(57)【要約】【課題】  モニタの表示特性を測定するセンサには、内部のマイコンにて受光素子が出力する電気信号を平均化するものがあるが、測定値の平均が収束するまで低輝度ほど多数のサンプリング数が必要となり、測定時間が長くかかってしまう傾向にある。当然、測定前に測定値は分からないため、最も低い輝度を想定して測定時間を設定しなければならず、場合によっては、測定時間の不必要な長時間化を招いていた。【解決手段】  モニタ１の表示に関わる特性量を測定する際、画像生成装置２に記憶されたＩＣＣプロファイル等の定義情報に基づいて表示に関わる特性量を推定し、前記第１の特性量を測定するのに最適な測定時間をセンサ３に設定し、前記測定時間で表示に関わる特性量を測定することを特徴とする。【選択図】図１
2010237350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置の表示に関わる特性量を測定する方法であって、前記表示装置の表示に関わる定義情報に基づいて前記表示装置の表示に関わる第１の特性量を推定し、第１の特性量に基づき測定時間を設定し、前記測定時間で第２の特性量を測定することを特徴とする表示に関わる特性量測定方法。
【請求項２】
前記第１の特性量と前記第２の特性量は、前記表示装置の表示輝度であることを特徴とする請求項１に記載の表示に関わる特性量測定方法。
【請求項３】
前記第１の特性量は、前記表示装置の表示輝度であり、前記第２の特性量は、前記表示装置の表示色度であることを特徴とする請求項１に記載の表示に関わる特性量測定方法。
【請求項４】
前記定義情報は、前記表示装置のカラーマネジメントためのプロファイルであることを特徴とする請求項１に記載の表示に関わる特性量測定方法。
【請求項５】
前記定義情報は、前記表示装置が記憶する調整値であることを特徴とする請求項１に記載の表示に関わる特性量測定方法。
【請求項６】
表示装置の表示に関わる特性量を測定する測定装置において、前記表示装置の表示に関わる定義情報に基づいて前記表示装置の表示に関わる特性量を推定する特性量推定手段と、前記特性量に基づいて測定時間を設定する測定時間設定手段とを備えることを特徴とする測定装置。
【請求項７】
画像信号を生成する画像生成装置と、入力された画像信号の強度に応じた画像を表示画面に表示する表示装置とを備える表示システムにおいて、前記表示画面における表示に関わる第２の特性量を測定する測定手段と、前記表示装置の表示に関わる定義情報に基づいて前記表示装置の表示に関わる第１の特性量を推定する第１の特性量推定手段と、前記第１の特性量に基づいて測定時間を設定する測定時間設定手段とを備えることを特徴とする表示システム。
【請求項８】
入力された画像信号の強度に応じた画像を表示画面に表示する表示装置において、前記表示画面における表示に関わる第２の特性量を測定する測定手段と、前記表示装置の表示に関わる定義情報に基づいて前記表示装置の表示に関わる第１の特性量を推定する第１の特性量推定手段と、前記第１の特性量に基づいて測定時間を設定する測定時間設定手段とを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
コンピュータを、表示装置の表示に関わる第２の特性量を測定する測定装置の測定時間を設定する測定時間設定手段として機能させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータを、前記表示装置の表示に関わる定義情報から前記表示装置の表示に関わる第１の特性量を推定する第１の特性量推定手段と、前記第１の特性量に基づいて測定時間を設定する測定時間設定手段として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のコンピュータプログラムを記録してあることを特徴とするコンピュータでの読み取りが可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の表示に関わる特性量を測定するために要する時間を最適化し、測定総時間の短縮化を図る測定方法、表示システム、表示装置、測定装置、コンピュータプログラム及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷・デザイン業界において、作業効率改善・納期短縮・コストダウンを目的として、カラーマネジメントを取り入れた作業環境構築が進んでいる。カラーマネジメントとは、異なる機器（カメラ、表示装置、印刷機など）間の色特性を合わせ、作業の上流から下流まで一貫した色の管理を行うことである。色特性は各機器に依存しているため、同一画像であってもそれぞれ異なった色で表現されてしまう。したがって作業環境の各段階での色調整の手間を省くなど、作業全体の効率向上を図るためには、これら機器間での色を管理し、統一した色を扱えるようにすることが求められることになる。昨今、印刷業界の作業現場にて色の確認を行うことを目的とした「カラーマネジメント対応モニタ」の導入が盛ん行われている。「カラーマネジメント対応モニタ」とは、各々の印刷作業の段階での仕上がりを表示し、画面上での色の確認を可能にさせる表示装置である。
【０００３】
「カラーマネジメント対応モニタ」の性能として、優れた色再現、滑らかな階調表現、正しい色温度、輝度・色調の安定性などが得られることは当然であり、さらにその表示特性を常に維持し続けることも重要な要素となる。表示特性を維持するためにモニタの表示環境を整える作業をキャリブレーションと呼ぶ。キャリブレーションでは、使用環境や使用内容、経時変化による劣化に合わせて必要な表示状態になるよう、「カラーマネジメント対応モニタ」の色特性を調整する。
【０００４】
キャリブレーションはセンサとソフトウェアを用いて行われる。センサとは、光量を測定し電気信号化してパーソナルコンピュータに伝達するものであり、作業対象となる表示装置の画面上に密着、あるいは距離をおいて設置される。ソフトウェアはパーソナルコンピュータにインストールされ、前記センサからの測定値を受信するとともに、パーソナルコンピュータからの出力画像信号、あるいは表示装置内の制御回路を調整することで、測定値を目標値と一致するようにする。調整対象としては、輝度、白色点、ガンマ等があり、個々に目標値が設定され、センサによる測定値が個々の目標値に一致するまで、測定と調整を繰り返すことになる。輝度は、表示装置の画面の明るさを指し、表示装置の輝度と印刷用紙の明るさを合わせることで、表示画像と印刷画像の色に関する整合性が向上する。白色点とは、白表示のときの色度点を指す。ガンマとは、表示装置に入力される画像信号と実際画面上に表示される画像の輝度関係を指し、これを調整することで滑らかな階調表現が可能となる。図１７にガンマ特性をグラフ化したものを示す。Ｘ軸は入力階調、つまり表示装置へ入力される画像信号の階調レベルを示し、Ｙ軸はその階調レベルの画像信号が入力されたとき表示装置の画面上に表示される画像の輝度を示す。理想的には図１７（ｂ）のような指数関数的な曲線となるべきところ、表示装置を構成する各回路のバラツキなどにより、図１７（ａ）のような歪んだ曲線となることが多い。キャリブレーションでは、例えば全階調（０〜２５５）における輝度を測定し、これが図１７（ｂ）に示すような曲線となるように表示装置を調整することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２８１５３１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１４にキャリブレーションのためのシステム構成例を示す。モニタ１とパーソナルコンピュータ２はビデオケーブル５で接続され、パーソナルコンピュータ２で生成される画像データはビデオケーブル５を介してモニタ１に伝送される。パーソナルコンピュータ２には、図示しないキャリブレーションのためのソフトウェアがインストールされ、キャリブレーションのためのセンサ３がＵＳＢケーブル４で接続される。パーソナルコンピュータ２から出力されるセンサ３のための制御コマンドや、センサ３による測定値がＵＳＢケーブル４を介してやりとりされる。センサ３はモニタ１の表示面に密着、あるいは表示面の前面にくるように設置する。
【０００７】
センサ３の内部構成例を図１３に示す。モニタ１から発せられる光はまずセンサ３のレンズ３１で集光される。集光された光は、後段の受光素子３３で受光しやすいように光学フィルタ３２にて光学的な整形、例えば不要な波長範囲の光の除去などが行われる。受光素子３３では光を電気信号に変換し、後段のマイコン３４へ出力する。マイコン３４では、受光素子３３からの電気信号をパーソナルコンピュータへ伝送するため、ディジタル信号などに変換する。また、マイコン３４はパーソナルコンピュータから制御コマンドを受信し、測定の開始、終了を制御する。最高後段の通信回路３５は、パーソナルコンピュータ２と測定値や制御コマンドをやりとりするためのものであり、例えばＵＳＢ送受信回路が用いられる。
【０００８】
受光素子３３は、フォトダイオードなどの半導体が用いられる。このようなデバイスは低輝度時にはＳＮ比が悪く、ノイズが際だってしまうため、出力する電気信号が不安定となることが知られている。この問題を解消するため、マイコン３４にて受光素子３３が出力する電気信号を平均化するものもあるが、低輝度ほど多数のサンプリング数が必要となり、測定時間が長くかかってしまう傾向にある。当然、測定前に測定値は分からないため、最も低い輝度を想定した測定時間を設定しなければならず、場合によっては、測定時間の不必要な長時間化を招いていた。
【０００９】
図１５にセンサにて測定される三刺激値の時間的変化を示す。三刺激値とは、ＣＩＥ１９３１表色系（ＪＩＳ    Ｚ    ８７０１）に規定される表色系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）により表される値であり、人間の目が受けた刺激量を数値化した値である。図１５（ａ）は発光輝度が０．３［ｃｄ／ｍ２］と極めて暗い光を測定した時、図１５（ｂ）は図１５（ａ）よりやや明るい０．６１８［ｃｄ／ｍ２］の光を測定した時、図１５（ｃ）は更に明るい１１．８０２［ｃｄ／ｍ２］の光を測定した時の測定データになる。図から明らかなように、測定値が安定するまでの時間が３秒、１．３秒、１秒と輝度が上がるにつれ減少していくことがわかる。
【００１０】
センサには、前記三刺激値ばかりではなく、色度値を出力するものも存在する。色度値とは、三刺激値の各成分値と各成分値の合計との比から求められ、色相と彩度を合わせた情報に相当するものである。図１５同様、図１６（ａ）に０．３［ｃｄ／ｍ２］、図１６（ｂ）に０．６１８［ｃｄ／ｍ２］、図１６（ｃ）に１１．８０２［ｃｄ／ｍ２］の光を測定した時の測定データを示す。色度値についても、測定値が安定するまでの時間が３秒、１．３秒、１秒と輝度が上がるにつれ減少していくことがわかる。
【００１１】
前記測定時間は、測定結果を事前に把握できないため、測定結果が低輝度であると想定し、これに対応する比較的長い測定時間を設定していた。このため測定作業に時間がかかり、キャリブレーション作業全体の長時間化の要因となっていた。
【００１２】
本発明は、斯かる事情を鑑みてなされたものであり、センサにとって最適な測定時間を設定し、可能な限り短時間で表示特性量を測定する測定方法、表示システム、表示装置、測定装置、コンピュータプログラム及び記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１発明に係る測定方法は、表示装置の表示に関わる特性量を測定する方法であって、前記表示装置の表示に関わる定義情報に基づいて前記表示装置の表示に関わる第１の特性量を推定し、前記第１の特性量に基づいて測定時間を設定し、前記測定時間で第２の特性量を測定することを特徴とする。
【００１４】
第２発明に係る測定方法は、第１発明において、前記第１の特性量と第２の特性量が前記表示装置の表示輝度であることを特徴とする。
【００１５】
第３発明に係る測定方法は、第１発明において、前記第１の特性量が前記表示装置の表示輝度であって、前記第２の特性量が前記表示装置の表示色度であることを特徴とする。
【００１６】
第４発明に係る測定方法は、第１発明において、前記定義情報が前記表示装置のカラーマネジメントのためのプロファイルであることを特徴とする。
【００１７】
第５発明に係る測定方法は、第１発明において、前記定義情報が前記表示装置が記憶する調整値であることを特徴とする。
【００１８】
第６発明に係る測定装置は、表示装置の表示に関わる定義情報に基づいて前記表示装置の表示に関わる第１の特性量を推定する第１の特性量推定手段と、前記第１の特性量に基づいて測定時間を設定する測定時間設定手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
第７発明に係る表示システムは、画像信号を生成する画像生成装置と、入力された画像信号の強度に応じた画像を表示画面に表示する表示装置とを備える表示システムにおいて、前記表示画面における表示に関わる第２の特性量を測定する測定手段と、前記表示装置の表示に関わる定義情報に基づいて前記表示装置の表示に関わる第１の特性量を推定する第１の特性量推定手段と、前記第１の特性量に基づいて測定時間を設定する測定時間設定手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
第８発明に係る表示装置は、入力された画像信号の強度に応じた画像を表示画面に表示する表示装置において、前記表示画面における表示に関わる第２の特性量を測定する測定手段と、前記表示装置の表示に関わる定義情報に基づいて前記表示装置の表示に関わる第１の特性量を推定する第１の特性量推定手段と、前記第１の特性量に基づいて測定時間を設定する測定時間設定手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
第９発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを、表示装置の表示に関わる第２の特性量を測定する測定装置の測定時間を設定する測定時間設定手段として機能させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータを、前記表示装置の表示に関わる定義情報から表示に関わる前記表示装置の表示に関わる第１の特性量を推定する第１の特性量推定手段と、前記第１の特性量に基づいて測定時間を設定する測定時間設定手段として機能させることを特徴とする。
【００２２】
第１０発明に係るコンピュータでの読み取りが可能な記憶は、第９発明に係るコンピュータプログラムを記録してあることを特徴とする。
【００２３】
第１発明、第６発明、第７発明、第８発明、第９発明及び第１０発明にあっては、表示装置の表示に関わる定義情報、例えば階調特性や輝度などの情報から表示装置の特性量を推定し、推定した特性量に基づき、表示装置の特性量を測定するのに最適な時間を求め、求めた時間で前記と同一または別の特性量を測定する。測定時間は、特性量を測定するために最低限必要な時間が設定されるため、測定作業の短縮化を実現することができる。
【００２４】
第２発明にあっては、推定及び測定する表示装置の特性量を表示輝度とする。表示装置のキャリブレーションにおいては、輝度やガンマなど輝度測定を必要とする調整項目がある。測定するために最低限必要な時間を測定時間に設定することで、輝度やガンマの測定・調整かかる時間を抑制し、キャリブレーション作業全体の短縮化を実現する。
【００２５】
第３発明にあっては、推定する表示装置の特性量を表示輝度、測定する表示装置の特性量を表示色度とする。色度と輝度とは、三刺激値を介した関係式が成り立つ。したがって、推定する第１の特性量と測定する第２の特性量が異なる場合であっても、測定するために最低限必要な時間を測定時間に設定することが可能である。
【００２６】
第４発明にあっては、特性量を推定するための定義情報として、表示装置の色空間の特性を定義したＩＣＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｌｏｒ  Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）プロファイルのようなカラーマネジメントのためのプロファイルを利用する。ＩＣＣプロファイルに盛り込まれる特性情報のうち、ガンマ係数や最大入力階調時の表示輝度が表示輝度を推定するために必要な情報となる。この情報に基づき、表示装置の表示輝度が推定でき、推定した表示輝度に基づき必要最小限の測定時間の設定が実現できる。
【００２７】
第５発明にあっては、特性量を推定するための定義情報として、表示装置が記憶する調整値を利用する。調整値に盛り込まれる情報のうち、ガンマ係数やブライトネス調整値等が表示輝度を推定するために必要な情報となる。この情報に基づき、測定装置にてこれから測定しようしている輝度が推定でき、推定輝度に基づき必要最小限の測定時間の設定を実現する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明にあっては、表示装置の表示に関わる定義情報、例えば階調特性や輝度などの情報から表示装置の表示に関わる特性量を推定し、推定した特性量に基づき、前記特性量と同一又は別の特性量を測定するのに最適な時間を求め、求めた時間で特性量を測定する。測定時間は、特性量を測定するために最低限必要な時間が設定されるため、測定作業の短縮化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る実施の形態１の表示システムの構成を示したブロック図である。
【図２】ＩＣＣプロファイルの内容を示した説明図である。
【図３】最適測定時間情報の内容を示した説明図である。
【図４】本発明に係る実施の形態１の表示システムの処理手順を示したフローチャートである。
【図５】最適測定時間情報の内容を示した説明図である。
【図６】本発明に係る実施の形態２の表示システムの構成を示したブロック図である。
【図７】調整値の内容を示した説明図である。
【図８】本発明に係る実施の形態２の表示システムの処理手順を示したフローチャートである。
【図９】Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ調整値と発光輝度の関係を示した特性図である。
【図１０】本発明に係る実施の形態３の表示システムの処理手順を示したフローチャートである。
【図１１】本発明に係る実施の形態４の表示装置の構成を示したブロック図である。
【図１２】本発明に係る実施の形態４の表示装置の処理手順を示したフローチャートである。
【図１３】従来のセンサの構成を示したブロック図である。
【図１４】従来のキャリブレーションのためのシステム構成を示した説明図である。
【図１５】従来のセンサによる三刺激値測定値の時間変化を示した説明図である。
【図１６】従来のセンサによる色度測定値の時間変化を示した説明図である。
【図１７】モニタのガンマ特性を示した特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
実施の形態１
以下、本発明の実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る実施の形態１の表示システムの構成を示すブロック図である。パーソナルコンピュータ等のコンピュータを用いた本発明の画像生成装置２は、装置全体を制御するＣＰＵ２１、後述するキャリブレーション用のプログラム等の情報を記録したＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体から情報を読み取るＣＤ−ＲＯＭドライブ等の補助記憶手段２２、補助記憶手段２２により読み取られた情報を記録するハードディスク等の記録手段２３、情報を一時的に記憶するＲＡＭ２４並びにマウス及びキーボード等の入力手段２５を備えている。なお記録手段２３には、後述の表示装置用の定義情報にあたるＩＣＣプロファイル２３ａ、表示輝度と測定時間を対応付けて記録する最適測定時間情報２３ｂ、キャリブレーション用のプログラム２３ｃが記憶されている。
【００３１】
そして記録手段２３から本発明のためのコンピュータプログラム及びデータ等の各種情報を読み取り、ＲＡＭ２４に記憶させてＣＰＵ２１により実行することで、パーソナルコンピュータは本発明の画像生成装置として動作する。
【００３２】
また画像生成装置２は、画像ファイルに基づく画像データを生成するグラフィックスコントローラ２６ａ、グラフィックスコントローラ２６ａにより生成された画像データを画像信号として出力するＤＶＩのようなコネクタ等の画像信号出力部２６ｂを有するビデオカード２６を備えている。
【００３３】
さらに画像生成装置２は、ＵＳＢ等の規格にて規定された通信を制御するＵＳＢコントローラ等の通信制御部２７ｂ及び通信制御部２７ａにて制御される通信に用いられるコネクタ等の通信信号入出力部２７ｂを有する通信用ボード２７を備えている。
【００３４】
画像生成装置２が備える画像信号出力部２６ｂには画像信号を伝送するビデオケーブルの一端が、通信信号入出力部２７ｂには各種情報を伝送する通信線の一端が夫々接続されており、ビデオケーブル及び通信線の他端はＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ及びプラズマディスプレイ等のモニタ１に接続されている。
【００３５】
モニタ１は、画像信号を伝送するためのビデオケーブルの他端を接続するＤＶＩコネクタ等の画像信号入力部１４を備え、画像信号入力部１３から入力された画像信号はビデオ回路１２へ送られ、ビデオ回路１２は画像信号に基づく画像をＬＣＤ等の表示部１１に表示させる。
【００３６】
図２は本発明の定義情報にあたるＩＣＣプロファイルの記録内容の一例である。ＩＣＣプロファイルは、定義情報として画像生成装置２を構成する記憶手段２３に記憶される。ＩＣＣプロファイルには、Ｈｅａｄｅｒ  ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎとよばれるＩＣＣプロファイル全般の情報を示す部分と、Ｔａｇ  Ｔａｂｌｅと呼ばれる対象機器の特性を示す部分から構成される。Ｈｅａｄｅｒ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ中のＳｉｚｅはＩＣＣプロファイルのファイルサイズを示し、ＶｅｒｓｉｏｎはＩＣＣプロファイルの準拠している規格のバージョンを示し、Ｄｅｖｉｃｅ  ＣｌａｓｓはＩＣＣプロファイルが対応する機器の種類を示し、Ｃｏｌｏｒ  Ｓｐａｃｅは対象機器に使われる色空間を示し、ＰＣＳは接続色空間を示し、ＤａｔｅはＩＣＣプロファイルの作成日を示し、Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅは対象機器の製造元を示す。一方、Ｔａｇ  Ｔａｂｌｅ中のｒＸＹＺはＤ５０光源下での赤色の規格化された三刺激値を示す。ここでいうＤ５０光源とは、色温度５００３［Ｋ］の昼光を指し、印刷業界ではこの光源下で測定することが標準となっている。同様にＴａｇ  Ｔａｂｌｅ中のｇＸＹＺはＤ５０光源下での緑色の規格化された三刺激値を示し、ｂＸＹＺはＤ５０光源下での青色の規格化された三刺激値を示す。Ｔａｇ  Ｔａｂｌｅ中のｒＴＲＣは赤色のガンマ値を示し、ｇＴＲＣは緑色のガンマ値を示し、ｂＴＲＣは青色のガンマ値を示し、ｗｔｐｔは白色の規格化された三刺激値を示し、ｃｈａｄは色順応変換行列を示し、Ｌｕｍｉはモニタの表示輝度値を示す。
【００３７】
図３は画像生成装置２を構成する記憶手段２３に記憶される最適測定時間情報２３ｂの一例である。推定輝度値として、０．１［ｃｄ／ｍ２］ごとに記憶し、各推定輝度値を測定するのに最適な測定時間を対応づけて記憶してある。最適測定時間は、測定値が収束するまでの時間を予め輝度値ごとに計測しておき、これを輝度値と対応づけて記憶させておく。記憶の形態は図３のようなものに限らず、単に閾値と最適測定時間だけを記憶するようにしてもよい。
【００３８】
次に本発明の表示システムにおける処理を説明する。図４は本発明の表示システムの処理を示すフローチャートである。オペレータにより、センサ３を用いて表示部１１から発せられる表示輝度値などの表示に関わる特性量の測定を開始する（Ｓ１）。測定開始に際して、オペレータはセンサ３を表示部１１の前面に設置し、記憶手段２３に記憶するキャリブレーション用のプログラム２３ｃを起動する。
【００３９】
プログラム２３ｃは、キャリブレーション用の画像をモニタ１に出力するようＣＰＵ２１に指示するとともに、前記画像の階調値を入力されたモニタ１が発する表示輝度値を、記憶手段２３に記憶されるＩＣＣプロファイル２３ａから推測する（Ｓ２）。プログラム２３ｃからの指示を受けたＣＰＵ２１はビデオカード２６から対応する画像信号を出力させ、画像信号はビデオケーブルを介してモニタ１に入力する。
【００４０】
プログラム２３ｃは、Ｓ２で推定した表示輝度値を測定するのに最適な測定時間を、記憶手段２３に記憶されている最適時間情報２３ｂから読み出し、これをセンサ３に送信するようにＣＰＵ２１に指示する（Ｓ３）。最適時間情報２３ｂは図３に図示するように推定輝度値と最適時間を対応づけて記憶してあり、プログラム２３ｃは対応づけられた測定時間を読み出すことになる。測定時間の設定はこのような対応表を記憶することに限定されず、輝度値から最適測定時間を算出する算出式を予め用意しておき、算出式から最適測定時間を求めるようにしてもよい。プログラム２３ｃから指示を受けたＣＰＵ２１は、読み出された最適測定時間を通信信号に変換し、通信用ボード２７からＵＳＢケーブルを介しセンサ３に送信することで、センサ３に測定時間を設定する。通信はＵＳＢに限定されず、ＲＳ２３２Ｃなどの有線通信手段、ＩＥＥＥ８１２．１１などの無線通信手段でもよい。
【００４１】
本発明のセンサ３の構成は図１３に示す従来の構成と同様であるので、その説明は省略する。センサ３は、ＵＳＢケーブルを介し最適測定時間を通信回路３５にて受信し、マイコン３４は受信した最適測定時間で測定を実行する（Ｓ４）。マイコン３４は、受光部３３が出力する受光量を示す電気信号を一定時間（最適測定時間より短い）ごとに記憶し、最適測定時間の間これを繰り返す。最適測定時間経過後、記憶した複数の受光量から平均値を求め、これを測定輝度値とする。マイコン３４にて決定された測定輝度値は通信信号に変換され、通信回路３５からＵＳＢケーブルを介して画像生成装置２に送信される。
【００４２】
センサ３から送信された測定輝度値は、通信ボード２７で受信し、プログラム２３ｃは受信した測定輝度値とＳ２で推定した輝度値を比較し、その差分を求める（Ｓ５）。その差があまりにも大きい時は、測定時間の再設定をし、測定の再実行を行う（Ｓ６）。具体的には、受信した測定輝度値を推定輝度値に見立て、これに対応する最適測定時間を記憶手段２３が記憶する最適測定時間情報２３ｂから読み出し、これを新たな測定時間として設定する。あるいは所定の時間を加減算するだけでもよい。Ｓ５の判断は、差分が測定輝度値の１０％などの条件を予め設定しておく。
【００４３】
Ｓ６で差に大きな開きがない場合は、センサ３による測定を終了する（Ｓ７）。プログラム２３ｃは、Ｓ１からＳ７までの処理が終了したら、プログラム２３ｃは異なる階調の画像をモニタ１に出力し、Ｓ１からＳ７の処理を再実行することになる。１階調ごとに測定を実行するのであれば、Ｓ１からＳ７までの処理を２５６回繰り返すことになる。
【００４４】
上記実施形態は、表示輝度値を測定対象としていたが、これに限定されず、ｘｙ色度や三刺激値ＸＹＺ、ＣＩＥＬＡＢ、分光分布など他の表示特性にかかわる値を測定対象としてもよい。その場合、記憶手段２３に記憶されるＩＣＣプロファイル２３ａから測定時間の決定に必要とされる表示特性値を推定し、最適測定時間情報２３ｂはその推定特性値推定表示特性値と最適測定時間を対応づけて記憶させることになる。またセンサ３は、それぞれの表示特性値を測定可能な光学構成と電気回路を備える必要がある。
【００４５】
ＩＣＣプロファイルから、表示輝度値を推定する方法について説明する。図２に示すようにＩＣＣプロファイルのＴａｇ  Ｔａｂｌｅには、Ｌｕｍｉとしてモニタ１の輝度値が記載されている。また、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）に対するガンマ係数がそれぞれｒＴＲＣ、ｇＴＲＣ、ｂＴＲＣとして記載されている。入力階調値Ｘに対する輝度値Ｙは、最大輝度値Ｙｍａｘとガンマ係数γを用いた以下の式で算出することができる。
【００４６】
Ｙ＝Ｙｍａｘ×Ｘγ・・・・・・・（式１）
ＲＧＢ単色でのガンマ特性を測定する際、式１にしたがい以下の式で輝度推定が可能となる。
【００４７】
Ｒ単色での推定輝度値ＹＲ＝Ｌｕｍｉの値×Ｒの分配比率ＲＲＸｒＴＲＣの値・・・・・・・（式２）
Ｇ単色での推定輝度値ＹＧ＝Ｌｕｍｉの値×Ｇの分配比率ＲＧ×ＸｇＴＲＣの値・・・・・・・（式３）
Ｂ単色での推定輝度値ＹＢ＝Ｌｕｍｉの値×Ｂの分配比率ＲＢ×ＸｂＴＲＣの値・・・・・・・（式４）
ＩＣＣプロファイル２３ａに記載されたＬｕｍｉは、ＲＧＢ各色を足し合わせた輝度値であるため、分配比率ＲＲ、ＲＧ、ＲＢにより各色の輝度を求めたうえ、式２、式３、式４にて輝度推定する必要がある。前述のとおりＩＣＣプロファイルでは各色の規格化された三刺激値をｒＸＹＺ、ｂＸＹＺ、ｇＸＹＺとして記載されている。記載された値のうち、Ｙは輝度を示すため、各色のＹの比率を輝度の分配比率とみなして利用する。白色でのガンマ特性を測定する際、輝度推定は以下の式のように式２、式３、式４の合計から算出することが可能である。
白色での推定輝度値ＹＫ＝Ｒ単色での推定輝度値ＹＲ＋Ｇ単色での推定輝度値ＹＧ＋Ｂ単色での推定輝度値ＹＢ・・・・・・・（式５）
【００４８】
ＩＣＣプロファイルによっては、白色に対するガンマ係数ｋＴＲＣが記載されているものもあり、その際は以下の式で白色での推定輝度値ＹＫを算出することが可能である。
白色での推定輝度値ＹＫ＝Ｌｕｍｉの値×ＸｋＴＲＣの値・・・・・・・（式５）
【００４９】
図５は最適測定時間情報２３ｂの別の例である。推定輝度値を０．１［ｃｄ／ｍ２］ごとに記憶し、各推定輝度値を測定するのに最適な測定時間を対応づけて記憶する。測定時間は最速モード、標準モード、高精細モードの３パターンについて記憶する。最速モードの場合、図示するように１［ｃｄ／ｍ２］以下では３秒、１．１［ｃｄ／ｍ２］以上１０［ｃｄ／ｍ２］以下では２秒、１０．１［ｃｄ／ｍ２］以上３０［ｃｄ／ｍ２］以下では１．５秒、３０．１［ｃｄ／ｍ２］以上では１秒と対応づけてある。標準モードの場合、１［ｃｄ／ｍ２］以下では３秒、１．１［ｃｄ／ｍ２］以上では２秒と対応づけてある。高精度モードの場合、４［ｃｄ／ｍ２］以下では５秒、４．１［ｃｄ／ｍ２］以上では２秒を対応づけてある。最速モードでは、測定時間を最低限必要な時間に細かく設定することで、測定総時間の短縮化を図っている。一方、高精度モードでは、測定時間を長くとることで、測定時間不足による測定エラーを回避し、精度のよい測定を図っている。各モードの切替えは、オペレータによるプログラム２３ｃへの指示で行ってもいいし、前回の測定からの経過日数から、経過時間が長期の時は高精度モード、経過時間が短期の時は高速モードというように、プログラム２３ｃが自動で切替えるようにしてもよい。また記憶の形態は図５のようなものに限らず、単に閾値と最適測定時間だけを各モード毎に記憶するようにしてもよい。
【００５０】
実施の形態２
以下、本発明の他の実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図６は本発明に係る実施の形態２の表示システムの構成を示すブロック図である。モニタ１は、ＵＳＢケーブル等の通信線の他端を接続するコネクタ等の通信信号入出力部１６ａ、ＵＳＢコントローラ等の通信制御部１６ｂを有する通信回路１６、オペレータによる輝度等の調整を受付ける調整入力部１５及び調整入力部１５から受付けた調整値を記憶する記憶手段１７を備える。通信信号入出力部１６から受信した様々な情報はマイクロコンピュータ等の制御回路１３へ送られ、制御回路１３では受信した情報に基づいて各種処理及びビデオ回路１２を制御する。また、記憶手段１７が記憶する各種調整値を通信信号入出力部１６ａから外部へ出力することも可能である。その他構成は実施の形態１と同様であるので、同一番号を付し、その説明は省略する。
【００５１】
図７は本発明の定義情報にあたる調整値の内容の一例である。調整値は、定義情報としてモニタ１を構成する記憶手段１７に記憶される。調整値には、画質に関わるＳｃｒｅｅｎ調整グループと、表示色に関わるＣｏｌｏｒ調整グループから構成される。Ｓｃｒｅｅｎ調整グループ中のＣｌｏｃｋは入力アナログ画像信号をサンプリングする際のサンプリング周波数を示し、Ｐｈａｓｅは入力アナログ画像信号をサンプリングする際のクロック信号の位相を示す。Ｃｏｌｏｒ調整グループ中には輝度調整のため調整値を示すＢｒｉｇｈｔｎｅｓｓ調整値、ガンマ係数調整のための調整値を示すＧａｍｍａ調整値の他、Ｓａｔｕｌａｔｉｏｎのような彩度調整値も含まれる。
【００５２】
次に本発明の表示システムにおける処理を説明する。図８は本発明の表示システムの処理を示すフローチャートである。オペレータにより、センサ３を用いて表示部１１から発せられる表示輝度値などの表示に関わる特性量の測定を開始する（Ｓ２１）。測定開始に際して、オペレータはセンサ３を表示部１１の前面に設置し、記憶手段２３に記憶されたキャリブレーション用のプログラム２３ｃを起動する。
【００５３】
前記プログラムは、キャリブレーション用の画像をモニタ１に出力するようＣＰＵ２１に指示するとともに、モニタ１が記憶する調整値１７ａを読み出し、前記画像の階調値を入力されたモニタ１が発する表示輝度値を推定する（Ｓ２２）。前記プログラムからの指示を受けたＣＰＵ２１はビデオカード２６から対応する画像信号を出力させ、画像信号はビデオケーブルを介してモニタ１に入力する。以降、実施の形態１と同様の処理を実行する。
【００５４】
調整値から、表示輝度値を推定する方法について説明する。モニタ１が記憶する調整値１７ａには輝度調整のため調整値を示すＢｒｉｇｈｔｎｅｓｓ調整値が含まれる。Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ調整値は通常、調整可能な最大値、モニタ１が液晶モニタであればバックライトを最大に発光させる調整値を１００％とし、０％から１００％の間で調整ができるようになっている。図９にＢｒｉｇｈｔｎｅｓｓ調整値と輝度の特性図を示す。輝度はＢｒｉｇｈｔｎｅｓｓ調整値に対しておおよそ線形に変化するが、最大輝度付近では回路的要因で出力が飽和し、図示するように輝度が上がらない領域が存在する。輝度が上がらない領域に達する時のＢｒｉｇｈｔｎｅｓｓ調整値をＢｍａｘ［％］とし、その時の輝度をＬｍａｘ［ｃｄ／ｍ２］とする。また、Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ調整値が０［％］の時の輝度値をＬｍｉｎ［ｃｄ／ｍ２］とする。現在のＢｒｉｇｈｔｎｅｓｓ調整値をＢｃ［％］とすると、その時の輝度値Ｌｃ［ｃｄ／ｍ２］は以下の式から求めることができる。
Ｌｃ＝（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ）×Ｂｃ／Ｂｍａｘ＋Ｌｍｉｎ・・・・・・・（式６）
【００５５】
Ｂｍａｘ［％］、Ｌｍａｘ［ｃｄ／ｍ２］、Ｌｍｉｎ［ｃｄ／ｍ２］は製造工程にてあらかじめ測定し、モニタ１の記憶手段１７するようにしてもいいし、プログラム２３ｃにより前回のキャリブレーション時に測定し、これを画像生成装置２の記憶手段２３に記憶させておいてもよい。また、白色のガンマ特性を測定する際は、調整値内のＧａｍｍａを用いて、以下の式から求めることができる。
白色での推定輝度値ＹＫ＝Ｌｃ×ＸＧａｍｍａ・・・・・・・（式７）
【００５６】
実施の形態３
以下、本発明の他の実施の形態を示す図面に基づいて説明する。表示システムの構成は、図６に示す実施の形態２の表示システムと同様であるため、同一番号を付し、その説明は省略する。図１０は本発明の表示システムの処理を示すフローチャートである。オペレータにより、センサ３を用いて表示部１１から発せられる表示輝度値などの表示に関わる特性量の測定を開始する（Ｓ３１）。測定開始に際して、オペレータはセンサ３を表示部１１の前面に設置し、記憶手段２３に記憶するキャリブレーション用のプログラム２３ｃを起動する。
【００５７】
プログラム２３ｃは、キャリブレーション用の画像をモニタ１に出力するようＣＰＵ２１に指示するとともに、画像生成装置２の記憶手段２３にＩＣＣプロファイル２３ａが記憶されているか確認する（Ｓ３２）。ＩＣＣプロファイル２３ａは通常、キャリブレーション後の測定結果からキャリブレーション用のプログラム２３ｃが作成するものであり、初回のキャリブレーション時や、あるいは他の理由でＩＣＣプロファイルが削除され、画像生成装置２の記憶手段２３にない場合もある。本実施の形態では、ＩＣＣプロファイル２３ａの存在を確認し、あればＩＣＣプロファイル２３ａからの表示輝度値の推定を行い（Ｓ３３）、なければモニタ１の記憶手段１７に記憶された調整値１７ａから表示輝度値の推定を行う（Ｓ３４）。表示輝度の推定方法、及び以降の処理については実施の形態１と実施の形態２と同様であるため、説明は省略する。
【００５８】
実施の形態４
以下、本発明の他の実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１１は本発明に係る実施の形態４のモニタ１の構成を示すブロック図である。モニタ１は、画像信号を伝送するためのビデオケーブルの他端を接続するＤＶＩコネクタ等の画像信号入力部１４、オペレータによる輝度等の調整を受付ける調整入力部１５及び調整入力部１５から受付けた調整値を記憶する記憶手段１７、ＯＳＤ画像を生成するＯＳＤ生成部１８を備える。画像信号入力部１４から入力された画像信号はビデオ回路１２へ送られ、ビデオ回路１２は画像信号に基づく画像をＬＣＤ等の表示部１１に表示させる。ビデオ回路１２は、ＯＳＤ生成部１８からＯＳＤ画像の出力がある場合、入力画像信号に重ね合わせて表示部１１に表示させる。ＯＳＤとはＯｎ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｄｉｓｐｌａｙの略で、機器の各種調整を行う操作画面、あるいはその機能をいう。モニタ１は、更に表示部１１付近にセンサ３を設け、その測定結果はモニタ１の制御回路１３に送信されるようになっている。センサ３内の構成は図１３と同様であるため説明は省略する。
【００５９】
次に本発明のモニタ１における処理を説明する。図１２は本発明の表示システムの処理を示すフローチャートである。モニタ１は、センサ３を用いて表示部１１から発せられる表示輝度値などの表示に関わる特性量の測定を開始する（Ｓ４１）。測定の開始は、オペレータが調整入力部１５を介して指示するようにしてもいいし、図示しないタイマーで計時し、所定時間に到達したら開始するようにしてもよい。なお、センサ３はあらかじめ表示部１１付近に設置してあるため、オペレータがセンサ３を表示部１１前面に設置する必要はない。
【００６０】
制御回路１３は、キャリブレーション用の画像をＯＳＤ生成部１８に出力するよう指示するとともに、モニタ１が記憶する調整値１７ａを読み出し、表示部１１が発する表示輝度値を推定する（Ｓ４２）。ＯＳＤ生成部１８が出力するキャリブレーション用の画像とは、センサ３が測定する領域、あるいは表示部１１全面をＲ、Ｇ、Ｂの単色、白色など調整に必要とされる画像を指し、実施の形態１から４にあるビデオカード２６にあたる役割をＯＳＤ生成部１８が担うことになる。以降、実施の形態２と同様の処理を実行する。
【００６１】
上記実施の形態４では、モニタ１が記憶する調整値１７ａから推定輝度値を求めるようにしたが、これに限らず、モニタ１に外部通信用の回路を設け、パーソナルコンピュータなどからＩＣＣプロファイルのような定義情報をモニタ１内の記憶手段１７に書き込み、これに基づき推定輝度値を求めるようにしてもよい。上記実施の形態４では、ＯＳＤ生成部１８を流用してキャリブレーション用の画像を出力させたが、これに限らず、キャリブレーション用画像だけを生成する専用の回路を設けるようにしてもよい。
【００６２】
上記実施の形態２から４では、モニタの調整値である輝度調整のため調整値を示すＢｒｉｇｈｔｎｅｓｓ調整値のみを使って表示輝度値を推定したが、これに限らず、輝度、コントラスト、ガンマ特性、ゲイン及びマトリクスなどモニタの調整値を複数組み合わせて表示特性値を推定し、最適測定時間を求めるようにしてもよい。
【００６３】
上記実施の形態１から４では、定義情報をＩＣＣプロファイルとして説明したが、これに限らず、表示装置の色特性を定義したファイルであればよい。例えば、マイクロソフト社が提案しているＷＣＳ（Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）  Ｃｏｌｏｒ  Ｓｙｓｔｅｍ）プロファイルやアップル社が提案しているＣｏｌｏｒＳｙｎｃプロファイル、その他独自の規格であって表示装置の色特性を定義したファイルあれば、本発明の定義情報として利用することができる。
【００６４】
上記実施の形態１から４では、定義情報等から推定した推定輝度値に基づき最適測定時間を求めたが、これに限らず、定義情報等から推定した推定輝度値に経年劣化を加味する補正値を積算し、積算した結果に基づき最適測定時間を求めるようにしてもよい。あるいは、定義情報等から推定した推定輝度値に基づく最適測定時間に経年劣化を加味する補正値を積算するようにしてもよい。
【００６５】
上記実施の形態では、センサは測定輝度を出力するものとして説明したが、これに限らず、分光分布など他の測定値を出力するものであってもよい。また測定値の決定方法も、加算平均に限らず、移動平均などを用いてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１ モニタ
１１ 表示部
１２ ビデオ回路
１３ 制御回路
１４ 画像信号入力部
１５ 調整入力部
１６ 通信回路
１６ａ 通信線入出力部
１６ｂ 通信制御部
１７ 記憶手段
１７ａ 調整値
１８ ＯＳＤ生成部
２ 画像生成装置
２１ ＣＰＵ
２２ 補助記憶手段
２３ 記憶手段
２３ａ ＩＣＣプロファイル
２３ｂ 最適測定時間情報
２３ｃ プログラム
２６ ビデオカード
２６ａ グラフィックコントローラ
２６ｂ 画像信号出力部
２７ 通信用ボード
２７ａ 通信制御部
２７ｂ 通信信号入出力部
３ センサ
３１ レンズ
３２ 光学フィルタ
３３ 受光素子
３４ マイコン
３５ 通信回路
３５ａ 通信制御部
３５ｂ 通信信号入出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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