JP2578607B2 - テレビカメラによる非同期事象の検査装置および方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、全体として、非同期的な動的事象のテレビ
カメラによる実時間ストロボスコープ検査の分野に関す
るものであり、更に詳しくいえば、商用の織物プリント
装置において閉ループ色合わせ装置にとくに適する、ほ
ぼ予測可能な非同期事象の持続時間の短い高輝度照明を
テレビカメラによる映像獲得に実時間で同期させる方法
および装置に関するものである。

〔従来の技術およびその問題点〕

動的事象のビデオ検査は、商業的な環境および工業的
な環境における各種の自動化される機能の具体化におけ
る重要な要素として深く認識されている。とくに興味の
あることは、予測可能な時刻または既知の時刻窓内で起
き、または繰返される非同期事象のビデオ検査を行える
ことである。動く光景すなわち動的な光景のそのような
検査は、動きを止めるために持続時間の短い高輝度照明
（すなわち、ストロボスコープ照明）を用いるととも
に、その光景の映像を得るためにテレビカメラを用いる
のが普通である。事象は高速で変化することがしばしば
あるから、その事象の映像を捕らえるためには正確なタ
イミングを必要とする。

たとえば、動いている織物の引続く繰返し長さの部分
に引続くプリント作業が複数の色で行われる多色プリン
ト機械においては、引続くプリント作業が行われる織物
上の場所は互いに所定の関係を有する。すなわち、各プ
リント作業は異なる色を所定のパターンで織物上に重ね
て希望の多色模様を形成する。最終製品の解像力を高く
するためには、プリントされた模様を正確に整列させる
必要がある。その整列のことを位置合わせと呼ぶ。

プリントされる模様の位置合わせはプリントされる織
物に付けられている位置合わせ印により検査できること
が知られている。この検査は、ある許容範囲を有する１
つの色の印を付け、それから第１の印のその許容範囲内
の別の色の印をプリントすることにより行うことができ
る。それから、オペレータは位置合わせ印を調べ、軸線
方向の調節と、周縁方向の調整およびねじれの調節を行
うことにより位置合わせを制御する。この調節作業は非
常に時間がかかり、作業員に対して負担がかかりすぎ、
誤りが生ずる可能性があり、位置合わせの制御角度が制
限される。したがって、位置合わせの調節の自動測定お
よび制御が非常に望ましい。

自動位置合わせ制御の１つのやり方は、織物上の位置
合わせ印の場所を比較し、位置合わせ印の場所が所定の
関係を持つまで織物を取付ける部材を調節することであ
る。その装置は、織物に付けられた位置合わせ印の位置
を検出する光電センサを用いる。したがって、そのよう
な自動化された装置において位置合わせ印の映像を得る
ためには、安価で、信頼度の高い光検出装置が非常に望
ましい。

電荷結合装置（CCD）を用いたテレビカメラにより安
価で、信頼度の高いビデオセンサが得られる。CCDテレ
ビカメラを用いることにより、織物の記号（signatur
e）のビデオ映像またはそれの一部を得ることができ、
その映像を自動制御装置で処理して、位置合わせ印およ
び位置合わせ印の場所を識別できる。記号は一定の繰返
し長さを有するから、位置合わせ印の繰返される近似的
な場所を予測できる。動いている織物からビデオ映像を
得るために、動きが止まって見えるようにする持続時間
の短い高輝度照明源（たとえばストロボ光源）を利用で
きる。しかし、従来は、CCDセンサは充電および放電を
必要とするために、CCDテレビカメラはストロボスコー
プの発光の直前にフィールド走査を終わっていなければ
ならないから、CCDテレビカメラは非同期事象の映像を
得るためにストロボスコープに使用するには適当でなか
った。また、ストロボスコープによりひき起こされる電
磁妨害により、得られた映像のいくらかが破壊される。
そのために確実な映像データ獲得および分析が妨げられ
る。

したがって、本発明の目的は、拘束の実時間映像獲得
を確実に行うことができるようにするために、テレビカ
メラを非同期事象のストロボスコープ照明に同期させる
新規な方法および装置を得ることである。

本発明の別の目的は、予測可能な非同期事象をストロ
ボスコープにより照明する前の所定時間だけCCDテレビ
カメラセンサを予め走査することをトリガし、ストロボ
スコープ照明の開始後所定時間だけ映像獲得を遅らせる
新規な方法および装置を得ることである。

本発明の更に別の目的は、CCDカメラを多色織物プリ
ント機械に同期させて、ストロボスコープにより照明さ
れる位置合わせ印のテレビ映像を得る新規かつ信頼度の
高い方法および装置を得ることである。

〔問題点を解決するための手段〕

簡単にいえば、本発明の一実施例に従って、映像セン
サと、この映像センサの映像獲得走査をトリガする周期
的な走査パルスを発生する同期化発生回路とを有し、ほ
ぼ予測可能な非同期事象の持続時間が短い高輝度照明を
テレビカメラによる映像獲得に同期させる装置が得られ
る。この装置は、同期化発生回路の周期的走査パルスを
不能状態にする手段と、予測可能な事象の前に第１の所
定時間だけ映像センサの映像獲得走査をトリガするため
にプレフレッシュパルスを発生する手段とを有する。ま
た、第１の所定時間に続いて映像センサの映像獲得走査
をトリガする手段が得られる。

〔実施例〕

第1A図は、予測可能な動的非同期事象をテレビカメラ
16により同期してストロボスコープ検査する本発明の装
置10の一実施例を示す全体的なブロック図である。装置
10においては、テレビカメラ16によりほぼ予測可能な特
定の事象を検査できるようにするために光景の動きを停
止させるために動的な光景を照明するのに持続時間が短
い高輝度照明器12（たとえば従来のストロボスコープ、
パルスレーザ等）が用いられる。その照明は可視光であ
る必要はなく、たとえばCCDテレビカメラとともに赤外
線を効果的に使用できる。

ほぼ予測可能な事象というのは、周期的に繰返す事
象、すなわち、希望の用途にしばしば十分に有用である
カメラの映像視野内に現れることを期待できる事象とす
ることができる。したがって、ある事象がある時間の長
さ（時間窓）だけ存在し、希望の用途に対してしばしば
適切であるカメラの視野内に光景が存在することを十分
正確に予測できるならば、その事象は予測可能である。

たとえば、光景は多色織物プリント装置内を動く織物
とすることができ、対象とする事象は位置合わせ印、織
物プリントされたパターン（すなわち、織物記号の一
部）のある希望の部分の、映像獲得カメラ16の映像視野
内のある位置への動きとすることができる。織物プリン
ト装置は既知の繰返し長さを利用するから、織物プリン
ト装置の繰返し長さサイクル時間により決定される周期
でテレビカメラにより周期的に見られる領域内に位置合
わせ印が入るように、位置合わせ印がある程度でほぼ同
じ場所へ周期的に戻ることを予測できる。

第１図に示されているように、たとえば位置符号器
（図示せず）により動的な光景をモニタして帰還信号18
を得ることができる。その帰還信号はシステム論理回路
20またはストロボスコープ制御回路22へ与えられ、その
帰還信号18は希望の事象の予測に利用できる。たとえば
織物プリント装置においては、各繰返し長さの開始を示
す位置符号器が通常設けられる。その帰還信号は、繰返
し長さサイクルの初めに対する位置合わせ印の位置とと
もに、位置合わせ印がテレビカメラの視野内に入る時刻
を予測できる。そうすると、システム論理回路20により
制御されるストロボスコープ制御回路22は照明器（たと
えば、ここで説明している実施例においては、従来のス
トロボスコープ）を動作させて、位置合わせ印がテレビ
カメラ16の視野内にある予測された時刻に織物の動きを
停止させることができる。

ここで説明している実施例においては、テレビカメラ
16は松下電機産業により市販されているWV−CD120カラ
ーCCD TV回路である。そのようなテレビカメラは信頼
度が非常に高くて、安価な家庭用カラーテレビカメラで
あって、電荷結合装置（CCD）を含めて映像センサアレ
イを制御するために必要な全ての制御信号および同期信
頼度を発生する自走内部同期発生回路を有する。したが
って、装置10において映像を獲得するためにそのテレビ
カメラは非常に適当である。しかし、そのようなテレビ
カメラの映像センサは非常に動的に機能する。したがっ
て、歪みのない映像出力を避けるためには、以前の映像
獲得視野中に蓄積された電荷を除去し、センサアレイの
正常な映像獲得走査の前にCCDを予め充電するという連
続するサイクルが求められる。したがって、テレビカメ
ラは光景14内の非同期事象を単に待つことはできず、ス
トロボスコープ12が動作させられた時に映像センサアレ
イの映像獲得走査を行う。

したがって、同期制御回路24が、リフレッシュパルス
を常に発生し、そのリフレッシュパルスを導線26を介し
てテレビカメラ16へ常に与えることにより、テレビカメ
ラを映像獲得する状態に保つ。それらのリフレッシュパ
ルスは周期的な電荷除去サイクルおよび予充電サイクル
をトリガして、テレビカメラ16の映像センサの周期的な
映像獲得走査（すなわち、映像のフィールドの発生に関
する映像センサの垂直走査）サイクルを発生する。それ
らのリフレッシュパルスはテレビカメラの必要な動的特
性（テレビカメラの設計により決定される）を維持する
のに十分頻繁に生じなければならないが、周期は正常な
垂直走査周期（すなわち、NTSC規格では16.6ms）より長
くできる。したがって、周期制御回路24は標準的な垂直
走査周期でリフレッシュパルスを発生するためにテレビ
カメラの正常な垂直走査信号を使用でき、または正常な
垂直走査信号とは独立の信号を発生できる。

同期制御回路24は、対象とする事象の予測できる時刻
t₀の所定時間T₁だけ前（第1B図の時刻t1）に前調整（す
なわち、プレフレッシュ）パルスを発生して、映像獲得
走査（すなわち、垂直フィールド走査）サイクルを発生
する。これにより以前の任意の電荷のアレイがクリヤさ
れる。この前調整走査の後で、テレビカメラは保持パタ
ーンにほぼ保持され、正常な垂直走査信号が不能状態に
され、映像センサは実際の映像獲得のために走査させら
れる用意ができる。所定の時間T₁は、この実施例におい
てカメラの映像センサの完全な垂直走査を行えるように
するために、少なくとも１走査周期でなければならな
い。しかし、その時間T₁は、映像センサの一部を、希望
の映像の映像データ獲得を行えるようにするほど十分に
大きく垂直走査できるように、少なくとも十分に長くす
る必要があるだけである。ある用途においては、希望の
映像は映像センサアレイの一部のみをカバーできる。し
たがって、映像センサのその希望の部分のみを走査する
必要があるから、時間T₁はそれに対応して短くできる。
しかし、希望の映像を映像センサの一部のみに確実に配
置できないとすると、時間T₁は垂直走査に対応せねばな
らない。

プレフレッシュパルスにより映像獲得走査がトリガさ
れてから所定時間T₁が経過した後（時刻t0）で、ストロ
ボスコープ制御回路22によりストロボスコープ12へ与え
られた制御信号に応答して、ストロボスコープ12が作動
させられる（時刻t₀）。時間T₁は正確な時刻とすること
ができる（たとえば、この実施例ではT₁は20ms±10マイ
クロ秒である）。したがって、本発明は、事象の映像を
捕えるためにストロボおよびカメラの正確なタイミング
をとることを必要とする、持続時間の短い高速事象の映
像獲得に適当である。

その後で、同期制御器24は制御信号を時刻t₂にテレビ
カメラ16を与えて、ストロボスコープが作動させられて
から所定時間T₂が経過してから、実際の映像獲得走査を
トリガする。この第２の所定時間T₂は、ストロボスコー
プ12からの電磁妨害が映像獲得走査中に映像データを破
壊することを阻止する。この第２の所定時間は、映像を
確実に獲得できるようにするために十分に低くされたレ
ベルまで、電磁妨害を減衰できるようにするために、十
分に長くなければならない（たとえば、この実施例では
0.5ms）したがって、この時間はテレビカメラとストロ
ボスコープ回路の間の距離、回路に組込まれたノイズに
対する耐性の程度のような要因に依存する。

時刻t₂において開始される映像センサの映像獲得走査
中に得られた映像データは、メモリ21に格納し、かつ処
理するために、図示のようにテレビカメラ16からシステ
ム論理回路20へ与えられる。たとえば、ウエブプリント
装置においては、種々の色の位置合わせ印の相対的な位
置を決定するため、および位置合わせを制御するために
出力バス28に制御信号を発生するために映像が処理され
る。

付加所定時間T₃の間に、ストロボスコープ22の次の動
作の準備にストロボスコープ作動回路が再充電されない
ように、ストロボスコープ制御回路22の高電圧充電回路
を動作不能状態にできる。この動作不能期間は、充電回
路がテレビカメラに非常に持近している場合に、充電過
程が映像獲得および映像データの破壊を妨害することを
阻止するのに有用である。その時間は、センサの完全な
垂直走査を完成させることができるように、またはセン
サアレイの希望の部分の垂直走査を少なくとも行えるこ
とができるように十分に長くなければならない（すなわ
ち、この実施例では少なくとも16.6ms）。この最後の所
定時間T₃の後で、高電圧回路ストロボスコープ22の充電
を可能にする信号が、時刻t₃にストロボスコープ制御回
路22により発生される。

次に、多色織物プリント装置110の自動色位置合わせ
装置に利用される本発明の実施例が示されている第２〜
８図を参照する。第2A図には織物プリント装置10の一部
を示す斜視図が示されている。動いている織物114（関
連するローラー等を示すために透明にして示している）
がローラー53,54の上に設けられて、織物がプリント装
置110の中を容易に動けるようにしている。２台の映像
獲得カメラ116,116′（たとえば、松下電機産業製のWV
−CD120型カラーCCD TVカメラ）を設けて、プリントさ
れた織物114の両面を検査できるようにしている。それ
らのテレビカメラにストロボスコープ112,112′（たと
えばイージージー・オプチックス（EGG・Optics）製FX
−199型ストロボスコープ）が組合わされて、ストロボ
スコープ照明を行う。テレビカメラ116,116′は図示の
ように支持トラック58,58′の上に取付けられる。それ
らの支持トラックは、テレビカメラ116,116′を支持ト
ラック58,58′にそれぞれ沿って希望する任意の位置ま
で動かすことができる位置ぎめベルト60,60′を含む。
ベルト60,60′は通常のステッピングモータ62（１台だ
け示されている）により制御される。それらのステッピ
ングモータは、制御回路ケース64の中に納められている
映像プロセッサ130（第３図参照）により制御され、そ
れにより映像プロセッサ130がテレビカメラ116,116′の
位置ぎめを制御できるようにする。第2B図は織物114の
動く経路と、テレビカメラ116,116′およびストロボス
コープ112,112′の位置を線図的に示す。

次にこの装置の動作を説明する。テレビカメラ116,11
6′とストロボスコープ112,112′は、第３図に示されて
いる制御回路の制御の下に、テレビカメラの視野である
領域115（この実施例では約５×5mm（約0.2×0.2イン
チ））の映像を織物の表面上に得る。その領域の中に
は、ストロボスコープが動作させられた時に位置合わせ
印（図示せず）が位置させられる。映像を獲得している
テレビカメラにより発生された映像データは、ケース64
内の制御回路へ与えられる。その制御回路は映像データ
を解析して位置合わせ情報をとり出す。色の位置合わせ
を維持するために位置合わせ修正モータ140（第３図）
を制御するためにその情報は用いられる。

第３図は、第２図に示されている多色織物プリント装
置110の色位置合わせ装置用の位置合わせ制御回路210の
実施例を示すものである。この回路は、動いている織物
114の上にプリントされた位置合わせ印のテレビ映像を
得る。この実施例では位置合わせ印は四対点（各点は３
つの各色と黒に対応する）のパターンで構成されている
が、その他数多くの適当な位置合わせ印を用いることも
できる。位置合わせ状態は、プリントされている位置合
わせ印の映像がイメージング回路220へ与えられ、その
回路において処理されて、点対の位置の相対的な移動を
決定することにより保持される。その情報を制御回路23
0が用いて、織物の位置を修正モータ140により調整する
制御信号を発生する。

位置合わせ制御回路210は、１つの制御回路230に多数
のテレビカメラ（たとえば、第２図に示すように織物の
各面に１台）を使用できるようにするために、別にイメ
ージング回路220′を含むことができる。イメージング
回路220は２ポートRAM（たとえば日立製のHM116）を介
して標準バス222へ結合される。そのRAMは図示のように
通信メモリ224として機能する。各付加イメージング回
路220′はそれ自身の通信メモリを介してバス222へ結合
され、かつ図示のように通信メモリ224′とバス222′に
より結合される。各イメージング回路220,220′はフレ
ーム格納回路228,228′も有する。それらのフレーム格
納回路は図示のようにフレーム格納バス226へ結合され
る。各イメージング回路に関連する回路はイメージング
回路220に関連する回路と同一である。したがって、付
加回路については詳しくは示さず、イメージング回路22
0についての説明は任意の付加イメージング回路220′に
適用できる。

イメージング回路220はバス222と通信メモリ232を介
して制御回路230へ結合される。その通信メモリは、イ
メージング回路の通信メモリとの間でデータを転送する
メモリバッファとして機能する。したがって、通信メモ
リ224,234は制御回路バス240とイメージング回路バス25
0の間のインターフェイスバッファとして機能する。

制御回路バス240は、制御プロセッサ（この実施例で
はたとえば、プロログ・コーポレーション（Pro−Log C
orp）により、市販されている7804A−０プロセッサカー
ド）を周辺回路へ結合するための標準バス（この実施例
では、たとえばプロログ・コーポレーション製のSTD BU
S）とすることができる。バス240へ結合されているメモ
リ244がプログラムとデータを与えるメモリを構成し
（沖電気工業製のM5M5128のようなRAM、およびアドバン
スド・マイクロ・デバイセズ（Advanced Micro Device
s）製のAMD2764のようなROM）を構成し、入力インター
フェース246が付加データ入力をバス240を介してプロセ
ッサ242へ与える。光学的に結合される通常の出力ドラ
イバ248（たとえばオプト−22（Opt−22）製の065A型光
結合トライアック）が、プロセッサ242により発生され
た制御信号をバス240から修正モータ140へ与えられて、
修正モータを制御することにより位置合わせを制御す
る。

バス240へは、バス240とコンソールキーボード254お
よびコンソールモニタ256の間のインターフェースとし
て機能する通常のコンソールインターフェース252も結
合される。このインターフェースにより、オペレータは
たとえば位置合わせ印の座標のような入力を、キーボー
ド254を介して位置合わせ制御回路210へ与えるととも
に、装置の動作をモニタできる。また、コンソールイン
ターフェース252は、フレーム格納メモリ228に格納され
ているビデオ映像データをバス226を介してモニタ256へ
与えることにより、オペレータが位置合わせ印の所要の
映像をモニタ256上で見ることができるようにする。

フレーム格納メモリ228はイメージング回路220のバス
250へも結合される。このバスは、映像プロセッサ130
（この実施例ではプロログ・コーポレーション製の7804
A−０プロセッサカード）を周辺回路へ結合するための
標準バス（たとえば、この実施例ではプロログ・コーポ
レーション製のSTD BUS）である。映像プロセッサ130の
ためのプログラムおよびデータメモリを与えるためにメ
モリ262がバス250へ結合され、映像プロセッサ130によ
り発生された制御信号がバス250からステッピングモー
タ制御器およびドライバ264へ結合される。ステッピン
グモータ制御器264は、テレビカメラ116とストロボスコ
ープ112の織物上の位置を定めるステッピングモータ62
を駆動する。

テレビカメラ116と、ストロボスコープ112と、ストロ
ボスコープ充電および点灯回路266と、テレビカメラ同
期回路268（第４図）とは図のように結合されてイメー
ジングヘッド260を形成する。イメージングヘッド260は
映像プロセッサ130とフレーム格納器228へ、ストロボス
コープ制御回路270（第５図）と、通常のNTSCシアン、
マゼンタ、黄色デコーダ272を介して結合される。スト
ロボ制御回路270とNTSCデコーダ272はバス250を介して
プロセッサへ結合される。ストロボスコープ回路270へ
は位置符号器274も結合される。

次に動作を説明する。テレビカメラ同期回路268は周
期的走査（すなわちリフレッシュパルスを発生する（こ
の実施例では、第６図の波形Ｈのパルス508により示さ
れているように20ミリ秒ごとに１個）。それらのパルス
はテレビカメラ116の光センサを映像獲得走査サイクル
（すなわち、センサの完全な垂直フィールド走査）中に
周期的に放電および予充電させる。それらのパルスは、
テレビカメラの映像センサを正しく動作させるために必
要な充電および放電の動的諸条件を維持する。位置合わ
せ印がテレビカメラ116の視野内に直接入ることが予測
される時から所定時間（この実施例では20ms）前に、映
像プロセッサ130により制御されているストロボスコー
プ制御器270はトリガパルス（第６図の波形Ａのパルス5
10）を発生する。このトリガパルスは線276を介してテ
レビカメラ同期制御回路268へ与えられる。トリガパル
ス510は走査パルス（すなわちリフレッシュパルス）の
発生を不能にし、新しい映像獲得走査パルス（プレフレ
ッシュパルス）を直ちにトリガする。このプレフレッシ
ュパルスはテレビカメラを正常な映像獲得走査サイクル
（すなわち、映像センサの垂直フィールド走査）に入れ
る。そうすると、希望の映像の獲得のために、ストロボ
スコープ112の点灯の所定時間前の間に映像センサはセ
ットされる。位置合わせ印が十分に短い周期で繰返えさ
れると（たとえば所定時間またはそれより短い時間内に
２個）、リフレッシュパルスは連続して不能状態にさ
れ、実際の映像データ獲得の前にはプレフレッシュパル
スのみが発生される。

所定時間（たとえば20ms）が経過すると、ストロボス
コープ制御回路270により第２のトリガパルス（第６図
の波形Ｂのパルス512）が発生され、そのトリガパルス
は線278を介してストロボスコープ充電および点灯回路2
66へ与えられる。このパルスはストロボスコープ112の
点灯をトリガして、動いている織物114上の位置合わせ
印がテレビカメラ116の視野内にある時に、その織物の
表面を照明する。ストロボスコープが点灯されてから所
定時間（この実施例では0.5ms）経過してから、別の走
査パルス（第６図の波形Ｈの放電パルス292）が発生さ
れる。このパルスはテレビカメラが映像センサの映像獲
得走査を行うことをトリガする。テレビカメラ116から
のビデオ映像データ（標準のNTSC様式）出力が、この映
像獲得走査の結果として、線277を介してNTSCデコーダ2
72へ与えられる。

位置合わせ印が設けられている織物表面を表すビデオ
映像データが、NTSCデコーダによりシアン、マゼンタお
よび黄色のピクセルに復号される。復号されたデータは
フレーム格納メモリ228に格納される。そのメモリは各
色ごとに256×256ビット・メモリで構成できる。フレー
ム格納メモリ228は、線282によりフレーム格納メモリ22
8に結合されているストロボスコープ制御器270からの第
３のパルスによりトリガされ、映像データを格納する。

位置合わせマークの映像獲得走査が行われている間
は、ストロボスコープ充電回路302（第４図）は、映像
獲得走査が終るまで、ストロボスコープ制御回路270か
ら線278へ与えられたパルス（第６図の波形Ｂを見よ）
により不能状態に保たれる。これにより、映像獲得サイ
クル中に映像データを破壊することがある妨害が、スト
ロボスコープ充電回路302により発生されることが阻止
される。

ストロボスコープ制御回路270の動作を第５図を参照
して説明する。ストロボスコープ制御回路270は、カウ
ンタ282（たとえば、ナショナル（National）製HC404
D）と、１組の単安定マルチバイブレータ284,286（たと
えば、テキサス・インスツルメント（Texas Instrumen
t）製L5221）と、100kHzクロック回路288（たとえば、
エステーユー（STU）DS−3C04A、10分の１分周）へと結
合されるカウンタ・タイマ回路（CTC）280（たとえば、
インテル（Intel）8253CTC）を有する。動作時には、位
置符号器274から結合された符号器インデックス信号がC
TC280をトリガして、映像プロセッサ130により標準バス
250からバス271を介してCTC280にロードされた値からの
カウントダウンを開始させる。この値は、織物プリント
装置の繰返えし長さサイクルの始まりに対する、位置合
わせマークの場所についてのオペレータにより供給され
たデータ（たとえば、位置合わせ印の座標）を基にして
いる。したがって、繰返えし長さサイクルの始りを記す
インデックスパルスから始る適切な数からのカウントダ
ウンにより、位置合わせ印がテレビカメラの映像視野内
に直接存在する時より所定時間だけ前（すなわち、スト
ロボスコープを点灯する希望の時刻より所定時間だけ
前）に、CTC280の出力端子281にタイミングパルスが発
生される。

CTC280からのタイミングパルスはプリセットカウンタ
282（正確なタイミング回路として機能する）の入力端
子へ与えられる。このプリセットカウンタは図示の正確
なパルス（第６図の波形Ａにより示されている）を出力
線276上に生ずる。そのパルスの幅は、この実施例で
は、20ミリ秒である。そのパルスは、この実施例では10
マイクロ秒ごとに発生される（すなわち、100kHz）水晶
発振器パルスを基にして、プリセットカウンタ282をカ
ウントダウンすることにより発生される。ストロボスコ
ープはプリセットカウンタ282の出力の後縁部によりほ
ぼトリガされるから、これによりストロボスコープの正
確なタイミングが計られる（すなわち、±10マイクロ
秒。高周波クロックを用いることにより、もっと高い確
度が得られる）。

このパルスは単安定マルチバイブレータ284の入力端
子へ与えられ、出力線278への第２のパルス（第６図の
波形Ｂ参照。この実施例ではパルス幅は20msである）の
発生をトリガする。最後に、このパルスは単安定マルチ
バイブレータ286のトリガ入力端子へ与えられ、出力線2
78上のパルスが始まってから0.7ms後に、出力線279への
パルスの発生をトリガする。それら３個の出力パルスは
第３図に示すように、前記したようにして接続される。

第６図に示すように、出力線276上の波形Ａのパルス5
10の前縁部がプレフレッシュパルス290（第６図の波形
Ｈ）の発生をトリガする。波形Ｂのパルス512の前縁部
がストロボスコープ112の点灯と、実際の映像獲得走査
を開始させる放電パルス292の発生の前の遅延期間の開
始とをトリガする（すなわち、波形Ｇの0.5ms遅延の発
生をトリガする）。出力線282上のパルスの前縁部は、
ストロボスコープが点灯されてから0.7ms後、したがっ
てテレビカメラがデータ獲得走査サイクルを開始してか
ら0.2ms後に、フレーム格納メモリによる映像データの
格納を開始する。この遅延時間により、この実施例にお
いては、データ獲得走査の開始時に無意味なデータがフ
レーム格納メモリ228により格納することが阻止され
る。

次に、第３図に示されているストロボスコープ充電お
よび点灯回路266とテレビカメラ同期制御回路268の実施
例の詳しいブロック図が示されている第４図を参照す
る。ストロボスコープ充電および点灯回路266は高電圧
回路302と、トリガ単安定マルチバイブレータ304とを有
する。高電圧回路302は、高電圧コンデンサバンク308へ
結合された従来の発振器および誘導高電圧回路306を含
む。入力線278が低レベルに保たれると、発振器および
高電圧回路306は不能状態にされるから、コンデンサバ
ンク308の充電は阻止される。入力線278が高レベルに保
たれると、発振器および高電圧回路306は動作可能とな
って、高電圧を発生し、その高電圧でコンデンサバンク
308を充電する。充電されたコンデンサバンク308はスト
ロボスコープ112へ結合される。

入力線278は単安定マルチバイブレータ304のトリガが
入力端子へも結合される。入力線278上の信号の負の縁
部が単安定マルチバイブレータ304をトリガして、それ
の出力端子にパルスを発生させる。そのパルスはストロ
ボスコープ112のトリガ入力端子111へ与えられ、コンデ
ンサバンク308をストロボスコープ112のストロボ放電灯
を通じて放電させることによりストロボスコープを点灯
する。したがって、ストロボスコープ112は入力線278上
のパルス（第６図の波形Ｂ）の前縁部により点灯され
る。更に、高電圧回路302の再充電は、点灯後にパルス
の接続時間（この実施例では20ms）だけ不能にされ、そ
の持続時間の経過後に再充電は可能とされる。

テレビカメラ同期制御回路268は、入力線276へ与えら
れた入力パルス（波形Ａ）に応答して、制御信号をテレ
ビカメラ116へ与える。第４図に示す回路は、松下電器
産業製のWV−CD120型CCDカラーテレビカメラに使用する
特定の例を示すものである。このテレビカメラは、通常
のNTSCテレビと、テレビカメラのCCD映像検出器の正し
い放電、予充電および走査に必要な各種のタイミング制
御信号を発生する内部同期発生回路を含む。

本発明の図示の実施例に対して、内部回路のある信号
が不能状態にされ、テレビカメラ同期制御回路268によ
り発生された信号に置き換えられる。この実施例におい
ては、テレビカメラ同期制御信号268の出力端子に、テ
レビカメラのCCD映像センサの垂直フィールド走査サイ
クルをトリガする走査トリガがパルス（リフレッシュパ
ルス）を生ずる。WV−CD2120カメラにおいては、正常な
垂直走査スタート信号はV_Sとして示される連続する周期
的走査パルス列（各フィールド走査に対して約16.6ミリ
秒ごとに１個）であり、松下電器産業製のMP7260A集積
回路により発生される。このV_S信号はMN50015XPD集積回
路のピン１（V_P入力端子）へ与えられる。この集積回路
は松下電器産業製であって、WV−CD120テレビカメラのC
CD映像センサを駆動するための信号を発生する駆動パル
ス発生回路である。この実施例では、V_S信号は切離すこ
とにより不能状態にされ、テレビカメラ同期制御回路26
8の出力端子310からの信号（第６図の波形Ａ）に置き換
えられる。したがって、MP7260A集積回路のピン18はMN5
0015XPD集積回路のピン１から切離され、出力端子310は
MN50015XPD集積回路のピン１へ接続される。

テレビカメラ同期制御回路268により発生される別の
信号は、出力線312に発生されるブランキング信号であ
る。MP7260A集積回路のピン７に複合ブランキング信号
が発生され、その信号はテレビカメラ同期制御回路268
によりブランキング信号出力端子312に発生されたブラ
ンキング信号により置き換えられる。したがって、MP72
60A集積回路のピン７はこの実施例では切離され、代り
のブランキング信号がそれに結合される。

また、図示の実施例においては、WV−CD120テレビカ
メラの内部回路は、垂直帰線消去期間中は、カラーバー
スト副送波を不能状態にする。テレビカメラは本発明に
従って非同期で動作するから、時にはカラーバーストを
利用できないことがある。したがって、希望する一貫し
たカラーバーストを得るために、MP7260A集積回路のカ
ラーバースト発生器は、カラーバースト発生器400（第
８図）の出力端子とピン20を切離すことにより、不能状
態にされる。発生されたカラーバースト信号を正しく同
期させるため、MP7260A集積回路のピン16からのMFSYNC
信号がカラーバースト発生器400の入力端子402へ結合さ
れる。また、必要な3.58MHz信号が、MP7260A集積回路の
ピン24からのSCI出力により供給される。そのSCI出力は
カラーバースト発生器400の入力端子へ結合され、ピン1
4上のCSYNC出力はピン16から切離され、かつピン16へ接
続される。

同期制御回路286により発生される走査信号とブラン
キング信号は、テレビカメラの内部同期回路により発生
される走査信号およびブランキング信号に正しく同期さ
せねばならない。したがって、MP7260A集積回路のピン1
5からの広い水平駆動パルス（WHD、水平走査パルス）が
テレビカメラ同期制御回路286の入力端子314へ結合され
て、WV−CD120テレビカメラへ同期させる信号を与え
る。

テレビカメラ同期制御回路268の第４図に示されてい
る実施例を第７図に詳しく示す。トリガ信号（第６図の
波形Ａ）が入力線276を介してテレビカメラ同期制御回
路268の入力端子へ与えられる。そのトリガ信号は光結
合器320を介して結合される。その光結合器はモトロー
ラ（Motorola）4N26光結合器と、希望によっては濾波用
のナンドゲート（たとえばモトローラCMOS4093）と、第
７図のブロック320の中に示すように構成されている駆
動トランジスタインバータとを用いて構成できる。この
結合回路320は、入力波形を反転して反転された信号
（第６図の波形Ｃ）を発生する。光結合器320の反転さ
れた出力は無安定マルチバイブレータ322の可能化入力
端子と、単安定マルチバイブレータ324,326のトリガ入
力端子とに与えられる。

無安定マルチバイブレータ322は、可能化（Ｅ）入力
端子へ与えられた高レベル入力より可能状態にされた時
に、周期的出力パルス（初めの２個のパルス504として
第６図の波形Ｆに示すような）を連続して発生する。し
たがって、無安定マルチバイブレータ322は、この実施
例ではストロボスコープが点灯される20ms前に生ずる低
レベル信号が可能化入力端子へ与えられるまで周期的パ
ルスを発生する。そうすると、ストロボスコープが点灯
されてから所定時間（この実施例では約0.75ms）が経過
するまで出力は高レベルを保つ（第６図の波形Ｆ）。そ
の時には無安定マルチバイブレータは自走状態へもど
る。したがって、無安定マルチバイブレータ322は連続
リフレッシュパルス508の基礎を与え、かつ可能化窓パ
ルス502を発生する信号を与えて単安定マルチバイブレ
ータ330を可能状態にする。無安定マルチバイブレータ3
22は従来の555タイマと、一方の入力端子にコンデンサ
・ヒステリシスを有する従来のナンドゲートを用いて、
第７図に示すように構成できる。ナンドゲートへのヒス
テリシス入力の結果として、第７図に示すように第６図
の波形ＤとＥが発生され、波形Ｆが出力端子に発生され
る。

無安定マルチバイブレータ324は、ストロボスコープ
の点灯に対応する波形のＣのパルスの後縁部に応答し
て、0.5ms遅延パルス（第６図の波形Ｇのパルス506）を
発生する。したがって、無安定マルチバイブレータ324
は、放電パルス（第６図の波形Ｈのパルス292）の発生
を希望の時間だけ遅らせるために用いられる0.5msの所
定の遅延を生じさせる。無安定マルチバイブレータ322
と単安定マルチバイブレータ324の出力は単安定マルチ
バイブレータ330をトリガするために用いられる。これ
により、入力が正の縁部によりトリガされた時に、単安
定マルチバイブレータ380の出力端子に0.25msのパルス
が発生され、それにより第６図の波形Ｈを発生する。し
たがって、無安定マルチバイブレータ322からの入力が
リフレッシュパルス508とプレフレッシュパルス290を発
生し、遅延パルス506は遅延された放電および走査パル
ス292を発生する。各パルスの幅は0.25msである。この
回路は、ブロック330内に示されているように２入力単
安定マルチバイブレータ（たとえばナショナル製の高速
CMOS221直列マルチバイブレータ）を用いて、第７図に
示すように構成できる。

その結果として単安定マルチバイブレータ330から発
生された出力信号（第６図の波形Ｈ）は、テレビカメラ
の内部回路に存在する信号に同期せねばならないことを
除き、ほぼ走査トリガ信号である（MP7260A集積回路に
より発生された信号V_Sの代りに用いられる）。したがっ
て、その信号は同期フリップフロップ334（たとえばモ
トローラCMOS4013）内をクロック制御されて通される。
そのフリップフロップはその信号を反転させることによ
りV_S出力波形（第６図の波形Ｊ）を発生する。VHD信号
（第６図の波形Ｉ）を用いて同期がとられる。そのVHD
信号の負の縁部は水平帰線消去期間の始まりである。テ
レビカメラの内部同期回路からのこの信号は図示のよう
に入力端子314へ与えられ、インバータ335を介して遅延
単安定マルチバイブレータ332のトリガ入力端子へ与え
られる。そのマルチバイブセレータ332はVHD信号を7.7
マイクロ秒だけ遅延させてから、同期フリップフロップ
334のクロック入力端子へ与える。その結果として、V_S
信号が水平帰線消去期間の中間に同期される。この同期
回路は、たとえば第７図に示すように、モトローラCMOS
フリップフロップと、出力を反転して、バッファとして
機能するノアゲートとを用いて構成される。

光結合器320を介して結合された入力信号は、単安定
マルチバイブレータ326のトリガ入力端子を介して結合
される。このマルチバイブレータ326は、トリガ信号
（第６図の波形Ｃ）の後縁部に応答して、1720マイクロ
秒の帰線消去信号（第６図の波形Ｋ）を発生する。その
帰線消去パルス発生器は、たとえばナショナル製のCMOS
221マルチバイブレータを用いて第７図に示すように構
成できる。単安定マルチバイブレータ326からの帰線消
去パルスは同期Ｄフリップフロップ336へ与えられる。
このフリップフロップは単安定マルチバイブレータ332
からの遅延されたVHD信号によりクロックされることに
より、水平帰線消去期間の中心に同期させられた出力帰
線消去パルスを発生する。同期フリップフロップ336の
一例（たとえばモトローラCMOS4013）を第７図に詳しく
示す。

同期フリップフロップ336により発生された同期帰線
消去パルスはナンドゲート338（たとえばモトローラ409
3）の入力端子へ与えられる。テレビカメラ116の内部回
路からのVHD信号がナンドゲート338の第２の入力端子へ
直結される。その結果、ナンドゲート338から出力端子3
18に発生された出力信号は遅延されたVHD信号である。
そのVHD信号は、単安定マルチバイブレータ326により発
生された消去期間だけ消去される（第６図の波形Ｌ）。
この消去出力信号は出力線312によりテレビカメラ116へ
与えられて、消去信号をテレビカメラへ与え、映像獲得
走査の初めの1720マイクロ秒の間はテレビカメラの出力
を消去する。

次に、WV−CD120のテレビカメラ用の代りのカラーバ
ースト信号を発生する回路400が示されている第８図を
参照する。MP7260A集積回路のピン16からのMFSYNC信号
が単安定マルチバイブレータ410（たとえば、シグネチ
ックス（Signetics）HCT123）の入力端子402へ与えられ
る。そのマルチバイブレータ410は100ナノ秒だけ遅延さ
せられたパルスを発生して、そのパルスを線412を介し
て第２の単安定マルチバイブレータ420（たとえば、シ
グネチックスHCT123）へ与える。その遅延されたパルス
はマルチバイブレータ420の出力線422上の可能化パルス
をトリガする。それは、3.58MHzの信号源であるテレビ
カメラ内部同期回路のSCI出力端子（MP7260A集積回路の
ピン24）へ与えられる。したがって、その可能化パルス
は、水平消去期間中の適切な時刻に、それの出力源404
へカラーバースト信号を約８サイクル発生するのに十分
長い期間だけゲート430を開く。この実施例では、MP726
0A集積回路のピン20からSCバースト線を切離し、出力端
子404を切離された線へ接続することにより、出力端子4
04はCCDテレビカメラ内のカラーバースト線へ結合され
る。したがって、カラーバースト回路400は、適正なタ
イミングでカラーバースト信号を与え、MP7260A集積回
路からの中断されたカラーバースト信号の代りをする。

【図面の簡単な説明】

第1A図は動的な非同期事象の同期ストロボスコープ映像
獲得を行う本発明の装置の実施例の全体的なブロック
図、第1B図は第1A図に示す装置のタイミング特性の一例
を示す全体的なタイミング図、第2A図は本発明の織物処
理装置の実施例の斜視図、第2B図は第2A図に示すウエブ
処理装置の実施例の線図的側面図、第３図は多色織物プ
リント装置用の本発明の自動色位置合わせ装置の実施例
のブロック図、第４図は第３図に示されているイメージ
ングヘッド制御回路の実施例の詳しいブロック図、第５
図は第３図に示されているストロボ制御回路の実施例の
詳しいブロック図、第６図は第３〜第５図に示す回路に
関連するタイミングと波形図、第７図は第４図に示され
ているテレビカメラ同期回路の実施例を示す詳しい回路
図、第８図は本発明に用いるのに適当なカラーバースト
発生器の詳しい回路図である。 10……本発明の同期装置、 12,112……照明器、 16,116……テレビカメラ、20……論理回路、 22……ストロボ制御および点灯回路、 24……同期制御回路、130……映像プロセッサ、 140……位置合わせ修正モータ、 210……位置合わせ制御回路、 220……イメージング回路、230……制御回路、 224,232……通信メモリ、 242……制御プロセッサ、 264……ステッピングモータ制御器、 266……ストロボスコープ充電および点灯回路、 268……テレビカメラ同期制御回路、 270……ストロボスコープ制御回路、 274……位置符号器。

フロントページの続き (72)発明者 ステファン、ピー、コスメン アメリカ合衆国、イリノイ州、ホフマ ン・エステイツ、レキシントン・ドライ ヴ 3860 (56)参考文献 特開 昭53−53920（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−72488（ＪＰ，Ａ)

Claims (20)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映像センサ及び該映像センサの映像獲得走
   査をトリガする周期的な走査パルスを発生する同期化発
   生回路を有するテレビカメラによる映像獲得と、既知の
   持続時間の時間窓内で事象の出現が予測できる非同期事
   象を照明する持続時間の短い高輝度照明とを実時間で同
   期させるテレビカメラによる非同期事象の検査装置にお
   いて、 周期的走査パルスを選択的に不能状態にし、前記非同期
   事象の出現予測時刻よりも第１の所定時間前に映像セン
   サの映像獲得走査をトリガするプレフレッシュ走査パル
   スを発生するプレフレッシュ走査パルス発生手段と、 前記第１の所定時間経過後に映像センサの映像獲得走査
   をトリガして、前記非同期事象に対応するデータを発生
   するデータ発生手段と を具備することを特徴とするテレビカメラによる非同期
   事象の検査装置。
2. 【請求項２】周期的なリフレッシュパルスを発生するリ
   フレッシュ手段と、 内部同期化発生回路により発生された走査パルスを不能
   状態にし、リフレッシュパルスが周期的走査パルスとし
   て利用されるようにパルスを置き換える手段と を更に具備することを特徴とする請求項１記載のテレビ
   カメラによる非同期事象の検査装置。
3. 【請求項３】持続時間の短い高輝度照明を照明した時刻
   から第２の所定時間の間、映像獲得走査をトリガするデ
   ータ発生手段を不能状態にする手段 を更に具備することを特徴とする請求項１記載のテレビ
   カメラによる非同期事象の検査装置。
4. 【請求項４】前記非同期事象は、 既知の繰返し長さを有する織物プリント装置内で動く織
   物上にプリントされたパターンの一部で、テレビカメラ
   により検出できる位置への動きである ことを特徴とする請求項１記載のテレビカメラによる非
   同期事象の検査装置。
5. 【請求項５】前記織物上にプリントされたパターンの一
   部は、位置合わせ印であることを特徴とする請求項４記
   載のテレビカメラによる非同期事象の検査装置。
6. 【請求項６】前記非同期事象を照明するために持続時間
   が短い高輝度照明を行う照明手段と、 前記非同期事象に応答して照明手段を作動させる作動手
   段と を更に具備することを特徴とする請求項１記載のテレビ
   カメラによる非同期事象の検査装置。
7. 【請求項７】前記照明手段が作動させられた直後の所定
   の時間だけ前記照明手段を不能状態にする手段 を更に具備し、 前記所定の時間は、 映像獲得走査中に前記照明手段が妨害信号を発生するこ
   とを阻止するのに十分に長い ことを特徴とする請求項６記載のテレビカメラによる非
   同期事象の検査装置。
8. 【請求項８】映像データを格納する記憶装置 を更に具備することを特徴とする請求項１記載のテレビ
   カメラによる非同期事象の検査装置。
9. 【請求項９】前記データ発生手段は、 プレフレッシュ走査パルスを発生した時刻から正確な第
   １の所定時間を経過するまでの間、持続時間の短い高輝
   度照明をトリガして生ぜしめるように、正確な第１の所
   定時間を出力する正確なタイミング手段 を具備することを特徴とする請求項１記載のテレビカメ
   ラによる非同期事象の検査装置。
10. 【請求項１０】前記第１の所定時間は、 少なくとも周期的な走査パルスと同じ長さである ことを特徴とする請求項１記載のテレビカメラによる非
    同期事象の検査装置。
11. 【請求項１１】前記リフレッシュ手段が発生する周期的
    なリフレッシュパルスは、周期的な走査パルスと少なく
    とも同じ長さの周期を有する ことを特徴とする請求項２記載のテレビカメラによる非
    同期事象の検査装置。
12. 【請求項１２】前記第１の所定時間は、 前記非同期事象に対応する希望の映像データを与えるた
    めに十分な映像センサの所定の部分の映像獲得走査をで
    きるようにするのに少なくとも十分な長さである ことを特徴とする請求項１記載のテレビカメラによる非
    同期事象の検査装置。
13. 【請求項１３】映像センサの映像獲得走査を周期的にト
    リガする周期的リフレッシュパルスを発生する過程と、 リフレッシュパルスを不能状態にし、既知の持続時間の
    時間窓内で事象の出現が予測できる非同期事象の出現予
    測時刻よりも第１の所定時間前にプレフレッシュパルス
    を発生して、該非同期事象の出現予測時刻よりも第１の
    所定時間前に映像センサの映像獲得走査をトリガする過
    程と、 映像獲得パルスを発生して第１の所定時間を経過後第２
    の所定時間だけ映像獲得走査をトリガし、前記非同期事
    象に応答した映像情報を発生する過程と を具備し、 映像センサを含むテレビカメラによる映像獲得を、前記
    非同期事象を照明する持続時間が短い高輝度照明に実時
    間で同期させる ことを特徴とするテレビカメラによる非同期事象の検査
    方法。
14. 【請求項１４】前記テレビカメラは、 映像センサの周期的映像獲得走査をトリガする周期的走
    査パルスを発生する同期化発生回路を含み、 同期化発生回路の走査パルスを不能状態にして、走査パ
    ルスを周期的リフレッシュパルスで置き換える過程 を更に具備することを特徴とする請求項13記載のテレビ
    カメラによる非同期事象の検査方法。
15. 【請求項１５】前記非同期事象に照明する持続時間が短
    い高輝度照明を前記非同期事象に応答してトリガする過
    程 を更に具備することを特徴とする請求項13記載のテレビ
    カメラによる非同期事象の検査方法。
16. 【請求項１６】予め充電を要する照明器が、持続時間の
    短い高輝度照明を行うために利用され、 照明のトリガの後のある時間だけ照明器を予め充電する
    ことを不能状態にする過程 を更に具備することを特徴とする請求項15記載のテレビ
    カメラによる非同期事象の検査方法。
17. 【請求項１７】映像情報を格納する過程 を更に具備することを特徴とする請求項16記載のテレビ
    カメラによる非同期事象の検査方法。
18. 【請求項１８】映像センサと、該映像センサの映像獲得
    走査をトリガする周期的走査パルスを発生する同期化発
    生回路とを有するテレビカメラと、 周期的走査パルスを不能状態にする手段と、 既知の持続時間の時間窓内で事象の出現が予測できる非
    同期事象を照明するために持続時間が短い高輝度照明を
    行う照明手段と、 前記非同期事象に応答して照明手段を作動させるととも
    に、前記作動を可能にするために予め充電する手段と、 照明手段の作動に応答して映像センサの映像獲得走査を
    トリガし、前記非同期事象に対応する映像データを発生
    する手段と、 予め充電する手段を照明手段の作動時刻から第１の所定
    時間まで不能状態にする手段と を備え、 前記非同期事象に照明する持続時間が短い高輝度照明を
    テレビカメラによる映像獲得に実時間で同期させる ことを特徴とするテレビカメラによる非同期事象の検査
    装置。
19. 【請求項１９】照明手段の作動時刻から第２の所定時間
    の間映像獲得走査をトリガする手段を不能状態にする手
    段 を更に具備することを特徴とする請求項18記載のテレビ
    カメラによる非同期事象の検査装置。
20. 【請求項２０】前記非同期事象の出現予測時刻よりも第
    ３の所定時間前に映像センサの映像獲得走査をトリガす
    るプレフレッシュ走査パルスを発生する手段 を更に具備することを特徴とする請求項19記載のテレビ
    カメラによる非同期事象の検査装置。