DE3417470C2

DE3417470C2 - Verfahren zum Messen der Konvergenz der Elektronenstrahlen in einer Farbbildröhre und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens

Info

Publication number: DE3417470C2
Application number: DE19843417470
Authority: DE
Inventors: Ernst Von Der Dipl Phys Heyden
Original assignee: Nokia Deutschland GmbH
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-05-11
Filing date: 1984-05-11
Publication date: 1994-10-20
Anticipated expiration: 2004-05-12
Also published as: DE3417470A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Aus der DE 30 16 439 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Konvergenz der Elektronenstrahlen in Farb bildröhren bekannt. In der Mitte des Leuchtschirmes der Farbbildröhre wird nacheinander in den drei Farben ein senkrechter Streifen und ein waagerechter Streifen abge bildet. Der auf diese Streifen auf dem Bildschirm aufge setzte Sensor muß entweder auf den mittleren Streifen ausgerichtet oder der mittlere Streifen muß auf den auf gesetzten Sensor eingestellt werden. Der Sensor besteht aus mindestens einer Fotodiode, die wenigstens zwei von einander getrennte Oberflächen aufweist, die symmetrisch zur Mitte der Fotodiode liegen. Der nachgeschaltete Mikroprozessor berechnet aus den erhaltenen Meßsignalen Korrektorsignale zur Einstellung der statischen Konver genz der Elektronenstrahlen in der Farbbildröhre. Die Messung der dynamischen Konvergenz kann mit dieser Vor richtung auch durchgeführt werden.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Konvergenzmessung sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens anzugeben, welches eine gegenseitige Ausrichtung von Sensor und Streifen überflüssig macht.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 genannten Verfahrens schritten. Eine Vorrichtung zum Durchführen des Ver fahrens ist im Anspruch 8 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den An sprüchen 2 bis 7 bzw. 9 und 10 enthalten.

Die Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen eines Aus führungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild der Vorrichtung zum Messen der Konvergenz und schematisch eine zu messende Farbbildröhre mit dem aufgesetzten Sensor und

Fig. 2 einen Teil des Bildschirmes mit einem dargestell ten Zeichen und dem aufgesetzten Sensor.

In das Aufnahmegestell 1 ist die Farbbildröhre 2 einge setzt, die nur schematisch dargestellt ist. Die Farbbild röhre erhält alle für ihren Betrieb notwendigen Spannun gen und Ströme aus dem Aufnahmegestell 1. Das Aufnahme gestell enthält eine Buchse 3, an die ein Videosignal zum Steuern der Bildröhre angelegt werden kann.

Von der Vorrichtung zum Messen der Konvergenz der Elek tronenstrahlen in der Farbbildröhre 2 sind das Block schaltbild und der Sensor 4 dargestellt. Der Sensor 4 enthält eine zweiachsige, positionsempfindliche Fotodiode 5, die nur im Prinzip dargestellt ist. Der Sensor 4 ist in Fig. 1 im auf den Bildschirm 6 der Farbbildröhre 2 aufgesetzten Zustand dargestellt. Der Sensor 4 ist mit einem Mikroprozessor 7 verbunden, der ein Inter face 8 zum Anpassen des Sensors 4 an den Mikroprozessor 7 enthält. Der Mikroprozessor 7 enthält weiterhin einen Zeichengenerator 9, ein daran angeschlossenes und vom Mikroprozessor (Pfeil 14) oder von einem externen Eingang 12 her einstellbares Verzögerungsglied 10 und ein daran angeschlossenes Videointerface 11. Der Zeichengenerator 9 wird vom Mikroprozessor gesteuert, was durch den Pfeil 13 angedeutet ist. Der Ausgang des Videointerface 11 ist mit der Buchse 3 im Aufnahmegestell 1 für die Farbbildröhre 2 verbunden. An den Ausgang des Mikroprozessors 7 ist eine Anzeigeeinrichtung 15 angeschlossen. Die Anzeigeeinrich tung 15 kann beispielsweise ein Sichtgerät (oder insbe sondere die zu messende Farbbildröhre) oder ein Drucker zur Darstellung der vom Mikroprozessor 7 errechneten Wer te sein. Die Anzeigeeinrichtung 15 weist einen Ausgang 16 auf, an dem die vom Mikroprozessor 7 errechneten Werte auch als elektrische Signale zur Verfügung stehen.

In Fig. 2 ist schematisch ein Teil des Bildschirmes 6 dargestellt, auf dem ein Zeichen 17, in diesem Falle der Buchstabe A, angezeigt wird. Weiterhin ist in der Nähe des Zeichens 17 eine Markierungslinie 18 in Form eines Achsenkreuzes vorhanden. An der Markierungslinie 18 aus gerichtet ist der nur teilweise dargestellte Sensor 4 auf den Bildschirm 6 aufgesetzt. Am rechten unteren Ende des Zeichens 17 ist ein Pfeil 19 gezeichnet, der die Ver schieberichtung des Zeichens andeutet. Die Fläche der im Sensor 4 vorhandenen Fotodiode 5 ist so groß, daß das Zeichen 17, auch nach geringfügigen Verschiebungen, immer vollständig erfaßt wird.

Die im Sensor 4 vorhandene zweiachsige, positionsempfind liche Fotodiode 5 liefert für den Helligkeits schwerpunkt eines auf ihm abgebildeten Zeichens, z. B. den Buchstaben A, elektrische Signale, die durch eine analoge Rechenschaltung so umgeformt werden können, daß für den Helligkeitsschwerpunkt zwei Signale für die Dar stellung in einem Koordinatensystem abgegeben werden. Die analoge Rechenschaltung kann im Sensor 4 untergebracht sein. Die Interfaceschaltung 8 wandelt diese analogen Signale in ein digitales Signal um, das der Mikroprozes sor 7 verarbeiten kann.

Die Vorrichtung zum Messen der Konvergenz der Elektronen strahlen in einer eine Schattenmaske aufweisenden Farb bildröhre arbeitet wie nachstehend beschrieben:

In der Mitte des Bildschirmes 6 der Farbbildröhre 2 wird mit dem ersten Elektronenstrahl dieses Zeichen 17, z. B. der Buchstabe A, angezeigt. Gleichzeitig mit diesem Zei chen 17 wird die Markierungslinie 18 in Achsenform ange zeigt. Ausgerichtet an der Markierungslinie wird dann der Sensor 4 an der Stelle des Zeichens 17 auf den Bildschirm 6 aufgesetzt. Die zweiachsige lineare Fotodiode 5 im Sen sor 4 erfaßt den Helligkeitsschwerpunkt des Zeichens 17 und gibt entsprechende Signale ab, die über das Interface 8 in den Mikroprozessor 7 gelangen. Der Mikroprozessor 7 errechnet die Koordinaten des Helligkeitsschwerpunktes dieses Zeichens auf dem Bildschirm 6 und speichert sie.

Danach wird das Zeichen 17 mit dem zweiten Elektronenstrahl der Farbbildröhre dargestellt. Wiederum wird der Helligkeitsschwerpunkt dieses Zeichens gemessen und im Mikroprozessor 7 die Koordinaten des Helligkeitsschwerpunktes auf dem Bildschirm 6 errechnet und gespeichert.

Danach wird das Zeichen 17 mit dem dritten Elektronenstrahl dargestellt. Auch jetzt wird wieder der Helligkeitsschwerpunkt dieses Zeichens gemessen und vom Mikroprozessor die Koordinaten dieses Helligkeitsschwerpunktes auf dem Bildschirm 6 errechnet.

Anschließend stellt der Mikroprozessor 7 in der Anzeigeeinrichtung 15 die drei Koordinatenpaare dar für die drei Helligkeitsschwerpunkte des mit den drei Elektronenstrahlen geschriebenen Zeichens dar. Bestehen Unterschiede zwischen den drei Koordinatenpaaren, so herrscht keine Konvergenz zwischen den Elektronenstrahlen in der Farbbildröhre. Aufgrund der Abweichungen zwischen den Koordinatenpaaren kann die Konvergenz der Elektronenstrahlen in der Farbbildröhre eingestellt werden.

Um den von der Schattenmaske in der Farbbildröhre hervorgerufenen Fehler bei der Bestimmung des Helligkeitsschwerpunktes des Zeichens zu vermeiden, wird nach jeder Errechnung der Koordinaten des Helligkeitsschwerpunktes das Zeichen geringfügig horizontal verschoben. Danach wird wieder der Helligkeitsschwerpunkt gemessen und die neuen Koordinaten berechnet. Die Verschiebung, Messung und Errechnung der jeweiligen Koordinaten kann mehrmals wiederholt werden.

Die Verschiebung des Zeichens beträgt bis zu 0,1 mm in der horizontalen Richtung. Diese geringfügige Verschie bung des Zeichens wird durch eine entsprechende Einstel lung des Verzögerungsgliedes 10 zwischen dem Zeichenge nerator 9 und dem Videointerface 11 erreicht. Am Schluß des gesamten Meßvorganges wird der Mittelwert aus den jeweils errechneten Koordinaten ausgegeben.

Die Anzeige der errechneten Koordinatenpaare kann auch dahingehend vereinfacht werden, daß nur die Abweichungen zwischen dem Koordinatenpaar für das mit dem ersten Elek tronenstrahl geschriebene Zeichen und den Koordinaten paaren der mit dem zweiten und dem dritten Elektronen strahl geschriebenen Zeichen und dem Koordinatenpaar für das dritte Zeichen angezeigt werden. Aus den Werten die ser Abweichungen ergibt sich dann direkt der Betrag der Korrektur für die richtige Konvergenzeinstellung.

Zum Messen der statischen Konvergenz wird das Zeichen 17 wie beschrieben in der Mitte des Bildschirmes 6 und da nach zum Messen der dynamischen Konvergenz im Randbereich des Bildschirmes 6 angezeigt. Dabei wird das Zeichen 17 nacheinander im oberen, unteren, rechten und linken Be reich des Bildschirmes angezeigt und ausgemessen.

Claims

1. Verfahren zum Messen der Konvergenz der Elektronen strahlen in einer eine Schattenmaske aufweisenden Farb bildröhre gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Anzeigen eines Zeichens mit dem ersten Elektronen strahl auf dem Bildschirm,
b) Aufsetzen eines Sensors auf dieses Zeichen,
c) Messen des Helligkeitsschwerpunktes dieses Zeichens,
d) Errechnen der Koordinaten des Helligkeitsschwerpunktes,
e) Anzeigen des Zeichens mit dem zweiten Elektronenstrahl,
f) Messen des Helligkeitsschwerpunktes dieses Zeichens,
g) Errechnen der Koordinaten des Helligkeitsschwerpunktes,
h) Anzeigen des Zeichens mit dem dritten Elektronenstrahl,
i) Messen des Helligkeitsschwerpunktes dieses Zeichens,
k) Errechnen der Koordinaten des Helligkeitsschwerpunktes,
l) Ausgeben der Koordinaten der Helligkeitsschwerpunkte.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte Messen des Helligkeitsschwerpunk tes und Errechnen der zugehörigen Koordinaten mindestens einmal nach je einer geringfügigen Verschiebung des Zeichens wiederholt werden und danach der Mittelwert aus den jeweils errechneten Koordinaten gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeichen jeweils um bis zu 0,1 mm in der horizontalen Richtung verschoben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeich net, daß für das mit dem zweiten und dritten Elektronen strahl angezeigte Zeichen die Abweichungen ihrer Koordi naten zu den Koordinaten des mit dem ersten Elektronen strahl angezeigten Zeichens errechnet und ausgegeben werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand zum Zeichen mindestens eine Markierungslinie zum Ausrichten des Sensors angezeigt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Messen der statischen Konvergenz das Zeichen in der Mitte und danach zum Messen der dyna mischen Konvergenz das Zeichen im Randbereich des Bild schirmes angezeigt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander im oberen, unteren, rechten und linken Randbereich das Zeichen angezeigt wird.

8. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der ein auf den Bildschirm aufsetzbarer optischer positionsempfindlicher Sensor an einen Mikro prozessor angeschlossen ist, dadurch ge kennzeichnet, daß der Sensor (4) aus einer zweiachsigen, positionsempfindlichen Fotodiode (5) besteht und der Mikroprozessor (7) einen Zeichengene rator (9) und ein nachgeschaltetes Videointerface (11) enthält, dessen Ausgang mit dem Steuereingang (3) der Farbbildröhre (2) verbindbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zeichengenerator (9) und dem Videointer face (11) ein einstellbares Verzögerungsglied (10) vor handen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Fläche der Fotodiode (5) wesentlich größer als die Fläche eines auf dem Bildschirm (6) darge stellten Zeichens (17) des Zeichengenerators (9) ist.