JPH0442773B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラーブラウン管の色ずれ補正装置に
係り、特に高解像度カラーブラウン管の自動色ず
れ補正装置に関する。

〔従来の技術〕

最近のカラーデイスプレイは、ニユーワークス
テーシヨンに普及に見られるようにコンピユータ
端末情報表示装置として文字や図形、画像などを
鮮明に表示する必要があり、カラー写真に匹敵す
るほどの画質を究極の目標とし一層の高解像度化
を目指している。

カラーデイスプレイの鮮明な画質を得るために
は、製造面に於いてピユリテイ、コンバーゼンス
等非常に高精度な調整が必要である。

従来のカラーブラウン管の色ずれ補正装置は特
開昭57−212492号に記載されているように、オペ
レータコンソールを用いて目視により調整を行な
うものであつた。この補正方法を第２図を用いて
説明する。

まずカラーブラウン管（CRT）１のブラウン
管表示部９に色ずれ検出（ドツト）パターンを表
示させ、オペレータ（作業者）５１は各色ずれ補
正点１０のＲ・Ｇ・Ｂ色ずれ判断をDDCDigital
Dynamic Convergence）コンソール６の色ずれ
補正キー８を操作する、この際オペレータ５１は
図に示すような判断５２を行なう。まず、ドツト
パターンのうち色ずれ補正点１０の１つを選択し
てＲ−Ｇ−Ｂの色ずれを判断する（）。インラ
イン型のブラウン管を一例にとると、Ｇ点は固定
されているので、色ずれ補正キー８（上下、左右
等）を適当に選択して補正量１１の分だけ、Ｒ点
及びＢ点をＧ点に合わせる（）。更に補正結果
を確認して色ずれ補正点１０の１点につき作業は
終了する（）。

このようにしてオペレータ５１の各色ずれ補正
点１０毎に作業を進行させていくが色ずれ補正装
置自体は内部において次のように動作する。オペ
レータ５１が色ずれ補正キー８を操作すると
DDCコンソール６は色ずれ補正回路４に接続さ
れているため、色ずれ補正回路４内の画面ブロツ
ク検出回路５３、DA変換回路５４を介して補助
偏向ヨーク２の各補正偏向マグネツト３の電流が
可変となる（この際補正量１１はコンソール
RAM７に記憶される）。この各補助偏向マグネ
ツト３に流れる電流により偏向磁界が制御され、
カラーブラウン管１のＲ・Ｇ・Ｂの各電子ビーム
が影響を受けて、ブラウン管表示部９の色ずれ補
正点１０が補正されることになる。この色ずれ補
正点１０を１点毎に調整して最終的にドツトパタ
ーンの全ての色ずれ補正点１０の補正を完了する
と、DDCコンソール６に搭載されたストアキー
（図示せず）によりコンソールRAM７に格納さ
れた各色ずれ補正点１０の補正量１１のデータを
色ずれ補正回路４内のROM５のストア処理１２
する。そして一旦色ずれ補正を行ないROM５に
格納された色ずれ補正データは、その後色ずれ調
整が必要な場合に呼び出されて、この補正データ
をもとに再び色ずれ補正が行なわれる。

このように従来の色ずれ補正方法は、オペレー
タ５１がドツトパターンの色ずれ補正点１０の１
点毎にブラウン管表示部９の色ずれ判断、色
ずれ補正キー８の操作、色ずれ補正結果の確認
等を行なうものであり、全て人間の管能（目視）
によるものであつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、色ずれ補正の調整作業を全て
オペレータ（作業者）の管能を（目視）によつて
行なつており、微細な調整を行なうために熟練を
必要とすること、長時間にわたる調整作業のため
オペレータの疲労が大きい等の問題があつた。こ
のことはカラーデイスプレイそのものの品質の劣
化を招くと共に、生産性向上を阻害する大きな要
因となつていた。

このように人間による色ずれ補正は多くの課題
を抱えており、人間の代わりに画像認識装置を用
いた自動化が望まれていた。しかし、色ずれ補正
の調整作業の自動化を実現する上で問題となるの
は画像処理技術的にみて、ベラウン管色ずれ高
速・高精度な評価処理、ブラウン管面曲率に追
従可能なITVカメラ制御、高速な色ずれ補正
制御等の認識能力及び制御力の点にあつた。

本発明の目的は、これらの技術の問題点を解決
し、画像認識装置を用いてカラーブラウン管の色
ずれ補正を完全に自動化するシステムを提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、カラーブラウン管の色ずれ補正を
するにあたり、ブラウン管表示に色ずれ検出パタ
ーンを出力させ、該色ずれ検出パターンのうち各
色ずれ補正点をそれぞれITVカメラより取込み
色ずれ補正点とITVカメラとの位置ズレ量を算
出した上でロボツトを制御し、取込んだ画像の
Ｒ・Ｇ・Ｂ点それぞれを画像メモリに格納して２
値化処理を行い、それぞれの面積重心の算出及
び、Ｒ・Ｇ・Ｂ相互の重心間距離の算出を行い、
該重心間距離に対応したパルスを制御して色ずれ
補正する画像認識装置を設けたことより達成され
る。

〔作用〕

画像認識装置を駆動したことにより、ITV
カメラ視野用でのブラウン管表示面の色ずれ補正
点の検出処理、色ずれ補正点に於ける色ずれ量
の算出、色ずれ量に見合つた補正パネルの出力
等これらを全て自動的に処理可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明にかかる一実施例を図面を用いて
説明する。

第３図は、本発明にかかるカラーブラウン管の
自動色ずれ補正装置のシステム外観図であり、第
４図は、外理内容の手順を説明する図である。第
３図、第４図を用いて処理の概要を説明する。

まず、オフライン領域６９ではアダプタ接続６
１及び製品コード入力６２の処理を行なう。オフ
ライン領域６９は一括外段り可能である。すなわ
ち、オフライン領域６９でコンソールCRT２３
（図示せず）から製品コードを予め入力しておく
ことにより、オンライン領域７０にて画像認識装
置１８が管理している製品コード別各種データを
自動検索し、順次入力されたセツト台数を無人で
処理可能なFMS（Flexible Manufacturing
System）を指向した自律制御システムを構築す
るものである。

次にオンライン領域７０の処理内容を説明す
る。まず、製品搬入、位置決め処理６３では、カ
ラーデイスプレイ１３は組立調整ライン２５より
人工磁界エリア５５に搬入され、消磁装置５６で
消磁された後、位置決めがなされる。ロボツト補
正処理６４ではデイスプレイ１３のブラウン管管
面の各調整点とロボツト２７の保持したITVカ
メラとの相互の位置ずれを補正する。色ずれ補正
処理６５では取込んだ画像を２値化し、面積重心
を算出した上でＲ・Ｇ・Ｂ相互の色ずれ量を求
め、これに見合つた補正パルスを出力し色ずれの
補正がなされる。この補正をもと補正結果の評価
が処理６６でなされ、一定の基準を満足すれば製
品ROM焼切り処理６７が行なわれ、補正データ
がROMに格納される。最後に結果出力、製品搬
出処理６８がなされ、また次の製品へと繰り返し
処理がなされる。尚、このオンライン領域７０の
処理は全て画像認識装置１８の管理、制御の下で
行なわれ、入力画像、処理画像は適宜カメラ入力
画像用モニタ５７、処理画像用モニタ５８に表示
される。

次に、第１図、第５図を用いて、本発明にかか
るカラーブラウン管の自動色ずれ補正装置のシス
テム構成を説明する。システムは第３図の外観図
でも示したようにシステムの中核となる画像認識
装置１８、ITVカメラ１５を保持した画像取込
ロボツト２７、カラーデイスプレイ１３の組立調
整ライン２５、色ずれ調整を行なう色ずれ補正用
コンソール２２等より成る。本システムは、コン
ソールCRT２３から製品コードを予め入力して
おく事により、画像認識装置１８が管理している
製品コード別各種データを自動検索し、順次入力
されたセツト台数を無人で処理可能としている。
尚、２６は１軸制御による２方向同時位置決め装
置、１５は画像取込みを行なうITVカメラ、１
６はオートステージである。

また第５図は、画像認識装置１８と各機器のイ
ンターフエース状態をブロツク図で表わしたもの
である。カメラコントローラ１７はイメージプロ
セツサ（画像メモリ）３１に接続され、製品位置
決めコントローラ２０、ロボツトコントローラ１
９、DDCコンソール２２はプロセス入出力
（PI／Ｏ）ボード３２に接続され、カメラコント
ローラ１７、ロボツトコントローラ１９、パター
ンジエネレータ２１、プリンタ２４はRS232C通
信回路ボード３３に接続されており、これらはシ
ステムバス３０を介してCPU２９に接続されて
いる。また、CPU２９にはメインメモリ２８、
入力装置であるコンソールCRT２３が接続され、
オフラインの際初期設定される。全ての機器１３
〜３４は各種ボードを介してCPU２９の下で自
動的に制御される。

本装置の動作手順は、まず組立・調整ライン２
５上をカラーデイスプレイ１３が搬送されてくる
と画像認識装置１８の制御により製品位置決めコ
ントローラ２０を介して、１軸制御による２方向
同時位置決め装置２６によりカラーデイスプレイ
１３が位置決めされる。この位置決めについて、
第６図を用いて簡単に説明する。組立調整ライン
２５上で台板７７上に載置して搬送されたデイス
プレイ１３を位置決めするために、Ｖ型形状部を
有するセンタリング板７１を対向させ、デイスプ
レイ１３のベースに取付けられた座（ゴム足、突
起物など）７２をん両側から挟むことにより正確
な位置決めを行なうものである。７３はモータ
ー、７４はシリンダー、７５は（一軸）ボールネ
ジ、７６はベルトである。

次に画像認識装置１８の制御により、DDCコ
ンソール２２を介してカラーデイスプレイ・ブラ
ウン管表示面１４に色ずれ補正点を表示する。色
ずれ補正点を表示後画像認識装置１８の制御によ
り、ロボツト補正処理（後述１項）を行う。次に
画像処理装置１８の制御により、色ずれ補正処理
（後述２項）を行う。

ブラウン管の色ずれ補正完了後、画像認識装置
１８の制御により製品位置決め用コントローラ２
０を介してカラーデイスプレイ１３の位置決めを
解除及び、搬出を行い１サイクルが完了となる。

(1) ロボツト補正処理 画像認識装置１８によロボツト補正処理内容
を第７図に示す。先に説明したように１軸制御
による２方向同時位置決め装置２６によりカラ
ーデイスプレイ１３自体は位置決めがなされ、
ブラウン管表示面１４の各色ずれ補正点を表示
する。この各色ずれ補正点をITVカメラの撮
像面エリア３５（カメラ視野）６×６mm内に入
れるためには、色ずれ補正点とITVカメラ１
５相互の微細な位置ずれを補正する必要が生ず
る。

次にロボツト補正処理内容を第７図に従つて
説明すると、まず処理７１にて色ずれ補正点で
あるドツトパターンをブラウン管表示面１４に
出力（表示）する。ここでは、７×７＝119点
の色ずれ補正を行なうものとする。処理７２，
７３にてロボツト位置制御データを画像認識装
置１８により製品コード別データ（水平、垂直
走査周波数、画面サイズ等）から算術的に作成
する。

オフライン領域にて製品コード別データをあ
らかじめ入力するのは製品の周波数等の違いに
より色ずれ補正点の位置が変わつてしまうため
である。そしてロボツト制御用のNCデータを
作成して、このデータをロボツト２７に伝送し
制御を行なう。

ここで、ロボツト補正処理はドツトパターン
119点の色ずれ補正点より代表的な補正点９点
を抽出して行なうものとする。まず最初にブラ
ウン管表示面１４の中心部（ｎ＝１）の補正を
行なう。第７図中の処理７５では補正点の検索
を示すブラウン管表示面１４が示されている
が、ｎ＝１には６つの撮像面エリアが表わされ
ている。このエリアはカメラ視野に対応し１つ
のエリアが６×６mmで構成されており、中心部
の色ずれ補正点（Ｇ点）は位置決め装置２６の
精度などよりこの６つの撮像画エリアのうちい
ずれかに存在する。従つてこの６つのエリア順
次移動させれば色ずれ補正点（Ｇ点）が必ず検
出できる。

次に撮像面エリアの移動、補正量算出をする
処理７６について説明する。ある撮像面エリア
３５に色ずれ補正点が存在しない場合には左
右、上下に撮像面エリア３５を４mm（ΔX＋
４）移動させ、色ずれ補正点を順次検出する。
３６は色ずれ補正点が本来あるべき位置であ
る。本例では、移動後のエリアにて色ずれ補正
点３７が存在するので、画像を取込み、Ｘ、Ｚ
軸方向の補正量（ΔX、ΔZ）を算出する。すな
わち本方式は、画像認識装置１８とロボツト２
７を組合せた事によりＧ点画像検索時、最初の
撮像面エリア３６にＧ点画像が存在しない場合
次のポイントにロボツトが移動し、Ｇ点画像検
出を行うといつた方式であり撮像面エリア３６
を拡張しITVカメラ１５位置の補正を自動的
に行える特徴を備えている。

次に処理７７，７８におけるオートフオーカ
スを使用したＹ軸補正量算出に（ｎ＝１、２、
７、８、９の場合のみ）について説明する。第
８図に構成図を示す。ロボツトＹ軸３９の補正
は、ロボツト停止位置で合焦点が得られない場
合パルスモータ３８を制御してオートステージ
１６前後に移動させ合焦点検出及び、時の移動
量を自動計測可能なオートフオーカスコントロ
ーラ４２（エンコーダ内蔵）を用い、ブラウン
管表示面当り５点（ｎ＝１、２、７、８、９）
のＹ軸位置ずれデータをRS232Cを介して画像
認識装置に取込みロボツト補正を行うものであ
る。

このようにしてｎ＝１についてロボツト補正
がなされると処理７９にてロボツト原点復帰さ
せ、ｎ＝２〜９の補正を順次行なう。尚、各補
正点の検索にあたり、撮像面エリア３６が異な
るのは、位置決め装置２６の精度等により
ITVカメラ１５に対してデイスプレイ１３が
バラついて載置されるためであり、特に左端部
のｎ＝２では16個の撮像面エリア３６を検索す
る必要がある。

ドツトパターン119点から抽出した９点（但
し、Ｙ軸補正については５点）についてロボツ
ト補正がなされると、９点のデータをもとに他
の110点の色ずれ補正点についても自動的にロ
ボツト補正データが作成される。

第９図、第１０図にはロボツト補正処理の具
体例を示している。

(2) ブラウン管色ずれ補正処理 画像認識装置１８によるブラウン管色ずれ処
理内容を第１１図に示す。

画像認識装置１８による分解能は、ITVカ
メラ撮像面エリア（６×６mm）に対し512×512
画素となつており1μｍとなる。色ずれ補正は、
まず処理８０にてITVカメラ１５より取込ん
だ画面をＲ・Ｇ・Ｂそれぞれ画像メモリ３１に
格納し２値化処理を行い、それぞれの面積重心
を算出する（処理８１）。ここで、色ずれの補
正はインライン型のブラウン管ではＲ、ＢをＧ
点画像に含わせるようにして行なうが、本実施
例もそれに従つて説明する。まず処理８１では
Ｒ、Ｇの重心を算出する。重心ｇの算出は撮像
面エリアをスキヤンしてＸ方向、Ｚ方向それぞ
れの最大、最小画素をもとに行なう。Ｒ、Ｂの
重心ｇが算出されると処理８２にて各重心間の
距離｜R_g−B_g｜が所定量より少なければ、処
理８３で補正量、の算出を行なう。

次に、処理８４にて、Ｘ方向の補正量に対
して補正をなうための補正パルスが発せられ、
更に処理８５にてＸ方向の補正量に対してパ
ルスが発せられ、ＲとＢの点画像が一致するこ
ととなる。ＲとＢが一致するとこの点画像をＧ
点画像に含わせるように調整する。この処理ス
テツプはＲとＢを合わせるのと同様に行なわれ
る。

このようにして色ずれ補正点（119点）全て
について補正を行なつていくが、装置との関連
でいえばＲ・Ｇ・Ｂ相互の重心間距離（色ずれ
量）を判定値に追込むためにDDCコンソール
２２に色ずれ量に見合つた補正パルス（パルス
数＝色ずれ量／単位補正量）を画像認識装置１
８より出力し、Ｒ・Ｇ・Ｂ相互色ずれ補正を行
なつていくというものである。

従つて、ブラウン管１の色ずれ補正を画像認
識装置１８のパルス制御により行えると共にフ
イードバツク補正方式であり、判定値の設定に
より色ずれ補正精度（コンバーゼンス精度）が
決まる特徴を備えている。

本実施例によれば、 (1) カラーブラウン管色ずれ補正作業の無人化指
向の自動化が可能となり、従来の色ずれ補正工
数（従来比：92％）が大幅に低減できると共
に、24時間連続運転も可能となり、生産性が大
幅に向上する。

(2) カラーブラウン管色ずれ補正精度（コンバー
ゼンス精度）：50μｍに於いて、11sec／補正点
の高速処理が可能である。

(3) 従来の目視作業を自動化することにより、個
人差によるバラツキがなくなり画質の安定化が
図れる。

(4) 調整条件の追加設定による多機種カラーデイ
スプレイ対応が容易であり、柔軟性のある生産
形態がとれる。

尚、本実施例は、インライン型のカラーブラウ
ン管で説明したが、本発明は他のデルタガン型な
どのブラウン管においても適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、完全自動化された色ずれ補正
がなし得ると共に、高かつ高精度な色ずれ補正が
実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカラーブラウン管の色ず
れ補正装置のシステム構成図、第２図は従来の色
ずれ補正方法を示す図、第３図は色ずれ補正装置
の概観図、第４図は色ずれ補正処理の概要を示す
ステツプ図、第５図は画像認識装置と各種機器と
のインターフエースを示すブロツク図、第６図は
位置決め装置の外観図、第７図はロボツト補正処
理内容を示す図、第８図はオートフオーカス検出
システムの構成図、第９図、第１０図はロボツト
補正処理の具体例を示す図、第１１図は色ずれ補
正内容を示す図である。 １３……カラーデイスプレイ、１５……ITV
カメラ、１７……カメラコントローラ、１８……
画像認識装置、１９……ロボツトコントローラ、
２０……製品位置決めコントローラ、２１……パ
ターンジエネレータ、２２……DDCコンソール、
２３……コンソールCRT、２６……位置決め装
置、２７……ロボツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カラーブラウン管の色ずれ補正装置に於い
   て、ブラウン管表示面に色ずれ検出パターンを出
   力させ、該色ずれ検出パターンのうち各色ずれ補
   正点をそれぞれITVカメラより取込み、取込ん
   だ画像のＲ・Ｇ・Ｂ点それぞれを画像メモリに格
   納して２値化処理を行い、それぞれの面積重心の
   算出及び、Ｒ・Ｇ・Ｂ相互の重心間距離の算出を
   行い、該重心間距離に対応したパルスを制御して
   色ずれ補正する画像認識装置を設けたことを特徴
   とするカラーブラウン管の色ずれ補正装置。 ２ 前記重心間距離に対応するパルスを制御する
   際に判定値を設け、色ずれ量を判定値を満足する
   まで画像取込から補正パルス制御を繰返す、フイ
   ードバツク処理を行うようにした事を特徴とする
   特許請求範囲第１項記載のカラーブラウン管の色
   ずれ補正装置。 ３ 前記色ずれ検出パターンをITVカメラより
   取込む際にロボツトにITVカメラを保持させロ
   ボツトの位置制御を画像認識位置を用い、色ずれ
   検出パターン表示装置とITVカメラ視野中心と
   の相互の位置ずれ量がカメラ視野角以上あつても
   位置ズレ量算出を可能としたことを特徴とする特
   許請求範囲第１項記載のカラーブラウン管の色ず
   れ補正装置。 ４ 前記色ずれ検出パターンの色ずれ補正点と
   ITVカメラ焦点との相互の位置ずれを補正する
   にあたり、ITVカメラをオートステージに固定
   しさらに、オートステージをロボツト制御軸に固
   定しオートステージの移動制御による合焦点位置
   の検出及び、合焦点までの位置ずれ距離計測の可
   能なオートフオーカスコントローラを設け、画像
   認識装置により各色ずれ検出パターン表示装置で
   のITVカメラの合焦点が常に得られるようにロ
   ボツト位置補正を行うことを特徴とした特許請求
   範囲第１項記載のカラーブラウン管の自動色ずれ
   補正装置。