JPH0744703B2 - テレビ画面歪測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、テレビ受像機のラスタ歪を正確に測定する
ためのテレビ画面歪測定方法に関するものである。

〔従来の技術〕

大型のテレビ受像機、例えば20インチを越える高精細度
のテレビでは、偏向装置の綿密な設計と調整を行うこと
によって画面歪を極めて小さくする必要があり、そのた
め試作されているテレビ受像機の精密な画面（ラスタ）
歪を測定する装置が必要になる。

従来の画面歪の測定装置は、例えば第６図に示すように
被測定テレビ受像機Ｓを所定の位置に配置し、標準のド
ットパターン発生器PGを接続してドットパターン画面を
映し出すと共に、所定の距離Ｌだけ離れた位置に望遠形
のカメラＣを配置して被測定テレビ受像機Ｓのドットパ
ターンを撮影し、撮影したドットパターン画像の直線性
を綿密に測定し、画面各所のラスタ歪率を計算によって
算出していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような測定方法は被測定テレビ受像
機Ｓと望遠形のカメラＣの距離Ｌが長くなるため装置が
大型化するという大きな欠点があると同時に、被測定テ
レビ受像機Ｓ、及びカメラＣを正しく設定する作業、ド
ットパターンの撮影作業等に手間がかかり、測定結果を
入手するまでに時間がかかるという問題がある。特に、
カメラの歪（レンズの収差）を補正する必要があり精度
の高いデータが得られないという問題もある。

この発明はかかる問題を解消するためになさられたもの
で、標準のドットパターンとして菱形のドット像を使用
し、その重心位置を求めることによって高い精度でテレ
ビ画面の歪測定ができるようにしたテレビ画面歪測定方
法を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明のテレビ画面歪測定方法は、菱形のドット像に
よって構成されている標準ドットパターンを測定用テレ
ビカメラで撮像し、その撮像画像を記憶手段に記憶する
工程を備え、 上記標準ドットパターンに対応する画像信号を被測定テ
レビ受像機に供給して画像を映出した後に、この被測定
テレビ受像機に対向して所定の位置に配置されている上
記測定用テレビカメラにより上記被測定テレビ受像機の
映出画像を撮影するようになし、テレビカメラから出力
されるドットパターン画像信号から各ドット位置の重心
点を算出すると共に、この算出された重心点位置のドッ
トパターンと、前記記憶手段により記憶された画像の重
心点のドットパターンを比較演算することによって、被
測定テレビ受像機のラスタ歪みを測定するようにしたも
のである。

〔作用〕

菱形のドットで構成されている標準のドットパターンを
測定用テレビカメラで撮像したドット位置情報と、この
標準のドットパターンと対応するドットパターンが映出
されている被測定テレビ受像機の画面を同じテレビカメ
ラで撮像したときのドット位置情報を比較して画面の歪
みを測定しているため、重心位置の算出が正確になると
同時に、テレビカメラのレンズ収差等によって誤差が生
じないようにすることができる。

〔実施例〕

第１図は、この発明のテレビ画面歪測定方法の全貎を示
す概要図で、１は被測定テレビ受像機、２はカメラ固定
フード３に取り付けられているCCD撮像素子を内蔵して
いる測定用テレビカメラ、４はA/D変換器、D/A変換器、
フレームメモリ、ドットパターンゼネレータ、フロッピ
ーディスク等が内蔵されている信号処理装置、５はモニ
ターテレビ、６はマイクロコンピュータ、７はデータ表
示用のテレビ、８はプロッタである。

つづいて、この発明のテレビ画面歪測定方法の概要を説
明する。

まず、基準となるドットパターン信号をテレビカメラ２
を介してフロッピーディスクに格納する。

この基準となるドットパターン信号は、例えば被測定テ
レビの位置に正しいドットパターンが出ているテレビ受
像機を置き、テレビカメラ２を介してそのドットパター
ンを画面信号として取り込みA/D変換器でデジタル信号
に変換したのちフロッピーディスクに格納したものでも
よいが、後述するように、ドットパターン原器をテレビ
カメラ２によって撮影したものをフロッピーディスク等
にドットパターン情報（データ）D_oとして格納してお
く。

次に、被測定テレビ受像機１にカメラ固定フード３を介
して所定の位置に測定用のテレビカメラ２を取り付け、
標準のドットパターン信号を供給したときに写しでされ
るテレビ画面のドットパターンをテレビカメラ２で撮像
して信号処理装置に入力する。信号処理装置４はこの信
号（輝度信号）を例えば６ビットのデジタル信号に変換
し、被測定ドットパターン情報D_oとしてフレームメモリ
（８×512×256＝128Kバイト）に記録する。

マイクロコンピュータ６では前記したフロッピーディス
ク等に格納した基準のドットパターン情報D_oとメモリに
記録されている被測定ドットパターン信号から重心位置
を算出した被測定ドットパターン情報D_nを比較演算し、
歪率D_o/D_nを演算し、データ表示用のテレビ７に逐次表
示し、必要に応じてプロッタ８にプリントアウトする。

基準のドットパターン情報D_oは第２図（ａ）に示すよう
に同一寸法の受像管CRTの内側に標準のドットパターン
が開孔されているシートを貼り付けて、テレビカメラ２
によって撮像したものをフロッピーディスクにデジタル
データとして入力したものを使用するが、第２図（ｂ）
に示すように受像管CRTの表示面ガラス厚の光路誤差を
補正して作られている基準ドットパターンパネルＧ（ゲ
ージという）をテレビカメラ２で撮像したものを基準ド
ットパターン情報D_oとしてもよい。

上述した測定方法によると、テレビカメラ２のレンズ収
差、偏向歪、CRTのガラス厚、凸面表示面の光路誤差
は、基準のドットパターン情報D_o、及び被測定ドットパ
ターン情報D_n内に同一条件で含まれているから、歪の演
算から取り除くことができ、被測定テレビ受像機のラス
タ歪のみを正確に算出することができる。

１個のドットパターンは少なくともCCD内蔵のテレビカ
メラ２では分解能の点から数画素にわたって撮像される
ことになるので、高精度でドットパターン位置を決定す
るためには、ドットの重心位置を求める計算を行う必要
がある。

この計算は、通常、画像の特徴を抽出するときによく使
用されているヒストグラム法によってしきい値を決め、
ドット周辺のエリアにある輝度信号レベルからドットの
重心位置を算出し、ドットのＸ−Ｙ位置を決定する。

しかし、この方法によるときでも、例えばインライン型
のCRTでは原色の蛍光点の間隔が0.1mm程度のグリルでマ
スクされたものになるから、特に、Ｘ軸方向の歪は誤差
が大きくなる。

すなわち、第３図（ａ）に示すように四角形のドットパ
ターンＤからなる場合は、側辺Y₁がブラックストライプ
Ｂにかかっていると、＋Ｘ方向に対しては少なくともΔ
Ｘだけ移動しないとドットの移動情報が変化しない。

そのため、ΔＸの範囲でドット位置の誤差が発生する。

また、円形のドットの場合でもブラックストライプＢに
平行するような外周部分はΔＸの移動に対して大きな移
動情報を得ることができないので、ドット内のピッチ模
様によって重心点の演算誤差を生じることになる。

そこで、この発明の場合は第３図（ｂ）に示すように菱
形のドットパターンＤを採用している。

この場合は、菱形の側辺1₁、1₂の双方がブラックストラ
イプＢ及び蛍光ストライプＨの部分と数箇所で交わるこ
とになるから、ドットの境界情報が輝度信号の変化とし
て常に得られることになり、特に、Ｘ方向の移動情報が
間欠的になることがなく精度が向上する。

第４図（ａ）（ｂ）（ｃ）は菱形のドット像の重心位置
を算出する方法の説明図で、Ａは黒レベルのドット像Ｄ
の周辺に指定した計算エリアを示す。この計算エリアＡ
はあまり広いと演算スピードが低下し、狭すぎるとドッ
ト位置の計算精度が低下する。

この実施例の場合は、１個の菱形のドットはCCDビデオ
カメラのほぼ９×９の画素数で捉えるような大きさとさ
れている。

第４図（ｂ）は計算エリアＡ内でＹ方向に積分してたと
きの輝度レベルをＸ位置毎に示したもので、ドット位置
の重心はこの図で設定されたスライスレベルSL以下の領
域の重心点を算出して決定する。

スライスレベルSLの設定はよく知られているヒストグラ
フ法によって輝度レベル（６ビットのデータ）と、その
輝度レベルとなる画素の頻度を第４図（ｃ）に示すよう
にグラフ化し、このグラフからバックの部分とドットＤ
の部分の境界しきい値を設定する。

同様な演算でＹ方向のドットの位置情報も決定する。ド
ットの移動情報は菱形の場合にもっとも顕著に輝度信号
の変化として得られ、ドットの重心点の演算誤差もドッ
トの大きさをある程度大きくすることによって解消する
ことができる。

このような菱（◇）形のドットパターンは信号処理装置
４内で形成し、被測定テレビに入力することができる。

第５図は、この発明のテレビ画面歪測定装置のブロック
図を例示したもので、11は偏向装置11A、偏向ヨーク11
B、その他映像増幅期等が組み込まれている被測定テレ
ビ受像機、12は画面測定用のテレビカメラ、12Aは偏向
装置、12Bは増幅器、13は画像出力信号をデジタル信号
に変換するA/D変換器、14は１画面分のデジタル映像信
号を記録するフイールドメモリ、15はマイクロプロセッ
サで前記フィールドメモリ14の書き込み、読み出しの制
御、データの演算処理、ドットの重心点な算出、歪率の
出力等を行っている。

16は偏向系の同期回路で、サンプリング信号の形成、偏
向回路の同期信号等を出力する。

17は菱形のドット波形発生器、18はドットパターンゼネ
レータを示す。このドットパターンゼネレータ18は基準
ドットパターンの例えば中心位置と一致するようなドッ
トパターンを発生できるように構成されている。

なお、19はカメラ固定フードを示し、ドットパターンは
外光の影響を避けるため黒で表示することが好ましい。

20、21はフィールドメモリ14に入力されているデータを
モニタするためのD/A変換器とモニターテレビ、22はマ
イクロプロセッサ15の出力データを表示する表示器、23
はプロッタ、24は基準のドットパターンの信号をデータ
として記録・再生することができるフロッピーディスク
装置、25は補正データ、制御信号等を入力するキーボー
ドである。

テレビカメラ12は地磁気の影響が少ない固定撮像素子を
使用することが好ましく、画素数が512×256の分解能を
もっていれば１ドット像がほぼ９×９画素内に撮像され
る。このドット像の位置を前述した重心計算によって算
出すると、0.03〜0.05％の精度（20インチテレビ画面で
0.1mm）で得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明のテレビ画面歪測定方法
は、例えばドットパターン原器等をテレビカメラで撮影
した基準ドットパターンの位置情報Doと、同一条件のテ
レビカメラで被測定テレビカメラのドットパターンを撮
影した時のドット位置情報Dnを求め、これらのドット位
置情報の比較によって画面各所の歪率を測定するように
しているから、カメラのレンズ収差による誤差を少なく
すると共に、テレビカメラの配置する距離を短くするこ
とができ、測定装置をより小型化することによって検査
工程のライン上に設けることが容易になるという利点が
ある。

又、菱形のドットを使用することによってドットの中心
点位置の算出が正確なり、画面歪を高い精度で測定する
ことができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のテレビ画面歪測定装置の全貎を示す
概略図、第２図（ａ）（ｂ）は基本ドットパターン原器
の斜視図、第３図（ａ）（ｂ）はドットパターン像の
図、第４図（ａ）（ｂ）（ｃ）はドット像の重心位置を
求めるための説明図、第５図はこの発明のテレビ画面歪
測定装置のブロック図、第６図は従来のテレビ画面歪測
定装置を示す概略図である。 図中、１は被測定テレビ受像機、２はテレビカメラ、４
は信号処理装置、５はモニタテレビ、６はマイクロコン
ピュータ、７はテレビを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】菱形（◇）のドット像によって構成されて
   いる標準のドットパターン原器、又は標準ドットパター
   ンが映し出されているテレビ受像機を測定用のテレビカ
   メラで撮影し、その標準ドットパターンを記憶する記憶
   手段と、 上記標準ドットパターンに対応する画像を被測定テレビ
   受像機に供給して画像を映出する工程と、 上記被測定テレビ受像機に対向して所定の位置に配置さ
   れている上記測定用のテレビカメラにより上記被測定テ
   レビ受像機の映出画像を撮影する工程と、 上記測定用テレビカメラから出力される菱形のドットパ
   ターン画像信号から各ドット位置の重心点を演算する工
   程と、 この算出された重心点位置と上記記憶手段により記憶さ
   れた標準ドットパターンの重心位置を比較演算する工程
   によって、上記被測定テレビ受像機のラスタ歪を測定す
   ることを特徴とするテレビ画像歪測定方法。