(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モニタの画面に表示されたときに所定の広さの部分において基準白色の画像とされる映像信号を発生する映像信号発生部と、
上記映像信号発生部からの映像信号の供給により上記モニタの画面に表示される上記基準白色の画像を撮像する光学部と、
該光学部からの光を赤，緑及び青の光に分光する分光部と、
該分光部により分光された光を赤，緑及び青の電気信号に変換する光電変換部と、
上記光学部、分光部、および光電変換部を収納するとともに、可動により上記モニタの画面から離れた所定の位置に上記光学部の位置を決める可動部と、
上記光電変換部からの赤，緑及び青の電気信号のレベルを計測するとともに、計測された赤，緑及び青の電気信号のレベルを表示するための画像信号を生成するレベル判定部と、
上記レベル判定部で生成された上記画像信号を表示する表示部と、
を具備し、
上記表示部に表示された赤，緑及び青の電気信号のレベルが最大になるように上記可動部の位置を決めることによって、上記光学部による撮像範囲を上記モニタの画面に一致させることを特徴とするホワイトバランス測定装置。
【請求項２】
ホワイトバランス調整回路を有するモニタの画面に表示される画像を、光学部、分光部、および光電変換部が収納され、可動により上記モニタの画面から離れた所定の位置に上記光学部の位置を決める可動部によって撮像し、上記ホワイトバランス調整回路の調整により上記モニタのホワイトバランスを最適値に調整する前に行われるホワイトバランス調整方法であって、
上記モニタの画面に表示されたときに所定の広さの部分において基準白色の画像とされる映像信号を発生し、
上記モニタの画面に表示される画像を上記モニタの画面から離れた所定の位置で撮像して光信号を出力し、
該光信号を赤，緑及び青の光信号に分光し、
該赤，緑及び青の光信号をそれぞれ赤，緑及び青の電気信号に変換し、
上記赤，緑及び青の電気信号のレベルを計測し、
上記赤，緑及び青の電気信号のレベルを表示するための画像信号を生成し、
上記画像信号に基づき表示された赤，緑及び青の電気信号のレベルが最大になるように上記可動部を可動させて上記撮像位置を決めることによって、上記撮像の範囲を上記モニタの画面に一致させることを特徴とするホワイトバランス調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モニタの画面が基準白色に発光しているか否かを測定するホワイトバランス測定装置及びそれを用いたホワイトバランス調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、テレビジョンの生産ラインでは、テレビジョンの画面が基準白色に発光しているか否かを測定し、測定結果に応じて、赤，緑及び青のレベルを調整し、画面が所定のホワイトバランスで発光するように調整している。
従来、この種のホワイトバランス測定技術は、フォトセンサを内蔵した小さなピックアップをテレビジョンの画面に密着させ、画面の一部の発光レベルを測定して、ホワイトバランスを調整するものであった。
また、このようなピックアップの中には、ファインダーが取り付けられたものがあり、このファインダーでピックアップの測定領域を確認することができるものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来の測定技術では、次のような問題があった。
テレビジョンの一部分のみをピックアップで測定する技術であるので、測定範囲が狭い。このため、画面全体のホワイトバランスを正確に測定することができない。
また、画面の歪みなどの測定を行う場合に、ピックアップによって画面の一部が隠れてしまうので、画面の歪みなどの測定を正確に行うためには、その測定時に、ピックアップを画面から遠ざける機構を特設しなければならない。
さらに、ピックアップをテレビジョンの画面に密着させる技術では、製品の画面にピックアップの密着跡が残ることがある。また、リアプロジェクタなど、画面表面が柔らかい機器などでは、ピックアップを画面表面に押しつけると、画面が変形して、正確な測定を行うことができない。
また、ピックアップにファインダーを取り付けたものにあっては、テレビジョン一台毎の測定が不可能になり、生産ラインでのテレビジョンセットの位置ずれにより、不良品が発生するおそれがある。
【０００４】
本発明は上述した課題を解決するためになされたもので、各モニタの画面から離れた位置で、画面全体のホワイトバランスを測定することができるホワイトバランス測定装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明に係るホワイトバランス測定装置は、モニタの画面を白色にする所定の映像信号を発生する映像信号発生部と、上記モニタの画面を撮像する光学部と、上記光学部からの光信号を赤，緑及び青の光信号に分光する分光部と、上記分光部からの赤，緑及び青の光信号を赤，緑及び青の電気信号に変換する光電変換部と、上記光電変換部からの赤，緑及び青の電気信号のレベルを計測し、計測値に対応した赤，緑及び青の画像信号を生成するレベル判定部と、上記レベル判定部で生成された赤，緑及び青の画像信号を表示する表示部とを具備する構成とした。
【０００６】
請求項２の発明は、ホワイトバランスの調整方法であって、モニタ画面に所定の広さで基準白色の画像を表示するように映像信号を発生し、上記モニタから離れた位置に設けられた光学部、分光部、光電変換部を有する可動部で、モニタの画面に表示された画像を撮像し、赤，緑及び青の電気信号に変換し、レベル判定部で、電気信号の値を計測て画像に表示し、画像上でレベルが最大になるように可動部の位置を決め、その後モニタのホワイトバランス調整回路でホワイトバランスを調整する方法に関するものである。
【０００７】
上記請求項１の発明によれば、映像信号発生部でモニタの画面を白色にする所定の映像信号を発生し、光学部でモニタの画面を撮像すると、その光信号が分光部で赤，緑及び青の光信号に分光される。そして、分光部からの赤，緑及び青の光信号が光電変換部において赤，緑及び青の電気信号に変換される。すると、レベル判定部において、その赤，緑及び青の電気信号のレベルが計測され、計測値に対応した赤，緑及び青の画像信号が生成される。そして、この赤，緑及び青の画像信号に基づいて、各レベルが表示部に表示される。
【０００８】
上記請求項２の発明によれば、光電変換部を含む可動部において、分光部からの赤，緑及び青の光信号が赤，緑及び青の電気信号に変換され、レベル判定部において、これら赤，緑及び青の電気信号の値が計測され、計測値に対応した赤，緑及び青の画像信号が生成される。この画像信号が最大になるように可動部の位置を決める。その後、ホワイトバランス調整回路によりホワイトバランスが最適値になるように調整する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るホワイトバランス測定装置を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施形態のホワイトバランス測定装置は、可動部１と固定部２とに大別された構成となっている。
【００１０】
可動部１は、筐体１０内に撮像レンズ１１（光学部）と、分光器１２（分光部）と、３つのフォトセンサ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ（光電変換部）とを取り付けた構造となっている。
撮像レンズ１１は、モニタとしてのテレビジョン１００の画面１０１を撮像するための光学レンズ系である。
分光器１２は、撮像レンズ１１からの光信号を赤（以下、「Ｒ」と記す），緑（以下、「Ｇ」と記す）及び青（以下、「Ｂ」と記す）の光信号に分光するための機器であり、プリズムで構成され、撮像レンズ１１の後段に配設されている。フォトセンサ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、分光器１２で分光された光信号をアナログ電気信号に変換するたもの素子であり、フォトセンサ１３Ｒで、Ｒの光信号をＲのアナログ電気信号ＡＲに変換し、フォトセンサ１３Ｇで、Ｇの光信号をＧのアナログ電気信号ＡＧに変換し、フォトセンサ１３Ｂで、Ｂの光信号をＢのアナログ電気信号ＡＢに変換する。
このような構成の可動部１は、ＸＹテーブル３に取り付けられており、ＸＹテーブル３によって、図１紙面に垂直な平面内で動かすことができるようになっている。
【００１１】
一方、固定部２は、３つのアンプ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂと、３つのアナログディジタルコンバータ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ（図１中「Ａ／Ｄ」と記す）と、レベル判定回路２２（レベル判定部）と、表示装置２３（表示部）と、映像信号発生回路２４（映像信号発生部）とを備えた構成となっている。
アンプ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、フォトセンサ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの出力端に各々接続されており、フォトセンサ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂからのアナログ電気信号ＡＲ，ＡＧ，ＡＢを増幅して出力する機器である。
アナログディジタルコンバータ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、アンプ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの出力端に各々接続されており、アナログディジタルコンバータ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂで増幅されたアナログ電気信号ＡＲ，ＡＧ，ＡＢを、Ｒのデジタル信号ＤＲ，Ｇのデジタル信号ＤＧ，Ｂのデジタル信号ＤＢに変換する機器である。
レベル判定回路２２は、アナログディジタルコンバータ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの出力端に接続されており、アナログディジタルコンバータ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂからのデジタル信号ＤＲ，ＤＧ，ＤＢの値を計測し、計測値に対応したＲ，Ｇ，Ｂの画像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢを生成して表示装置２３に出力する回路である。
表示装置２３は、レベル判定回路２２から入力された画像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢに基づいて、画面１０１のＲ，Ｇ，Ｂの各レベルを経時的に表示する装置である。
映像信号発生回路２４は、パターン信号Ｐ（映像信号）を発生する回路である。
図２は、映像信号発生回路２４が発生するパターン信号Ｐの概略図である。
図２に示すように、パターン信号Ｐは、中央部分に基準白色部Ｗを有しており、図１に示すように、映像信号発生回路２４の出力端をテレビジョン１００におけるＴＶ受信部１０２のビデオ入力端子に接続して、映像信号発生回路２４からパターン信号Ｐを送ると、この基準白色部Ｗが、テレビジョン１００の画面１０１に映し出されるようになっている。
【００１２】
次に、本実施形態のホワイトバランス測定装置が示す動作について説明する。
図３は、撮像レンズ１１の撮像範囲１１ａと画面１０１との位置関係を示す概略図であり、図４は、表示装置２３の画面を示す概略図である。
図１において、ホワイトバランス測定装置の可動部１をテレビジョン１００の画面１０１から離して配置し、固定部２の映像信号発生回路２４の出力端をテレビジョン１００におけるＴＶ受信部１０２のビデオ入力端子に接続する。
そして、映像信号発生回路２４から図２に示したパターン信号Ｐを送ると、基準白色部Ｗがテレビジョン１００の画面１０１一杯に映し出される。
【００１３】
この状態で、撮像レンズ１１により撮像すると、その光信号が、分光器１２によってＲ，Ｇ，Ｂの光信号に分光され、分光されたＲ，Ｇ，Ｂの光信号が、フォトセンサ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂによって、アナログ電気信号ＡＲ，ＡＧ，ＡＢに変換される。
これらのアナログ電気信号ＡＲ，ＡＧ，ＡＢが固定部２に入力されると、アンプ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂで増幅された後、アナログディジタルコンバータ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂに出力されて、Ｒのデジタル信号ＤＲ，Ｇのデジタル信号ＤＧ，Ｂのデジタル信号ＤＢに変換される。
そして、デジタル信号ＤＲ，ＤＧ，ＤＢの各値がレベル判定回路２２において計測され、計測値に対応したＲ，Ｇ，Ｂの画像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢが生成される。
これにより、画像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢに対応した画面１０１のＲ，Ｇ，Ｂの各レベルが表示装置２３に経時的に表示される。
【００１４】
このとき、図３の（ａ）に示すように、撮像レンズ１１の撮像範囲１１ａがテレビジョン１００の画面１０１から外れている場合には、画面１０１に表示されている基準白色部Ｗの光が撮像レンズ１１にほとんど入射しない。このため、デジタル信号ＤＲ，ＤＧ，ＤＢの値は非常に小さく、レベル判定回路２２から表示装置２３に出力される画像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢに基づくＲ，Ｇ，Ｂのレベル表示は、図４の（ａ）に示すように、非常に短い。
したがって、測定者はこの表示を見ることで、撮像範囲１１ａが画面１０１から外れていることを知ることができる。
【００１５】
撮像範囲１１ａを画面１０１に一致させるには、可動部１をＸＹテーブル３によって図１紙面に垂直な平面内で動かす。
可動部１を動かし、図３の（ｂ）に示すように、撮像範囲１１ａが画面１０１に重なりはじめると、重なっている基準白色部Ｗの光が撮像レンズ１１に入射し、デジタル信号ＤＲ，ＤＧ，ＤＢの値が重なり面積に応じて大きくなる。このため、撮像範囲１１ａと画面１０１との重なり面積が大きくなるに従って、Ｒ，Ｇ，Ｂのレベルが、図４の（ｂ）に示すように、伸びていく。
【００１６】
さらに、可動部１を動かし、図３の（ｃ）に示すように、撮像範囲１１ａが画面１０１に完全に一致すると、全基準白色部Ｗの光が撮像レンズ１１に入射し、デジタル信号ＤＲ，ＤＧ，ＤＢの値が最大となり、Ｒ，Ｇ，Ｂのレベルも、図４の（ｃ）に示すように伸び切る。
したがって、測定者は、この表示を見ながら可動部１を動かし、Ｒ，Ｇ，Ｂのレベルが最大になったところで、可動部１を位置決めすることにより、現在の画面１０１のホワイトバランスを測定することができる。
【００１７】
この測定の結果、画面１０１のホワイトバランスが弱いと判断した場合には、ＴＶ受信部１０２のホワイトバランス調整回路のボリュームを調整し、表示装置２３を見ながらＲ，Ｇ，Ｂのレベルを強めていく。そして、図４の（ｄ）に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂのレベルが破線部分に至り、ホワイトバランスが最適値、例えば色温度９３００Ｋになったときに、ボリューム調整を終了する。
【００１８】
上記の如き測定作業は、テレビジョン１００の生産ラインで行うことができ、しかも、テレビジョン１００を一台毎正確に測定することができる。
また、画面１０１の歪み測定は、歪み測定装置をテレビジョン１００と可動部１との間に配設して行うことができる。
【００１９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、本実施形態では、固定部２にアンプ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを設けたが、高感度のアナログディジタルコンバータ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂやレベル判定回路２２を用いれば、アンプ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを設ける必要はない。
また、本実施形態では、アナログディジタルコンバータ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂを設けて、アナログ電気信号ＡＲ，ＡＧ，ＡＢをデジタル信号ＤＲ，ＤＧ，ＤＢにディジタル変換する構成としたが、これに限るものではなく、レベル判定回路２２が直接アナログ電気信号ＡＲ，ＡＧ，ＡＢのレベルを計測し、計測値に対応した画像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢを生成する構成にすることもできる。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明のホワイトバランス測定装置によれば、光学部でモニタの画面を撮像し、画面の赤，緑及び青のレベルを表示部に表示することができるので、モニタ画面全体のホワイトバランスを正確に測定することができるという効果がある。
また、光学部をモニタ画面から離して測定することができるので、画面の歪みなどの測定時に本装置が邪魔にならない。この結果、従来の技術のように、ピックアップを移動させる特別な機構を必要とせず、その分コストダウンを図ることとができると共に、画面歪み測定作業の能率化を図ることができる。
また、モニタ画面に光学部を接触させることなく、測定することができるので、ピックアップ密着跡のような測定の跡をモニタ画面に残すこともない。そして、リアプロジェクタなどの測定時に画面の変形が発生することもないので、このような装置においても正確な測定が可能となる。
さらに、モニタ一台毎の測定が可能であるので、生産ラインでのモニタセットの位置ずれがあっても、位置ずれによる不良品の発生という事態も生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るホワイトバランス測定装置を示すブロック図である。
【図２】映像信号発生回路が発生するパターン信号の概略図である。
【図３】撮像レンズの撮像範囲とテレビ画面との位置関係を示す概略図であり、図３の（ａ）は撮像範囲がテレビ画面から外れている状態を示し、図３の（ｂ）は撮像範囲がテレビ画面と一部重なった状態を示し、図３の（ｃ）は撮像範囲がテレビ画面に完全に一致した状態を示す。
【図４】表示装置の画面を示す概略図であり、図４の（ａ）は撮像範囲がテレビ画面から外れている状態におけるＲ，Ｇ，Ｂのレベルを示し、図４の（ｂ）は撮像範囲がテレビ画面と一部重なった状態におけるＲ，Ｇ，Ｂのレベルを示し、図４の（ｃ）は撮像範囲がテレビ画面に完全に一致した状態におけるＲ，Ｇ，Ｂのレベルを示し、図４の（ｄ）はホワイトバランスの最適状態を示す。
【符号の説明】
１・・・可動部、  ２・・・固定部、  １１・・・撮像レンズ、  １２・・・分光器、  １３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ・・・フォトセンサ、  ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ・・・アナログディジタルコンバータ、  ２２・・・レベル判定回路、  ２３・・・表示装置、  ２４・・・映像信号発生回路、  １００・・・テレビジョン、１０１・・・画面、  Ｐ・・・パターン信号、  Ｗ・・・基準白色部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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