JP3440631B2 - 表示装置の輝度重心位置測定装置 - Google Patents
表示装置の輝度重心位置測定装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/42—Measurement or testing during manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N17/00—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
- H04N17/04—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details for receivers
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
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- Multimedia (AREA)
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- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＲＴ（Cathode Ray
Tube）等の表示装置に表示された測定パターンを撮像
し、この撮像信号から表示画面の複数の測定ポイントに
おける発光像の輝度重心位置を算出する表示装置の輝度
重心位置測定装置に関するものである。
Tube）等の表示装置に表示された測定パターンを撮像
し、この撮像信号から表示画面の複数の測定ポイントに
おける発光像の輝度重心位置を算出する表示装置の輝度
重心位置測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＣＲＴのコンバーゼンス測定装置
においては、ＣＲＴ上における各色の発光蛍光体の位置
ずれをミスコンバーゼンス量として測定するようになさ
れ、かかる測定を行うため、ＣＲＴに表示された測定パ
ターンをＣＣＤ（Charge Coupled Device）を用いたビ
デオカメラで撮像し、この撮像データから上記ＣＲＴの
Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各蛍光体の輝度重心位
置が演算されるようになっている。
においては、ＣＲＴ上における各色の発光蛍光体の位置
ずれをミスコンバーゼンス量として測定するようになさ
れ、かかる測定を行うため、ＣＲＴに表示された測定パ
ターンをＣＣＤ（Charge Coupled Device）を用いたビ
デオカメラで撮像し、この撮像データから上記ＣＲＴの
Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各蛍光体の輝度重心位
置が演算されるようになっている。
【０００３】例えば、特開平２−１７４４９２号公報に
は、ＣＣＤエリアセンサからなるビデオカメラにズーム
機構を設け、β・ＰP＝ｎ・ＰC（但し、ＰP；蛍光体ピ
ッチ，ＰC；画素ピッチ，ｎ；整数）を満足する撮像倍
率βでＣＲＴに表示された測定パターンを拡大し、この
測定パターンの光像を撮像して得られる画像データを用
いてＣＲＴ上の測定ポイントにおける各蛍光体の輝度重
心位置を算出する方法が示されている。
は、ＣＣＤエリアセンサからなるビデオカメラにズーム
機構を設け、β・ＰP＝ｎ・ＰC（但し、ＰP；蛍光体ピ
ッチ，ＰC；画素ピッチ，ｎ；整数）を満足する撮像倍
率βでＣＲＴに表示された測定パターンを拡大し、この
測定パターンの光像を撮像して得られる画像データを用
いてＣＲＴ上の測定ポイントにおける各蛍光体の輝度重
心位置を算出する方法が示されている。
【０００４】上記公報に示されるコンバーゼンス測定装
置は、ＣＣＤエリアセンサの撮像面にＣＲＴに表示され
た測定パターンの光像を結像させ（すなわち、ビデオカ
メラのピントを測定パターンに合わせ）、各蛍光体の発
光像をＣＣＤエリアセンサの複数の画素で受光し、これ
ら複数画素の受光データから蛍光体の輝度重心位置を算
出するもので、ズーム機構により測定パターンを拡大し
てＣＲＴの蛍光体ピッチに対するＣＣＤエリアセンサの
画素ピッチを十分に小さくして輝度重心位置の算出精度
を高めるようにしたものである。
置は、ＣＣＤエリアセンサの撮像面にＣＲＴに表示され
た測定パターンの光像を結像させ（すなわち、ビデオカ
メラのピントを測定パターンに合わせ）、各蛍光体の発
光像をＣＣＤエリアセンサの複数の画素で受光し、これ
ら複数画素の受光データから蛍光体の輝度重心位置を算
出するもので、ズーム機構により測定パターンを拡大し
てＣＲＴの蛍光体ピッチに対するＣＣＤエリアセンサの
画素ピッチを十分に小さくして輝度重心位置の算出精度
を高めるようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＣＲＴのコンバーゼン
ス測定においては、ＣＲＴの表示面の形状やサイズによ
り表示面の位置によってミスコンバーゼンス量が異なる
ことから、一般に表示面内に複数の測定ポイントを設
け、各測定ポイント毎にミスコンバーゼンス量の測定が
行われることが多い。
ス測定においては、ＣＲＴの表示面の形状やサイズによ
り表示面の位置によってミスコンバーゼンス量が異なる
ことから、一般に表示面内に複数の測定ポイントを設
け、各測定ポイント毎にミスコンバーゼンス量の測定が
行われることが多い。
【０００６】かかるユーザーニーズに対して、上記従来
のコンバーゼンス測定装置は、ＣＲＴ上の各測定ポイン
トに焦点を合わせて測定パターンを撮像するようにして
いるので、同時にＣＲＴ上の複数の測定ポイントについ
て輝度重心位置及びミスコンバーゼンス量の測定を行う
ことが困難となっている。
のコンバーゼンス測定装置は、ＣＲＴ上の各測定ポイン
トに焦点を合わせて測定パターンを撮像するようにして
いるので、同時にＣＲＴ上の複数の測定ポイントについ
て輝度重心位置及びミスコンバーゼンス量の測定を行う
ことが困難となっている。
【０００７】例えば水平方向に画素ピッチ１０μｍで５
００個の画素が配列されているＣＣＤエリアセンサの撮
像面に、蛍光体ピッチが４０μｍの測定パターンの像が
結像される場合、水平方向に略１２５（＝５００×１０
／４０）個の蛍光体が撮像できるが、ＣＲＴの表示画面
上の蛍光体ピッチが０．３ｍｍとすると、ＣＲＴの表示
画面では３７．５（＝１２５×０．３）ｍｍの範囲しか
撮像できない。このため、例えばＣＲＴの表示画面上に
２５個の測定ポイント（水平５点×垂直５点）を設けた
場合、複数の測定ポイントを含む測定パターンの像をＣ
ＣＤエリアセンサの撮像面に結像させることはできず、
複数の測定ポイントについてコンバーゼンス測定を行お
うとすると、ビデオカメラを順次、測定ポイントに移動
させて測定するか、或いは複数のビデオカメラを各測定
ポイントに配置して同時測定しなければならない。
００個の画素が配列されているＣＣＤエリアセンサの撮
像面に、蛍光体ピッチが４０μｍの測定パターンの像が
結像される場合、水平方向に略１２５（＝５００×１０
／４０）個の蛍光体が撮像できるが、ＣＲＴの表示画面
上の蛍光体ピッチが０．３ｍｍとすると、ＣＲＴの表示
画面では３７．５（＝１２５×０．３）ｍｍの範囲しか
撮像できない。このため、例えばＣＲＴの表示画面上に
２５個の測定ポイント（水平５点×垂直５点）を設けた
場合、複数の測定ポイントを含む測定パターンの像をＣ
ＣＤエリアセンサの撮像面に結像させることはできず、
複数の測定ポイントについてコンバーゼンス測定を行お
うとすると、ビデオカメラを順次、測定ポイントに移動
させて測定するか、或いは複数のビデオカメラを各測定
ポイントに配置して同時測定しなければならない。
【０００８】ビデオカメラを順次、測定ポイントに移動
させる方法では、作業効率が悪く、しかも各測定毎の焦
点調節や測定処理に時間を要し、迅速測定が困難であ
る。一方、測定ポイント毎にビデオカメラを配置する方
法は、各ビデオカメラによる測定の制御が複雑になると
ともに装置が大型化かつ高価になり、格別の測定精度向
上が期待できる場合は別として、そうでなければ現実的
でない。
させる方法では、作業効率が悪く、しかも各測定毎の焦
点調節や測定処理に時間を要し、迅速測定が困難であ
る。一方、測定ポイント毎にビデオカメラを配置する方
法は、各ビデオカメラによる測定の制御が複雑になると
ともに装置が大型化かつ高価になり、格別の測定精度向
上が期待できる場合は別として、そうでなければ現実的
でない。
【０００９】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、測定精度を低下させることなく同時に複数の測
定ポイントの輝度重心位置の測定が可能な表示装置の輝
度重心位置測定装置を提供することを目的とする。
であり、測定精度を低下させることなく同時に複数の測
定ポイントの輝度重心位置の測定が可能な表示装置の輝
度重心位置測定装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の光電変
換素子を２次元配列してなる撮像手段と、表示装置に表
示された測定パターンの像を上記撮像手段の撮像面に光
像として投影する光学系とを備え、上記撮像手段で得ら
れた画像データから上記測定パターンの像の上記表示装
置の表示画面上における輝度重心位置を算出する表示装
置の輝度重心位置測定装置において、上記光学系によ
り、上記撮像面に投影された光像の最大空間周波数が上
記光電変換素子の配列ピッチの逆数より小さくされた状
態で上記測定パターンの像を撮像して得られる画像デー
タに、所定の演算を施して上記輝度重心位置を演算する
演算手段とを備えたものである（請求項１）。
換素子を２次元配列してなる撮像手段と、表示装置に表
示された測定パターンの像を上記撮像手段の撮像面に光
像として投影する光学系とを備え、上記撮像手段で得ら
れた画像データから上記測定パターンの像の上記表示装
置の表示画面上における輝度重心位置を算出する表示装
置の輝度重心位置測定装置において、上記光学系によ
り、上記撮像面に投影された光像の最大空間周波数が上
記光電変換素子の配列ピッチの逆数より小さくされた状
態で上記測定パターンの像を撮像して得られる画像デー
タに、所定の演算を施して上記輝度重心位置を演算する
演算手段とを備えたものである（請求項１）。
【００１１】なお、上記光学系は、その透過光の主光線
が当該光学系の光軸に略平行となるようにするのが良い
（請求項２）。
が当該光学系の光軸に略平行となるようにするのが良い
（請求項２）。
【００１２】また、本発明は、上記表示装置の輝度重心
位置測定装置において、予め測定された上記光学系の点
広がり関数ｈ（ｘ）のデータが記憶された記憶手段と、
上記演算手段で演算された輝度重心位置を上記点広がり
関数ｈ（ｘ）のデータに基づいて補正する補正手段とを
備えたものである（請求項３）。
位置測定装置において、予め測定された上記光学系の点
広がり関数ｈ（ｘ）のデータが記憶された記憶手段と、
上記演算手段で演算された輝度重心位置を上記点広がり
関数ｈ（ｘ）のデータに基づいて補正する補正手段とを
備えたものである（請求項３）。
【００１３】また、本発明は、上記表示装置の輝度重心
位置測定装置において、上記撮像手段は複数種類の分光
感度を有するカラーフィルタを有し、撮像信号を各色成
分に分離して出力するカラー撮像手段からなり、上記撮
像手段から出力される各色成分に所定のマトリックス係
数を乗じて上記発光像の各色成分の相対的な発光強度を
演算する発光強度演算手段を備え、上記演算手段は、上
記発光強度演算手段で演算された各色成分の発光強度の
データに所定の演算を施して各色成分毎の輝度重心位置
を演算するものである（請求項４）。
位置測定装置において、上記撮像手段は複数種類の分光
感度を有するカラーフィルタを有し、撮像信号を各色成
分に分離して出力するカラー撮像手段からなり、上記撮
像手段から出力される各色成分に所定のマトリックス係
数を乗じて上記発光像の各色成分の相対的な発光強度を
演算する発光強度演算手段を備え、上記演算手段は、上
記発光強度演算手段で演算された各色成分の発光強度の
データに所定の演算を施して各色成分毎の輝度重心位置
を演算するものである（請求項４）。
【００１４】
【作用】請求項１記載の発明によれば、表示装置に表示
された発光像が光学系を介して撮像手段の撮像面に投影
される。このとき、撮像面に投影された光像の最大空間
周波数が上記撮像手段の光電変換素子の配列ピッチの逆
数より小さくなるように光学系が制御される。そして、
この最大空間周波数が制限された投影像を撮像して得ら
れる画像データに所定の演算を施して上記発光像の表示
装置の表示画面上における輝度重心位置が算出される。
された発光像が光学系を介して撮像手段の撮像面に投影
される。このとき、撮像面に投影された光像の最大空間
周波数が上記撮像手段の光電変換素子の配列ピッチの逆
数より小さくなるように光学系が制御される。そして、
この最大空間周波数が制限された投影像を撮像して得ら
れる画像データに所定の演算を施して上記発光像の表示
装置の表示画面上における輝度重心位置が算出される。
【００１５】ここで、本発明に係る輝度重心位置の測定
方法について説明する。なお、説明を簡単にするため、
ここでは１次元の場合について説明する。
方法について説明する。なお、説明を簡単にするため、
ここでは１次元の場合について説明する。
【００１６】収差の無い理想的な光学系を通して得られ
る画像をｆ（ｘ）、実際の光学系を通して得られる画像
をｇ（ｘ）、実際の光学系の点広がり関数をｈ（ｘ）と
すると、画像ｇ（ｘ）は下記（１）式で表される。
る画像をｆ（ｘ）、実際の光学系を通して得られる画像
をｇ（ｘ）、実際の光学系の点広がり関数をｈ（ｘ）と
すると、画像ｇ（ｘ）は下記（１）式で表される。
【００１７】
【数１】
【００１８】また、上記画像ｆ（ｘ），ｇ（ｘ）及び点
広がり関数ｈ（ｘ）のフーリエ変換をそれぞれＦ
（ω），Ｇ（ω），Ｈ（ω）とすると、上記（１）式は
下記（２）式となる。
広がり関数ｈ（ｘ）のフーリエ変換をそれぞれＦ
（ω），Ｇ（ω），Ｈ（ω）とすると、上記（１）式は
下記（２）式となる。
【００１９】
【数２】
【００２０】また、画像ｆ（ｘ）の輝度重心位置ｘ
Gは、下記（４）式で表される。
Gは、下記（４）式で表される。
【００２１】
【数３】
【００２２】ところで、ｘ・ｆ（ｘ）のフーリエ変換
は、下記（５）式となるから、この（５）式及び上記フ
ーリエ変換Ｆ（ω）でω＝０とすると、上記（４）式の
分子、分母は下記式（６）式及び（７）式となる。
は、下記（５）式となるから、この（５）式及び上記フ
ーリエ変換Ｆ（ω）でω＝０とすると、上記（４）式の
分子、分母は下記式（６）式及び（７）式となる。
【００２３】
【数４】
【００２４】
【数５】
【００２５】従って、上記（６）式及び（７）式を上記
（４）式に代入すると、輝度重心位置ｘGは、下記
（８）式となる。
（４）式に代入すると、輝度重心位置ｘGは、下記
（８）式となる。
【００２６】
【数６】
【００２７】画像ｇ（ｘ）の輝度重心位置ｘG′につい
ても画像ｆ（ｘ）の輝度重心位置ｘGと同様の方法で算
出され、下記（９）式で表される。
ても画像ｆ（ｘ）の輝度重心位置ｘGと同様の方法で算
出され、下記（９）式で表される。
【００２８】
【数７】
【００２９】そして、上記（２），（３）式より、Ｇ
(０)＝Ｆ(０)・Ｈ(０)、Ｇ′(０)＝Ｆ′(０)・Ｈ(０)＋
Ｆ(０)・Ｈ′(０）であるから、これらの式を上記
（９）式に代入すると、輝度重心位置ｘG′は下記のよ
うになり、輝度重心位置ｘGはこの輝度重心位置ｘG′を
用いて下記（１０）式で表される。
(０)＝Ｆ(０)・Ｈ(０)、Ｇ′(０)＝Ｆ′(０)・Ｈ(０)＋
Ｆ(０)・Ｈ′(０）であるから、これらの式を上記
（９）式に代入すると、輝度重心位置ｘG′は下記のよ
うになり、輝度重心位置ｘGはこの輝度重心位置ｘG′を
用いて下記（１０）式で表される。
【００３０】
【数８】
【００３１】上記（１０）式より、理想的な光学系を通
して得られる画像ｆ（ｘ）の輝度重心位置ｘGは、実際
の光学系を通して得られる画像ｇ（ｘ）の輝度重心位置
ｘG′を−ｊＨ′(０）／Ｈ（０）で補正することにより
求めることができる。なお、補正項−ｊＨ′(０）／Ｈ
（０）は、光学系の点広がり関数ｈ（ｘ）を測定し、こ
の測定結果から算出することができるから、Ｈ′(０）
／Ｈ（０）のデータを輝度重心測定装置に予め記憶して
おけば、輝度重心位置ｘG′の測定結果を−ｊＨ′(０）
／Ｈ（０）で補正することにより正確な輝度重心位置を
求めることができる。
して得られる画像ｆ（ｘ）の輝度重心位置ｘGは、実際
の光学系を通して得られる画像ｇ（ｘ）の輝度重心位置
ｘG′を−ｊＨ′(０）／Ｈ（０）で補正することにより
求めることができる。なお、補正項−ｊＨ′(０）／Ｈ
（０）は、光学系の点広がり関数ｈ（ｘ）を測定し、こ
の測定結果から算出することができるから、Ｈ′(０）
／Ｈ（０）のデータを輝度重心測定装置に予め記憶して
おけば、輝度重心位置ｘG′の測定結果を−ｊＨ′(０）
／Ｈ（０）で補正することにより正確な輝度重心位置を
求めることができる。
【００３２】また、Ｈ′(０）＝０であれば、ｘG′＝ｘ
Gであるから、Ｈ′(０）＝０を満足するように光学系を
構成しておけば、輝度重心位置ｘG′の測定結果を補正
すること無くそのまま用いることができる。例えば透過
光の主光線が光学系の光軸に平行となる（主光線が撮像
面に垂直に入射する）ように光学系を構成すれば、光学
系の点広がり関数ｈ（ｘ）は偶関数となるから、Ｈ′
（０）＝０となる。
Gであるから、Ｈ′(０）＝０を満足するように光学系を
構成しておけば、輝度重心位置ｘG′の測定結果を補正
すること無くそのまま用いることができる。例えば透過
光の主光線が光学系の光軸に平行となる（主光線が撮像
面に垂直に入射する）ように光学系を構成すれば、光学
系の点広がり関数ｈ（ｘ）は偶関数となるから、Ｈ′
（０）＝０となる。
【００３３】次に、画像ｇ（ｘ）をＣＣＤセンサからな
る撮像手段で撮像する場合の上述の輝度重心測定方法の
適用について説明する。なお、この場合も説明を簡単に
するため、１次元のＣＣＤセンサの場合について説明す
る。
る撮像手段で撮像する場合の上述の輝度重心測定方法の
適用について説明する。なお、この場合も説明を簡単に
するため、１次元のＣＣＤセンサの場合について説明す
る。
【００３４】ＣＣＤセンサの撮像面に結像された画像ｇ
（ｘ）の最大空間周波数（すなわち、フーリエ変換Ｇ
（ω）の最大空間周波数）をωMAX、ＣＣＤの画素ピッ
チをＰCとすると、ωMAX＜π／ＰCが成立するとき、画
像ｇ（ｘ）は、ＣＣＤで撮像された画像データ（各画素
の受光データ群で構成されるデータ）で再現され、下記
（１１）式が成立する。
（ｘ）の最大空間周波数（すなわち、フーリエ変換Ｇ
（ω）の最大空間周波数）をωMAX、ＣＣＤの画素ピッ
チをＰCとすると、ωMAX＜π／ＰCが成立するとき、画
像ｇ（ｘ）は、ＣＣＤで撮像された画像データ（各画素
の受光データ群で構成されるデータ）で再現され、下記
（１１）式が成立する。
【００３５】
【数９】
【００３６】ＣＣＤセンサのｒ番目の画素のデータ（以
下、画素データという）をＯrとすると、画素データＯr
は下記（１２）式で表される。
下、画素データという）をＯrとすると、画素データＯr
は下記（１２）式で表される。
【００３７】
【数１０】
【００３８】一方、画像ｇ（ｘ）は下記（１３）式で表
されるから、この（１３）式を上記（１２）式に代入す
ると、画素データＯrは下記（１４）式となる。
されるから、この（１３）式を上記（１２）式に代入す
ると、画素データＯrは下記（１４）式となる。
【００３９】
【数１１】
【００４０】上記（１４）式において、係数βrkを下記
（１５）式のように定義すると、上記（１４）式は下記
（１６）式となり、この（１６）式より各画素データＯ
1，Ｏ2，…Ｏnは下記（１７）で表される。
（１５）式のように定義すると、上記（１４）式は下記
（１６）式となり、この（１６）式より各画素データＯ
1，Ｏ2，…Ｏnは下記（１７）で表される。
【００４１】
【数１２】
【００４２】
【数１３】
【００４３】
【数１４】
【００４４】上記（１７）式を行列で表すと、下記（１
８）式のようになるから、画素データＯr（ｒ＝１，
２，…ｎ）、係数βrk（ｒ＝ｋ＝１，２…ｎ）及び画像
ｇ（ｒＰC）（ｒ＝１，２，…ｎ）の行列を下記（１
９）〜（２１）式のように定義すると、上記（１８）式
は下記（２２）式となる。そして、行列［β(ｎ，ｎ)］
の逆行列を［β(ｎ，ｎ)］~1で表すと、下記（２２）式
は下記（２３）式となるから、画像ｇ（ｒＰC）は、下
記（２３）式より求められる。
８）式のようになるから、画素データＯr（ｒ＝１，
２，…ｎ）、係数βrk（ｒ＝ｋ＝１，２…ｎ）及び画像
ｇ（ｒＰC）（ｒ＝１，２，…ｎ）の行列を下記（１
９）〜（２１）式のように定義すると、上記（１８）式
は下記（２２）式となる。そして、行列［β(ｎ，ｎ)］
の逆行列を［β(ｎ，ｎ)］~1で表すと、下記（２２）式
は下記（２３）式となるから、画像ｇ（ｒＰC）は、下
記（２３）式より求められる。
【００４５】
【数１５】
【００４６】
【数１６】
【００４７】
【数１７】
【００４８】従って、上記（２３）式で算出された画像
ｇ（ｎＰC）を上記（１１）式に代入して輝度重心位置
ｘG′が算出される。
ｇ（ｎＰC）を上記（１１）式に代入して輝度重心位置
ｘG′が算出される。
【００４９】なお、画像データＯrは画像ｇ（ｒＰC）で
近似でき、その場合は、係数行列［β（ｎ，ｎ）］は対
角要素βrr（ｒ＝１，２，…ｎ）が全て１で他の要素は
全て０となり、ｇ（ｎ）＝Ｏn（ｎ＝１，２，…）で求
めることができる。また、ｘ＝ｒＰCの近傍でテーラー
級数展開したｇ（ｘ）を｛（ｎ−１）ＰC−α／２｝か
ら｛（ｎ−１）ＰC＋α／２｝まで積分したもので画像
データＯrを近似した場合、画像データＯrは下記（２
４）式で表される。
近似でき、その場合は、係数行列［β（ｎ，ｎ）］は対
角要素βrr（ｒ＝１，２，…ｎ）が全て１で他の要素は
全て０となり、ｇ（ｎ）＝Ｏn（ｎ＝１，２，…）で求
めることができる。また、ｘ＝ｒＰCの近傍でテーラー
級数展開したｇ（ｘ）を｛（ｎ−１）ＰC−α／２｝か
ら｛（ｎ−１）ＰC＋α／２｝まで積分したもので画像
データＯrを近似した場合、画像データＯrは下記（２
４）式で表される。
【００５０】
【数１８】
【００５１】上記（２４）式において、ｇ(i-1)（ｘ）
はｇ（ｘ）の（ｉ−１）次導関数で、下記（２５）式で
表されることから、上記（２４）式は、下記（２６）式
及び（２７）式のように変形され、上記（２２）式及び
（２３）式と同様の形に変形される。
はｇ（ｘ）の（ｉ−１）次導関数で、下記（２５）式で
表されることから、上記（２４）式は、下記（２６）式
及び（２７）式のように変形され、上記（２２）式及び
（２３）式と同様の形に変形される。
【００５２】
【数１９】
【００５３】
【数２０】
【００５４】従って、この場合も（２３）式の場合と同
様に上記（２７）式で算出されたｇ（ｒＰC）（ｒ＝
１，２，…ｎ）を上記（１１）式に代入して輝度重心位
置ｘG′が算出される。
様に上記（２７）式で算出されたｇ（ｒＰC）（ｒ＝
１，２，…ｎ）を上記（１１）式に代入して輝度重心位
置ｘG′が算出される。
【００５５】以上より、請求項１記載の発明によれば、
撮像手段の撮像面には、ωMAX＜π／ＰCとなるように測
定パターンの像が結像され、この測定パターン像を撮像
して得られる画像データ［Ｏ（ｎ）］に上記（２３）式
に示す演算を施して画像ｇ（ｘ）のデータ［ｇ（ｎ）］
が算出されるとともに、このデータ［ｇ（ｎ）］からフ
ーリエ変換値Ｇ（０）及びこのフーリエ変換の微分値
Ｇ′（０）が算出される。そして、上記（９），（１
０）式により輝度重心位置ｘGが演算される。
撮像手段の撮像面には、ωMAX＜π／ＰCとなるように測
定パターンの像が結像され、この測定パターン像を撮像
して得られる画像データ［Ｏ（ｎ）］に上記（２３）式
に示す演算を施して画像ｇ（ｘ）のデータ［ｇ（ｎ）］
が算出されるとともに、このデータ［ｇ（ｎ）］からフ
ーリエ変換値Ｇ（０）及びこのフーリエ変換の微分値
Ｇ′（０）が算出される。そして、上記（９），（１
０）式により輝度重心位置ｘGが演算される。
【００５６】また、請求項２記載の発明によれば、光学
系は透過光の主光線が当該光学系の光軸と略平行になっ
ているため、この光学系の点広がり関数ｈ（ｘ）は偶関
数となる。これにより点広がり関数ｈ（ｘ）のフーリエ
変換Ｈ（ω）の微分値Ｈ′（０）は０となり、輝度重心
位置ｘGはデータ［ｇ（ｎ）］に基づき上記（９）式よ
り直接算出される。
系は透過光の主光線が当該光学系の光軸と略平行になっ
ているため、この光学系の点広がり関数ｈ（ｘ）は偶関
数となる。これにより点広がり関数ｈ（ｘ）のフーリエ
変換Ｈ（ω）の微分値Ｈ′（０）は０となり、輝度重心
位置ｘGはデータ［ｇ（ｎ）］に基づき上記（９）式よ
り直接算出される。
【００５７】なお、ωMAXをあまり小さくすると、像が
大きくぼけてＣＣＤの１画素当たりの出力が低下し、Ｓ
／Ｎ比が悪くなってしまう。ωMAX≦２π／ＰCの場合、
近似的に輝度重心位置ｘGが下記（２８）式で算出され
ることを以下に示す。
大きくぼけてＣＣＤの１画素当たりの出力が低下し、Ｓ
／Ｎ比が悪くなってしまう。ωMAX≦２π／ＰCの場合、
近似的に輝度重心位置ｘGが下記（２８）式で算出され
ることを以下に示す。
【００５８】
【数２１】
【００５９】ｇ（ｘ）をサンプリング間隔ＰCでサンプ
リングした信号列ｇs（ｘ）のフーリエ変換ＧS（ω）
は、下記（２９）式で表される。
リングした信号列ｇs（ｘ）のフーリエ変換ＧS（ω）
は、下記（２９）式で表される。
【００６０】
【数２２】
【００６１】上記（２９）式を微分すると、下記（３
０）式となり、Ｇ（ω）、Ｇ′(ω）は｜ω｜＞２π／
ＰCでは０であるから、上記（２９）式及び下記（３
０）式より、Ｇ（０）、Ｇ′(０）はそれぞれ下記（３
１）式及び（３２）式となる。
０）式となり、Ｇ（ω）、Ｇ′(ω）は｜ω｜＞２π／
ＰCでは０であるから、上記（２９）式及び下記（３
０）式より、Ｇ（０）、Ｇ′(０）はそれぞれ下記（３
１）式及び（３２）式となる。
【００６２】
【数２３】
【００６３】
【数２４】
【００６４】従って、上記（３１）式及び（３２）式を
上記（９）式に代入すると、ＸG＝ｊＧ′（０）／Ｇ
（０）＝ｊＧS′（０）／ＧS（０）となる。
上記（９）式に代入すると、ＸG＝ｊＧ′（０）／Ｇ
（０）＝ｊＧS′（０）／ＧS（０）となる。
【００６５】ＧS（ω）は周期２π／ＰCの周期関数であ
るから、下記（３３）式に示すフーリエ級数に展開で
き、そのフーリエ係数Ａnは下記（３４）式で表され
る。
るから、下記（３３）式に示すフーリエ級数に展開で
き、そのフーリエ係数Ａnは下記（３４）式で表され
る。
【００６６】
【数２５】
【００６７】そして、ＧS（ω）は｜ω｜＞２π／ＰCで
０であるから、上記フーリエ係数Ａｎは、下記数２６に
示すように展開されて下記（３５）式のようになる。
０であるから、上記フーリエ係数Ａｎは、下記数２６に
示すように展開されて下記（３５）式のようになる。
【００６８】
【数２６】
【００６９】Ｇs′(ω）もＧs（ω）と同様にして下記
（３６）式で表され、フーリエ係数Ｂnは、Ｂn＝ｎＰC
・ｇ（ｎＰC）となる。
（３６）式で表され、フーリエ係数Ｂnは、Ｂn＝ｎＰC
・ｇ（ｎＰC）となる。
【００７０】
【数２７】
【００７１】従って、上記（３３）式及び（３６）式で
ω＝０とすれば、Ｇs（０），Ｇs′(０）は下記（３
７）式及び（３８）式となるから、これら（３７），
（３８）式を上記（９）式に代入すれば、輝度重心位置
ｘGは下記（３９）式より求めることができる。
ω＝０とすれば、Ｇs（０），Ｇs′(０）は下記（３
７）式及び（３８）式となるから、これら（３７），
（３８）式を上記（９）式に代入すれば、輝度重心位置
ｘGは下記（３９）式より求めることができる。
【００７２】
【数２８】
【００７３】また、請求項３記載の発明によれば、記憶
手段に記憶された点広がり関数ｈ（ｘ）のデータから補
正値Ｈ′（０）／Ｈ（０）が演算され、輝度重心位置ｘ
Gは、データ［ｇ（ｎ）］に基づき上記（９）式により
算出された輝度重心位置ｘG′と上記補正値Ｈ′（０）
／Ｈ（０）とから上記（９），（１０）式により算出さ
れる。
手段に記憶された点広がり関数ｈ（ｘ）のデータから補
正値Ｈ′（０）／Ｈ（０）が演算され、輝度重心位置ｘ
Gは、データ［ｇ（ｎ）］に基づき上記（９）式により
算出された輝度重心位置ｘG′と上記補正値Ｈ′（０）
／Ｈ（０）とから上記（９），（１０）式により算出さ
れる。
【００７４】また、請求項４記載の発明によれば、測定
パターンを撮像して得られる画像データは複数個の色成
分に分離されて出力され、これら色成分の出力データに
所定のマトリックス係数を乗じて各色成分の相対的な発
光強度が演算される。この発光強度は、各色成分の出力
データに含まれる他の色成分のデータを除去したもの
で、各色成分の純粋なデータとなるものである。
パターンを撮像して得られる画像データは複数個の色成
分に分離されて出力され、これら色成分の出力データに
所定のマトリックス係数を乗じて各色成分の相対的な発
光強度が演算される。この発光強度は、各色成分の出力
データに含まれる他の色成分のデータを除去したもの
で、各色成分の純粋なデータとなるものである。
【００７５】そして、この色成分の発光強度のデータに
所定の演算を施して各色成分毎の輝度重心位置が演算さ
れる。これにより表示装置がカラーＣＲＴの場合、各色
の蛍光体毎に輝度重心位置が演算される。
所定の演算を施して各色成分毎の輝度重心位置が演算さ
れる。これにより表示装置がカラーＣＲＴの場合、各色
の蛍光体毎に輝度重心位置が演算される。
【００７６】
【実施例】本発明に係る輝度重心位置測定装置につい
て、この輝度重心位置測定装置が適用されるコンバーゼ
ンス測定装置を例に説明する。
て、この輝度重心位置測定装置が適用されるコンバーゼ
ンス測定装置を例に説明する。
【００７７】図１は、本発明に係る輝度重心位置測定装
置が適用されたカラーＣＲＴのコンバーゼンス測定装置
の概略構成図である。
置が適用されたカラーＣＲＴのコンバーゼンス測定装置
の概略構成図である。
【００７８】同図において、１は被測定用のカラーディ
スプレイ、２は後述する所定の測定パターンを発生する
パターンジェネレータである。上記カラーディスプレイ
１は映像を表示するカラーＣＲＴ１１とこのカラーＣＲ
Ｔ１１の駆動を制御する駆動制御回路１２とから構成さ
れている。上記パターンジェネレータ２で発生された測
定パターンの映像信号は上記駆動制御回路１２に入力さ
れる。駆動制御回路１２は上記パターンジェネレータ２
から入力された測定パターンの映像信号より上記カラー
ＣＲＴ１１を駆動するドライブ信号を生成し、このドラ
イブ信号をカラーＣＲＴ１１に入力する。カラーＣＲＴ
１１は入力されたドライブ信号に基づいてＲ，Ｇ，Ｂの
３本の電子ビームをフェースプレート裏面に照射し、所
定の蛍光体を発光させて表示画面に測定パターンを表示
する。
スプレイ、２は後述する所定の測定パターンを発生する
パターンジェネレータである。上記カラーディスプレイ
１は映像を表示するカラーＣＲＴ１１とこのカラーＣＲ
Ｔ１１の駆動を制御する駆動制御回路１２とから構成さ
れている。上記パターンジェネレータ２で発生された測
定パターンの映像信号は上記駆動制御回路１２に入力さ
れる。駆動制御回路１２は上記パターンジェネレータ２
から入力された測定パターンの映像信号より上記カラー
ＣＲＴ１１を駆動するドライブ信号を生成し、このドラ
イブ信号をカラーＣＲＴ１１に入力する。カラーＣＲＴ
１１は入力されたドライブ信号に基づいてＲ，Ｇ，Ｂの
３本の電子ビームをフェースプレート裏面に照射し、所
定の蛍光体を発光させて表示画面に測定パターンを表示
する。
【００７９】また、３は上記カラーディスプレイ１のカ
ラーＣＲＴ１１に表示された測定パターンを撮像する撮
像装置、４は上記撮像装置３で撮像された測定パターン
像の画像信号を用いてミスコンバーゼンス量を測定する
装置本体である。そして、上記撮像装置３及び装置本体
４によりカラーＣＲＴのコンバーゼンス測定装置が構成
されている。
ラーＣＲＴ１１に表示された測定パターンを撮像する撮
像装置、４は上記撮像装置３で撮像された測定パターン
像の画像信号を用いてミスコンバーゼンス量を測定する
装置本体である。そして、上記撮像装置３及び装置本体
４によりカラーＣＲＴのコンバーゼンス測定装置が構成
されている。
【００８０】コンバーゼンス測定装置は、撮像装置３に
よりカラーＣＲＴ１１に表示された測定パターン全体を
非合焦状態で撮像し、得られた画像データに所定の画像
処理を施してカラーＣＲＴの表示画面上の複数の測定ポ
イントにおけるＲ，Ｇ，Ｂの各色の蛍光体の輝度重心位
置を算出する。そして、算出された輝度重心位置から各
測定ポイントにおけるミスコンバーゼンス量を算出す
る。
よりカラーＣＲＴ１１に表示された測定パターン全体を
非合焦状態で撮像し、得られた画像データに所定の画像
処理を施してカラーＣＲＴの表示画面上の複数の測定ポ
イントにおけるＲ，Ｇ，Ｂの各色の蛍光体の輝度重心位
置を算出する。そして、算出された輝度重心位置から各
測定ポイントにおけるミスコンバーゼンス量を算出す
る。
【００８１】上記測定パターンとしては、種々の形状の
パターンが適用可能であるが、縦ラインと横ラインとを
クロスさせてなるクロスハッチパターンや点像からなる
ポルカドットパターンが好ましい。
パターンが適用可能であるが、縦ラインと横ラインとを
クロスさせてなるクロスハッチパターンや点像からなる
ポルカドットパターンが好ましい。
【００８２】撮像装置３は、画像を撮像するＣＣＤエリ
アセンサからなる固体撮像素子３１（以下、ＣＣＤ３１
という）、このＣＣＤ３１の撮像面にカラーＣＲＴ１１
に表示された測定パターンの光像を結像する撮像光学系
３２、ＣＣＤ３１の撮像動作を制御する撮像制御回路３
３、装置本体４から送出されるフォーカス制御信号に基
づき上記撮像光学系３２の焦点調節を制御するフォーカ
ス制御回路３４及びＣＣＤ３１から出力される画像信号
に所定に信号処理を施して装置本体４に出力する信号処
理回路３５から構成されている。
アセンサからなる固体撮像素子３１（以下、ＣＣＤ３１
という）、このＣＣＤ３１の撮像面にカラーＣＲＴ１１
に表示された測定パターンの光像を結像する撮像光学系
３２、ＣＣＤ３１の撮像動作を制御する撮像制御回路３
３、装置本体４から送出されるフォーカス制御信号に基
づき上記撮像光学系３２の焦点調節を制御するフォーカ
ス制御回路３４及びＣＣＤ３１から出力される画像信号
に所定に信号処理を施して装置本体４に出力する信号処
理回路３５から構成されている。
【００８３】上記ＣＣＤ３１は、複数の光電変換素子
（以下、画素という）を２次元配置するとともに、図２
に示すように各画素位置に重ねてＲ，Ｇ，Ｂの色フィル
タを設けてなる単板式のカラー撮像素子である。
（以下、画素という）を２次元配置するとともに、図２
に示すように各画素位置に重ねてＲ，Ｇ，Ｂの色フィル
タを設けてなる単板式のカラー撮像素子である。
【００８４】撮像光学系３２は、図３，図４に示すよう
に前群レンズ３２Ａと後群レンズ３２Ｂとからなり、撮
像光学系３２を透過した主光線Ｌ1，Ｌ2（後群レンズ３
２Ｂを透過した結像面側の主光線）が光軸Ｌと略平行に
なるように構成されている。このように撮像光学系３２
を構成しているのは、上述した撮像光学系３２の点広が
り関数ｈ（ｘ）のフーリエ変換Ｈ（ｘ）が偶関数となる
ようにするためのもので、これにより上記（１０）式に
おける補正項ｊＨ′（０）／Ｈ（０）が０となり、補正
処理がなくなる分、高精度で輝度重心位置の測定ができ
るようになっている。
に前群レンズ３２Ａと後群レンズ３２Ｂとからなり、撮
像光学系３２を透過した主光線Ｌ1，Ｌ2（後群レンズ３
２Ｂを透過した結像面側の主光線）が光軸Ｌと略平行に
なるように構成されている。このように撮像光学系３２
を構成しているのは、上述した撮像光学系３２の点広が
り関数ｈ（ｘ）のフーリエ変換Ｈ（ｘ）が偶関数となる
ようにするためのもので、これにより上記（１０）式に
おける補正項ｊＨ′（０）／Ｈ（０）が０となり、補正
処理がなくなる分、高精度で輝度重心位置の測定ができ
るようになっている。
【００８５】なお、撮像光学系３２として、図５に示す
ように結像面側の主光線Ｌ1，Ｌ2が光軸Ｌと平行になら
ないものを採用することも可能であるが、この場合は、
撮像光学系３２の点広がり関数ｈ（ｘ）を予め測定し、
ＣＣＤ３１の撮像面の全ての画素位置について補正値
Ｈ′(０）／Ｈ（０）を算出しておかなければならず、
補正値Ｈ′(０）／Ｈ（０）を記憶するためのメモリ容
量の増加、補正処理による演算時間の増加及び精度の低
下等の不利な点があるので、好ましくは結像面側の主光
線Ｌ1，Ｌ2が光軸Ｌと略平行になる光学系を採用するこ
とが望ましい。
ように結像面側の主光線Ｌ1，Ｌ2が光軸Ｌと平行になら
ないものを採用することも可能であるが、この場合は、
撮像光学系３２の点広がり関数ｈ（ｘ）を予め測定し、
ＣＣＤ３１の撮像面の全ての画素位置について補正値
Ｈ′(０）／Ｈ（０）を算出しておかなければならず、
補正値Ｈ′(０）／Ｈ（０）を記憶するためのメモリ容
量の増加、補正処理による演算時間の増加及び精度の低
下等の不利な点があるので、好ましくは結像面側の主光
線Ｌ1，Ｌ2が光軸Ｌと略平行になる光学系を採用するこ
とが望ましい。
【００８６】また、光学系によってはデフォーカスだけ
で像の空間周波数帯域を制限することが困難な場合があ
るが、このような場合は、光学系の射出瞳の透過率Ｔが
光軸からの距離ｘに応じて小さくなるようにするとよ
い。
で像の空間周波数帯域を制限することが困難な場合があ
るが、このような場合は、光学系の射出瞳の透過率Ｔが
光軸からの距離ｘに応じて小さくなるようにするとよ
い。
【００８７】図６は光学系の射出瞳の透過率特性を三角
パルス状にしたものであり、図７は正規分布関数にした
ものである。また、図８と図９とは、それぞれ図６と図
７との透過率Ｔの微係数Ｔ′（透過率Ｔの光軸からの距
離ｘに対する変化率）の特性である。
パルス状にしたものであり、図７は正規分布関数にした
ものである。また、図８と図９とは、それぞれ図６と図
７との透過率Ｔの微係数Ｔ′（透過率Ｔの光軸からの距
離ｘに対する変化率）の特性である。
【００８８】像の空間周波数帯域を制限するという点で
は上記透過率Ｔの微係数Ｔ′が連続である方が好ましい
から、光軸及び±ａ点で微係数Ｔ′の不連続を有する三
角パルス型特性（図８参照）より微係数Ｔ′が連続であ
る正規分布特性を採用する方が望ましい。
は上記透過率Ｔの微係数Ｔ′が連続である方が好ましい
から、光軸及び±ａ点で微係数Ｔ′の不連続を有する三
角パルス型特性（図８参照）より微係数Ｔ′が連続であ
る正規分布特性を採用する方が望ましい。
【００８９】なお、図９に示すように周辺部では微係数
Ｔ′が極めて小さくなるから、この部分の微係数Ｔ′が
不連続となっても像の空間周波数帯域の制限特性に与え
る影響は小さい。従って、透過率特性を正規分布型の特
性にする場合、微係数Ｔ′が連続となるようにしてもよ
いが、完全な正規分布特性に代えて、図１０に示すよう
に、光軸に対する周辺部で透過率Ｔが不連続に０となる
正規分布型の特性としてもよい。
Ｔ′が極めて小さくなるから、この部分の微係数Ｔ′が
不連続となっても像の空間周波数帯域の制限特性に与え
る影響は小さい。従って、透過率特性を正規分布型の特
性にする場合、微係数Ｔ′が連続となるようにしてもよ
いが、完全な正規分布特性に代えて、図１０に示すよう
に、光軸に対する周辺部で透過率Ｔが不連続に０となる
正規分布型の特性としてもよい。
【００９０】また、微係数が連続となる透過率特性の他
の例として、sinc関数（sinθ／θ）を３乗した関数ｆ
（θ）＝（sinθ／θ）3のフーリエ逆変換関数に従う特
性としてもよい。
の例として、sinc関数（sinθ／θ）を３乗した関数ｆ
（θ）＝（sinθ／θ）3のフーリエ逆変換関数に従う特
性としてもよい。
【００９１】更に図１１又は図１２に示す透過率特性と
してもよく、これらの透過率特性は円形開口の回折パタ
ーンを写真フィルム又は写真看板に露光することにより
容易に得ることができるものである。
してもよく、これらの透過率特性は円形開口の回折パタ
ーンを写真フィルム又は写真看板に露光することにより
容易に得ることができるものである。
【００９２】また、種々のサイズのカラーＣＲＴ１１の
コンバーゼンス測定に対応するため、撮像光学系３２の
前群３２Ａ又は後群３２Ｂの焦点距離を可変にしてもよ
い。後述するように、本実施例ではコンバーゼンス測定
に際して測定パターンを所定の非合焦状態にして撮像す
るようにしている。撮像光学系３２の前群３２Ａ又は後
群３２Ｂの焦点距離を可変にした場合は、前群３２Ａ又
は後群３２Ｂの焦点距離の変化に応じて所定のデフォー
カス量が得られるように前群３２Ａ又は後群３２Ｂの移
動量を予めメモリしておき、設定された焦点距離に応じ
て前群３２Ａ又は後群３２Ｂの移動量を変化させるよう
にする。
コンバーゼンス測定に対応するため、撮像光学系３２の
前群３２Ａ又は後群３２Ｂの焦点距離を可変にしてもよ
い。後述するように、本実施例ではコンバーゼンス測定
に際して測定パターンを所定の非合焦状態にして撮像す
るようにしている。撮像光学系３２の前群３２Ａ又は後
群３２Ｂの焦点距離を可変にした場合は、前群３２Ａ又
は後群３２Ｂの焦点距離の変化に応じて所定のデフォー
カス量が得られるように前群３２Ａ又は後群３２Ｂの移
動量を予めメモリしておき、設定された焦点距離に応じ
て前群３２Ａ又は後群３２Ｂの移動量を変化させるよう
にする。
【００９３】上記フォーカス制御回路３４は、制御部４
３からの制御信号に基づいて撮像光学系３２の前群３２
Ａを移動させて焦点を自動調節する。
３からの制御信号に基づいて撮像光学系３２の前群３２
Ａを移動させて焦点を自動調節する。
【００９４】装置本体４は、上記撮像装置３から入力さ
れた画像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換器４１、このデジタル画像信号（以下、画
像データという）を記憶する画像メモリ４２、コンバー
ゼンス測定動作を集中制御する制御部４３、データ入力
装置４４、データ出力装置４５及び撮像装置３で撮影さ
れた映像をモニターするための表示装置４６から構成さ
れている。
れた画像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換器４１、このデジタル画像信号（以下、画
像データという）を記憶する画像メモリ４２、コンバー
ゼンス測定動作を集中制御する制御部４３、データ入力
装置４４、データ出力装置４５及び撮像装置３で撮影さ
れた映像をモニターするための表示装置４６から構成さ
れている。
【００９５】上記Ａ／Ｄ変換器４１は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各
色成分の画像信号をそれぞれＡ／Ｄ変換して画像メモリ
４２に出力する。また、画像メモリ４２は、３フレーム
分のメモリ領域を有し、Ａ／Ｄ変換器４１から出力され
たＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画像データが各メモリ領域に
記憶される。
色成分の画像信号をそれぞれＡ／Ｄ変換して画像メモリ
４２に出力する。また、画像メモリ４２は、３フレーム
分のメモリ領域を有し、Ａ／Ｄ変換器４１から出力され
たＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画像データが各メモリ領域に
記憶される。
【００９６】上記制御部４３（図中、ＣＰＵで示す）は
マイクロコンピュータからなる集中演算制御回路で、内
部メモリ４３１に格納された演算制御プログラムに従っ
て撮像装置３のフォーカス制御を行うとともに、画像メ
モリ４２に記憶された各色成分の画像データを用いて上
述の輝度重心位置及び後述するミスコンバーゼンス量の
演算を行う。この演算結果は上記内部メモリ４３１に記
憶されるとともに、データ出力装置４５に出力される。
マイクロコンピュータからなる集中演算制御回路で、内
部メモリ４３１に格納された演算制御プログラムに従っ
て撮像装置３のフォーカス制御を行うとともに、画像メ
モリ４２に記憶された各色成分の画像データを用いて上
述の輝度重心位置及び後述するミスコンバーゼンス量の
演算を行う。この演算結果は上記内部メモリ４３１に記
憶されるとともに、データ出力装置４５に出力される。
【００９７】制御部４３は、いわゆる山登り方式により
フォーカス制御を行う。すなわち、撮像した画像信号の
高周波成分を抽出し、この高周波成分が最大になるよう
にフォーカス制御の信号をフォーカス制御回路３４に送
出し、このフォーカス制御信号を介して撮像光学系３２
の前群３２Ａを合焦位置に移動させる。また、制御部４
３は、コンバーゼンス測定の際に撮像光学系３２の前群
３２Ａを合焦位置から移動させて所定の非合焦状態に設
定する。
フォーカス制御を行う。すなわち、撮像した画像信号の
高周波成分を抽出し、この高周波成分が最大になるよう
にフォーカス制御の信号をフォーカス制御回路３４に送
出し、このフォーカス制御信号を介して撮像光学系３２
の前群３２Ａを合焦位置に移動させる。また、制御部４
３は、コンバーゼンス測定の際に撮像光学系３２の前群
３２Ａを合焦位置から移動させて所定の非合焦状態に設
定する。
【００９８】なお、本実施例では撮像画像を用いてフォ
ーカス制御をするようにしているが、例えば撮像装置３
に距離センサを設け、この距離センサで得られた撮像装
置３とカラーＣＲＴ１１間の距離データを用いて撮像光
学系３２の駆動を制御して上記フォーカス制御を行うよ
うにしてもよい。
ーカス制御をするようにしているが、例えば撮像装置３
に距離センサを設け、この距離センサで得られた撮像装
置３とカラーＣＲＴ１１間の距離データを用いて撮像光
学系３２の駆動を制御して上記フォーカス制御を行うよ
うにしてもよい。
【００９９】データ入力装置４４はコンバーゼンス測定
のための各種データを入力するものである。データ入力
装置４４からは、例えばカラーＣＲＴ１の蛍光体の配列
ピッチＰCRT、ＣＣＤ３１の画素の配列ピッチＰCCD、コ
ンバーゼンス測定ポイントの位置等のデータが入力され
る。
のための各種データを入力するものである。データ入力
装置４４からは、例えばカラーＣＲＴ１の蛍光体の配列
ピッチＰCRT、ＣＣＤ３１の画素の配列ピッチＰCCD、コ
ンバーゼンス測定ポイントの位置等のデータが入力され
る。
【０１００】次に、ミスコンバーゼンス量の測定につい
て、測定パターンとしてクロスハッチパターンを用いた
場合を例に説明する。
て、測定パターンとしてクロスハッチパターンを用いた
場合を例に説明する。
【０１０１】図１３は、カラーＣＲＴに表示されたクロ
スハッチパターンを示す図である。クロスハッチパター
ン５は、複数の縦ラインと横ラインとを交差させたパタ
ーンで、カラーＣＲＴ１１の表示面１１ａ内に複数の格
子点が含まれるように適宜のサイズで表示される。そし
て、少なくとも１個の格子点を含むように表示面１１ａ
内の任意の位置にミスコンバーゼンス量の測定領域Ａ
（１）１〜Ａ（ｎ）が設定される。
スハッチパターンを示す図である。クロスハッチパター
ン５は、複数の縦ラインと横ラインとを交差させたパタ
ーンで、カラーＣＲＴ１１の表示面１１ａ内に複数の格
子点が含まれるように適宜のサイズで表示される。そし
て、少なくとも１個の格子点を含むように表示面１１ａ
内の任意の位置にミスコンバーゼンス量の測定領域Ａ
（１）１〜Ａ（ｎ）が設定される。
【０１０２】各測定領域Ａ（ｒ）（ｒ＝１，２，…ｎ）
においては、測定領域Ａ（ｒ）に含まれる縦ラインの撮
像画像から横方向（ＸＹ座標のＸ方向）のミスコンバー
ゼンス量ΔＤXが演算され、横ラインの撮像画像から縦
方向（ＸＹ座標のＹ方向）のミスコンバーゼンス量ΔＤ
Yが演算される。
においては、測定領域Ａ（ｒ）に含まれる縦ラインの撮
像画像から横方向（ＸＹ座標のＸ方向）のミスコンバー
ゼンス量ΔＤXが演算され、横ラインの撮像画像から縦
方向（ＸＹ座標のＹ方向）のミスコンバーゼンス量ΔＤ
Yが演算される。
【０１０３】図１４は測定領域Ａ（ｒ）に含まれる縦ラ
インをＲ，Ｇ，Ｂの各色成分のラインに分離した図、図
１５は測定領域Ａ（ｒ）に含まれる横ラインをＲ，Ｇ，
Ｂの各色成分のラインに分離した図である。
インをＲ，Ｇ，Ｂの各色成分のラインに分離した図、図
１５は測定領域Ａ（ｒ）に含まれる横ラインをＲ，Ｇ，
Ｂの各色成分のラインに分離した図である。
【０１０４】横方向のミスコンバーゼンス量ΔＤXは、
カラーＣＲＴ１１の表示面１１ａにおけるＲ，Ｇ，Ｂの
各色成分の縦ラインのＸ方向の輝度重心位置をＸGR，Ｘ
GG，ＸGBとすると、これらの輝度重心位置ＸGR，ＸGG，
ＸGBのうち、いずれかの輝度重心位置、例えばＲの色成
分の輝度重心位置ＸGRを基準とした輝度重心位置間のず
れ量ΔＤGRX（＝ＸGG−ＸGR）、ΔＤBRX（＝ＸGB−
ＸGR）として表される。
カラーＣＲＴ１１の表示面１１ａにおけるＲ，Ｇ，Ｂの
各色成分の縦ラインのＸ方向の輝度重心位置をＸGR，Ｘ
GG，ＸGBとすると、これらの輝度重心位置ＸGR，ＸGG，
ＸGBのうち、いずれかの輝度重心位置、例えばＲの色成
分の輝度重心位置ＸGRを基準とした輝度重心位置間のず
れ量ΔＤGRX（＝ＸGG−ＸGR）、ΔＤBRX（＝ＸGB−
ＸGR）として表される。
【０１０５】また、縦方向のミスコンバーゼンス量ΔＤ
Yは、カラーＣＲＴ１１の表示面１１ａにおけるＲ，
Ｇ，Ｂの各色成分の横ラインのＹ方向の輝度重心位置を
ＹGR，ＹGG，ＹGBとすると、これらの輝度重心位置
ＹGR，ＹGG，ＹGBのうち、いずれかの輝度重心位置、例
えばＲの色成分の輝度重心位置ＹGRを基準とした輝度重
心位置間のずれ量ΔＤGRY（＝ＹGG−ＹGR）、ΔＤ
BRY（＝ＹGB−ＹGR）で表される。
Yは、カラーＣＲＴ１１の表示面１１ａにおけるＲ，
Ｇ，Ｂの各色成分の横ラインのＹ方向の輝度重心位置を
ＹGR，ＹGG，ＹGBとすると、これらの輝度重心位置
ＹGR，ＹGG，ＹGBのうち、いずれかの輝度重心位置、例
えばＲの色成分の輝度重心位置ＹGRを基準とした輝度重
心位置間のずれ量ΔＤGRY（＝ＹGG−ＹGR）、ΔＤ
BRY（＝ＹGB−ＹGR）で表される。
【０１０６】ミスコンバーゼンス量ΔＤX（ΔＤGRX，Δ
ＤBRX）は、以下の手順で算出される。すなわち、撮像
装置３で撮像されたクロスハッチパターン５の画像の中
から、上記測定領域Ａ（ｒ）内の縦ラインの画像データ
（各色成分に分離された画像データ）が抽出され、これ
らの画像データからＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の縦ラインの
Ｘ方向の輝度重心位置ＸGr，ＸGg，ＸGbが算出され、更
に輝度重心位置間のずれ量ΔＤgrx（＝ＸGg−ＸGr）、
ΔＤbrx（＝ＸGb−ＸGr）が算出される。これらの輝度
重心位置間のずれ量ΔＤgrx，ΔＤbrxは、ＣＣＤ３１の
撮像面に投影されたクロスハッチパターン５の画像にお
けるミスコンバーゼンス量であるから、これらずれ量Δ
Ｄgrx，ΔＤbrxと撮像光学系３２の撮像倍率β0とによ
り下記（４０），（４１）式でミスコンバーゼンス量Δ
ＤX（ΔＤGRX，ΔＤBRX）が算出される。
ＤBRX）は、以下の手順で算出される。すなわち、撮像
装置３で撮像されたクロスハッチパターン５の画像の中
から、上記測定領域Ａ（ｒ）内の縦ラインの画像データ
（各色成分に分離された画像データ）が抽出され、これ
らの画像データからＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の縦ラインの
Ｘ方向の輝度重心位置ＸGr，ＸGg，ＸGbが算出され、更
に輝度重心位置間のずれ量ΔＤgrx（＝ＸGg−ＸGr）、
ΔＤbrx（＝ＸGb−ＸGr）が算出される。これらの輝度
重心位置間のずれ量ΔＤgrx，ΔＤbrxは、ＣＣＤ３１の
撮像面に投影されたクロスハッチパターン５の画像にお
けるミスコンバーゼンス量であるから、これらずれ量Δ
Ｄgrx，ΔＤbrxと撮像光学系３２の撮像倍率β0とによ
り下記（４０），（４１）式でミスコンバーゼンス量Δ
ＤX（ΔＤGRX，ΔＤBRX）が算出される。
【０１０７】
【数２９】
【０１０８】ミスコンバーゼンス量ΔＤY（ΔＤGRY，Δ
ＤBRY）についても同様の手順で算出されたＣＣＤ３１
の撮像面に投影されたクロスハッチパターン５の画像に
おけるミスコンバーゼンス量ΔＤgry，ΔＤbryと撮像光
学系３２の撮像倍率β0とにより下記（４２），（４
３）式で算出される。
ＤBRY）についても同様の手順で算出されたＣＣＤ３１
の撮像面に投影されたクロスハッチパターン５の画像に
おけるミスコンバーゼンス量ΔＤgry，ΔＤbryと撮像光
学系３２の撮像倍率β0とにより下記（４２），（４
３）式で算出される。
【０１０９】
【数３０】
【０１１０】そして、上記撮像画像におけるＲ，Ｇ，Ｂ
の各色成分の横方向の輝度重心位置ＸGr，ＸGg，Ｘ
Gbは、以下の手順で算出される。
の各色成分の横方向の輝度重心位置ＸGr，ＸGg，Ｘ
Gbは、以下の手順で算出される。
【０１１１】すなわち、クロスハッチパターン５が表示
されたカラーＣＲＴ１１の表示面１１ａに対向させ、表
示面１１ａに表示されたクロスハッチパターン５全体が
撮像画面内に入るように、所定の距離を設けて撮像装置
３を配置する。そして、撮像光学系３２の前群３２Ａの
繰出量を調節して、図３に示すように、一度カラーＣＲ
Ｔ１１に表示されたクロスハッチパターン５に合焦させ
る。続いて、この状態から上記撮像光学系３２の前群３
２Ａを移動させて、図４に示すように所定の非合焦状態
（ピンボケ状態）に設定し、この状態でクロスハッチパ
ターン５を撮像する。非合焦状態でクロスハッチパター
ン５を撮像するのは、ＣＣＤ３１の撮像面に投影された
像の最大空間周波数ωMAXがωMAX＜２π／画素ピッチＰ
CCDとなるようにするためである。
されたカラーＣＲＴ１１の表示面１１ａに対向させ、表
示面１１ａに表示されたクロスハッチパターン５全体が
撮像画面内に入るように、所定の距離を設けて撮像装置
３を配置する。そして、撮像光学系３２の前群３２Ａの
繰出量を調節して、図３に示すように、一度カラーＣＲ
Ｔ１１に表示されたクロスハッチパターン５に合焦させ
る。続いて、この状態から上記撮像光学系３２の前群３
２Ａを移動させて、図４に示すように所定の非合焦状態
（ピンボケ状態）に設定し、この状態でクロスハッチパ
ターン５を撮像する。非合焦状態でクロスハッチパター
ン５を撮像するのは、ＣＣＤ３１の撮像面に投影された
像の最大空間周波数ωMAXがωMAX＜２π／画素ピッチＰ
CCDとなるようにするためである。
【０１１２】ＣＣＤ３１で撮像されたクロスハッチパタ
ーン５の画像信号は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画像信号
に分離されて装置本体４に出力され、Ａ／Ｄ変換器４１
で画像データにＡ／Ｄ変換された後、画像メモリ４２に
記憶される。
ーン５の画像信号は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画像信号
に分離されて装置本体４に出力され、Ａ／Ｄ変換器４１
で画像データにＡ／Ｄ変換された後、画像メモリ４２に
記憶される。
【０１１３】続いて、画像メモリ４２に記憶された画像
データから測定領域Ａ（ｒ）内のＲ，Ｇ，Ｂの各色成分
の画像データが抽出され、これら各色成分の画像データ
に所定の演算を施してＣＣＤ３１の各画素位置における
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の正確な発光強度が算出される。
この処理は、非合焦状態で撮像しているため、各色の画
素データがその画素位置における正確な各色の蛍光体の
発光強度を示していないので、これを補正するものであ
る。
データから測定領域Ａ（ｒ）内のＲ，Ｇ，Ｂの各色成分
の画像データが抽出され、これら各色成分の画像データ
に所定の演算を施してＣＣＤ３１の各画素位置における
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の正確な発光強度が算出される。
この処理は、非合焦状態で撮像しているため、各色の画
素データがその画素位置における正確な各色の蛍光体の
発光強度を示していないので、これを補正するものであ
る。
【０１１４】すなわち、カラーＣＲＴ１１の表示面にお
けるクロスハッチパターン５の輝度分布が、例えば図１
６に示すように分布しているとすると、非合焦状態での
上記クロスハッチパターン５のＣＣＤ３１の撮像面にお
ける輝度分布は図１７に示すようになり、例えばＲ色の
画素にはＲ色の蛍光体の発光光だけでなくＧ色及びＢ色
の蛍光体の発光光が入射している。このため、Ｒ色の画
素データは、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色の蛍光体の発光光を受
光したものとなっているから、この画素位置におけるＲ
色の蛍光体の発光強度とすることはできない。そこで、
上記補正処理では各画素位置におけるＲ色、Ｇ色及びＢ
色の各画素データＤr，Ｄg，Ｄbに基づきその画素位置
におけるＲ色、Ｇ色及びＢ色の各蛍光体の相対的な発光
強度ＤR，ＤG，ＤBを算出している。
けるクロスハッチパターン５の輝度分布が、例えば図１
６に示すように分布しているとすると、非合焦状態での
上記クロスハッチパターン５のＣＣＤ３１の撮像面にお
ける輝度分布は図１７に示すようになり、例えばＲ色の
画素にはＲ色の蛍光体の発光光だけでなくＧ色及びＢ色
の蛍光体の発光光が入射している。このため、Ｒ色の画
素データは、Ｒ色、Ｇ色及びＢ色の蛍光体の発光光を受
光したものとなっているから、この画素位置におけるＲ
色の蛍光体の発光強度とすることはできない。そこで、
上記補正処理では各画素位置におけるＲ色、Ｇ色及びＢ
色の各画素データＤr，Ｄg，Ｄbに基づきその画素位置
におけるＲ色、Ｇ色及びＢ色の各蛍光体の相対的な発光
強度ＤR，ＤG，ＤBを算出している。
【０１１５】ＣＣＤ３１の画素がｎ行×ｍ列のマトリッ
クス状に２次元配列され、画素位置（ｉ，ｊ）（ｉ＝
１，２，…ｎ、ｊ＝１，２，…ｍ）におけるＲ，Ｇ，Ｂ
の各色の画素データをｄR(i,j)，ｄG(i,j)，ｄB(i,j)と
し、画素位置（ｉ，ｊ）におけるＲ，Ｇ，Ｂの各色の蛍
光体の相対的な発光強度をＤR(i,j)，ＤG(i,j)，ＤB(i,
j)とすると、画素データＤr(i,j)，Ｄg(i,j)，Ｄb(i,j)
は下記（４４）式で表される。
クス状に２次元配列され、画素位置（ｉ，ｊ）（ｉ＝
１，２，…ｎ、ｊ＝１，２，…ｍ）におけるＲ，Ｇ，Ｂ
の各色の画素データをｄR(i,j)，ｄG(i,j)，ｄB(i,j)と
し、画素位置（ｉ，ｊ）におけるＲ，Ｇ，Ｂの各色の蛍
光体の相対的な発光強度をＤR(i,j)，ＤG(i,j)，ＤB(i,
j)とすると、画素データＤr(i,j)，Ｄg(i,j)，Ｄb(i,j)
は下記（４４）式で表される。
【０１１６】
【数３１】
【０１１７】なお、上記（４４）式の係数Ａの行列は画
素位置（ｉ，ｊ）におけるもので、この係数行列を［Ａ
(i,j)］で表し、画素データｄR(i,j)，ｄG(i,j)，ｄＢ
（ｉ，ｊ）及び発光強度ＤＲ（ｉ，ｊ），ＤG(i,j)，Ｄ
B(i,j)の行列をそれぞれ［ｄRGB(i,j)］、［ＤRGB(i,
j)］で表すとすると、上記（４４）式は、［ｄRGB(i,
j)］＝［Ａ(i,j)］［ＤRGB(i,j)］となる。
素位置（ｉ，ｊ）におけるもので、この係数行列を［Ａ
(i,j)］で表し、画素データｄR(i,j)，ｄG(i,j)，ｄＢ
（ｉ，ｊ）及び発光強度ＤＲ（ｉ，ｊ），ＤG(i,j)，Ｄ
B(i,j)の行列をそれぞれ［ｄRGB(i,j)］、［ＤRGB(i,
j)］で表すとすると、上記（４４）式は、［ｄRGB(i,
j)］＝［Ａ(i,j)］［ＤRGB(i,j)］となる。
【０１１８】係数行列［Ａ(h,k)］は非合焦状態に関係
した係数で、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の蛍光体をそれぞれ単独
で発光させたときの画素位置（ｉ，ｊ）における画素デ
ータから算出されるものである。本実施例では、各画素
位置について予め係数行列［Ａ(h,k)］を測定し、この
測定結果から算出された逆行列［Ａ(h,k)］~1が制御部
４３の内部メモリ４３１に記憶されている。そして、上
記画素データ［ｄRGB(i,j)］にこの逆行列［Ａ(h,k)］~
1を乗じて各色の発光強度データ［ＤRGB(i,j)］（＝
［Ａ(h,k)］~1［ｄRGB(i,j)］）が算出される。
した係数で、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の蛍光体をそれぞれ単独
で発光させたときの画素位置（ｉ，ｊ）における画素デ
ータから算出されるものである。本実施例では、各画素
位置について予め係数行列［Ａ(h,k)］を測定し、この
測定結果から算出された逆行列［Ａ(h,k)］~1が制御部
４３の内部メモリ４３１に記憶されている。そして、上
記画素データ［ｄRGB(i,j)］にこの逆行列［Ａ(h,k)］~
1を乗じて各色の発光強度データ［ＤRGB(i,j)］（＝
［Ａ(h,k)］~1［ｄRGB(i,j)］）が算出される。
【０１１９】続いて、算出された各色の発光強度データ
から上記（１１）式に相当する下記（４５）式により
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の輝度重心位置ＸGr，ＸGg，ＸGb
が算出される。
から上記（１１）式に相当する下記（４５）式により
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の輝度重心位置ＸGr，ＸGg，ＸGb
が算出される。
【０１２０】
【数３２】
【０１２１】なお、［ΣΣＤRGB(i,j)］を、下記（４
６）式に示すようにΣΣＤR(i,j)、ΣΣＤG(i,j)及びΣ
ΣＤB(i,j)からなる行列とし、［ΣΣｄRGB(i,j)］を、
下記（４７）式に示すようにΣΣｄR(i,j)、ΣΣｄG(i,
j)及びΣΣｄB(i,j)からなる行列とすると、上記［ΣΣ
ＤRGB(i,j)］は、下記（４８）式により算出することが
できる。
６）式に示すようにΣΣＤR(i,j)、ΣΣＤG(i,j)及びΣ
ΣＤB(i,j)からなる行列とし、［ΣΣｄRGB(i,j)］を、
下記（４７）式に示すようにΣΣｄR(i,j)、ΣΣｄG(i,
j)及びΣΣｄB(i,j)からなる行列とすると、上記［ΣΣ
ＤRGB(i,j)］は、下記（４８）式により算出することが
できる。
【０１２２】
【数３３】
【０１２３】また、［ΣΣｊＰCCD・ＤRGB(i,j)］を、
下記（４９）式に示すようにΣΣｊＰCCD・ＤR(i,j)、
ΣΣｊＰCCD・ＤG(i,j)及びΣΣｊＰCCD・ＤB(i,j)から
なる行列とし、［ΣΣｊＰCCD・ｄRGB(i,j)］を、下記
（５０）式に示すようにΣΣｊＰCCD・ｄR(i,j)、ΣΣ
ｊＰCCD・ｄG(i,j)及びΣΣｊＰCCD・ｄB(i,j)からなる
行列とすると、上記［ΣΣｊＰCCD・ＤRGB(i,j)］は、
下記（５１）式により算出することができる。
下記（４９）式に示すようにΣΣｊＰCCD・ＤR(i,j)、
ΣΣｊＰCCD・ＤG(i,j)及びΣΣｊＰCCD・ＤB(i,j)から
なる行列とし、［ΣΣｊＰCCD・ｄRGB(i,j)］を、下記
（５０）式に示すようにΣΣｊＰCCD・ｄR(i,j)、ΣΣ
ｊＰCCD・ｄG(i,j)及びΣΣｊＰCCD・ｄB(i,j)からなる
行列とすると、上記［ΣΣｊＰCCD・ＤRGB(i,j)］は、
下記（５１）式により算出することができる。
【０１２４】
【数３４】
【０１２５】そして、上記（４５）式より算出された
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の輝度重心位置ＸGr，ＸGg，ＸGb
を上記（４０）式及び（４１）式に代入して横方向のミ
スコンバーゼンス量ΔＤX（ΔＤGRX，ΔＤBRX）が算出
される。
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の輝度重心位置ＸGr，ＸGg，ＸGb
を上記（４０）式及び（４１）式に代入して横方向のミ
スコンバーゼンス量ΔＤX（ΔＤGRX，ΔＤBRX）が算出
される。
【０１２６】なお、上記撮像画像におけるＲ，Ｇ，Ｂの
各色成分の縦方向の輝度重心位置ＹGr，ＹGg，ＹGbも上
述と同様の手順で算出され、これら輝度重心位置ＹGr，
ＹGg，ＹGbを上記（４２）式及び（４３）式に代入して
縦方向のミスコンバーゼンス量ΔＤY（ΔＤGRY，ΔＤ
BRY）が算出される。
各色成分の縦方向の輝度重心位置ＹGr，ＹGg，ＹGbも上
述と同様の手順で算出され、これら輝度重心位置ＹGr，
ＹGg，ＹGbを上記（４２）式及び（４３）式に代入して
縦方向のミスコンバーゼンス量ΔＤY（ΔＤGRY，ΔＤ
BRY）が算出される。
【０１２７】上記のように、カラーＣＲＴ１１に表示さ
れたクロスハッチパターン５の全体を所定の非合焦状態
で撮像し、この撮像した画像データに基づいて任意の測
定ポイントの輝度重心位置ｘGを算出するようにしてい
るので、簡単な構成で輝度重心位置ｘGの多点測定を簡
単かつ迅速に行うことができる。
れたクロスハッチパターン５の全体を所定の非合焦状態
で撮像し、この撮像した画像データに基づいて任意の測
定ポイントの輝度重心位置ｘGを算出するようにしてい
るので、簡単な構成で輝度重心位置ｘGの多点測定を簡
単かつ迅速に行うことができる。
【０１２８】特に光学系を透過した主光線が光軸と略平
行になるように撮像光学系３２を構成しているので、上
記画像データから輝度重心位置ｘGを算出する演算式
（８）式が簡単になり、迅速かつ高精度に輝度重心位置
ｘGを算出することができる。
行になるように撮像光学系３２を構成しているので、上
記画像データから輝度重心位置ｘGを算出する演算式
（８）式が簡単になり、迅速かつ高精度に輝度重心位置
ｘGを算出することができる。
【０１２９】また、ＣＣＤ３１を単板式のカラー撮像素
子で構成しているので、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画像デ
ータを同時に得られ、各色の蛍光体の輝度重心位置ｘG
を同時に測定することができる。
子で構成しているので、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画像デ
ータを同時に得られ、各色の蛍光体の輝度重心位置ｘG
を同時に測定することができる。
【０１３０】なお、上記実施例では、カラーＣＲＴのコ
ンバーゼンス測定装置について説明したが、本発明に係
る輝度重心位置測定装置は、プロジェクションタイプの
カラーディスプレイ、カラーＬＣＤ（Liquid Crystal D
isplay）ディスプレイ、カラープラズマディスプレイ等
のカラー表示装置やモノクロ表示装置の輝度重心位置測
定に適用することができる。
ンバーゼンス測定装置について説明したが、本発明に係
る輝度重心位置測定装置は、プロジェクションタイプの
カラーディスプレイ、カラーＬＣＤ（Liquid Crystal D
isplay）ディスプレイ、カラープラズマディスプレイ等
のカラー表示装置やモノクロ表示装置の輝度重心位置測
定に適用することができる。
【０１３１】また、上記実施例では原色系の色フィルタ
を備えた単板式ＣＣＤを用いた撮像装置の場合について
説明したが、撮像装置はこのタイプに限定されるもので
はなく、２板式、３板式の撮像素子（撮像管でも良い）
を用いたものでもよく、色フィルタも原色系又は補色系
のいずれを用いたものでもよい。
を備えた単板式ＣＣＤを用いた撮像装置の場合について
説明したが、撮像装置はこのタイプに限定されるもので
はなく、２板式、３板式の撮像素子（撮像管でも良い）
を用いたものでもよく、色フィルタも原色系又は補色系
のいずれを用いたものでもよい。
【０１３２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、複数の光電変換素子を２次元配列してなる
撮像手段と、被測定ＣＲＴの表示された発光像を上記撮
像手段の撮像面に投影する光学系とを備え、上記撮像手
段で得られた画像データから上記発光像の上記被測定Ｃ
ＲＴ上における輝度重心位置を算出するＣＲＴの輝度重
心位置測定装置において、撮像手段の撮像面に投影され
た光像の最大空間周波数が光電変換素子の配列ピッチの
逆数より小さくなるように光学系を制御し、この状態で
撮像して得られる画像データに基づいて発光像の輝度重
心位置を算出するようにしたので、簡単な構成でＣＲＴ
の表示面における複数の測定ポイントの輝度重心位置を
迅速に測定することができる。
明によれば、複数の光電変換素子を２次元配列してなる
撮像手段と、被測定ＣＲＴの表示された発光像を上記撮
像手段の撮像面に投影する光学系とを備え、上記撮像手
段で得られた画像データから上記発光像の上記被測定Ｃ
ＲＴ上における輝度重心位置を算出するＣＲＴの輝度重
心位置測定装置において、撮像手段の撮像面に投影され
た光像の最大空間周波数が光電変換素子の配列ピッチの
逆数より小さくなるように光学系を制御し、この状態で
撮像して得られる画像データに基づいて発光像の輝度重
心位置を算出するようにしたので、簡単な構成でＣＲＴ
の表示面における複数の測定ポイントの輝度重心位置を
迅速に測定することができる。
【０１３３】また、請求項２記載の発明によれば、透過
光の主光線が光学系の光軸に略平行となるように光学系
を構成したので、上記画像データから発光像の輝度重心
位置を算出する演算式か簡単になり、迅速かつ高精度で
輝度重心位置を算出することができる。
光の主光線が光学系の光軸に略平行となるように光学系
を構成したので、上記画像データから発光像の輝度重心
位置を算出する演算式か簡単になり、迅速かつ高精度で
輝度重心位置を算出することができる。
【０１３４】また、請求項３記載の発明によれば、光学
系の点広がり関数ｈ（ｘ）を予め測定しておき、算出さ
れた輝度重心位置をこの点広がり関数ｈ（ｘ）のデータ
に基づいて補正するようにしたので、光学系がどのよう
な構成であってもＣＲＴの表示面における複数の測定ポ
イントの輝度重心位置を簡単かつ迅速に測定することが
できる。
系の点広がり関数ｈ（ｘ）を予め測定しておき、算出さ
れた輝度重心位置をこの点広がり関数ｈ（ｘ）のデータ
に基づいて補正するようにしたので、光学系がどのよう
な構成であってもＣＲＴの表示面における複数の測定ポ
イントの輝度重心位置を簡単かつ迅速に測定することが
できる。
【０１３５】また請求項４記載の発明によれば、上記撮
像手段をカラー撮像手段で構成し、このカラー撮像手段
から出力される各色成分に所定のマトリックス係数を乗
じて発光像の各色成分の相対的な発光強度を演算し、こ
の発光強度データに基づいて各色成分毎の輝度重心位置
を演算するようにしたので、一度に各色の発光像の輝度
重心位置が測定でき、カラー表示装置の複数測定ポイン
トにおける輝度重心位置の測定を迅速に行うことができ
る。
像手段をカラー撮像手段で構成し、このカラー撮像手段
から出力される各色成分に所定のマトリックス係数を乗
じて発光像の各色成分の相対的な発光強度を演算し、こ
の発光強度データに基づいて各色成分毎の輝度重心位置
を演算するようにしたので、一度に各色の発光像の輝度
重心位置が測定でき、カラー表示装置の複数測定ポイン
トにおける輝度重心位置の測定を迅速に行うことができ
る。
【図１】本発明に係る輝度重心位置測定装置が適用され
たカラーＣＲＴのコンバーゼンス測定装置の概略構成図
である。
たカラーＣＲＴのコンバーゼンス測定装置の概略構成図
である。
【図２】ＣＣＤの色フィルタの配列を示す図である。
【図３】撮像光学系の第１実施例の構成を示すもので、
合焦状態を示す図である。
合焦状態を示す図である。
【図４】撮像光学系の第１実施例の構成を示すもので、
非合焦状態を示す図である。
非合焦状態を示す図である。
【図５】撮像光学系の第２実施例の構成を示すもので、
非合焦状態を示す図である。
非合焦状態を示す図である。
【図６】光学系の射出瞳の透過率特性の第１実施例を示
す図である。
す図である。
【図７】光学系の射出瞳の透過率特性の第２実施例を示
す図である。
す図である。
【図８】第１実施例に係る透過率特性の微係数特性を示
す図である。
す図である。
【図９】第２実施例に係る透過率特性の微係数特性を示
す図である。
す図である。
【図１０】光学系の射出瞳の透過率特性の第３実施例を
示す図である。
示す図である。
【図１１】光学系の射出瞳の透過率特性の第４実施例を
示す図である。
示す図である。
【図１２】光学系の射出瞳の透過率特性の第５実施例を
示す図である。
示す図である。
【図１３】カラーＣＲＴに表示されたクロスハッチパタ
ーンを示す図である。
ーンを示す図である。
【図１４】測定領域に含まれる縦ラインをＲ，Ｇ，Ｂの
各色成分のラインに分離した図である。
各色成分のラインに分離した図である。
【図１５】測定領域に含まれる横ラインをＲ，Ｇ，Ｂの
各色成分のラインに分離した図である。
各色成分のラインに分離した図である。
【図１６】カラーＣＲＴの表示面におけるクロスハッチ
パターンの輝度分布である。
パターンの輝度分布である。
【図１７】非合焦状態でのクロスハッチパターンのＣＣ
Ｄの撮像面における輝度分布である。
Ｄの撮像面における輝度分布である。
１ カラーディスプレイ
１１ カラーＣＲＴ
１２ 駆動制御回路
２ パターンジェネレータ
３ 撮像装置
３１ ＣＣＤ（撮像手段）
３２ 撮像光学系
３３ 撮像制御回路
３４ フォーカス制御回路（光学系制御手段）
４ コンバーゼンス測定装置本体
４１ Ａ／Ｄ変換器
４２ 画像メモリ
４３ 制御部（演算手段，補正手段，発光強度演算手
段） ４３１ 内部メモリ（記憶手段） ４４ データ入力装置 ４５ データ出力装置 ４６ 表示装置 ５ クロスハッチパターン
段） ４３１ 内部メモリ（記憶手段） ４４ データ入力装置 ４５ データ出力装置 ４６ 表示装置 ５ クロスハッチパターン
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(56)参考文献 特開 平６−30447（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−174492（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−201790（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 17/00 - 17/06
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の光電変換素子を２次元配列してな
る撮像手段と、表示装置に表示された測定パターンの像
を上記撮像手段の撮像面に光像として投影する光学系と
を備え、上記撮像手段で得られた画像データから上記測
定パターンの像の上記表示装置の表示画面上における輝
度重心位置を算出する表示装置の輝度重心位置測定装置
において、上記光学系により、 上記撮像面に投影された光像の最大
空間周波数が上記光電変換素子の配列ピッチの逆数より
小さくされた状態で上記測定パターンの像を撮像して得
られる画像データに、所定の演算を施して上記輝度重心
位置を演算する演算手段を備えたこと を特徴とする表示装置の輝度重心位置測定装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の表示装置の輝度重心位置
測定装置において、上記光学系は、その透過光の主光線
が当該光学系の光軸に略平行であることを特徴とする表
示装置の輝度重心位置測定装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の表示装置の輝度重心位置
測定装置において、予め測定された上記光学系の点広が
り関数ｈ（ｘ）のデータが記憶された記憶手段と、上記
演算手段で演算された輝度重心位置を上記点広がり関数
ｈ（ｘ）のデータに基づいて補正する補正手段とを備え
たことを特徴とする表示装置の輝度重心位置測定装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の表示装
置の輝度重心位置測定装置において、上記撮像手段は複
数種類の分光感度を有するカラーフィルタを有し、撮像
信号を各色成分に分離して出力するカラー撮像手段から
なり、上記撮像手段から出力される各色成分に所定のマ
トリックス係数を乗じて上記発光像の各色成分の相対的
な発光強度を演算する発光強度演算手段を備え、上記演
算手段は、上記発光強度演算手段で演算された各色成分
の発光強度のデータに所定の演算を施して各色成分毎の
輝度重心位置を演算するものであることを特徴とする表
示装置の輝度重心位置測定装置。
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-
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