JPS63116338A - カラ−ブラウン管のコンバ−ゼンス測定装置 - Google Patents

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〕 この発明はカラーブラウン管における３本の電子ビーム
の集中状態、即ちコンバーゼンスを測定する装置に関す
る。

〔従来の技術〕

カラーブラウン管は表示面に赤、緑、青を発色する螢光
体を焼付け、これに向けて赤、緑、青に対応する電子ビ
ームを投射し、映像信号にしたがって電子ビームを制御
して映像を可視化するが、正常な色彩の映像を得るため
には赤、緑、青に対応する３本の電子ビームがシャドー
マスクの所定の位置を通過して所定の螢光体に当るよう
調整してやる必要があり、この調整をコンバーゼンス調
整と呼んでいる。

従来のコンバーゼンス調整は、コンバーゼンス調整用の
測定・ぞタンをカラーブラウン管の表示面に表示させ、
この測定・ぞタンを色分解フィールタによシ赤、緑、青
の各色毎に分離して工業用テレビジョンカメラで撮像し
、その出力信号から各色毎の測定、／？メタン輝度重心
を求めてその相対位置のずれをコンバーゼンス補正量と
して得るものがある（特開昭５９−７４７８０号公報参
照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、カラーブラウン管のフェースプレートの
厚みは中央部分と周辺部分とで異なシ、周辺部分の方が
厚くなっている。このため、コンバーゼンス測定用テレ
ビジョンカメラでカラーブラウン管の表示面上の測定パ
タンを撮像するとき、中央部分の測定ノεタンを撮像す
る場合と周辺部分の測定・Ｓタンを撮像する場合とで、
螢光面から撮像光学系までの距離が変ってしまい、撮像
された螢光面の横倍率が変る。このため、発光している
赤、緑、青の各色毎の螢光体の輝度重心を求めても撮影
光学系の倍率の変化によって生ずる重心位置の変化が含
まれているため、正確なコンバーゼンス補正量を求める
ことができなかった。

これを第４図により説明すると、ここに示した光学系は
非テレセンドリンク光学系であって、し倍の結像系を示
している。図中３０は焦点距離ｆのレンズ系、３１は絞
シを示す。レンズの前方主点３２から３ｆの距離にある
物体３４はレンズ３０の後方主点３３よシ％ｆの距離後
方にある撮像素子面３５にしの倍率の大きさの像３６と
して結像する。このときの物体の頂点を通る主光線をｔ
で示す。

この光学系で物体が光軸に清ってΔｄだけ遠ざか９、図
中符号３４ｂの位置にくると、その物体の頂点を通る主
光線はｍに示すものとなり、撮像素子面３５に像３６ｂ
として結像する。

このとき、撮像面上の像はピントがぼけた状態になるが
、その輝度中心はほぼ主光線に一致すると考えると横倍
率の変化Δβは近似的にｆ と表わされる。これは具体的にはｆ　＝　４０　ｍｍ、
Δｄ＝３ｍｍのとき横倍率は２．５％変化することにな
シ、これはミスコンバーゼンスｉ　１　ｔｒｖｎ　Ｋつ
き２５μｍの誤差が生ずることを意味する。

〔−問題点を解決するだめの手段〕

この発明は上記した問題点を解決するだめ、カラーブラ
ウン管のフェースプレートの中央部分と周辺部分の厚み
の変化に基ずく螢光面と撮像光学系との距離の変化を補
正してフェースプレート上のどの位置で螢光面を撮像し
ても常に一定倍率で撮像できるようにしだものであって
、この発明のカラーブラウン管のコンバーゼンス測定装
置は、測定すべきカラーブラウン管の表示面にコンバー
ゼンス測定用ズタンを表示させる手段と、前記コンバー
ゼンス測定用ズタンを撮像する撮像素子と、前記コンバ
ーゼンス測定用・Ｓタンを前記撮像素子上に結像させる
撮像光学系と、測定部位によって異なるブラウン管のフ
ェースプレートの厚みの変化に基ずく螢光面と撮像光学
系との距離の変化量を測定し、該距離の変化を零に保つ
よう撮像光学系の位置を調整する位置制御手段と、前記
撮像素子により検出された各発光色別出力から各発光螢
光体の輝度重心を求めてコンバーゼンス補正量を演算出
力する演算手段とを備えたことを特徴とするものである
。

〔作　用〕

カラーブラウン管の表示面に表示したコンバーゼンス測
定用、６タンを撮像光学系により撮像素子上に結像させ
、撮像素子により検出された各発光色別出力から各色発
光螢光体の輝度重心を求め、これより特定の色の発光螢
光体の重心に対する他の色の発光螢光体の離間距離をコ
ンバーゼンス補正量として演算手段によシ演算し出力す
る。

このとき、カラーブラウン管のフェースプレートの厚み
が部位により異なるために生ずる螢光匡と撮像光学系と
の間の距離の変化を例えば螢光面上の測定部位に向けて
赤外光を投射し、その反射光が受光素子に入射する位置
を検出することにより検出する。そして、この距離が基
準の距離、例えばブラウン管中央の測定部位の距離と異
なるときは、これが基準の距離になるよう撮影光学系の
位置を制御する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例について説明する。

第１図はこの発明の一実施例であるコンバーゼンス測定
装置の構成の概略を示す回路ブロック図である。図にお
いて１は測定対象であるカラーブラウン管、２は測定プ
ローブであって、カラーブラウン管１の表示面上の複数
個所に移動可能とされ、且つカラーブラウン管の表示面
に押し当てられるよう図示してない機構によってなされ
る。プローブは工業用カラーテレビジョンカメラを内蔵
しておシ、カラーブラウン管の表示面に映し出された測
定用ノミタンを撮像し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）
の３原色に分離された映像信号を出力する。３はＡ／Ｄ
変換器とバッファメモリとからなる映像メモリ回路であ
って、プローブから出力されたＲ、Ｇ、Ｈの映像信号を
デジタル映像情報として一時記憶する３つのメモリ３ａ
、　３ｂ、３ｃを備えている。４は演算制御回路であっ
て、マイクロプロセッサから構成されており、メモリ５
に格納されている制御プログラムにより各装置の動作を
制御する。

この動作制御により、演算制御回路４は映像メモリ回路
３に格納されている映像情報を演算してコンバーゼンス
補正量を求め、メモリ５に格納すると共にデータ出力装
置６に出力する。なお、７はカラーブラウン管の駆動回
路、８は測定用・εタン発生器である。

第２図はプローブの構成の概略を示す図であって、測定
されるカラーブラウン管の一部も断面として示しである
。図において１ａはカラーブラウン管１のフェースプレ
ート、１ｃハフ工−スプレート表面、１ｂはフェースプ
レート裏面に設けられた螢光面を示す。

９は非テレセン）　ＩＪソック像光学系で、螢光面に映
った測定用・εタン像をカラー撮像素子１０に結像させ
る。１１はカラー撮像素子１０の出力信号を増巾し、映
像メモリ回路３に出力する信号処理回路、１５は測距用
の赤外発光素子、１６はコリメートレンズ、１７は結像
レンズ、１８は受光素子からなる位置センサである。上
記した結像光学系９、カラー撮像素子１０、赤外発光素
子１５、コリメートレンズ１６、結像レンズ１７、位置
センサ１８はプローブ２内の駆動機構１４により光軸に
平行に移動できる光学ブロック１２内に組立てられてい
る。

１９は位置制御回路であって、赤外発光素子１５の発光
及び位置センサ１８の出力を検出して駆動機構１４を駆
動し、光学ブロック１２を移動せしめて結像光学系９の
位置を調整するものである。

次に、上記実施例によるコンバーゼンス補正量の測定に
ついて第３図を参照しつつ説明する。

まず、測定用・εタン発生器８からコンバーゼンス測定
用バタン、例えば第３図において符号２０で示したよう
な白色ドラ）／Ｆメタン発生させ１．駆動回路７を介し
てカラーブラウン管１上に表示させる。

この白色ドラトノεタンのうち１つのドツトを含むエリ
ア２１ａを拡大すると符号２２で示したものとなるが、
この１つのドツトを含むエリアにプローブ２を押し当て
て撮像すると、ドツトは結像光学系９によりカラー撮像
素子１０上に結像し、撮像素子１０はこれを赤、緑、青
の３色に分離し、第３図で２２Ｒ，２２Ｇ１２２Ｂとし
て示した赤、緑、青のドツト画像を表わす撮像信号を出
力する。そして、これらの信号は画像メモリ３ａ、　３
ｂ、　３ｃに格納される。なお、カラー撮像素子１０は
ＭＯＳ型、ＣＣＤ型その他各種のものがあるがいづれも
公知のものであって、その構成はこの発明に直接関係な
いので説明を省略する。

次に、画像メモリ３ａ１３ｂｓ　３ｃに格納された赤、
緑、青のドツト画像の輝度中心、即ち重心を求める。即
ち、例えば第３図２２Ｒで示す赤色ドツト画像は電子ビ
ームの投射された領域内に配列されている多数の赤、緑
、青の螢光体のうち、複数個の赤色螢光体のみで構成さ
れているからその輝度の重心を求める。これは画像メモ
’Ｊ３ａ。

３ｂ、３ｃに格納された撮像信号を制御演算回路４で処
理することにより達成される。

赤、緑、青の発光螢光体の輝度重心が求められたならば
、例えば緑色螢光体の重心ＧＯを基準としてこれに対す
る赤色及び青色螢光体の輝度重心ＲＯ１ＢＯの離間距離
ＲＸ、　ＲＹ、　ＢＸ、　ＢＹを求め、この算出結果を
コンバーゼンス補正量としてメモリ５に格納し、また、
データ出力装置６に出力し、記録表示をおこなう。

以上で、１つのドツトを含む測定エリアについてのコン
バーゼンス補正量が求められたのであるが、コンバーゼ
ンス補正量の測定はカラーブラウン管の表示面の多数点
、即ち第３図に示す２１ａ〜２１ｊ点のような多数の点
について順次測定を繰返す。

このとき、先に説明したとおり、カラーブラウン管のフ
ェースプレートの厚みが中央部分と周辺部分とで異なる
ために生ずる横倍率の変化を防ぐため、撮像光学系の位
置を調整する。以下、これについて説明する。

まず、プローブ２が基準となるカラーブラウン管の表示
面の中央部分２１ｊに押し当てられ、ブラウン管の螢光
体面ｌｂ上の点ｐに撮像光学系９が合焦しているものと
する。フォーカス制御回路１９によシ駆動される測距用
赤外発光素子１５から投射された赤外光はコリメートレ
ンズ１６により螢光面上の点ｐを照射し、点ｐの像は結
像レンズ１７により位置上ンサ１８上の位置Ｓに結像す
る。そして位置センサ１８は基準位置信号Ｘ。を出力す
る。

次にプローブ２をカラーブラウン管の表示面の他の測定
部分例えば２１ａに移す。位置制御回路１９によシ駆動
される測距用赤外発光素子１５から投射された赤外光は
コリメートレンズ１６によシ螢光面上の点ｒを照射し、
点ｒの像は結像レンズ１７によシ位置センサ１８上の位
置ｑに結像する。そして位置センサ１８は位置信号ｘ１
を出力する。

位置制御回路１９は位置センサ１８から出力された基準
位置信号Ｘ。と他の測定位置信号Ｘ１とを比較し、その
差がＯになるように駆動機構１４を作動せしめて光学ブ
ロック１２の位置を調整する。これにより撮像光学系９
と螢光面１ｂとの距離は一定に保たれ、撮像光学系９は
常に一定の倍率で螢光面の像をカラー撮像素子上に結像
させることができる。

測距用赤外発光素子の発光波長はカラーブラウン管の螢
光体の発光波長域以外のものを選ぶことによシ、カラー
撮像素子から出力されるＲｌＧＳＢの画像信号に影響を
及ぼすことはない。

なお、位置センサ１８は例えばＣＣＤラインセンサ等を
使用することができる。また、駆動機構は例えば・ぐル
スモータとボールねじ機構など公知の駆動機構を使用す
ることができる。

以上の実施例では測定用・ぞタンを撮像するカメラにカ
ラーＴＶカメラを用いているが、これは必らずしもカラ
ーＴＶカメラでなくともよく、白黒工業用ＴＶカメラの
前に赤、緑、青の色分離フィルタを交互に挿入してカラ
ーブラウン管上の測定ノεタンを赤、緑、青に分離した
バタン画像が得られるように構成したものでもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば工業テレビジョ
ンカメラによるカラーブラウン管のコンバーゼンス補正
量の測定において、カラーブラウン管のフェースプレー
トの厚みが部分的に異なってもこれに応じてカメラの撮
像光学系と螢光面との距離を一定に保ち、測定パタンを
常に同一の横倍率で撮像素子上に結像させることができ
、測定されたコンバーゼンス補正量はフェースプレート
の厚みの変化の影響を受けることがない。

また、撮像素子に例えばカラー撮像素子を用いると色分
離フィルタを用いずに赤、緑、青の３色の撮像信号を同
時に得られるから、これらの撮像信号を別個に検出する
間に生ずる電源の変動、雑音の発生、同期のずれＫよる
輝度の変化など測定条件の変化の影響を受けることがな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるコンバーゼンス測定
装置の回路ブロック図、第２図はゾロープの構成の概略
を示す図、第３図はコンバーゼンス補正量の測定方法の
説明図、第４図は非テレ七ントリック光学系の説明図で
ある。 １：カラーブラウン管、２ニブロープ、３：映像メモリ
回路、４：演算制御回路、６：データ出力装置、８：測
定用パタン発生器、９：撮像光学系、１０：撮像素子、
１２：光学ブロック、１４：駆動機構、１９：位置制御
回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 測定すべきカラーブラウン管の表示面にコンバーゼンス
   測定用パタンを表示させる手段と、前記コンバーゼンス
   測定用パタンを撮像する撮像素子と、前記コンバーゼン
   ス測定用パタンを前記撮像素子上に結像させる撮像光学
   系と、測定部位によつて異なるブラウン管のフェースプ
   レートの厚みの変化に基ずく螢光面と撮像光学系との距
   離の変化量を測定し、該距離の変化を零に保つよう撮像
   光学系の位置を調整する位置制御手段と、前記撮像素子
   により検出された各発光色別出力から各発光螢光体の輝
   度重心を求め、コンバーゼンス補正量を演算出力する演
   算手段とを備えたことを特徴とするカラーブラウン管の
   コンバーゼンス測定装置。