JPH1118114A - フォーカス測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 陰極線管のビーム幅をアパーチャーグリルな
どの影響のない状態で正確に測定する。 【解決手段】 陰極線管２０の管面に少なくとも垂直ラ
インを表示させ、ラインセンサ１４でこの表示された垂
直ラインを検出し、このラインセンサ１４の検出出力を
所定の記憶手段に記憶させると共に、水平同期信号のタ
イミングを変えた複数の垂直ラインの検出出力を記憶手
段に記憶させ、この記憶手段に記憶された複数の垂直ラ
インの検出信号を合成し、その合成された検出信号が所
定レベル以上と判断される範囲を、管面に表示される垂
直ラインの幅に対応した値として検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、陰極線管を使用し
たテレビジョン受像機やモニタ受像機などの各種受像機
のフォーカス測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】陰極線管を使用したテレビジョン受像機
やモニタ受像機は、工場で製造してから出荷する前に、
陰極線管の管面に表示される画像が良好になるように、
電子ビームのフォーカス測定を行って、適正な状態に調
整する必要がある。従来のこのフォーカス測定による調
整は、測定者が陰極線管に表示される画像を見て、フォ
ーカス状態を判断しながら、手動で調整していた。即
ち、例えば図７に示すように、被調整セットであるテレ
ビジョン受像機１として、陰極線管のフォーカス調整用
のボリューム３が露出した状態とし、このテレビジョン
受像機１の前面１ａと対向させて鏡４を置き、テレビジ
ョン受像機１の陰極線管２に表示される画像を、この鏡
４で反射させて、テレビジョン受像機１の背面側にいる
調整者ｍに確認させる。この状態で、調整者ｍがフォー
カス調整用ボリューム３を操作しながら、鏡４を介して
見える画像のフォーカスの合い具合を判断して、良好な
画像が表示されるように調整するものである。

【０００３】このような手動調整は手間がかかると共
に、そのフォーカス調整精度は調整者の判断により決ま
るため、ある程度熟練した者でないと、一定の精度で調
整するのが困難であった。

【０００４】このため、本出願人は先にラインセンサを
使用して自動的にフォーカス測定を行って、そのフォー
カス測定された結果に基づいて自動的にフォーカス調整
を行うようにした方法を提案した（特開平６−１５３０
１１号など）。

【０００５】図８は、この従来のフォーカス測定方法に
よる測定状態の一例を示す図で、ここではアパーチャー
グリルを有する方式のカラー陰極線管を使用して、例え
ば３本の所定色の垂直ラインを電子ビームで発光させ、
この垂直ラインの横幅を測定して、ビーム幅を測定する
とする。このとき、この３本の垂直ラインを水平方向に
配置したラインセンサで検出したとき、そのラインセン
サの検出信号は、例えば図８のＡに示す状態となる。こ
の図８のＡに示す検出信号は、３本のラインのピッチに
対応した３箇所でレベルが検出される。その検出状態と
しては、中央のラインの検出位置で、検出レベルが最も
高くなり、左右の各ラインに相当する検出位置では、検
出レベルが低くなっている。

【０００６】ここで、この図８のＡに示す検出信号のま
までは、レベルが不連続の信号であり、そのままでビー
ム幅を測定することができないので、例えばラインセン
サで検出する場合の光学系のフォーカスを若干ぼかし
て、光学的ローパスフィルタをかけた状態として、図８
のＢに示す連続的なレベルの変化を示す信号として検出
されるようにし、この連続的なレベルの変化を示す信号
の所定レベル以上の範囲の幅を、管面に表示された垂直
ラインの幅Ｌ₀ と測定する処理を行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この図８に示す処理に
て行われる測定処理は、アパーチャーグリルにより発光
体が欠落した部分を、光学的ローパスフィルタで平均化
して補う処理であり、光学的ローパスフィルタで検出信
号をぼかして測定を行うものであるので、ビーム幅を推
定する処理であり、真のビーム幅を測定する処理とは言
えない。

【０００８】本発明はかかる点に鑑み、陰極線管のビー
ム幅を正確に測定することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、陰極線管の管面に少なくとも垂直ラインを
表示させ、ラインセンサでこの表示された垂直ラインを
検出し、このラインセンサの検出出力を所定の記憶手段
に記憶させると共に、水平同期信号のタイミングを変え
た複数の垂直ラインの検出出力を記憶手段に記憶させ、
この記憶手段に記憶された複数の垂直ラインの検出信号
を合成し、その合成された検出信号が所定レベル以上と
判断される範囲を、管面に表示される垂直ラインの幅に
対応した値として検出するようにしたものである。

【００１０】本発明によると、水平同期信号のタイミン
グを変えた複数の垂直ラインを表示させることで、例え
ばその水平同期信号のタイミングを変える量の設定とし
て、陰極線管の螢光体の水平方向の１ピッチ以下の所定
の表示距離に対応したタイミングだけ変えるようにした
ことで、合成された検出信号では、１ピッチの間隔内に
複数の垂直ラインが検出された状態と等しい状態にな
り、この合成された検出信号からビーム幅を正確に検出
できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。

【００１２】図１は本例のフォーカス測定処理のための
構成を示す図で、本例においては、被測定セットとして
の受像機２０として、アパーチャーグリルを有する形式
のカラー陰極線管を使用した受像機としてある。そして
本例の測定処理は、パーソナルコンピュータ装置などの
汎用のコンピュータ装置１１を制御手段として使用する
ようにしてあり、受像機２０には、信号発生装置１２が
出力する測定用の基準となる映像を表示させるための映
像信号が供給されて、その基準となる映像が受像機２０
が備える陰極線管の管面に表示される。信号発生装置１
２から受像機２０に供給される映像信号としては、赤
Ｒ，緑Ｇ，青Ｂの原色信号の他に、水平同期信号Ｈ及び
垂直同期信号Ｖの合計５種類の信号がある。この内、原
色信号Ｒ，Ｇ，Ｂと垂直同期信号Ｖについては、信号発
生装置１２から直接受像機２０に供給し、水平同期信号
Ｈについては、信号発生装置１２からシフト回路１３を
介して受像機２０に供給する。

【００１３】シフト回路１３は、コンピュータ装置１１
から出力される制御信号により、供給される水平同期信
号Ｈを、必要により遅延させる処理を行う回路で、本例
においては、遅延させない状態も含めて４段階に遅延量
を切換えられる構成としてある。このシフト回路１３で
設定される遅延量については後述する。

【００１４】そして、受像機２０に供給した映像信号に
より陰極線管の管面に表示される映像の所定の直線部分
を、この陰極線管の管面に配置したラインセンサ１４に
より検出させる。ラインセンサ１４としては、例えばＣ
ＣＤ撮像素子よりなるラインセンサを使用し、例えば図
２に示す状態で、管面に表示される映像を検出する。即
ち、受像機２０の管面２０ａとラインセンサ１４との間
に、微小なレンズが連続して配置されたマルチレンズア
レー１５を配置して、このマルチレンズアレー１５を介
して管面２０ａに表示される映像の像光をラインセンサ
１４に入射させて、ラインセンサ１４で映像を検出させ
る。

【００１５】信号発生装置１２から受像機２０に供給さ
れる映像信号により、受像機２０の陰極線管の管面に表
示される映像としては、例えば図３に示すように、縦線
２１と横線２２を所定の間隔で画面上に並べて配置（但
しこの例では縦線２１と横線２２はクロスしないように
設定してある）してある。この場合、縦線２１と横線２
２は、予め設定された所定の色で、ほぼ３ラインに相当
する幅で螢光体を発光させるようにする。

【００１６】そして、ラインセンサ１４の配置状態は、
図３に示すように、そのラインセンサ１４で映像を検出
するラインと、画面上の水平方向とのなす角度が、所定
角度θとなるように設定して、表示される縦線２１と横
線２２とを少なくとも１本ずつ検出できる角度と位置に
配置する。縦線２１と横線２２との双方を良好に検出す
るための角度θとしては、例えば１５°などの比較的小
さい角度とするのが好ましい。

【００１７】このような配置でラインセンサ１４が読み
取った信号は、コンピュータ装置１１に取り込まれて処
理される。図４は、このコンピュータ装置１１内でのラ
インセンサ１４の出力の処理構成を示したもので、ライ
ンセンサ１４の出力は、マルチプレックス回路３１に供
給されて、測定ポイント毎に時分割処理される。マルチ
プレックス回路３１の出力は、相関２重サンプル回路３
２に供給して、ＣＣＤラインセンサ１４の撮像出力に含
まれるノイズを除去する処理を行う。相関２重サンプル
回路３２の出力は、１画素毎にアナログ／デジタル変換
器３３でデジタルデータに変換されて、コンピュータ装
置１１内のメモリ３４の所定アドレスに記憶させる。

【００１８】このような構成で、受像機２０の陰極線管
の管面に表示された縦線と横線の映像をラインセンサ１
４で読み取って、メモリ３４に記憶させる処理を行う
が、本例においては、信号発生装置１２から受像機２０
に供給する映像信号の水平同期信号を、シフト回路１３
で複数段階（ここでは４段階）にタイミングを変化させ
て、それぞれの水平同期信号により表示された縦線と横
線をラインセンサ１４で読み取らせてメモリ３４に記憶
させる。

【００１９】シフト回路１３で水平同期信号のタイミン
グを変化させる処理としては、受像機２０が備える陰極
線管の管面に配された螢光体の水平方向の１ピッチ以下
の所定の表示距離に対応したタイミングを変化させる処
理としてある。具体的には、本例のシフト回路１３で
は、１ピッチを１／４した表示距離に対応したタイミン
グずつ水平同期信号のタイミングを遅延させるようにし
てあり、水平同期信号をシフトさせない状態で表示させ
た映像の読み取り信号と、水平同期信号を１／４ピッチ
だけシフトさせた状態で表示させた映像の読み取り信号
と、水平同期信号を２／４ピッチだけシフトさせた状態
で表示させた映像の読み取り信号と、水平同期信号を３
／４ピッチだけシフトさせた状態で表示させた映像の読
み取り信号との、４種類の状態でのラインセンサ１４の
読み取り信号を、メモリ３４に記憶させる処理を行う。

【００２０】そして、メモリ３４に記憶された４種類の
水平同期信号のタイミングでの読み取り信号の内、縦線
の読み取り信号を合成させる処理を行う。図５は、合成
された信号の例を示す図で、ここでは読み取らせた縦線
２１として、３ライン（３ピッチ）に相当する幅で螢光
体を発光させた場合の例で、シフト回路１３で水平同期
信号をシフトさせた量に相当する分だけ、各信号の検出
位置をシフトさせて合成することで、図５に示すよう
に、レベルが山なりに増減する状態となる。

【００２１】この図５に示す合成信号が得られたとき、
各レベルの値を結ぶエンベロープ波形ｘを想定して、こ
の波形ｘの値が所定レベルＴＨ１を越える範囲を、縦線
の横幅を得るための値Ｌ_V を検出する演算処理を、コン
ピュータ装置１１で行う。所定レベルＴＨ１としては、
ピークの輝度レベルの何％であるかを基準にして設定す
る。

【００２２】そして本例においては、ラインセンサ１４
を図３に示すように縦線に対して傾斜して配置してある
ので、その傾斜角θで決まる関数値を乗算して、縦線の
幅を求める。即ち、縦線の幅＝Ｌ_V cos θの演算を行
い、縦線の幅を算出する。傾斜角θを１５°としたとき
には、縦線の幅＝Ｌ_V cos （１５）の演算を行えば、図
５の値Ｌ_V から縦線の幅の正確な値が求まる。

【００２３】次に、受像機２０の管面に表示された横線
の幅を測定する処理について説明すると、横線の幅の測
定については、メモリ３４に記憶された１種類の水平同
期信号のタイミングでの読み取り信号を使用して、算出
する。本例の場合には、ラインセンサ１４を図３に示す
ように横線に対して傾斜して配置してあり、特にその傾
斜角度θを１５°などの比較的小さい角度としてあるの
で、横線の読み取り信号のレベルとその検出位置との対
応は、図６に示すように、１回で読み取られた信号だけ
でも、複数本のセンサ出力が得られる。そして、得られ
た各レベルの値を結ぶエンベロープ波形ｙを想定して、
この波形ｙの値が所定レベルＴＨ２を越える範囲を、横
線の縦幅を得るための値Ｌ_H を検出する演算処理を、コ
ンピュータ装置１１で行う。所定レベルＴＨ２として
は、ピークの輝度レベルの何％であるかを基準にして設
定する。

【００２４】そして、ラインセンサ１４は図３に示すよ
うに縦線に対して傾斜して配置してあるので、その傾斜
角θで決まる関数値を乗算して、横線の幅を求める。即
ち、横線の幅＝Ｌ_H sin θの演算を行い、縦線の幅を算
出する。傾斜角θを１５°としたときには、縦線の幅＝
Ｌ_H sin （１５）の演算を行えば、図６の値Ｌ_H から横
線の幅の正確な値が求まる。

【００２５】このように本例の測定処理を行うことで、
測定を行う受像機が備える陰極線管として、アパーチャ
ーグリルを有する形式のものとして、ビームの発光位置
がアパーチャーグリルで規制されるものを使用しても、
被測定セットの画面に表示された縦線の幅と横線の幅
を、アパーチャーグリルなどの影響なく正確に測定する
ことができ、測定精度を従来に比べて向上させることが
できる。従って、例えばテレビジョン受像機などの受像
機を製造する工場での出荷時のフォーカス調整を行う際
に、本例の測定を行って、画面の各部でのフォーカス状
態を測定して、適正な状態に調整することで、常時適正
に調整された受像機を出荷させることができる。また、
修理などのサービス時にフォーカス状態を調整するため
の測定にも適用できる。

【００２６】なお、上述した実施の形態では、縦線幅と
横線幅とを同時に測定するために、ラインセンサを図３
に示すように傾斜させて配置して、双方の幅を同時に測
定できるようにしたが、例えば縦線幅だけを測定する場
合には、ラインセンサを水平に配置して、そのラインセ
ンサの出力から測定するようにしても良い。この場合に
は、上述した傾斜角度に対応した関数値の乗算処理をす
ることなく、縦線幅を検出することができる。

【００２７】また、上述した実施の形態では、ラインセ
ンサの出力からビーム幅の算出処理を行う手段を、汎用
のコンピュータ装置に組ませて、被測定セットに映像信
号を供給する信号発生装置及び水平同期信号をシフトさ
せる手段との組み合わせで測定を行うようにしたが、こ
れらの処理を行う手段で構成される専用の測定装置とし
て構成しても良いことは勿論である。

【００２８】

【発明の効果】請求項１及び請求項２に記載した発明に
よると、水平同期信号のタイミングを変えた複数の垂直
ラインを表示させることで、例えばその水平同期信号の
タイミングを変える量の設定として、陰極線管の螢光体
の水平方向の１ピッチ以下の所定の表示距離に対応した
タイミングだけ変えるようにしたことで、合成された検
出信号では、１ピッチの間隔内に複数の垂直ラインが検
出された状態と等しい状態になり、この合成された検出
信号からビーム幅を正確に検出でき、アパチャーグリル
などの影響のない正確なビームの横幅を検出できる。

【００２９】請求項３に記載した発明によると、水平ラ
インについても表示させて、ラインセンサを管面に対し
て所定の角度で傾斜して配置して検出させることで、管
面に表示される垂直ラインのビーム幅と水平ラインのビ
ーム幅を同時に検出することが可能になり、アパチャー
グリルなどの影響のない正確な水平方向と垂直方向のビ
ーム幅を検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるフォーカス測定構成
を示す構成図である。

【図２】センサによる管面の測定状態の例を示す斜視図
である。

【図３】本発明の実施の形態による測定パターンの例と
センサの配置例を示す説明図である。

【図４】本発明の実施の形態による信号処理状態を示す
ブロック図である。

【図５】本発明の実施の形態による縦線幅測定状態を示
す特性図である。

【図６】本発明の実施の形態による横線幅測定状態を示
す特性図である。

【図７】従来の手動による調整処理の例を示す説明図で
ある。

【図８】従来のセンサによるフォーカス測定状態の例を
示す特性図である。

【符号の説明】

１１…コンピュータ装置、１２…信号発生装置、１３…
シフト回路、１４…ラインセンサ、２０…受像機（被測
定セット）、３１…マルチプレックス回路、３２…相関
２重サンプル回路、３３…アナログ／デジタル変換器、
３４…メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 3/26 Ｈ０４Ｎ 3/26

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陰極線管の管面に表示される画像のフォ
   ーカス測定を行うフォーカス測定方法において、 上記管面に少なくとも垂直ラインを表示させる映像信号
   を供給し、 上記管面に表示される映像を検出するラインセンサを配
   置して、このラインセンサで上記映像信号により表示さ
   れた垂直ラインを検出し、 上記ラインセンサの検出出力を所定の記憶手段に記憶さ
   せると共に、 上記映像信号の水平同期信号のタイミングを変えた複数
   の映像信号による上記ラインセンサの検出出力を上記記
   憶手段に記憶させ、 この記憶手段に記憶された複数の映像信号の検出信号に
   含まれる上記垂直ラインの検出信号を合成し、 その合成された検出信号が所定レベル以上と判断される
   範囲を、上記管面に表示される垂直ラインの幅に対応し
   た値として検出するフォーカス測定方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のフォーカス測定方法にお
   いて、 上記複数の映像信号の水平同期信号のタイミングを変え
   る処理として、 上記陰極線管の管面に配された螢光体の水平方向の１ピ
   ッチ以下の所定の表示距離に対応したタイミングだけ変
   えるようにしたフォーカス測定方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載のフォーカス測定方法にお
   いて、 上記映像信号で水平ラインについても表示させ、 上記ラインセンサを管面に対して所定の角度で傾斜して
   配置して、このラインセンサで上記映像信号により表示
   された垂直ラインと水平ラインとを検出させ、 上記垂直ラインの幅に対応した値として検出された値
   に、上記所定の角度に対応した三角関数値を乗算して、
   上記管面に表示される垂直ラインの幅を検出すると共
   に、 上記記憶手段に記憶された水平ラインの検出信号が所定
   レベル以上と判断される範囲を、上記管面に表示される
   水平ラインの幅に対応した値として検出し、 検出される垂直ライン及び水平ラインの幅に対応した値
   に、上記所定の角度に対応した三角関数値を乗算して、
   上記管面に表示される垂直ライン及び水平ラインの幅を
   検出するフォーカス測定方法。