JP3488256B2 - フォーカス調整方法および装置 - Google Patents

フォーカス調整方法および装置

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  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Details Of Television Scanning (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CRTディスプレイの
フォーカスの自動調整技術に関する。
【0002】
【従来の技術】CRTディスプレイのフォーカス調整
は、一般的には、フォーカス評価用のモノスコープ信
を用いて調整すべきTVセットに映出させ、調整作業者
がモノスコパターン画像が最もクッキリする位置へフォ
ーカスVRを調整する、いわゆる官能調整により行って
いる。また、その調整をセンサーを用いて自動化する試
みや、クロスハッチ信号を用いてビームサイズを求め、
調整の自動化に役立たせようとする試みなどがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
に行われている調整作業者による官能調整においては、
確立したフォーカス評価方法があるとはいえず、そのた
め、センサーを用いて自動化せんとしても、測定対象が
決まらず自動化調整方法は確立されたものとなっていな
いし、また、クロスハッチを用いてビームの水平(H)
および垂直(V)方向の幅、ビーム面積、ビーム過渡応
答時間などを評価しても、モノスコープによって得たフ
ォーカス調整電圧との間に相関をとることができなかっ
た。そこで、本発明は、官能調整と一致した調整結果を
得ることのできるフォーカス自動調整方法および装置を
提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、陰極線
管表示装置のフォーカス調整方法であって、陰極線管の
ビーム電流がフォーカス評価用のモノスコープ信号を表
示するときのビーム電流と同等となるようにそのグレー
信号の輝度レベルが設定された、グレー信号を背景とす
クロスハッチ画像を含むフォーカス調整用パターン信
号を陰極線管に表示し、該表示されたフォーカス調整用
パターンのクロスハッチ画像の輝線の縦線及び横線を検
出し、該検出された信号に基づいて輝線の縦線幅及び横
線幅を測定し、該測定されたデータに基づき縦線幅と横
線幅の積を求め、該積が最小となるようにフォーカス電
圧が調整される。図1は、本発明によるフォーカス自動
調整装置の概念的な構成を示すブロック図であり、陰極
線管表示装置のフォーカス調整装置であって、陰極線管
ビーム電流がフォーカス評価用のモノスコープ信号
表示するときのビーム電流と同等となるようにそのグレ
ー信号の輝度レベルが設定された、グレー信号を背景と
するクロスハッチ画像を含むフォーカス調整用パターン
信号を陰極線管に表示する表示処理手段と、上記表示さ
れたフォーカス調整用パターンのクロスハッチ画像の輝
線の縦線及び横線を検出する検出手段と、上記検出され
た信号に基づいて輝線の縦線幅及び横線幅を測定する測
定手段と、上記測定されたデータに基づき縦線幅と横線
幅の積を求める演算手段と、上記積が最小となるように
フォーカス電圧を調整する調整手段とから構成されてい
る。
【0005】
【作用】上記した構成によれば、陰極線管のビーム電流
がフォーカス評価用のモノスコープ信号を表示するとき
と同等となるクロスハッチ画像を含むフォーカス調整用
パターン信号を用いているので、官能調整と同じ条件の
下でフォーカス電圧を調整することができるし、また、
ビーム面積を算出してその値が最小となるようにフォー
カス調整を行うので、自動調整により得られる値を官能
調整によるフォーカス最適値に一致させることができ
る。
【0006】
【実施例】図2は、本発明のフォーカス自動調整技術を
実施するための調整システムの構成例を示している。図
中、11はいわゆるパーソナルコンピュータを利用した
CPU(以下、単にパソコンという。)、12は調整用
ビデオ信号発生器(SG)、13は被調整TVセット、
14はCRTディスプレイ面上に映出されたクロスハッ
チ画像、15はCCDラインセンサー、16はCCDド
ライバーを内蔵したビームサイズ測定ユニット、17は
ビット挿入ロボット、18はステップモータ、19はフ
ォーカス調整VR(可変抵抗器)である。
【0007】まず、パソコン11によりビデオSG12
を制御して、フォーカス評価用のモノスコープ信号と等
価なフォーカス調整用クロスハッチ信号を作り、被調整
TVセット13に入力する。CCDラインセンサー15
がTVセット13のCRT管面に密着されて、映出され
ているクロスハッチ画像14における輝線の縦線および
横線を検出する。検出信号はビームサイズ測定ユニット
16に送られ、そこで縦線から水平方向の幅Hw および
横線から垂直方向の幅Vw が測定される。測定されたH
w およびVw はパソコン1にデータ転送される。なお、
同ユニット16は、CCDドライバーを備えており、ビ
デオSG12からの同期信号を受けてCCD駆動パルス
を発生してCCDラインセンサー15を駆動している。
【0008】次いで、パソコン11は、転送されてきた
w およびVw からビーム面積S(=Hw xVw )を計
算し、ビーム面積Sが最小MINとなるようにステップ
モータ18を回転させてフォーカスを自動調整する。す
なわち、パソコン11はビット挿入ロボット7を制御し
て、ステップモータ18の先端のビットを被調整TVセ
ット13のフォーカス調整VR19に自動挿入し、ステ
ップモータ18の回転によりフォーカス調整VR19を
駆動制御する。
【0009】図3は、クロスハッチ画像14とCCDラ
インセンサー15付近の拡大図であり、CCDラインセ
ンサー15のセンサー部15ー1は斜めに配置されてお
り、クロスハッチ画像14の縦線と横線のいずれともク
ロスするように対向させられている。したがって、ライ
ンセンサー出力は、図4に示すように、2つの山からな
る輝度分布を呈示し、1つ目の山15ー2が縦線であ
り、2つ目の山15ー3が横線によるものである。この
センサー出力はビームサイズ測定ユニット16内のコン
パレータによりスライス(スライスレベル20)され
て、水平幅Hw および垂直幅Vw が測定される。
【0010】図5は、本発明におけるフォーカス自動調
整のためのクロスハッチ信号を映出された画像により説
明する図である。通常のクロスハッチ信号の場合は、フ
ォーカス評価用のモノスコープ信号に比べて輝度が低
く、CRTのビーム電流が小さいために、CRTの高圧
が上昇する。これにより、フォーカス用主レンズの厚み
が変化するため、モノスコープ信号の場合と同じ条件で
調整することができず、モノスコープ信号との相関がと
れないという事情がある。そこで、図5に示すクロスハ
ッチ信号は、a.センサー付近のみ、黒バックのクロス
ハッチであり、その他はグレイとなっており、b.グレ
イ信号の輝度レベルは、モノスコープ信号を入力した時
のCRTのビーム電流と同等のビーム電流を与えるよう
に設定することによって、フォーカス用主レンズの厚み
モノスコープ信号入力時と同じようなものとする。
【0011】図6は、上記のようにして算出されるビー
ム面積Sとフォーカス電圧、すなわち、フォーカス調整
VR19の調整位置との関係を示す図である。そして、
この関係におけるビーム面積Sの最小値SMIN に対応す
るフォーカス電圧VF が、フォーカス評価用のモノスコ
ープ信号を用いた官能調整により得られるフォーカス電
圧の最適値とほぼ一致することを実験により確かめた。
【0012】ここで、ビーム面積Sを最小値SMIN に調
整するための実際の調整手法について一例を概説する。
この最小値SMIN のレベルは機種毎に、更には、同一管
種でも異なっているので、一度フォーカス調整VRを一
方向に回して最小点を探し、次に逆回転して最小点に合
わせ直す必要がある。また、ビーム面積の変化量は機種
によって大きく異なり、ステップモータのゲインを決定
するのが難しく、加えて、最小値付近ではハンチング防
止のためにゲインを下げる必要がある等々の理由から、
図6における1〜4のように、調整範囲を複数に区分し
て、それぞれの区分について制御ルールを決め、それに
従って自動調整を実行するのが有効である。
【0013】例えば、ステップモータ18の制御を、 a.現在のビーム面積Sと当面の最小値Smin から、最
小値からのズレ量(S−Smin )を検出し、 b.1ステップ前のビーム面積と現在のビーム面積との
差より変化量ΔSを検出して、 c.この(S−Smin )とΔSとから、モータ回転量と
極性を算出する ことにより行い、各区分における制御ルールを次のよう
に定める。
【0014】1においては、S−Smin は0で、ΔSは
−で大きい。 2においては、S−Smin は0で、ΔSは−で中くら
い。 3においては、S−Smin は+で小さく、ΔSは+で小
さい。 4においては、S−Smin はほとんど0で、ΔSは−で
小さい。 したがって、モータ制御量は、次のようになる。 1においては、モータ回転量は大きく、極性はそのまま
とする。 2においては、モータ回転量は中くらいで、極性はその
ままとする。 3においては、モータ回転量は小さく、極性は反転す
る。 4においては、モータ回転量はほとんど0で、極性はそ
のままとする。
【0015】このような制御手法により、いかなる機
種、あるいは、管種に対しても効果的に真のビーム面積
の最小値SMIN への調整、すなわち、フォーカス電圧の
最適値VF への調整を実現することができる。
【0016】図7は、本発明のフォーカス自動調整技術
を実施するための調整システムの他の構成例を示してお
り、図2の場合のCCDラインセンサーの代わりにビデ
オカメラを用いた例である。図中、21はパソコン、2
2は調整用ビデオ信号発生器(SG)、23は被調整T
Vセット、24はCRTディスプレイ面上に映出された
ビームスポット画像、25はビデオカメラ、26はビデ
オメモリである。
【0017】ビデオカメラ25によりTVセット23の
ビームスポット画像24を撮影して、ビームスポットサ
イズを検出し、その検出ビデオ信号をビデオメモリ26
に供給する。パソコン21はビデオメモリ26における
一定輝度以上のエリアを合計することによりビーム面積
を算出する。その算出結果を利用して、図示してはいな
いが、図2と同様な制御系によりフォーカス調整VRを
駆動して、フォーカス電圧を最適値に調整する。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、センサーを用いてビー
ム面積を測定、算出し、それに基づいてフォーカス調整
を行うようにしたので、官能調整に劣らない正確な調整
実現することができ、フォーカスの自動調整が可能とな
った。そして、フォーカス評価用のモノスコープ信号
等価なフォーカス調整用信号を用いているので、官能調
整により得たフォーカス電圧の最適値と自動調整により
得たフォーカス電圧値とを一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるフォーカス自動調整装置の概念的
な構成を示すブロック図である。
【図2】本発明のフォーカス自動調整技術を実施するた
めの調整システムの構成例を示す概念図である。
【図3】クロスハッチ画像とCCDラインセンサー付近
の拡大図である。
【図4】CCDラインセンサーの出力を示す図である。
【図5】本発明におけるフォーカス自動調整のためのク
ロスハッチ信号を説明するための図である。
【図6】ビーム面積とフォーカス電圧との関係を示す図
である。
【図7】本発明のフォーカス自動調整技術を実施するた
めの調整システムの他の構成例を示す概念図である。
【符号の説明】
1 演算・制御手段 2 ビデオ信号発生手段 3 被調整セット 4 調整用パターン 5 パターン検出手段 6 ビームサイズ測定手段 7 駆動手段 8 フォーカス電圧調整部材 11、21 パソコン 12、22 調整用ビデオ信号発生器 13、23 被調整TVセット 14 クロスハッチ画像 15 CCDラインセンサー 16 ビームサイズ測定ユニット 17 ビット挿入ロボット 18 ステップモータ 19 フォーカス調整VR 20 スライスレベル 24 ビームスポット画像 25 ビデオカメラ 26 ビデオメモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−152792(JP,A) 特開 平1−49393(JP,A) 特開 昭53−149721(JP,A) 特開 平1−49394(JP,A) 特開 昭63−141493(JP,A) 特開 昭50−122824(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陰極線管表示装置のフォーカス調整方法
    であって、 陰極線管のビーム電流がフォーカス評価用のモノスコー
    プ信号を表示するときのビーム電流と同等となるように
    そのグレー信号の輝度レベルが設定された、グレー信号
    を背景とするクロスハッチ画像を含むフォーカス調整用
    パターン信号を陰極線管に表示し、該表示されたフォー
    カス調整用パターンのクロスハッチ画像の輝線の縦線及
    び横線を検出し、該検出された信号に基づいて輝線の縦
    線幅及び横線幅を測定し、該測定されたデータに基づき
    縦線幅と横線幅の積を求め、該積が最小となるようにフ
    ォーカス電圧を調整することを特徴とするフォーカス調
    整方法。
  2. 【請求項2】 陰極線管表示装置のフォーカス調整装置
    であって、 陰極線管のビーム電流がフォーカス評価用のモノスコー
    プ信号を表示するときのビーム電流と同等となるように
    そのグレー信号の輝度レベルが設定された、グレー信号
    を背景とするクロスハッチ画像を含むフォーカス調整用
    パターン信号を陰極線管に表示する表示処理手段と、 上記表示されたフォーカス調整用パターンのクロスハッ
    チ画像の輝線の縦線及び横線を検出する検出手段と、 上記検出された信号に基づいて輝線の縦線幅及び横線幅
    を測定する測定手段と、 上記測定されたデータに基づき縦線幅と横線幅の積を求
    める演算手段と、 上記積が最小となるようにフォーカス電圧を調整する調
    整手段とを備えたことを特徴とするフォーカス調整装
    置。
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US9712712B1 (en) * 2016-05-11 2017-07-18 Eastman Kodak Company In-situ printhead focus adjustment

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