JPH054634B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、位置検出装置、特に内部目盛を有す
る陰極線管（CRT）フエースプレート上の電子
ビームの位置を検出する装置に関する。

〔従来技術及び発明が解決しようとする問題点〕

オシロスコープのCRT内の電子ビーム偏向量
（感度）は、フエースプレート上の内部目盛に対
して定期的に較正される必要がある。これは、電
子ビームによつて再生された波形の振幅やパルス
幅を目盛によつて正確に測定できるようにするた
めである。従来、このような較正は大部分工場に
おいて手作業で行われている。典型的な場合、電
子ビームを偏向させるための偏向波形入力として
較正信号がCRTに印加される。そこで操作者は、
目盛線に対する電子ビームの位置を目視により検
知し、CRTの偏向回路を手動で調整してビーム
が目盛線と一致するまでビームを偏向させる。

しかし、このような手作業による方法は、時間
及び労力を必要とするため非経済的である。ま
た、その較正は個人差があつて比較的精度が低
い。工場での一回限りの手作業較正では、オシロ
スコープが動作する広い温度範囲にわたる精度を
保証できない。特に、プログラマブル偏向増幅器
については、温度変化の影響によりその精度が４
％に制限される。

現在の当該技術水準では、電子ビームの水平・
垂直偏向パラメータをソフトウエア制御によつて
調整することが可能になつている。偏向信号の信
号源も、同ソフトウエアによつて制御できる。し
かし、ソフトウエアによつて偏向パラメータを目
盛に対して適切に設定することは今だ実現されて
いない。

CRTのフエースプレートに対する電子ビーム
位置を自動的に検出する手段は幾つか開発提案さ
れている。例えば、カラーテレビジヨンに用いら
れるビームインデツクス表示装置においては、イ
ンデツクス蛍光体を用いて、電子ビームがラスタ
走査状にフエースプレート上を掃引中、電子ビー
ムがインデツクス蛍光体に衝突するとき紫外線が
放出される。この紫外線はCRT近傍に設けられ
た光検出器によつて検出され、光検出器は、イン
デツクス蛍光体間に位置するカラー蛍光体に対し
てカラービデオ信号を同期させる信号を発生す
る。このような装置は、カルター等発明の米国特
許第4247869号、ブラツドリー発明の米国特許第
2790107号、サンステイン発明の米国特許第
2778971号及び英国特許第822017号に開示されて
いる。

しかしながら、これらの装置は、インデツクス
蛍光体を有する特別のCRTを使用する必要があ
るのみならず、観測者に便利な目盛を指示するも
のではなくCRT内部の蛍光体を指示するもので
ある。更に、これらの装置は、電子ビーム位置の
検出結果に応じて電子ビームの偏向を調整する手
段を提供するものでもない。

したがつて、目盛に対する電子ビームの位置を
検出して自動的にビーム偏向パラメータを較正す
る装置があれば有益である。

本発明の目的は、CRT内の電子ビームの偏向
を自動的に較正する装置を提供することである。

本発明の他の目的は、CRTのフエースプレー
ト上の目印に対する電子ビームの位置を自動的に
検出する手段を提供することである。

本発明の更に他の目的は、電子ビームをCRT
の目盛に対して電気的に関係付けることである。

〔発明の概要〕

これらの目的を達成するために、本発明は
CRT内の電子ビームの位置を検出する装置を提
供する。この装置は、目盛に関連したパターンを
定め電子ビームの進行を捕える伝導手段と、この
伝導手段に結合され伝導手段による電子ビームの
捕捉を検出する検出手段とを有する。検出手段
は、この捕捉に応答して検出信号を発生する。

本発明の一態様において、伝導手段は酸化錫の
導電性層をフエースプレートに付着させたもので
あり、電子ビームを検出手段に電気的に関連付け
る働きをする。この導電性層は、例えば目盛の上
からフエースプレート上に所定パターン状に形成
される。

本発明の他の態様において、伝導手段は、目盛
線に隣接する領域のCRT蛍光体を衝撃する電子
ビームによつて発生する光をフエースプレート内
に光学的に導入する手段である。この手段は目盛
線自体であり得る。フエースプレート内を横方向
に導通する光はフエースプレートの端部に設置さ
れた光検出器によつて検出される。

較正手段と検出手段とを組合わせた自動較正装
置も開示している。較正手段は検出手段に接続さ
れると共に、CRTに関連した増幅手段にも接続
される。較正手段は、増幅手段へ入力信号を与
え、電子ビームを目盛線に一致するように偏向さ
せる。較正手段は、検出手段の発生した検出信号
を対応する入力信号と比較した後、電子ビームが
目盛線と一致して電子ビームを偏向している入力
信号と予定の関係になるまで増幅手段を調整す
る。

〔実施例〕

第１図は、電子銃１２、偏向板１４、フエース
プレート１６を有するCRT１０を具えた本発明
に係る装置を示す。偏向増幅器１８で発生した信
号は偏向板１４に印加され、フエースプレート１
６に対して電子ビームを水平及び垂直方向に電子
ビーム２０を掃引する。電子ビーム２０の移動
は、通常、外部波形入力に応答し、電子ビームは
その波形をフエースプレート１６上に再生する。
電子ビームは、フエースプレート１６を横切ると
き、再生波形の振幅や幅を測定するための目盛２
２の線と一致する。

第２図を参照するに、目盛２２は方形グリツ
ド・境界を定めるスケールである。スケールは、
フエースプレート１６の内表面上に熔融付着され
て盛り上がつたガラス線２４として設けられる。
線２４は白色半透明ガラスである。蛍光スクリー
ンを形成する蛍光体層２６は目盛２２の上からフ
エースプレート１６の内表面に付着される。この
ようにして、ガラス線２４をフエースプレート１
６に熔融付着させることにより、蛍光体上と目盛
２２上でのビーム位置の視差を殆んど排除でき
る。目盛２２は、フエースプレート１６の端部に
ある光源（図示せず）によつて適当に照明され
る。光源は、必要に応じて、オン、オフあるいは
可変励起できる。

次に、第３図及び第４図を参照するに、CRT
のフエースプレート１６は、透明な酸化錫の細い
ワイヤ（即ち、ストリツプ）２８による導電パタ
ーン状の伝導手段を有する。ワイヤ２８は第３図
及び第４図では目盛線２４に付着した形で示され
ているが、他の任意の予め定まつたパターン状
に、基準マーカーとしてフエースプレート１６上
に付着してもよい。ワイヤ２８は、電子ビーム２
０を捕捉し、電気信号を流す。この電気信号は、
ワイヤ２８のパターン端部に接続されたコンデン
サ３０の如き検出手段により検出される。場合に
よつては、雑音により発生する電気信号を排除す
るために、CRT１０のＺ軸（輝度）について電
子ビームを所定の周波数で変調してもよい。ワイ
ヤ２８の流す電気信号は検出器３１で復調され、
コンデンサ３０で波される。

伝導手段は、ワイヤ２８のような導電パターン
に限定されるものではなく、電子ビーム２０から
フエースプレート１６内部へ光を導く目盛２２の
ような光学的伝導手段であつてもよい。第２図の
ように、目盛線２４を覆う蛍光体２６に電子ビー
ム２０が衝突すると、蛍光体２６から発した光は
目盛線を通つてフエースプレート１６内に進入す
る。その光の一部はフエースプレート内で矢印３
２のように反射してフエースプレート１６の側面
３３に達し、ここで光検出器３４のような検出手
段によつて検出される。第５図に示されるよう
に、光検出器３４は、目盛線２４を覆う蛍光体２
６に衝突する電子ビームによつて発生する光強度
のピーク３５を検出する。光検出器３４は、これ
に応じて、電子ビームの目盛線との一致を示す電
気的検出信号を発生する。

蛍光体２６からの光を目盛２２を介してフエー
スプレート１６内へ光学的に導入する方法は、ビ
ーム位置を検出するための付加的なワイヤパター
ン２８を用いる必要がない。しかしながら、この
光学的カツプリング手法により電気的伝導ワイヤ
手法と同等の信頼性を得るためには、フイルタ回
路を必要とする。第５図から判るように、端部照
明のような光学的及び電気的雑音によつて生じる
光強度の周囲レベルは、ビーム一致の正確な検出
を妨害する。フイルタ回路（図示せず）を装置に
付加すれば検出精度が改善される。このフイルタ
回路については、米国特許出願第803693号に記載
されているので参照されたい。

再び第１図に戻り、電子ビーム２０と目盛線と
の一致を検出するこの機能を用いて、較正回路３
６を介して電子ビーム偏向を較正するために活用
できる。較正回路３６は、予め定められた一連の
入力試験信号を偏向増幅器に対して発生し、電子
ビーム２０を目盛２２の一部を横切るように掃引
する。これらの入力試験信号は、目盛線２４のパ
ターン（あるいは、目盛線ではなく導電ワイヤ手
法の場合は他のパターン）に対して予め定められ
た関係を有する。較正回路３６は、各検出信号を
対応する入力信号と比較することにより、その入
力試験信号に応答して電子ビーム２０が目盛線２
４と一致したかどうかを判定する。そこで、較正
回路３６は、電子ビーム２０が目盛線２４と一致
して、（ビーム２０を偏向している）入力信号と
の予定の関係を満足するまで偏向増幅器１８の利
得及びオフセツトを調整する。

本発明を実施するには、較正回路３６が、フエ
ースプレート１６の目盛２２に対して特定のサー
チパターンで電子ビーム２０を偏向するように予
め定めた一連の入力信号を発生する。このサーチ
パターンは、目盛を横断する掃引型あるいは目盛
の中心線を始点として振幅が増大していく振動型
等、種々の型のものが考えられる。電子ビーム２
０が目盛線２４に一致したとき、検出手段はその
一致を検出して検出信号を較正回路３６に送出す
る。較正回路３６は、電子ビームを目盛線上に偏
向している入力試験信号の値をその目盛線に対応
する入力信号値と比較する。入力試験信号の値
が、目盛線対応入力信号値より大きい場合、偏向
増幅器１８の利得は下方に調整される。逆に、入
力試験信号が目盛線対応入力信号値より小さい場
合、偏向増幅器１８の利得は上方へ調整される。
増幅器１８のオフセツト調整も同様に行われる。
目盛線対応値に対応した補正入力信号によつて電
子ビームが目盛線２４に一致するまで、この方法
は繰り返される。

較正回路３４としては上述の米国特許出願第
803693号に記載された回路のような種々の異なる
回路を用い得る。例えば、増幅器１８及び検出手
段には、マイクロプロセツサ及び関連した周辺回
路を接続することができる。このマイクロプロセ
ツサは、オシロスコープの電源投入時または使用
中に周期的に較正を実行するよう従来手法により
プログラムされる。

以上、本発明の好適実施例について説明した
が、本発明の要旨を逸脱することなく種々の変
形・変更を行うことは可能である。例えば検出手
段は複数個、例えばCRTの四隅に配置して、フ
エースプレート上のどの位置でも略々同様に検出
できるようにしてもよい。

〔発明の効果〕 本発明によれば、高度な技術を要さず簡単な構
成でCRT電子ビームの目盛に対する位置を検出
することができる。本発明は、電子ビーム偏向増
幅器の自動較正装置への用途に極めて有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るビーム位置検出装置を
用いたオシロスコープのブロツク図、第２図は第
１図の線２−２からみたCRTフエースプレート
の断面図、第３図はCRTフエースプレートの背
面図、第４図は第２のCRTフエースプレートの
断面図、第５図はビーム位置に対する光強度を示
す波形図である。 図中、１６はフエースプレート、２２は目盛、
２４は目盛線、２８は導電ワイヤ、３１は検出
器、３４は光検出器を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 陰極線管のフエースプレート上の目盛に関連
   して上記フエースプレート上にパターン状に設け
   られた伝導手段と、該伝導手段が電子ビームによ
   り衝撃されたとき発生する信号を検出する検出手
   段とを具えた陰極線管のビーム位置検出装置。 ２ 上記伝導手段はガラスフリツト、上記信号は
   光信号、上記検出手段は光電変換手段である特許
   請求の範囲第１項記載の陰極線管のビーム位置検
   出装置。 ３ 上記伝導手段は導電ワイヤ、上記信号は電気
   信号、上記検出手段は電気的検出手段である特許
   請求の範囲第１項記載の陰極線管のビーム位置検
   出装置。