JP3001796B2 - カラー陰極線管のコンバーゼンス測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は陰極線管のコンバー
ゼンス測定方法に関し、特に、コンバーゼンス測定時の
測定対象となる陰極線管と測定装置の相対的位置制御の
影響を最小としたカラー陰極線管のコンバーゼンス測定
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にカラーテレビ受像機やカラーモニ
ターなどのようなディスプレイ装置として使用されるカ
ラー陰極線管の製造工程において、表示される画像の色
彩を忠実に再現するために画像表示画面の全体領域に対
して三原色用電子ビーム、即ち、３つの電子銃からそれ
ぞれ出射される赤、緑、青の３色電子ビーム（以下、
Ｒ，Ｇ，Ｂビームという）が異なる入射角で陰極線管ス
クリーン上の一画素点に集束して集中するようにコンバ
ーゼンス調整が必要となる。

【０００３】このようなコンバーゼンス調整には、全体
のミスコンバーゼンス（mis-convergence)を調整するス
タティック（静、即ち、画像の中央）コンバーゼンス調
整と局部的なミスコンバーゼンスを調整するダイナミッ
ク（動、即ち、画像の周辺）コンバーゼンス調整があ
る。

【０００４】そこで、従来のカラー陰極線管において
は、スクリーン上に３電子ビームの良好な集束状態を得
るために３極管及びスクリーンとの間に設けられた偏向
ヨークの水平偏向磁界を強いピンクッション型磁界に形
成し、垂直偏向磁界を強いバレル型磁界に形成し、これ
ら磁界を通じて３つのビームの進行方向を変化させてス
クリーン上に集束させるようにしている。

【０００５】ところが、実際の陰極線管の電子銃から発
射される電子ビームは陰極線管のネック部に設けられた
偏向ヨークにより偏向しながら画面上にラスタを描くよ
うになる。これは偏向ヨークまたは陰極線管の組立精度
や機構的メカニズムの誤差及び陰極線管パネルの曲率差
などにより発生するミスコンバーゼンスや電子ビームラ
ンディングといった画面の不良状態を招く。

【０００６】このようなコンバーゼンスのずれを検査し
調整するために陰極線管のコンバーゼンスを測定するた
めの従来のコンバーゼンス測定装置の一例が特開平３−
２１７１９２号公報に開示されており、これを図７に示
す。

【０００７】図７を参照すると、従来のコンバーゼンス
測定装置は画像を読み取るカメラ１２と、陰極線管１０
にクロスハッチパターン（cross hatch pattern)を発生
させる信号源１１と、カメラ１２により読み取られた画
像を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）ビームに分離させる
ディジタルフィルタ１３と、分離された画像を記憶する
ためのメモリセット１４と、各メモリに記憶された画像
をディスプレイするためのモニター１５とを含む構成に
なっている。

【０００８】このように構成された従来のコンバーゼン
ス測定装置はミスコンバーゼンスを計測するために測定
しようとする陰極線管の画面上にクロスハッチパターン
を発生させてカメラ１２が撮像領域の局所部分の画像を
読んでＲ，Ｇ，Ｂビームの輝度中心を抽出する。

【０００９】そして、図８に示したように測定対象陰極
線管の画面上にそれぞれ水平ウインド１０ｈと垂直ウイ
ンド１０ｖを固定させてその内部のＲ，Ｇ，Ｂビームの
輝度をその重心に基づき計算して抽出することにより水
平方向および垂直方向のＲ，Ｇ，Ｂビームのミスコンバ
ーゼンスを測定する。すなわち、各色別のメモリから読
み出された同一領域に対する各色別の撮像出力から各色
別の領域の重心を求め、各色別の領域の重心を相互に比
較し、これら重心間に位置的なずれがあるとき、このず
れをミスコンバーゼンスとして測定する。

【００１０】前述した測定方法および測定装置を通じた
コンバーゼンスの計測程度は通常２０μｍ以内であっ
て、精度の高い計測のためには陰極線管画面の局所部分
をカメラで撮像して処理するようになるので、カメラと
測定対象となる陰極線管セットの位置を極めて正確に調
整しなければならない。

【００１１】

【発明が解決しようする課題】しかしながら、実質的に
カラー陰極線管の製造工程においてコンバーゼンス検査
及び調整工程は通常所定の機構により陰極線管と印刷回
路基板（ＰＣＢ）を全体に一つに組み立てたセット（以
下、陰極線管セットと称する）がコンベヤ上に乗せられ
た状態で行われている。

【００１２】このようにコンベヤ上に乗せられた陰極線
管セットの位置は実際には前後左右及び上下方向に約２
ｍｍ程度の位置誤差を生じる。そして、陰極線管の画面
自体の曲率面に対する水平及び垂直位置と大きさなどに
よる調整においても約３ｍｍ程度の位置誤差を生じる。
このような程度の位置誤差は陰極線管画面の局所部分撮
像領域が約１０ｍｍである点からみると精密な位置制御
を行っているとは言えない。しかも、設備の振動や衝撃
などの外部環境の影響により位置制御が若干不正確にな
って、コンバーゼンス測定の対象となる陰極線管の画面
の所定の領域のクロスハッチパターンがカメラ撮像領域
からずれてカメラが正確にクロスハッチパターンを撮像
できないという問題があった。

【００１３】従って、従来の装置によれば、作業者が新
たな陰極線管セットのコンバーゼンス測定と調整を行う
毎に陰極線管と検査用カメラ間の位置を手動で制御して
位置を合わせなければならず、従って、作業効率が低下
し生産性の点で問題があった。

【００１４】したがって、本発明は前述した問題点を解
決するためになされたものであって、本発明の目的は、
位置制御の影響を最小とするドットパターンを用いてミ
スコンバーゼンスを計測するとともに、計測されたミス
コンバーゼンス量をグラフィック処理してミスコンバー
ゼンス状態をディスプレイすることにより、コンバーゼ
ンスをさらに容易に調整しうるようにした陰極線管のコ
ンバーゼンス測定方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を達成するための手段】前記した目的を達成する
ために本発明による陰極線管コンバーゼンス測定方法
は、信号発生手段を制御して陰極線管の画面に画像パタ
ーンを形成させるためのパターン信号を発生する段階
と、前記パターン信号をコンバーゼンス測定の対象とな
る陰極線管の画面に走査して画像パターンを形成する段
階と、前記陰極線管の画面に形成された前記画像パター
ンを複数のカメラを通じて撮像する段階と、前記複数の
カメラを通じて撮像された画像パターンのうち、撮像領
域内に完全に位置する画像パターンを選択する段階と、
前記撮像領域内に完全に位置して選択された画像パター
ンに対する画像情報を信号変換する段階と、前記信号変
換した画像情報を信号処理手段により記憶し解析して信
号処理する段階と、前記信号処理された画像情報を通じ
てミスコンバーゼンス量に対するデータを抽出する段階
と、前記抽出されたデータをモニターにディスプレイす
る段階とを含むことを特徴とする。

【００１６】前記カラー陰極線管のコンバーゼンス測定
方法において、前記信号発生手段は前記陰極線管の画面
にドットパターンを形成させることが好ましく、前記陰
極線管の画面に形成されるドットパターンの各ドット間
隔と大きさは任意に制御できることが好ましい。そし
て、前記画像パターンの選択段階は、全撮像領域の画像
パターン輝度を読み取る段階と、水平輝度を加算する段
階と、垂直輝度を加算する段階とを含むことが好まし
い。前記信号処理段階は、選択された画像パターンの信
号変換された情報を前記信号処理手段に記憶する段階
と、前記記憶した情報を解析する段階とを含むことが好
ましい。また、前記データ抽出段階は、Ｒ，Ｇ，Ｂビー
ムの輝度中心に対するデータを抽出する段階と、このデ
ータを相対的位置データに換算する段階とを含むことが
好ましく、前記データディスプレイ段階は、前記データ
をグラフィック処理する段階とを含むことが好ましい。

【００１７】本発明によるカラー陰極線管のコンバーゼ
ンス測定方法によれば、ドットパターンを利用してコン
バーゼンスを測定するのでコンバーゼンス測定の対象と
なる陰極線管セットと測定カメラ間の相対的位置制御を
精密にする必要はなく、陰極線管のコンバーゼンス測定
工程において、新たな陰極線管に対するコンバーゼンス
を測定する毎に作業者が測定の対象となる陰極線管セッ
トと測定カメラ間の相対的測定位置を再調整する必要は
ないので、コンバーゼンスの測定および調整をより容易
に行うことができ、短い作業時間で生産性の向上を図る
ことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しながら
本発明を詳細に説明する。

【００１９】本発明による方法を用いたカラー陰極線管
のコンバーゼンス測定装置は、コンバーゼンス測定の対
象となる陰極線管２０と、パターン信号を発生させる信
号発生器２１と、この信号発生器２１のパターン信号を
制御して陰極線管２０の画面にドットパターンを形成さ
せるようにするメインコントローラ２６と、陰極線管２
０の画面に現れるドットパターンの画像情報を読み取る
複数のカメラ２２と、このカメラ２２により読み取られ
た画像情報を信号変換させるための信号変換器２３と、
信号変換器２３により変換された信号を記憶するための
メモリおよびこのメモリにより記憶された信号を解析し
て処理するためのディジタルシグナルプロセッサＤＳＰ
を内蔵するビジョン処理部２４と、このビジョン処理部
２４により処理された情報をメインコントローラ２６に
よりＲ，Ｇ，Ｂビームのミスコンバージョン量として抽
出してこれをデータ状態でディスプレイさせるためのモ
ニター２５とを含む。ここで、ドットパターンは従来の
陰極線管コンバーゼンス測定のために陰極線管の画面に
画像パターンを形成させたクロスハッチパターンに対応
する。

【００２０】このように構成された本発明による方法を
用いたカラー陰極線管のコンバーゼンス測定装置は、以
下で説明する本発明によるカラー陰極線管のコンバーゼ
ンス測定方法に基づいて作動する。

【００２１】即ち、図６に示した動作順序によりメイン
コントローラ２６を通じてパターン信号を発生させる信
号発生器２１を制御して陰極線管２０の画面に画像パタ
ーンを形成させるためのパターン信号を発生させ、パタ
ーン信号を陰極線管２０の画面に走査して図２（Ａ）に
示すようなドットパターンを形成させる。

【００２２】図２において、コンバーゼンス測定のため
にドット内部のＲ，Ｇ，Ｂビームはそのビームの少なく
とも３対以上の大きさの制御を可能にすべきであり、ド
ットパターンの水平および垂直間隔は１ピクセル単位に
制御する。そして、測定の対象となる陰極線管に応じて
工業用陰極線管の場合においては図２（Ｂ）に示すよう
なドットタイプを使用し、民生用陰極線管の場合におい
ては図２（Ｃ）に示すようなストライプタイプを使用す
る。

【００２３】その後、陰極線管の画面に形成されたドッ
トパターンを複数のカメラ２２を通じて各撮像領域に撮
像する。ここで、陰極線管の一点の位置である撮像領域
Ｃは一台のカメラにより撮像される。そして、撮像領域
の大きさは陰極線管のドットピッチの種類によりカメラ
レンズの倍率変化を通じて可変とすることができる。

【００２４】その後、陰極線管のコンバーゼンス測定の
ために撮像されたドットパターンのうち、撮像領域Ｃ内
に完全に位置するドットを選択する必要がある。

【００２５】図２（Ａ）に示した撮像領域Ｃを拡大した
図３を参照すれば、撮像領域Ｃ内にあるドットパターン
Ｄで２つのドットａ，ｂが境界線にまたがっており、他
の２つのドットｃ，ｄが完全に撮像領域の内部にある状
態で示されている。ところが、陰極線管のコンバーゼン
ス測定のために完全に撮像領域Ｃの内部にある状態のド
ットの選択はカメラ２２が陰極線管２０の画面の撮像領
域に現れたドットを撮像してこのドットパターンに対す
る情報を信号変換器２３を通じて信号変換する過程を経
てなされる。

【００２６】以下に、撮像領域内のドットの選択方法を
図４を通じて説明する。すなわち、図４は撮像領域内に
９個のドットパターン（Ｄ１ないしＤ９）が含まれてい
る場合のドットの選択方法を説明するための図である。
ここで、参照符号Ｃは撮像領域であり、Ｄはドットパタ
ーンである。そして、ＸＨは水平方向の各ドット間の空
間間隔（輝度情報がない部分）であり、ＹＶは垂直方向
の各ドット間の空間間隔（輝度情報がない部分）を示
す。

【００２７】撮像領域の内部にあるドットを選択するた
めに撮像領域ａ地点からｂ地点の方向にｃ，ｄ地点まで
垂直および水平方向のＹ値（Ｒ，Ｇ，Ｂビームの輝度の
和）を読んでメモリに貯蔵する。ここで、ドットの選択
時間を短縮するために予め計測されたドット間の水平空
間間隔ＸＨ、ドット間の垂直空間間隔ＹＶを適用してド
ットのない区間はスキップさせる。

【００２８】このようにして水平及び垂直方向のＹ値の
和を求め、水平及び垂直方向のビームの幅ｘ１，ｘ２，
ｘ３およびｙ１，ｙ２，ｙ３を求める。次に、各方向の
幅のうち最大値（例えば、水平方向Ｘｍａｘ＝ｘ２，垂
直方向Ｙｍａｘ＝ｙ２）を求める。このように求めた２
つのビーム幅の最大値が交叉する部分のドットが撮像領
域において最も完全なドット、即ち撮像領域の境界線に
またがっていないドットと判断する（ここで、同一な最
大値がある時にはそのうちの一つを選択する）。

【００２９】その後、予め定められているドットの直径
値ｒとＸｍａｘ，Ｙｍａｘを比較して大きさの差により
正常かエラーかを判断する。

【００３０】その後、前述したように選択されたドット
をビジョン処理部２４に内蔵したメモリに記憶させると
ともに、記憶されたドットの画像情報をディジタルシグ
ナルプロセッサＤＳＰを通じて解析する。

【００３１】具体的には、図５に示すように、各色別の
領域の重心を求め、Ｒ，Ｇ，Ｂビームの輝度中心を抽出
し、このＲ，Ｇ，Ｂビームの輝度中心の相対的位置デー
タをミスコンバージョン量を測定するためにｍｍ単位の
データに換算する。

【００３２】その後、前記換算されたデータを直接また
はこのデータをメインコントローラ２６がグラフィック
処理した形態でモニター２５にミスコンバーゼンス状態
をディスプレイすることにより、これを通じて作業者が
陰極線管のコンバーゼンスを調整する。

【００３３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によるカ
ラー陰極線管のコンバーゼンス測定方法によれば、ドッ
トパターンを利用してコンバーゼンスを測定するので、
コンバーゼンス測定の対象となる陰極線管セットと測定
カメラ間の相対的位置を精密に調整する必要がなくな
る。これにより、陰極線管のコンバーゼンス測定工程に
おいて、新たな陰極線管に対するコンバーゼンスを測定
する毎に作業者が測定の対象となる陰極線管セットと測
定カメラ間の相対的測定位置を再調整する必要はない。

【００３４】したがって、コンバーゼンスの測定および
調整をより容易に行うことができ、作業時間を短縮して
生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による方法を用いたカラー陰極線管のコ
ンバーゼンス測定装置を示した概略的構成図である。

【図２】図２（Ａ）〜（Ｃ）は本発明によりカラー陰極
線管の画面に均一な間隔で現れるドットパターンと撮像
領域とを示す状態図である。

【図３】図２（Ａ）に示された撮像領域を拡大した状態
図である。

【図４】撮像領域内のドット選択方法を説明するための
図面である。

【図５】撮像領域内から選ばれたドットのＲ，Ｇ，Ｂビ
ーム輝度中心を抽出する方法を説明するための図面であ
る。

【図６】本発明による陰極線管のコンバーゼンス測定方
法のフローチャートである。

【図７】従来のカラー陰極線管のコンバーゼンス測定装
置を示した概略的構成図である。

【図８】従来のカラー陰極線管のコンバーゼンス測定方
法を説明するための図面である。

【符号の説明】

２０ 陰極線管 ２１ 信号発生器 ２２ カメラ ２３ 信号変換器 ２４ ビジョン処理部 ２５ モニター ２６ メインコントローラ Ｃ 撮像領域 Ｄ ドット ｒ ドット直径

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号発生手段を制御して陰極線管の画面
   にドットパターンを形成させるためのパターン信号を発
   生する段階と、 前記パターン信号をコンバーゼンス測定の対象となる陰
   極線管の画面に走査してドットパターンを形成する段階
   と、 前記陰極線管の画面に形成された前記ドットパターンを
   複数のカメラを通じて撮像する段階と、 前記複数のカメラを通じて撮像されたドットパターンの
   うち、撮像領域内に完全に位置するドットパターンを選
   択する段階と、 前記撮像領域内に完全に位置して選択されたドットパタ
   ーンに対する画像情報を信号変換する段階と、 前記信号変換した画像情報を信号処理手段により記憶し
   解析して信号処理する段階と、 前記信号処理手段により信号処理された画像情報を通じ
   てミスコンバーゼンス量に対するデータを抽出する段階
   と、 前記抽出されたデータをモニターにディスプレイする段
   階とを含み、 前記ドットパターンを選択する段階は、有限の輝度を有
   する領域のＸ方向、Ｙ方向の幅を計算する段階を含み、 前記データを抽出する段階は、赤、緑、青色ビームのそ
   れぞれの輝度中心に対するデータを抽出する段階と、こ
   のデータを相対的位置データに換算する段階とを含むこ
   とを特徴とするカラー陰極線管のコンバーゼンス測定方
   法。
2. 【請求項２】 前記陰極線管の画面に形成されるドット
   パターンの各ドット間隔と大きさを任意に制御すること
   を特徴とする請求項１記載のカラー陰極線管のコンバー
   ゼンス測定方法。
3. 【請求項３】 前記信号処理段階は、選択されたドット
   パターンの信号変換された情報を記憶する段階と、前記
   記憶した情報を解析する段階とを含むことを特徴とする
   請求項１記載のカラー陰極線管のコンバーゼンス測定方
   法。
4. 【請求項４】 前記データディスプレイ段階は、前記デ
   ータをグラフィック処理する段階を含むことを特徴とす
   る請求項１記載のカラー陰極線管のコンバーゼンス測定
   方法。