(57)【要約】【課題】  カラーカメラの構造に起因する計測誤差が変動しても、その変動量をリアルタイムに補正して、常に高精度のコンバーゼンス計測を行う。【解決手段】  計測対象であるカラーディスプレイ装置６の周囲に赤、青、緑の各波長成分を含んだスペクトルを発する一つ以上の発光手段８を配置し、カラーディスプレイ装置６の画像表示面及び発光手段８とを撮像手段９で同時に撮像する。画像処理手段１０は、撮像手段９により撮像された撮像画像を画像処理してカラーディスプレイ装置６の画像表示面内における１つ以上の任意の測定箇所でのコンバーゼンス計測値と発光手段８のコンバーゼンス計測値とを算出する。補正値算出手段１１は、発光手段８のコンバーゼンス計測値から第１補正値を算出する。補正演算手段１２は、カラーディスプレイ装置６のコンバーゼンス計測値を第１補正値で補正する。【選択図】  図１
2005340084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象であるカラーディスプレイ装置の周囲に配置された赤、青、緑の各波長成分を含んだスペクトルを発する一つ以上の発光手段と、
前記カラーディスプレイ装置の画像表示面及び前記発光手段とを同時に撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された撮像画像を画像処理して前記カラーディスプレイ装置の前記画像表示面内における１つ以上の任意の測定箇所でのコンバーゼンス計測値と前記発光手段のコンバーゼンス計測値とを算出する画像処理手段と、
前記発光手段のコンバーゼンス計測値から第１補正値を算出する補正値算出手段と、
前記カラーディスプレイ装置の前記コンバーゼンス計測値を前記第１補正値で補正する補正演算手段と
を具備することを特徴とするコンバーゼンス計測装置。
【請求項２】
前記補正演算手段は、前記測定箇所ごとに予め設定された第２補正値で前記カラーディスプレイ装置の前記コンバーゼンス計測値を更に補正する請求項１に記載のコンバーゼンス計測装置。
【請求項３】
前記発光手段を２以上備え、前記補正値算出手段は２以上の前記発光手段のコンバーゼンス計測値の平均値から前記第１補正値を算出する請求項１又は２に記載のコンバーゼンス計測装置。
【請求項４】
前記補正演算手段は前記カラーディスプレイ装置の前記コンバーゼンス計測値から前記第１補正値を減算する請求項１〜３のいずれかに記載のコンバーゼンス計測装置。
【請求項５】
計測対象であるカラーディスプレイ装置の画像表示面及び前記カラーディスプレイ装置の周囲に配置された赤、青、緑の各波長成分を含んだスペクトルを発する一つ以上の発光手段を同時に撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップにより撮像された撮像画像を画像処理して前記カラーディスプレイ装置の前記画像表示面内における１つ以上の任意の測定箇所でのコンバーゼンス計測値と前記発光手段のコンバーゼンス計測値とを算出する画像処理ステップと、
前記発光手段のコンバーゼンス計測値から第１補正値を算出する補正値算出ステップと、
前記カラーディスプレイ装置の前記コンバーゼンス計測値を前記第１補正値で補正する補正演算ステップと
を含むことを特徴とするコンバーゼンス計測方法。
【請求項６】
請求項５に記載のコンバーゼンス計測方法によりカラーディスプレイ装置のコンバーゼンスを計測する計測ステップと、
前記計測ステップにより得たコンバーゼンス値をもとにコンバーゼンス調整を行う調整ステップと
を含むことを特徴とするカラーディスプレイ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーディスプレイ装置のコンバーゼンス計測装置及びコンバーゼンス計測方法に関する。更に、本発明は、コンバーゼンスの計測ステップ及び調整ステップを含むカラーディスプレイ装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーブラウン管の赤、緑、青のパターンの表示のずれ量を計測するためにコンバーゼンス計測装置が使用される。コンバーゼンス計測装置では、モノクロカメラ、カラーカメラ、輝度センサなどの計測デバイスが用いられる。例えば特許文献１にはカメラを用いた計測装置が開示されている。
【０００３】
図４は、カラーカメラを使用した従来の代表的なコンバーゼンス計測装置の概略構成図である。
【０００４】
カラーブラウン管駆動装置５によって、計測対象であるカラーブラウン管１の画面に、ドットパターンなどのコンバーゼンス計測に適した画像を表示させる。この表示画像をカラーカメラ２によって撮像し、画像演算手段３によってコンバーゼンスを算出し、計測結果表示手段４によってコンバーゼンス計測値を出力する。
【０００５】
しかし、この構成でコンバーゼンスを計測する場合、計測誤差を生じさせる要因が主に２つ存在する。
【０００６】
第１の要因は、カラーカメラ２の構造に起因する色ずれである。３板式カラーカメラでは、赤、緑、青の３色に対応した３つの受光素子で画像を撮像しているため、３つの受光素子の相対的位置関係のずれがそのまま出力画像の色ずれとなって現れる。したがって、受光素子の位置精度はコンバーゼンス計測の精度に影響する。
【０００７】
第２の要因は、レンズの色収差である。カメラの受光素子に結像される像はレンズ色収差による色ずれを有している。したがって、レンズの色収差はコンバーゼンス計測に誤差を生じさせる。
【０００８】
従来は、予め撮影画像内の各計測位置での計測誤差の量を調査し、計測位置ごとに補正値を設定しておき、実際の計測時には計測値に補正値を加えて補正するという手段が一般的に用いられていた。
【特許文献１】特開平６−２５１７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記の第１の要因である受光素子の相対的位置ずれは、常に一定量であるとは限らず、温度や湿度などの影響で変動する。そのため、予め設定した補正値では常に完全に計測誤差を補正することができない。
【００１０】
また、受光素子の相対的位置ずれはカメラごとに異なる。したがって、カメラが故障して交換した場合などは、いままでの補正値では正しく計測誤差を補正することができないため、補正値を再び設定し直す必要があり、時間と手間がかかる。このような計測装置をカラーブラウン管の生産設備として使用していた場合、その間は計測装置を使用できなくなるため、生産性が悪化する。
【００１１】
本発明は、従来の計測装置が有していた上記の問題を解決し、カラーカメラの構造に起因する計測誤差が変動しても、その変動量をリアルタイムに補正することができ、その結果、常に高精度のコンバーゼンス計測を行うことができるコンバーゼンス計測装置及び計測方法を提供することを目的とする。また、本発明は、正確にコンバーゼンス調整がなされたカラーディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のコンバーゼンス計測装置は、計測対象であるカラーディスプレイ装置の周囲に配置された赤、青、緑の各波長成分を含んだスペクトルを発する一つ以上の発光手段と、前記カラーディスプレイ装置の画像表示面及び前記発光手段とを同時に撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された撮像画像を画像処理して前記カラーディスプレイ装置の前記画像表示面内における１つ以上の任意の測定箇所でのコンバーゼンス計測値と前記発光手段のコンバーゼンス計測値とを算出する画像処理手段と、前記発光手段のコンバーゼンス計測値から第１補正値を算出する補正値算出手段と、前記カラーディスプレイ装置の前記コンバーゼンス計測値を前記第１補正値で補正する補正演算手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
本発明のコンバーゼンス計測方法は、計測対象であるカラーディスプレイ装置の画像表示面及び前記カラーディスプレイ装置の周囲に配置された赤、青、緑の各波長成分を含んだスペクトルを発する一つ以上の発光手段を同時に撮像する撮像ステップと、前記撮像ステップにより撮像された撮像画像を画像処理して前記カラーディスプレイ装置の前記画像表示面内における１つ以上の任意の測定箇所でのコンバーゼンス計測値と前記発光手段のコンバーゼンス計測値とを算出する画像処理ステップと、前記発光手段のコンバーゼンス計測値から第１補正値を算出する補正値算出ステップと、前記カラーディスプレイ装置の前記コンバーゼンス計測値を前記第１補正値で補正する補正演算ステップとを含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のカラーディスプレイ装置の製造方法は、上記の本発明のコンバーゼンス計測方法によりカラーディスプレイ装置のコンバーゼンスを計測する計測ステップと、前記計測ステップにより得たコンバーゼンス値をもとにコンバーゼンス調整を行う調整ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のコンバーゼンス計測装置及び計測方法によれば、カラーカメラの構造に起因する計測誤差の量が変動した場合でも、その変動量を検知してリアルタイムに計測誤差を補正することができるため、常に高精度のコンバーゼンス計測を行うことができる。
【００１６】
本発明のカラーディスプレイ装置の製造方法によれば、正確にコンバーゼンス調整がされた、優れたカラー画像を表示できるカラーディスプレイ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
上記の本発明のコンバーゼンス計測装置において、前記補正演算手段は、前記測定箇所ごとに予め設定された第２補正値で前記カラーディスプレイ装置の前記コンバーゼンス計測値を更に補正することが好ましい。これにより、カラーカメラのレンズの色収差によるコンバーゼンス計測誤差を補償することができる。
【００１８】
また、上記の本発明のコンバーゼンス計測装置において、前記発光手段を２以上備え、前記補正値算出手段は２以上の前記発光手段のコンバーゼンス計測値の平均値から前記第１補正値を算出することが好ましい。これにより、第１補正値に対するカラーカメラのレンズの色収差の影響を低減することができる。
【００１９】
また、上記の本発明のコンバーゼンス計測装置において、前記補正演算手段は前記カラーディスプレイ装置の前記コンバーゼンス計測値から前記第１補正値を減算することが好ましい。これにより、カラーカメラの構造に起因する計測誤差の影響を簡単に排除することができる。
【００２０】
以下に本発明を具体的な実施形態を示しながら説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係るコンバーゼンス計測装置の概略構成図である。カラーブラウン管６の画像表示面には、カラーブラウン管駆動装置７によって画像が表示される。カラーブラウン管６の周囲には、複数の白色光源８が配置されている。白色光源８は赤、青、緑の各波長成分を含んだスペクトルを発する。カラーカメラ９は、カラーブラウン管６の画面と複数の白色光源８とをカメラ視野内で同時に撮像する。
【００２２】
図２はカラーカメラ９が撮像した画像の一例である。カラーブラウン管６の画像表示面１４には、複数個のドットパターン１５が表示されている。ドットパターン１５は、直径数ｍｍから十数ミリ程度の円形領域を有し、この領域内で赤、緑、青の全ての蛍光体が発光している。
【００２３】
図３はドットパターン１５の一例の拡大図である。ドットパターン１５は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色のドットにより構成される。理想的にはこれら３つの色のドットが完全に重なり合うが、カラーブラウン管６の特性により、重なり合いにずれが生じる。この重なり合いの程度（又はずれの程度）がコンバーゼンスであり、これを測定することをコンバーゼンス計測という。
【００２４】
カラーカメラ９によって撮像されたドットパターン１５の画像は、以下の要因によりカラーブラウン管６に実際に表示されたドットパターン１５と異なる。
【００２５】
第１の要因は、カラーカメラ９の構造に起因する色ずれである。３板式カラーカメラでは、赤、緑、青の３色に対応した３つの受光素子で画像を撮像しているため、３つの受光素子の相対的位置関係のずれは撮像されたドットパターン１５の画像に色ずれを生じさせる。
【００２６】
第２の要因は、レンズの色収差である。カラーカメラ９の受光素子に結像される像はレンズ色収差により色ずれを有している。
【００２７】
図２に示した撮像画像内のドットパターン１５に色ずれが存在するとき、その色ずれはカラーブラウン管６のコンバーゼンス不良に基づく色ずれに加えて、上記第１の要因及び／又は第２の要因に基づく色ずれを含んでいる。一方、実際の白色光源８は色ずれを有していないため、図２に示した撮像画像内の白色光源８に色ずれが存在するとき、その色ずれは上記第１の要因及び／又は第２の要因に基づくと考えることができる。
【００２８】
カラーカメラ９が撮像した画像信号は画像処理手段１０へ送られる。画像処理手段１０では、重心計算などの画像処理により、ドットパターン１５のコンバーゼンスと、白色光源８のコンバーゼンスとを計算する。
【００２９】
ドットパターン１５のコンバーゼンス計測値には、上記の通り、カラーブラウン管６が有しているミスコンバーゼンスに、カラーカメラ９が有している３つの受光素子の相対的位置ずれとレンズ色収差とによる影響が計測誤差として加味されている。
【００３０】
一方、白色光源８のコンバーゼンス計測値は、カラーカメラ９が有している３つの受光素子の相対的位置ずれとレンズ色収差とによる計測誤差を示している。
【００３１】
仮に、カラーカメラ９のレンズの色収差がその視野内で一定であると仮定すると、換言すれば、白色光源８のコンバーゼンス計測誤差とドットパターン１５のコンバーゼンス計測値誤差とが等しいと仮定すれば、ドットパターン１５のコンバーゼンス計測値から白色光源８のコンバーゼンス計測値を減算することで、ドットパターン１５のコンバーゼンス値を求めることができる。
【００３２】
カラーカメラ９の視野内において、水平方向をＸ方向、垂直方向をＹ方向とする。画像処理手段１０は、あるドットパターン１５のコンバーゼンス計測値から、緑のドットを基準として、
ＲＸｏ：緑に対する赤のＸ方向のずれ量
ＲＹｏ：緑に対する赤のＹ方向のずれ量
ＢＸｏ：緑に対する青のＸ方向のずれ量
ＢＹｏ：緑に対する青のＹ方向のずれ量
で定義される赤及び青の各ドットのＸ方向及びＹ方向のずれ量を算出する。
【００３３】
また、補正値算出手段１１は、複数の白色光源８のコンバーゼンス計測値の平均値から、緑のドットを基準として、
ＲＸｗ：緑に対する赤のＸ方向のずれ量
ＲＹｗ：緑に対する赤のＹ方向のずれ量
ＢＸｗ：緑に対する青のＸ方向のずれ量
ＢＹｗ：緑に対する青のＹ方向のずれ量
で定義される赤及び青の各ドットのＸ方向及びＹ方向のずれ量（第１補正値）を算出する。
【００３４】
補正演算手段１２は、
緑に対する赤のＸ方向のずれ量ＲＸ＝ＲＸｏ−ＲＸｗ
緑に対する赤のＹ方向のずれ量ＲＹ＝ＲＹｏ−ＲＹｗ
緑に対する青のＸ方向のずれ量ＢＸ＝ＢＸｏ−ＢＸｗ
緑に対する青のＹ方向のずれ量ＢＹ＝ＢＹｏ−ＢＹｗ
を演算することによりドットパターン１５のコンバーゼンス計測値を補正する。
【００３５】
計測結果表示手段１３は、補正値演算手段１２が演算したコンバーゼンス値を表示する。このコンバーゼンス値は、上記第１の要因による誤差が補正されている。
【００３６】
本実施の形態では、ドットパターン１５及び白色光源８の両コンバーゼンス計測を並行して行っているので、温度や湿度などの環境の変化やカラーカメラ９の交換などにより第１の要因による誤差量が変動しても、常にその変動量を考慮した誤差補正を行うことができるので、高精度のコンバーゼンス計測を行うことができる。
【００３７】
一般に、カラーカメラ９の３つの受光素子の相対的位置ずれ（第１の要因）は、カラーカメラ９の視野内の位置による差は少ないが、レンズ色収差（第２の要因）は視野内の位置によって大きく異なる。ただし、レンズ色収差は同一種類のレンズであればほぼ同じであり、３つの受光素子の相対的位置ずれ（第１の要因）のような個体差は少ない。したがって、カラーカメラ９の視野内における測定箇所ごとにレンズ色収差量（第２補正値）を予め調査しておき、これでドットパターン１５のコンバーゼンス計測値を更に補正しても良い。
【００３８】
即ち、カラーカメラ９の視野内におけるあるドットパターン１５の位置での色収差量を予め測定し、この色収差量から緑の色収差量を基準として、
ＲＸｃ：緑に対する赤のＸ方向の色収差補正量
ＲＹｃ：緑に対する赤のＹ方向の色収差補正量
ＢＸｃ：緑に対する青のＸ方向の色収差補正量
ＢＹｃ：緑に対する青のＹ方向の色収差補正量
を求めておく。この色収差補正量は、カラーカメラ９の視野内におけるあるドットパターン１５の位置ごとにそれぞれ設定される。
【００３９】
補正演算手段１２は、
緑に対する赤のＸ方向のずれ量ＲＸ＝ＲＸｏ−ＲＸｗ＋ＲＸｃ
緑に対する赤のＹ方向のずれ量ＲＹ＝ＲＹｏ−ＲＹｗ＋ＲＹｃ
緑に対する青のＸ方向のずれ量ＢＸ＝ＢＸｏ−ＢＸｗ＋ＢＸｃ
緑に対する青のＹ方向のずれ量ＢＹ＝ＢＹｏ−ＢＹｗ＋ＢＹｃ
を演算することによりドットパターン１５のコンバーゼンス計測値を補正する。
【００４０】
計測結果表示手段１３は、補正値演算手段１２が演算したコンバーゼンス値を表示する。このコンバーゼンス値は、上記第１の要因及び第２の要因による誤差が補正されている。
【００４１】
一般に、レンズ色収差（第２の要因）に関する補正量は、カラーカメラ９の視野内における位置により異なるので、それぞれのドットパターン１５ごとに予め求めておくことが好ましい。この補正量の設定方法として、各ドットパターン１５の位置ごとに色収差を実測しても良いが、ドットパターン１５の数が多い場合には、一部のドットパターン１５の位置でのみ色収差を実測し、実測地点の座標と色収差特性との関係を高次方程式で数式化することにより、残りのドットパターン１５の位置での色収差はその座標値の関数値として計算により求めても良い。
【００４２】
上記の実施形態では、カラーカメラ９の視野内に白色光源８を２箇所設置したが、白色光源８の数はこれに限定されず、１つでも３つ以上でも良い。但し、複数の白色光源８をカラーカメラ９の視野の中心に対して対称に配置し、且つ、補正値算出手段１１が第１補正値を複数の白色光源８のコンバーゼンス計測値の平均値を用いて算出することが好ましい。カラーカメラ９のレンズの色収差特性は一般にカラーカメラ９の視野の中心に対して対称であるので、このようにして得た第１補正値はカラーカメラ９のレンズの色収差による誤差をほとんど含まなくなるからである。
【００４３】
公知の方法で製造されたカラーディスプレイ装置に対して、上記のようにして第１の要因（必要な場合には更に第２の要因）による誤差を補正してコンバーゼンス計測を行い、この計測値をもとにコンバーゼンス調整を行う。本発明のコンバーゼンス計測装置及び計測方法を用いることにより、常に高精度にコンバーゼンスを計測できる。従って、正確にコンバーゼンス調整がなされ、その結果、優れたカラー画像を表示できるカラーディスプレイ装置を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、カラーブラウン管のコンバーゼンスをカラーカメラにより高精度に計測することができるので、カラーブラウン管の評価や調整等の用途に利用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係るコンバーゼンス計測装置の概略構成図
【図２】本発明の一実施形態に係るコンバーゼンス計測装置において、カラーカメラが撮像した画像の一例を示した図
【図３】計測対象であるカラーブラウン管の画面に表示されたドットパターンの一例の拡大図
【図４】従来のコンバーゼンス計測装置の一例の概略構成図
【符号の説明】
【００４６】
１  カラーブラウン管
２  カラーカメラ
３  画像演算手段
４  計測結果表示手段
５  カラーブラウン管駆動装置
６  カラーブラウン管
７  カラーブラウン管駆動装置
８  白色光源
９  カラーカメラ
１０  画像処理手段
１１  補正値算出手段
１２  補正演算手段
１３  計測結果表示手段
１４  画像表示面
１５  ドットパターン
【図１】
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【図２】
2005340084.tif 000004
【図３】
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【図４】
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