクリーン８には図５で示すような測
定パターンが表示される。なおこの場合のビームスポッ
トの輝度は画像表示素子５０を正規動作させた場合の６
倍になっている。

【００５７】以上のように本実施例によれば、全走査線
のビームスポットの水平位置が選択した蛍光体に正確に
照射するようになるために、スポット径を正確に測定す
ることが可能となり、垂直方向の測定位置を変えた場合
でも電子ビームが正確に選択した蛍光体に照射されてい
るために、水平偏向電圧をいちいち調整するという手間
が省けるので、測定時間の大幅な短縮が可能となる。

【００５８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、画像表示
素子用のビームの垂直ランディングズレ量測定装置に、
電子ビームを蛍光体に正確に照射するために画像表示素
子の水平偏向電圧を調整する水平偏向電圧調整装置を追
加し、また画像表示素子用のビームの垂直ランディング
ズレ量測定装置の一構成要素である画像表示素子駆動回
路に、水平偏向電圧調整装置の偏向データ格納メモリか
ら垂直および水平偏向データを読み出すためのＤＭＡコ
ントローラと、水平偏向電圧発生回路を追加すること
で、測定位置を変えた場合でも電子ビームが正確に選択
した蛍光体に照射されているために、水平偏向電圧をい
ちいち調整するという手間が省けるので、測定時間の大
幅な短縮が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の画像表示素子用垂直ランデ
ィング測定装置のブロック図

【図２】本発明の一実施例の垂直ランディング測定装置
用の画像表示素子駆動回路のブロック図

【図３】本発明の画像表示素子用水平偏向電圧調整装置
のブロック図

【図４】水平偏向データを作成する方法の説明図

【図５】本発明の画像表示素子駆動回路によって画像表
示素子に表示されるＶランディングズレ量測定用のラス
タパターンの一部分

【図６】本発明の画像表示素子駆動回路の動作説明のた
めの波形図

【図７】本発明で用いられる画像表示素子の分解斜視図

【図８】同画像表示素子の蛍光面の拡大図

【図９】同画像表示素子を用いた画像表示装置のブロッ
ク図

【図１０】同画像表示装置の動作説明のための波形図

【図１１】従来の画像表示素子用垂直ランディング測定
装置のブロック図

【図１２】従来の垂直ランディング測定装置用の画像表
示素子駆動回路のブロック図

【符号の説明】

５０ 画像表示素子 ５１ ＣＣＤカメラ ５２ ＣＣＤカメラを所定の位置まで移動するためのロ
ボット ５３ カメラコントローラ ５４ コンピュータ ５５ 画像表示素子を駆動させるための画像表示素子駆
動回路 ５６ 画像表示素子用水平偏向電圧調整装置 ５７ 電源回路ａ ５８ 表示ライン切換式線陰極駆動回路 ５９ Ｒ、Ｇ、Ｂフィルタ付き受光素子 ６０ 増幅器 ６１ Ａ／Ｄ変換器 ６２ メモリ ６３ コントローラ ６４ ＣＰＵ ６５ 偏向データ格納メモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリーン上の画面を垂直方向に複数の
   区分に分割し各垂直区分毎に設けられている線陰極から
   発生させられた電子ビームが、垂直及び水平方向に偏向
   を受けた後、スクリーン上に垂直方向にストライプに塗
   布されたＲ，Ｇ，Ｂの３色の蛍光体に照射することによ
   り、スクリーン上に形成される多くのビームスポットに
   よってカラー画像を構成する画像表示素子用のビームの
   垂直ランディングズレ量測定装置として、画像を表示さ
   せるための画像表示素子駆動回路と、前記画像表示素子
   駆動回路を制御するコントローラと、画像表示素子の各
   走査線の状態を検出するＲ、Ｇ、Ｂフィルタ付き受光素
   子と、前記受光素子からの入力信号をＡ／Ｄ変換器の入
   力レベルに合うように波形の振幅、オフセット調整を行
   う増幅器と、前記増幅器からの入力をＡ／Ｄ変換するＡ
   ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力を格納するメモ
   リと、前記メモリ内のデータにより電子ビームがスクリ
   ーン上のＲ、Ｇ、Ｂ蛍光体に正確に照射する水平走査線
   ごとの水平偏向データを作成するＣＰＦと、水平偏向デ
   ータを格納する偏向データ格納メモリによって構成され
   る画像表示素子の水平偏向電圧を調整する水平偏向電圧
   調整装置と、画像表示素子を表示するテレビカメラと、
   前記テレビカメラの制御を行うとともに前記テレビカメ
   ラから出力される映像信号をＡ／Ｄ変換しコンピュータ
   に転送するカメラコントローラと、前記カメラコントロ
   ーラから転送されたデータを処理して画像表示素子のビ
   ームの垂直ランディングズレ量を求めて、前記カメラコ
   ントローラを制御するコンピュータとを備えた画像表示
   素子用の垂直ランディングズレ量測定装置。