JPS62237889A

JPS62237889A - 撮像管ビ−ムスポツト形状の測定方法

Info

Publication number: JPS62237889A
Application number: JP8160886A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Hayashi; 正健林
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-04-09
Filing date: 1986-04-09
Publication date: 1987-10-17

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、撮像管のビームスポット形状を測定する方法
に関する。

（発明の概要）本発明は、撮像管のビームスポット形状を測定する方法
において、ビームスポット形状を測定すべき撮像管によ
って、中心から遠ざかるほど空間周波数が低くされた同
心円状または螺旋状の明暗の縞を１量像し、この明暗の
縞を撮像することにより上記撮像管から得られる映像信
号を、その振幅の変化を平均値の変化に変換する非線形
回路に供給し、この非線形回路から得られる信号をモニ
タ受像機に供給して、その画面上に上記撮像管のビーム
スポット形状に対応した形状の像を映し出すことによっ
て、撮像管のビームスポット形状を目視によって簡単か
つ迅速に判別することができるようにしたものである。

（従来の技術）撮像管のターゲット上におけるビームスポット径は、撮
像管の解像度を決定する最も重要な要素で、撮像管の解
像度は、ターゲット上でのビームスポット径によって大
きく左右される。しかし、ターゲット上でのビームスポ
ットは、種々の原因によって一般に真円ではなく、方向
ないし角度により径が異なる。そのため、撮像管の解像
度も、方向ないし角度によりむらを生じる。従って、Ｉ
最像管の解像度を知る上で撮像管のターゲット上におけ
るビームスポットの形状を知ることが重要になる。

撮像管のビームスポット形状を測定する方法としては、
従来、ターゲツト面に光導電膜の代わりに螢光面を付け
、その発光をとらえる方法が知られている。しかし、こ
の方法は、螢光面を発光させるために螢光面に電圧を加
える必要があり、そのため、撮像管の低速度の電子ビー
ムが走査する通常の動作状態を完全に再現することが困
難で、通常の動作状態におけるビームスポット形状を知
ることが難しい不都合がある。

そこで、通常の動作状態での撮像管のビームスポット形
状を測定する方法として、空間周波数が一定の白黒のス
トライブを様々な角度に傾けたパターンをビームスポッ
ト形状を測定すべき撮像管によって撮像し、これにより
撮像管から得られる映像信号をモニタ受像機に供給して
、その画面上に映し出される画像から、パターンのそれ
ぞれの角度に傾けた白黒のストライブに対する映像信号
における振幅変調の変調度を読み取り、その読み取った
結果を計算して、ビームスポット形状を判別する方法が
考えられている。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、この従来の方法は、画面上の各角度および各点
における振幅変調された映像信号の変調度を読み取り、
さらにその読み取った結果を計算する必要があるなど、
測定が非常に煩雑になるという欠点がある。

かかる点に鑑み、本発明は、撮像管のビームスポット形
状を目視によって簡単かつ迅速に判別することができる
ようにしたものである。

（問題点を解決するための手段）本発明においては、ビームスポット形状を測定すべき撮
像管によって、中心から遠ざかるほど空間周波数が低く
された同心円状または螺旋状の明暗の縞を撮像し、この
明暗の縞を撮像することにより上記撮像管から得られる
映像信号を、その振幅の変化を平均値の変化に変換する
非線形回路に供給し１．この非線形回路から得られる信
号をモニタ受像機に供給して、その画面上に上記撮像管
のビームスポット形状に対応した形状の像を映し出す。

（作　用）上記のように構成した本発明に係る測定方法によれば、
モニタ受像機の画面上には撮像管のビームスポット形状
に対応した形状の像が映し出されるので、この像から撮
像管のビームスポット形状を目視によって簡単かつ迅速
に判別することができる。

（実施例）第１図は本発明に係る測定方法を実現する装置の一例で
、非線形回路が二値化回路とされ、かつその二値化回路
が撮像管などと共にビデオカメラに内蔵された場合であ
る。

ビデオカメラ１０にはビームスポット形状を測定すべき
撮像管１１や光学系１２などが内蔵されており、このビ
デオカメラ１０によって、すなわち撮像ＩＦ１１により
て、被写体１を撮像する。

被写体１は、中心から遠ざかるほど空間周波数が低くさ
れた同心円状または螺旋状の明暗の縞が形成されたもの
である。具体的には、第２図に示すように、被写体１の
中央部２　ａ＋左上部２ｂ。

左下部２Ｃ１右上部２ｄ、右下部２ｅに、それぞれ半径
方向の空間周波数が半径に反比例する同心円状の明暗の
縞３が形成されたもので、明暗の縞３は白黒のストライ
ブである。なお、被写体１の中央部２ａ、左上部２ｂ、
左下部２ｃ＋右上部２ｄ、右下部２ｅ以外の部分は、白
または黒にされる。第２図の例は白にされた場合である
。第３図は明暗の縞の一部を拡大して示したもので、縞
における白の部分３Ｗと黒の部分３Ｂの境界の、縞の中
心０からの距離、すなわち半径を、縞の中心０に近いも
のから順に’０＋　　’Ｉ＋　　’Ｚ　　”’とし、Ｋ
を１より大きい定数とするとき、ｒ、　　＝Ｋｒｏ、ｒ
ｚ　＝Ｋｒ＋　＝Ｋ”　ｒｏ、ｒ３−Ｋｒｚ　ｘＫ：Ｉ
ｒ０　・・・とされ、すなわち一般にｒｎ＝Ｋｎｒ０と
され、従って、ｒｔ　−ｒｏ　＝　（Ｋ−１）ｒｅ　＋
　　ｒｚ　−ｒｌ　＝　（Ｋ−１）　ｒｔ　−Ｋ　（Ｋ
　−１）ｔｏ　、ｒ３−ｒ、ｚ　＝　（Ｋ−１）ｒｚ　
−Ｋ”（Ｋ−１）ｔｏ　　・・・とされ、すなわち一般
にｒｎ　　’ｎ−１”　（Ｋ　　１）　　’ｎ−１＝Ｋ
”−１（Ｋ−１）ｒｏとされている。なお、図のθは縞
の方向を示す角度で、時計における３時の方向を基準に
時計回りと反対の方向にとったものである。

このような明暗の縞３が中央部２ａ、左上部２ｂ、左下
部２Ｃ２右上部２ｄ、右下部２ｅにそれぞれ形成された
被写体１を↑最像管１１によって盪像することにより撮
像管１１から得られる映像信号ＳＶは、増幅回路１３を
通じ、測定時には図のように端子Ｘ側に切り換えられる
スイッチ１４を通じてクランプ回路１５に供給されて、
ペデスタルクランプされる。ここで、撮像管１１から得
られる映像信号Ｓｖおよびクランプ回路１５から得られ
る映像信号Ｓｃは、第４図の上段に被写体１の左上部２
ｂにおける明暗の縞３の中心と右上部２ｄにおける明暗
の縞３の中心を結ぶラインに相当する水平期間のものを
示すように、被写体１の明暗の縞３が形成された中央部
２　ａ　＋左上部２ｂ。

左下部２Ｃ，右上部２ｄ、右下部２ｅに相当する部分で
は、明暗の縞３の空間周波数の相違により、空間周波数
が高い個所に相当する個所はど変調度が小さくなるよう
に、振幅変調されたものとなる。

しかも、その上述の角度θの方向における変調度は、撮
像管１１のターゲット上におけるビームスポットの、そ
の方向における径ｒ、（θ）に依存する。なお、映像信
号ＳｖおよびＳｃにおいて、Ｈは水平同期信号、Ｂはカ
ラーバースト信号である。

クランプ回路１５から得られる映像信号Ｓｃは、非線形
回路１６に供給される。非線形回路１６は、この例では
二値化回路で、電圧比較回路１６ｃにより構成され、映
像信号Ｓｃが電圧比較回路１６Ｃの一方の入力端子に供
給され、例えば第４図の上段に示すように映像信号Ｓｃ
の白レベルより幾分低いレベルのスレッシュホールド電
圧Ｖ　ｔ　カミ圧比較回路１６ｃの他方の入力端子に供
給される。

従って、第５図に示す特性からも明らかなように、非線
形回路１６からは、映像信号Ｓｃのスレッシュホールド
電圧Ｖｔより高いレベルのところでは高レベルとなり、
映像信号Ｓｃのスレッシュホールド電圧Ｖｔより低いレ
ベルのところでは低レベルとなる、二値化された信号が
得られる。また、クランプ回路１５から得られる映像信
号Ｓｃは、同期分離回路１７に供給される。同期分離回
路１７も電圧比較回路１７Ｃにより構成され、映像信号
Ｓｃが電圧比較回路１７ｃの一方の入力端子に供給され
、第４図の上段に示すように映像信号ＳＣの同期尖頭値
レベルより若干高いレベルのスレッシュホールド電圧Ｖ
ｓが電圧比較回路１７ｃの他方の入力端子に供給されて
、同期分離回路１７から同期信号が得られる。

非線形回路１６から得られる二値化された信号と同期分
離回路１７から得られる同期信号は、抵抗Ｒ１，ＶＲＩ
およびＶＨ２からなる合成回路により合成されて、第４
図の下段に被写体ｌの左上部２ｂにおける明暗の縞３の
中心と右上部２ｄにおける明暗の縞３の中心を結ぶライ
ンに相当する水平期間のものを示すように、二値化映像
信号Ｓ、０が得られ、この二値化映像信号Ｓｏが、増幅
回路１８を通じ、抵抗Ｒ２を通じ、測定時には図のよう
に端子Ｘ側に切り換えられるスイッチ１９を通じてビデ
オカメラ１０の出力端子１０ａに導出される。そして、
この出力端子１０ａに導出される二値化映像信号Ｓｏを
モニタ受像機２０に供給して、モニタ受像機２０の画面
２１上に二値化映像信号ＳＯに対応する画像を映し出す
。

クランプ回路１５から得られる映像信号Ｓｃは、被写体
１の明暗の縞３が形成された中央部２ａ。

左上部２ｂ、左下部２ｃ、右上部２ｄ、右下部２ｅのそ
れぞれの明暗の縞３の空間周波数が高い中心部分に相当
する周波数の高い部分で変調度が一定以下になり、二値
化映像信号ＳＯは、この映像信号Ｓｃの周波数が高く変
調度が一定以下の部分で黒レベルとなるので、モニタ受
像機２０の画面２１に映し出される画像は、第６図に示
すように、被写体１の明暗の縞３が形成された中央部２
ａ。

左上部２ｂ、左下部２ｃ、右上部２ｄ、右下部２ｅのそ
れぞれの明暗の縞３の空間周波数が高い中心部分に相当
する部分２２　ａ、　　２２　ｂ、　　２２　ｃ。

２２ｄ、２２ｅが黒くなり、この黒い部分２２ａ。

２２　ｂ、　　２２　ｃ、　　２２　ｄ、　　２２　ｅ
の外周は、撮像管１１から得られる映像信号Ｓｖにおけ
る一定の変調度の点を示す「等変調度線」となる。なお
、第６図では示していないが、黒い部分２２ａ、２２ｂ
、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅの周囲は同心円状の白黒の縞
になる。しかも、前述のように、映像信号Ｓｖの上述の
角度θの方向における変調度は、撮像管１１のターゲッ
ト上におけるビームスポットの、その方向における径ｒ
、（θ）に依存しているので、この「等変調度線」は、
角度θの方向における明暗の縞３のストライプ間隔とビ
ームスポット径ｒ、（θ）との比が一定の線となる。と
ころが、明暗の縞３のストライブ間隔は、前述のように
半径に比例している。従って、結局、黒い部分２２ａ、
２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅの外周の「等変調度線
」は、それぞれ撮像管１１のターゲットの中央部、左上
部、左下部、右上部。

右下部上におけるビームスポットの形状そのものが拡大
されて示されたものとなる。従って、このモニタ受像機
２０の画面２１に映し出される黒い部分２２　ａ、　　
２２　ｂ、　　２２　ｃ、　　２２　ｄ、　　２２　ｅ
から、撮像管１１のターゲットの中央部、左上部。

左下部、右上部、右下部上におけるビームスポットの形
状を、目視によって簡単かつ迅速に判別することができ
、撮像管１１のフォーカス調整などによって変化するビ
ームスポット形状を、その場で確認することができる。

なお、第１図の例においては、非測定時には、スイッチ
１４および１９がそれぞれ端子ｙ側に切り換えられて、
１最像管１１から増幅回路１３を通じて得られる映像信
号Ｓｖがそのまま出力端子１０ａに導出される。

第１図の例で二値化回路とされた非線形回路１６におけ
るスレッシュホールド電圧Ｖｔがクランプ回路１５から
得られる映像信号Ｓｃの黒レベル（ペデスタルレベル）
より幾分高いレベルにされてもよく、その場合には、非
線形回路１６から得られる二値化映像信号ＳＯの映像信
号Ｓｃの周波数が高く変調度が一定以下の部分に対応す
る部分は白レベルとされて、モニタ受像機２０の画面２
１に映し出される画像の上述の部分２２ａ、２２ｂ、　
　２２　ｃ、　　２２　ｄ、　　２２　ｅは白くなる。

また、非線形回路１６は必ずしも二値化回路である必要
はなく、例えば、クランプ回路１５から得られる映像信
号Ｓｃをその白レベルと黒レベルのちょうど中間のレベ
ルでスライスするスライス回路と、そのスライスされた
信号をｙ　＝　ｘ　ｆｉ　　（ただし、ｎ＞ｌ）の特性
で増幅する非線形増幅回路で構成されてもよい。

（発明の効果）本発明によれば、撮像管のビームスポット形状を目視に
よって＠単かつ迅速に判別することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る測定方法を実現する装置の一例を
示す図、第２図は被写体の一例を示す図、第３図は明暗
の縞の一部を拡大して示す図、第４図は第１図の装置の
各部に得られる信号を示す図、第５図は非線形回路の特
性の一例を示す図、第６図はモニタ受像機の画面に映し
出される画像の一例を簡略に示す図である。図中、１は被写体、３は明暗の縞、１１は撮像管、１６
は非線形回路、２０はモニタ受像機である。手続補正書昭和６７年５り／乙何

Claims

【特許請求の範囲】ビームスポット形状を測定すべき撮像管によって、中心
から遠ざかるほど空間周波数が低くされた同心円状また
は螺旋状の明暗の縞を撮像し、この明暗の縞を撮像する
ことにより上記撮像管から得られる映像信号を、その振
幅の変化を平均値の変化に変換する非線形回路に供給し
、この非線形回路から得られる信号をモニタ受像機に供給
して、その画面上に上記撮像管のビームスポット形状に
対応した形状の像を映し出す、撮像管ビームスポット形
状の測定方法。