JPH10336707A

JPH10336707A - Ｃｒｔの画歪み測定装置

Info

Publication number: JPH10336707A
Application number: JP14563297A
Authority: JP
Inventors: Koji Ichigaya; 弘司市ヶ谷
Original assignee: SEFUTO KENKYUSHO KK
Current assignee: SEFUTO KENKYUSHO KK
Priority date: 1997-06-03
Filing date: 1997-06-03
Publication date: 1998-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＲＴの画歪みの測定を迅速、容易、かつ正
確に、しかも自動的に実行することができるＣＲＴの画
歪み測定装置を提供する。【解決手段】主測定点の映像アドレスは、ＣＲＴ画面
上で所定の画像をオーバースキャンさせて表示させ、各
光センサで輝度データを取り込んで、そして演算を行っ
て算出する。一般に、センサーフレーム上で縦に並んで
る主測定点のｘ座標の値は等しくなく、また、横に並ん
でいる主測定点のｙ座標値も等しくない。各主測定点の
近傍における仮想ラスターの交点を考え、これらの点の
センサフレーム１１に基づく座標平面でのアドレスを算
出する。このアドレスから、所定の計算式によって、画
歪みを算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＲＴの画歪みを
測定するＣＲＴの画歪み測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−ＲａｙＴｕ
ｂｅ）は、電子銃から発射された電子ビームを蛍光面に
照射し、この電子ビームを偏向ヨークで磁気的に偏向し
て蛍光面を走査する。略一点から発射された電子ビーム
を長方形の蛍光面に照射するとい構造のために、ＣＲＴ
画面上に形成される画像には歪み（これを「画歪み」と
いう）が生じやすい。特に、画面の周辺部では、中央に
比べて画歪みが大きくなる。画歪みを最小限に抑えるた
めに、ＣＲＴの製造段階では画歪みの調整を行って出荷
している。この画歪みの調整を行うためには、まず、画
歪みを定量的に測定することが必要である。また、画歪
みを抑える調整を行った後に、その効果を確認するため
にも、画歪みの測定は必要である。

【０００３】従来から行われている代表的な画歪みの測
定は、画歪みを測定しようとするＣＲＴに、調整用信号
発生器で生成された所定の信号を供給して図２５に示す
ようなクロスハッチパターンを表示させ、このパターン
の各部がどの程度歪んでいるかを実際に測定者がゲージ
や物差しを当てて測るという方法が採られている。一般
に、ＣＲＴの量産部門では、図２５のようなクロスハッ
チパターンを表示せたＣＲＴの画面に、測定に適する形
状とされたゲージを当てて、そのゲージを基準に直線か
らのずれなどが許容範囲に収まっているか否かを目視で
検査している。一方、ＣＲＴの品質管理部門では、画歪
みを定量的に測定するために、目盛りの付いた物差しを
クロスハッチパターンが表示されている画面に当て、画
面上の代表的な部分の長さ等を測って、これを測定仕様
に基づいて定められた計算式に代入し、定量的に画歪み
を評価している。

【０００４】また、上記のような画歪みの測定を自動化
するための装置として、ＣＣＤカメラを用いたものがあ
る。この装置は、一台のＣＣＤカメラで、クロスハッチ
パーンを表示させたＣＲＴ画面の画像を取り込んで、こ
の画像に基づいて自動的に歪みを算出している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ゲージ
や物差しを画面に当てて測定者が目視で画歪みを測定す
方法では、視差による誤差が生じたり、測定する測定者
の熟練度によって測定精度にばらつきが出るといった問
題がある。また、測定者が手作業で測定を行わなけばな
らないため測定者の負担が大きく、そのことがＣＲＴの
製造コストを引き上げる要因ともなる。

【０００６】また、ＣＣＤカメラでＣＲＴ画面の画像を
取り込んで測定を自動化する方法は、測定作業を自動化
できるという利点はあるものの、実際に測定者が測定す
る場合に比べて測定精度の点で劣るという問題がある。
このため、特にハイビジョンやコンピュータ用のＣＲＴ
のように、画面の高精細化が進んだＣＲＴの場合には、
この測定精度の低さにより、ＣＣＤカメラを用いた自動
測定の方法を適用できないという問題がある。

【０００７】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
のであり、ＣＲＴの画歪みの測定を迅速、容易、かつ正
確に、しかも自動的に実行することができるＣＲＴの画
歪み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】前記の目的を達成するた
めに、本発明のＣＲＴの画歪み測定装置は、ＣＲＴの画
面上での輝度を電気信号に変換する光電変換手段と、前
記光電変換手段を保持する複数の基準点の相互の位置関
係が既知である光電変換手段保持手段と、前記光電変換
手段が保持された前記基準点の画面上でのアドレスを求
めるのに用いる所定の映像群を表示する映像信号を前記
ＣＲＴに供給する映像信号発生手段と、前記ＣＲＴが前
記所定の映像群を表示しているときの前記光電変換手段
の輝度データに基づいて前記基準点の画面上でのアドレ
スを算出するアドレス算出演算を行うとともに、算出さ
れた各基準点の画面上でのアドレスと、各基準点の前記
光電変換手段保持手段に基づいた相互の位置関係から、
所定の演算によって前記ＣＲＴの画歪みを算出する画歪
み算出演算を行う演算手段と、を具備することを特徴と
する。

【０００９】前記光電変換手段保持手段は、たとえば前
記複数の基準点のすべてに前記光電変換手段を保持し、
前記演算手段は、前記光電変換手段保持手段に保持され
たすべての光電変換手段について一括してアドレス算出
演算を行うものとすることができる。また、前記演算手
段が行う前記画歪み算出演算は、前記光電変換保持手段
に設けられた少なくとも画面の四隅の近傍の四つ基準点
の前記画面上でのアドレスを算出し、これらの基準点の
画面上でのアドレスに基づいて前記画面上でのアドレス
のｘ座標が等しい仮想ラスター線とｙ座標が等しい仮想
ラスター線を求め、前記ｘ座標が等しい仮想ラスター線
と前記ｙ座標が等しい仮想ラスター線とが交わる、前記
四つの基準点の近傍の四つの仮想交点の画面上でのアド
レスを算出し、これら四つの仮想交点の前記光電変換手
段保持手段における座標を求め、これらの座標値から所
定の計算によって画歪みを算出するものとすることがで
きる。

【００１０】本発明は、前記より、相互の位置関係が既
知である複数の基準点に光電変換手段を保持し、ＣＲＴ
に所定の映像を表示させたときの光電変換手段のサンプ
リング輝度データに基づいて各基準点の画面上でのアド
レスを算出し、各基準点の画面上でのアドレスと、各基
準点の光電変換手段保持手段に基づいた相互の位置関係
とから、演算によってＣＲＴの画歪みを算出する画歪み
算出演算を行う。したがって、自動的に、かつ高い精度
で画歪みの測定が行われるので、従来のように、画歪み
を測定しようとするＣＲＴにクロスッチパターンを表示
させて測定者がゲージや物差しを当てて測るという必要
はなく、測定結果に個人差も生じない。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明の
一実施形態について説明する。図１は、本実施形態のＣ
ＲＴの画歪み測定装置の概略斜視図、図２は、図１に示
したセンサフレーム１１の正面図、図３は図１に示した
画歪み測定装置のブロック図である。ＣＲＴ１０は、本
実施形態の画歪み測定装置を用いて画歪みを調整しよう
とするＣＲＴである。尚、図１では、センサフレーム１
１に保持されている光センサ１２を１本だけ示してある
が、実際の測定時には、後述するように２１本の光セン
サが保持される。

【００１２】光電変換手段保持手段であるセンサフレー
ム１１には、図２に詳しく示すように、光電変換手段で
ある光センサ１２を挿入するための２１個の基準挿入穴
１１ａ，１１ｂが設けられている。これらの基準挿入穴
のうち、図２において白で示した９個の基準挿入穴１１
ａは、本来の測定点（主測定点）を中心とするものであ
り、黒で示した残り１２個の基準挿入穴１１ｂは、各主
測定点から一定の距離を隔てた補助測定点を中心とする
ものである。したがって、以下では便宜上、基準挿入穴
１１ａのことを「主測定点」、基準挿入穴１１ｂのこと
を「補助測定点」ともいう。

【００１３】基準挿入穴１１ａ（主測定点）には、本来
の目的である画歪みを測定するための光センサが挿入さ
れる。また、基準挿入穴１１ｂ（補助測定点）には、後
述するように各主測定点ごとの局部的なアドレス感度を
計算するための光センサが挿入される。尚、光センサそ
のものは、どちらに挿入されるものも同じである。セン
サフレーム１１に設けられた各基準挿入穴の位置は正確
に定められている。このうち９個の主測定点１１ａは、
正確に長方形の４つの頂点、４辺の中点、および長方形
の中心に位置している。画歪みの測定時には、図２に示
した２１個の基準挿入穴すべてに光センサ１２が挿入さ
れ、すべての光センサについて一括して後述のアドレス
測定が行われる。

【００１４】図１の画歪み制御装置１３には、後述の信
号発生回路２０、増幅回路２１、Ａ／Ｄ変換回路２２、
演算回路２３及び制御回路２４が含まれている。本実施
形態の画歪み測定装置は、まず、信号発生回路２０によ
って、測定対象であるＣＲＴ１０に所定の映像を表示さ
せるための映像信号を発生し、この映像信号に基づいて
ＣＲＴ１０に表示された映像に基づいて基準挿入穴に挿
入された光センサの、この画面上でのアドレスを測定す
る。こうして測定された画面上のアドレスは、主測定点
及び補助測定点の画面上でのアドレスとなる。この「画
面上でのアドレス」のことを「映像アドレス」とも呼
ぶ。そして、この映像アドレスに基づいて後述の所定の
演算を行うことにより、各種の画歪みが算出される。

【００１５】そこで、まず、ＣＲＴ１０に表示された映
像に基づいて主測定点及び補助測定点の映像アドレスを
求める方法について説明する。図３において、信号発生
回路２０は、後述する所定の映像をＣＲＴ１２に表示さ
せるための映像信号を一定の表示期間（１垂直信号期
間）ごとに切り替えてＣＲＴ１０に供給する。各測定点
の光センサは、表示された映像に基づいて所定のタイミ
ングで画面上の輝度をサンプリングし、その信号を出力
する。この出力信号は増幅回路２１で増幅され、Ａ／Ｄ
変換回路２２でディジタル信号に変換され、演算回路２
３に供給される。演算回路２３では、後述の処理を行っ
てそれぞれの光センサの映像アドレスを求める。制御回
路２４は、信号発生回路２０及び演算回路２３の動作を
制御するとともに、演算回路２３での演算結果をＣＲＴ
等の表示装置２５に表示させるという役割も果たす。

【００１６】ここでは、ＣＲＴ１０の表示領域につい
て、上下及び左右をそれぞれ３２分割した大アドレス
と、各大アドレスを更に３６００分割した小アドレスを
考える。左右方向の大アドレス、小アドレスをそれぞれ
Ｘ，ｘで表し、上下方向の大アドレス、小アドレスをそ
れぞれＹ，ｙで表す。大アドレスと小アドレスはそれぞ
れ独立に求められ、その後両者を結び付けた絶対アドレ
スＡＸ，ＡＹが求められる。この絶対アドレスによっ
て、ＣＲＴ１０の画面上のすべての点が特定される。
尚、ＣＲＴ画面上における大アドレス、小アドレス、絶
対アドレスを特に区別する必要がない場合には、単にア
ドレスという。

【００１７】まず、信号発生回路２０が、画面全面を黒
にするための映像信号及び画面全面を白にするための映
像信号を生成し、１表示期間ごとに順次ＣＲＴ１０に送
る。そのときの輝度を特定の光センサで測定し、それぞ
れを黒レベル、白レベルの輝度データとして演算回路２
３の内部に記憶する。次に、信号発生回路２０は、ＣＲ
Ｔ１０の画面を左右方向に１／２，１／４，１／８，１
／１６，１／３２に分割して白と黒を交互に表示させる
信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５を生成し、順次ＣＲ
Ｔ１０へ送出する。なお、Ｓ１〜Ｓ５は、この順番で順
位づけをするものとする。すなわち、Ｓ１は最上位の信
号、Ｓ５は最下位の信号である。ＣＲＴ１０はこれらの
信号に基づいて、白と黒が交互に配列された分割映像を
表示する。図４は、信号Ｓ２に基づいて画面を４分割し
た映像の例を示している。

【００１８】センサフレーム１１の各測定点に設けられ
た２１個の光センサによって、上記Ｓ１〜Ｓ５に基づく
映像が表示されたときの輝度を測定し、黒レベル及び白
レベルのときの輝度と比較する。そして、黒レベルの輝
度と一致しているときは「０」、白レベルの輝度一致し
ているときは「１」と符号化する。また、中間的な値で
「０」とも「１」とも言えないときは「Ｆ」と符号化す
る。符号化された各輝度データは、それぞれＤ１，Ｄ
２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５として演算回路２３の内部に記憶
される。

【００１９】図５は、Ｓ１〜Ｓ５に基づく白黒交互映像
とＣＲＴ画面の左右方向の位置との対応関係を示してい
る。図５においてイ、ロ、ハ、ニ、ホは、画面上の左右
方向におけるこれらの点に光センサが配置された場合
に、どのような結果が得られるかを説明するための仮の
測定点を示している。図５の左端はＣＲＴ１０の表示領
域の左端に対応し、図５の右端はＣＲＴ１０の表示領域
の右端に対応する。また図６は、図５のイ、ロ、ハ、
ニ、ホの各点における符号化された輝度データＤ１，Ｄ
２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５を示した表である。

【００２０】図５及び図６において、イの場合には、Ｄ
１〜Ｄ５は、すべて０又は１に確定している。このた
め、Ｘ方向の大アドレスＸ（イ）は、Ｘ（イ）＝１６×１＋８×０＋４×１＋２×０＋１×１
＝２１とい式に基づいて大アドレスＸを算出することができ
る。この式で、中辺第１項〜第５項は、それぞれ信号Ｓ
１〜Ｓ５に対応している。

【００２１】次にロ、ハ、ニ、ホについて考える。これ
らの点は、いずれも一つ以上の映像ついて、ちょうど白
と黒が切り替わる所に位置している。このような点では
サンプリング輝度データは０にも１にも確定せず、した
がってイの場合のように大アドレスを計算式だけから算
出することはできない。しかし、図６の表を見ると分か
るように、ある信号に対する輝度データが「Ｆ」であれ
ば、それよりも下位の信号に対する輝度データはすべて
「Ｆ」である。したがって、最も上位に位置する「Ｆ」
のところで、その点の大アドレスは確定する。例えばロ
の場合には、最上位のＳ１に位置する輝度データＤ１が
「Ｆ」なので、大アドレスＸ（ロ）は、１５又は１６の
いずれかである。

【００２２】ここで、Ｘ（ロ）が１５であるか１６であ
るかは、最上位の映像信号Ｓ１に基づく映像を表示した
ときに得られた輝度出力を演算回路２３に予め記憶され
た黒レべル及び白レベルの輝度データと比較することに
よって決定することができる。すなわち、この出力値が
黒レベルに近いときはＸは１５、白レベルに近いときは
Ｘは１６とすればよい。

【００２３】ハ、ニ、ホについてもロの場合と同様に考
えることができる。すなわち、大アドレスＸ（ハ）、Ｘ
（ニ）、Ｘ（ホ）は、Ｘ（ハ）＝１６×０＋７or８＝７ or ８Ｘ（ニ）＝１６×１＋７or８＝２３ or ２４Ｘ（ホ）＝１６×１＋８×１＋４×０＋２×１＋０or１
＝２６ or ２７となり、それぞれについて、輝度データが「Ｆ」である
最上位の映像信号の輝度データを演算回路２３に記憶さ
れた黒レベル及び白レベルの輝度データと比較すること
によってそれぞれの最終的な大アドレスＸを決定するこ
とができる。

【００２４】以上では左右方向の大アドレスＸについて
説明したが、上下方向の大アドレスについても同様にし
て算出できる。これにより、画面上での各主測定点及び
補助測定点の大アドレス（Ｘ，Ｙ）が決定する。次に、
小アドレスの測定について説明する。大アドレスが確定
したあと、その大アドレスで特定される画面上の長方形
領域（ＣＲＴ表示画面を縦横３２等分したときの一つの
領域）に、図７（ａ）〜（ｈ）に示すような、この大ア
ドレスの長方形領域を横方向に８分割し、そのうちの一
つの部分だけを白レベルとし、その他を黒レベルとした
８種類の映像（以下「ハッチ映像」という）を表示させ
る。白レベルとされた部分を「輝部」と呼ぶ。このハッ
チ映像を表示させる信号も、信号発生回路２０において
生成される。尚、図７では、便宜上、白レベルである輝
部を黒で、黒レベルその他の部分を白で示している。

【００２５】図７（ａ）〜（ｈ）の映像は、１表示期間
ごとに順次切り換えられる。一つのハッチ映像が表示さ
れるごとに、この大アドレスに含まれる光センサによっ
て、輝度データをサンプリングする。このとき、ハッチ
映像の一つの輝部の幅と光センサの指向特性とが適当な
関係にあれば、図８に示すように、得られたサンプリグ
輝度データの大きさを実線で示した棒グラフの長さに対
応させ、これらを等間隔に並べると、その包絡線は正弦
波状となる。尚、図８において点線で示した部分は、包
絡線が周期関数的であることを分かりやすく示すために
描いたものである。図３の演算回路２３は、サンプリン
グ輝度データからこの包絡線の波形を求め、更に求めた
波形についてフリーエ変換を行って１次高調波の位相計
算を行う。これにより、この正弦波状包絡線のピークの
位相が求められる。

【００２６】図８の包絡線のピークの位相は、この大ア
ドレス１区分内における光センサの位置に対応する。し
たがって、この位相と大アドレスの１区分の長さとの関
係から各光センサの画面上での小アドレスを算出するこ
とができる。このとき、例えば０．１°の精度で位相計
算を行うものとすれば、大アドレスの１区分は３６０°
に対応するので１つの大アドレスを３６００等分した小
アドレスｘが求められる。小アドレスｙについても、当
該大アドレスの長方形領域を縦方向に８分割し、そのう
ちの一つの部分だけを白レベルとし、その他を黒レベル
とした８種類のハッチ映像を表示させ、上記と同様の手
続きを行うことによって、算出することができる。

【００２７】以上のようにして、各光センサが設けられ
ている主測定点及び補助測定点の大アドレスと小アドレ
スが確定する。これらを（Ｘ₀，Ｙ₀）、（ｘ₀，
ｙ₀）とすると、絶対アドレスＡＸ及びＡＹは、ＡＸ＝Ｘ₀×３６００＋ｘ₀ ＡＹ＝Ｙ₀×３６００＋ｙ₀ という式によって求めることができる。

【００２８】ところで、小アドレスｘ，ｙを算出する際
に図８に示すサンプリング輝度データの包絡線が正弦波
状であると仮定したが、一般的には、測定対象であるＣ
ＲＴ１０の画面サイズ、偏向周波数、発光面と光センサ
との距離、センサの指向特性のばらつき等のために、き
れいな正弦波状の包絡線を得ることは難しい。例えば、
光センサの指向特性に比べて図７に示すハッチ間隔が広
い場合には、サンプリング輝度データは、図９のように
包絡線が歪んだ波形となる。このような場合には、標本
化定理により、フリーエ変換して得る第１次高調波（基
本波）の位相には高次高調波の成分が混入しており、正
しい位相を得ることができなくなる。

【００２９】特に、ＣＲＴ１０の水平偏向周波数が高い
場合には、ハッチ間隔を狭くしようとすると、高帯域の
信号発生回路が必要になるという問題がある。これを解
決するために、図７に示した縦方向のハッチ映像又は横
方向のハッチ映像（図示せず）を用いる代わりに、図１
０に示すような輝部が斜めになるハッチ映像を用いるこ
とができる。

【００３０】図１１は、ハッチの間隔及び光センサの指
向特性を同じにした場合において、縦線ハッチ映像に基
づく場合（同図（ａ））と斜め線ハッチ映像に基づく場
合（同図（ｂ））に、サンプリング輝度データの包絡線
がどのように異なるかを示した図である。図１１（ａ）
（ｂ）において、それぞれ５つずつ示した円５０ａ，５
０ｂは、その中心に光センサが位置する場合の受光可能
な範囲（受光量がピークから半分以上となる範囲）を示
しており、図１１（ａ）の縦線５１ａ及び図１１（ｂ）
の斜め線５１ｂは、ハッチ映像の輝部を示している。

【００３１】この場合、縦線５１ａと斜め線５１ｂは、
水平方向に沿った幅は等しいが、ある点に置かれた光セ
ンサ１２の受光可能な範囲にかかる輝部の数は、図１１
（ｂ）の場合の方が図１１（ａ）の場合よりも多くな
る。したがって、図１１（ｂ）のサンプリング輝度デー
タの包絡線５２ｂの方が、同図（ａ）のサンプリング輝
度データの包絡線５２ａに比べ、より正弦波に近くな
る。このため、図１１（ｂ）のような斜め線ハッチ画像
を用いることにより、光センサの受光可能範囲が同じ場
合に、ハッチ間隔がある程度広くても、比較的良好なサ
ンプリング輝度データを得ることができる。同様に図１
０の分割方向とほぼ直交する方向に分割したハッチ映像
を表示させてサンプリング輝度データを得ることによ
り、小アドレスを求めることができる。

【００３２】尚、ハッチ間隔が適当かどうかを判断する
には、次の方法を用いることができる。本実施形態のよ
うに１周期を８データで標本化する場合は、第１次高調
波の位相計算には主に第７次高調波が混入し、第７次高
調波の割合が大きいほど誤差が増大する。そこで、第７
次高調波の強度を計算し、第１次高調波の強度との比率
を計算する。そして、第７次高調波の強度の第１次高調
波の強度に対する比率についてある一定の基準を設け、
この基準を超えない場合は有効、この基準を超えた場合
は無効とする。このような方法を採ることにより、アド
レス測定における大きな誤差を回避できる。一般には、
標本化するときのデータ数がＮの場合は、第１次高調波
と第Ｎ−１次高調波の強度の比率を求めればよい。

【００３３】また、ハッチ間隔が適当かどうかにかかわ
らず歪みが少ないサンプリング輝度データを得る方法と
して、映像の強度が、図１２に示すように、画面の左右
方向に正弦波状に変化するように変調した映像信号を用
いることもできる。上記では、大アドレスを求めてから
小アドレスを求めたが、センサフレームの測定点の位置
などから大アドレスが予め分かっている場合は、大アド
レスの測定を行う必要はない。

【００３４】ところでＣＲＴ１０に画歪みがまったくな
い状態であれば、主測定点に設けられた各光センサのう
ち縦に並んでいるものの映像アドレスのｘ座標、および
横に並んでいるものの映像アドレスのｙ座標は同じにな
るはずである。しかし、前述のようにＣＲＴには不可避
的に画歪みが生ずるので、一般には映像アドレスのｘ座
標、ｙ座標は少しずつずれている。このずれの原因は、
ＣＲＴ１０の画歪みによるものであるから、逆に、この
ずれ量から画歪みの大きさを算出し、定量的に画歪みを
評価することができる。

【００３５】以下では、上記の方法で求めた映像アドレ
スに基づいて画歪みの大きさを算出する方法について説
明する。図１３は、あるＣＲＴの画面領域（すなわち、
電子ビームをラスター走査する領域）６０を示してい
る。上記では、映像アドレスとして画面領域を上下左右
に３２分割した大アドレスと、更に各アドレスを上下左
右に３６００分割した小アドレスを考えた。すなわち、
画面領域６０の縦と横は、３２×３６００＝１１５２０
０分割された絶対アドレスによって特定される。しかし
ながら、ここでは簡単のために、画面領域６０の縦と横
とをそれぞれ１００００分割した画面上の絶対アドレス
を考える。すなわち、画面左上の座標（ｘ，ｙ）を
（０，０）、画面右上の座標を（９９９９，０）、画面
左下の座標を（０，９９９９）、画面右下の座標を（９
９９９，９９９９）とする。画歪みがなければ図１３の
画面領域６０は長方形であるが、実際には画歪みが存在
するため、長方形とはならない。

【００３６】図１４は、図１３に示した画面領域６０の
画歪み（この場合は、後述の「糸巻歪み」）を分かり易
く誇張して描いた図である。図９のように、本来は直線
であるｘ＝０、ｘ＝９９９９、ｙ＝０、ｙ＝９９９９で
表される直線は、画歪みのために曲線となって表示され
る。画歪み測定の際には、このように歪んだ画面領域６
０の内側に、図２に示したセンサーフレーム１１の各主
測定点及び補助測定点が含まれるように、ＣＲＴ１０を
オーバースキャンさせる。

【００３７】図１５は、ＣＲＴ１０の画面と対向して配
置されるセンサーフレーム１１上の９個の主測定点１１
ａを示したもので（これらをＴＰ１〜ＴＰ９とする）、
このセンサーフレーム１１上で、中央の主測定点ＴＰ５
を原点とする図のような座標に基づいたアドレスをを考
える。これを「フレームアドレス」と呼ぶ。このフレー
ムアドレスを示す各主測定点の座標値は、ＴＰ５を原点
としてＵ軸方向、Ｖ軸方向に沿ってｍｍ単位で計った長
さである。

【００３８】各主測定点の映像アドレスは、前述のよう
に、ＣＲＴ画面上で所定の画像をオーバースキャンさせ
て表示させ、各光センサで輝度データを取り込み、そし
て前述の演算を行って算出する。この場合、一般に画歪
みのため、センサーフレーム上で縦に並んでる主測定点
のｘ座標の値は等しくなく、また、横に並んでいる主測
定点のｙ座標値も等しくない。

【００３９】ここで、３つの主測定点ＴＰ１，ＴＰ４，
ＴＰ７の映像アドレスのｘ座標の平均値を算出する。こ
のｘ座標の平均値が、例えば８５０だったとして、ＣＲ
Ｔ画面上で、映像アドレスのｘ座標値が８５０である点
からなる線（ｘ＝８５０で表わされる曲線）を仮想的に
考える。この線は本来であれば縦の直線であるが、画歪
みのため曲線となっている。このような仮想的な線を
「仮想ラスター線」と呼ぶ。また、３つの主測定点ＴＰ
１，ＴＰ２，ＴＰ３の映像アドレスのｙ座標の平均値を
算出する。このｙ座標値が８００であったして、ＣＲＴ
画面上で、映像アドレスのｙ座標値が８００である点か
らなる仮想ラスター線（ｙ＝８００で表わされる曲線）
を考える。同様にして、主測定点ＴＰ３，ＴＰ６，ＴＰ
９から算出した仮想ラスター線、主測定点ＴＰ７，ＴＰ
８，ＴＰ９から算出した仮ラスター、主測定点ＴＰ２，
ＴＰ５，ＴＰ８から算出した仮想ラスター線、および主
測定点ＴＰ４，ＴＰ５，ＴＰ６から算出した仮想ラスタ
ー線、合計で６本の仮想ラスター線を考える。

【００４０】図１６は、オーバースキャンさせた画面領
域６０とセンサーフレーム１１の主測定点ＴＰ１〜ＴＰ
９との関係を図示したものであり、破線は、ｘ＝ｘ１，
ｘ＝ｘ２，ｘ＝ｘ３並びにｙ＝ｙ１，ｙ＝ｙ２，ｙ＝ｙ
３で表される仮想ラスター線である。但し、画歪みの様
子を誇張して描いてある。図１７は、図１６に示した主
測定点ＴＰ１及びその近傍を拡大して示した図である。
図１７において、仮に、ＴＰ１の映像アドレスに基づく
座標が（９２０，８８０）であったとする。このとき、
ｘ１＝８５０という仮想ラスター線とｙ１＝８００とい
う仮想ラスター線の交点ＶＰ１（８５０，８００）を考
える。このような二つの仮想ラスター線の交点を「仮想
交点」と呼ぶものとする。この仮想交点ＶＰ１の、セン
サフレーム１１に基づいたフレームアドレスの座標
（Ｕ，Ｖ）は、ＴＰ１のフレームアドレスが（−１０
０，８０）であるので、Ｕ＝ −１００−（９２０−８５０）×０．０３＝ −１０２．１ｍｍＶ＝＋８０−（８８０−８００）×０．０２＝７８．４ｍｍによって算出することができる。ここで、Ｕ座標の計算
に用いた「０．０３」及びＶ座標の計算に用いた「０．
０２」は、それぞれ、主測定点ＴＰ１の近傍におけるＵ
方向、Ｖ方向の小アドレス１区分に相当する実際の長
さ、すなわち前述のアドレス感度であり、単位はμｍで
ある。このアドレス感度は、各主測定点に設けられた光
センサとその近傍の補助測定点に設けられた光センサか
ら得られたそれぞれの映像アドレスと、予め分かってい
るそれぞれのフレームアドレスから求めることができ
る。

【００４１】同様にして、残りの主測定点ＴＰ２〜ＴＰ
９についても、それぞれの近傍の仮想交点ＶＰ２〜ＶＰ
９についての、センサフレーム１１に基づいたフレーム
アドレスの座標（Ｕ，Ｖ）を算出する。図１８は、この
ようにして算出された各仮想交点ＶＰ１〜ＶＰ９（黒丸
で示す）を、対応する主測定点ＴＰ１〜ＴＰ９（白丸で
示す）と共に、センサフレームに基づいた座標平面上に
示した図である。仮想交点ＶＰ１〜ＶＰ９のセンサフレ
ームに基づいた座標値が求められれば、これらの値を用
いて、以下のようにして種々の画歪みを計算することが
できる。

【００４２】ところで、画歪みには大きく分けて、糸巻
歪み（ピンクッション歪み）、台形歪み、弓形歪みがあ
る。その他に、本実施形態の画歪み測定装置では、輝線
の傾き及び画面の寸法（画寸）の測定も行う。図１９の
（ａ）は、糸巻歪みが生じている画面を、（ｂ）は、糸
巻歪みの内容及び計算式を示している。図１９（ａ）に
おいて、Ａ〜Ｈは、仮想交点ＶＰ１〜ＶＰ８に対応す
る。尚、中央の仮想交点ＶＰ９に対応する点は省略して
ある。したがって、Ａ〜Ｈについても仮想交点と呼ぶ。
図２０は、図１９のうち、仮想交点Ａ〜Ｈと、糸巻歪み
に関連するａ〜ｄを抜き出し、糸巻歪みを誇張して描い
た図である。

【００４３】図２０において、点Ｅ’のフレームアドレ
スの座標は、仮想交点Ａと仮想交点Ｂとを結んだ直線の
中点として算出する。点Ｆ’，Ｇ’，Ｈ’のフレームア
ドレスの座標も同様にして求める。ここで、例えば、ａ
の値は、このようにしてフレームアドレスの座標値を求
めた点Ｅ’と、既にフレームアドレスの座標値を算出し
てある点Ｅとの距離として求めることができる。同様に
して、ｂ，ｃ，ｄの値も求めることができる。また、各
仮想交点間の距離（例えば仮想交点Ａと仮想交点Ｈの距
離ＡＨ）は、それぞれの仮想交点のフレームアドレスの
座標値から容易に求めることができる。したがって、こ
れらの値から、図１９（ｂ）に示した計算式基づいて、
図１９（ｂ）に示した各種の糸巻歪みを算出することが
できる。

【００４４】図２１の（ａ）は、台形歪みが生じている
画面を、（ｂ）は台形歪みの内容及び計算式を示してい
る。図２１（ａ）では、便宜上、仮想交点Ｅを、仮想交
点Ａと仮想交点Ｂを結ぶ直線上に示してあるが、実際に
は必ずしもこの直線上にあるとは限らない。仮想交点
Ｆ，Ｇ，Ｈについても同様である。図２１（ａ）におい
て、ｅ，ｆ，ｇ，ｈの各値は、仮想交点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
のフレームアドレスの座標値から容易に求めることがで
きる。また、各仮想交点間の距離（例えば仮想交点Ａと
仮想交点Ｈの距離ＡＨ）については、図２０に関連して
説明したように、それぞれの仮想交点のフレームアドレ
スの座標値から容易に求めることができる。したがっ
て、これらの値から、図２１（ｂ）に示した計算式基づ
いて、図２１（ｂ）に示した各種の台形歪みを算出する
ことができる。

【００４５】図２２の（ａ）は、弓形歪みを概念的に説
明する画面を、（ｂ）は弓形歪みの内容及び計算式を示
している。図２３は、図２２の画面の中央に相当する部
分を拡大し、かつ、弓形歪みに関連するｉ及びｊを抜き
出して描いた図である。図２３において、点Ｉ’のフレ
ームアドレスの座標は、図２２に示した仮想交点Ｅ及び
Ｇを結んだ直線の中点として算出する。また、点Ｉ”の
フレームアドレスの座標は、図２２に示した仮想交点Ｆ
及びＨを結んだ直線の中点として算出する。仮想交点Ｉ
のフレームアドレスの座標は、既に算出してある。した
がってｉは、点Ｉと点Ｉ’との距離として、ｊは、点Ｉ
と点Ｉ”との距離として、それぞれ求めることができ
る。また、各仮想交点間の距離（例えば仮想交点Ａと仮
想交点Ｄの距離ＡＤ）は、それぞれの仮想交点のフレー
ムアドレスの座標値から容易に求めることができる。し
たがって、これらの値から、図２２（ｂ）に示した計算
式によって、図２２（ｂ）に示した水平弓形歪み及び垂
直弓形歪みを算出することができる。

【００４６】図２４は、画寸を測定する場合の計算式を
示している。同図において、水平画サイズＨＦは、既に
フレームアドレスの座標値を求めてある仮想交点Ｈ（図
１８では仮想交点ＶＰ４）と仮想交点Ｆ（図１８では仮
想交点ＶＰ６）の間の距離として算出する。同様に、垂
直画サイズＥＧは、既にフレームアドレスの座標値を求
めてある仮想交点Ｅ（図１８では仮想交点ＶＰ２）と仮
想交点Ｇ（図１８では仮想交点ＶＰ８）の間の距離とし
て算出する。

【００４７】以上のように、仮想交点ＶＰ１〜ＶＰ９
（図１９〜図２４ではＡ〜Ｉ）のフレームアドレスの座
標値から、図１９〜図２４に示した各種画歪み（図２４
は画サイズ）の計算を行うことができる。かかる計算
は、図２の演算回路２３において自動的に行われ、その
結果は表示装置２５に表示される。このとき、数値結果
だけでなく、図１９〜図２４に示した各種画歪みの態様
や計算式をなども併せて表示すれば、ユーザーにとって
使い易いものとなる。

【００４８】尚、本発明は、上記実施形態に限定される
ものではなく、その要旨の範囲内で種々の変更が可能で
ある。例えば、上記実施形態では、センサフレーム１１
に９か所の主測定点を設け、その他に１２か所の補助測
定点を設けたが、この数は、それぞれの実施形態に合わ
せて適当な数とすることができる。また、上記実施形態
では、すべての測定点に予め光センサを挿入し、一括し
て各測定点の映像アドレスを求めたが、一つの光センサ
を測定点に順番に挿入しながら、順次各測定点の映像ア
ドレスを求めるようにすることも可能である。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、相
互の位置関係が既知である複数の基準点に光電変換手段
を保持し、ＣＲＴに所定の映像を表示させたときの光電
変換手段のサンプリング輝度データに基づいて各基準点
の画面上でのアドレスを算出し、各基準点の画面上での
アドレスと、各基準点の光電変換手段保持手段における
位置との関係から、演算によってＣＲＴの画歪みを算出
する画歪み算出演算を行うので、画歪みの測定を自動化
することが可能となり、したがって従来のように画歪み
を測定しようとするＣＲＴにクロスハッチパターンを表
示させて測定者がゲージや物差しを当てて測るという必
要がなくなり、測定者の負担が大幅に軽減され、また視
差などによる個人差のない客観的な測定が可能となり、
測定に要する時間も大幅に短縮される。更に、予め正確
に相互の位置関係が分かっている基準点の画面上でのア
ドレスを所定の演算によって算出するので、測定精度を
従来よりも高めることができ、したがってハイビジョン
やコンピュータ用のＣＲＴのように画面の高精細化が進
んだＣＲＴについても、高い精度で画歪みの測定を行う
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のＣＲＴの画歪み測定装置
の概略斜視図である。

【図２】図１に示したセンサフレーム１１の正面図であ
る。

【図３】図１に示した画歪み測定装置のブロック図であ
る。

【図４】信号Ｓ２に基づいて画面を４分割した映像の例
を示した図である。

【図５】信号Ｓ１〜Ｓ５に基づく白黒交互映像とＣＲＴ
画面の左右方向の位置との対応関係を示した図である。

【図６】図５のイ、ロ、ハ、ニ、ホの各点における符号
化された輝度データＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５を表
として示した図である。

【図７】大アドレスの長方形領域を横方向に８分割し、
そのうちの一つの部分だけを白レベルとし、その他を黒
レベルとした８種類のハッチ映像を示した図である。

【図８】光センサによって得られた一連のサンプリング
輝度データを、その大きさを実線で示した棒グラフの長
さに対応させ、これらを等間隔に並べた図である。

【図９】包絡線が歪んだ波形となる一連のサンプリング
輝度データの例を示した図である。

【図１０】斜め方向のハッチ映像の例を示した図であ
る。

【図１１】ハッチの間隔及び光センサの指向特性を同じ
にした場合において、縦線ハッチ映像に基づく場合（同
図（ａ））と斜め線ハッチ映像に基づく場合（同図
（ｂ））に、サンプリング輝度データの包絡線がどのよ
うに異なるかを示した図である。

【図１２】ハッチ間隔が適当かどうかにかかわらず歪み
少ないサンプリング輝度データを得るために画面の左右
方向に正弦波状に変化するように変調した映像信号を示
す図である。

【図１３】電子ビームをラスター走査するＣＲＴの画面
領域を示した図である。

【図１４】図１３に示した画面領域６０の画歪み誇張し
て描いた図である。

【図１５】ＣＲＴ１０の画面と対向して配置されるセン
サーフレーム１１上の９個の主測定点１１ａを示した図
である。

【図１６】オーバースキャンさせた画面領域６０とセン
サーフレーム１１の主測定点ＴＰ１〜ＴＰ９との関係を
示した図である。

【図１７】図１６に示した主測定点ＴＰ１及びその近傍
について、拡大して示した図である。

【図１８】交点ＶＰ１〜ＶＰ９（黒丸で示す）を、対応
する主測定点ＴＰ１〜ＴＰ９（白丸で示す）と共に、セ
ンサフレームに基づいた座標平面上に示した図である。

【図１９】（ａ）は糸巻歪みが生じている画面を、
（ｂ）は糸巻歪みの内容及び計算式を示した図である。

【図２０】図１９のうち、仮想交点Ａ〜Ｈと、糸巻歪み
に関連するａ〜ｄを抜き出し、糸巻歪みを誇張して描い
た図である。

【図２１】（ａ）は台形歪みが生じている画面を、
（ｂ）は台形歪みの内容及び計算式を示した図である。

【図２２】（ａ）は弓形歪みが生じている画面を、
（ｂ）は弓形歪みの内容及び計算式を示した図である。

【図２３】図２２の画面の中央に相当する部分を拡大
し、かつ、弓形歪みに関連するｉ及びｊを抜き出して描
いた図である。

【図２４】画寸を測定する場合の計算式を示した図であ
る。

【図２５】ＣＲＴの画歪み測定用のクロスッチパターン
を示した図である。

【符号の説明】

１０ＣＲＴ１１センサフレーム１１ａ主測定点１１ｂ補助測定点１２光センサ１３制御装置２０信号発生回路２１増幅回路２２Ａ／Ｄ変換回路２３演算回路２４制御回路２５表示装置５０ａ，５０ｂ光センサの受光可能範囲５１ａ縦線ハッチ映像５１ｂ斜め線ハッチ映像５２ａ，５２ｂ包絡線６０ＣＲＴの画面領域ＴＰ１〜ＴＰ９主測定点ＶＰ１〜ＶＰ９仮想交点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＣＲＴの画面上での輝度を電気信号に変
換する光電変換手段と、前記光電変換手段を保持する複数の基準点の相互の位置
関係が既知である光電変換手段保持手段と、前記光電変換手段が保持された前記基準点の画面上での
アドレスを求めるのに用いる所定の映像群を表示する映
像信号を前記ＣＲＴに供給する映像信号発生手段と、前記ＣＲＴが前記所定の映像群を表示しているときの前
記光電変換手段の輝度データに基づいて前記基準点の画
面上でのアドレスを算出するアドレス算出演算を行うと
ともに、算出された各基準点の画面上でのアドレスと、
各基準点の前記光電変換手段保持手段における位置との
関係から、所定の演算によって前記ＣＲＴの画歪みを算
出する画歪み算出演算を行う演算手段と、を具備することを特徴とするＣＲＴの画歪み測定装置。
【請求項２】前記光電変換手段保持手段は、前記複数
の基準点のすべてに前記光電変換手段を保持し、前記演
算手段は、前記光電変換手段保持手段に保持されたすべ
ての光電変換手段について一括して前記アドレス算出演
算を行うものである請求項１記載のＣＲＴの画歪み測定
装置。
【請求項３】前記演算手段が行う前記画歪み算出演算
は、前記光電変換保持手段に設けられた少なくとも画面
の四隅の近傍の四つの基準点の前記画面上でのアドレス
を算出し、これらの基準点の画面上でのアドレスに基づ
いて前記画面上でのアドレスのｘ座標が等しい仮想ラス
ター線とｙ座標が等しい仮想ラスター線を求め、前記ｘ
座標が等しい仮想ラスター線と前記ｙ座標が等しい仮想
ラスター線とが交わる、前記四つの基準点の近傍の四つ
の仮想交点の画面上でのアドレスを算出し、これら四つ
の仮想交点の前記光電変換手段保持手段における座標を
求め、これらの座標値から所定の計算によって画歪みを
算出するものである請求項１又は２記載のＣＲＴの画歪
み測定装置。
【請求項４】前記映像信号発生手段から供給された映
像信号に基づいて前記ＣＲＴに表示される前記所定の映
像群は、前記ＣＲＴの画面上の所定の画像表示領域内を横方向に
ｐ分割してｐ箇所の分割領域に明部又は暗部のいずれか
一方を順次表示する横ハッチ映像および当該所定の画像
表示領域内を縦方向にｑ分割してｑ箇所の分割領域に明
部又は暗部のいずれか一方を順次表示する縦ハッチ映像
を含み、前記演算手段が行う前記アドレス算出演算は、前記ＣＲＴの画面に前記縦ハッチ映像及び横ハッチ映像
が表示されているときの前記光電変換手段の出力信号に
基づいて当該所定の画像表示領域内における小アドレス
を算出する演算を含むものである、請求項１，２又は３記載のＣＲＴの画歪み測定装置。
【請求項５】前記映像信号発生手段から供給された映
像信号に基づいて前記ＣＲＴに表示される前記所定の映
像群は、前記ＣＲＴの画面上の所定の画像表示領域内を斜め方向
にｒ分割してｒ箇所の分割領域に明部又は暗部のいずれ
か一方を順次表示する第１の斜めハッチ映像および当該
所定の画像表示領域内を前記第１の斜めハッチ映像の分
割方向と略直交する方向にｓ分割してｓ箇所の分割領域
に明部又は暗部のいずれか一方を順次表示する第２の斜
めハッチ映像を含み、前記演算手段が行う前記アドレス算出演算は、前記ＣＲＴの画面に第１の斜めハッチ映像及び第２の斜
めハッチ映像が表示されているときの前記光電変換手段
の出力信号に基づいて当該所定の画像表示領域内におけ
る小アドレスを算出する演算を含むものである、請求項１，２又は３記載のＣＲＴの画歪み測定装置。
【請求項６】前記映像信号発生手段から供給された映
像信号に基づいて前記ＣＲＴに表示される前記所定の映
像群は、更に、前記ＣＲＴの画面を横方向に１／２，１／４，・・・，
１／２ⁿずつに分割して明部と暗部を交互に表示する白
黒交互映像および前記ＣＲＴの画面を縦方向に１／２，
１／４，・・・，１／２^mずつに分割して明部と暗部を
交互に表示する白黒交互映像からなる大アドレス算出用
映像を含み、前記演算手段が行う前記アドレス算出演算は、前記ＣＲＴの画面に前記大アドレス算出用映像が表示さ
れているときの前記光電変換手段の出力信号に基づいて
前記光電変換手段の前記ＣＲＴの画面上での大アドレス
を算出し、この大アドレスで特定される領域を前記所定
の画像表示領域として前記小アドレスを算出する演算を
含むものである、請求項４又は５記載のＣＲＴの画歪み測定装置。