JPH05111060A - コンバーゼンス計測方法およびその装置並びに調整支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、カラーブラウン管のコンバーゼンス
計測方法に関する。計測を高速かつ高精度に行うため、
被検査カラーブラウン管面上に計測パターンを全色（赤
緑青）発光させた状態で行う。 【構成】本発明は、カラーブラウン管３の画面上に計測
用のクロスパターンを映出させるための信号発生回路１
と、当該クロスパターン４の発光状態を計測するための
白黒カメラ５と、当該カメラの固定手段および画像処理
回路６より構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はストライプ形状の蛍光ド
ットを有するカラーテレビまたはカラーディスプレイの
コンバーゼンス計測方法およびその装置並びに調整支援
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラーテレビのコンバーゼンス計
測方法は、特開昭６１−２５７０９６号公報に記載のよ
うにカラーテレビの画面に計測用パターンを映し出し、
これを白黒カメラを用いて画像入力するさいに、カメラ
の前面を設けた３原色フィルタを切り換えることによ
り、赤色と緑色と青色の色弁別をしてコンバーゼンスを
計測していた。また「省力と自動化」（１９８６年３月
オーム社）の第６７頁から第６９頁に論じられているよ
うに、計測用クロスパターンをカラーカメラを用いて色
分離した後に、この画像処理によりコンバーゼンスを計
測していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、光学
フィルタを用いる方法ではフィルタの切り換えに時間を
有するばかりでなく、１回のコンバーゼンス計測を行う
のに３回の画像取り込みを行う必要があるため高速で計
測するのに不向きであった。また異なるタイミングで各
色の画像を取り込むことになるため、カラーテレビ側の
偏向系のばらつきの影響を受けて計測精度の低下を生じ
る問題があった。一方のカラーカメラを用いる方法で
は、一般的なカラーカメラを用いると白黒カメラに比べ
て解像度がかなり落ちてしまうため、計測精度があまり
上らない。また高級なカラーカメラを用いれば白黒カメ
ラに匹敵する解像度を得ることが可能になってきている
が、価格が白黒カメラの約１０倍程度になるためコスト
の面で使いにくいという問題があった。

【０００４】本発明の目的は白黒カメラを用いて１回の
画像取り込みのみでミスコンバーゼンス計測を行うこと
が可能で、装置の低価格化および計測時間の短縮化を図
ることのできるカラーテレビのコンバーゼンス計測方法
およびその装置並びに調整支援装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のコンバーゼンス計測方法および装置並びに
調整支援装置は白黒クロスパターンを白黒カメラで画像
入力してコンバーゼンス計測をするようにしたものであ
り、そのさい色弁別は横線において赤が最も暗いことに
着目して、まず横線の赤の蛍光ドットを特定したのち、
他の色は蛍光ドットの配列に従い特定する一方、縦線の
蛍光ドットの色判別は横線で色判別した蛍光ドットとの
距離と蛍光ドット間ピッチとの比較をして行うように
し、こうして色弁別した蛍光ドットに対し色別に明るさ
の荷重平均処理をして線中心位置を求めることにより、
ミスコンバーゼンス量を求めるようにしたものである。

【０００６】

【作用】上記のコンバーゼンス計測方法およびその装置
並びに調整支援装置は、白黒カメラで撮像した計測パタ
ーンに対して赤の蛍光ドットが最も暗いことを利用して
色弁別処理を行うことにより、各色ごと線中心位置を求
めることができるようにしたため、１回の画像取り込み
でミスコンバーゼンス計測が可能となるので、計測時間
の短縮と計測精度の向上を図ることができる。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図１から図５によ
り説明する。

【０００８】図１は本発明によるコンバーゼンス計測方
法およびその装置並びに調整支援装置の一実施例を示す
装置全体構成図である。図１において、まず各部の機能
および動作を説明する。クロスパターン発生回路１はカ
ラーテレビ２へ映像信号を送出してカラーブラウン管３
の画面上に白黒のクロスパターン４を映し出す。クロス
パターン４の中心はブラウン管３のほぼ中心となるよう
になっている。白黒カメラ５の光軸はブラウン管３の中
心にくるように図示していない固定手段により位置決め
されている。画像処理回路６はＣＰＵ７からの画像取り
込み指令８が入力されると、白黒カメラ５の１フレーム
期間中の画像情報を６４階調でディジタイズしてフレー
ムメモリ９に格納する。フレームメモリ９は512×512×
６ bitのメモリ容量を有する。ＣＰＵ７はフレームメモ
リ９に格納された画像データをもとに、後で述べる計測
アルゴリズムにもとづいてコンバーゼンス計測処理を行
い、計測結果を表示装置１０に表示する。

【０００９】図１の本発明によるコンバーゼンス計測方
法の基本方法は、ブラウン管３に白黒クロスパターン４
を映し出したときにコンバーゼンスの調整状態にかかわ
らず、後に示す赤色蛍光ドット１１ａの明るさが他の蛍
光ドット１１ｂあるいは青色蛍光ドット１１ｃよりも暗
いことに着目し、赤色蛍光ドット１１ａを特定する。一
方で各色の蛍光ドットが赤と緑と青の順に規則正しく所
定のピッチで配列されていることに着目し、上記方法に
より特定した赤色蛍光ドット１１ａとの位置関係から他
の緑、青蛍光ドット１１ｂ，１１ｃを弁別する。このよ
うにして色判別した蛍光ドットの中央付近の画像に対
し、色別に演算処理して各色蛍光ドットの線中心を求め
ることにより、ミスコンバーゼンス量を演算する。つぎ
に図１の本発明によるコンバーゼンス計測方法の詳細を
図２から図５により順次に説明する。

【００１０】図２は図１のクロスパターン４の計測ウイ
ンドの設定方法を示す説明図である。まず図１の計測ウ
インドの設定方法を図２により説明する。カラーテレビ
２のコンバーゼンス計測は白黒クロスパターン４により
縦線と横線について行う。縦線計測ウインド１２の幅Ｗ
vxは、計測視野１３内の縦方向明度和Ｍ(x）において、
縦線検出レベル以上となる点の左端ＸLと右端ＸRとし
て、ＸR−ＸLより左右方向に少なくとも蛍光体の横方向
ドットピッチ（横に隣り合う蛍光体間の距離をいう）Ｗ
kxだけ大きい値とする。また縦線計測ウインド１２の縦
方向の幅Ｗvyは少なくとも蛍光体の縦方向ドットピッチ
（上下の蛍光体間の距離をいう）Ｗkyよりも大きい値に
設定する。

【００１１】また一方の横線計測ウインド１４の縦方向
の幅ＷHyは、計測視野１３内の横方向明度和Ｍ(y）にお
いて横線検出レベル以上となる点の上端ｙuと下端ｙLと
して、ｙL−ｙuより上下方向に若干大きい値とする。ま
た横線計測ウインド１４の横方向の幅ＷHxは少なくとも
蛍光体が６個以上入るようにすめため、数１を満足する
ように設定する。

【００１２】

【数１】ＷHx≧Ｗkx・７ このようにして設定した大きさの計測ウインド１２，１
４を計測視野１３内の所定位置に設ける。当該位置は各
計測ウインド１２，１４が互いに干渉しない程度に、ク
ロスパターン４の縦線と横線が交差する点の近傍に設定
することが望ましい。当該計測ウインド１４，１２内の
画像を用いて、次に示す計測アルゴリズムにもとづいて
横線および縦線のミスコンバーゼンス計測を行う。

【００１３】図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は図
１および図２の横線の赤色についてその中心位置を求め
る方法を示す説明図である。まず横線ミスコンバーゼン
ス計測アルゴリズムを図３により説明する。図３（ａ）
は図２の横線計測ウインド１４内の赤色蛍光ドット１１
ａと緑色蛍光ドット１１ｂと青色蛍光ドット１１ｃの発
光状態を示す。図において各蛍光ドットの斜線部分が電
子ビームにより発光しているものとする。図からわかる
ように各色の蛍光ドット１１ａ，１１ｂ，１１ｃの発光
している上下位置が異なっていることから、ミスコンバ
ーゼンス状態であることがうかがえる。図３（ｂ）は図
３（ａ）の画像の縦方向明度和ＭH(x)より各色の蛍光ド
ットの中心位置を認識する方法を示す。蛍光ドットの明
度は中心部が高くて周辺部になるほど低くなる。したが
って図３（ａ）の横線計測ウインド１４内の縦方向明度
和ＭH(x)は図３（ｂ）に示すように、各色の蛍光ドット
１１ａ，１１ｂ，１１ｃごとに１個のピーク点が存在す
る。このピーク位置を各色の蛍光ドット１１ａ，１１
ｂ，１１ｃの中心位置とする。さらに各色の蛍光ドット
の明るさは赤色と緑色と青色の３色のうちで赤色が最も
暗くなっているのが一般的である。したがって各蛍光ド
ットの色判別は図３（ｂ）の各ピーク位置の縦方向明度
和ＭH(x)を比較して、最も明度和が小さいピーク位置の
蛍光ドットを赤色蛍光ドット１１ａと特定する。以後の
他のピーク位置の蛍光ドットの色判別は各色の蛍光ドッ
ト１１ａ，１１ｂ，１１ｃの配列が決まっていることか
ら、先に特定した赤色蛍光ドット１１ａをもとに決定す
ることができる。

【００１４】つぎに図３（ｃ）は上記処理により色弁別
された蛍光ドットのうち赤色蛍光ドット１１ａの例につ
いて、横線中心を計測するための画像を抽出した状態を
示す。いま説明の便宜上から赤色ドットについてだけ述
べるが、他の色の横線中心計測についても同様に行うも
のとする。ここで赤色横線計測エリア１５ａの中心位置
は、上記の縦方向明度和ＭH(x)の所定の対応するピーク
位置であり、当該赤色横線計測エリア１５ａの幅は蛍光
ドット１１ａの幅よりも小さく設定する。図３（ｄ）は
図３（ｃ）の赤色横線計測エリア１５ａ内の画像横方向
明度和ＭHR(y）を示す。当該横方向明度をＭHR(y）を演
算する時に対象となる赤色横線計測エリア１５ａの数は
ここでは２個とする。ただし各色とも同一数にするので
あれば何個でも差し支えない。ここで赤色横線中心位置
ＹRは数２に示す荷重平均処理により求めた横方向明度
和ＭHRの分布中心とする。

【００１５】

【数２】ＹR ＝ΣＭHR(y)・ｙ／ΣＭHR(y) また同様にして緑色蛍光ドット１１ｂおよび青色蛍光ド
ット１１ｃの緑色横線中心位置ＹGおよび青色横線中心
位置ＹBを求める。つぎにミスコンバーゼンス量は緑色
に対する赤色および青色のずれ量で定義される。したが
って赤色および青色横線ミスコンバーゼンス量ＨRG，Ｈ
BGは数３，数４により求める。

【００１６】

【数３】ＨRG＝ＹR−ＹG

【００１７】

【数４】ＨBG＝ＹB−ＹG 図４（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は図１および図２
の縦線の赤色についてその中心位置を求める方法を示す
説明図である。つぎに縦線ミスコンバーゼンス計測アル
ゴリズムを図４により説明する。図４（ａ）は図２の縦
線計測ウインド１２内の赤色蛍光ドット１１ａと緑色蛍
光ドット１１ｂと青色蛍光ドット１１ｃの発光状態を示
す。図において斜線部分が発光しているものとする。図
４（ｂ）は図４（ａ）の画像の縦方向明度和Ｍv(x)より
各色の蛍光ドットの中心位置を認識する方法を示す。当
該認識方法は図３の横線ミスコンバーゼンス計測の場合
と同様に中心位置をピーク位置ｘp1〜ｘpmとして行う。
ここで縦線の場合にはミスコンバーゼンスの状態によっ
て、最も暗い蛍光ドットが赤色であると言えなくなる場
合がある。そこで先に色弁別している横線計測ウインド
１４内の蛍光ドット中心位置と、当該縦線計測ウインド
１２内の蛍光ドット中心位置との距離を求め、この距離
を蛍光ドットの横方向ドットピッチＤｐを３倍した値で
除した時の余りＣｐの値により色を特定する。例えば横
線計測ウインド１４内の赤色と色判別した蛍光ドットの
中心位置Ｘ1と縦線計測ウインド１２内の色判別を行う
蛍光ドットの中心位置をＸ2とすると、を演算した時の
余りＣｐが数６，数７，数８の範囲にある時に、当該蛍
光ドットの中心位置は各々赤色、緑色、青色の蛍光ドッ
トの中心位置に相当すると判定する。

【００１８】

【数５】｜Ｘ1−Ｘ2｜／（３・Ｄｐ）

【００１９】

【数６】2.6・Ｄｐ≦Ｃｐまたは0.4≧Ｃｐ

【００２０】

【数７】2.4・Ｄｐ≦Ｃｐ≦1.6・Ｄｐ

【００２１】

【数８】1.4・Ｄｐ≦Ｃｐ≦1.6・Ｄｐ このようなアルゴリズムにしたがい縦線計測ウインド１
２内の蛍光ドットの色を弁別する。

【００２２】つぎに図４（ｃ）は上記処理により色弁別
した蛍光ドットのうちの赤色蛍光ドット１１ａの例につ
いて、縦線中心を計測するための画像を抽出した状態を
示す。いま説明の便宜上から赤色ドットについてだけ述
べるが、他の色の縦線中心計測についても同様に行うも
のとする。ここで赤色縦線計測エリア１６ａの中心位置
は、上記の縦方向明度和Ｍv(x)の所定の対応するピーク
位置であり、当該エリア１６ａの幅は蛍光ドット１１ａ
の幅より小さく設定する。図４（ｄ）は図４（ｃ）の赤
色縦線計測エリア１６ａ内の画像の縦方向明度和ＭVR
(x)を示す。これより赤色縦線中心位置ＸRは数９に示す
荷重平均処理により求めた縦方向明度和ＭVR(x）の分布
中心とする。

【００２３】

【数９】ＸR＝ΣＭVR(x)・Ｘ／ΣＭVR(x) また同様にして緑色蛍光ドット１１ｂおよび青色蛍光ド
ット１１ｃの緑色縦線中心位置ＸGおよび青色縦線中心
位置ＸBを求める。つぎに赤色および青色縦線ミスコン
バーゼンス量ＶRG，ＶBGを数１０，数１１により求め
る。

【００２４】

【数１０】ＶRG＝ＸR−ＸG

【００２５】

【数１１】ＶBG＝ＸB−ＸG 上記のようにしてミスコンバーゼンス量が求められる。

【００２６】尚、横線中心位置および縦線中心位置を求
める場合にはカメラの映像信号に対し背景明度レベル以
上の信号成分についてのみ輝度の分布中心を求めること
により、当該背景明度レベルによる計測誤差を除去する
ことが可能となる。この方法を図５により説明する。い
ま説明の便宜上、赤色の横線中心計測についてのみ述べ
るが他の色の線中心計測についても同様の考え方で行う
ものとする。

【００２７】図５（ａ）は図２の横線計測ウインド１４
内の赤色蛍光ドット１１ａと緑色蛍光ドット１１ｂと青
色蛍光ドット１１ｃの発光状態を示す。図において各蛍
光ドットの斜線部分が発光しているものとする。図５
（ｂ）は図（ａ）のａｂ線上における白黒カメラ５の映
像信号レベルＭ1(y)を示す。図からわかるように赤色蛍
光ドットの発光している部分以外の位置において映像信
号レベルが０となっていない。これは、白黒カメラ５の
暗電流に相当する背景明度レベル１７のオフセットが映
像信号レベルに加わったかたちとなって表れるためであ
る。図５（ｃ）は図５（ｂ）の映像信号に対し背景明度
レベル１７より若干高いレベルに設定したスレシュレベ
ル１８より高い映像信号レベルについては、数１２によ
り求めた値とし、スレシュレベル１８より低い映像信号
レベルについては０とする処理を施した背景レベル除去
後の映像信号レベルＭ2(y)を示す。

【００２８】

【数１２】Ｍ1(Y)＝Ｍ2(Y)−スレシュレベル 次に上記したミスコンバーゼンス計測アルゴリズムを用
いたコンバーゼンス調整支援装置について説明する。本
コンバーゼンス調整支援装置の基本構成および機能と動
作については、図１におけるカラーテレビ２は図示しな
い台板の上に搭載された状態でコンベアにより所定の調
整位置に搬送位置決めされ、カメラ位置決め手段により
所定位置に配置された白黒カメラ５により、クロスパタ
ーン発生回路１で発生されたカラーテレビ２の画面の計
測用クロスパターンが撮像され、画像処理回路６を介し
てフレームメモリ９に取り込まれる。このフレームメモ
リ９の内容をＣＰＵ７により上記のミスコンバーゼンス
計測アルゴリズムを用いて処理し、その求めたミスコン
バーゼンス計測結果であるずれ量およびずれ方向を逐次
に表示装置１０などのモニタ画面上にグラフィック表示
することにより、人手調整作業の支援を行うものであ
る。なお本コンバーゼンス調整支援装置は色純度調整な
どと共に画質調整を行う自動画質調整装置として構成す
ることが可能である。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、白黒カメラを用いて１
回の画像取り込みでカラーテレビのコンバーゼンス計測
ができるので、計測時間の短縮あるいは計測精度の向上
が図れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるコンバーゼンス計測方法およびそ
の装置並びに調整支援装置の一実施例を示す装置全体構
成図である。

【図２】図１の計測ウインドの設定方法を示す説明図で
ある。

【図３】図１の横線の赤色についてその中心位置を求め
る方法を示す説明図である。

【図４】図１の縦線の赤色についてその中心位置を求め
る方法を示す説明図である。

【図５】図３および図４に示す線中心を求める時にカメ
ラの暗電流による計測誤差を除去する方法を示す説明図
である。

【符号の説明】

１…クロスパターン発生回路、 ２…カラーテレビ、 ３…カラーブラウン管、 ４…白黒クロスパターン、 ５…白黒カメラ、 ６…画像処理回路、 ７…ＣＰＵ、 ９…フレームメモリ、 10…表示装置、 11ａ…赤色蛍光ドット、 11ｂ…緑色蛍光ドット、 11ｃ…青色蛍光ドット、 12…縦線計測ウインド、 13…計測視野、 14…横線計測ウインド、 15ａ…赤色横線計測エリア、 16ａ…赤色縦線計測エリア、 17…背景明度レベル、 18…スレッシュレベル。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カラーテレビの画面に白黒のクロスパター
   ンを映し出し、この画面を白黒カメラで撮像し、当該パ
   ターンの縦線および横線の赤色と緑色と青色の線中心位
   置を計測してコンバーゼンス計測をするさいに、縦線の
   みを包含する大きさの縦線計測ウインドと横線のみを包
   含する大きさの横線計測ウインド内の画像について、各
   々縦方向の明度和をとった時の明度和のピーク点列を各
   色ごとの線中心計測エリアの中心として当該中心近傍を
   線中心計測エリアとし、また上記計測ウインド内の画像
   の色弁別は横線で最も暗い蛍光ドットが赤であることを
   用いて、横線計測ウインド内の明度和のピーク点列のピ
   ーク点上の明度和の中で最も明度の低い蛍光ドットを赤
   とし、他のピーク点上の蛍光ドットの色弁別は蛍光ドッ
   トの色配列と蛍光ドット間ピッチをもとに行い、各色の
   線中心位置は色弁別した当該線中心計測エリア内の画像
   の明度和の荷重平均処理により求めることを特徴とする
   コンバーゼンス計測方法。
2. 【請求項２】カラーテレビの画面に白黒のクロスパター
   ンを映し出す手段と、この画面を白黒カメラで撮像する
   手段と、この画像の当該パターンの縦線および横線の赤
   色と緑色と青色の線中心位置を計測してコンバーゼンス
   計測をする計測手段とを具備し、上記計測手段は当該パ
   ターン縦線のみを包含する大きさの縦線計測ウインドと
   横線のみを包含する大きさの横線計測ウインド内の画像
   について、各々縦方向の明度和をとった時の明度和のピ
   ーク点列を各色ごとの線中心計測エリアの中心として当
   該中心近傍を線中心計測エリアとし、また上記計測ウイ
   ンド内の画像の色判別は横線で最も暗い蛍光ドットが赤
   であることを用いて、横線計測ウインド内の明度和のピ
   ーク点列のピーク点上の明度和の中で最も明度の低い蛍
   光ドットを赤とし、他のピーク点上の蛍光ドットの色弁
   別は蛍光ドットの色配列と蛍光ドット間ピッチをもとに
   行い、各色の線中心位置は色弁別した当該線中心計測エ
   リア内の画像の明度和の荷重平均処理により求めてコン
   バーゼンス計測をする手段として構成することを特徴と
   するコンバーゼンス計測装置。
3. 【請求項３】請求項２記載のコンバーゼンス計測装置を
   有し、そのコンバーゼンス計測結果を表示する手段を設
   けて構成することを特徴とするコンバーゼンス調整支援
   装置。