JPS60113594A - テストパターン歪測定方法及び装置 - Google Patents

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〕 本発明はテストパターン歪もしくは変形測定方法及びそ
れを実施する装置に関するＯこれＣま特にカラーテレビ
ジョン分野に応用できる。

さまさまな分野において、反射もしくは送信光学装置も
しくはテレビジョン管等の光電気装置に表示する時に所
定テストパターンに生じる歪みを決定する努力がなされ
ている。例えばこの分野において、テストパターン歪測
定は２つの技術的問題の克服を目的としている。一つの
問題はアセンブリラインで製造された製品の品質の特徴
づけ、すなわち識別に関する。この目的のためにサンプ
ル管が管製品バッチから抽出される。次にテレビジョン
管にはそのシステムが取りつけられ、それがその後テス
トパターン発生器に接続される０テストパターンかスク
リーンに表示され、その歪みが製品特性の限界により生
じる。第２の技術的問題は未知の管の性能特性に関する
。

〔従来の技術〕

このような動作を行って前記目的を達成するために従来
技術においてすでに解決方法が提案されている。スクリ
ーン上にテストパターンが表示されると、スクリーン上
のテストパターンの写真を得るように管に対して写真装
置が配置される。デジタル化テーブルにより各撮影線間
の類例学的変移及び欠陥のないテストパターンが表示さ
れた時にこの同じ線が占有する理論的位置を比較するこ
とができる。利用可能な測定を行うために、こわらの変
移のデジタル化はある数、例えば１７個の点すなわちド
ツトで行わわ、歪みを測定しようとする線に直角な方向
の長さで変移が測定される〇テストされた写真材でこの
ような測定プロセスにより、このような測定を行うのに
４０〜６０分を要する。さらに測定は写真支持体上で行
われるため、測定の再現性は保証されない。また写真装
置のフィールド照明の規則性の問題がある。テレビジョ
ン管の品質はこのようなプロセスによりこれらの管のあ
る種の欠陥を検定するのに充分な精度が得られないよう
になっている。

従来技術のもう一つのプロセスに従って、テストパター
ンを表示するスクリーン像がデジタル化テーブル上に直
接投射される。このような方法により測定再現性及び精
度が改善される０しかじながらスクリーン像の拡大には
非常に精巧な光学技術を要するため、この特定方法は実
球室内に制約さイする〇 〔発明の要約〕 従来技術の欠点を克服するために、本発明のプロセスに
よりテストバクーン歪測定上の問題が解決される。テス
トパターンは予め定められた配列の線もしくはバーによ
り構成され、その像が光学装置により形成される０本発
明は所定配列を有するテストパターンに対応する点への
テストパターン像の少くとも一線のドツト、すなわち魚
群の変移が少くとも一つの基準方向の長さに沿つ１こ一
つの変位にわｆこって測定さａするという事実に基いて
いる。

テストパターンは電気的及び光電気的システムのさまさ
まなシステムにより生じる。このテストパターンの任意
の歪みがシステムの特性、欠点及び品質に関する表示を
与える。

本発明はまた前記プロセスを実行する装置にも関する。

対物レンズによりテストパターン像が形成される。本発
明に従って対物レンズの像面内にレールに沿って移動可
能なキャリッジを載置したテーブルを有し、キャリッジ
にはレールと直角な方向に線型感光多素子ストリップが
載置されている。テーブルは対物レンズの像面に直角な
方向の軸の周りに回転可能な支持体により支持されてい
る。

〔実施例〕

本発明は例えばアセンブリラインの製品品質を決定する
ために、第１図の装置等の装置の性能特注を表わすこと
に関するＯ装置１は内部の特定装置から発生するテスト
パターンを帯びている。写真対物レンズ等の光学装置２
がその像焦点面３にテストパターン１象を与える。図を
こおいてテストノ（ターン６はさまざまな方向の線の配
置により構成されている０装置ｌはそれ自体の方法によ
り制御され所定配列のテストバター７が表示される０面
３内のこのテストパターン６像は必ず歪を有し、本発明
に従ってそれを測定することにより装置］を検定するこ
とができるＯこわらの装置はさまざまな種類とすること
ができる。例えばレンズ系もしくは反射面さらにはテレ
ビジョンスクリーン等の光電系等の光学装置がある。従
来技術において点７〜１２等の位置と所定テストパター
ン内の対応点位置間の変移を測定することにより装置１
等の装置を特徴づけることが知られている。言いかえｎ
ばそれは装置１が完全である場合に表示される所定テス
トパターンに対する像６内のこｎらの点が占有する位置
変移の測定に関連している。本発明の一つの特徴に従っ
て、第１図の方向４及び５等の少くとも一つの基準方向
の長さに沿った一つの変位中に前記異なる変移のデータ
が得られる。

第１図の実施例において、テストパターンは一連の線も
しくはバーにより構成され、第一連の線は方向５に沿い
第二連の線は方向４に沿っている。

第２図に本発明に従ったこれらの変移の測定モードを示
す。テストパターン線の理論的位置は線２２である。事
実その像には歪が生じ線２３に示す。点２０位置測定に
より線２２のレベルにおけるテストパターン歪みを特徴
づけることができる。

この歪は＠２２上の点２０と線２２上の対応する線２１
との間の方向２５の長さに沿って存在する変移により測
定することができる。第２図において２点２６．２７は
不変である。

第３図に矩形形状の所定テストパターン３０を示し、そ
れは方向３２の第一連の水平線すなわちバーと方向３３
の第二連の垂直線すなわちバーを有している。特にテレ
ビジョンの歪測定のタメのこのようなテストパターンに
おいて、テストパターン像を破線で線図３１に示す。実
テストパターン３０の対応する線に関する上部水平線３
１の歪は変移ｄ等の全変移の測定により身わすことがで
きる。変移ｄは関連する線もしくはバーの方向に直角で
被測定位置の点３４を通る方向３５の長さに沿って測定
さｎる〇 所与の線に対して例えば６点の位置測定を選定すること
ができる。水平３２であれ垂直３３であれ所定テストパ
ターン内の対応する線の方向に直角にこれら各点の変移
が計算される。

第４図を特にテレビジョン受像機に対して本発明を具現
する方法を示す。テストパターンの線は所与の厚さのバ
ーすなわちストＩＪツブにより構成されている。テスト
パターンの各線の位置及び変移は従来バーの厚さの中心
で測定されている。この中心を迅速且つ正確に測定する
ために、ビームを変調して線すなわちバーの厚さの部分
４０の長さに沿った照明がガウス分布４１となるように
する。本発明の有利な特徴により前記垂直もしくは水平
バーを生成できる単色ビーム変調信号がデジタル的に発
生し、連続ステップ形状で存在し、被測定陰極線管のフ
ォーマットに従ってその数はおよそ７からおよそ１５と
するこができ、これらのステップの前半はレベルが一定
に増大し、後半はレベルが一定に減少し、好ましくは前
半に関して対称であり、最初及び最後のステップの平坦
域の値すなわち勾配は対応する螢光粒子の照明をセンサ
で検出するのにちょうど充分な大きさであり、この信号
の最大振幅はセンサを飽和させない程度であるため、こ
れらのステップの平坦域の持続時間は全ステック°につ
いて実質的に同じで垂直バーに対してはおよそ？　０　
ｎｓ　であり、水平バーについては６４μｓであり、従
ってこれらのバーはおよそ７ｍＳの幅を持っている。本
発明の本質的特徴により、選定される各点の位置の測定
が特定方向について行わわる。第２図の方向２５もしく
は第３図の方向３５と同様にこの方向はこれらの方向の
一方もしくは他方の長さに沿って配置された線型ストリ
ップの方向である。このストリップは第８゜９点の位置
を測定するために方向４に平行に、例えば第１図の像面
３内に配置された感光素子を有している。従ってこれら
の点と水平線上の対応点の位置間の変移を測定すること
ができる。ストリップはテストパターン像の全ツイール
ドラカバーしない。

従って測定しようとする線方向の長さに沿ってストリッ
プを変位させる必要がある。こうして軸としてテストパ
ターンを有する各バーもしくはバンドがほぼその厚さに
沿って見られる。本発明に従って感光バーの各ゾーンが
厚いバンドの像により照明される。簡単で迅速なアルゴ
リズムにより、バー中心位置Ｎｏ　の値が与えられる。

これは検定する装置１上の所定テストパターン表示を慎
重に制御し、第４図のがウス分布に従って照明を変えて
可能とされる。

後記する特定実施例において、感光ス）　ＩＪツブはＣ
ＣＤ型電荷転送素子の線型ストＩＪツブにより構成され
ている。適切なストリップはストリップの長さに沿って
互いに１０μｍ間隔で分布さｎた例えば１，７２８個の
ホトダイオードを有している。このような素子はＴＨ７
８０３型とすることができる。

カラーテレビジョン管を検定するには、シャドーマスク
を有する管かどうかを識別する必要がある。シャドーマ
スクを持たない管を使用することができ、あるいは単一
ガンもしくは例えば−列３個のカンを有し、ライン生産
中にマスクの盛上げを省いｆこ三色管を使用することが
できる。事実本方法により生産ラインから出される一群
の検定を行うのに、生産ラインの始めに供試管としてラ
インでマスクが配置されていない３色テレビジョン管を
選定するのが適切である。マスクの無い管の場合、１個
のガンが始動していると検出ストリップの感光素子が励
起されない確率は実質的に０である。従って本発明を直
接容易に応用することができる。

シャドーマスクを有する管の場合には、一時に１個のガ
ンが励起されるためトリプレットマスクの間隔によりス
トリップの暗化現象を生じるという事実に問題がある。

第５図に励起されてスクリーンが軸Ａ及びＢ間の厚さの
テストパターンの水平バーを示す１ゾーンのマスクを示
す。厚いバーの中゛５８は前記したようにバーの直線部
の長さに沿って照明のガウス分布５６を利用したアルゴ
リズムにより決定される。次にストリップ５９がこの部
分の長さに沿い方向Ｃに従って配置されている。その幅
が低減されているため、マスクの非始動孔に対面するの
を防止する必要がある。

事実マスクはトリプレット５０，５１．５２に孔を有し
ている。トリプレットは横に並べた３個の孔５３，５４
．５．５により構成されている。単−カンと同様にグリ
ーン中央カンＶが始動し、２列の孔を隔てる距離はマス
クの水平ピンチに等しいことが判る。こうして用心せず
に行ったある測定は０の結果を生じ、この場合いわゆる
“ストリップの暗化″が生じる０これを克服するために
本発明ではデータの平滑化が行われる。このためストリ
ップのサービス装置が一体配置さｎて取得を行う。マス
クの水平ピッチに等しい距離のストリップの変位を対物
レンズの焦点面内の像に生じる間に、各受信データが加
えられて所望の照明が得られる０ストＩＪツブの変位の
無い時に得らｎるデータと比較できるようにするために
集成データが正規化される。

事実垂直バーの場合には問題の重要度は低く、Ｒ，Ｖも
しくはＢ列の２個の長円形孔の間隔はストリップ５９の
光素子の幅よりも小さい〇本発明により時間的に変動す
るもう一つの現象も測定される。それはドリフト現象に
関連している。これによって製品はある種の時間偏差を
生じ、テストパターンは時間と共にゆるやかに変動する
０テストパターンの中心やピーク等の特定点位置を連続
的に測定することにより、ドリフトの速度及び振幅を特
徴づけることができる。

第６図に本発明に従ったプロセスを実施する装置を示す
。測定ベンチ６６上に載置されたこのような装置内に、
テレビジョン管６０及びカメう６１が互いに対面して配
置されている。テレビジョン管は３個のガン、赤、緑及
び青、Ｊ　Ｖ、Ｂ及び適切な走査を行う偏向カラー６４
により構成されたガン組立体６２を真個している。装置
６３及び６４の異なる電気的接続がテストパターン発生
器６８に接続されている。テストパターン６５は管スク
リーン６０上に表示される。グリーンガンから発するビ
ームの中心軸６７に従って、対物レンズ６２を有するカ
メラ６１が配置されていてその光軸が軸６７と〒致して
いる。一方でカメう６１は感光ス）　ＩＪツブを有し、
他方では対物レンズ６２の像面内で前記ストリップを移
動できる機械的装置を有している。そｎはまた測定コン
ピュータ６９へ送られるデータ位置、所望点測定の精巧
な回路を有している。５本の水平及び垂直線を有するテ
ストパターン６５内のある数の点が選定される０これら
の線ｄ歪みはテストパターン６５上にマークされた異な
る点の位置データにより測定されるテストパターン発生
器は複数の調整、特に次の調整を有している。照明プロ
グラムの選定により各々がテストパターンのバーを構成
する線の幅を調整することができ、一方ではこれら各バ
ーの直線部の長さに沿った照明分布を選択することがで
きる。従って必要に応じ特に前記ガウス分布の測定を調
整することができる。所望の測定タイプに応じて、ある
数の異なるテストパターンを選定することもできる。発
生器６８はまたテレビジョン管６０の掃引線及びラスタ
ーの調整Ｃ及びＤも有している。

コンピュータ６９はテストパターン配列の変形測定を与
えるプログラムを有している０このようなプログラムは
位置データの捕促ルーチン、所定テストパターンにおい
て占有する位置における各点の位置の変移測定ルーチン
及び例えば不平衡台形もしくはクッションとして知られ
るテレビジョンのテストパターン歪の測定データ計算ル
ーチンを有している。

第７図にカメラ６１の特定実施例を示す０カメラの光軸
６７及びベンチ６６の軸が示されている０カメうは５０
＋ＩＩａの対物レンズを有している０軸長に沿ってカメ
ラ内に像面■がありその内に感光素子７１のストＩＪツ
ブが配置される。

ストＩＪツブは感光スト１，１ツブの軸に直角な軸内を
移動可能な並進装置７２上に組み立てられている。この
並進装置７２はそれ自体がモータ７６により制御される
回転組立体７３上に組み立てられており、それは像面工
に平行な面内で９０°回転することができる。回転組立
体７３に機械的に関連する並進装置７２の変位はモータ
７５により制御される。この配置により２本の直角軸上
で直線変位を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従ってプロセスを描くことができる一
般図、第２図は本発明に従った歪測定図、第３図はテレ
ビジョンに通常＋１用するテストパターン図、第４図は
テレビジョンに適応した特定実施例、第５図はカラーテ
レビジョンに対する特定実施例、第６図は本発明に従っ
た測定ベンチの一般図、第７図は第６図の一部の特定実
施例であるＯｌ：装置 ２：光学装置 ６０：テレビジョン管 ６１：カメラ ６２：ガン組立体 ６６：測定ベンチ ６８：テストパターン発生器 ６９：測定コンピュータ ７１：感光素子 ７２：並進装置 ７３：回転組立体 ７５：モータ 特許出願人 ヴイデオ力う−　ニス、アー 代理人　若　林　忠

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）テストパターン歪測定方法において、テストパタ
   ーンは所定配列のバーもしくは線により構成されており
   、前記方法に従ってテストパターンの光学像が形成され
   、少くとも一つの基準方向の長さに沿った一つの変位中
   に所定配列のテストパターンの対応点におけるテストパ
   ターンの少くとも１本の像線の点アセンブリの変移を押
   ］定するテストパターン歪測定方法。 （２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、所定
   テストパターンは直線バーもしくは線で構成されており
   、各基準方向はテストパターンのバーもしくは線アセン
   ブリに平行に選定されているテストパターン歪測定方法
   。 （３）特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の方法
   において、変移は基準方向に直角に測定されるテストパ
   ターン歪測定方法。 （４）特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか一項
   に記載の方法において、所定テストパターンはテレビジ
   ョンスクリーン上に表示する第１連の水平直線バーもし
   くはストＩＪツブと第２連の垂直バーを有し、変移は一
   つの基準方向の長さに沿った変位中に各連のバーに直角
   に測定されるテストパターン歪測定方法。 （５）特許請求の範囲第４項記載の方法において、テス
   トパターンの平均バー中心位置と所定テストパターン内
   の対応するバー位置間の各変移が測定されるテストパタ
   ーン歪測定方法。 （６）特許請求の範囲第５項記載の方法において、テス
   トパターンの各バーはテレビジョン掃引素子等のいくつ
   かの掃引素子の照明により構成されており、テストパタ
   ーンバーの直線部の照明分布はガウス分布であるテスト
   パターン歪測定方法。 （力　特許請求の範囲第６項記載の方法において、テレ
   ビジョン管はカラー像を出すためのス２リーガン型であ
   り、所与のテストパターンに対して１個のガンが照明さ
   れるテストパターン歪測定方法。 （８）特許請求の範囲第７項記載の方法において、管は
   有孔マスクを有する３個１列のガンを有し、クリーンガ
   ンのみが始動していてマスク孔間隔による暗化現象の影
   響を受けないようにするために各バーの直線部の長さに
   沿った照明を平滑化することによりテストパターンの水
   平バー中心位置を得るテストパターン歪測定方法０（９
   ）特許請求の範囲第１項記載の方法において、生成テス
   トパターンのドリフトを測定するために本発明に従った
   測定が数回再現され、特定点位置が記憶されその変動が
   測定されるテストノ＜ターン歪測定方法。 ００）　テストパターン像は対物レンズにより生成され
   、それは装置の変位方向に直角な直線方向の感光多素子
   ストリップからなり、それ自体が対物レンズの像面に直
   角な方向の軸周りに回転可能な回転体上に載置されてい
   るテストノ＜ターン歪測定装置。 （１１）　特許請求の範囲第１０項記載の装置にお（７
   ）で、直線ストリップは電荷結合装置型であり、その縦
   寸法は全像フィールドを覆うテストノくターン歪測定装
   置０ （Ｉ２、特許請求の範囲第１０項記載の装置におＧ）で
   、テストパターンは矩型であり、歪測定はまずキャリッ
   ジの外向変位中にテストノくターンノ〈−の第１方向に
   平行な方向に沿って行われ、次に組立体の内向変位中に
   テスしくターン／＜−の第２方向の長さに沿った９０°
   の回転後に行われるテストパターン歪測定装置０ （１３）特許請求の範囲第１１項記載の装置におＧ）で
   、感光ストリップがカメう内に載置さイｔ１　ストリッ
   プから出るデータはコンピュータに転送されてプログラ
   ム手段により変形測定の異なる特性を作り上げるテスト
   パターン歪測定装置。