JPS6030155B2 - コンバ−ゼンス自動調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はコンパーゼンス自動調整装置に関し、特にた
とえばカラーテレビジョン受像機などのカラーブラウン
管のコンパーゼンスの自動調整装置に関する。

一般にカラーブラウン管（以下単に「ＣＲＴＪとする）
の電子銃は、赤、緑、青（以下「Ｒ」、「Ｇハ「Ｂ」と
する）の３本で構成しているため、それぞれの電子銃か
ら出るビームを管面上のすべての点で１点に集中させる
必要がある。

このうち、管面の中央部でビームを１点に集めることを
スタティックコンパーゼンス、管面の周辺部でビームを
１点に集めることをダイナミックコンパーゼンスと呼ば
れている。一方、どんなに精巧に電子銃を構成しても、
無調整でビームを管面上のすべての点で１点に集中させ
ることは、無理であるため、コンパーゼンス回路やコン
パーゼンスの調整が必要となる。そこで、最近の傾向と
して、コンパーゼソス回路の省略ないし調整の簡素化の
ため、Ｒ，Ｇ，Ｂの電子銃の配列がデルタ形からインラ
イン形になっており、ダイナミックコンパーゼンスは不
要とされているものもある。しかしながら、このような
インライン形のものにおいてもスタティックコンパーゼ
ンスの調整は必要とされている。従来、コンパーゼンス
の調整においてはすべてを作業者にたよっており、作業
者が管面の特定の点（スタティックコンパーゼンスなら
中央、ダイナミックコンパーゼンスなら四隅）を見てＲ
，ＧおよびＢ相互間のずれの方向と大きさを感覚的に判
断して、調整素子を動かすことを繰返すことにより、Ｒ
，Ｇ，Ｂの３本のビームを１点に集中させていた。

しかしながら、このような作業者による調整方法では、
高精度な調整が不可能であるとともに、多くの労力と時
間を必要としていた。また、この調整はＧＲＴ管面の綾
点を目視する作業のため、作業者の疲労が著しく、調整
の個人差もかなりあった。それゆえに、この発明の主た
る目的は、上述のごとくの人為的な調整によらず、自動
的なカラーブラウン管のコンパーゼンス調整装置を提供
することである。

この発明は、要約すれば、各単色発光点を同一位置に動
かすことによって、各発光点の位置を求め、この位置か
ら３色の発光点を集中させるためのマグネットの移動量
を演算し、その演算結果に応じてマグネットを動さすよ
うにしたＣＲＴのコンパーゼンス自動調整装置である。

この発明の上述の目的およびその他の目的と特徴は図面
を参照して行なう以下の詳細な説明から一層明らかとな
ろう。第１図はこの発明が実施され得るィンラィン形Ｃ
ＲＴのコンパーゼンス用補正マグネットの配置の一例を
示す。

この第１図において、ＣＲＴ，のネック部には、ピュリ
ティマグネツト２、スタティックコンパーゼンス用４極
マグネット３および６極マグネット４が順次設けられ、
さらにマグネットストッパ５がＣＲＴ，の電子銃の部分
に配置されている。第２図にスタティックコンパーゼン
ス用４極マグネット３の磁力線の状態と中を通るビーム
Ｒ，Ｂに働く力を示し、第３図に６極マグネット４の磁
力線の状態と中を通るビームＲ，Ｂに働く力を示す。

（この例におけるＣＲＴ，の電子銃はＧを中心に左右に
Ｒ，Ｂが配置されているので、中心に存在するビームＧ
には磁力線が通らないため力は働かない）第２図ａおよ
びｂに示すように、４極マグネット３ではビームＲ，Ｂ
は逆方向へ同一量移動し、第３図ａおよびｂに示すよう
に６極マグネット４ではビームＲ，Ｂは同一方向へ同一
量移動する。ただし、第１図に示すように４極マグネッ
ト３，６極マグネット４は、ともに２枚ずつ配置されて
おり、それぞれが独立して動くことが可能となっている
ため、４極、６極の双方について２枚のマグネット相互
の開き角度でビームＲ，Ｂの移動量が、また、２枚のマ
グネットを同一に回転することによってビームＲ，Ｂの
移動方向を変ることができる。一般に、このようなマグ
ネットを使用してスタティックコンパーゼンスを調整す
る場合は、まず、２枚の４極マグネット３を動かしてビ
ームＲ，Ｂを１点に集中させ、つぎに２枚の６極マグネ
ット４を動かしてビームＲ，Ｂを同時に動かすことによ
って、このビームＲ，ＢとＧを１点に集中させることが
できる。

この場合の各ビームの動きをを第４図に示す。第４図の
各ビームＲ，ＧおよびＢを１点に集中させるためには、
まず２枚の４極マグネット３を同時に動かしてビームＲ
‘こ働く力の方向を８１とし（当然、ビームＢはビーム
Ｒと反対方向８１一中の方向に向く）、つぎに２枚の４
極マグネット３の開き角度を調整してＲ，Ｂの各ビーム
の移動量１１とすることによってＲ，Ｂの２つのビーム
を破線の円に集中させる。同様に、２枚の６極マグネッ
ト４を動かすことによって重なった２つのビームＲ，Ｂ
をビームＧの場所へ移動させることにより（方向８２、
移動量１２）、Ｒ，Ｇ，Ｂの３ビームを１点に集中させ
ることができる。第５図はこの発明におけるコンパーゼ
ンス自動調整装置の一実施例を示すブロック図である。

構成において、ＣＲＴ，には、前述したごとく、４極マ
グネット３および６極マグネット４が、そのネック部分
に配設される。このＣＲＴ，には、このＣＲＴ，の管面
上に１個の光点を生ぜしめるような映像信号を供給すべ
き信号発生器６が接続される。このＣＲＴ，の管面側に
は、前記光点に対向する光電変換素子８（後述する）が
設けられ、かつＣＲＴ，の管面と光電変換素子８との間
には、該光点をこの光電変換素子８上に結像させるため
のレンズ７が介挿される。そして、光電変換素子８から
の出力は、演算回路９（後述する）に与えられる。演算
回路９は、前記光電変換素子８からの出力に基づいて前
記管面上の光点の相対的な位置を検出するためのもので
あり、その出力△Ｖ，△日，１はともに制御回路１川こ
与えられる。前記制御回路１０は、前記演算回路９から
の前記位置情報出力△Ｖ，△日，１に応じて、該光点が
光電変換素子８面の所定位置になるように、その位置を
制御するとともに、その色も切換えるように、前記信号
発生器６を制御するためのものである。この制御回路１
０からのビームＲの位置信号ＲｐとビームＢの位置信号
Ｂｐは、演算回路１１に与えられる。同様に演算回路１
２には、ビームＲの位置信号ＲｐとビームＢの位置信号
ＢｐとビームＧの位置信号Ｇｐとが与えられる。また、
制御回路１０からの色切換信号Ｃ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）はＣＲ
Ｔ，の電子銃（図示せず）に関連した色切換端子に与え
られる。そして、制御回路１０からの垂直位置信号、水
平位置信号Ｖｐ，Ｈｐは、前記信号発生器６に与えられ
る。前記演算回路１１は、前述のごとく入力される２つ
の位置信号Ｒｐ，Ｂｐに基づいて、２枚の４極マグネッ
ト３の移動量を演算し、その出力をマグネット駆動部１
３および１４に与える。

一方、前記演算回路１２は、前述のごとく入力される３
つの位置信号Ｒｐ，Ｇｐ，Ｂｐに基づいて、２枚の６極
マグネット４の移動量を演算し、その出力をマグネット
駆動部１５および１６に与える。これら各マグネット駆
動部１３，１４および１５，１６は、対応の４極マグネ
ット３および６極マグネット４に連結される。信号発生
器６は、制御回路１０から与えられる垂直位置信号Ｖｐ
、水平位置信号Ｈｐに応じた位置に光点ができるように
、映像信号を発生してＣＲＴ，へ加える。

この映像信号は、垂直位置に相当する特定の１走査線に
第６図のような輝度信号１７を与えるだけでよく、水平
同期信号１８間の輝度信号ないし光点信号１７の位置が
ＣＲＴ，上の水平位置に相当する。また、垂直位置は光
点信号１７の存在する走査線の番号によって決まる。標
準の走査方法としては、１画面５２５本の走査線を１本
おきの２６２．５本ずつの２組に分け、２回に分けて画
面を走査する飛越走査である。しかしながら、この標準
走査の場合は、光点の点滅周期は１／３の抄と遅く、光
点の位置制御が困難である。そのため、この実施例の信
号発生器６の映像信号は、２６２本の走査線が１／６の
砂で順次走査するような同期信号を発生させる。これは
、飛趣走査の２組の走査線群が同一の位置を走査するこ
とに相当し、５２５本の走査線数を２の倍数である５２
４本にすることで簡単に実現できる。この場合も光点を
発生する映像信号は第６図のような信号でよい。順次走
査を行っているＣＲＴ，の管面の走査線の状態を第７図
に示す。

実線で示すように走査線２０がＣＲＴ面１９の左上隅か
ら始まって右下隅で終り、毎回同一の位置を走査する。
垂直位置が中央の走査線に、第６図で示す光点信号１７
を含む映像信号をＣＲＴ，へ加えると、ＣＲＴ面１９の
中央に光点２１が表われる。光点２１の水平位置は同期
信号１８から光点信号１７までの時間ｔを変えることに
よって決まることは既に述べた。光点２１の垂直位置は
走査線２０の選択によって各走査線上での位置制御は可
能であるが、走査線間での位置制御は走査２０の選択だ
けでは不可能である。このためこの実施例においては、
走査線間の位置制御を、第７図の破線で示す走査線２２
ように、走査線２２の始点を管面左上隅から右へ移動さ
せることによって行ない、光点２１を走査線２０間の位
置２３へ動かすことによって走査線間の垂直位置を制御
する。この垂直位置変化量は、始点の変化量Ｌに比例す
る。始点Ｌは走査線用垂直同期信号と水平同期信号との
位相によって決定するので、信号発生器６の内に垂直お
よび水平同期信号の位相制御機能を所持させればよい。
制御回路１川まＣＲＴ，の色切換端子への色切換信号Ｇ
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を与えることによってＣＲＴ，管面上の
光点をＲ，Ｇ，Ｂ独立に光らすことができる。

光電変換素子８は、第８図に示すように、直交軸で４つ
の部分ＰＤＩ〜ＰＤ４に分割された一定の面積をもつ光
電変換素子（例えばＰＩＮダイオード）であり、各部分
は入射光量に応じた出力起電力を発生する。

この光電変換素子８の日，Ｖの直交軸はＣＲＴ，の走査
線の水平方向および垂直方向に対応させておく。したが
って、光電変換素子８上に光点像２４ができると光電変
換素子８の各部分ＰＤＩ〜ＰＤ４からは光点像２４の占
める面積に応じた起電力ｖｌ〜ｖ４を発生する。この光
電変換素子８からの出力電圧ｖｌ〜ｖ４を使用して、光
点像２４を第８図における矢符方向に移動させ、破線で
示した光点像２５のごとく、光点像の面積中心が変電変
換素子８の直交軸の中央に来るようにする。このような
位置制御は、ＣＲＴ面１９上の光点２１の垂直、水平位
置を制御する制御回路１０からの垂直位置信号Ｖｐ、水
平位置信号Ｈｐを、光点像２４と光電変換素子８との偏
位ＡＶ，△日によって、光点像２４が中央へ近づく方向
へ修正すればよい。すなわち光電変換素子８からの出力
ｖｌ〜ｖ４から垂直方向の偏位△Ｖを求めるにはｖｌ＋
ｖ２一ｖ３一ｖ４の演算を、また水平方向の偏位△日を
求めるにはｖｌ＋ｖ４−ｖ２一ｖ３の演算を行えばよい
。この演算は第９図に示す演算増幅器の加減算機能を利
用した演算算回路９で容易に実現できる。また、演算回
路９からの１信号は、光電変換素子８の出力の総和（ｖ
ｌ＋ｖ２十ｖ３十ｖ４）であり、ＣＲＴ，上の光点の発
光の時期を示す基準信号として使用する。以上のように
構成されたコンパーゼンス自動調整装置においては、ミ
スコンバーゼンスの調整は次のように行なわれる。

まず、制御回路１０からＣＲＴ．へ光点ないしビームの
色を赤（Ｒ）にするように色切換信号Ｃ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）
を与えて、また信号発生器６へＣＲＴ，管面上の光点の
像が光電変換素子８の検出範囲内に入るような、予め決
定された垂直位置信号Ｖｐ、水平位置信号Ｈｐを与える
。ＣＲＴ，の管面１９上に光点が発光すると、光電変換
素子８上の光点像２４もしくは２５の位置に応じた垂直
および水平偏位信号△Ｖ，△日が、演算回路９から制御
回路１０へ与えられる。制御回路１川ま垂直偏位信号△
Ｖおよび水平偏位信号△日が零か否か判定し、零でない
場合はこの△Ｖ，△日の絶対値が小さくなるように、信
号発生器６へ加える垂直位置信号Ｖｐ、水平位置信号Ｈ
ｐを修正する。そして、華直偏位信号△Ｖおよび水平偏
位信号△日が零になるまで繰返すと、零になった時点が
光電変換素子８の中心に光点像２５が来たことになる。
その時の光点の垂直および水平位置を制御回路１０内に
記憶しておく。同様の操作を緑（Ｇ）、青（Ｂ）につい
て行ない、Ｒ，Ｇ，Ｂのすべての光点の位置を制御回路
１０は記憶する。この制御回路１０の記憶する各ビーム
Ｒ，Ｇ，Ｂの光点の位置信号は、各光点を光電変換素子
８の直交軸の中心に移動させるために制御回路１０から
信号発生器６へ与える垂直位置信号Ｖｐ、水平位置信号
Ｈｐであるため、結果として光点が光電変換素子８の直
交軸を対称中心とする点対称位置信号である。このため
、あとで述べる演算回路１１、演算回路１２でビームＲ
，Ｇ，Ｂの光点の相互関係を求める場合の傾きについて
は、１８０ｏの補正を加えなくてはならない（距離につ
いては各光点Ｖｐ，Ｈｐの差をとるだけで補正の必要は
ない）。ここで、この発明における修正量とミスコンバ
ーゼンスにおける一般的に定義されている画面上での３
つの光点の変位量の差との関係について説明する。画面
上の３つの光点の各修正量を（Ｘｒ，Ｙｒ）、（Ｘｇ，
Ｙｇ）、（Ｘｂ，Ｙｂ）とすると、各光点の変位量の差
は、ＲとＧとの間では、 ＸｒｇｉＩＸｒ一Ｘｇｌ、Ｙｒｇ＝ＩＹｒ一ＹｇＩＲと
Ｂとの間では、Ｘｒｂ＝ＩＸｒ−Ｘｂｌ、Ｙｒｂ；ＩＹ
ｒ−ＹｂＩＧとＢとの間では、Ｘ蚊＝ＩＸｇ−Ｘｂｌ、
Ｙｇｂ＝ＩＹｇ−Ｙｂｌとなる。

Ｒ，Ｇ，Ｂ３色の光点の位置の測定がすべて終了すると
、制御回路１０は、記憶した各光点の位置（水平、垂直
）を演算回路１１，１２へ与える。

演算回路１１では、制御回路１０から与えられる赤（Ｒ
）と青（Ｂ）の位層から、第４図に示すビームＲとＢと
を重ねるための移動方向８１と移動量１１を求めると同
時に、このビームＲとＢとを重ねるための２枚の４極マ
グネット３の回転量を求める。演算回路１１で求められ
た２枚の４極マグネット３の回転量は各４極マグネット
３の駆動部１３および１４に与えられる。駆動部１３，
１４では、演算回路１１より与えられる４極マグネット
３の回転量に応じて、回転を制御できる駆動機構（例え
ばパルスモータ）を使って４極マグネット３を動かす。
このようにして、マグネット３を回転するには、マグネ
ット３の円周にねじを切り、前記パルスモータを使って
回転させることで可能である。なお、演算回路１１では
、制御回路１０から与えられる各ビームの位置信号Ｒｐ
，Ｂｐを垂直成分および水平成分に分けて比較するが、
差が零の場合は駆動部１３，１４へ回転量は与えない。

これは次に述べる６極マグネット４の演算回路１２も同
様である。同様に、演算回路１２では制御回路１０から
与えられるビームＧの位置信号Ｇｐと演算回路１１から
与えられる第４図に示されるビームＲとＢの重なる破線
の位置信号ｐ（Ｒ，Ｂ）から、このビームＲとＢとの重
なった破線の位置とビームＧの位置とを重ねるための移
動方向８２と移動量２を求めると同時に、２枚の６極マ
グネット４の回転量を求める。

演算回路１２で求められた２枚の６極マグネット４の回
転量は、各６極マグネット４の駆動部１５，１６に与え
られ、駆動部１５，１６は演算回路１２より送られてく
る回転量に応じて、４極マグネット３の場合と同様の駆
動機構を用いて６極マグネット４を動かす。これらの一
連の操作を行なうことにより、第４図に示すように４極
マグネット３の動きによってビームＲとＢが重なり、６
極マグネット４の動きによりビームＲとＢとＧが重なる
こととなり、これら各ビームＲ，Ｇ，Ｂの３色が同一位
置で発光することになり、コンパーゼンスの調整が完了
したことになる。

ただし、ビームＲ，Ｇ，Ｂのビーム電流の差や４極・６
極マグネットの均一性などの問題から、述の操作が１回
で完了することは困難であるが、３色ビームＲ，Ｇ，Ｂ
の位置の差が０になるまで測定・調整・測定のサイクル
を繰返せばよい。

演算回路９からの偏差信号△Ｖ，△日を使用して光点の
垂直、水平位置を修正する１回のサイクルは、テレビの
１フィールドである１／６現秒で可能である。なお、４
極、６極マグネット３，４を動かす場合、マグネットの
現在位置が問題となるが、これは予め一定位置に設定す
ることもできるし、逆に駆動部１３，１４，１５，１６
に駆動信号を与えて光点の動く位置から現在値を求める
ことも可能である。

そして、マグネットの駆動部１３，１４，１５，１６に
ついては、パルスモータだけでなく検出器とＤＣモータ
の組合せも可能であり、マグネットを動かす機構につい
てはマグネットにゴム車を押しあてて摩擦で動かすこと
も可能である。また、操作の順序として先にビームＲと
Ｂを重ねること繰返したのちにビームＲとＧ（又はビー
ムＢとＧ）を重ねることも可能である。さらに、制御回
路１０１こは位置の記憶をするための記憶装置が必要で
あることや各種の演算を必要とすることからこれらの機
能をマイクロコンビュータやミニコンピュータに暦換え
ることも可能である。

また、上述の実施例の調整装置はィンラィン形の電子銃
をもつカラーブラウン管のスタティックコンパーゼンス
の調整を目的としているが、ダイナミックコンパーゼン
スの調整においても使用することは可能であり、またデ
ルタ形の電子銃をもつカラーブラウン管についても調整
素子を増すことにより可能である。

さらに、上述の実施例においては、コンパーゼンス調整
用マグネットの例を説明したが、これはたとえば試験ラ
イン等においては電磁石に替えても同様の効果は得られ
るものである。以上のように、この発明のコンパーゼン
スの調整装置は、カラーブラウン管のコンパーゼンスの
調整をすべて自動的に、かつ高精度、高速度に行なうこ
とができるため、カラーブラウン管の製造工程、カラー
テレビの組立工程などの自動化にすぐれた効果を発揮す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が実施され得るカラーブラウン管のコ
ンパーゼンス用補正マグネットの配置図である。 第２図はコンパーゼンス用補正４極マグネットにおける
磁極の位置と中を通る電子ビームに働く力の関係を示す
図解図である。第３図は６極マグネットにおける磁極の
位置と中を通るビームに働く力の関係を示す図解図であ
る。第４図はＲ，Ｇ，Ｂ３色が集中していない場合のコ
ンパーゼンスの調整順序を示す図解図である。第５図は
この発明の調整装置の一実施例を示すブロック図である
。第６図はカラーブラウン管へ供給する映像信号波形の
例を示す図である。第７図は光点の垂直位置制御を示す
図である。第８図は光電変換素子と光点像の関係を示す
図解図である。第９図は光電変換素子の出力の演算回路
の好ましい実施例を示す回路図である。図において、同
一参照符号は同一ないし相当部分を示し、１はＣＲＴ、
３は４極マグネット、４は６極マグネット、６は信号発
生器、８は光電変換素子、９，１１，１２は演算回路、
１０は制御回路、１３，１４，１５，１６はマグネット
駆動部である。 第１図 第２図 第３図 第４図 第７図 第５図 第６図 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数のビームを発生させ得る、かつコンバーゼンス
   調整用のマグネツトをそのネツク部に有するカラーブラ
   ウン管のコンバーゼンス自動調整装置であつて、前記カ
   ラーブラウン管の管面上に前記各色のビームによる光点
   を個別的に形成さるための映像信号発生手段、複数の領
   域に分割された面を含み、その面上に前記各発光点が結
   像されるようにその中心が前記管面上の位置に対向して
   設けられる光電変換素子、前記光電変換素子の各領域か
   らの出力に基づいて、前記管面上に形成される各色の光
   点の該管面上の所定点位置からの変位を演算する演算手
   段、前記演算手段からの変位出力に応じて駆動されるモ
   ータ、および、前記モータの回転を前記マグネツトに伝
   達し、前記マグネツトを前記カラーブラウン管のネツク
   部で回動させる伝達機構を備え、前記各色の光点が前記
   管面上の所定位置に集中して前記光電変換素子の中心で
   検出されるようにした、コンバーゼンス自動調整装置。