JPH0630447A

JPH0630447A - カラーｃｒｔのコンバージェンス測定装置

Info

Publication number: JPH0630447A
Application number: JP17993692A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Mizuguchi; 一成水口; Teruo Ichikawa; 照雄市川
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1992-07-07
Filing date: 1992-07-07
Publication date: 1994-02-04

Abstract

(57)【要約】【目的】コンバージェンス測定装置の撮像装置の小
型、軽量化を図る。【構成】撮像装置４で撮像された画像信号は画像メモ
リ回路６に記憶される。演算制御回路７は前記画像信号
から前記撮像装置４の結像面における螢光体像の配列ピ
ッチを算出し、更にこの螢光体像の配列ピッチの前記撮
像装置４の画素の配列ピッチに対する比を算出する。ま
た、前記配列ピッチの比と予め設定された被測定カラー
ＣＲＴ１の螢光体の配列ピッチに応じた所定の比例係数
（整数値）とから繰返し誤差の小さくなるような所定の
撮像倍率を算出する。撮像レンズ系はこの算出結果に基
づき前記所定の撮像倍率に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラーＣＲＴの３本の
電子ビームの集中状態を評価するためのミスコンバージ
ェンス量を測定するカラーＣＲＴのコンバージェンス測
定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラーＣＲＴのコンバージェンス
の調整を行なうために、カラーＣＲＴのフェースプレー
トに表示された測定用パターンを撮像した画像信号を用
いてコンバージェンスの調整量を算出するカラーＣＲＴ
のコンバージェンス測定装置が知られている。

【０００３】例えば特開平２−１７４４９２号公報に
は、コンバージェンス測定装置の撮像レンズ系の撮像倍
率を所定の倍率βに設定して被測定カラーＣＲＴに表示
された測定用のクロスハッチパターンを撮像することに
より横方向のコンバージェンス測定の繰返し誤差を小さ
くする方法が示されている。ここに所定の倍率βとは、
２次元マトリクス状に規則的に配列された画素を有する
撮像素子（以下、ＣＣＤという）の撮像面における螢光
体像の横方向の配列ピッチＰ_CRTX′がＣＣＤの画素の横
方向の配列ピッチＰ_CCDXの整数倍となる倍率（以下、適
正倍率という）である。

【０００４】例えば被測定カラーＣＲＴの表示面（フェ
ースプレート表面）に対してＣＣＤの撮像面が平行に配
置されている場合、ＣＣＤの撮像面に結像される螢光体
像の横方向の配列ピッチＰ_CRTX′は被測定カラーＣＲＴ
のフェースプレート裏面に形成された螢光体の配列ピッ
チＰ_CRTXと撮像時の撮像レンズ系の撮像倍率β₀とから
Ｐ_CRTX′＝β₀・Ｐ_CRTXとなるから、前記適正倍率βは
β＝Ｋ・Ｐ_CCDX／Ｐ_CRT _X（Ｋ；整数の比例定数）で表さ
れる。そして、上記公報には、Ｋを２０以上の適当な整
数値に設定すると、横方向のコンバージェンス測定の繰
返し誤差を小さくできることが示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
示される方法は、被測定カラーＣＲＴの螢光体の配列ピ
ッチＰ_CRTXに関らず比例係数Ｋは一定で、ＣＣＤの撮像
面における螢光体像の横方向の配列ピッチＰ_CRTX′が一
定の寸法になるように撮像倍率を設定するようになって
いるので、一台のコンバージェンス測定装置で広い範囲
に亙って螢光体の配列ピッチの異なる被測定カラーＣＲ
Ｔのコンバージェンス測定を可能にするには、当該コン
バージェンス測定装置の撮像レンズ系の撮像倍率の可変
範囲を大きくしなければならない。例えばＫ＝２０、画
素の配列ピッチＰ_CCDX＝３４．５μm、被測定カラーＣ
ＲＴの螢光体の配列ピッチＰ_CRTXの範囲が３００μm〜
９００μmとすると、撮像レンズ系に要求される撮像倍
率βの可変範囲は０．７６〜２．３となり、少なくとも
ズーム比Ｚ≒３の撮像レンズ系が必要となる。このた
め、コンバージェンス測定装置の撮像レンズ系の構造が
複雑化、かつ、大型化する。

【０００６】撮像レンズ系を交換可能にし、焦点距離の
可変範囲が異なる複数の撮像レンズ系を用いてズーム比
を大きくすることも考えられるが、この方法は、コンバ
ージェンス測定の準備作業が煩雑となり、有効的でな
い。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、螢光体の配列ピッチに応じて比例定数Ｋを可変
し、撮像倍率の可変範囲を小さくすることにより撮像レ
ンズ系の小型化が可能なカラーＣＲＴのコンバージェン
ス測定装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、２次元マトリ
クス状に画素が配列され、光像を光電変換して画像信号
を得る撮像手段と、この撮像手段の撮像面に被測定カラ
ーＣＲＴに表示された測定用パターン像を結像する撮像
倍率変更可能な撮像レンズ系とを備え、前記撮像手段で
撮像した前記測定用パターンの画像信号を用いてミスコ
ンバージェンス量を算出するカラーＣＲＴのコンバージ
ェンス測定装置において、予め設定された所定範囲内で
前記被測定カラーＣＲＴの螢光体の配列ピッチに対応し
て整数の比例係数を設定する比例係数設定手段と、前記
画素の配列ピッチに対する前記撮像手段の撮像面に結像
された螢光体像の配列ピッチの比を算出する配列ピッチ
比算出手段と、算出された配列ピッチ比と前記比例係数
設定手段で設定された比例係数とから所定の撮像倍率を
算出する撮像倍率算出手段と、この撮像倍率算出手段の
算出結果に基づき前記撮像レンズ系の撮像倍率を設定す
る倍率設定手段とを備えたものである。

【０００９】

【作用】本発明によれば、被測定カラーＣＲＴに表示さ
れた測定用パターン像を撮像して得られる画像信号から
撮像手段の結像面における螢光体像の配列ピッチが算出
され、更に前記撮像手段の画素の配列ピッチに対する螢
光体像の配列ピッチの比が算出される。そして、この配
列ピッチの比と比例係数設定手段で設定された前記被測
定カラーＣＲＴの螢光体の配列ピッチに応じた所定の比
例係数（整数値）とから繰返し誤差を小さくするような
所定の撮像倍率が算出され、この算出結果に基づき撮像
レンズ系の撮像倍率が設定される。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明に係るカラーＣＲＴのコンバ
ージェンス測定装置の一実施例を示す概略構成図であ
る。

【００１１】同図において、１は被測定用のカラーブラ
ウン管（以下、ＣＲＴという）、２はこのＣＲＴ１の駆
動を制御する駆動回路、３は所定の測定用パターン、例
えばクロスハッチパターンを発生する測定用パターン発
生器である。前記ＣＲＴ１は、例えばシャドウマスク型
のカラーブラウン管であって、図４に示すように主とし
て、画像を表示するフェースプレート３１とシャドウマ
スク３２と３本の電子ビーム３６を発生する電子銃マウ
ント３３とから構成されている。

【００１２】フェースプレート裏面３１１は、Ｒ
（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色の螢光体が規則的に
配置されて焼き付けられ、螢光面を形成している。Ｒ，
Ｇ，Ｂに対応して電子銃マウント３３に設けられた３本
の電子銃３４から放射された３本の電子ビーム３６は、
偏向ヨーク３５によって偏向されて螢光面３１１を走査
する。各電子ビーム３６はシャドウマスク３２によって
遮られ、シャドウマスク３２の穴を通ったときのみ螢光
面３１１に到達してそれぞれの対応する色の螢光体だけ
を発光させる。これによりフェースプレート３１に所定
の画像が表示される。

【００１３】コンバージェンス測定を行なうときは、測
定用パターン発生器３により測定用パターンが発生さ
れ、この測定用パターンの情報は駆動回路２に入力され
る。駆動回路２は、測定用パターンの情報に基づいてＣ
ＲＴ１の電子銃３４から３本の電子ビーム３６を発射さ
せ、螢光面３１１の所定の螢光体を発光させてフェース
プレート３１に測定用パターンを表示させる。

【００１４】図１に戻り、コンバージェンス測定装置
は、撮像装置４とこの撮像装置４により撮像された画像
信号とからミスコンバージェンス量を算出する測定装置
本体５とから構成されている。

【００１５】撮像装置４は、図２に示すように画像を撮
像する固体撮像素子（以下、ＣＣＤという）１６とこの
ＣＣＤ１６にＣＲＴ１に表示された測定用パターンの画
像を結像する撮像レンズ系１２とを備え、ＣＲＴ１の螢
光面３１１に表示された測定用パターンの画像を撮影す
るものである。

【００１６】上記ＣＣＤ１６は、光電変換素子（以下、
画素という）が２次元マトリクス状に配列されるととも
に、図３に示すように各画素位置に重ねてＲ，Ｇ，Ｂの
色フィルタが規則的に配置された単板式のカラー撮像素
子で、上記測定用パターンをカラー撮像するものであ
る。なお、カラー撮像素子としてＭＯＳ型等その他各種
の素子を用いてもよい。

【００１７】前記ＣＣＤ１６で撮像された画像信号は、
Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の画像信号に分離されて測定装置本体
５に入力される。また、撮像装置４は、撮像レンズ系１
２の撮像倍率βを調節するためのズーム機構と、上記撮
像レンズ系１２の焦点を調節するためのフォーカス調節
機構と、絞り値を調節するための絞り変更機構とを有
し、それぞれ倍率変更リング１３、フォーカスリング１
４、絞りリング１５で調整可能になっている。なお、ス
イッチ１７は測定開始を指示するスイッチで、このスイ
ッチ１７による測定開始信号（トリガ信号）は後述する
測定装置本体５内の演算制御回路７に入力される。

【００１８】図１に戻り、測定装置本体５内には、上記
撮像装置４により撮像された画像信号を記憶する画像メ
モリ回路６、コンバージェンス測定の動作を制御する演
算制御回路７、各種演算のためのメモリ８、演算結果を
出力するデータ出力装置９、各種演算のデータを入力す
るためのデータ入力装置１０及び撮像装置４で撮影され
た画像をモニターするための表示装置１１が設けられて
いる。

【００１９】上記画像メモリ回路６は、Ａ／Ｄ変換回路
６１と３個のバックアップメモリ６ａ，６ｂ，６ｃとを
有し、上記撮像装置４から入力されるＲ，Ｇ，Ｂの各色
の画像信号（アナログ信号）をデジタルの画像信号（以
下、画像データという）に変換してそれぞれバックアッ
プメモリ６ａ，６ｂ，６ｃに一旦記憶する。

【００２０】また、演算制御回路７はマイクロプロセッ
サからなる演算回路であって、メモリ８に格納している
演算制御プログラムに従って測定装置の動作制御を行う
とともに、前記画像メモリ回路６に記憶されている画像
データを用いて後述するミスコンバージェンス量を演算
する。算出されたミスコンバージェンス量は前記メモリ
８に記録されるとともに、データ出力装置９に出力され
る。また、データ入力装置１０は外部から前記演算制御
回路７に各種のデータを入力するためのものである。デ
ータ入力装置１０からは、例えばＣＲＴ１の螢光体の配
列ピッチＰ_CRT、ＣＣＤ１６の画素の配列ピッチＰ_CCD、
撮像倍率β等のミスコンバージェンス量の演算のために
必要な情報が入力される。

【００２１】次に、図５（ａ）〜（ｄ）を用いてミスコ
ンバージェンス量の測定方法について説明する。

【００２２】同図（ａ）は、ＣＲＴ１のフェースプレー
ト３１全体に測定用のクロスハッチパターン２０を表示
したものである。２１はミスコンバージェンス量を測定
するための撮像領域で、縦方向及び横方向の両方向につ
いてコンバージェンス測定できるようにクロスポイント
を含む領域となっている。

【００２３】また、図５（ｂ）は、前記撮像領域２１を
撮像した画像を示したものである。同図（ｂ）におい
て、２２はＣＣＤ１６の撮像画面である。また、２３は
縦方向のミスコンバージェンス量を測定するための測定
エリアで、クロスハッチパターン２０の横ライン部分を
含む測定エリア（以下、横ライン測定エリアという）、
２４は横方向のミスコンバージェンス量を測定するため
の測定エリアで、クロスハッチパターン２０の縦ライン
部分を含む測定エリア（以下、縦ライン測定エリアとい
う）である。

【００２４】図５（ｃ）は、前記横ライン測定エリア２
３をＲ、Ｇ、Ｂの各色のラインに分離したもので、
ｒ_DY，ｇ_DY，ｂ_DYはそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの各横ラインの
輝度重心である。また、図５（ｄ）は前記縦ライン測定
エリア２４をＲ、Ｇ、Ｂの各色のラインに分離したもの
で、ｒ_DX，ｇ_DX，ｂ_DXはそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの各縦ライ
ンの輝度重心である。なお、図５（ｃ）（ｄ）はコンバ
ージェンス状態を示しているので、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の
ラインの輝度重心は相互に縦方向又は横方向に位置ずれ
を生じている。

【００２５】コンバージェンス測定は、以下の手順で行
なわれる。先ず、図６に示すようにＣＲＴ１のフェース
プレート３１の撮像領域２１に対向する所定の位置に撮
像装置４を設定する。なお、撮像領域２１について図の
ように座標をとり、Ｘ軸方向を横方向、Ｙ軸方向を縦方
向とする。

【００２６】コンバージェンス測定装置の電源を投入す
ると、演算制御回路７はメモリ８に記憶された所定の演
算制御プログラムの実行を開始する。また、ＣＣＤ１６
は撮像動作を開始し、表示装置１１に撮像画像が表示さ
れ、コンバージェンス測定が可能な状態となる。続い
て、撮像レンズ系１２の撮像倍率を適当に設定し、この
設定した撮像レンズ系１２の現在の撮像倍率β₀をデー
タ入力装置１０から入力する。

【００２７】なお、前記現在の撮像倍率β₀は後述する
ように撮像された画像信号から算出することもでき、こ
の場合はデータ入力装置１０から入力しなくてもよい。
また、撮像レンズ系１２のズームレンズ群の位置又は上
記倍率変更リング１３の回転角を検出する検出機構を設
け、倍率変更リング１３の操作により設定された撮像倍
率β₀を前記ズームレンズ群の位置情報又は倍率変更リ
ング１３の回転角情報から自動的に読み込むようにして
もよい。

【００２８】次に、測定用パターン発生器３でコンバー
ジェンス測定用の白色のクロスハッチパターン２０を発
生させ、駆動回路２を介してＣＲＴ１のフェースプレー
ト３１に表示させる（図５（ａ））。続いて、表示装置
１１に表示された撮影画像を観測しつつフォーカスリン
グ１４を調節して焦点調整を行い、ＣＣＤ１６の撮像面
に前記撮像領域２１の画像を結像させる（図５
（ｂ））。

【００２９】次に、スイッチ１７を操作して測定開始を
指示する。スイッチ１７から測定開始信号が入力される
と、ＣＣＤ１６で撮像された撮像領域２１の画像信号
は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色に分離されて画像メモリ回路６へ
出力され、Ａ／Ｄ変換された後、それぞれバックアップ
メモリ６ａ，６ｂ，６ｃに一旦記憶される。演算制御回
路７は、このバックアップメモリ６ａ，６ｂ，６ｃに記
憶された３色の画像データを用いてミスコンバージェン
ス量の演算を行なう。この演算は、以下のように行なわ
れる。

【００３０】バックアップメモリ６ａ，６ｂ，６ｃに記
憶されたＲ，Ｇ，Ｂの画像データから縦ライン測定エリ
ア２４の画像データ（図５（ｄ））をそれぞれ抽出し、
各色について縦ライン測定エリア２４の輝度重心ｒ_DX，
ｇ_DX，ｂ_DXを算出する。例えばＲの輝度重心ｒ_DXは、図
５（ｄ）のＲのパターンの斜線で示す領域の画像データ
を用いて算出する。そして、前記輝度重心ｒ_DX，ｇ_DX，
ｂ_DXのうち、いずれかの輝度重心、例えば輝度重心ｇ_DX
を基準とした輝度重心間のずれ量Δｄ_RGX（＝ｒ_DX−ｇ
_DX），Δｄ_BGX（＝ｂ_DX−ｇ_DX）を算出し、この算出結
果と前記撮像倍率β₀とから下記数１，数２よりＣＲＴ
１の横方向（Ｘ方向）のミスコンバージェンス量ΔＤ
_RGX，ΔＤ_BGXを算出する。

【００３１】

【数１】ΔＤ_RGX＝Δｄ_RGX／β_０

【００３２】

【数２】ΔＤ_ＢＧＸ＝Δｄ_BGX／β₀ また、上述したのと同様の方法で縦方向（Ｙ方向）のミ
スコンバージェンス量ΔＤ_RGY，ΔＤ_BGYを算出する。す
なわち、バックアップメモリ６ａ，６ｂ，６ｃに記憶さ
れたＲ，Ｇ，Ｂの画像データから横ライン測定エリア２
３の画像データ（図５（ｃ））をそれぞれ抽出し、各色
について横ライン測定エリア２３の輝度重心ｒ_DY，
ｇ_DY，ｂ_DYを算出する。例えばＲの輝度重心ｒ_DYは、図
５（ｃ）のＲのパターンの斜線で示す領域の画像データ
を用いて算出する。そして、例えば輝度重心ｇ_DYを基準
とした輝度重心間のずれ量Δｄ_RGY（＝ｒ_DY−ｇ_DY），
Δｄ_BGY（＝ｂ_DY−ｇ_DY）を算出し、この算出結果と前
記撮像倍率β₀とから下記数３，数４によりＣＲＴ１の
縦方向のミスコンバージェンス量ΔＤ_RGY，ΔＤ_BGYを算
出する。

【００３３】

【数３】ΔＤ_RGY＝Δｄ_RGY／β₀

【００３４】

【数４】ΔＤ_BGY＝Δｄ_BGY／β₀ そして、算出されたミスコンバージェンス量ΔＤ_RGX，
ΔＤ_BGX，ΔＤ_RGY，ΔＤ_BGYはメモリ８に記憶されると
ともに、データ出力装置９に出力して記録又は表示が行
われる。

【００３５】以上は１つの撮像領域２１についてのミス
コンバージェンス量の測定であるが、必要に応じて他の
撮像領域２１についても同様の手順でミスコンバージェ
ンス量の測定を行う。また、複数の撮像領域２１を同時
に撮像するように複数個の撮像装置４を取り付け、それ
ぞれの撮像装置４により撮像された画像信号を測定装置
本体５に入力し、各撮像領域２１についてそれぞれ上述
の画像信号の処理及び演算を行なうことにより複数個所
のミスコンバージェンス量を同時に測定することもでき
る。

【００３６】ところで、上述のミスコンバージェンス量
の算出方法では、撮像レンズ系１２の撮像倍率β₀を適
当に設定していたが、好ましくはコンバージェンス測定
における繰返し誤差を小さくすることのできる、下記数
５に示す所定の撮像倍率βに設定する方がよい。

【００３７】

【数５】β＝Ｋ・Ｐ_CCDX／Ｐ_CRTX ただし、Ｋ；比例定数（整数）上記数５をβ・Ｐ_CRTX＝Ｋ・Ｐ_CCDXと変形すると、β・
Ｐ_CRTXはＣＣＤ１６の撮像面に結像された螢光体像の横
方向の配列ピッチであるから、上記数５を満足する所定
の撮像倍率βは螢光体像の横方向の配列ピッチがＣＣＤ
１６の画素の配列ピッチＰ_CCDXのＫ倍となる倍率であ
る。

【００３８】例えばミスコンバージェンス量を測定する
場合、ＣＲＴ１の螢光体が、例えば図７に示すようにド
ット状に配列され、その縦方向の配列ピッチＰ_CRTYが３
１０μm、横方向の配列ピッチＰ_CRTXが５３７（＝√３
×Ｐ_CRTY）μmで、ＣＣＤ１６の色フィルタが、例えば
図３に示すように横方向の配列ピッチＰ_CCDX＝３４．５
μmでストライプ状に配列され、Ｋ＝２０となるように
撮像倍率βを設定する場合、 β＝（２０×３４．５）／５３７≒１．２８５となる。

【００３９】上記数５に示す撮像倍率βを用いた場合、
例えばミスコンバージェンス量ΔＤ_RGXは、撮像倍率β
を上記数１に代入して、

【００４０】

【数６】ΔＤ_RGX＝Δｄ_RGX／β ＝Δｄ_RGX・Ｐ_CRTX／（Ｋ・Ｐ_CCDX）により算出される。

【００４１】上記数５において、比例定数ＫはＣＲＴ１
の螢光体の横方向の配列ピッチＰ_CR _TXに関らず一定値に
してもよいが、このようにした場合、螢光体の横方向の
配列ピッチの異なるＣＲＴ１の種類が多く、撮像装置４
の撮像レンズ系１２の撮像倍率の可変範囲が広くなる。
すなわち、図８は上記数５よりＣＲＴ１の螢光体の横方
向の配列ピッチＰ_CRTXと撮像レンズ系１２の撮像倍率β
との関係を示したものであるが、同図に示すように、比
例係数Ｋ＝Ｋ１に固定の場合、コンバージェンス測定の
対象とする螢光体の横方向の配列ピッチの範囲ＡＢを広
くすると、撮像倍率の可変範囲β_B〜β_Aも広くなる。

【００４２】そこで、本発明に係るコンバージェンス測
定装置は、ＣＲＴ１の螢光体の横方向の配列ピッチＰ
_CRTXに応じて比例係数Ｋを適当に変化させ、前記撮像レ
ンズ系１２の撮像倍率βの可変範囲を小さくするように
している。

【００４３】図９は、ＣＲＴ１の螢光体の横方向の配列
ピッチＰ_CRTXに応じて比例係数Ｋを変化させ、前記撮像
レンズ系１２の撮像倍率βの可変範囲を小さくする方法
を説明するための示す図で、図８において、Ｋ２＜Ｋ１
＜Ｋ３の関係にある比例係数Ｋ２の曲線と比例係数Ｋ３
の曲線とを重ねて描いたものである。

【００４４】同図に示すように、螢光体の横方向の配列
ピッチＰ_CRTXがＡＣ間に含まれるＣＲＴ１のタイプ、Ｃ
Ｄ間に含まれるＣＲＴ１のタイプ、ＤＢ間に含まれるＣ
ＲＴ１のタイプに応じて比例係数ＫをＫ２、Ｋ１、Ｋ３
に変化させると、撮像レンズ系１２の撮像倍率βは、同
図の実線で示すように変化し、その可変範囲は（β
_B＜）β_B′〜β_A′（＜β_A）になるから、比例係数Ｋを
螢光体の横方向の配列ピッチＰ_CRTXに応じて適宜に変化
させることにより撮像倍率βの可変範囲を小さくするこ
とができる。

【００４５】次に、螢光体の横方向の配列ピッチＰ_CRTX
に応じて比例係数Ｋを変化させる方法について説明す
る。

【００４６】比例係数Ｋを大きい値に設定した場合、Ｋ
・Ｐ_CCDXが大きくなるから、上記数５を満足する螢光体
像の横方向の配列ピッチＰ_CRTX′（＝β・Ｐ_CRTX）も大
きくなる。従って、比例係数Ｋを大きい値に設定した場
合は、ＣＣＤ１６の撮像面に結像される測定用パターン
像も大きくなる。

【００４７】しかし、測定用パターン像が大きくなり過
ぎると、撮像装置４の設定位置により測定用パターンの
縦ライン又は横ラインが撮像領域２１内に含まれない場
合があり、撮像領域２１内に横ライン測定エリア２３及
び縦ライン測定エリア２４を設定できないことがある。
測定作業の自動化、迅速化等を考慮すると、撮像領域２
１に対する測定用パターン像の位置に関らず撮像領域２
１内に常に横ライン測定エリア２３及び縦ライン測定エ
リア２４を設定することができる、いわゆるフレーミン
グフリーの状態（撮像装置４のフレーミングを任意に行
なうことできる状態）が望ましい。従って、上記フレー
ミングフリーの状態における比例係数Ｋの最大値をＫma
xとすると、比例係数ＫはＫ≦Ｋmaxに設定することが望
ましい。

【００４８】一方、比例係数Ｋを小さい値に設定した場
合は、逆にＫ・Ｐ_CCDXは小さくなるからＣＣＤ１６の撮
像面に結像される測定用パターン像も小さくなる。比例
係数ＫがＫ≦Ｋmaxを満足している限り、撮像装置４の
フレーミングの問題はなくなるが、測定用パターン像が
小さくなり過ぎると、螢光体像を受光する画素数が相対
的に減少し、実質的にＣＣＤ１６の分解能が低下するこ
とになる。このため、画素の受光信号から検出される当
該螢光体像の位置精度が低下し、コンバージェンス測定
の繰返し測定の精度が劣化する。

【００４９】従って、コンバージェンスの測定精度を所
定の許容範囲内に維持することを考慮すると、測定用パ
ターン像は一定の大きさ以下に小さくしない方が望まし
い。コンバージェンス測定の測定精度が所望の許容範囲
の限界値となる比例係数Ｋの最小値をＫminとすると、
比例係数ＫはＫmin≦Ｋに設定することが望ましい。

【００５０】以上より本実施例では、Ｋmin≦Ｋ≦Ｋmax
を満足する適当な整数値の範囲内で螢光体の横方向の配
列ピッチＰ_CRTXに応じて比例係数Ｋを変化するようにし
ている。

【００５１】次に、比例係数Ｋの上限値Ｋmaxについて
説明する。図１０は、コンバージェンス状態にあるクロ
スハッチパターンを示す図である。なお、同図では、便
宜上、ＲのパターンとＧのパターンとのコンバージェン
ス状態のみを示し、ＲとＧのパターン間にあるべきＢの
パターンは省略している。

【００５２】同図において、Ｎｐは各色の縦ラインのラ
イン幅である。説明の便宜上、ＲとＧの縦ラインのライ
ン幅は同一にしている。Ｎｍは横方向のコンバージェン
ス測定が可能な最大のミスコンバージェンス量である。
同図は、ＲのパターンとＧのパターンとのミスコンバー
ジェンス量がＮｍの状態を示している。Ｎｗは３色の縦
ラインで構成される縦ライン２０１のライン幅である。
同図では、Ｒの縦ラインとＧの縦ライン間に隙間が生じ
ているが、上述したように実際にはこの間にはＢの縦ラ
インが存在している。同図よりＮｗ＝Ｎｐ＋Ｎｍであ
る。Ｎｄは縦ライン２０１間の距離である。

【００５３】また、Ｎｕは縦ラインの有無を判別するた
めに当該縦ライン２０１の境界の両側に必要な非発光領
域の最小横寸法である。Ｎｃ１，Ｎｃ２は、それぞれ横
ライン測定エリア２３と縦ライン測定エリア２４の横幅
である。Ｎｘは縦ライン２０１で囲まれた非発光部分の
横寸法である。縦ライン測定エリア２４内に縦ライン２
０１が検出されなければならないから、当該測定エリア
２４の横幅Ｎｃ２はＮｃ２≧Ｎｗ＋２Ｎｕを満足する必
要がある。

【００５４】また、横ライン測定エリア２３は縦ライン
に挾まれた横ライン２０２を含むように設定されるか
ら、当該測定エリア２３の横幅Ｎｃ１は少なくともＮｘ
≧Ｎｃ１を満足する必要がある。なお、横ライン測定エ
リア２３の設定の確実性を保証するため、Ｎｕのマージ
ンをとるとすると、Ｎｘ≧Ｎｃ１＋Ｎｕを満足するよう
にするとよい。

【００５５】また、Ａ，Ａ′は撮像画面２２両端の境界
で、撮像領域２１の両端を示し、ＮはＡＡ′間の距離、
すなわち、ＣＣＤ１６の撮像範囲の横幅寸法である。

【００５６】撮像装置４のフレーミングに拘らず、撮像
領域２１に結像されたクロスハッチパターン２０の像か
ら常に横ライン測定エリア２３と縦ライン測定エリア２
４とを設定することができるための撮像領域２１とクロ
スハッチパターン２１の像との関係について、撮像装置
４を横方向にフレーミングする場合を例に考察する。

【００５７】上述したように撮像領域２１内の縦ライン
２０１は撮像領域２１の両端Ａ，Ａ′からＮｕ以上内側
になければならない。また、撮像装置４を横方向に任意
の距離だけフレーミングした場合にも常にこの条件を満
足する縦ライン２０１が存在するためには、クロスハッ
チパターン２０の像の大きさは撮像領域２１内に少なく
とも２本の縦ライン２０１が含まれ、かつ、この２本の
縦ライン２０１が図１０に示すように撮像領域２１の両
端Ａ，Ａ′から距離Ｎｕだけ内側にあるものでなければ
ならない。２本の縦ライン２０１が図１０の状態よりも
互い接近している限り、横方向のフレーミングに拘らず
縦ライン測定エリア２４を設定することができるから、
図１０の状態がクロスハッチパターン２０の像の拡大範
囲の上限となる。このとき、同図より

【００５８】

【数７】Ｎ＝２Ｎｗ＋２Ｎｕ＋Ｎｘとなる。

【００５９】上記考察は縦ライン測定エリア２４につい
てのフレーミングフリーの限界であるが、クロスハッチ
パターン２０の縦ライン２０１について図１０の状態を
満足する場合であっても、撮像装置４を横方向にフレー
ミングしたとき、横ライン測定エリア２３が設定できな
くなる場合がある。

【００６０】Ａ１−Ａ１′をフレーミング前の撮像領域
２１とし、Ａ２−Ａ２′をフレーミング後の撮像領域２
１とすると、例えば図１１に示すように縦ライン２０１
が撮像領域２１の中央にくるようにフレーミングしたと
き、縦ライン２０１の境界と撮像領域２１の両端Ａ２，
Ａ２′間の距離Ｎｘ′がＮｘ′＜Ｎｃ１となるときは、
該縦ライン２０１と交叉する横ライン２０２に対して横
ライン測定エリア２３を設定することができず、左右い
ずれかの方向にフレーミングを行なう必要がある。

【００６１】従って、縦ライン２０１の間隔Ｎｄは、図
１１のように縦ライン２０１が撮像領域２１の中央に位
置するときでも確実に横ライン測定エリア２３が設定で
きるように一定範囲に制限されなければならないことに
なる。すなわち、縦ライン２０１の間隔Ｎｄは、少なく
ともＮｘ′≧Ｎｃ１を満足するものでなければならな
い。なお、この場合も、横ライン測定エリア２３の設定
の確実性を保証するためＮｕのマージンをとるとする
と、Ｎｘ′≧Ｎｃ１＋Ｎｕとするとよい。

【００６２】そして、このとき、図１１より、Ｎｘ＝Ｎ
ｄ−Ｎｗ、Ｎｘ′＝（Ｎ−Ｎｗ）／２であるから、

【００６３】

【数８】Ｎｃ１≧Ｎｗ＋Ｎｕの場合は、Ｎｄ≧２Ｎｃ１Ｎｃ１＜Ｎｗ＋Ｎｕの場合は、Ｎｄ≧Ｎｃ１＋Ｎｗ＋Ｎ
ｕとなる。

【００６４】以上より、クロスハッチパターン２０の像
の大きさが上記数７及び数８を満足するときの比例係数
Ｋがフレーミングフリーの状態における最大値Ｋmaxと
なる。

【００６５】今、撮像領域２１の横幅寸法Ｎを螢光体像
の横方向の配列ピッチＰ_CRTX′を単位として扱うとする
と、螢光体像が大きくなるのに応じて配列ピッチ
Ｐ_CRTX′が長くなるから、横幅寸法Ｎは相対的に短くな
る。そして、比例係数ＫをＫmaxとしたとき、螢光体像
は最大となるから前記横幅寸法Ｎは最小値Ｎminとな
る。

【００６６】ＣＣＤ１６の横方向の画素の配列総数をｎ
とすると、比例係数ＫはＫ＝ｎ／Ｎで定義されるから、
Ｋmax＝ｎ／Ｎminとなる。

【００６７】例えば、Ｎｃ１＜Ｎｗ＋Ｎｕの場合、上記
数８よりＮｄ＝Ｎｃ１＋Ｎｗ＋Ｎｕとすると、Ｎｘ＝Ｎ
ｄ−ＮｗよりＮｘ＝Ｎｃ１＋Ｎｗ＋Ｎｕ−Ｎｗ＝Ｎｃ１
＋Ｎｕであるから、このＮｘを上記数７に代入すると、

【００６８】

【数９】Ｎmin＝２Ｎｗ＋２Ｎｕ＋Ｎｘ＝２Ｎｗ＋２Ｎｕ＋Ｎｃ１＋Ｎｕ＝２Ｎｗ＋３Ｎｕ＋Ｎｃ１となる。従って、比例係数Ｋmaxは、

【００６９】

【数１０】Ｋmax＝ｎ／（２Ｎｗ＋３Ｎｕ＋Ｎｃ１）となる。そして、βmax＝Ｋmax・Ｐ_CCDX／Ｐ_CRTXより、

【００７０】

【数１１】 βmax＝（ｎ・Ｐ_CCDX）／｛（２Ｎｗ＋３Ｎｕ＋Ｎｃ１）・Ｐ_CRTX｝となる。

【００７１】なお、以上は横方向について説明したが、
縦方向についても同様の方法により比例係数Ｋmaxを設
定することができる。

【００７２】次に、比例係数Ｋの下限値Ｋminについて
説明する。図１２は、ＣＣＤ１６の撮像画面２２に発生
する量子化誤差ε′とＣＲＴ１の表示画面における測定
誤差の許容精度εの関係を示す図である。

【００７３】ＣＣＤ１６の撮像画面２２における量子化
誤差ε′は画素の横方向の配列ピッチＰ_CCDXに対する螢
光体像の横方向の配列ピッチＰ_CRTX′の比、すなわち、
比例係数Ｋに反比例するから、

【００７４】

【数１２】ε′＝Ｃ／ＫＣ；比例係数となる。一方、図１２からε′＝β・εであるから、β
・ε＝Ｃ／Ｋより

【００７５】

【数１３】Ｋ＝Ｃ／（β・ε）となる。数１３より、許容精度εを満足する撮像倍率β
をβminとすると、この時の比例係数ＫがＫminとなるか
ら、Ｋmin＝Ｃ／（βmin・ε）となる。また、βmin＝
Ｋmin・Ｐ_CCDX／Ｐ_CRTXであるから、

【００７６】

【数１４】 βmin＝Ｋmin・Ｐ_CCDX／Ｐ_CRTX＝Ｃ・Ｐ_CCDX／（βmin・ε・Ｐ_CRTX）より、

【００７７】

【数１５】βmin＝√｛Ｃ・Ｐ_CCDX／（ε・Ｐ_CRTX）｝となる。

【００７８】以上より、上記数１１及び数１５により任
意の螢光体の横方向の配列ピッチＰ _CRTXに対する撮像倍
率βの設定範囲βmin≦β≦βmaxを算出し、螢光体の横
方向の配列ピッチＰ_CRTXに応じて対応する設定範囲内の
適当なＫ値（整数）を切換設定することにより撮像倍率
βの可変範囲を小さくすることができる。

【００７９】図１３は、螢光体の横方向の配列ピッチＰ
_CRTXに応じて比例係数Ｋを適当に変化させた場合の螢光
体の横方向の配列ピッチＰ_CRTXと撮像倍率βとの関係を
示す図である。

【００８０】同図に示すように、螢光体の横方向の配列
ピッチＰ_CRTXに応じて比例係数Ｋを適当に変化させた場
合のズーム比Ｚ′は、螢光体の横方向の配列ピッチＰ
_CRTXに関らず比例係数Ｋを、例えばＫmaxに固定した場
合のズーム比Ｚに対してＺ＜Ｚ′となり、撮像レンズ系
１２のズーム比を小さくすることができる。

【００８１】ところで、上記実施例では、手動で撮像レ
ンズ系１２の撮像倍率βを設定するようにしていたが、
自動的に設定させることもできる。

【００８２】図１４は、撮像レンズ系１２の撮像倍率β
の自動設定機能を備えたカラーＣＲＴのコンバージェン
ス測定装置の一実施例の構成図である。

【００８３】同図は、図２の撮像装置４において、倍率
変更リング１３に代えてズームモータ２５と該ズームモ
ータの駆動回路２６を設けたものである。

【００８４】データ入力装置１０から被測定カラーＣＲ
Ｔ１の螢光体の横方向の配列ピッチＰ_CRTXを入力する
と、演算制御回路７により当該配列ピッチＰ_CRTXに対応
する、Ｋmin≦Ｋ≦Ｋmaxを満足する所定の比例系数Ｋ
（整数）が設定され、更にこの比例系数Ｋと画素の横方
向の配列ピッチＰ_CCDXと前記螢光体の横方向の配列ピッ
チＰ_CRTXとから所定の撮像倍率βが算出される。そし
て、この撮像倍率βはズームモータ駆動回路２６に出力
され、ズームモータ駆動回路２６は撮像倍率βの情報に
基づきズームモータ２５を駆動し、撮像レンズ系１２の
撮像倍率を前記撮像倍率βに自動設定する。

【００８５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、測定用パターンを撮像した画像信号から撮像手段の
画素の配列ピッチに対する当該撮像手段の撮像面に結像
された螢光体像の配列ピッチの比を算出し、この配列ピ
ッチの比と被測定カラーＣＲＴの螢光体の配列ピッチに
対応して予め設定された所定範囲内の整数の比例係数と
から撮像レンズ系の撮像倍率を算出するようにしたの
で、螢光体ピッチに対する撮像倍率の可変範囲が前記配
列ピッチの比と前記螢光体の配列ピッチに関らず一定の
比例系数とから決定される撮像倍率の可変範囲より狭く
なり、撮像レンズ系のズーム比を小さくすることがで
き、撮像レンズ系の構造が簡単になるとともに、小型、
軽量化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカラーＣＲＴのコンバージェンス
測定装置の構成図である。

【図２】撮像装置の構成図である。

【図３】ＣＣＤの色フィルタの配列を示す図である。

【図４】被測定カラーＣＲＴの概略構成図である。

【図５】被測定カラーＣＲＴに表示された測定用パター
ンを示すもので、（ａ）は撮像領域を示す図、（ｂ）は
撮像された測定用パターンの画像を示す図、（ｃ）は横
ライン測定エリアの画像を３色の画像に分離した図、
（ｄ）は縦ライン測定エリアの画像を３色の画像に分離
した図である。

【図６】被測定カラーＣＲＴに対してコンバージェンス
測定装置を配置した状態を示す斜視図である。

【図７】被測定カラーＣＲＴの螢光体の配列パターンの
一例を示す図である。

【図８】螢光体の配列ピッチに対する撮像倍率の関係を
示す図である。

【図９】螢光体の配列ピッチに応じて比例系数を変化さ
せたときの撮像倍率の可変範囲を説明するための図であ
る。

【図１０】横ライン測定エリアに対するフレーミングフ
リーの条件を満足する撮像領域と測定用パターン像との
関係を説明するための図である。

【図１１】縦ラインが撮像領域の中央にきた場合の横ラ
イン測定エリアに対するフレーミングフリーの条件を満
足する撮像領域と測定用パターン像との関係を説明する
ための図である。

【図１２】許容測定精度と量子化誤差との関係を示す図
である。

【図１３】螢光体の配列ピッチに応じて所定の範囲内で
比例係数を変化させたときの螢光体の配列ピッチと撮像
倍率との関係を示す図である。

【図１４】本発明に係るカラーＣＲＴのコンバージェン
ス測定装置の他の実施例の構成図である。

【符号の説明】

１カラーブラウン管(ＣＲＴ) ２駆動回路３測定用パターン発生器４撮像装置（撮像手段）５コンバージェンス測定装置本体６画像メモリ回路６ａ,６ｂ，６ｃバックアップメモリ６１Ａ／Ｄ変換器７演算制御回路８メモリ９データ出力装置１０データ入力装置１１表示装置１２撮像レンズ系１３倍率変更リング１４フォーカスリング１５絞りリング１６固体撮像素子（ＣＣＤ）１７スイッチ２２撮像画面２０クロスハッチパターン２１撮像領域２３，２４測定エリア２５ズームモータ２６ズームモータ駆動回路３１フェースプレート３１１フェースプレート裏面（螢光面）３１２フェースプレート表面３２シャドウマスク３３電子銃マウント３４電子銃３５偏向ヨーク３６電子ビーム２０１縦ライン２０２横ライン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２次元マトリクス状に画素が配列され、
光像を光電変換して画像信号を得る撮像手段と、この撮
像手段の撮像面に被測定カラーＣＲＴに表示された測定
用パターン像を結像する撮像倍率変更可能な撮像レンズ
系とを備え、前記撮像手段で撮像した前記測定用パター
ンの画像信号を用いてミスコンバージェンス量を算出す
るカラーＣＲＴのコンバージェンス測定装置において、
予め設定された所定範囲内で前記被測定カラーＣＲＴの
螢光体の配列ピッチに対応して整数の比例係数を設定す
る比例係数設定手段と、前記画素の配列ピッチに対する
前記撮像手段の撮像面に結像された螢光体像の配列ピッ
チの比を算出する配列ピッチ比算出手段と、算出された
配列ピッチ比と前記比例係数設定手段で設定された比例
係数とから所定の撮像倍率を算出する撮像倍率算出手段
と、この撮像倍率算出手段の算出結果に基づき前記撮像
レンズ系の撮像倍率を設定する倍率設定手段とを備えた
ことを特徴とするカラーＣＲＴのコンバージェンス測定
装置。