JPH0965381A - Ｃｒｔディスプレイのフォーカス測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 色選別機構があっても、ビームスポット全体
を検出することにより、正確なフォーカス測定が行われ
るようにした、ＣＲＴディスプレイのフォーカス測定装
置を提供すること。 【解決手段】 フォーカス測定すべきＣＲＴディスプレ
イ１１に対してフォーカス測定用信号を出力する信号発
生器１２と、ＣＲＴディスプレイの管面の測定箇所にお
ける輝度情報を検出するＣＣＤカメラ１３と、このＣＣ
Ｄカメラからの出力信号を処理して画像信号に変換する
画像処理回路１４と、この画像処理回路からの画像信号
に基づいて、輝度分布曲線及び最暗部及び最明部の輝度
レベル比を演算する制御装置１６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、陰極線管（Cathod
e-Rey Tube、以下、ＣＲＴという）管面の輝度情報を検
出することにより、フォーカスを測定するための、ＣＲ
Ｔディスプレイのフォーカス測定装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＲＴディスプレイのフォーカス
を測定する場合、テレビ総合検査用パターンや、所謂Ｍ
Ｅパターン等のキャラクタを、ＣＲＴディスプレイの管
面に表示しておく。そして、この表示を目視により官能
検査したり、縦線及び横線そしてドットパターンを利用
して、ビームのスポットをルーペで観察することによ
り、フォーカスを測定する方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなフォーカス測定方法においては、以下のような問題
がある。即ち、目視による官能検査という第一の方法に
おいては、測定にスキルが要求されることから、測定者
の個人差，スキル差や繰返し誤差が生じ易いという問題
があった。

【０００４】また、ビームスポットをルーペで観察する
第二の方法においては、ＣＲＴディスプレイの色選別機
構、即ちアパーチャグリルやシャドウマスクによって、
電子ビームの一部が遮断されることから、ビームスポッ
ト全体が観察できないため、正確なフォーカス測定がで
きないという問題があった。

【０００５】本発明は、以上の点に鑑み、特別な技能を
必要とせず、色選別機構があっても、ビームスポット全
体を検出することにより、正確なフォーカス測定ができ
るようにした、ＣＲＴディスプレイのフォーカス測定装
置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、ＣＲＴディスプレイに対してフォーカス測定用信
号を出力する信号発生器と、ＣＲＴディスプレイの管面
の測定箇所における輝度情報を検出するＣＣＤカメラ
と、このＣＣＤカメラからの出力信号を処理して画像信
号に変換する画像処理回路と、この画像処理回路からの
画像信号に基づいて、輝度分布曲線及び最暗部及び最明
部の輝度レベル比を演算する制御装置とを備える、ＣＲ
Ｔディスプレイのフォーカス測定装置により、達成され
る。

【０００７】上記構成によれば、ＣＲＴディスプレイの
フォーカス測定が、ＣＲＴディスプレイの管面における
電子ビームの最暗部及び最明部の輝度レベル比に基づい
て定量化され、自動測定されることになる。

【０００８】信号発生器が、ＣＲＴディスプレイの管面
の測定箇所における光ビームを微小に移動させるような
フォーカス測定用信号を発生する場合には、ＣＲＴディ
スプレイのアパーチャグリルやシャドウマスク等による
電子ビームの一部遮断によって生ずる輝度分布の一部欠
落があったとしても、光ビームの微小移動によって、こ
の欠落部分も移動するので、欠落のない本来の輝度分布
曲線が得られるので、正確なフォーカス測定が行われる
ことになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１乃至図９を参照しながら、詳細に説明する。尚、
以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例である
から、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、
本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもの
ではない。

【００１０】図１は、本発明によるＣＲＴディスプレイ
のフォーカス測定装置の一実施形態を示している。図に
おいて、ＣＲＴディスプレイのフォーカス測定装置１０
は、フォーカス測定すべきＣＲＴディスプレイ１１に対
してフォーカス測定用信号を出力するフォーカス信号発
生器１２を備えている。このＣＲＴディスプレイ１１の
管面ａはＣＣＤ（Charge Coupled Device)１３により撮
像される。このＣＣＤカメラ１３からの出力信号は画像
処理回路１４により、後述するようにして処理される。
この画像処理回路１４からの画像信号によりＣＣＤカメ
ラ１３の撮像画面を画像モニタ装置１５によって表示す
るようになっている。

【００１１】制御装置１６は、画像処理回路１４からの
出力信号に基づいて、ＣＲＴディスプレイ１１の管面１
１ａの輝度分布曲線、最暗部と最明部との輝度レベル
比、を演算する。この制御装置１６による演算結果とし
ての輝度分布曲線、最暗部と最明部との輝度レベル比
は、表示用モニタ装置１７によって表示されるようにな
っている。

【００１２】これらの各構成について、さらに詳しく説
明する。ＣＲＴディスプレイ１１は、通常のＣＲＴを使
用したパソコン用ディスプレイであり、この場合、例え
ばＣＲＴとしてアパーチャグリル形シャドウマスクを有
するカラー受像機（以下、「トリニトロン管」という、
尚「トリニトロン」はソニー株式会社の登録商標）を使
用している。

【００１３】フォーカス信号発生器１２は、ＣＲＴディ
スプレイ１１に対して、フォーカス測定用信号を出力す
ると共に、ＣＣＤカメラ１３に対して、カメラコントロ
ール信号を出力することにより、このＣＣＤカメラのシ
ャッタ速度，ゲイン，ペデスタルレベルの設定を行な
う。

【００１４】ＣＣＤカメラ１３は、その出力信号を画像
モニタ装置１５の画面を見ながら、手動でフォーカシン
グ調整することにより、フォーカシングされる。

【００１５】画像処理装置１４は、ＣＲＴディスプレイ
１１の管面１１ａの輝度データを収集して、アナログ−
デジタル（Ａ／Ｄ）変換を行なう。

【００１６】制御装置１６は、例えば小型コンピュータ
により構成されており、画像処理回路１４とはＡＴバス
を介して接続されている。これにより、この制御装置１
６は、画像処理回路１４からのデジタル信号に基づい
て、ＣＲＴディスプレイ１１の管面１１ａの輝度分布曲
線、最暗部と最明部との輝度レベル比、を演算する。そ
して、制御装置１６は、演算の結果得られた輝度分布曲
線、最暗部と最明部との輝度レベル比、を表示用モニタ
装置１７の画面上に表示する。

【００１７】ここで、上記フォーカス信号発生器１２
は、図２に示すように構成されている。即ち、図２にお
いて、フォーカス信号発生器１２は、ＣＰＵ２０と、こ
のＣＰＵ２０により、デジタルＩ／Ｏ２１を介して制御
されるドットクロック発生器２２，同期信号発生器２
３，カウンタ２４，ビデオＤ／Ａコンバータ２５，カメ
ラコントローラ２６及びＨＤシフター２７と、光学リン
クＩ／Ｆ２８とから構成されている。

【００１８】ドットクロック発生器２２は、ドットクロ
ックを発生し、このドットクロックを同期信号発生器２
３に出力する。その際、ドットクロック発生器２２は、
デジタルＩ／Ｏ２１を介してＣＰＵ２０により、信号の
最小単位の設定が行なわれる。これにより、同期信号発
生器２３は、水平同期信号，垂直同期信号，ブランキン
グ信号を生成すると共に、デジタルＩ／Ｏ２１を介して
ＣＰＵ２０により信号のタイミングが設定される。

【００１９】この水平同期信号は、ＨＤシフター２７に
入力される。このＨＤシフター２７は、この水平同期信
号をシフトさせることにより、シフト水平同期信号を生
成する。この際、ＨＤシフター２７は、デジタルＩ／Ｏ
２１を介してＣＰＵ２０により、水平同期信号のシフト
量が設定される。そして、このシフト水平同期信号は、
ＨＤ出力端子２７ａから、ＣＲＴディスプレイ１１に出
力される。また、垂直同期信号は、そのままＶＤ出力端
子２３ａから、ＣＲＴディスプレイ１１に出力される。

【００２０】さらに、上記水平同期信号，垂直同期信
号，ブランキング信号は、カウンタ２４に入力される。
このカウンタ２４は、これらの信号に基づいて、信号の
表示間隔を設定するタイミング信号を生成し、このタイ
ミング信号をビデオＤ／Ａコンバータ２５に出力する。
このビデオＤ／Ａコンバータ２５は、このタイミング信
号に基づいて、Ｒ（赤）信号，Ｇ（緑）信号及びＢ
（青）信号をそれぞれＲ出力端子２５ａ，Ｇ出力端子２
５ｂ，Ｂ出力端子２５ｃから、ＣＲＴディスプレイ１１
に出力する。また、このビデオＤ／Ａコンバータ２５
は、デジタルＩ／Ｏ２１を介してＣＰＵ２０によりＲレ
ベル，Ｇレベル及びＢレベルの設定が行なわれる。

【００２１】カメラコントローラ２６は、カメラコント
ロール出力端子２６ａから、カメラコントロール信号を
ＣＣＤカメラ１３に出力する。このカメラコントロール
信号により、ＣＣＤカメラ１３は、以下の設定が行われ
る。即ち、先づ、ＣＲＴディスプレイ１１及びＣＣＤカ
メラ１３の垂直同期信号の周波数の差異による二重露光
を禁止するために、ＣＣＤカメラ１３の露光時間即ちシ
ャッタ速度が設定される。また、ＣＲＴディスプレイ１
１の管面の測定箇所で異なる輝度を補正し、且つＣＣＤ
カメラ１３の赤外線カットフィルタの影響による測定用
信号の色によるＣＣＤカメラ１３の感度を補正するため
に、ＣＣＤカメラ１３のゲインが適宜に設定される。さ
らに、ＣＲＴディスプレイ１１の種類によって管面１１
ａに表示される黒レベルの輝度の差異を固定するため
に、ＣＣＤカメラ１３のペデスタルレベルが設定され
る。

【００２２】光学リンクＩ／Ｆ２８は、光学リンクコネ
クタ２８ａを介して後述する画像処理装置の光学リンク
コネクタと光ケーブルによって接続されることにより、
画像処理装置の光学リンクＩ／Ｆと結ばれる。これによ
り、フォーカス信号発生器１２のＣＰＵ２０が、画像処
理装置１４のＣＰＵと光学的なネットワークを介して接
続されることになる。

【００２３】上記画像処理装置１４は、図３に示すよう
に構成されている。即ち、図３において、画像処理装置
１４は、ＣＰＵ３０と、このＣＰＵ３０との間にプロセ
ッサバス３１を介して入出力を行なう３つのフレームメ
モリ３２，３３，３４及びオーバーレイメモリ３５を備
えている。さらに、Ａ／Ｄコンバータ３６が設けられ、
ＣＣＤカメラ１３からのカラー出力信号即ちＲ信号，Ｇ
信号及びＢ信号が、それぞれＲ入力端子３６ａ，Ｇ入力
端子３６ｂ，Ｂ入力端子３６ｃから入力される。また、
上記フレームメモリ３２，３３に接続され且つＸバス３
７を介してＡ／Ｄコンバータ３６に接続されたフレーム
セレクタ３８を備えており、このフレームセレクタ３８
からＹバス３９を介してフレームメモリ３２，３３の内
容が転送されるカラースペースコンバータ４０，ビデオ
イメージプロセッサ４１を有している。このカラースペ
ースコンバータ４０，ビデオイメージプロセッサ４１で
画像処理されたデータはＺバス４２により、フレームメ
モリ３４にて保存される。また、各フレームメモリ３
２，３３，３４及びオーバーレイメモリ３５の内容はト
ゥルーカラーＲＡＭＤＡＣ４３に入力される。さらに、
画像処理装置１４は、タイミング発生器４４と、ＣＰＵ
３０に接続され、外部とはＡＴバスによりつながれた光
学リンクＩ／Ｏ４５とを有している。

【００２４】ＣＰＵ３０は、プロセッサバス３１を介し
て、フレームメモリ３２，３３，３４及びオーバーレイ
メモリ３５との間で通信を行なう。

【００２５】Ａ／Ｄコンバータ３６は、Ｒ入力端子３６
ａ，Ｇ入力端子３６ｂ，Ｂ入力端子３６ｃから入力され
たＣＣＤカメラ１３のＲ信号，Ｇ信号及びＢ信号をＡ／
Ｄ変換して、Ｘバス３７を介して、フレームセレクタ３
８により選択されたフレームメモリ３２または３３にデ
ータとして保存される。こうしてフレームメモリ３２ま
たは３３に保存されたデータは、プロセッサバス３１を
介して、ＣＰＵ３０により読み出され、光学リンク４５
からＡＴバスを介して、制御装置１６に出力される。

【００２６】Ｙバス３９は、フレームメモリ３２，３３
の内容を、フレームセレクタ３８を介して、カラースペ
ースコンバータ４０及びビデオイメージプロセッサ４１
に対して、転送する。そして、カラースペースコンバー
タ４０及びビデオイメージプロセッサ４１で画像処理さ
れたデータは、Ｚバス４２を介して、フレームメモリ３
４に保存される。

【００２７】トゥルーカラーＲＡＭＤＡＣ４３は、各フ
レームメモリ３２，３３，３４，３５の内容が入力さ
れ、Ｒ出力端子４３ａ，Ｇ出力端子４３ｂ，Ｂ出力端子
４３ｃから、Ｒ信号，Ｇ信号及びＢ信号を、画像モニタ
１５に表示する。

【００２８】タイミング発生器４４は、水平同期信号，
垂直同期信号をそれぞれＨＤ出力端子４４ａ，ＶＤ出力
端子４４ｂから、画像モニタ１５に出力する。

【００２９】ここで、フォーカス測定すべきＣＲＴディ
スプレイ１１は、例えば図４に示すように、トリニトロ
ン管が使用されている。図４において、ＣＲＴディスプ
レイ１１にあっては、電子銃１１ａから出た各色の電子
ビームは、アパーチャグリル１１ｂにて色選別され、そ
れぞれＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体１１ｃに照射される。これに
より、各電子ビームは、縦ストライプ状のスリットから
成るアパーチャグリル１１ｂによって、一部が遮断され
ることにより、図５に示すように、電子ビームの輝度情
報が欠落することになる。

【００３０】従って、図５のグラフに示すように、例え
ば輝度分布曲線の最大値ポイントのように、アパーチャ
グルリ１１ｂの影響がないと思われるポイントにて、フ
ォーカス信号発生器１２を適宜に制御することによっ
て、即ちフォーカス信号発生器１２のＨＤシフター２７
を制御して、フォーカス測定用信号の水平同期信号を微
小に且つ均一に移動させながら、輝度データを検出する
ことにより、図６に示すように、アパーチャグリル１１
ｂによる欠落のない本来の輝度分布曲線が得られること
になる。

【００３１】このようにして得られた輝度分布曲線は、
ＣＲＴディスプレイ１１がジャストフォーカスの場合に
は、図７に示すように、輝度分布曲線のＭＩＮ輝度Ｂ
（最小輝度）が小さいが、ＣＲＴディスプレイ１１がバ
ッドフォーカスの場合には、図８に示すように、輝度分
布曲線のＭＩＮ輝度Ｂは、隣接するＭＡＸ輝度（最大輝
度）の裾が互いに重なり合うことにより、図７に示すＣ
だけ、大きくなってしまう。これに対して、ＭＡＸ輝度
Ａは、ジャストフォーカスの場合にもバッドフォーカス
の場合にも、同じである。従って、ＭＩＮ輝度ＢとＭＡ
Ｘ輝度の比Ｂ／Ａを求めることにより、ＣＲＴディスプ
レイ１１のフォーカスが定量化され、自動測定されるこ
とになる。

【００３２】尚、上述した実施形態においては、フォー
カス測定すべきＣＲＴディスプレイ１１として、トリニ
トロン管を使用したＣＲＴディスプレイの場合について
説明したが、これに限らず、電子銃からの電子ビーム
が、シャドウマスク，スロットマスク等によって色選別
されるような他の形式のＣＲＴディスプレイのフォーカ
ス測定を行なう場合にも、本発明を適用し得ることは明
らかである。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、Ｃ
ＲＴディスプレイのフォーカス測定が、ＣＲＴディスプ
レイの管面における電子ビームの最暗部及び最明部の輝
度レベル比に基づいて定量化され、自動測定されること
になる。従って、フォーカス測定の結果に、測定者の個
人差やスキル差が影響するようなことはなく、容易に且
つ短時間で、客観的に正確なフォーカス測定が行われる
ことになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＣＲＴディスプレイのフォーカス
測定装置のシステム全体の構成を示す概略図である。

【図２】図１の装置におけるフォーカス信号発生器の構
成を示すブロック図である。

【図３】図１の装置における画像処理回路の構成を示す
ブロック図である。

【図４】フォーカス測定すべきトリニトロン管から成る
ＣＲＴディスプレイの概略図である。

【図５】図４のＣＲＴディスプレイの管面表示を示す概
略図及びその輝度分布曲線を示すグラフである。

【図６】測定用信号を微小に移動して得られた本来の輝
度分布曲線を示すグラフである。

【図７】図４のＣＲＴディスプレイにおけるジャストフ
ォーカス時の本来の輝度分布曲線である。

【図８】図４のＣＲＴディスプレイにおけるバッドフォ
ーカス時の本来の輝度分布曲線である。

【図９】図１の装置によって得られた輝度比によるフォ
ーカス測定と従来の人の判定によるフォーカス測定ラン
クとの相関を示す図である。

【符号の説明】

１０ フォーカス測定装置 １１ フォーカス測定すべきＣＲＴディスプレイ １２ フォーカス信号発生器 １３ ＣＣＤカメラ １４ 画像処理装置 １５ 画像モニタ装置 １６ 制御装置 １７ 表示用モニタ装置 ２０ ＣＰＵ ２１ デジタルＩ／Ｏ ２２ ドットクロック発生器 ２３ 同期信号発生器 ２４ カウンタ ２５ ビデオＤ／Ａコンバータ ２６ カメラコントローラ ２７ ＨＤシフター ２８ 光学リンクＩ／Ｏ ３０ ＣＰＵ ３１ プロセッサバス ３２，３３，３４ フレームメモリ ３５ オーバーレイメモリ ３６ Ａ／Ｄコンバータ ３７ Ｘバス ３８ フレームセレクタ ３９ Ｙバス ４０ カラースペースプロセッサ ４１ ビデオイメージプロセッサ ４２ Ｚバス ４３ トゥルーカラーＲＡＭＤＡＣ ４４ タイミング発生器 ４５ 光学リンクＩ／Ｏ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＲＴディスプレイに対してフォーカス
   測定用信号を出力する信号発生器と、 前記ＣＲＴディスプレイの管面の測定箇所における輝度
   情報を検出するＣＣＤカメラと、 このＣＣＤカメラからの出力信号を処理して画像信号に
   変換する画像処理回路と、 この画像処理回路からの画像信号に基づいて、輝度分布
   曲線、最暗部と最明部との輝度レベル比、を演算する制
   御装置とを備えていることを特徴とするＣＲＴディスプ
   レイのフォーカス測定装置。
2. 【請求項２】 前記信号発生器が、ＣＲＴディスプレイ
   の管面の測定箇所における光ビームを微小に移動させる
   ようなフォーカス測定用信号を発生することを特徴とす
   る請求項１に記載のＣＲＴディスプレイのフォーカス測
   定装置。
3. 【請求項３】 前記制御装置に接続されたモニタ表示装
   置が備えられており、このモニタ表示装置に、制御装置
   によって演算された輝度分布曲線、最暗部と最明部との
   輝度レベル比、が表示されることを特徴とする請求項１
   に記載のＣＲＴディスプレイのフォーカス測定装置。