KR970011492B1

KR970011492B1 - Measurement of convergence and method thereof using charge coupled device

Info

Publication number: KR970011492B1
Application number: KR1019930019549A
Authority: KR
Inventors: 임창수; 김용훈
Original assignee: 대우전자 주식회사; 배순훈
Priority date: 1993-09-24
Filing date: 1993-09-24
Publication date: 1997-07-11
Also published as: KR950008334A

Abstract

The R.G.B. positional coordinates analyzing apparatus through a monochrome CCD(Charge Coupled Device) camera in adjusting a CRT(Cathode-Ray Tube) convergence is constructed in a CRT convergence adjuster by the characteristic that a signalling unit(30) for supplying a pattern(R.G.B. signal) necessary for the adjustment is connected to a CRT(40) which is an object for its adjustment, and that a monochrome CCD camera(10) for receiving information concerned with the patter displayed on the CRT(40) screen is connected to a processor(20) which performs an instrumentation, an analysis and a decision.

Description

Convergence Measurement Apparatus and Method Using Monochrome CCD (Charge Coupled Derice) Camera

제1도는 본 발명에 의한 시스템 구성도.1 is a system configuration according to the present invention.

제2도는 본 발명에 의한 시스템에서 측정하는 음극선관의 화면 상태도.2 is a screen state diagram of the cathode ray tube measured in the system according to the present invention.

제3도는 본 발명에 따른 콘버전스 측정방법을 보이는 플로우 챠트.3 is a flowchart showing a method for measuring convergence according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 흑백 CCD 카메라20 : 프로세서10: monochrome CCD camera 20: processor

30 : 신호기40 : 음극선관(CRT)30: signal 40: cathode ray tube (CRT)

R : 적색 도트패턴G : 녹색 도트패턴R: Red dot pattern G: Green dot pattern

B : 청색 도트패턴B: blue dot pattern

본 발명은 음극선관의 콘버전스 측정기에 관한 것으로, 특히 음극선관의 화면에 도트 패턴을 표시하고 그 화면을 흑백 CCD카메라로 촬영하여 영상을 획득한 후, RGB 각 도트패턴의 좌표를 산출하여 규격 위치좌표와 비교하여 측정하는 흑백 CCD카메라를 이용한 콘버전스 측정장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a convergence measuring device of a cathode ray tube, and in particular, displays a dot pattern on the screen of the cathode ray tube, photographs the screen with a black and white CCD camera, acquires an image, and then calculates coordinates of RGB dot patterns. The present invention relates to a convergence measuring device and method using a black and white CCD camera to measure the position coordinates.

칼라음극선관에 있는 3개의 전자총중에서, 한가운데의 녹색 전자총은 음극 선관의 중심 축과 일치하나, 좌우의 빨강과 파랑의 전자총은 중심 축에 대해서 안쪽으로 약간 기울어서 설치되어 있다. 그 때문에, 중심축상에서 볼 때에 3개의 전자 비임은 각각 새도우 마스크의 구멍에 집중하고, 동시에 같은 구멍을 통해서 각각 정해진 형광체에 닿도록 설계되어 있다.Of the three electron guns in the color cathode ray tube, the green electron gun in the middle coincides with the center axis of the cathode ray tube, while the red and blue electron guns on the left and right are inclined slightly inward with respect to the center axis. Therefore, when viewed from the center axis, the three electron beams are designed to concentrate on the holes of the shadow mask, respectively, and simultaneously reach the predetermined phosphors through the same holes.

그러나, 실제로는 음극선관(CRT)의 조립상에 오차가 생겨 정확히 정해진 형광체에 닿기가 어렵다. 그렇기 때문에 정 콘버전스 자석을 사용하여, 외부에서 자계를 가해서 보정한다.In practice, however, an error occurs in the assembly of the cathode ray tube (CRT), so that it is difficult to reach a precisely defined phosphor. Therefore, using a positive convergence magnet, it is corrected by applying a magnetic field from the outside.

정 콘버젼스 자석에는 4극과 6극의 자석이 있다. 이들은 주로 빨강 비임과 파랑 비임을 움직일 수 있다. 따라서, 조정을 생각하는 방법으로는, 4극 자석으로 빨강과 파랑을 겹치고 다시 6극 자석으로 빨강, 파랑을 녹색에 맞추도록 한다.Positive convergence magnets have 4 and 6 pole magnets. These can mainly move red and blue beams. Therefore, to think about adjustment, overlap the red and blue with a 4-pole magnet and set the red and blue to green again with a 6-pole magnet.

이렇게 콘버젼스(convergence)를 조정하기 위해서는 먼저 조정할 음극선관(CRT)에서 새도우 마스크의 RGB형광체 위치 좌표를 분석해야 한다.In order to adjust the convergence, it is necessary to first analyze the position of the RGB phosphor of the shadow mask in the cathode ray tube (CRT) to be adjusted.

CRT에서 콘버젼스(convergence) 조정을 위한 위치좌표를 분석하는 방법에는 크게 칼라 CCD카메라를 이용하는 방법과 흑색 CCD카메라를 이용하는 방법이 있다.There are two methods of analyzing position coordinates for adjusting convergence in a CRT, using a color CCD camera and a black CCD camera.

칼라 CCD카메라를 이용하는 방법은 다시 칼라 CCD카메라와 칼라 검광자를 사용하는 방법, 3판식 칼라 CCD카메라를 사용하는 방법으로 나눌 수 있는데, 칼라 카메라와 칼라 검광자(Analyzer)를 사용하는 방법은 칼라 카메라로부터 입력된 신호를 칼라 검광자(Analyer)를 이용하여 음극선관(CRT)면의 RGB를 분석해 내는 방법이다. 이 경우 칼라 검광자(analyzer)의 특성이 유동적이여서 칼라 분석 정확도가 매번 다르므로 정확한 조정이 어렵고 이 때문에 대량 생산공정에 적합하지 못하다는 단점이 있다. 또한 여러개의 카메라를 사용할 경우 각각 카메라의 특성이 다르기 때문에 입력된 신호가 상대적이다.The color CCD camera can be divided into a method using a color CCD camera and a color analyzer, and a method using a three-plate color CCD camera. A method of using a color camera and an color analyzer is from a color camera. It is a method to analyze the RGB of the cathode ray tube (CRT) surface by using a color analyzer for the input signal. In this case, since the color analyzer's characteristics are fluid, the accuracy of color analysis is different every time, so that accurate adjustment is difficult and therefore, it is not suitable for mass production processes. In addition, when multiple cameras are used, the input signals are relative because the characteristics of the cameras are different.

칼라 CCD카메라를 이용하는 방법의 다른 하나인 3판식 칼라 CCD카메라를 이용하는 방법은 카메라 내부에 존재하는 1개의 프리즘이 입력된 신호를 RGB로 분리하고 분리된 RGB신호가 각각의 CCD소자에서 전기적인 신호로 변환되어 프로세서에 의해서 분석되는 형식으로 카메라가 특수한 방송용 장비이고 고가이며 data입력을 3번 받고 처리한 후 1번의 조정 data가 산출되므로 처리시간이 오래걸리는 단점을 가지고 있다.Another method of using a color CCD camera is a method of using a three-plate color CCD camera, in which one prism present in the camera separates the input signal into RGB, and the separated RGB signal is converted into an electrical signal in each CCD element. It is a format that is converted and analyzed by a processor, which is a special broadcasting equipment, expensive, and takes one long processing time because one adjustment data is calculated after receiving and processing data input three times.

흑백 CCD카메라를 이용하는 방법은, 신호기로부터 RGB 각각의 신호를 순차적으로 공급받고 이때 음극선관(CRT)의 형광면에 나타난 RGB신호를 흑백 CCD카메라를 통해 입력받아 프로세서에 의해 각각의 RGB 패턴(Pattern)을 분석한다. 이 경우 음극선관의 특성이 개개마다 다르기 때문에 판단조건이 애매할 뿐만 아니라 RGB신호를 따로따로 순차적으로 공급하고 또한 카메라가 순차적으로 입력 받아야 하기 때문에 신호공급과 카메라의 동기가 일치해야 하고 화면에 나타나는 잔상 등의 영향을 많이 받게 된다.In the method using a monochrome CCD camera, each RGB signal is sequentially supplied from a signal device, and at this time, an RGB signal displayed on a fluorescent surface of a cathode ray tube (CRT) is input through a monochrome CCD camera, and each RGB pattern is received by a processor. Analyze In this case, because the characteristics of cathode ray tube are different from each other, the judgment conditions are not only ambiguous. In addition, RGB signals must be supplied separately and cameras must be sequentially input. You will be affected a lot.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 목적은 단순하고 저가의 장비로 구성이 가능한 흑백 CCD카메라를 이용한 콘버전스 측정장치 및 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to provide a convergence measuring apparatus using a monochrome CCD camera that can be configured as a simple and inexpensive equipment.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 장치는, 도트 패턴신호를 공급하는 신호기와, 상기 신호기에서 공급되는 도트 패턴 신호를 받아 표시하는 음극선관과, 상기 음극선관의 화면을 촬영하여 그 영상을 획득하는 흑백 CCD카메라와, 상기 흑백 CCD카메라에서 영상신호를 입력 받아 상기 RGB도트 패턴의 좌표를 산출하여 비교하고 비교결과가 규격치 내인 경우 조정완료 멧세지를 그 모니터에 표시하는 프로세서로 구성된다.The apparatus according to the present invention for achieving the above object is to take a picture of the signal of the signal source for supplying the dot pattern signal, the cathode ray tube for receiving and displaying the dot pattern signal supplied from the signal, and the screen of the cathode ray tube to capture the image And a processor for receiving an image signal from the monochrome CCD camera and calculating and comparing the coordinates of the RGB dot pattern, and displaying the adjusted message on the monitor when the comparison result is within a standard value.

본 발명에 의한 방법은 측정한 음극선관에 도트 패턴을 표시하고, 상기 RGB도트 패턴을 촬영하여 영상을 획득하고, 상기 획득된 RGB도트 패턴의 영상을 분석하여 각 도트 패턴의 좌표로 산출하여 그 좌표값이 규격치내에 들어오면 조정을 완료한다.The method according to the present invention displays a dot pattern on the measured cathode ray tube, acquires an image by capturing the RGB dot pattern, analyzes the image of the obtained RGB dot pattern, calculates the coordinates of each dot pattern, and coordinates thereof. When the value is within the standard value, the adjustment is completed.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 의한 콘버전스 측정장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a convergence measuring apparatus according to the present invention.

본 발명에 의한 콘버전스 측정장치는 도트 패턴신호를 공급하는 신호기(30)와, 상기 신호기(30)에서 공급되는 도트 패턴신호를 받아 표시하는 음극선관(40)과, 상기 음극선관(40)의 화면을 촬영하여 그 영상을 획득하는 흑백 CCD카메라(10)와, 상기 흑백 CCD카메라(10)에서 영상신호를 입력받아 상기 RGB도트 패턴의 좌표를 산출하여 비교하고 비교결과가 규격치 내인 경우 조정완료 멧세지를 그 모니터에 표시하는 프로세서(20)로 구성된다.The convergence measuring device according to the present invention includes a signal device 30 for supplying a dot pattern signal, a cathode ray tube 40 for receiving and displaying a dot pattern signal supplied from the signal device 30, and the cathode ray tube 40. The black-and-white CCD camera 10 which captures the screen of the screen and acquires the image, receives an image signal from the black-and-white CCD camera 10, calculates and compares the coordinates of the RGB dot pattern, and completes the adjustment when the comparison result is within the standard value. It consists of a processor 20 which displays the message on its monitor.

상기 신호기(30)에서 상기 음극선관(40)으로 공급되는 도트 패턴 신호에 의해 화면에 도트 패턴이 표시되는데, 콘버전스가 맞지 않을 때는 제2도에 도시된 바와 같은 적색 도트 패턴(R), 녹색 도트 패턴(G), 청색 도트 패턴(B)들이 서로 어긋나서 화면에 표시된다. 상기 도트 패턴들은 음극선관의 넥크(Neck)에 부착된 4극 및 6극 자석에 의해 조정되는데, 콘버전스를 조정할 때 작업자는 이들 4극 및 6극 자석을 조정하여 상기 RGB도트 패턴을 한점에 모으게 된다.The dot pattern is displayed on the screen by the dot pattern signal supplied from the signal generator 30 to the cathode ray tube 40. When the convergence is not correct, the red dot pattern R and green as shown in FIG. The dot pattern G and the blue dot pattern B are shifted from each other and displayed on the screen. The dot patterns are controlled by 4-pole and 6-pole magnets attached to the neck of the cathode ray tube. When adjusting the convergence, the operator adjusts these 4-pole and 6-pole magnets to one point. Will be collected.

한점으로 모아서 RGB도트 패턴이 규격치 내에 들어오는지를 판단하기 위하여 상기 흑백 CCD카메라(10)가 촬영한 음극선관(40)의 화면의 영상을 프로세서(20)에 입력한다. 프로세서(20)는 상기 화면의 영상을 처리하여 RGB도트 패턴을 데이타화 하고, 분석하여 적색 도트패턴(R)과 녹색 도트패턴(G)의 상하 간격 y₁, 녹색 도트패턴(G)과 청색 도트패턴(B)의 상가 간격 y₂, 적색 도트패턴(R)과 녹색 도트패턴(G)의 좌우 간격 x₂, 녹색 도트패턴(G)과 청색 도트패턴 (B)의 좌우 간격 x₂를 산출한다.The image of the screen of the cathode ray tube 40 captured by the monochrome CCD camera 10 is input to the processor 20 to determine whether the RGB dot pattern is collected within one point. The processor 20 processes the image of the screen to convert an RGB dot pattern into data, and analyzes the image, and analyzes the upper and lower intervals y ₁ of the red dot pattern R and the green dot pattern G, and the green dot pattern G and the blue dot. and calculates the lateral distance x ₂ in the pattern (B) of the additive distance y _2, the red dot pattern (R) and green dot pattern (G) right and left distance x _2, green dot pattern (G), and blue dot pattern (B) of .

상기 산출된 각 도프패턴의 간격 x₁, x₂, y₁, y₂를 규격치와 비교하여 그 편차를 모니터(프로세스의 일부임)에 표시하여 작업자가 그 모니터를 보고 확인할 수 있도록 한다.The calculated distances x ₁ , x ₂ , y ₁ , y ₂ of the calculated dope patterns are compared with the standard values, and the deviations are displayed on a monitor (part of the process) so that the operator can see and confirm the monitor.

작업자가 4극 및 6극 자석을 조정함에 따라 상기 RGB도트 패턴은 그들 중심인 한점으로 모이게 되어 적색, 녹색 및 청색이 합쳐져 백색으로 빛나게 된다. 그러나 인간의 시각으로는 한점으로 합쳐진 RGB도트 패턴이 허용범위(예를들어 수십분의 일 mm)에 들어왔는지 확인할 수 없으므로 프로세서(20)의 모니터를 보면서 좀더 정밀하게 4극 및 6극 자석을 조정한다.As the operator adjusts the 4-pole and 6-pole magnets, the RGB dot patterns are gathered to one point at their center so that the red, green and blue are combined to shine white. However, the human eye cannot see if the RGB dot pattern combined into one point is within the allowable range (for example, a few tenths of a millimeter), so adjust the 4-pole and 6-pole magnets more precisely while looking at the monitor of the processor 20 .

이러한 조정과정으로 RGB도트 패턴이 한점에 모여 규격치의 허용범위내에 들어오면 프로세서(20)의 모니터에 조정완료 멧세지 또는 RGB도트 패턴 한점으로 모인 상태가 표시되어 조정을 마치게 된다.When the RGB dot pattern is gathered at one point and falls within the allowable range of the standard value, the adjustment message or the RGB dot pattern is collected on the monitor of the processor 20 to complete the adjustment.

제3도는 본 발명에 따른 콘버전스 측정방법을 보이는 플로우 차트이다.3 is a flow chart showing a method for measuring convergence according to the present invention.

본 발명에 의한 콘버전스 측정방법은 제3도에 도시된 흐름을 갖는 소프트웨어에 의해 실행되며 프로세서(20)에 저장되거나 입력수단에 의해 입력되어 프로세서에서 수행된다.The method of measuring convergence according to the present invention is executed by software having the flow shown in FIG. 3 and stored in the processor 20 or input by an input means to be performed in the processor.

단계 S31에서 측정할 음극선관(40)을 본 발명에 의한 측정장치가 측정할 수 있는 위치에 공급한다. 단계 S32에서 신호기(30)에서 조정신호(도트패턴신호)를 상기 음극선관(40)에 공급하게 된다. 단계 S33에서 상기 흑백 CCD카메라(10)로 상기 음극선관(40)의 화면을 촬영하여 영상을 획득하고 프로세서(20)에 입력하여 화상처리된다. 단계 S34에서 화상처리하여 얻은 데이타로 부터 RGB도트 패턴의 위치 좌표로 산출한다. 단계 S35에서 상기 산출된 도프패턴의 위치좌표를 규격치와 비교하여 그 결과를 프로세서(20)의 모니터에 표시하고 허용범위 안에 들어오지 않은 경우 단계 S33으로 복귀하여 그 이하의 과정을 수행하게 된다. 허용범위안에 들어오는 경우, 단계 S36으로 진행하여 조정 완료 멧세지 또는 그래픽을 프로세서(20)의 모니터에 표시하고 본 프로그램을 종료한다.The cathode ray tube 40 to be measured in step S31 is supplied to a position where the measuring apparatus according to the present invention can measure. In step S32, the signal 30 supplies the adjustment signal (dot pattern signal) to the cathode ray tube 40. In operation S33, the monochrome CCD camera 10 photographs the screen of the cathode ray tube 40 to obtain an image and inputs the image to the processor 20 to perform image processing. From the data obtained by the image processing in step S34, the position coordinates of the RGB dot pattern are calculated. In step S35, the calculated position coordinates of the dope pattern are compared with the standard value, and the result is displayed on the monitor of the processor 20. If the result is not within the allowable range, the process returns to step S33 to perform the following process. If it is within the allowable range, the flow advances to step S36 to display the adjusted message or graphic on the monitor of the processor 20 and terminate the present program.

상술한 바와 같이 본 발명은 측정방법이 간단하기 때문에 측정시간이 다른 방법에 비해 3~4배 단축된다. 또한 신호기나 카메라의 특성에 좌우되지 않으므로 판단기준에 대한 애매함이 없고 화면에 발생하는 깜박거림과 같은 정해진 신호이외에 잡음의 영향을 받지 않으며 시스템구성이 간단하여 범용적이고 저가일뿐만 아니라, 흑백 CCD카메라를 사용하여 칼라 RGB 위치 데이타를 산출해낼 수 있는 유용한 발명이다.As described above, in the present invention, the measurement method is simple, and thus the measurement time is reduced by 3 to 4 times compared to other methods. In addition, since it does not depend on the characteristics of signal or camera, there is no ambiguity about judgment standard and it is not influenced by noise other than predetermined signal such as flickering on the screen. It is a useful invention that can generate color RGB position data using

Claims

An apparatus for measuring the convergence of a cathode ray tube, the apparatus comprising: a signal source for supplying a dot pattern signal, a cathode ray tube for receiving and displaying a dot pattern signal supplied from the signal generator, and a monochrome image for capturing an image of the cathode ray tube and obtaining an image thereof A black and white CCD comprising a CCD camera and a processor for receiving an image signal from the black and white CCD camera, calculating and comparing the coordinates of the RGB dot pattern, and displaying the adjusted message on the monitor when the comparison result is within a standard value. Convergence measuring device using a camera.

In the method of measuring the convergence of the cathode ray tube, a dot pattern is displayed on the cathode ray tube to be measured, an image is obtained by photographing the RGB dot pattern, and the image of the obtained RGB dot pattern is analyzed to determine each dot pattern. A coordinate measuring method using a black and white CCD camera, characterized in that to calculate the coordinates of the display and the adjustment is displayed when the coordinates are within the standard value.