(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象のカラー表示装置にカラー表示された所定の測定パターンを当該測定パターンを構成する複数の色成分の画像に分解する色分解手段と、色分解された各色成分の画像をそれぞれ取り込む複数のカラー撮像手段とを備え、これらのカラー撮像手段で取り込まれた各色成分の画像を用いて上記カラー表示装置の表示特性を測定するカラー表示装置の表示特性測定装置において、第１の色成分の画像を取り込む第１のカラー撮像手段と第２の色成分の画像を取り込む第２のカラー撮像手段の両方が感度を有する１の色成分で上記測定パターンを上記カラー表示装置に単色表示させる表示制御手段と、上記第１のカラー撮像手段で撮像された上記単色表示された測定パターンの画像を用いて撮像面における上記測定パターンの測定点の位置を検出する第１の位置検出手段と、上記第２のカラー撮像手段で撮像された上記単色表示された測定パターンの画像を用いて撮像面における上記測定パターンの測定点の位置を検出する第２の位置検出手段と、上記第１の位置検出手段で検出された上記測定パターンの測定点の位置に対する上記第２の位置検出手段で検出された上記測定パターンの測定点の位置のずれを上記第１，第２のカラー撮像手段間の相対的な撮像位置のずれの校正データとして算出する校正データ算出手段とを備えたことを特徴とするカラー表示装置の表示特性測定装置。
【請求項２】
請求項１記載のカラー表示装置の表示特性測定装置において、上記色分解手段は、測定パターンを３原色の色成分の画像に分解するものであり、上記表示制御手段は、緑の色成分で上記測定パターンを上記カラー表示装置に表示させるものであることを特徴とするカラー表示装置の表示特性測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）等のカラー表示装置に表示された測定パターンを撮像し、この撮像信号からコンバージェンス等の表示特性を測定する表示装置の表示特性測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラーＣＲＴ、カラーＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、カラーＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）等の表示装置のコンバージェンス等の表示特性を測定する表示特性測定装置が知られている。この表示特性測定装置は、被測定用の表示装置にカラー表示された所定の測定パターンをＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色成分の画像に分離して撮像する撮像装置とこの撮像装置で取り込まれた各色成分の画像を処理して所定の測定処理を行う画像処理装置とその測定結果を表示する表示装置とから構成されている。
【０００３】
例えばコンバージェンス測定装置は、特開平８−３０７９０８号公報に示されるように、被測定カラーＣＲＴに白色の所定の測定パターンを表示させ、この測定パターンをＣＣＤ等のカラーエリアセンサを備えたカメラを用いて撮像し、画像処理においてＲ，Ｇ，Ｂの色成分の撮像画像毎に輝度重心を算出し、これらの輝度重心の相互の位置ずれをミスコンバージェンス量として表示するものである。
【０００４】
ところで、コンバージェンス測定装置は、カラーカメラの撮像面における各色成分の測定パターンの結像位置（輝度重心位置）から被測定カラーＣＲＴの表示面における各色成分の測定パターンの発光位置（発光重心位置）を演算し、各色成分の発光位置の相互の位置ずれを算出するようにしているので、撮像面における各色成分の測定パターンの結像位置（輝度重心位置）の算出精度がコンバージェンス測定の測定精度に大きく影響する。
【０００５】
特に、３板式カラーカメラを用いた場合は、光像を３原色の色成分に分解してそれぞれ異なる方向に射出するダイクロイックプリズムの各射出端にＲ，Ｇ，Ｂの各色成分に対応して３枚のエリアセンサが独立して設けられるので、温度、湿度の変化による各エリアセンサの配設位置の位置ずれにより容易に測定精度が変化する。
【０００６】
このため、従来のコンバージェンス測定装置では、図９に示すように、測定前に専用の校正チャートを用いて装置の校正処理が行われている。図９に示す校正方法は、蛍光灯１０４で照明された校正用のチャート１０３（不透明な白色板に黒字のクロスハッチパターン１０５が描かれたチャート）をコンバージェンス測定装置１００の撮像装置１０１で撮像し、その撮像画像を用いて各エリアセンサの相互の位置関係を示す補正データを算出するものである。算出された補正データは、装置本体１０２内のメモリに記憶され、コンバージェンス測定時に各色成分の測定パターンの輝度重心位置の位置ずれを補正するためのデータとして使用される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のエリアセンサ間の位置ずれの補正方法は、専用の校正チャートを撮像して得られる各色成分の画像データを用いてコンバージェンス測定系における基準座標系での各エリアセンサの位置（絶対位置）を算出し、この算出結果からエリアセンサ相互の位置ずれを演算しているので、演算パラメータが多く、演算に長時間を要するという不具合がある。
【０００８】
また、被測定ＣＲＴに表示される測定パターンではなく専用の校正チャートを用いているので、製造ラインでコンバージェンス測定システムの校正を行うのに不便で、校正作業を行うことが困難である。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、撮像素子間の位置ずれの校正を容易に行うことのできるカラー表示装置の表示特性測定装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、測定対象のカラー表示装置にカラー表示された所定の測定パターンを当該測定パターンを構成する複数の色成分の画像に分解する色分解手段と、色分解された各色成分の画像をそれぞれ取り込む複数のカラー撮像手段とを備え、これらのカラー撮像手段で取り込まれた各色成分の画像を用いて上記カラー表示装置の表示特性を測定するカラー表示装置の表示特性測定装置において、第１の色成分の画像を取り込む第１のカラー撮像手段と第２の色成分の画像を取り込む第２のカラー撮像手段の両方が感度を有する１の色成分で上記測定パターンを上記カラー表示装置に表示させる表示制御手段と、上記第１のカラー撮像手段で撮像された上記単色表示された測定パターンの画像を用いて撮像面における上記測定パターンの測定点の位置を検出する第１の位置検出手段と、上記第２のカラー撮像手段で撮像された上記単色表示された測定パターンの画像を用いて撮像面における上記測定パターンの測定点の位置を検出する第２の位置検出手段と、上記第１の位置検出手段で検出された上記測定パターンの測定点の位置に対する上記第２の位置検出手段で検出された上記測定パターンの測定点の位置のずれを上記第１，第２のカラー撮像手段間の相対的な撮像位置のずれの校正データとして算出する校正データ算出手段とを備えたものである（請求項１）。
【００１１】
上記構成によれば、測定対象のカラー表示装置に第１，第２のカラー撮像手段の両方が感度を有する１の色成分で所定の測定パターンが表示され、この表示画像が第１，第２のカラー撮像手段でそれぞれ撮像される。第１のカラー画像撮像手段で撮像された第１の色成分の測定パターンの画像を用いて撮像面における当該測定パターンの測定点の位置が検出され、第２のカラー画像撮像手段で撮像された第２の色成分の測定パターンの画像を用いて撮像面における当該測定パターンの測定点の位置が検出される。
【００１２】
そして、第１のカラー撮像手段の撮像面における測定パターンの測定点の位置に対する第２のカラー撮像手段の撮像面における測定パターンの測定点の位置の相対的なずれが第１，第２のカラー撮像手段間の相対的な撮像位置のずれの校正データとして算出される。
【００１３】
また、本発明は、上記カラー表示装置の表示特性測定装置において、上記色分解手段は、測定パターンを３原色の色成分の画像に分解するものであり、上記表示制御手段は、緑の色成分で上記測定パターンを上記カラー表示装置に表示させるものである（請求項２）。
【００１４】
上記構成によれば、測定対象のカラー表示装置に緑の色成分で所定の測定パターンが表示され、この表示画像が色分解手段でＲ，Ｇ，Ｂの色成分の画像に分解され、各色成分の画像は対応するカラー撮像手段でそれぞれ撮像される。そして、各色成分の撮像画像毎に対応するカラー撮像手段の撮像面における測定パターンの測定点の位置が検出され、例えばＧの色成分の撮像画像に基づいて検出された測定パターンの測定点の位置に対するＲ，Ｂの色成分の撮像画像に基づいて検出された測定パターンの測定点の位置の相対的なずれを算出してＲ，Ｇ，Ｂの各色成分のカラー撮像手段相互の相対的な撮像位置のずれの校正データが算出される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係るカラー表示装置の表示特性測定装置について、コンバージェンス測定装置を例に説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係るカラーＣＲＴのコンバージェンス測定装置の概略構成図である。
【００１７】
コンバージェンス測定装置１は、撮像装置２と測定装置３とから構成されている。撮像装置２は、被測定用のカラーディスプレイ４の表示面に表示された所定の測定パターン（例えばクロスハッチパターンやドットパターン等）を撮像するものであり、立体視覚法による撮像が可能に一対の撮像カメラ２１，２２を備えている。測定装置３は、撮像装置２で取り込まれた測定パターンの画像データを用いてカラーディスプレイ４のミスコンバージェンス量を演算し、その演算結果を表示装置３６に表示するものである。
【００１８】
撮像装置２内の撮像カメラ２１は、撮影レンズ２１１の後方にダイクロイックプリズムからなる３色分解プリズム２１２を設けるとともに、この３色分解プリズム２１２のＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の射出面の対向位置にＣＣＤエリアセンサからなる固体撮像素子２１３Ｒ，２１３Ｇ，２１３Ｂを配置してなる３板式のカラー撮像装置で構成されている。撮像カメラ２２も撮像カメラ２１と同様の３板式のカラー撮像装置で構成されている。
【００１９】
また、撮像装置２内には固体撮像素子（以下、ＣＣＤと略称する。）２１３Ｒ，２１３Ｇ，２１３Ｂの撮像動作を制御する撮像制御装置２１４、撮影レンズ２１１を駆動して焦点を自動調節するフォーカス制御回路２１５及びＣＣＤ２１３Ｒ，２１３Ｇ，２１３Ｂから出力される画像信号に所定の画像処理を施して測定装置３に出力する信号処理回路２１６が設けられている。同様に撮像カメラ２２内にも撮像制御回路２２４、フォーカス制御回路２２５及び信号処理回路２２６が設けられている。
【００２０】
撮像制御装置２１４は、測定装置３から送出される撮像制御信号により制御され、この撮像制御信号に基づいてＣＣＤ２１３Ｒ，２１３Ｇ，２１３Ｂの撮像動作（電荷蓄積動作）を制御する。同様に撮像制御回路２２４も測定装置３から送出される撮像制御信号により制御され、この撮像制御信号に基づいてＣＣＤ２２３Ｒ，２２３Ｇ，２２３Ｂの撮像動作を制御する。
【００２１】
また、フォーカス制御回路２１５は、測定装置３から送出されるフォーカス制御信号により制御され、このフォーカス制御信号に基づいて撮影レンズ２１１の前群２１１Ａを移動させてカラーディスプレイ４の表示面に表示された測定パターンの光像をＣＣＤ２１３Ｒ，２１３Ｇ，２１３Ｂの各撮像面に結像させる。同様にフォーカス制御回路２２５も測定装置３から送出されるフォーカス制御信号により制御され、このフォーカス制御信号に基づいて撮影レンズ２２１の前群２２１Ａを移動させてカラーディスプレイ４の表示面に表示された測定パターンの光像をＣＣＤ２２３Ｒ，２２３Ｇ，２２３Ｂの各撮像面に結像させる。
【００２２】
なお、フォーカス制御は、制御部３３からのフォーカス制御信号に基づき、例えば山登り方式で行われる。すなわち、例えば撮像カメラ２１の場合、制御部３３は、例えばＣＣＤ２１３Ｇで撮像される緑色の画像の高周波成分（測定パターンのエッジ部）を抽出し、この高周波成分が最大となるように（測定パターンのエッジが最も鮮明となるように）、フォーカス制御信号をフォーカス制御回路２１５に出力する。フォーカス制御回路２１５は、フォーカス制御信号に基づき撮影レンズ２１１の前群２１１Ａを合焦位置の前後に移動させつつ、その移動幅を漸減して最終的に合焦位置に設定する。
【００２３】
なお、本実施例では、撮像画像を用いてフォーカス制御を行うようにしているが、例えば撮像カメラ２１，２２に測距センサを設け、この測距センサで検出された撮像カメラ２１，２２とカラーディスプレイ４の表示面との間の距離データを用いて撮影レンズ２１１，２２１を駆動するようにしてもよい。
【００２４】
測定装置３は、Ａ／Ｄ変換器３１Ａ，３１Ｂ、画像メモリ３２Ａ，３２Ｂ、制御部３３、データ入力装置３４、データ出力装置３５及び表示装置３６から構成されている。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換器３１Ａ，３１Ｂは、それぞれ撮像カメラ２１，２２から入力された画像信号（アナログ信号）からデジタル信号の画像データに変換するものである。画像メモリ３２Ａ，３２Ｂは、それぞれＡ／Ｄ変換器３１Ａ，３１Ｂから出力される画像データを記憶するものである。
【００２６】
Ａ／Ｄ変換器３１Ａ，３１Ｂは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画像信号に対応して３個のＡ／Ｄ変換回路を有している。また、画像メモリ３２Ａ，３２ＢもＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画像データに対応してそれぞれ３フレーム分のメモリを有している。
【００２７】
制御部３３は、マイクロコンピュータからなる演算制御回路である。制御部３３は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）からなるメモリ３３１とＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）からなるメモリ３３２とを備えている。
【００２８】
メモリ３３１には、コンバージェンス測定処理（光学系の駆動、撮像、画像データの演算等の一連の処理を含む。）を示すプログラムやその演算に必要なデータ（補正値やデータ変換テーブル等）が格納されている。また、メモリ３３２は、コンバージェンス測定の各種演算を行うためのデータエリアやワークエリアを与えるものである。
【００２９】
制御部３３で算出されたミスコンバージェンス量（測定結果）は、メモリ３３２に格納されるとともに、表示装置３６に出力され、予め設定された所定の表示フォーマットで表示される。また、データ出力装置３５を介して外部接続される装置（プリンタや外部記憶装置）に出力される。
【００３０】
データ入力装置３４は、コンバージェンス測定のために各種データを入力するもので、例えばキーボードで構成されている。データ入力装置３４からは、例えばカラーディスプレイ４の蛍光体の配列ピッチ、ＣＣＤ２１３，２２３の画素の配列ピッチ、カラーディスプレイ４の表示面における測定ポイントの位置等のデータが入力される。
【００３１】
被測定用のカラーディスプレイ４は、映像を表示するカラーＣＲＴ４１とこのカラーＣＲＴ４１の駆動を制御する駆動制御回路４２とから構成されている。カラーディスプレイ４の駆動制御回路４２にはパターンジェネレータ５で生成された測定パターンの映像信号が入力され、駆動制御回路４２は、この映像信号に基づいてカラーＣＲＴ４１の偏向回路を駆動してその表示面に、例えば図２に示すように、クロスハッチパターンの測定パターンを表示させる。
【００３２】
このコンバージェンス測定装置１では、撮像装置２の撮像カメラ２１，２２によりカラーディスプレイ４に表示された測定パターンを立体視覚法的に撮像し、両撮像カメラ２１，２２で取り込まれた画像データを用いてミスコンバージェンス量が測定されるようになっている。
【００３３】
次に、ミスコンバージェンス量の測定方法について、測定パターンとしてクロスハッチパターンを用いた場合を例に説明する。
【００３４】
図２は、カラーＣＲＴに表示されたクロスハッチパターンを示す図である。
クロスハッチパターン６は、複数の縦ラインと横ラインとを交差させたパターンで、カラーＣＲＴ４１の表示面４１ａ内に複数の格子点が含まれるように適宜のサイズで表示される。そして、少なくとも１個の格子点を含むように表示面４１ａ内の任意の位置にミスコンバージェンス量の測定領域Ａ（１）〜Ａ（ｎ）が設定される。
【００３５】
各測定領域Ａ（ｒ）（ｒ＝１，２，…ｎ）においては、測定領域Ａ（ｒ）に含まれる縦ラインの撮像画像から横方向（ＸＹ座標のＸ方向）のミスコンバージェンス量ΔＤＸが演算され、横ラインの撮像画像から縦方向（ＸＹ座標のＹ方向）のミスコンバージェンス量ΔＤＹが演算される。
【００３６】
図３は測定領域Ａ（ｒ）に含まれる縦ラインをＲ，Ｇ，Ｂの各色成分のラインに分離した図、図４は測定領域Ａ（ｒ）に含まれる横ラインをＲ，Ｇ，Ｂの各色成分のラインに分離した図である。
【００３７】
横方向のミスコンバージェンス量ΔＤＸは、カラーＣＲＴ４１の表示面４１ａにおけるＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の縦ラインのＸ方向の発光位置（輝度重心位置）をＸＲ，ＸＧ，ＸＢとすると、これらの発光位置ＸＲ，ＸＧ，ＸＢのうち、いずれかの発光位置、例えばＧの色成分の発光位置ＸＧを基準とした発光位置間のずれ量ΔＤＲＧＸ（＝ＸＲ−ＸＧ）、ΔＤＢＧＸ（＝ＸＢ−ＸＧ）として表される。
【００３８】
また、縦方向のミスコンバージェンス量ΔＤＹは、カラーＣＲＴ４１の表示面４１ａにおけるＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の横ラインのＹ方向の発光位置（輝度重心位置）をＹＲ，ＹＧ，ＹＢとすると、これらの発光位置ＹＲ，ＹＧ，ＹＢのうち、いずれかの発光位置、例えばＧの色成分の発光位置ＹＧを基準とした発光位置間のずれ量ΔＤＲＧＹ（＝ＹＲ−ＹＧ）、ΔＤＢＧＹ（＝ＹＢ−ＹＧ）として表される。
【００３９】
次に、ミスコンバージェンス量の具体的な算出方法について、立体視覚法で測定パターンを撮像する場合を例に説明する。
なお、説明の便宜上、カラーディスプレイ４の発光側の色成分についてはＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の大文字のアルファベットで表記し、撮像装置２の受光側の色成分についてはｒ（赤），ｇ（緑），ｂ（青）の小文字のアルファベットで表記することとする。
【００４０】
まず、コンバージェンス測定系の座標系について説明する。カラーディスプレイ４の表示面４１ａに表示された測定パターンを撮像するべく撮像装置２がカラーディスプレイ４の前方位置に、図５の位置関係で配置されているとする。
【００４１】
図５において、カラーディスプレイ４の表示面４１ａの中心Ｍを通る法線上の任意の位置に原点Ｏを有するコンバージェンス測定系のＸＹＺ座標を、Ｚ軸を当該法線方向とし、Ｙ軸を表示面４１ａの縦方向と平行な方向とし、Ｘ軸を表示面４１ａの横方向と平行な方向として設定する。なお、Ｚ軸の＋方向は原点Ｏから中心Ｍの方向、Ｙ軸の＋方向は上方向、Ｘ軸の＋方向は原点Ｏからカラーディスプレイ４を見て左方向である。
【００４２】
カラーディスプレイ４の表示面４１ａ上の測定点Ｑ（例えばクロスハッチパターンにおいてはクロスポイント、ドットパターンにおいてはドットポイント）におけるＪ（Ｊ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ）の色成分の蛍光体の発光中心（輝度重心位置）の座標をＱＪ（ＸＪ，ＹＪ，ＺＪ）と表記し、撮像装置２の撮影レンズ２１１，２２１の主点Ｐ１，Ｐ２の位置をそれぞれＰ１（ＸＰ１，ＹＰ１，ＺＰ１），Ｐ２（ＸＰ２，ＹＰ２，ＺＰ２）と表記する。
【００４３】
また、ＣＣＤ２１３Ｒ，２１３Ｇ，２１３Ｂ，２２３Ｒ，２２３Ｇ，２２３Ｂの各撮像面上に、図６に示すように、撮像面の中心に原点ｏを有するｈｖ座標を、ｈ軸をＣＣＤエリアセンサの縦方向とし、ｖ軸をＣＣＤエリアセンサの横方向として設定する。なお、ｈ軸の＋方向は上方向、ｖ軸の＋方向は撮像面に向かって右方向である。
【００４４】
そして、各撮像面の位置が、対応する光軸ＬＪ（Ｊ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ、Ｊの色成分の光軸）がｈｖ座標の原点ｏからずれた位置に入射するように、光軸ＬＪに対して位置ずれを起こしているとして、図７に示すように、撮像カメラ２１のｊ（ｊ＝ｒ，ｇ，ｂ）の色成分のＣＣＤの撮像面における光軸ＬＪ１の入射点ｏｊ１′の座標を（ｈｊ１Ｏ，ｖｊ１Ｏ）と表記し、撮像カメラ２２のｊの色成分のＣＣＤの撮像面における光軸ＬＪ２の入射点ｏｊ２′の座標を（ｈｊ２Ｏ，ｖｊ２Ｏ）と表記する。また、図７に示すように、表示面４１ａの測定点ＱＪの光像の撮像カメラ２１のｊの色成分のＣＣＤの撮像面における結像点Ｉｊ１Ｊの座標を（ｈｊ１Ｊ，ｖｊ１Ｊ）と表記し、撮像カメラ２２のｊの色成分のＣＣＤの撮像面における結像点Ｉｊ２Ｊの座標を（ｈｊ２Ｊ，ｖｊ２Ｊ）と表記する。
【００４５】
一般に、レンズの主点から物体までの距離をａ、像までの距離をｂ、レンズの焦点距離をｆとすると、これらの間には１／ａ＋１／ｂ＝１／ｆの関係があり、物体のサイズをｙ、像のサイズをｙ′とすると、両者の間にはｙ′／ｙ＝ｂ／ａの関係があるから、これらの関係式より、
ｙ′＝ｙ・ｆ／（ａ−ｆ）  …（１）
の関係式が得られる。
【００４６】
そして、上記（１）の関係式を上述の測定点ＱＪと結像点Ｉｊ１Ｊ，Ｉｊ２Ｊとの位置関係に適用すると、下記（２）〜（５）の関係式が得られる。
【００４７】
【数１】
0003612946.tif 000002
【００４８】
次に、立体視覚法によるミスコンバージェンス量の算出方法について説明する。
なお、説明の便宜上、撮像装置２は、撮像カメラ２１の光軸Ｌ１及び撮影カメラ２２の光軸Ｌ２がＸＺ平面内にあるように配置されている場合について説明する。
【００４９】
主点Ｐ１，Ｐ２がＸＺ平面内に配置されていれば、Ｙ座標は「０」となるので、両主点Ｐ１，Ｐ２の座標は、
Ｐ１（ＸＰ１，０，ＺＰ１）
Ｐ２（ＸＰ２，０，ＺＰ２）
となる。
【００５０】
カラーディスプレイ４の測定点ＱＪの光像と撮像カメラ２１の結像点Ｉｊ１Ｊとについて上記（２），（３）式に相当する関係式を算出すると、下記（６），（７）式となる。
【００５１】
【数２】
0003612946.tif 000003
【００５２】
そして、上記（６），（７）式のｊをｒ，ｇ，ｂの色成分表示に置換してＣＣＤ２１１Ｒ，２１１Ｇ，２１１Ｂの各撮像面における結像点Ｉｒ１Ｊ，Ｉｇ１Ｊ，Ｉｂ１Ｊのｈｖ座標を求めると、下記（８）〜（１３）式となる。
【００５３】
【数３】
0003612946.tif 000004
【００５４】
また、カラーディスプレイ４の測定点ＱＪの光像と撮像カメラ２２の結像点Ｉｊ２Ｊとについて上記（２），（３）式に相当する関係式を算出すると、下記（１４），（１５）式となる。
【００５５】
【数４】
0003612946.tif 000005
【００５６】
そして、上記（１４），（１５）式のｊをｒ，ｇ，ｂの色成分表示に置換してＣＣＤ２２１Ｒ，２２１Ｇ，２２１Ｂの各撮像面における結像点Ｉｒ２Ｊ，Ｉｇ２Ｊ，Ｉｂ２Ｊのｈｖ座標を求めると、下記（１６）〜（２１）式となる。
【００５７】
【数５】
0003612946.tif 000006
【００５８】
そして、上記（８），（９），（１６），（１７）式からｆｒ１Ｊ／（ＺＪ−ｆｒ１Ｊ）、ｆｒ２Ｊ／（ＺＪ−ｆｒ２Ｊ）及びＹＪを消去すると、座標ＸＪが下記（２２）式のように算出される。
【００５９】
【数６】
0003612946.tif 000007
【００６０】
また、上記（８），（９）式からｆｒ１Ｊ／（ＺＪ−ｆｒ１Ｊ）を消去し、ＸＪに上記（２２）式を代入すると、座標ＸＪが下記（２３）式のように算出される。
【００６１】
【数７】
0003612946.tif 000008
【００６２】
更に、上記（９）式又は上記（１７）式に上記（２３）式を代入すれば、座標ＺＪが下記（２４）式又は（２５）式のように算出される。
【００６３】
【数８】
0003612946.tif 000009
【００６４】
上記（２２）式〜（２５）式は、撮像カメラ２１，２２の赤の色成分の撮像画像から表示面４１ａにおける測定点ＱＪのＸＹＺ座標を算出する算出式である。従って、上記（１０），（１１），（１８），（１９）式を用いて上述と同様の演算を行えば、撮像カメラ２１，２２の緑の色成分の撮像画像から表示面４１ａにおける測定点ＱＪのＸＹＺ座標を算出する算出式が得られ、上記（１２），（１３），（２０），（２１）式を用いて上述と同様の演算を行えば、撮像カメラ２１，２２の青の色成分の撮像画像から表示面４１ａにおける測定点ＱＪのＸＹＺ座標を算出する算出式が得られる。
【００６５】
撮像装置２のｒ，ｇ，ｂの各色成分の撮像画像から算出される表示面４１ａにおける測定点をＱＪｒ，ＱＪｇ，ＱＪｂとし、これらのＸＹＺ座標をそれぞれＱＪｒ（ＸＪｒ，ＹＪｒ，ＺＪｒ），ＱＪｇ（ＸＪｇ，ＹＪｇ，ＺＪｇ），ＱＪｂ（ＸＪｂ，ＹＪｂ，ＺＪｂ）（Ｊ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ）とすると、測定点ＱＪｒ，ＱＪｇ，ＱＪｂの各ＸＹＺ座標は、下記（２６）〜（３７）式により算出される。
【００６６】
【数９】
0003612946.tif 000010
【００６７】
上記のように、例えば表示面４１ａにおけるＲの色の蛍光体の測定点ＱＲについては、撮像装置２で取り込まれたｒ，ｇ，ｂの各色成分の画像毎に３個の測定点ＱＲｒ，ＱＲｇ，ＱＲｂが算出されるから、測定点ＱＲの測定値をｒ，ｇ，ｂの各色成分の画像毎に算出された測定点ＱＲｒ，ＱＲｇ，ＱＲｂの加重平均値で決定するとすれば、測定点ＱＲのＸＹＺ座標は、下記（３８）〜（４１）式で算出される。
【００６８】
【数１０】
0003612946.tif 000011
【００６９】
同様に測定点ＱＧの測定値をｒ，ｇ，ｂの各色成分の画像毎に算出された測定点ＱＧｒ，ＱＧｇ，ＱＧｂの加重平均値で決定するとすれば、測定点ＱＧのＸＹＺ座標は、下記（４２）〜（４５）式で算出され、測定点ＱＢの測定値をｒ，ｇ，ｂの各色成分の画像毎に算出された測定点ＱＢｒ，ＱＢｇ，ＱＢｂの加重平均値で決定するとすれば、測定点ＱＢのＸＹＺ座標は、下記（４６）〜（４９）式で算出される。
【００７０】
【数１１】
0003612946.tif 000012
【００７１】
【数１２】
0003612946.tif 000013
【００７２】
従って、上記（３８），（４２），（４６）式を上述のミスコンバージェンス量ΔＤＲＧＸ（＝ＸＲ−ＸＧ），ΔＤＢＧＸ（＝ＸＢ−ＸＧ）に代入すれば、横方向のミスコンバージェンス量ΔＤＲＧＸ，ΔＤＢＧＸの演算式が各（５０），（５１）式のように求められる。
【００７３】
【数１３】
0003612946.tif 000014
【００７４】
また、上記（３９），（４３），（４７）式を上述のミスコンバージェンス量ΔＤＲＧＹ（＝ＹＲ−ＹＧ），ΔＤＢＧＹ（＝ＹＢ−ＹＧ）に代入すれば、縦方向のミスコンバージェンス量ΔＤＲＧＹ，ΔＤＢＧＹの演算式が各（５２），（５３）式のように求められる。
【００７５】
【数１４】
0003612946.tif 000015
【００７６】
ところで、上記（５０）〜（５３）式の演算式を用いてミスコンバージェンス量ΔＤＲＧＸ，ΔＤＢＧＸ，ΔＤＲＧＹ，ΔＤＢＧＹを高精度に算出するには、各ＣＣＤ２１３Ｒ〜２１３Ｂ，２２３Ｒ〜２２３Ｂの対応する光軸ＬＪ１，ＬＪ２の入射点ｏｊ１′，ｏｊ２′のｈｖ座標（ｈｊ１Ｏ，ｖｊ１Ｏ），（ｈｊ２Ｏ，ｖｊ２Ｏ）（ｊ＝ｒ，ｇ，ｂ）を正確に求め、ＣＣＤ２１３Ｒ〜２３Ｂ，２２３Ｒ〜２２３Ｂの各撮像面におけるｈｖ座標の基準を合わせておく必要がある。
【００７７】
次に、各光軸ＬＪ１，ＬＪ２（Ｊ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ）の入射点ｏｊ１′，ｏｊ２′の座標を算出し、測定系の校正を行う方法について説明する。
【００７８】
コンバージェンス測定においては、ミスコンバージェンス量がＲ，Ｇ，Ｂの色成分の任意の色成分に対する輝度重心位置の相対的なずれ量として算出されるので、各ＣＣＤ２１３Ｒ〜２１３Ｂ，２２３Ｒ〜２２３Ｂの撮像面の位置ずれを校正するためのデータ（各光軸ＬＪ１，ＬＪ２の入射点ｏｊ１′，ｏｊ２′の座標データ）を色成分相互の相対的なデータとしても測定精度に与える影響は少ないと考えられる。
【００７９】
このため、本実施の形態では、以下に説明するように、校正用の測定パターンとして同一の測定パターンを用い、この測定パターンを撮像して得られるｒ，ｇ，ｂの各色成分の画像の測定点ＱＪに対応する結像位置Ｉｒ１Ｊ，Ｉｒ２Ｊ（ｊ＝ｒ，ｇ，ｂ、Ｊ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ）から各ＣＣＤ２１３Ｒ〜２１３Ｂ，２２３Ｒ〜２２３Ｂの撮像面における光軸ＬＪ１，ＬＪ２の入射点ｏｊ１′，ｏｊ２′のｈｖ座標を算出するようにしている。
【００８０】
すなわち、まず、Ｇ色の蛍光体のみを発光してカラーディスプレイ４に測定パターンを表示させる。このときの測定点ＱＣの座標をＱＣ（ＸＣ，ＹＣ，ＺＣ）とし、測定点ＱＣの発光光像のＣＣＤ２１３Ｒ，２１３Ｇ，２１３Ｂの各撮像面における結像点Ｉｒ１Ｃ，Ｉｇ１Ｃ，Ｉｂ１Ｃの座標をＩｒ１Ｃ（ｈｒ１Ｃ，ｖｒ１Ｃ），Ｉｇ１Ｃ（ｈｇ１Ｃ，ｖｇ１Ｃ），Ｉｂ１Ｃ（ｈｂ１Ｃ，ｖｂ１Ｃ）とし、測定点ＱＣの蛍光体の発光光像のＣＣＤ２２３Ｒ，２２３Ｇ，２２３Ｂの各撮像面における結像点Ｉｒ２Ｃ，Ｉｇ２Ｃ，Ｉｂ２Ｃの座標をＩｒ２Ｃ（ｈｒ２Ｃ，ｖｒ２Ｃ），Ｉｇ２Ｃ（ｈｇ２Ｃ，ｖｇ２Ｃ），Ｉｂ２Ｃ（ｈｂ２Ｃ，ｖｂ２Ｃ）とする。
【００８１】
この校正処理では、カラーディスプレイ４の測定パターンの発光をＧ色の蛍光体のみとしている点が実際の測定時と異なるのみであるから、上記結像点Ｉｒ１Ｃ，Ｉｇ１Ｃ，Ｉｂ１Ｃ，Ｉｒ２Ｃ，Ｉｇ２Ｃ，Ｉｂ２Ｃについて、上記（２６），（２７），（３０），（３１），（３４），（３５）式に相当する式が下記のように表される。
【００８２】
【数１５】
0003612946.tif 000016
【００８３】
上記（５４）式〜（５９）式において、（５４）、（５６）及び（５８）式は互いに等しく、（５５）、（５７）及び（５９）式は互いに等しいから、これらの式から下記（６０）〜（６３）式に示す４つの方程式が得られる。
【００８４】
【数１６】
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【００８５】
算出すべき座標はｏｒ１′（ｈｒ１Ｏ，ｖｒ１Ｏ），ｏｇ１′（ｈｇ１Ｏ，ｖｇ１Ｏ），ｏｂ１′（ｈｂ１Ｏ，ｖｂ１Ｏ），ｏｒ２′（ｈｒ２Ｏ，ｖｒ２Ｏ），ｏｇ２′（ｈｇ２Ｏ，ｖｇ２Ｏ），ｏｂ２′（ｈｂ２Ｏ，ｖｂ２Ｏ）の合計１２個であるから、少なくとも３個の測定点ＱＣ（ｉ）（ｉ＝１，２，３）について上記（６０）〜（６３）式に相当する等式を少なくとも１２個求め、これらの等式を解くことで、座標ｏｊ１′（ｈｊ１Ｏ，ｖｊ１Ｏ），ｏｊ２′（ｈｊ２Ｏ，ｖｊ２Ｏ）（ｊ＝ｒ，ｇ，ｂ）が算出される。１２個の連立方程式の解は制御部３３で周知の数値計算法を用いて算出される。
【００８６】
なお、本実施の形態では、簡単な光学モデルについて説明したが、歪曲収差を考慮したモデル、撮影レンズ２１１，２２１の主点位置Ｐ１，Ｐ２の波長依存性を考慮したモデル、各色成分の光軸ＬＲ，ＬＧ，ＬＢと主点Ｐ１，Ｐ２とが同一平面内にないモデル及びこれらを組み合わせたその他のモデルについても同様の方法で座標ｏｊ１′（ｈｊ１Ｏ，ｖｊ１Ｏ），ｏｊ２′（ｈｊ２Ｏ，ｖｊ２Ｏ）（ｊ＝ｒ，ｇ，ｂ）を算出することができる。
【００８７】
次に、コンバージェンス測定の処理シーケンスについて説明する。
図８は、コンバージェンス測定の処理シーケンスを示すフローチャートである。
【００８８】
同図に示す処理シーケンスには、上述したＣＣＤ２１３Ｒ〜２１３Ｂ，２２３Ｒ〜２２３Ｂの位置ずれを校正するためデータ（各光軸ＬＪ１，ＬＪ２（Ｊ＝Ｒ，Ｇ，Ｂ）の入射点の座標ｏｊ１′（ｈｊ１Ｏ，ｖｊ１Ｏ），ｏｊ２′（ｈｊ２Ｏ，ｖｊ２Ｏ）（ｊ＝ｒ，ｇ，ｂ）のデータ）を算出する校正手順（ステップ＃１〜＃７）と実際にミスコンバージェンス量を算出する測定手順（ステップ＃９〜＃１５）とが含まれている。
【００８９】
製造ラインにおいて、校正手順は、被測定用のカラーディスプレイ４毎に行ってもよいが、温度変化や湿度変化などが大きく変化しない限り、ＣＣＤの位置ずれ量は大きく変化しないので、製造ラインの始動時や測定装置を環境特性の異なる場所に移動させたときなどに行うようにしてもよい。
【００９０】
同図において、まず、カラーディスプレイ４にＧ色の蛍光体のみ発光させて所定の測定パターン（以下、校正用パターンという。）を表示させる（＃１）。なお、この校正用パターンは、撮像装置２の撮像画面内に少なくとも３個のクロスポイントＱＣ（１），ＱＣ（２），ＱＣ（３）が含まれるサイズで表示させる。
【００９１】
続いて、撮像装置２で校正用パターンを撮像し、この撮像画像を用いてクロスポイントＱＣ（１），ＱＣ（２），ＱＣ（３）に対応するＣＣＤ２１３Ｒ，２１３Ｇ，２１３Ｂ，２２３Ｒ，２２３Ｇ，２２３Ｂの結像点Ｉｒ１Ｃ（ｉ）（ｈｒ１Ｃ（ｉ），ｖｒ１Ｃ（ｉ）），Ｉｇ１Ｃ（ｉ）（ｈｇ１Ｃ（ｉ），ｖｇ１Ｃ（ｉ）），Ｉｂ１Ｃ（ｉ）（ｈｂ１Ｃ（ｉ），ｖｂ１Ｃ（ｉ）），Ｉｒ２Ｃ（ｉ）（ｈｒ２Ｃ（ｉ），ｖｒ２Ｃ（ｉ）），Ｉｇ２Ｃ（ｉ）（ｈｇ２Ｃ（ｉ），ｖｇ２Ｃ（ｉ）），Ｉｂ２Ｃ（ｉ）（ｈｂ２Ｃ（ｉ），ｖｂ２Ｃ（ｉ））（ｉ＝１，２，３）のｈ座標、ｖ座標が算出される（＃３）。
【００９２】
続いて、算出された結像点Ｉｒ１Ｃ（ｉ），Ｉｇ１Ｃ（ｉ），Ｉｂ１Ｃ（ｉ），Ｉｒ２Ｃ（ｉ），Ｉｇ１Ｃ（ｉ），Ｉｇ２Ｃ（ｉ）（ｉ＝１，２，３）のｈｖ座標を用いて上記（６０）〜（６３）式の連立方程式が３組（合計１２個）作成される（＃５）。そして、これら１２個の連立方程式の解を数値計算法で算出することにより各色成分の光軸ＬＲ１，ＬＧ１，ＬＢ１，ＬＲ２，ＬＧ２，ＬＢ２の入射位置ｏｒ１Ｃ′（ｈｒ１Ｏ，ｖｒ１Ｏ），ｏｇ１Ｃ′（ｈｇ１Ｏ，ｖｇ１Ｏ），ｏｂ１Ｃ′（ｈｂ１Ｏ，ｖｂ１Ｏ），ｏｒ２Ｃ′（ｈｒ２Ｏ，ｖｒ２Ｏ），ｏｇ２Ｃ′（ｈｇ２Ｏ，ｖｇ２Ｏ），ｏｂ２Ｃ′（ｈｂ２Ｏ，ｖｂ２Ｏ）のｈ座標、ｖ座標が決定され（＃７）、これにより校正手順は終了する。
【００９３】
続いて、カラーディスプレイ４に白色の所定の測定パターンを表示させる（＃９）。なお、この測定パターンは、撮像装置２の撮像画面内に少なくとも１個のクロスポイントＱが含まれるサイズで表示させる。
【００９４】
続いて、撮像装置２で測定パターンを撮像し、この撮像画像を用いてクロスポイントＱＪに対応するＣＣＤ２１３Ｒ，２１３Ｇ，２１３Ｂ，２２３Ｒ，２２３Ｇ，２２３Ｂの結像点Ｉｒ１Ｊ（ｈｒ１Ｊ，ｖｒ１Ｊ），Ｉｇ１Ｊ（ｈｇ１Ｊ，ｖｇ１Ｊ），Ｉｂ１Ｊ（ｈｂ１Ｊ，ｖｂ１Ｊ），Ｉｒ２Ｊ（ｈｒ２Ｊ，ｖｒ２Ｊ），Ｉｇ２Ｊ（ｈｇ２Ｊ，ｖｇ２Ｊ），Ｉｂ２Ｊ（ｈｂ２Ｊ，ｖｂ２Ｊ）のｈ座標、ｖ座標が算出される（＃１１）。
【００９５】
続いて、算出された光軸ＬＲ１，ＬＧ１，ＬＢ１，ＬＲ２，ＬＧ２，ＬＢ２の入射位置ｏｒ１′，ｏｇ１′，ｏｂ１′，ｏｒ２′，ｏｇ２′，ｏｂ２′のｈｖ座標、結像点Ｉｒ１Ｊ，Ｉｇ１Ｊ，Ｉｂ１Ｊ，Ｉｒ２Ｊ，Ｉｇ２Ｊ，Ｉｂ２Ｊのｈｖ座標及び撮影レンズ２１，２２の主点Ｐ１，Ｐ２（既知）の座標を用いて上記（５０），（５１）式により横方向（Ｘ方向）のミスコンバージェンス量ΔＤＲＧＸ，ΔＤＢＧＸが算出され、上記（５２），（５３）により縦方向（Ｙ方向）のミスコンバージェンス量ΔＤＲＧＹ，ΔＤＢＧＹが算出される（＃１３）。そして、この算出結果は表示装置３６に所定の表示フォーマットで表示されて（＃１５）、測定処理を終了する。
【００９６】
上記のように、Ｇ色の蛍光体のみを発光させて所定の校正用パターンを表示させ、この校正用パターンの撮像画像を用いて撮像装置２の各ＣＣＤ２１３Ｒ〜２１３Ｂ，２２３Ｒ〜２２３Ｂの位置ずれ量を相対的な位置ずれ量として算出するようにしているので、温度や湿度によるＣＣＤ２１３，２２３の位置ずれの校正データを簡単かつ迅速に算出でき、コンバージェンス測定の校正を容易に行うことができる。
【００９７】
また、被測定用カラーディスプレイ４を用いて校正データが算出できるので、従来の校正チャートが不要となり、装置の簡素化、操作性の向上が可能となる。
【００９８】
なお、上記実施の形態では、校正パターンとしてＧ色の蛍光体のみを発光させるようにしたが、これは、Ｇ色の蛍光体の発光がＲ色、Ｂ色のフィルタにも感度を有し、測定の迅速化が可能となるからで、Ｒ色の蛍光体のみを発光させた校正パターンとＢ色の蛍光体のみを発光させた校正パターンとをそれぞれ撮像し、両撮像画像から得られるＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画像データを用いて各ＣＣＤ２１３Ｒ〜２１３Ｂ，２２３Ｒ〜２２３Ｂの相対的な位置ずれ量を算出するようにしてもよい。
【００９９】
また、上記実施の形態では、一対の撮像カメラ２１，２２を有する撮像装置２を用い、測定パターンを立体視覚法で撮像するタイプのコンバージェンス測定装置１について説明したが、本発明は、必ずしも立体視覚法により測定パターンを撮像する必要はなく、１個の撮像カメラを有する撮像装置を用いた表示特性測定装置にも適用することができる。
【０１００】
また、上記実施の形態では、カラーＣＲＴのコンバージェンス測定装置について説明したが、本発明に係る表示特性測定装置は、プロジェクションタイプのカラーディスプレイ、カラーＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）ディスプレイ、カラープラズマディスプレイ等のカラー表示装置やモノクロ表示装置の輝度重心位置の測定や幾何学的像歪みの測定にも適用することができる。
【０１０１】
また、上記実施の形態では、原色系の３板式ＣＣＤを用いた撮像装置の場合について説明したが、撮像装置はこのタイプに限定されるものではなく、２板式の撮像素子（撮像管でも良い）を用いたものでもよく、色フィルタも原色系又は補色系のいずれを用いたものにも適用することができる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１の色成分の画像を取り込む第１のカラー撮像手段と第２の色成分の画像を取り込む第２のカラー撮像手段の両方が感度を有する１の色成分で測定パターンを表示させ、第１，第２のカラー撮像手段毎に撮像された測定パターンの画像を用いてそれぞれの撮像面における測定パターンの測定点の位置を検出し、一方の撮像面における測定点の位置に対する他方の撮像面における測定点の位置のずれを第１，第２のカラー撮像手段間の相対的な撮像位置のずれの校正データとして算出するようにしたので、校正処理が簡単かつ迅速になる。
【０１０３】
また、校正用の画像を被測定用のカラー表示装置に表示させるようにしているので、従来の校正専用のチャートが不要となり、表示特性測定装置の簡素化、操作性の向上が可能となる。
【０１０４】
特に、３原色の色成分に分離してカラー撮像するものでは、Ｒ（赤）及びＢ（青）のカラー撮像手段の両方が感度を有するＧ（緑）の色成分で測定パターンを発光させるようにしたので、校正用の測定パターンを１回撮像するだけでその撮像画像を用いて校正データの算出ができ、校正処理の高速化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカラー表示装置の表示特性測定装置が適用されたカラーＣＲＴのコンバージェンス測定装置の概略構成図である。
【図２】カラーＣＲＴに表示されたクロスハッチパターンを示す図である。
【図３】測定領域に含まれる縦ラインをＲ，Ｇ，Ｂの各色成分のラインに分離した図である。
【図４】測定領域に含まれる横ラインをＲ，Ｇ，Ｂの各色成分のラインに分離した図である。
【図５】立体視覚法によるコンバージェンス測定におけるカラーディスプレイと撮像装置の配置関係を示す図である。
【図６】ＣＣＤの撮像面に設けたｈｖ座標系を説明するための斜視図である。
【図７】ＣＣＤの撮像面における光軸及び結像点の座標を示す図である。
【図８】コンバージェンス測定の処理シーケンスを示すフローチャートである。
【図９】従来の校正チャートを用いたコンバージェンス測定装置の校正方法を示す図である。
【符号の説明】
１  コンバージェンス測定装置（表示特性測定装置）
２  撮像装置
２１，２２  撮像カメラ
２１１，２２１  撮影レンズ
２１２，２２２  ３色分解プリズム（色分解手段）
２１３Ｒ，２１３Ｇ，２１３Ｂ  固体撮像素子（カラー撮像手段）
２２３Ｒ，２２３Ｇ，２２３Ｂ  固体撮像素子（カラー撮像手段）
２１４，２２４  撮像制御回路
２１５，２２５  フォーカス制御回路
２１６，２２６  信号処理回路
３  測定装置
３１Ａ，３１Ｂ  Ａ／Ｄ変換器
３２Ａ，３２Ｂ  画像メモリ
３３  制御部（第１，第２の位置検出手段、校正データ算出手段）
３３１，３３２  メモリ
３４  データ入力装置
３５  データ出力装置
３６  表示装置
４  カラーディスプレイ
４１  カラーＣＲＴ
４２  駆動制御回路
５  パターンジェネレータ（表示制御手段）
６  クロスハッチパターン
【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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