JPH0449834B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、テレビジヨン受像機の品質管理など
における画質検査に用いて好適な白色むら検査装
置に関する。

〔発明の背景〕

従来、テレビジヨン受像機を製造するに際して
は、製造ラインの最終工程として品質管理工程が
設けられ、かかる工程でテレビジヨン受像機の性
能検査が行なわれる。この性能検査としては、検
査すべき対象に応じた方法が採用されるものであ
るが、その１つの方法として、被検査テレビジヨ
ン付像機の画面上に静止画像であるテストパター
ンを映出し、かかるテストパターンの画質を検査
して該被検査テレビジヨン受像機の性能の良否を
評価する方法がある。

ところで近年、テレビジヨン受像機の製造工程
においては、自動化、省力化が進められている
が、その中の一工程である品質管理工程において
は、一部を除いて画質検査に人手を要しており、
熟練検査員によるテストパターンの目視評価をも
とにした官能検査を行なつているのが実状であ
る。

しかし、この目視評価をもとにした画質検査方
法では、評価に個人差があること、評価の再現性
が劣ること、検査の能率が低いこと、検査に熟練
を要することなどの問題があり、客観的な検査結
果を得ることが非常に困難であつて、充分な品質
管理を行なうことができなかつた。

特に、カラーテレビジヨン受像機の画質を左右
する１つの重要な要素として、カラーブラウン管
の白色均一性があり、多くの検査項目の中でもカ
ラーブラウン管の白色むら検査は重要な検査項目
の１つとなつている。

カラーブラウン管の白色むら、すなわち、画面
全体にわたつて白色が不均一となる原因の１つは
電子ビームのランデイング誤差、すなわち、シヤ
ドウマスクの孔を通過した電子ビームが対応する
蛍光体に正確に当たらないことによるものであつ
て、従来のカラーブラウン管における白色むら
は、主としてこのランデイング誤差に起因してい
た。

かかる白色むらを検査する方法としては、従
来、目視による方法が一般的であり、被検査カラ
ーテレビジヨン受像機に赤色、緑色、青色の単色
画面をテストパターンとして順次映出し、かかる
単色画面の色むらを目視によつて評価して白色む
らの検査を行なつていた。しかし、かかる方法
は、上に述べたような問題点があるものである。

これに対して、ランデイング誤差を目視できる
ようにして白色むらの検査を行なう方法が提案さ
れた（特開昭49−40426号）。この方法は、被検査
カラーブラウン管の画面上の、たとえば、15点を
ビツクアツプし、夫々の点を工業用テレビジヨン
カメラで順次高倍率撮像して拡大画面を映出し、
ドツトパターン位置を目視測定するものである。
かかる方法によると、評価の個人差や再現性など
の点である程度の改善が可能となるが、やはり、
検査のために人手が必要であるし、ある程度の技
術的熟練も必要である。

また、近年、ブラツクマトリツクス管がカラー
ブラウン管の主流となつてきているが、かかるブ
ラツクマトリツクス管では、ランデイング誤差以
外に、黒鉛ホールの形状や大きさの不整も白色む
らの主原因となり、白色均一性を低下させてい
る。このために、白色むらの検査には、増々高度
の技術が要求されるようになり、黒鉛ホールの不
整を考慮して全画面を隅無く検査する必要があ
る。したがつて、上記特開昭49−40426号に記載
される方法では、１つのカラーブラウン管の白色
むらを検査するためには、非常に長い時間を要す
ることになつて現実的にはほとんど実施すること
はできない。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来技術の欠点を除き、被検査
カラーブラウン管の白色均一性の評価をリアルタ
イムで客観的かつ自動的に行なうことができ、回
路構成が簡単な白色むら検査装置を提供するにあ
る。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために、本発明は、被検査
カラーブラウン管に異なる２つの単色映像信号に
対する２つの画面を順次映出し、該画面を夫々同
一の色光学フイルタを介して撮像して夫々の画面
に対する画像データを得、これら画像データを互
いに減算あるいは除算することによつて前記被検
査カラーブラウン管の白色むらを定量的に評価す
ることができるようにした点に特徴がある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面について説明す
る。

第１図は本発明による白色むら検査装置の一実
施例を示すブロツク図であつて、１は被検査カラ
ーテレビジヨン受像機、２は単色光学フイルタ、
３はテレビジヨンカメラ、４はテストパターン信
号発生回路、５は同期信号発生回路、６はアナロ
グ−デジタル変換回路、７，８はフレームメモ
リ、９は画面切換回路、１０は演算回路、１１は
フレームメモリ、１２はコンピユータである。

同図において、被検査カラーテレビジヨン受像
機１はテストパターン信号発生回路４からの単色
映像信号が供給されて単色画面を映出し、この単
色画像は単色光学フイルタ２を通してテレビジヨ
ンカメラ３によつて撮像される。テレビジヨンカ
メラ３と単色のテストパター信号を発生するテス
トパターン信号発生回路とには、同一の同期信号
発生回路５から同期信号が供給されており、この
ために、被検査カラーテレビジヨン受像機１とテ
レビジヨンカメラ３とは同期がとれられている。

画面切換回路９は、コンピユータ１２からの指
令にもとづいて動作し、テストパターン信号発生
回路４制御して被検査カラーテレビジヨン受像機
１に映出される単色画面を切換えるとともに、フ
レームメモリ７，８を交互に書込み状態とする。
したがつて、被検査カラーテレビジヨン受像機１
に映出されたある単色画面を撮像して得られる１
フレーム期間の画像データがフレームメモリ７に
書き込まれ、他の単色画面を撮像して得られる１
フレーム期間の画像データがフレームメモリ８に
書き込まれる。

演算回路１０はフレームメモリ７，８に記憶さ
れた画像データを、各サンプリング点毎に互いに
減算あるいは除算処理し、得られた演算結果をフ
レームメモリ１１に供給する。全てのサンプリン
グ点についての演算結果がフレームメモリ１１に
書き込まれると、コンピユータ１２はこれらの演
算結果にもとづいて色むらの評価を行なう。

次に、この実施例の動作について説明する。

まず、カラーテレビジヨン受像機の映出画面に
白色むらが生ずる一つの原因であるランデイング
誤差について、第２図で説明する。

第２図はブラツクマトリツクス型カラーブラウ
ン管の蛍光面の一部を示す拡大図であつて、この
蛍光面の垂直方向に帯状をなした赤色蛍光体部
Ｒ、緑色蛍光体部Ｇ、青色蛍光体部Ｂが水平方向
にＲ、Ｇ、Ｂの順序に配列されており、これら蛍
光体部Ｒ、Ｇ、Ｂ間に非発光部Ｎが設けられてい
る。

そこで、カラーブラウン管に白色画面を映出し
ているときには、赤色信号によつて変調された電
子ビーム（以下、赤色電子ビームという）、がシ
ヤドウマスク（図示せず）に設けられた所定の孔
を通して赤色蛍光体部Ｒに照射され、同様にして
緑色信号によつて変調された電子ビーム（以下、
緑色電子ビームという）が緑色蛍光体部Ｇに、ま
た、青色信号によつて変調された電子ビーム（以
下、青色電子ビームという）が青色蛍光体部Ｂに
夫々照射される。そして、赤色蛍光体部Ｒは赤色
光を、緑色蛍光体部Ｇは緑色光を、青色蛍光体部
Ｂは青色光を発光し、これら原色光が加法混色さ
れて白色光が生ずることになる。

この場合、赤色電子ビームが赤色蛍光体部Ｒの
みに照射され、緑色電子ビームが緑色蛍光体部Ｇ
のみに照射され、また、青色電子ビームが青色蛍
光体部Ｂのみに照射されているのは、カラーブラ
ウン管の映出画面の白色むらがない部分だある
が、映出画面のランデイング誤差がある部分で
は、電子ビームが所定の蛍光体部ばかりでなく、
隣りの蛍光体部にも一部照射されることになる。
すなわち、第２図に示すように、赤色電子ビーム
は赤色蛍光体部Ｒと緑色蛍光体部Ｇの一部とにま
たがる範囲S_Rに照射され、緑色電子ビームは緑色
蛍光体部Ｇと青色蛍光体部Ｂの一部とにまたがる
範囲S_Gに照射され、また、青色電子ビームは青色
蛍光体部Ｂと赤色蛍光体部Ｒの一部とにまたがる
範囲S_Bに照射される。この結果、各蛍光体部Ｒ、
Ｇ、Ｂで生ずる赤色光、緑色光、青色光の割合が
変化し、カラーブラウン管の画面に白色むらが生
ずることになる。

そこで、第２図に示す原因で白色むらが生じた
場合のこの実施例の動作について説明する。

第１図において、単色光学フイルタ２として緑
色フイルタを取りつけ、コンピユータ１２の指令
のもとに、画面の切換回路９により、テストパタ
ーン信号発生回路４は緑色テストパターン信号を
発生して被検査カラーテレビジヨン受像機１に緑
色画面を映出させ、同時に、フレームメモリ７が
書き込み状態に、また、フレームメモリ８が非書
込み状態に設定される。

この場合、被検査カラーテレビジヨン受像機１
に映出される画面の白色むらが生じない部分では
第３図ａに示すように、緑色電子ビームが蛍光面
に照射される範囲S_Gは、緑色螢光体部Ｇのみに重
なるが、白色むらが生ずる部分では、第３図ｂに
示すように、緑色螢光体部Ｇばかりではなく、青
色螢光体部Ｂの一部にもかかることになる。した
がつて、この部分では、青色蛍光体部Ｂも、わず
かではあるが、青色光を発生し、青色がかつた緑
色となる。

そこで、いま、単色光学フイルタ２を緑色フイ
ルタとし、この画面を緑色フイルタ２を通してテ
レビジヨンカメラ３によつて撮像すると、緑色フ
イルタ２は緑色光のみを透過させ、他の原色光を
遮断するものであるから、緑色螢光体部Ｇから発
光した緑色光のみがテレビジヨンカメラ３で受光
される。したがつて、被検査カラーテレビジヨン
受像機１が白色むらが生じない部分では、第４図
ａに示すように、緑色螢光体部Ｇの全幅（斜線部
分）にわたつて緑色光を発光し、その発光量は大
きいが白色むらを生ずる部分では、第４図ｂに示
すように、緑色螢光体部Ｇの一部を除いた部分
（斜線部分）から緑色光が発光しているから、そ
の発光量が減少する。

かかる緑色光を受光することによつてテレビジ
ヨンカメラ３からの緑色画面に対する映像信号
は、アナログ−デジタル変換回路（以下、Ａ／Ｄ
変換回路という）６に供給され、たとえば、サン
プリング点毎に振幅が０から255までの256階調を
表わすデジタル値の画像データに変換される。こ
の画像データはフレームメモリ７に供給され、１
フレームの画像データがフレームメモリ７に書き
込まれる。

次に、コンピユータ１２は指令信号を画面切換
回路９に送り、画面切換回路９は、テストパター
ン信号発生回路４を赤色テストパターン信号を発
生するようにし、被検査カラーテレビジヨン受像
機１に赤色画面を映出させ、これとともに、フレ
ームメモリ７を非書き込み状態とし、フレームメ
モリ８を書き込み状態とする。

この場合、被検査カラーテレビジヨン受像機１
に映出される画面な白色むらが生じない部分では
第５図ａに示すように、赤色電子ビームは赤色螢
光体部Ｒのみに照射されるから、他の螢光体部
Ｇ、Ｂは発光しないが、白色むらが生ずる部分で
は、第５図ｂに示すように、赤色電子ビームは緑
色螢光体部Ｇの一部（斜線部分）にも照射され、
この部分から緑色光が生じて映出画面は緑色がか
つた赤色画面となる。

そこで、かかる映出画面を緑色フイルタ２を通
してテレビジヨンカメラ３で撮像すると、緑色フ
イルタ２は赤色光を遮断して緑色光のみを透過す
るから、被検査カラーテレビジヨン受像機１の映
出画面の白色むらを生じない部分では、第６図ａ
に示すように、赤色光が遮断され、テレビジヨン
カメラ３の受光量は零となつて振幅が零の画像信
号が得られる。これに対して、被検査カラーテレ
ビジヨン受像機の映出画面の白色むらを生ずる部
分では、第６図ｂに示すように、赤色電子ビーム
が照射された緑色螢光体部Ｇの一部から緑色光が
生ずるから、この緑色光は緑色フイルタ３を透過
してテレビジヨンカメラ３で受光され、テレビジ
ヨンカメラ３からは受光量に応じた振幅の画像信
号が得られる。

テレビジヨンカメラ３から得られた画像信号
は、Ａ／Ｄ変換回路６でデジタル信号に変換され
て画像データとなり、その１フレーム分がフレー
ムメモリ８に書き込まれる。

フレームメモリ７，８の夫々に１フレームの画
像データが書き込まれると、次に、これらのフレ
ームメモリ７，８から夫々画像データが同時に読
み出されて演算回路１０に供給される。すなわ
ち、この画像データＡ／Ｄ変換回路６でサンプリ
ングされる画像信号の一連のサンプリング点での
デジタル値からなり、フレームメモリ７，８から
は夫々このサンプリング点でのデジタルに値が１
つづつ読み出されるものであつて、フレームメモ
リ７とフレームメモリ８とから同時に読み出され
る画像データとは、互いに対応するサンプリング
点、すなわち、被検査カラーテレビジヨン受像機
１の映出画面の同一位置でのデジタル値が同時に
読み出されるものである。

演算回路１０は供給された画像データを減算処
理あるいは除算処理をし、この演算結果をフレー
ムメモリ１１に供給する。すなわち、減算処理を
行なう場合には、フレームメモリ７から供給され
る画像データからフレームメモリ８から供給され
る画像データを差し引き、除算処理を行なう場合
には、フレームメモリ７からの画像データをフレ
ームメモリ８からの画像データで割り算する。こ
れらの演算結果は、いずれも白色むらが大きい程
値が小さくなる。

１フレームの全ての画像データの演算結果がフ
レームメモリ１１に書き込まれると、コンピユー
タ１２はこれらの演算結果を読み出し、所定の処
理を行なつて白色むらの程度を判定する。

次に、この実施例における白色むらの程度の判
定について説明する。

第７図は映出画面を緑色画面とした場合のカラ
ーブラウン管の螢光面の発光状態の一例を示す説
明図であつて、第２図に対応する部分には同一符
号をつけている。

いま、被検査カラーテレビジヨン受像機１（第
１図）の映出画面の白色むらが生じない部分につ
いて、かかる映出画面を赤色画面としたときの輝
度をV_R、緑色画面としたときの輝度をV_G、青色
画面としたときの輝度をV_Bとすると、映出画面
を緑色画面としたときの白色むらが生じない部分
でのテレビジヨンカメラ３（第１図）の出力レベ
ルv_Gは、 v_G＝ｋ・V^r _G……(1) となる。ただし、ｋは比例定数、ｒはテレビジヨ
ンカメラ３のカンマ特性を表わす定数である。

一方、映出画面の白色むらが生ずる部分におい
て、この映出画面を白色画面としたときに、第７
図に示すように、緑色電子ビームの照射幅が各螢
光体部Ｒ、Ｇ、Ｂの幅Ｗに等しく、この緑色電子
ビームが緑色螢光体部Ｇからづれて隣りの青色螢
光体部Ｂに幅Ｘにわたつて照射され、緑色電子ビ
ームによる発光領域が右上りの斜線領域A_Gとす
ると、赤色電子ビームの照射領域も同様にづれ
て、赤色電子ビームによる発光領域は、右下りの
斜線領域A_Rとなつて緑色螢光体部Ｇに幅Ｘだけ
かかることになる。

したがつて、かかる白色むらが生じている部分
の緑色光に対するテレビジヨンカメラ３の出力レ
ベルv_G′は、非発光部Ｎの幅をａとすると、 v_G′＝ｋ・（Ｗ−Ｘ−ａ／Ｗ・V_G＋Ｘ／Ｗ・V_R）
^r ……(2) となる。

このように、テレビジヨンカメラ３の出力レベ
ルはそのカンマ特性の影響を受け、ｒ＝１のとき
には、入力の輝度に比例し、入力画像と出力画像
との階調は等しくなるが、ｒ＞１のときには、入
力の変化に対して出力の変化が急激になり、出力
画像の階調が狭くなつてコントラストがきつくな
り、また、ｒ＞１のときには、コントラストが弱
くなる。

ところで、近年、テレビジヨンカメラでは固体
撮像素子が用いられ、固体撮像素子のカンマ特性
はｒ＝１である。そこで、この実施例において、
テレビジヨンカメラ３でも撮像素子として固体撮
像素子を用いているものとし、また、計算を簡略
化するために、上記式(1)、(2)において、ｒ＝１と
して説明する。

そこで、他色打ちの程度Ｘによつて白色むらが
発生したことによる輝度変化△v_G（＝v_G′−v_G）は
次式でもつて与えられる。

△v_G＝−Ｘ＋ａ／ＷV_G＋Ｘ／ＷV_R……(3) 同様に、被検査テレビジヨン受像機１を赤色画
面とした場合、白色むらが発生したことによる輝
度変化△v_Rは、次式のように表わされる。

△v_R＝Ｘ／ＷV_G−Ｘ＋ａ／ＷV_R……(4) 第８図ａは、式(3)、(4)より、他色打ちの程度Ｘ
に対する輝度変化を示すグラフ図である。同図か
ら明らかなように、△v_G、△v_Rは、他色打ち程度
Ｘに関し、夫々単調減少、単調増加している。し
たがつて、演算回路１０（第１図）において、緑
色画面と赤色画面との差分、たとえば、緑色画面
データから赤色画面データの対応する点の値を引
き算すれば、白色むらが発生していない正常な部
分と白色むらが発生した部分とで△v_G−△v_Rなる
程度の差が得られる。この輝度の差から他色打ち
の程度Ｘが求められる。また、同時に、白色むら
が発生している部分の広がり、すなわち、面積も
求めることが可能である。

次に、上記式(3)、(4)から、他色打ちの程度Ｘに
対する緑色画面と赤色画面との輝度の比を求める
と、第８図ｂに示すようになる。したがつて、演
算回路（第１図）において、緑色画面と赤色画面
との画面データの一方を除数として、たとえば、
赤色画面データを除数として、夫々の画面の対応
する点の値を除算演算することにより、第８図ｂ
により、他色打ちの程度Ｘを求めることができ
る。また、白色むらが発生している部分の面積も
同時に求めることができる。

以上のように、この実施例によると、たとえ
ば、同一の緑色光学フイルタを介してテレビジヨ
ンカメラで被検査カラーテレビジヨン受像機を撮
像し、この被検査カラーテレビジヨン受像機で映
出される緑色画面の輝度との差あるいは比を求め
ることにより、白色むらを定量化することがで
き、白色むらの定量的な検査が可能となる。ま
た、この実施例は、既存の技術でもつて構成する
ことができて回路構成も複雑でなく、さらに、同
一の光学フイルタ、同一のテレビジヨンカメラを
用いて測定して得られたデータにもとづいて演算
を行なうものであるから、光学フイルタやテレビ
ジヨンカメラを交換することがなく、このため
に、夫々の特性の違いによる補正を必要とせず、
また、検査作業も簡略化される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、人手を
必要とすることなしに、白色均一性の評価を自動
的かつリアルタイムで行なうことができるととも
に、定量的に行なうことができて客観性が保た
れ、検査結果の再現性も向上して信頼性が増し、
回路構成も複雑化することがなく、上記従来技術
の欠点を除いて優れた機能の白色むら検査装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による白色むら検査装置の一実
施例を示すブロツク図、第２図はカラーブラウン
管の螢光面の一部を示す拡大正面図、第３図ａ，
ｂは緑色画面としたときのカラーブラウン管の螢
光面の正常部分と白色むら発生部分との発生状態
を例示す拡大正面図、第４図ａ，ｂは第３図ａ，
ｂの緑色画面を緑色光学フイルタを通してみたカ
ラーブラウン管の発光状態を示す拡大正面図、第
５図ａ，ｂは赤色画面としたときのカラーブラウ
ン管の螢光面の正常部分と白色むら発生部分との
発光状態を例示する拡大正面図、第６図ａ，ｂは
第５図ａ，ｂの赤色画面を緑色光学フイルタを通
してみたカラーブラウン管の発光状態を示す拡大
正面図、第７図は緑色画面としたときのカラーブ
ラウン管の螢光面の白色むら発生部分の発光状態
を説明するための拡大正面図、第８図ａ，ｂは白
色むらの程度に対する輝度を表わすグラフ図であ
る。 １……被検査カラーテレビジヨン受像機、２…
…単色光学フイルタ、３……テレビジヨンカメ
ラ、４……テストパターン信号発生回路、５……
同期信号発生回路、６……アナログ−デジタル変
換回路、７，８……フレームメモリ、９……画面
切換回路、１０……演算回路、１１……フレーム
メモリ、１２……コンピユータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被検査カラーテレビジヨン受像機に異なる第
   １、第２の単色映像信号を加えることにより、順
   次異なる第１、第２の単色画面を映出するように
   した白色むら検査装置において、第１の単色光を
   透過する光学フイルタと、前記被検査カラーテレ
   ビジヨン受像機に映出された前記単色画面を該光
   学フイルタを介して撮像する撮像装置と、該撮像
   装置によつて得られた映像信号を画像データとし
   て記憶する第１、第２のフレームメモリと、該第
   １、第２のフレームメモリに記憶された該画像デ
   ータを互いに減算あるいは除算処理する演算回路
   とを少なくとも設け、前記第１のフレームメモリ
   は前記第１の単色光の前記第１の単色画面を映出
   すべく前記被検査カラーテレビジヨン受像機に前
   記第１の単色映像信号を加えて得られる前記画像
   データを記憶し、前記第２のフレームメモリは前
   記第１の単色光とは異なる第２の単色光の前記第
   ２の単色画面を映出すべく前記被検査カラーテレ
   ビジヨン受像機に前記第２の単色映像信号を加え
   て得られる前記画像データを記憶し、前記演算回
   路による演算結果にもとづいて白色むらを検査す
   るように構成したことを特徴とする白色むら検査
   装置。