JPH0423692A - カラーディスプレイ調整装置 - Google Patents

カラーディスプレイ調整装置

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JPH0423692A
JPH0423692A JP2128791A JP12879190A JPH0423692A JP H0423692 A JPH0423692 A JP H0423692A JP 2128791 A JP2128791 A JP 2128791A JP 12879190 A JP12879190 A JP 12879190A JP H0423692 A JPH0423692 A JP H0423692A
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JP
Japan
Prior art keywords
camera
adjustment
color display
pattern
measurement
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Application number
JP2128791A
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English (en)
Inventor
Yoshiaki Ouchi
義昭 大内
Isao Takahashi
功 高橋
Tsuyoshi Kojima
児島 強
Hiroshi Aida
会田 洋
Masatoshi Otake
大竹 正寿
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラーディスプレイの調整・検査装置に係り
、特に自動調整における画像処理及び取込画像情報をも
とにV R(Volume Re5istance)を
制御するのに好適なカラーディスプレイ調整装置に関す
る。
〔従来の技術〕
従来のカラーディスプレイ調整装置においては、カラー
ディスプレイの画面サイズ、位置リニアリティー及び白
バランス(ホワイトバランス)等の調整は、熟練者によ
る目視(目測)調整か、あるぃは特願昭63−2346
58号公報及び特願平1−54181号公報に記載のよ
うに、カメラで取込んだ画像を画像処理で判定後、作業
情報として調整作業者に伝達し、作業者は調整に必要な
調整VRを選択して調整スペック(調整仕様データ)範
囲内に追い込んで調整していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のカラーディスプレイ調整装置にあっては、いずれ
も調整時に作業者の介在を必要としており、無人化とい
う点について配慮がされておらず、個人差をなくしかつ
生産コストを大巾に低減するために問題があった。
本発明の目的は、カラーディスプレイの調整を自動で行
うことのできるカラーディスプレイ調整装置を提供する
ことにある。
〔課題を解決するための手段〕
前記の目的を達成するため、本発明に係るカラーディス
プレイ調整装置において、カラーディスプレイに調整パ
ターンを表示させ、調整パターンを少なくとも1台のカ
メラで計測して画像処理し、画像処理の情報に基づいて
調@VRを調整するカラーディスプレイ調整装置におい
て、それぞれのカメラを調整パターンの計測位置に自動
位置決めさせるカメラ位置決め手段と、調整パターンの
計測値と調整仕様データとの間の偏差を算出する計算手
段と、偏差に応じて調整VRを所定の角度回転させて偏
差を補正するドライバーユニットとを備えた構成とする
そして、請求項1記載のカラーディスプレイ調整装置に
おいて、ホワイトバランス又は色むらよりなる調整パタ
ーンを表示させ、調整パターンの色度、彩度及び輝度を
測定する色彩輝度計を測定位置に自動位置決めさせる輝
度計位置決め手段を具備した構成でもよい。
またカメラ位置決め手段は、曲率を有するブラウン管表
示面のガラス厚さに起因する目測とカメラ計測との間の
計測値の差でそれぞれのカメラの位置を補正させる構成
でもよい。
さらにカメラ位置決め手段は、カラーディスプレイの中
心に表示されたドツトパターンを、それぞれのカメラの
センターカメラで計測し、中心のずれ量でそれぞれのカ
メラの位置を補正させる構成でもよい。
そしてカメラ位置決め手段は、カメラ側に超音波センサ
を付設させてそれぞれのカメラとカラーディスプレイの
表示面との間の距離を計測し、距離をカメラの焦点距離
に一致させて一定に保持し、それぞれのカメラを計測位
置に自動位置決めさせる構成でもよい。
またカメラ位置決め手段は、それぞれのカメラを収容し
、かつセンターカメラを基点としてそれぞれのカメラを
x、y及びZ軸方向に駆動する駆動軸を備えたカメラユ
ニットと、カメラユニットをX、Y及びZ軸方向に駆動
する手段とを具備している構成とする。
〔作用〕 本発明によれば、カラーディスプレイ調整装置にカメラ
位置決め手段と、計算手段とドライバーユニットとを設
けることによって、ブラウン管表示面(カラーディスプ
レイ)に出力された調整パターンをカメラにより映像信
号としてとらえ、画像処理装置に取込み処理することに
よって、画面サイズ及び画面位置等の種々の計測を行な
い、調整スペック(調整仕様データ)範囲内にあるがな
いかをリアルタイムに判定し、つまり計測値を調整仕様
データとの偏差を算呂し、その偏差をもとにドライバー
ユニットを介して画面調整に必要な調整VRを所定の角
度回転することにより、調整パターンが調整される。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図を参照しながら説明する。
第1図に示すように、主な装置構成は、カラーディスプ
レイ1の搬送位置決めを行なう搬送ライン2と、カラー
ディスプレイ1の計測点に複数台のカメラを自動的に位
置決めするためのカメラ位置決めロボット(カメラ位置
決め手段)3と、カラーディスプレイ1の輝度を測定す
るための輝度計位置決めロボット(輝度計位置決め手段
)4と、カメラより取込んだ画像を処理し結果を出力す
る画像処理装置15と、調整仕様(調整仕様データ)情
報及び制御情報を集中管理する上位計算機(計算手段)
6と、rlR整VRを調整するドライバーユニット7.
8、及びこのドライバーユニット7゜8を位置決めする
駆動系9とよりなる。
次に第2図のシステム構成図及び第3図の処理フロー手
順により、画面サイズ調整を例に説明する。
まず、カラーディスプレイ(デイスプレィ)1が、前工
程より搬送ライン2で所定の位置に搬送されてくると、
シーケンスコントローラ10の制御により台板位置決め
装置が動作して製品が位置決めされ、信号接続装置12
が動作して調整に必要なテストパターン(調整パターン
)が、パターンジェネレーター13を介してデイスプレ
ィ1の表示面に出力される。
この完了信号を受けて、カメラ位置決め手段に付属する
ロボットコントローラ14及び超音波センサー15の計
測距離検出信号により複数台のカメラ16を保持したカ
メラ位置決めロボット3が位置決めされる。また、ドラ
イバーユニット8がデイスプレー1の調整VR18ヘト
ライバーユニット7.8に付属する駆動系9で位置決め
され、製品、カメラ及びドライバーユニット等の位置決
め処理50が完了する。なお、第2図にカメラ切替器2
5.カメラコントローラ26.輝度計コントローラ27
1画像モニタ28及びハンドベルトパソコン29が図示
される。
次に画像取込み処理51では、計測点に位置決めされた
カメラ16により調整前画像の取込み(計測)を行う。
その画面計測方法を第4図により説明する。
まず、ブラウン管に取り付けられたエスカッション60
の内壁を基準寸法りとすべくその実測値を上位計算機に
登録しておき、カメラより取込んだ画像が、画像処理装
置内の画像メモリ(512×480画素)の上で何画素
に相当するか算呂し、計測基準寸法(X″1/17画素
定する。
画像処理方式としてはエスカッションの内壁を検出容易
にするため、照明61及びブラウン管面62の輝度を工
夫し、エスカッション表面とブラウン管面の明るさを一
定にした状態で画像取込みを行い、次に濃淡にヒストグ
ラム処理を行い、さらに濃淡強調処理を行うことにより
計測基準となるエスカッション内壁寸法を割出すことが
可能となる。
画面位置1画面サイズ等の設定は全てこのニスカッジョ
ン内壁寸法を基準に設定される。
次に画面サイズの計測処理方法を第5図により説明する
画面サイズの計測処理方法は、デイスプレィ1の表示面
に白ベタパターン63を出力し、画像取込みを行い、ウ
ィンドウ設定、濃淡ヒストグラム処理、さらに濃淡強調
処理を行うことにより白ベタパターン63の外枠X、Y
が計測可能となり、画像処理装置内の画像メモリー(5
12X480画素)上のX−Yの画素数に前記で算出し
た基準寸法りを掛は合せることにより、画面サイズ(縦
寸法、横寸法)が計測できる。
また、リニアリティ計測方法は、第6図のようにデイス
プレー1の表示面にクロスパターン64を出力し、前記
画面サイズと同様の処理を行う事により格子間の寸法が
計測可能となる。
前記の画像処理方法で現在の画面サイズ、画像位置及び
リニアリティーを計測し、次に調整合格判定処理52を
行う、すなわち上位計算機にあらかじめ登録されている
デイスプレィ1の調整仕様データに基づき現在の調整状
態である取込画像の計測値と、調整スペック(WA整仕
様データ)との偏差を求めて判定処理を行い、NGであ
れば調整スペックとの偏差を補正する必要がある。
画面サイズ調整を例に説明すると第3図に示すように、
調整仕様画面サイズ55 (HXW)に対し、調整前画
面サイズ56が(h’ Xw’ )であるとすれば、調
整スペックとの偏差はΔH=H−h′及びΔW=W−w
’で求められる。この偏差が調整パターンの補正量=V
R調整量となる。
このVR調整量はあらかじめVR特性より割出したΔH
及びΔWの補正量に対する理論値(調整VR回転角度)
として求め、ドライバーユニットを制御してVR調整が
可能となる。VR調整後、再度画像取込51を行い調整
合格判定処理52を行う。 このようにして画面調整が
完了すると、信号接続装置と台板位置決め装置とが解除
され第2図に示すカラーディスプレイ1は次工程である
白バランス調整工程へ搬送位置決めされ、前記画面調整
と同様に信号接続装置の接続及びドライバーユニット7
が位置決めされた後、輝度計位置決めロボット4により
色彩輝度計19がデイスプレィ1の画面センターに位置
決めされる。
白バランス(ホワイトバランス)調整方法について第7
図により説明する。
まず、デイスジ141表示面にテストパターン例えば白
ベタパターンを出力し、次に色彩輝度計によりデイスプ
レィのR−G−B (三原色)の発光特性、色度座標(
x、y)及び輝度計測を行う。
この計測方式は、あらかじめ色彩輝度計の内部メモリー
に、基準原器となるデイスプレィのR−G・B各車色光
の発光特性及び基準色(ホワイトバランス時の色)の色
度座標(xt y)と輝度値Yとを登録しておき1色彩
輝度計にメモリーした基準値に対する相対値を測定結果
として出力する方式となっている。処理の概略は、色彩
輝度計19からの出力結果により、上位計算機に登録さ
れている調整仕様データと計測結果との偏差を求め、こ
の偏差をVR調整量として認識する。このVR調整量は
あらかじめR−G−B各VR特性より割出した理論値と
して求めてドライバーユニットを制御し、調整スペック
内に追い込むことによりホワイトバランス時の各R−G
−Bの発光特性を調整する。次に同様にして色度座標(
x、y)及び輝度Yを、色彩輝度計19の測定結果をも
とに所定の調整VRを調整して調整スペック内にあるか
判定しスペック内であれば調整が完了する。
第8図に調整VRの配置の一例を示す。同図には■R,
PICTURE  LEVEL、■G。
PICTURE  LEVEL、■B、PIC−TUR
E  LEVEL、■R,BRIGHT−NESS  
TRACKING、■G、BRI−GHTNESS  
TRACKING、■B。
BRIGHTNESS   TRACKING、  ■
R,BLACK   LEVEL、  ■G、BLAC
KLEVEL、  ■B、BLACK   LEVEL
@)VO2,08UB  BRIGHTNESSが図示
される。
第9図は、ホワイトバランス調整の処理フローを示した
ものである。以下にその内容を説明すると、まず調整V
Rの初期設定(■〜[相]MIN、調整、■BRT、V
R及びC0NT、VRMAX。
調整)を行う。次にデイスプレィの表示面に黒ベタパタ
ーン(白ベタパターンを反転したもの)を出力し、VG
2fe及びBLACK  LEVELVR■、■、■を
調整スペック内に追い込み黒バランス調整を行う。次に
表示面に白ベタパターンを出力しPICTURE  L
EVEL  VR■。
■、■を調整してR,G−Hの発光特性が250%±1
%で等しくなるようにする。
次にBRT、VR(図示せず)をMIN、、に設定した
後、BRIGHTNESS  TRACK−ING  
VR■、■、■を調整して20%±1%に等しくなるよ
うに調整し、次に表示面に黒ベタパターンを出力し、B
RT、VRをMAX、に設定した後、SUB  BRI
GHTNESS  VR■で輝度値を0.2Ft−Lに
設定し、BRT。
VRを回転させて0.1〜0Ft−Lの位置に設定する
。次に白ベタパターンを表示面に出力し、PICTUR
E  LEVEL■、■、■で290〜310%に調整
し、その時の輝度を測定し、輝度判定を行い調整スペッ
ク外であれば不良品と判断する。合格であればBRT、
VRをMIN、に設定した後、BRIGHTNESS 
 TRACK−ING  VR■、■、■を回転して2
0%±2%に調整する。
次り、mBRT、VRMAX、、C0NT、VRMIN
、(図示せず)に設定して輝度判定を行い、前記同様ス
ペック外であれば、不良品と判断し1合格であればC0
NT、VRをMAX、に設定して再度輝度判定を行い、
合格であればホワイトバランス調整処理が完了する。
これら調整VRの調整は、ドライバーユニットにより制
御される。その制御方法について各R・G−B  PI
CTURE  LEVEL  VR■。
■、■の例を第10図により説明する。
縦軸に発光率R9横軸に調整VR回転角θをとると、そ
の関係はΔ=f(θ)となるが、R−G・Bの発光率R
は相関関係にあり、各調整VRの特性は単純には求まら
ないため、各調整VRの単位回転角nごとの発光率Rの
関係をマトリックス状に区分しこれを上位計算機に前も
って学習させておき、その結果をCPUメモリーに、調
整に必要なすべての各調整VR特性として格納しておく
ことにより、各調整VRの制御が可能となる。
PICTURE  LEVEL  VR■、■、■の特
性は図のようなマトリックス状に記載され、計測値と最
適調整値との偏差ΔR9ΔG、ΔBは、それぞれΔR=
R−R’ 、ΔG=G−G’及びΔB=B−B’であり
、この時のVR調整量は、ΔR=θR= (4,9)−
(1,2)ΔG=θa= (8,9)   (2,3)
ΔB=θB= (10,9)−(2,,1)として認識
し、それぞれのΔR2ΔG、ΔBをモーター回転制御パ
ルス量に変換することにより、調整VRの自動調整が可
能となる。
第11図はドライバーユニットのブロック図を示したも
のである。
カメラから取り込まれた画像は、画像処理装置5で処理
され、上位計算機6の調整仕様データに基づいて、必要
制御量が画像処理装置5からドライバー制御用マイコン
20にVR回転制御情報として出力され、ドライバー制
御用マイコン20は、このVR回転制御情報をパルスに
変換してパルスジェネレータ21及びモータードライバ
ー22を介してパルスモータ−23に転送される。そし
てパルスモータ−23の回転によりドライバーユニット
が調整VRを調整する。
第12図によりドライバーユニットの制御方法について
説明する。
縦軸に変位量Δ、横軸に調整VR回転角θをとると、そ
の関係はΔ=f(θ)で表わされるが、現実的にはf(
θ)を求めるには複雑な計算処理が必要となり、各調整
VRの特性を求めることは不可能である。
このため、製品上に搭載されている各調整VRの回転角
とその変位量を、単位回転角nごとにその変位量を把握
し、変位量を調整VR回転角の関係をマトリックス状に
区分し、これを上位計算器に前もって学習させ、その結
果をCPUメモリーVR(A)、VR(B)等のように
各m1lVR特性として格納しておくことにより、各調
整VRの制御を可能とするものである。
例えば、画面サイズ調整時のH方向調整VR(VR(A
))の特性は図の様なマトリックス状に表わされる。調
整前の計測値h′と最適調整値Hとの偏差はΔH=H(
7,9)−h’  (2,4)となり、この時のVR調
整量は、調整VR特性マトリックスより八〇=θ (7
,O)−θ′ (2゜O)として認識し、このΔθを、
モータ回転制御パルス量に変換することにより、調整V
Rの自動調整が可能となる。
第13図にブラウン管表示面の曲率りを考慮したカメラ
位置制御方法を示す。
カメラ位置をロボットによりブラウン管表示面の計測点
に位置決めする際、人間が目視(目測)で計測する位置
は、ガラス表示37のMl、M、の2点であり、カメラ
で計測する点は、螢光面36のC□、C2の2点である
。このため、目視とカメラ計測の測定値に差(ΔX、Δ
y、Δ2)を生じることになる。
これを防止するため、ブラウン管表示面の画面サイズよ
り計測点を割出す場合、ΔX、Δy、Δ2の補正が必要
となる。従ってブラウン管表示面の画面サイズより割出
したカメラ制御位置データに対し、曲率補正値としてΔ
X、Δy、Δ2をデータとして補正することにより、ブ
ラウン管表示面の計測点をカメラ視野センターに位置決
めすることが可能となる。
ブラウン管表示画像のセンター検出法を第14図により
説明する。
ブラウン管表示画像の中心にドツトパターンを表示し1
表示されたドツト46をセンターカメラで検索する方式
である。算出法は、原点であるカメラ視野位置48とド
ツト46を検出したカメラ視野位[47との位置ズレ量
ΔX、ΔZに、検出カメラ視野内での位置ずれ量ΔX、
Δ2を加算した値となる。これにより台板上の任意の位
置に搭載されたデイスプレィの計測点に対するカメラの
位置決めが可能となる。
超音波センサーによるロボットY軸制御方法を第15図
により説明する。
ブラウン管表示面38に対しカメラ焦点深度Sを一定に
保つため、超音波センサー40からの信号を受は取り、
ロボットを停止させる方式である。
これにより計測点に於けるカメラ焦点を精度良く合わせ
ることが可能となる。また、カメラ焦点深度の関係より
、焦点深度に対し、超音波センサーの距離検出分解能力
より小さいものを選定すれば、より良い精度を得ること
が可能となる。
複数個のカメラを有するロボット構成を説明する。
第16図に複数台(図では13台)のカメラを任意の計
測点に位置決めするためのロボット構成を示す。
カメラ軸ごとにy軸制御用モーターを搭載し、搭載され
たカメラ軸をセンターカメラを基点として上下左右対称
に13台配置してワンユニット化し、そのユニットをx
、y、zの3方向に制御可能な駐動軸を有する構成であ
る。なお、パルスモータ41、カメラ42、レンズ43
が図示されている。
第17図に示すように、ユニット内の2方向制御は、カ
メラNa■−0,■−■、■−■、■−■及び■−■の
5軸とし、X方向制御はカメラNa■@@−■[相]■
及び■■−■■の2軸より構成する。
これによりカメラNo■を基点としてブラウン管表示面
上の任意の計測点に複数台のカメラを位置決め制御が可
能となる。
本発明によれば、人間の眼の代りにカメラを用い、頭脳
の代りに画像認識装置を用いてブラウン管の現在の調整
状態を認識し、上位計算機のもつ調整仕様データを比較
演算して、その結果を人間の手にあたるドライバーユニ
ットに転送し、調整VRを必要量だけ自動で調整するこ
とが可能となる。これによって従来作業者が介在してい
た調整作業の無人化を図ることができ、調整の個人差が
除かれて精度が向上するとともに、大巾なコストダウン
を実現することが可能となる。
〔発明の効果〕
本発明のカラーディスプレイ調整装置によれば、カメラ
及び輝度計を自動位置決めして調整パターンを調整する
ため、作業の無人化を図ることができ、調整の精度が向
上するとともに、大巾なコストダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す装置の斜視図、第2図
は第1図のシステムの構成を示すブロック図、第3図は
第2図の調整VRの調整処理フローを示す図、第3図〜
第6図は画面計測処理方法を説明する図、第7図はホワ
イトバランス処理方法を説明する斜視図、第8図は調整
VRの配置を示す図、第9図はホワイトバランス調整の
処理フロ−を示す図、第10図は調整VRの特性を説明
するグラフ、第11図はドライバーユニットの構成を示
すブロック図、第12図は調整VRの特性を説明するグ
ラフ、第13図はブラウン管表示面の補正を説明する図
、第14図及び第15図は画像のセンター検呂法を説明
する図、第16図及び第17図はカメラユニットの構成
を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、カラーディスプレイに調整パターンを表示させ、該
    調整パターンを少なくとも1台のカメラで計測して画像
    処理し、該画像処理の情報に基づいて調整VRを調整す
    るカラーディスプレイ調整装置において、それぞれのカ
    メラを前記調整パターンの計測位置に自動位置決めさせ
    るカメラ位置決め手段と、前記調整パターンの計測値と
    調整仕様データとの間の偏差を算出する計算手段と、該
    偏差に応じて前記調整VRを所定の角度回転させて前記
    偏差を補正するドライバーユニットとを備えたことを特
    徴とするカラーディスプレイ調整装置。 2、請求項1記載のカラーディスプレイ調整装置におい
    て、ホワイトバランス又は色むらよりなる調整パターン
    を表示させ、該調整パターンの色度、彩度及び輝度を測
    定する色彩輝度計を測定位置に自動位置決めさせる輝度
    計位置決め手段を具備したことを特徴とするカラーディ
    スプレイ調整装置。 3、カメラ位置決め手段は、曲率を有するブラウン管表
    示面のガラス厚さに起因する目測とカメラ計測との間の
    計測値の差でそれぞれのカメラの位置を補正させること
    を特徴とする請求項1記載のカラーディスプレイ調整装
    置。 4、カメラ位置決め手段は、カラーディスプレイの中心
    に表示されたドットパターンを、それぞれのカメラのセ
    ンターカメラで計測し、中心のずれ量でそれぞれのカメ
    ラの位置を補正させることを特徴とする請求項1記載の
    カラーディスプレイ調整装置。 5、カメラ位置決め手段は、カメラ側に超音波センサを
    付設させてそれぞれのカメラとカラーディスプレイの表
    示面との間の距離を計測し、該距離をカメラの焦点距離
    に一致させて一定に保持し、それぞれのカメラを計測位
    置に自動位置決めさせることを特徴とする請求項1記載
    のカラーディスプレイ調整装置。 6、カメラ位置決め手段は、それぞれのカメラを収容し
    、かつセンターカメラを基点としてそれぞれのカメラを
    x、y及びz軸方向に駆動する駆動軸を備えたカメラユ
    ニットと、該カメラユニットをX、Y及びZ軸方向に駆
    動する手段とを具備していることを特徴とするカラーデ
    ィスプレイ調整装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6124685A (en) * 1997-01-20 2000-09-26 Fujitsu Limited Method for correcting distortion of image displayed on display device, distortion detecting unit, distortion correcting unit and display device having such distortion correcting unit
KR100713306B1 (ko) * 2005-11-14 2007-05-04 엘지전자 주식회사 온 스크린 디스플레이 검증방법 및 장치
JP2008219357A (ja) * 2007-03-02 2008-09-18 Sharp Corp 表示装置の画像調整方法

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