专利名称：测量阴极射线管聚焦的方法
技术领域：
本发明涉及一种测量聚焦的方法，适用于调整使用阴极射线管的电视机或者监视器的聚焦电压。
相关技术描述利用阴极射线管制造的图象显示装置在出厂之前必须通过测量该装置的电子束的聚焦，把它调整到正确的状态，以便在阴极射线管屏幕上显示满意的图象。
本专利申请人以前曾推荐过在阴极射线管屏幕上显示一幅包括彼此交叉的一条垂直线和一条水平线的所谓十字线图象，然后利用CCD行检测器读这个十字线图象来测量聚焦作为一种测量聚焦的方法(日本专利申请No.304032/1992等)。在这种方法中，调整聚焦电压使得从CCD行检测器的输出测定的、在阴极射线管上显示为十字线图象的垂直线宽度和水平线宽度最细。这些调整可以把电子束调整到恰好聚焦状态。
虽然，当聚焦是按照测量所显示的垂直和水平线宽度的方法来测量的时候，恰聚焦状态即正确的聚焦状态可以被确定，但是，当它不是恰聚焦状态的时候，不能确定正在调整的状态是过聚焦状态(聚焦电压低于准确聚焦电压的状态)还是欠聚焦状态(聚焦电压高于准确聚焦电压的状态)。因此，把聚焦状态调整到恰好聚焦状态的过程很费时间，而且难以实现高精度的聚焦调整。
发明概要鉴于这种情况，本发明的目的是使图象显示装置的聚焦调整能简单而精确地完成。
根据本发明的一个方面，在测量阴极射线管聚焦的一种方法中，在屏幕的预定位置显示一幅预定的图象。在测定从参考位置到这个图象上预定位置之间的距离的情况下改变阴极射线管的聚焦电压。测出的距离变化情况显示在一个预定的显示装置上。
附图简要说明
图1是表明一个系统装置的示意图，该系统采用了按照本发明的一个实施例的测量方法；图2是用来说明在图1所示的系统中的屏幕测量的示意图；图3是说明在按照本实施例的测量方法中使用的十字线图象的示意图；图4是用以说明在本实施例中检测器安装状态的示意图；图5是说明示于图1中的束尺寸测量电路的检测组件装置的方框图；图6A到图6H是用于图5所示装置中的信号的时序图；图7是用以说明按照本实施例表示聚焦状态的一个例图(表示当前位置的例子)；以及图8是用以说明按照本实施例表示聚焦状态的另一个例图(表示初始立置的例子)。
下面将按照附图详述根据本发明的实施例测量阴极射线管聚焦的方法。
图1是说明一个系统装置的示意图，该系统应用了按照本实施例的测量方法。下面将叙述使用图1所示的系统装置测量聚焦的过程。在本实施例中聚焦调整是通过测量在电视机13的阴极射线管屏幕上显示的十字线图象14来完成。具体来说，包含有计算机的测量控制装置11控制一个用来产生供测量用的视频信号的发生器12产生一个供聚焦调整用的相当于单象管信号的十字线信号。发生器12把这个供聚焦调整用的十字线信号提供给电视接收机13作为在电视机屏幕上显示十字线图象的视频信号。例如，十字线图象14的构成如图3所示，使得在检测器检测的区域和它周围有一块黑的部分。具有预定宽度和颜色的垂直和水平亮线在黑背底部分中彼此交叉，检测区域的其他部分是灰色。灰色部分的亮度电平变为与单象管信号灰色区域的电平相当。例如把垂直和水平亮线的发光颜色确定为白色(或者绿色或者类似于一种荧光物质发出的颜色)。
在这种情况下，装有多透镜阵列16的CCD行检测器15紧贴放到电视机13的屏幕上，从而检测屏幕上显示的十字线图象14中的垂直和水平亮线。此时，构成多透镜阵列16的每一个透镜的聚焦从阴极射线管屏幕的表面稍稍移开。具体地说，如图2所示，多透镜阵列16具有多个线性排列的圆柱形微透镜16a起光学传递元件的作用，把电视机13a屏幕上显示的图象的光特征入射到CCD行检测器15上。每一个微透镜16a相对于屏幕的聚焦被调整得从屏幕稍稍移开。
CCD行检测器15具有直线排列的光检测部分，读出在每个光检测部分储存的信号电荷，并且把这些读信号电荷提供给束尺寸检测装置30作为检测信号。束尺寸测量装置30根据检测信号(示于图4)测量垂直亮线的水平方向宽度HW和水平亮线的垂直方向宽度VW。在这个测量过程中，束尺寸测量装置30把CCD行检测器15提供给它的检测器输出信号与参考电平比较，根据超过参考电平的信号部分的宽度测量宽度HW和VW。
在实施例中，除去宽度HW和VW以外，如图4所示，还测量从参考位置到垂直线边缘的位置HL和从参考位置到水平线边缘的位置VL，设想把根据信号宽度开始测量垂直和水平线宽度HW和VW的位置定为垂直和水平线的边缘，从CCD行检测器15的规定位置(在此情况下，是其一端)到垂直和水平线各自的边缘的距离定为位置HL和VL。
具体来说，如图4所示，CCD行检测器15和多透镜阵列16倾斜于十字线图象的垂直和水平亮线放置，使之与垂直和水平两条亮线相交。从而，测出宽度HW和VW以及位置HL和VL。在这种情况下，宽度HW和VW是依据这个超过CCD行检测器15输出信号参考电平的信号的宽度来测量的，而位置HL和VL是通过测定从CCD线阵列15一端的位置15a到宽度HW和VW的边缘的距离来测定。
一种根据本发明在束尺寸测量组件30中用来测量宽度HW和VW以及位置HL和VL的装置将参照它的方框图5和工作时序图6A到6H来叙述。图6A到图6H画出的信号分别对应于在图5中用字符a到h标明的信号线中传输的信号。
开始，来自测量组件30侧面的端子31的读出起始信号a(示于图6A中)以及来自测量组件30侧面的端子32的传送时钟信号b(示于图6B中)同时提供给CCD行检测器15，检测器输出信号c(示于图6C中)是从读起始信号提供给他的时刻开始以和传送时钟信号同步的速度由CCD行检测器15读出。检测器输出信号c被提供给测量组件30的比较器33的正输入端一个参考电压源34连接到比较器33的负输入端(-)。因此，电平超过参考电源34的电压这一参考电平的线检测器输出信号由比较器33激励为亮线输出信号d。具体地说，如图6D所示，在检测到亮线的时候比较器33的输出为高电而在没有检测到亮线的时候输出低电平。
比较器33把它的输出信号d提供给垂直/水平线分离器电路35。该电路在它的复位端R接有读起始信号a(示于图6A中)作为复位脉冲，并且在接收到复位脉冲以后把送到它的脉冲输入端C的第一个脉冲输送到输出端Q1，把随后送来的脉冲输送给输出端Q2。从垂直/水平线分离器电路35的输出端Q1的输出信号e被送到“与”门36的输入端作为垂直宽度检测信号(示于图6E中)。在这个“与”门36的另一个输入端接有来自端子32的传送时钟信号b，并且只在垂直宽度检测脉冲的脉冲持续期间把这个传送时钟信号从连接到“与”门36的端子51输出。一个连接到端予51的计数器(未画出)计数这个输出的时钟信号，因此该计数值对应于测量的垂直宽度VW。
由垂直/水平线分离器电路35输出的信号f送到‘与“电路的一个输入端作为水平宽度检测脉冲(示于图6F中)。“与”门37的另一个输入端也接有来自端了32的传输时钟脉冲，并且只在宽度检测脉冲f的脉冲持续期间把这个传送时钟信号b从连接到“与”门37的端子52输出。连接到端子52的计数器(未画出)计数这个输出时钟信号，因此该计数值对应于测量的水平方向宽度H3。
由垂直/水平线分离器电路35的输出端Q1输出的信号e还提供给垂直位置检测电路38。在垂直位置检测电路38的复位端R接有读出起始信号a(示于图6A中)作为复位脉冲并且在接收到复位脉冲以后当从垂直/水平线分离器电路35的输出端Q1送到它的脉冲输入端C的脉冲上升的时候把输出端Q的信号输出置位到高电平。从垂直位置检测电路38输出的脉冲提供给反相器门39并由它反转这个脉冲，因此，如图6G所示，得到持续时间从读起始脉冲上升沿到垂直宽度检测脉冲上升沿的垂直位置检测脉冲g。倒相器门39把这个垂直位置检测脉冲g送到”与“门40的一个输入端。”与“门40的另一个输入端接有来自端子32的传送时钟信号b并且只在垂直位置检测脉g的脉冲持续期间通过连接到“与”门40的端子53输出时钟信号。连接到端子53的计数器(未画出)计数这个输出时钟信号b，因此该计数值对应于测量的垂直位置VL。
从垂直/水平线分离器电路35输出端Q2输出的脉冲f还送到水平位置检测器电路41。在水平位置检测电路41的复位端R接有读出起始信号a(示于图6A中)作为复位脉冲并且在接收到复位脉冲以后当从垂直/水平线分离器电路35的输出端Q2到它的脉冲输入端C的脉冲上升的时候把输出端Q的信号输出置位到高电平。从水平位置检测电路41输出的脉冲提供给反相器门42并由它反转这个脉冲，因此，如图6H所示，得到持续时间从读起始脉冲上升沿到水平宽度检测脉冲f升沿的水平位置检测脉冲h。倒相器门42把这个水平位置检测脉冲送到”与“门43的一个输入端。”与“门43的另一个输入端接有来自端子32的传送时钟信号b并且只在水平位置检测脉h的脉冲持续期间把这个时钟信号通过连接到“与”门43的端子54输出一个时钟信号。连接到端子54的计数器(未画出)计数这个输出时钟信号b，因此该计数值对应于测量的水平位置HL。
上述由束尺寸测量组件30的计数器检测的垂直方向宽度VW和水平方向宽度HW以及垂直方向位置VL和水平方向位置HL的测量数据传送到测量控制装置11。从束尺寸测量组件30送到CCD行检测器15的传送时钟信号是依据从用来产生测试用视频信号的发生器12接收到的同步信号产生的时钟信号，该信号使CCD行检测器15与电视机13的屏幕上显示的图象同步地读取该图象。
测量控制装置11旋转一个步进马达兼顾垂直方向宽度VW和水平方向宽度HW以及垂直方向位置VL和水平方向位置HL改变聚焦状态。具体地说，测量控制装置11控制一个比特插入自动装置18在步进马达的触点自动地把比特插入到电视机的聚焦调节器20，从而通过旋转步进马达19，以便驱动和控制聚焦调节器20。由于驱动和控制操作的时候，例如，聚焦调节器20在聚焦调节器20可以被旋转的全部角度范围中驱动并分别改变被储存在测量控制装置11中的每个HW，VW，HL，VL数据。
测量控制装置11显示出显示在连接到测量控制装置11的显示器11a屏幕上的每一个数据HW，VW，HL，VL的变化情况。图7给出一个这些数据变化状态的例子，其中垂直方向位置VL和水平方向位置HL的变化显示为水平/垂直方向位置图100以及垂直方向宽度VW和水平方向宽度HW显示为束面积表110。
在水平/垂直方向位置图100中，纵坐标代表测定的垂直方向位置和横坐标代表测定的水平方向位置。因此，图100表示在垂直相交的纵坐标和横坐标构成的直角坐标上显示的两个位置各自的变化情况。在水平/垂直方向位置图上给出的变化曲线101是旋转聚焦调节器20得到的变化曲线。通常，垂直方向位置VL在某个调整位置有最大值，而水平方向位置HL在同一个调整位置有最小值。这个位置被确定为最小点102并且用一个标记表示(本图中的一个实心园)。在这个最小点102，变化曲线101分成欠聚焦状态特性曲线103和过聚焦状态特性曲线104。对于聚焦调节器20当前的旋定位置，沿变化曲线101移动的检测位置显示为当前点105(此图中的空心园)。
束面积表110以束面积的方式显示垂直和水平方向宽度HW及VW的测试数据，由测量控制装置11把这些数据相乘得到束面积。图110的左端表示最小点111而它的右端表示最大点112。对应于聚焦调节装置20当前调整位置的束面积是在最小点111和最大点112之间以预定的方式显示为当前点113。
如上所述，通过显示测量的聚焦状态，可以精确地测定被调整的电视机13的阴极射线管中电子束聚焦改变的状态。换句话说，通过观察当前点105沿水平/垂直方向位置图100显示的变化曲线110移动的情况，可以直接立即确定当前聚焦状态是欠聚焦状态还是过聚焦状态。那么，如果聚焦调节装置20从当前位置旋转并调整使得显示的当前点105与最小点102相符，就使聚焦状态立即调到最佳聚焦状态。这就提高了聚焦调整的精度。如果能确定当前调整状态是欠聚焦状态还是过聚焦状态，通过测量控制装置11的控制由当前聚焦状态自动调整到最佳聚焦状态是很容易实现的。在本实施例中，由于束面积的变化从显示的束面积表110中得到辨认，因此能够容易地确定当前的聚焦状态是否是正确的聚焦状态。
在图7给出的显示例子中，当前点105是沿着水平/垂直方向位置图110的变化曲线101显示，本发明并不仅限于此。例如，如图8所示，在聚焦调整装置20旋转之前得到的数值(也就是在调整操作开始时的初始值)可以用预定的标记106(图中空心方块)沿变化曲线101显示。本装置可以测定在聚焦测量之前的聚焦情况，因此可以对调整之前的聚焦情况作出评估。而且，可以使电视机13的聚焦状态恢复到聚焦测量之前的聚焦状态。
图7所示的当前点105和图8所示的初始位置106可以同时显示在同一张图上。束面积表110可以显示为以图的形式表示电子束的变化情况。此外，束面积表110也可以不必显示。
在本实施例中说明聚焦状态的图是在直角坐标上显示垂直方向位置HL和水平方向位置VL的图，一幅显示垂直方向宽度VW和水平方向宽度HW的图也可以使用，还可以得到一幅显示从欠聚焦状态经过最小点到过聚焦状态的聚焦状态显示图，该图使聚焦状态能够被精确评价。
有本实施例中包括彼此交叉的垂直和水平线的十字线图象是用单个的CCD行检测器读出，也可以显示其他形状的图象。另外，也可以在水平和垂直方向使用不同的检测器读图象。
在本实施例中测量是在阴极射线管屏幕的预定位置所显示的图象上进行，用于测量的图象(在本实施例中是十字线图象)可以在屏幕的多个位置上显示以便测量多个位置的聚焦状态，因此，整个显示管屏幕总的聚焦状态将被调整到正确的聚焦状态。
在本实施例中通过旋转电视机13的聚焦调节器20进行调整，如果被调整的电视机有一个储存聚焦控制量的存储器并且聚焦控制是根据存在这些存储器中的控制数据来进行，那么，只需要根据测量数据改写这些存储器中的控制数据，因此调整装置将被简化。
这本实施例中是对电视机阴极射线管的聚焦进行测量，不用说，本发明并不限定于比，还可以应用于其他采用阴极射线管的图象显示装置(例如用于计算机显示)。
根据本发明，由聚焦电压改变引起的图象的变化被显示出来并且根据显示可以看出从过聚焦状态经过恰聚焦状态到欠聚焦状态的变化，最佳聚焦状态，当前的聚焦状态等等都可以测量，因此简单而精确的聚焦调整可以实现。
在此情况下，这种至少包括一条垂直线和一条水平线的图象被显示出来并且把线检测器安放得与这两条线相交。因此，从参考位置到在这个用线检测器读的图象中不同方向上的线的边缘的距离的变化被测量出来，并且把测出的各个距离的变化显示在直角坐标中。因此，从过聚焦状态到欠聚焦状态的变化情况很好地显示出来。这能简化把聚焦状态调整到最佳聚焦状态的操作。
因为，当测定的这些距离的变化显示在直角坐标上的时候，在描述距离变化的图中显示出可以使这两个距离最小的位置，恰聚焦位置也在这幅描述聚焦状态变化的图上显示出来，这能够简化把聚焦状态调整到恰聚焦状态的调整。
此外，因为在屏幕上显示恰聚焦位置的时候，也显示出当前聚焦位置，所以很容易确定为了获得恰聚焦状态应该向那个方向调整，因此从聚焦状态到恰聚焦状态的调整很容易做到。
此外，由于对应于在聚焦电压被改变之前的聚焦电压的位置也被显示在描述距离变化的图上，因此可以认出调整之前的聚焦状态并且能够让聚焦状态返回到调整之前的聚焦状态，也可以把它和调整之后的聚焦状态进行比较。
此外，因为根据线检测器的输出测定的垂直线宽度数据和根据线检测器的输出测定的水平线宽度数据被相乘并且乘积值的变化也由显示装置显示，聚焦状态也能从线宽的变化辨认，这样能实现更精确的调整。
此外，因为从图象上各条线的一个边缘到另一个边缘的距离定为从参考位置到图象上预定位置的距离，类似于上述情形即使根据同时测定的这两条线宽度的数据，从过聚焦状态到欠聚焦状态的变化也令人满意地显示出来。因此，可以很容易地把聚焦状态调整到最佳聚焦状态。
根据附图已经讲述了本发明的推荐实施例，不言而喻，本发明不只限于上述实施例，熟知该技术的人员可以不违反本发明在权利要求中限定的的精神和范畴作出种种变化和改进。
权利要求
1.一种利用在阴极射线管的屏幕上显示的一幅图象来测量阴极射线管聚焦的方法，包括如下步骤在屏幕上预定的位置显示一幅预定的图象；在测定从参考位置到该图象中预定位置之间的距离的情况下改变所述的阴极射线管的聚焦电压；并且在预定的显示装置上显示所述的测定的距离的变化。
2.按照权利要求1的测量阴极射线管聚焦的一种方法，还包括如下步骤利用一幅至少有一条垂直线和一条水平线图形的图象作为所述的预定图象；安放一个线检测器使它与所述的垂直线和所述的水平线相交并且把所述的线检测器的一个预定位置设定为所述的参考位置；测量从该参考位置到被所述的线检测器读的图象中的垂直线边缘的第一距离的变化和测量从该参考位置到被所述的线检测器读的图象中的水平线边缘的第二距离的变化；以及在直角坐标中显示测定的各个距离的变化。
3.按照权利要求2的一种测量阴极射线管的聚焦的方法，其中对应于最短的第一和第二距离的位置显示在所述的距离变化图中。
4.按照权利要求3的测量阴极射线管的聚焦的方法，其中对应于在使用现有的聚焦电压时呈现的所述的第一和第二距离的位置显示在所述的距离变化的图中。
5.按照权利要求2的测量阴极射线管的聚焦的方法，其中对应于在聚焦电压被改变之前呈现的第一和第二距离的位置被显示在所述的距离变化的图中。
6.按照权利要求2的测量阴极射线管的聚焦的方法，其中根据从所述的线检测器的输出测定的所述的垂直线宽度的数据和所述的水平线宽度数据相乘，并且该乘积值的变化同时显示在所述的显示装置上。
7.按照权利要求2的测量阴极射线管的聚焦的测量方法，其中从该图象中垂直线的一个边缘到另一个边缘的距离用来作为从参考位置到该图象中预定位置的第一距离，而从该图象中水平线的一个边缘到另一个边缘的距离用来作为从参考位置到该图象中预定位置的第二距离。
全文摘要
按照本发明的测量阴极射线管的聚焦的方法中,在阴极射线管屏幕的预定位置显示一幅预定的图象。在检测从参考位置到图象中预定位置之间的距离的情况下改变阴极射线管的聚焦电压。测定的距离的变化情况显示在一个预定的显示装置上。此外,一幅至少具有一条垂直线和一条水平线图形的图象用来作为预定的图象。一个线检测器安装得与垂直线和水平线两者相交以便把该线检测器的一个预定位置设定为参考位置。测定第一距离的变化和第二距离的变化。测定的各个距离的变化显示在直角坐标中。
文档编号H04N17/04GK1177880SQ97109658
公开日1998年4月1日 申请日期1997年3月27日 优先权日1996年3月27日
发明者中薮智康 申请人:索尼公司