专利名称：评估移动图像显示质量的测量系统描述的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于评估移动图像显示质量的测量系统，该系统能够根据显示在用于评估的显示设备屏幕上的测量模式的运动，测量和评估移动图像的显示质量。
背景技术：
移动图像质量的评估是通过测量显示在如液晶显示器(LCD)、阴极射线管(CRT)显示器、等离子显示器(PDP)或者电激发光(EL)显示器的显示设备屏幕上的移动图像运动来实施的。这种评估的一种方法是这样一个过程其中采用了一个照相机，使其像眼球一样跟随移动图像的运动，拍摄它的照片作为静态图像，并且评估拍摄的静态图像的清晰度。在具有长的图像保留时间的显示设备，如LCD的情况下，尤其是图像的清晰度在边缘衰减。在一种方法中，清晰度的衰减被数字化，并用做评估移动图像显示质量的方法的参数。
有一种已知的用于评估移动图像质量的常规测量系统，该系统包含一个可旋转的镜子，一个通过镜子拍摄要评估的显示设备屏幕图像的照相机，其中镜子的旋转是通过使用移动图像视频信号的同步信号来控制的，以便允许屏幕图像被作为静态图像拍摄。(日本未经检查的专利公开号2001-54147A)然而，前述用于测量和评估移动图像质量的设备需要生成一个触发信号，该信号用来触发镜子基于移动图像视频信号的同步信号的旋转，因此要求开发一个用于生成触发信号的信号生成电路。由于这样的开发耗时且成本很高，希望能有一种用于评估移动图像显示质量的测量系统，它能够更容易地触发镜子旋转。
因此，本发明的一个目标是提供一种用于评估移动图像显示质量的测量系统，该系统能够获得跟踪显示在显示设备屏幕上的移动图像的运动的图像，其中该显示设备要在图像传感器的探测器平面上进行评估，并且该系统能够以简单的结构实现，无需凭借与移动图像信号的电子同步。
发明内容
根据本发明的用于评估移动图像显示质量的测量系统包含一个可旋转的镜子，一个用于通过镜子拍摄屏幕图像的图像传感器，一个用于旋转驱动镜子的旋转驱动部件，一个探测范围覆盖部分屏幕的光电探测器，以及一个与光电探测器和旋转驱动部件相连的控制部件。控制部件输出触发信号到旋转驱动部件，用于触发旋转驱动部件，使其基于光电探测器在检测显示在屏幕上的测量模式时输出的探测信号发生旋转，并进行控制，使得镜子跟随测量模式的运动进行旋转，如权利要求1所述。
按照上述设计，提供了一个光电探测器。当光电探测器探测到显示在屏幕上的移动图像中包含的测量模式的时候，光电探测器就会输出一个探测信号。根据这个探测信号，控制部件触发旋转驱动部件进行旋转。在镜子开始旋转后，控制部件进行控制以使镜子跟随测量模式的运动进行旋转。因此，跟踪移动图像运动的图像能够在图像传感器的探测器平面上获得，而无需凭借与移动图像信号的电子同步。
测量模式可以是以匀速在屏幕上移动的模式，如权利要求2所述。
当移动模式在屏幕上以匀速移动的情况下，控制部件可根据光电探测器的探测信号计算测量模式的移动速度，如权利要求3所述。
一旦知道了测量模式的移动速度，就可以计算被调整以跟随测量模式的镜子的角速度。因此，控制部件能够控制镜子旋转，以使镜子跟随测量模式的运动。
对于用来计算测量模式的移动速度的方法，如果知道测量模式的宽度，它可以由一个时间周期算出，这个周期从光电探测器探测到测量模式的起点开始直到光电探测器探测到测量模式的终点。当光电探测器具有两个或多个探测范围的时候，计算可根据从测量模式通过一个探测范围的时刻到测量模式通过另一个探测范围的时刻之间的时间周期进行计算。当光电探测器具有两个或多个探测范围，并且能够使得各个探测范围之间的光强信号不同时，可根据在不同信号出现的时间周期进行计算，如权利要求4所述。
测量模式可以在屏幕上往复振荡，如权利要求5所述。
当测量模式在屏幕上往复振荡的情况下，控制部件触发旋转驱动部件，使其根据探测到光电探测器的探测信号的峰值或谷值的时刻，或者根据探测到探测信号增长或衰减的时刻进行旋转，如权利要求6所述。
当往复振荡的周期未知时，控制部件可被调整，以基于在光电探测器的探测信号中呈现的周期来确定旋转驱动部件的旋转周期，如权利要求7所述。
另外，本发明也可通过一个可旋转的照相机和一个用于旋转驱动照相机的旋转驱动部件来实现，而不是将可旋转的镜子、用来通过镜子拍摄屏幕图像的图像传感器和用来旋转驱动镜子的旋转驱动部件进行组合，如权利要求8所述。
当照相机是轻型照相机的时候，它可以被一个小旋转驱动力所旋转，从而跟随测量模式的运动。
优选的是，根据本发明用于评估移动图像显示质量的测量系统此外还包含了通过点照明来照亮要评估的显示设备屏幕的照明设备，其中，照明设备的安装位置和照明光轴角相对于光电探测器和旋转驱动部件固定，如权利要求9所述。通过使用照明设备，能够容易地、准确地确定光电探测器的探测坐标和用于评估的显示设备屏幕上的坐标之间的对应关系。
当根据本发明用于评估移动图像显示质量的测量系统另外包含用重复脉冲光来照亮要评估的显示设备屏幕的照明设备，镜子的角速度可以通过测量由照明设备射出的照明光脉冲的图像之间的距离来测定，该照明光脉冲的图像在镜子旋转期间形成在光电探测器的探测屏幕上，如权利要求10所述。
当根据本发明用于评估移动图像显示质量的测量系统另外包含照亮要评估的显示设备屏幕的照明设备时，光电探测器的曝光时间可以通过测量由照明设备发射出的照明光的图像的宽度来测定，该照明光的图像在镜子旋转期间形成在光电探测器的探测屏幕上，如权利要求11所述。
如前所述，根据本发明，控制是这样实现的当光电探测器探测到包含在显示在屏幕上的移动图像中的测量模式的时候，光电探测器发出探测信号，旋转部分被触发，以基于探测信号旋转，然后镜子追随测量模式的运动进行旋转。因此，跟踪移动图像运动的图像能够在一个图像传感器的探测器平面上获得，而无需凭借与移动图像信号的电子同步。因此，可以用一个简单的结构来测量与评估移动图像的显示质量。
图1是显示了根据本发明用来评估移动图像显示质量的测量系统构造的框图。
图2是显示了配有激光振荡设备12的用来评估移动图像显示质量的测量系统构造的框图。
图3是显示了用来评估移动图像显示质量的测量系统构造的框图，该系统配有与测量装置光轴和一个半反射镜13成一定角度的激光振荡设备12。
图4是显示了用来评估移动图像显示质量的测量系统构造的框图，该系统被如此安置以使激光从激光振荡设备12被倾斜地引导到一个检流计镜2。
图5是显示了CCD照相机的探测器平面31和要评估的显示设备屏幕51之间的位置关系平面图。
图6是显示了配有LED光源14的用来评估移动图像显示质量的测量系统构造的框图。
图7显示了当LED光源14被操作以发射脉冲光时，图像的模式被反复形成在CCD照相机3的图像平面31上。
图8显示了形成在CCD照相机3的图像平面31上的脉冲图像的Yn坐标，该坐标相对于时间t绘制。
图9显示了当LED光源14被连续点亮，而检流器镜2保持静止时，CCD照相机3拍摄的LED光源的光点图像。
图10显示了当检流器镜2以已知角速度ω旋转，而CCD照相机3被设置为一定的曝光时间时，发射了光点，此时在CCD照相机3的图像平面上形成的图像。
图11显示了在被CCD照相机3捕捉到的静态图像的扫描方向的亮度分布。
图12显示了在屏幕上移动的测量模式P和光电探测器的探测范围41。
图13是光电探测器的探测信号的波形图。
图14显示了在屏幕上移动的测量模式P和当光电探测器具有两个测量范围时，它的探测范围41a和41b。
图15是光电探测器的探测信号的波形图。
图16显示了在屏幕上移动的测量模式P和当光电探测器是一个模拟位置传感器时，它的探测范围41。
图17是光电探测器的探测信号的波形图。
图18(a)-18(d)是显示了作为检流计镜2控制旋转的结果，不同物理量的随时间变化的图，包括图18(a)是显示了在要评估的显示设备屏幕上的扫描方向上的测量模式P的移动的图；图18(b)是显示了在计算机控制部件中生成的触发信号的图；图18(c)是显示了当检流计镜2基于收到的旋转信号旋转时，旋转角θ随时间变化的图；图18(d)是显示了在CCD照相机的探测器平面上的曝光值随时间变化的图。
图19显示了以正弦运动振荡的测量模式P和光电探测器的探测范围41。
图20是光电探测器的探测信号的波形图。
图21显示了振荡生成矩形波形的测量模式P。
图22是光电探测器的探测信号的波形图。
图23显示了在三个位置振荡的测量模式P和光电探测器的探测范围41。
图24是光电探测器的探测信号的波形图。
具体实施例方式
现在将按照附图详细描述本发明的实施例。
<系统结构>
图1是显示了根据本发明用于评估移动图像显示质量的测量系统结构的框图。用来评估移动图像显示质量的测量系统包括一个检流计镜2，一个通过检流计镜2拍摄要评估的显示设备的屏幕5的图像的CCD照相机3，以及一个探测范围覆盖部分屏幕5的光电探测器4。
检流计镜2包括一个连接到永磁旋转轴的镜子，该永磁旋转轴被设置以可以在电流通过线圈时产生的磁场中旋转，并且镜子能够平稳快速地旋转。包括永磁体和线圈的“发动机”组成了“旋转驱动部件”。
光电探测器4具有覆盖了要评估的显示设备的屏幕5的一部分的探测范围。它测量在屏幕5的探测范围中的平均亮度，并通过装有D/A转换器的I/O板将结果探测信号(模拟信号)输出到计算机控制部件6。
CCD照相机3具有覆盖部分或全部要评估的显示设备的屏幕5的视野。检流计镜2被放置在CCD照相机3和屏幕5之间，以便CCD照相机3的视野可以在检流计镜2旋转的时候沿一维空间方向移动(在下文中被称为“扫描方向”)。旋转信号通过检流计镜驱动控制器7从计算机控制部件6传输到检流计镜2。CCD照相机3接收到的图像信号通过I/O图像捕捉板8被送入计算机控制部件6。
同时，不是独立设置检流计镜2和CCD照相机3，而是使CCD照相机，如轻量级数码相机本身，可以被放置在一个旋转台上，以使它被一个旋转驱动发动机旋转驱动。
一个用于选择显示屏幕5的显示控制信号从计算机控制部件6被传送到图像信号发生器9，该发生器在显示控制信号的基础上为要评估的显示设备提供了一个用于显示测量模式运动的图像信号(存储在图像存储器9a中)。另外，一个液晶显示器10与计算机控制部件6相连。
<较准>
在这个用于评估移动图像显示质量的测量系统中，CCD照相机3的探测坐标和要评估的显示设备屏幕上的坐标必须完全相符。通过人工使用尺子或者类似的办法来调整这样的精确相符需要大量的人力，并且是很困难的。
因此，需要便于设置CCD照相机的探测坐标和要评估的显示设备屏幕上的坐标之间的对应关系。
图2是显示用于评估移动图像显示质量的测量系统的结构框图。由于用于评估移动图像显示质量的测量系统已在图1中示出，光电探测器4，计算机控制部件6，检流计镜驱动控制器7，图像信号发生器9，以及液晶显示器10都没有显示在图2中。CCD照相机3和检流计镜2被相互固定在一起。
激光振荡设备12被固定在检流计镜2上。激光振荡设备12的方向被固定，以便当检流计镜2的角度被设置为一个预定的角度(比如45度)的时候，激光振荡设备12的光轴12a和CCD照相机3的光轴3a互相平行。假定在光轴3a和12a之间的距离d是已知的。
激光束从激光振荡设备12发射，照射到屏幕5，以使x坐标为d的点被照亮。因此，屏幕5中x坐标为0的原点与CCD照相机3中的光轴3a相对应。
也可以证明从屏幕5反射的激光束照射到CCD照相机3的图像平面上的位置的坐标与屏幕5上x坐标等于d的位置处的坐标是相应的。
在图3中，激光振荡设备12被垂直放置，当检流计镜2的角度被置为一个预定角度(如45度)的时候，半反射镜13被放置在激光振荡设备12的光轴12a和CCD照相机3的光轴3a的交叉处。半反射镜13的角度被设置为45度。在这种设置中，既然光轴3a和激光束的光轴12a一致，可以仅仅通过将一个激光点投射到屏幕5的原点上，使屏幕5上的原点(X＝0的点)和CCD照相机3的光轴3a保持一致。
通过证明从屏幕5反射并经过半反射镜的激光束照射到CCD照相机3的图像平面的位置处的坐标在图像平面上的原点处出现，可以证明屏幕5的原点与CCD照相机的图像平面的原点是一致的。
通过证明被强烈地、有规律地从屏幕5反射、并经过半反射镜13的激光束照射到CCD照相机3的图像平面上的位置处的坐标在图像平面上的原点处出现，也可以证明屏幕5与CCD照相机3的光轴3a垂直。
图4显示了一种设置，其中激光振荡设备12相对于检流计镜2固定，使得激光束以一预定角度照射到检流计镜2，从那里反射的光到达屏幕5的原点。检流计镜2的角度，如实线所示，被精确设置，使得当检流计镜2的角度是45度时，当检流计镜2的角度以一个预定角度旋转的时候，如虚线所示，CCD照相机3的光轴3a与激光束的光轴12a一致。如图3中，也在这种设置中，既然光轴3a和激光束的光轴12a一致，仅仅通过将一个激光点投射到屏幕5的原点上，能使屏幕5上的原点(X＝0的点)保持与CCD照相机3的光轴3a一致。
检流计镜2的角速度和测量模式的移动速度之间的关系现在被确定了。
图5是显示了一个CCD照相机的探测器平面31和要评估的显示设备的屏幕51之间的位置关系的平面图。从屏幕51发出的光线在检流计镜2处被反射，从而照射到CCD照相机3的透镜上，并在CCD照相机3的探测器平面31处被探测出来。CCD照相机3的探测器平面31的镜像32被用虚线画在检流计镜2的背面。
用L1表示要进行评估的显示设备与检流计镜2之间沿着光程的距离。用a表示在要进行评估的显示设备与透镜之间沿着光程的距离，用b表示从透镜到探测器平面31的距离。如果透镜的焦距已知，a和b之间的关系可以用下面的等式表示1/f＝1/a+1/b假定要进行评估的显示设备的屏幕51的坐标在扫描方向是X，CCD照相机3的探测器平面31的坐标在扫描方向是Y。设X0，即X的原点，位于要进行评估的显示设备的屏幕51的中心处，设Y0，即Y的原点，位于与X0相应的点处。如果CCD照相机3的透镜的放大倍率是M，则X＝-MY(M＞0)放大倍率M用前面所述的a和b表示为M＝b/a如果检流计镜2旋转角度θ，要进行评估的显示设备的屏幕51上的相应位置则相对于检流计镜2的旋转轴偏离角度2θ。对应于角2θ的要进行评估的显示设备的屏幕51的坐标X可表示如下X＝L1 tan 2θ上面等式可以修改为如下形式θ＝arctan(X/L1)/2等式X＝L1 tan 2θ由时间t来求导，可以给出如下等式dX/dt＝2L1(dθ/dt)cos-2(2θ)因此，如果在要进行评估的显示设备的屏幕51上的测量模式以速度dX/dt移动，CCD照相机3的探测器平面31上的探测坐标停止的条件是检流计镜2以角速度dθ/dt旋转，如下面的等式(a)所表述dθ/dt＝(dX/dt)cos2(2θ)/(2L1)(a)如果θ是一个分角，cos2(2θ)可以被假定为1，因此上面的等式可以表示如下dθ/dt＝(dX/dt)/2L1 (b)既然给定了电压和检流计镜2的角度之间的关系，由这个等式可以得出用于获得一个静止图像的电压随时间的变化。
现在，介绍数字值的例子。假定L1＝200mm，要进行评估的显示设备的屏幕51的像素距是0.3mm，测量模式的移动速度是10像素/帧，一帧的时间是16.7ms。如果在时间t＝0时测量模式位于-15mm的位置处，此时检流计镜2的角度θ是-4.3度，测量模式运动和检流计镜2的角度θ之间的关系随时间的变化如表1所示[表1]
因此，为了跟随测量模式的运动，检流计镜2的角度θ与表1中的不同。
当检流计镜2以如上所述的一个预定角速度旋转的时候，需要证明角速度实际上是预定的角速度。因此，描述了一种从外部测量检流计镜2旋转时的角速度的方法。
图6是显示了用来评估移动图像显示质量的测量系统结构的框图。由于用来评估移动图像显示质量的测量系统已在图1中示出，光电探测器4，计算机控制部件6，检流计镜驱动控制器7，图像信号发生器9，液晶显示器10，和激光振荡装置2都未在图6中示出。
屏幕5带有用点照明照亮屏幕5的LED光源14。LED光源以外的任何光源都可以使用，只要它能够用点照明照亮屏幕5。例如，可以用图2中的激光振荡设备12。
当检流计镜2以角度θ旋转，使得通过点照明被照亮的屏幕5上的点的坐标X被固定，CCD照相机3的图像平面31上的坐标Y可以表示如下Y＝btan(2θ)该等式用时间t来求导，可以给出如下等式
dY/dt＝2b[cos-2(2θ)](dθ/dt)如果给定检流计镜2的角度为ω＝dθ/dt，上述等式可以表示为dY/dt＝2b[cos-2(2θ)]ω如果θ是一个分角，cos-2(2θ)可以被假定为1，因此上面的等式可以表示如下dY/dt＝2bω (c)CCD照相机3被设置足够长的曝光时间，并且检流计镜2以角速度ω旋转，LED光源14被操作以规则周期Δt发射脉冲光。结果，如图7所示，一个图像以间隔ΔY反复形成在CCD照相机3的图像平面上。由上面的等式(c)，间隔ΔY和规则周期Δt之间的关系如下ΔY＝2bωΔt(d)每个脉冲的坐标Yn(n是整数)相对于原点可以表示如下Yn＝2bωtntn＝nΔt当形成在CCD照相机3的图像平面31上的脉冲图像的坐标Yn相对于时间t被绘制时，得到了图8的图。确定了这个图的倾斜度，该倾斜度以dY/dt表示，并替换到了上面的等式(c)中，因此可以测量检流计镜2的角速度ω。
接下来，LED光源14被连续地点亮，在检流计镜2保持静止的情况下通过CCD照相机3发射光点。结果，如图9所示，宽度与LED光点的宽度SPT和光系统如透镜的模糊宽度的和相一致的图像出现在CCD照相机3的图像平面上。
随后，当CCD照相机3被设置一定的曝光时间，且检流计镜2以已知角速度ω旋转时，发射光点。结果，如图10所示，宽度对应于LED光点的宽度SPT、光系统如透镜的模糊宽度、以及图像在CCD照相机3的曝光时间Δt传播的距离ΔY的和的图像出现在CCD照相机3的图像平面上。
通过从图10的图像宽度中减去图9的图像宽度，可以测量对应于CCD照相机3的曝光时间的在图像平面上的距离ΔY。上面给出的等式(d)的变形如下Δt＝ΔY/2bω (e)因此，通过将ΔY和角速度ω代到等式(e)中，可以测量曝光时间Δt。
<评估方法>
假定显示在要评估的显示设备的屏幕51上的用于评估的测量模式是一个带状测量模式，在扫描方向延伸一定长度，其亮度比背景更亮。如前所述，当检流计镜2以满足等式(a)或者等式(b)的角速度ω旋转，以与要评估的显示设备的屏幕51上的测量模式运动相一致，CCD照相机3捕获了一个静态图像。图11显示了CCD照相机3捕获的静态图像在扫描方向上的亮度分布。亮度超过上阈值的部分被认为在测量模式内，而亮度低于下阈值部分被认为在测量模式外。在上阈值和下阈值中间的部分的长度BEW代表“模糊边界宽度”。BEW是要评估的显示设备的屏幕5上的移动速度dX/dt的函数。dX/dt越快，BEW越长，dX/dt越慢，BEW越短。因此，当BEW与移动速度有关，并且其(在单位时间内的)倾斜度被定义为N_BEW，则对移动图像质量的评估可以用N_BEW实现。同时，有另外一种评估移动图像质量的方法，该方法使用MTF(调制转换函数)作为表示一个图像模糊程度的评估值。
<检流计镜的旋转控制>
如前所述，假定测量模式是一个带状测量模式，具有一定亮度并在扫描方向延伸一定长度。现在，假定该测量模式在要进行评估的显示设备的屏幕5上以匀速移动。在下文中，假定测量模式的亮度比背景亮度要低。
图12显示了在屏幕5上移动的测量模式P和光电探测器4的探测范围41。如前所述，由于光电探测器4的探测信号对应于屏幕5上探测范围的平均亮度，当测量模式经过光电探测器4的探测范围时，探测信号的变化如图13所示。由于探测值在探测范围41的边缘开始降低，可以通过检流计镜控制器7来调整计算机控制部件6，为检流计镜2提供一个旋转信号，其中检流计镜控制器7在探测值开始降低的t0时刻被触发。
从探测值开始降低的时刻到探测值开始上升的时刻之间的时间段T代表了测量模式通过的时间。如果测量模式P的宽度z已知，Z/T对应于测量模式P的移动速度dX/dt。因此，通过计算Z/T，并将获得的值替代到等式(a)或者等式(d)中，可以确定检流计镜2的角速度。
图14表示了两个光电探测器4的情况，它们分别具有探测范围41a和41b。当测量模式P通过光电探测器4的相应测量范围41a和41b时，如图15所示，在两个光电探测器4的每个测量信号中出现一个波谷。一个旋转信号通过检流计控制器7送入检流计镜2，检流计控制器7在测量模式通过第一个探测范围的t3时刻被触发。测量模式通过下一个探测范围的时刻被表示为t4，T＝t4-t3代表测量模式P的通过时间。如果两个探测范围41a和41b之间的距离V是已知的，那么可以确定测量模式P的移动速度。因此，根据测量模式P的移动速度可以设定检流计镜2的角速度。
图16显示了用模拟位置传感器作为光电探测器4的情况。位置传感器探测出具有统一长度L的区域，然后输出在该区域的边缘检测到的光通量A和光通量B之间的和与差。当测量模式的移动图像经过位置传感器时，如图17所示，显示了一个和信号和一个差信号。根据这两个信号，实现了下面的计算L(和信号+差信号)/2(和信号)＝LA/(A+B)通过这个计算，可以从该区域的一个边缘部分来确定测量模式P的位置，根据这个测量模式P的位置，可以计算出测量模式P的通过时间和通过速度。
图18(a)到图18(d)所示的是各种物理量随时间的变化，可以看作是目前为止所描述的检流计镜2旋转控制的结果。水平轴表示时间。
图18(a)显示了要评估的显示设备的屏幕5上测量模式P的运动。垂直轴表示了测量模式P在任意点(如中点)的坐标X。图18(b)显示了在计算机控制部件6中生成触发信号的时刻。触发信号发生时刻与测量模式P运动的开始点相互关联。图18(c)显示了检流计镜2的旋转角度θ随时间的变化，该检流计镜响应于接收到的旋转信号而进行旋转。空心箭头指明了进行CCD图像捕捉的时刻。图18(d)显示了在CCD照相机3的探测器平面31的曝光量随时间的变化。由于测量模式P的颜色比背景的颜色更接近黑色，当测量模式P被捕捉到的时候的曝光值比当测量模式P没有被捕捉到时的曝光值要小。
讨论到现在，在这个实施例中，检流计镜2可以被触发以进行旋转，该旋转基于测量模式P的探测信号，这个探测信号是包含在显示在屏幕5上的移动图像里的；还基于测量模式P以均匀移动速度移动的假设，检流计镜2可以被控制而以对应于测量模式P移动速度的角速度进行旋转。
因此，跟踪移动图像运动的图像可以在图像传感器的探测器平面5上获得，而无需与移动图像信号的电子同步。
<移动图像的其他运动>
甚至当测量模式P的移动速度不一致的时候，只要测量模式P的位置可以预测为一个时间函数，可以基于光电探测器4的探测信号来触发检流计镜2进行旋转。
图19显示了以正弦振荡的测量模式P和光电探测器4的探测范围41。假定测量模式P的振荡幅度包含光电探测器4探测范围41的至少一部分。出现在光电探测器4上作为测量模式P的振荡结果的探测信号形成了近似正弦波的波形。检流计镜2可以被触发以在波峰或者波谷往复运动。
如果测量模式P的振荡周期没有从一开始就给出，检流计镜2的往复周期可以被调整为探测信号的周期Tp。如果测量模式P的振荡幅度没有从一开始就给出，检流计镜2往复运动的振幅逐渐增加或逐渐减少，因此测量到如图11所示的响应，所以检流计镜2往复运动的振幅在BEW变得最小的时刻被采用。
图21显示了振荡生成方波的测量模式P和光电探测器4的探测范围41。假定测量模式P的振荡幅度包含光电探测器4的探测范围41的至少一部分。出现在光电探测器4上作为测量模式P的振荡生成方形波形结果的探测信号形成了近似的方波，如图22所示。在波形上升或者衰减的时刻，检流计镜2可以被触发进行旋转。
如果测量模式P的振荡周期没有从一开始就给出，它可以被调整为探测信号的周期Tp，因此可以确定检流计镜2的往复周期。如果振荡幅度没有从一开始就给出，检流计镜2往复运动的振幅可以逐渐改变，因此测量到如图11所示的响应，所以检流计镜2的往复运动的振幅在BEW变得最小的时候被采用。像这样快速的运动可以被跟踪，因为检流计镜2产生良好的旋转响应。因为巨大的惯性力矩，控制发动机来实现这样一个运动来生成方波是很困难的。
图23显示了在三个位置之间振荡的测量模式P和光电探测器4的探测范围41。假设测量模式P的振荡幅度包含光电探测器4的探测范围41的至少一部分。出现在光电探测器4上作为测量模式在三个位置之间振荡的结果的探测信号以三阶方波的形式往复运动，如图24所示。在波形上升或者衰减的时刻，检流计镜2可以被触发以进行旋转。
如果测量模式P的振荡周期没有从一开始就给出，它可以被调整为探测信号的周期Tp。检流计镜往复运动的周期因此被确定。如果振荡振幅没有从一开始就给出，检流计镜2往复运动的振幅可以逐渐改变，因此测量到如图11所示的响应，所以检流计镜2的往复运动的振幅在BEW变得最小的时候被采用。
顺便说一点，到现在为止的本发明描述中，测量模式的运动是一维的。因此，在CCD照相机3的探测器平面上形成的图像呈现矩形形状。由于在与测量模式移动方向垂直的方向上没有信息，通过对在与测量模式的移动方向垂直的方向上的CCD照相机探测器平面上的像素信号求和，可以减少每个像素信号的噪声分量，因此提高检测灵敏度。
另外，使用彩色CCD照相机作为CCD照相机允许图像在探测器平面上逐色显示，可以通过计算每个颜色的N_BEW的差来测量色差。另一种可以采用的方法是使用一个黑白CCD照相机和多个可交换的颜色滤波器来进行测量，这与使用彩色CCD照相机具有相同的效果。
虽然上面描述了本发明的一些具体实施例，但是本发明的实施不限于上述描述的实施例。例如，可以不使用检流计镜，而可以用连接到步进发动机或者伺服电动机的旋转轴的镜子。另外，如前面讨论，作为把检流计镜和CCD照相机分开设置的替代，CCD照相机自身可以通过旋转驱动发动机被旋转驱动。除此以外，可以在本发明范围之内实施多种其他的改动。
权利要求
1.用于基于显示在要进行评估的显示设备的屏幕上的测量模式的运动来评估移动图像显示质量的测量系统，该系统包括可旋转的镜子；用于通过所述镜子拍摄屏幕图像的图像传感器；用于旋转驱动所述镜子的旋转驱动部件；具有覆盖部分屏幕的探测范围的光电探测器；和连接到所述光电探测器和旋转驱动部件的控制部件，其中，基于当光电探测器探测到显示在屏幕上的测量模式的时刻从光电探测器发出的探测信号，所述控制部件输出一个触发信号到所述旋转驱动部件，用于触发所述旋转驱动部件进行旋转，并且所述控制部件输出一个控制信号到所述旋转驱动屏幕，以使镜子跟随测量模式运动进行旋转。
2.根据权利要求1的用于评估移动图像显示质量的测量系统，其中测量模式在屏幕上匀速移动。
3.根据权利要求1的用于评估移动图像显示质量的测量系统，其中控制部件基于由光电探测器发出的探测信号计算测量模式的移动速度。
4.根据权利要求3的用于评估移动图像显示质量的测量系统，其中控制部件计算测量模式的移动速度时根据下列(a)到(c)中的任意条件(a)测量模式的宽度已知；(b)光电探测器具有多个探测范围；以及(c)光电探测器具有多个探测范围，并且各探测范围之间的光强信号不同。
5.根据权利要求1的用于评估移动图像显示质量的测量系统，其中测量模式在屏幕上进行往复振荡。
6.根据权利要求5的用于评估移动图像显示质量的测量系统，其中控制部件基于探测到光电探测器的探测信号处于波峰或波谷值的时刻，或者基于探测到探测信号上升或者衰减的时刻，触发旋转驱动部件进行旋转。
7.根据权利要求5的用于评估移动图像显示质量的测量系统，其中控制部件根据光电探测器的探测信号的周期，确定旋转驱动部件的旋转周期。
8.根据权利要求1的用于评估移动图像显示质量的测量系统，其中使用可旋转的照相机和用于旋转驱动所述照相机的旋转驱动部件，而不是将可旋转的镜子、用于通过镜子拍摄屏幕图像的图像传感器、以及用于旋转驱动所述镜子的旋转驱动部件组合使用。
9.根据权利要求1的用于评估移动图像显示质量的测量系统，进一步包括一个用来通过点照明照亮要进行评估的显示设备的屏幕的照明设备，其中所述照明设备的安装位置和照明光轴角度相对于光电探测器和旋转驱动部件是固定的。
10.根据权利要求1的用于评估移动图像显示质量的测量系统，进一步包括一个用来用重复的光脉冲照亮要进行评估的显示设备的屏幕的照明设备，其中所述控制部件通过测量镜子旋转期间从所述照明设备投射出来、在光电探测器的探测屏幕上形成的照明光脉冲的图像之间的距离来测量镜子的角速度。
11.根据权利要求1的用于评估移动图像显示质量的测量系统，进一步包括一个用来照亮要进行评估的显示设备的屏幕的照明设备，其中所述控制部件通过测量镜子旋转期间从照明设备投影出来、在图像传感器的探测屏幕上形成的照明光的图像的宽度来测量图像传感器的曝光时间。
全文摘要
公开了一种系统，该系统包括一个可旋转的镜子2，一个通过镜子2拍摄屏幕5图像的照相机3，一个具有覆盖部分屏幕5的探测范围的光电探测器4，和一个控制部件6。当光电探测器4探测到包含在显示在屏幕5上的移动图像中的测量模式时，光电探测器4输出探测信号。基于这个探测信号，控制部件触发镜子2旋转，并且在镜子2开始旋转后，控制部件6旋转，以使镜子2追随测量模式的运动进行旋转。不需凭借镜子旋转的电子同步和移动图像信号，就可以获得跟踪照相机3的探测器平面上的移动图像运动的图像，并用一种简单的结构来测量移动图像的显示质量。
文档编号H04N17/04GK1720752SQ0382572
公开日2006年1月11日 申请日期2003年6月6日 优先权日2003年2月21日
发明者冈宏一 申请人:大塚电子株式会社