(57)【要約】  測定する各階調の画像の平均画像レベルやヒストグラムを変化させない出力画像を表示して輝度特性を測定可能とする、輝度特性測定方法、輝度特性測定装置、その信号処理システムおよびこの信号処理システムを備える表示装置を得るために、複数階調の画像情報と配置情報を含む表示パターン信号を供給し、複数階調の出力画像を全て同時に分割表示する表示パターンを出力し、測定する階調の出力画像を測定領域に順に表示するように表示パターンを入れ替えて各階調の輝度を測定する輝度特性測定方法および信号処理システムとし、表示パターン信号を供給する制御装置４を備えて、表示装置１に分割表示させた各階調の出力画像１０を順に表示して輝度を測定し、表示装置の輝度特性を測定する輝度特性測定装置２とし、前記信号処理システムを備える表示装置１Ａとした。
2010119588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の入力信号を画像処理して各階調に応じた輝度の出力画像として表示してその輝度を測定し、測定される各階調の輝度から表示装置の輝度特性を測定する輝度特性測定方法であって、
測定する複数階調の画像情報、および、これらの各階調画像を表示装置に表示する配置情報を含む表示パターン信号を供給し、
供給される前記表示パターン信号を信号処理して、各階調の出力画像を全て同時に分割表示する表示パターンを出力し、該表示パターンを表示装置の表示部に表示し、
表示される表示パターンの所定領域を測定領域として測定部を設け、
前記測定領域に測定する階調の出力画像を順に表示するように前記表示パターンを入れ替えて各階調の輝度を測定することを特徴とする輝度特性測定方法。
【請求項２】
輝度計と制御装置を備える輝度特性測定装置を用いて輝度特性を測定すると共に、
前記輝度計が前記測定領域の輝度を測定し、
前記制御装置が、前記表示パターン信号を供給し、表示装置に分割表示させ、測定する階調の画像を順に表示させ、測定される輝度から輝度特性を測定することを特徴とする請求項１に記載の輝度特性測定方法。
【請求項３】
前記表示パターンが、信号処理された各階調の出力画像を、そのまま全て分割表示すると共に、測定する所定階調の画像を前記測定領域に移動させた表示パターンであって、該表示パターンを用いて輝度を測定することで、前記表示パターン全体の平均画像レベルを一定とし、測定階調のヒストグラムを変化させない状態で輝度特性を測定することを特徴とする請求項１または２に記載の輝度特性測定方法。
【請求項４】
各階調の出力画像をスクロールして、前記測定領域に順に移動させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の輝度特性測定方法。
【請求項５】
前記測定領域の出力画像を、次に測定する階調の出力画像と入れ替えるようにして順に移動させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の輝度特性測定方法。
【請求項６】
同一階調の出力画像が複数あるときは、当該階調の出力画像を全て前記測定領域および測定領域近辺に移動させることを特徴とする請求項４または５に記載の輝度特性測定方法。
【請求項７】
前記測定領域に次に測定する出力画像を移動させる際に、前記測定領域の出力画像と次に測定する出力画像以外の出力画像同士を同時に入れ替えることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の輝度特性測定方法。
【請求項８】
前記分割がＳ分割であって、表示可能な階調数がＮである表示装置に第ａd階調から第ｂd階調まで計ｎd階調の画像を表示し、最も暗い第ａm階調と最も明るい第ｂm階調とこれらの中間の明るさの計ｎm階調での輝度を測定することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の輝度特性測定方法。
ただし、１≦ａd≦ａm＜ｂm≦ｂd≦Ｎ、ｎd≦ｂd−ａd＋１、ｎm≦ｂm−ａm＋１、ｎm≦ｎd≦Ｓである。
【請求項９】
画像レベルが低い状態の輝度特性を確認する際には、低い階調部分の画像領域を増やし、画像レベルが高い状態の輝度特性を確認する際には、高い階調部分の画像領域を増やして、所望される画像レベルに応じて、表示部の平均画像レベルを増減して測定することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の輝度特性測定方法。
【請求項１０】
前記測定部を表示部の中央部領域に設け、周辺部領域に平均画像レベルを増減するための輝度レベル調整領域を設けたことを特徴とする請求項９に記載の輝度特性測定方法。
【請求項１１】
前記表示パターン信号が、ＲＧＢの三原色とグレースケールとをそれぞれ所定の階調に分割したものであって、これらの各階調の出力画像を全て同時に分割表示したことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の輝度特性測定方法。
【請求項１２】
前記測定部を露出して、測定部周囲の表示領域をマスクするマスク部材を用いることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の輝度特性測定方法。
【請求項１３】
前記マスク部材が、遮光性と反射防止性を備え、前記測定部に相当する部分を露出する開口窓部を設けた板材からなることを特徴とする請求項１２に記載の輝度特性測定方法。
【請求項１４】
前記輝度計に、前記測定部からの画像入力は許可し、測定部外からの画像入力を許可しない遮光用外筒を装着したことを特徴とする請求項２から１３のいずれかに記載の輝度特性測定方法。
【請求項１５】
輝度計と制御装置を備えて、画像の入力信号を画像処理して各階調に適した輝度の出力画像として表示する表示装置の輝度特性を測定する輝度特性測定装置であって、
画像処理された各階調の出力画像を全て含む表示パターンを表示する分割表示機能と、測定する所定階調の出力画像を前記測定領域に移動させて輝度を測定する順次測定機能とを有し、前記表示パターン全体の平均画像レベルを一定とし、測定階調のヒストグラムを変化させない状態で輝度特性を測定することを特徴とする輝度特性測定装置。
【請求項１６】
輝度計と制御装置を備えて、画像の入力信号を画像処理して各階調に適した輝度の出力画像として表示する表示装置の輝度特性を測定する輝度特性測定装置であって、
前記制御装置が、測定する複数階調の画像情報およびこれらの各階調画像を表示装置に表示する配置情報を含む表示パターン信号を供給し、前記配置情報に従って、表示装置に、信号処理された各階調の出力画像を全て同時に分割表示させ、測定する階調の画像を順に表示させるパターン信号発生部と、前記輝度計が測定した輝度を保存し測定保存された輝度から輝度特性を測定する輝度測定部を備え、
前記輝度計の測定部を、分割表示させた所定の測定領域に設け、この測定領域に各階調の出力画像を順に表示し、順次表示される各階調の出力画像の輝度を測定して表示装置の輝度特性を測定することを特徴とする輝度特性測定装置。
【請求項１７】
前記パターン信号発生部が、分割表示する階調数および階調範囲を変更自在であり、表示装置に表示する分割領域の配置も変更自在としたことを特徴とする請求項１６に記載の輝度特性測定装置。
【請求項１８】
パターン信号発生部から画像処理部に入力される画像の入力信号を信号処理して各階調に適した輝度の出力画像として表示する表示部の輝度特性を測定する際の信号処理システムであって、
前記入力信号が、測定する複数階調の画像情報、および、これらの画像の表示装置における表示領域の配置情報を含む表示パターン信号であり、
前記出力画像が、前記画像処理部にて所定の画像処理を行い、表示部を所定の表示領域に分割して、画像処理された各階調の出力画像を全て含む表示パターンであり、
予め定められる測定領域に各階調の出力画像を順に表示するように前記表示パターンを入れ替えて、各階調の輝度を測定することを特徴とする信号処理システム。
【請求項１９】
請求項１８に記載の信号処理システムを備えていることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の輝度を測定する輝度特性測定方法、輝度特性測定装置、その信号処理システムおよびこの信号処理システムを備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＣＲＴ（Cathode  Ray  Tube）や液晶表示装置などの表示装置では、入力される画像信号に所定の画像処理を行い適当な輝度の出力画像として表示している。この画像処理における入力信号レベルに対する出力輝度の関係を階調―輝度特性、または、ガンマ特性と称し、入力される画像信号の各シグナル強度に対して所定のガンマ指数を設定して、視聴者が違和感なく視認できるように、人の眼の特性に応じてその中間調の明るさを規定している。また、暗い輝度の画像を見やすくするなどの、所定の輝度レベルにおける視認性を向上するために、平均画像レベルやヒストグラムを計算して、これらに適した輝度で表示する補正も実施されている。【０００３】
前記輝度特性は生産工程や開発工程における表示装置の表示品位の数値確認および調整のために、また、他社の表示装置の表示品位を確認するために測定される。また液晶表示装置では、バックライトや液晶パネル等の部品のばらつきにより、表示装置毎に輝度特性の誤差が生じる。そのため、それぞれの表示装置を補正するために輝度特性を正確に測定する必要が生じる。また、表示装置には、各製造会社固有および各製品モデルの画像処理が施されており、これらの表示装置の表示性能を評価するために輝度特性を測定する。【０００４】
輝度の制御は、例えば８ｂｉｔ階調の表示装置の場合、最も暗いレベル０の第１階調から最も明るいレベル２５５の第２５６階調までの２５６階調制御で行われる。そのために、特定の表示装置に予め設定されている輝度特性を知るためには、この表示装置にそれぞれの階調に応じた画像を出力させて、この画像の輝度を測定する必要がある。【０００５】
この際に行う輝度測定方法は、例えば、図１に示すように、表示装置１と輝度特性測定装置２を用いて行う。表示装置１は、表示部１１と画像処理部１２を備えている。輝度特性測定装置２は、輝度計３と制御装置４を備えている。また、制御装置４は、輝度測定部５とパターン信号発生部６を備えている。そして、パターン信号発生部６から画像処理部１２に測定予定の入力信号７が入力され、ガンマ指数や画像レベルに応じた処理条件により画像処理された所定階調の出力画像が表示部１１に表示される。【０００６】
表示部１１に表示された所定階調の出力画像を輝度計３で測定し、輝度測定部５に測定データとして保存する。そして、各階調の出力画像を順に表示し輝度測定して、保存された各階調の輝度データから輝度特性を測定することができる。【０００７】
また、バックライトを備えた液晶表示装置では、バックライトが発熱して温度が上昇するとバックライトの光が強くなって輝度が増加して、表示部の輝度のベース変動が生じる場合がある。輝度にベース変動が生じると、出力画像の輝度に変化が生じてしまう。このように、単に表示部に所定の階調の画像を表示させて、その輝度を測定するだけでは、この表示装置の輝度特性を正確に測定することはできない。【０００８】
そのために、各階調の輝度を測定する際に、基準となる標準輝度を測定して、この標準輝度を基にして各階調の測定輝度を補正して、誤差のない輝度を得る表示装置の輝度特性測定方法および装置が既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３６５１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、所定の画像処理を行う表示装置によっては、その輝度特性は出力画像の平均画像レベルやヒストグラムに従って変化するので、単に基準となる標準輝度を測定して各階調の測定輝度を補正する方法だけでは、測定時に表示パターンが切り換わることにより輝度特性が変化し、所望の輝度特性を測定することができない。つまり、画像処理部において画像処理条件が異なる場合が生じるために、標準輝度を用いて補正しながら各階調の輝度を測定するだけでは、その階調に対する輝度比（ガンマカーブとも言う）は、実際の画像を見たときの視覚的なイメージと異なったガンマカーブとなって、その特性を正当に評価できない場合が生じる。【００１１】
これは、表示パターンが切り換わると表示画面の平均画像レベルやヒストグラムが変化することが原因と思われる。つまり、入力される画像信号の平均画像レベルやヒストグラムが異なると、異なる処理条件の影響を受けた各階調の出力画像が表示されることが原因と思われる。【００１２】
そのために、画像処理の影響を受けずに輝度特性を測定するためには、測定する各階調の出力画像の平均画像レベルやヒストグラムを変化させずに表示し、輝度を測定する輝度特性測定方法が好ましく、この機能を有する輝度特性測定装置が望まれる。また、測定する各階調の出力画像の平均画像レベルやヒストグラムが変化しない出力画像を表示して輝度特性を測定可能とする信号処理システムが好ましく、この信号処理システムを備える表示装置が好ましい。【００１３】
そこで本発明は、上記問題点に鑑み、測定する各階調の画像の平均画像レベルやヒストグラムを変化させない出力画像を表示して表示装置の輝度特性を測定可能とする、輝度特性測定方法、輝度特性測定装置、その信号処理システムおよびこの信号処理システムを備える表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、画像の入力信号を画像処理して各階調に応じた輝度の出力画像として表示してその輝度を測定し、測定される各階調の輝度から表示装置の輝度特性を測定する輝度特性測定方法であって、測定する複数階調の画像情報、および、これらの各階調画像を表示装置に表示する配置情報を含む表示パターン信号を供給し、供給される前記表示パターン信号を信号処理して、各階調の出力画像を全て同時に分割表示する表示パターンを出力し、該表示パターンを表示装置の表示部に表示し、表示される前記表示パターンの所定領域を測定領域として測定部を設け、前記測定領域に測定する階調の出力画像を順に表示させるように表示パターンを入れ替えて各階調の輝度を測定することを特徴としている。【００１５】
この構成によると、測定する全ての階調部分の画像を同時に表示する表示パターンを用いて各階調部分の輝度を測定するので、表示部全体の平均画像レベルやヒストグラムが変化せず一定の状態で輝度を測定する構成となって、画像処理の影響を受けない輝度特性測定方法となる。【００１６】
また本発明は上記構成の輝度特性測定方法において、輝度計と制御装置を備える輝度特性測定装置を用いて輝度特性を測定すると共に、前記輝度計が前記測定領域の輝度を測定し、前記制御装置が、前記表示パターン信号を供給し、表示装置に分割表示させ、測定する階調の画像を順に表示させ、測定される輝度から輝度特性を測定することを特徴としている。この構成によると、所定の表示パターン信号を供給する制御装置と輝度計を備える輝度特性測定装置を用いて、測定する階調の出力画像を順に表示して輝度を順に測定することで、表示装置に表示される出力画像の輝度特性を正しく測定することができる。【００１７】
また本発明は上記構成の輝度特性測定方法において、前記表示パターンが、信号処理された各階調の出力画像を、そのまま全て分割表示すると共に、測定する所定階調の画像を前記測定領域に移動させた表示パターンであって、該表示パターンを用いて輝度を測定することで、前記表示パターン全体の平均画像レベルを一定とし、測定階調のヒストグラムを変化させない状態で輝度特性を測定することを特徴としている。この構成によると、測定する階調の画像を測定領域に移動しても、表示される階調部分の平均画像レベルやヒストグラムが変化しないので、安定した輝度測定が可能となり、輝度特性を正確に測定することができる。【００１８】
また本発明は上記構成の輝度特性測定方法において、各階調の出力画像をスクロールして、前記測定領域に順に移動させることを特徴としている。この構成によると、出力画像の表示を順送りする簡単な制御で、測定階調の輝度の全てを容易に測定することができる。【００１９】
また本発明は上記構成の輝度特性測定方法において、前記測定領域の出力画像を、次に測定する階調の出力画像と入れ替えるようにして順に移動させることを特徴としている。この構成によると、測定領域にある画像と次に測定する階調の画像を入れ替える簡単な制御で、測定階調の輝度の全てを容易に測定することができる。【００２０】
また本発明は上記構成の輝度特性測定方法において、同一階調の出力画像が複数あるときは、当該階調の出力画像を全て前記測定領域および測定領域近辺に移動させることを特徴としている。この構成によると、測定領域に測定階調の出力画像を集めることになって、所定階調の輝度測定の誤差を小さくすることができる。また、この方法においても、表示パターンの平均画像レベルおよびヒストグラムを変化させることなく、輝度特性を測定することができる。【００２１】
また本発明は上記構成の輝度特性測定方法において、前記測定領域に次に測定する出力画像を移動させる際に、前記測定領域の出力画像と次に測定する出力画像以外の出力画像同士を同時に入れ替えることを特徴としている。この構成によると、測定領域以外の表示領域の出力画像同士を入れ替えても、表示パターンの平均画像レベルおよびヒストグラムを変化させることなく、輝度特性を測定することができる。【００２２】
また本発明は上記構成の輝度特性測定方法において、前記分割がＳ分割であって、表示可能な階調数がＮである表示装置に第ａd階調から第ｂd階調まで計ｎd階調の画像を表示し、最も暗い第ａm階調と最も明るい第ｂm階調とこれらの中間の明るさの計ｎm階調での輝度を測定することを特徴としている。ただし、１≦ａd≦ａm＜ｂm≦ｂd≦Ｎ、ｎd≦ｂd−ａd＋１、ｎm≦ｂm−ａm＋１、ｎm≦ｎd≦Ｓである。この構成によると、最も暗い第ａm階調と最も明るい第ｂm階調とこれらの中間の明るさの計ｎm階調での測定から、予め設定されている輝度特性を正確に測定することができる。【００２３】
また本発明は上記構成の輝度特性測定方法において、画像レベルが低い状態の輝度特性を確認する際には、低い階調部分の画像領域を増やし、画像レベルが高い状態の輝度特性を確認する際には、高い階調部分の画像領域を増やして、所望される画像レベルに応じて、表示部の平均画像レベルを増減して測定することを特徴としている。この構成によると、所望の画像レベルに応じた平均画像レベルを実現する画像配置を維持して、輝度特性を測定することで、所望の画像レベルに応じた輝度特性を正確に測定することができる。【００２４】
また本発明は上記構成の輝度特性測定方法において、前記測定部を表示部の中央部領域に設け、周辺部領域に平均画像レベルを増減するための画像レベル調整領域を設けたことを特徴としている。この構成によると、測定部周辺に画像レベル調整領域を設けたので、測定する所定階調の測定を阻害せず、所望の画像レベルに応じた輝度特性を確実に測定することができる。【００２５】
また本発明は上記構成の輝度特性測定方法において、前記表示パターン信号が、ＲＧＢの三原色とグレースケールとをそれぞれ所定の階調に分割したものであって、これらの各階調の出力画像を全て同時に分割表示したことを特徴としている。この構成によると、それぞれの色合いの輝度特性を一度に測定することができる。【００２６】
また本発明は上記構成の輝度特性測定方法において、前記測定部を露出して、測定部周囲の表示領域をマスクするマスク部材を用いることを特徴としている。この構成によると、測定部以外の領域からの輝度の影響を受けないので、より正確に輝度を測定することができる。【００２７】
また本発明は上記構成の輝度特性測定方法において、前記マスク部材が、遮光性と反射防止性を備え、前記測定部に相当する部分を露出する開口窓部を設けた板材からなることを特徴としている。この構成によると、測定部以外の表示面からの影響と、測定する輝度計側からの反射光の影響をも防止することができ、さらに正確な輝度測定が可能となる。【００２８】
また本発明は上記構成の輝度特性測定方法において、前記輝度計に、前記測定部からの画像入力は許可し、測定部外からの画像入力を許可しない遮光用外筒を装着したことを特徴としている。この構成によると、輝度計の周辺からの光の侵入を抑制して、さらに誤差の少ない輝度測定が可能となる。【００２９】
また本発明は、輝度計と制御装置を備えて、画像の入力信号を画像処理して各階調に適した輝度の出力画像として表示する表示装置の輝度特性を測定する輝度特性測定装置であって、信号処理された各階調の出力画像を全て含む表示パターンを表示する分割表示機能と、測定する所定階調の出力画像を前記測定領域に移動させて輝度を測定する順次測定機能とを有し、前記表示パターン全体の平均画像レベルを一定とし、測定階調のヒストグラムを変化させない状態で輝度特性を測定することを特徴としている。【００３０】
この構成によると、分割表示機能と順次測定機能を介して、測定する複数階調の平均画像レベルとヒストグラムを変えずに輝度測定を行うので、測定する階調を切り替える度に平均画像レベルとヒストグラムが変化せず、画像処理の影響を受けない構成となって、正確な輝度特性の測定が可能な輝度測定装置を得ることができる。【００３１】
また本発明は、輝度計と制御装置を備えて、画像の入力信号を画像処理して各階調に適した輝度の出力画像として表示する表示装置の輝度特性を測定する輝度特性測定装置であって、前記制御装置が、測定する複数階調の画像情報およびこれらの各階調画像を表示装置に表示する配置情報を含む表示パターン信号を供給し、前記配置情報に従って、表示装置に、画像処理された各階調の出力画像を全て同時に分割表示させ、測定する階調の画像を順に表示させるパターン信号発生部と、前記輝度計が測定した輝度を保存し測定保存された輝度から輝度特性を測定する輝度測定部を備え、前記輝度計の測定部を、分割表示させた所定の測定領域に設け、この測定領域に各階調の出力画像を順に表示し、表示される各階調の出力画像の輝度を順次測定して表示装置の輝度特性を測定することを特徴としている。【００３２】
この構成によると、制御装置が、測定する複数階調の画像情報とこれらの配置情報を含む表示パターン信号を供給するので、測定する複数階調の測定画像を表示装置の表示部に、所定の配置で一括表示することができる。また、一括表示した各階調の出力画像を順に測定するので、表示部全体の平均画像レベルが一定となって、正確な輝度特性の測定が可能となる。【００３３】
また本発明は上記構成の輝度特性測定装置において、前記パターン信号発生部が、分割表示する階調数および階調範囲を変更自在であり、表示装置に表示する分割領域の配置も変更自在としたことを特徴としている。この構成によると、所望される精度に応じて、分割表示する階調数を増減して、効率のよい輝度特性測定が可能な輝度特性測定装置を得ることができる。【００３４】
また本発明は、パターン信号発生部から画像処理部に入力される画像の入力信号を画像処理して各階調に適した輝度の出力画像として表示する表示部の輝度特性を測定する際の信号処理システムであって、前記入力信号が、測定する複数階調の画像情報、および、これらの画像の表示装置における表示領域の配置情報を含む表示パターン信号であり、前記出力画像が、前記画像処理部にて所定の画像処理を行い、表示部を所定の表示領域に分割して、画像処理された各階調の出力画像を全て含む表示パターンであり、予め定められる測定領域に各階調の出力画像を順に表示させるように表示パターンを入れ替えて、各階調の輝度を測定することを特徴としている。【００３５】
この構成によると、各階調の出力画像を一括表示して順にその輝度を測定するシステムとなるので、測定画像の平均画像レベルやヒストグラムが変化しない構成となる。そのために、測定画像の平均画像レベルやヒストグラムに応じて実施される画像処理の影響を受けない構成となって、安定した誤差のすくない輝度特性の測定が可能な信号処理システムとなる。【００３６】
また本発明は、上記信号処理システムを備えた表示装置であることを特徴としている。【００３７】
この構成によると、表示装置に、各階調の出力画像を一括表示して順にその輝度を測定する信号処理システムを構成するパターン信号発生部と画像処理部を設ける構成とすることで、輝度を測定する輝度計を用いて、測定画像の平均画像レベルやヒストグラムに応じて実施される画像処理の影響を受けずに正確な輝度特性が測定可能な表示装置となる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、測定する複数階調の出力画像を全て同時に分割表示する表示パターンを出力し、測定領域に測定する階調の出力画像を順に表示させるように表示パターンを入れ替えて各階調の輝度を測定して表示装置の輝度特性を測定する輝度特性測定方法としたので、平均画像レベルやヒストグラムが変化しない表示パターンを用いる測定方法となって、画像処理の影響を受けない、輝度特性を正確に測定可能な輝度特性測定方法を得ることができる。また、測定する複数階調の出力画像を全て同時に分割表示して順次測定する分割表示機能と順次測定機能を有する輝度特性測定装置とし、測定する複数階調の画像情報およびこれらの各階調画像を表示装置に表示する配置情報を含む表示パターン信号を供給する制御装置を備えて、表示装置に分割表示させた各階調の出力画像を順に表示して輝度を測定する輝度特性測定装置としたので、表示装置の輝度特性を正確に測定可能な輝度特性測定装置を得ることができる。さらに、測定する複数階調の画像情報、および、これらの画像の表示装置における表示領域の配置情報を含む表示パターン信号をパターン信号発生部から画像処理部に入力し、この入力信号を画像処理して各階調の出力画像を全て同時に分割表示する表示パターンを出力し、予め定められる測定領域に各階調の出力画像を順に表示させるように表示パターンを入れ替えて各階調の輝度を測定する信号処理システムとしたので、測定画像の平均画像レベルやヒストグラムの変化を抑制して、安定した誤差のすくない輝度測定が可能となる信号処理システムとなる。また、この信号処理システムを備える表示装置として、正確な輝度特性が測定可能な表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る輝度特性測定方法の概略説明図である。
【図２】本発明に係る画像処理システムを備える表示装置の概要を示す構成図である。
【図３】本発明に係る輝度特性測定方法の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る輝度特性測定方法における表示パターンの概略説明図であって、（ａ）に表示パターンを示し、（ｂ）に平均画像レベルを示し、（ｃ）にヒストグラムを示す。
【図５】従来の輝度特性測定方法における表示パターンの概略説明図であって、（ａ）に表示パターンを示し、（ｂ）に平均画像レベルを示し、（ｃ）にヒストグラムを示す。
【図６】測定された輝度特性を示し、（ａ）は本発明方法による測定結果、（ｂ）は従来方法による測定結果である。
【図７】表示パターンの移動例を示す概略説明図である。
【図８】本発明に係る輝度特性測定方法における表示パターンの概略説明図であって、（ａ）に縦縞状の第１例、（ｂ）に横縞状の第２例、（ｃ）に格子状の第３例、（ｄ）に輝度調整領域を備える格子状の第４例、（ｅ）に三原色とグレースケールの表示画像を格子状に配置した第５例を示す。
【図９】本発明に係るマスクを用いる輝度特性測定方法の概略説明図である。
【図１０】本発明方法により測定された輝度特性結果と従来方法により得られた輝度特性結果と予め設定される輝度特性の一例を示すガンマカーブの比較図である。
【図１１】本発明に係る輝度特性測定方法により得られた輝度特性結果から再現された画像を示し、（ａ）は輝度の濃淡を表示したグラデーション画像であり、（ｂ）は日の出画像を示す。
【図１２】従来の輝度特性測定方法により得られた輝度特性結果から再現された画像を示し、（ａ）は輝度の濃淡を表示したグラデーション画像であり、（ｂ）は日の出画像を示す。
【図１３】図１１、図１２の再現画像の相違を説明する摸式図であって、（ａ）にグラデーション画像の相違を示し、（ｂ）に日の出画像の相違を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。また、同一構成部材については同一の符号を用い、詳細な説明は適宜省略する。
【００４１】
まず、図１を用いて本実施形態の輝度特性測定方法について説明する。
【００４２】
図１に示す輝度特性測定方法は、表示装置１の表示部１１に表示される各階調の出力画像の輝度を輝度特性測定装置２を用いて測定し、測定される各階調の輝度から表示装置１に設定されている輝度特性を測定する方法である。この際、表示部１１に表示される出力画像は、入力される画像信号７をそのまま表示するのではなく、画像処理部１２にて所定の画像処理を行い、各階調に応じた輝度の出力画像信号８として出力される画像である。
【００４３】
表示装置１は、表示部１１と画像処理部１２を備え、輝度特性測定装置２は、輝度計３と制御装置４を備えている。また、制御装置４は、輝度測定部５とパターン信号発生部６を備えている。そして、パターン信号発生部６から所定の画像信号７を画像処理部１２に供給し、画像処理部１２に供給される画像信号７を該画像処理部１２に予め規定されている画像処理を行い、画像処理された出力画像信号８として出力される。ここで、画像処理とは、予め規定されるガンマ指数により画像処理を行うことであり、画像処理された所定階調の出力画像を表示部１１に表示する。また、供給される画像信号７の平均画像レベル（ＡＰＬ）およびヒストグラムを計算し、これらに適した輝度で表示する画像処理も行うこともある。
【００４４】
画像処理するのは、視聴者が違和感なく視認できるように、人の眼の特性に応じて輝度の濃淡（輝度の階調：グラデーション）が不連続とならず連続的なグラデーションとして視認されるように、その中間調の明るさを規定するためである。そのために、入力される画像信号をそのまま表示するのではなく、予め規定される画像処理条件により、その中間調の明るさを規定した出力画像として表示している。
【００４５】
また、表示部１１に表示された所定階調の出力画像の輝度を輝度計３で測定し、測定された測定信号９が輝度測定部５に入力され所定の測定データとして保存される。そして、各階調の出力画像を順に表示し、輝度測定して、保存された複数の輝度データから輝度特性を測定する構成である。
【００４６】
この際に本実施形態では、画像信号７が、複数階調の画像情報、および、これらの各階調画像の表示装置における表示領域の配置情報を含む表示パターン信号であり、この表示パターン信号７を画像処理部１２で画像処理し、配置情報に従って表示装置の表示部を所定の領域区分に分割し、この分割された表示部に、画像処理された各階調の出力画像を全て同時に表示する表示パターンを出力している。
【００４７】
また、分割領域の所定領域に測定部を設けて測定領域とし、この測定領域に、各階調の出力画像を順に表示して測定画像とし、輝度特性測定装置２を介して、前記測定画像の輝度を順に測定して表示装置の輝度特性を測定する方法である。
【００４８】
例えば図２に示すように、パターン信号発生部６Ａから、０（第１階調）〜２５５（第２５６階調）まで２５６階調に分類された画像情報の所定数（例えば、図中に示す１６分割）に分割された表示パターン信号７を画像処理部１２に供給する。
【００４９】
供給された表示パターン信号７は画像処理部１２で所定の画像処理が行われ、予め規定される配置情報に従って、図示するように１６分割の表示パターンである出力画像１０として表示される。ＳＰは測定部であって、例えば輝度計の測定ポイントである。このように測定部ＳＰは所定の分割領域に設けられていて、この測定部ＳＰの在る領域が測定領域１０Ａとなる。この際に、測定部ＳＰの大きさは、測定領域１０Ａ内に納まる大きさであって、例えば、測定領域１０Ａの幅より小さい径の測定ポイントとされる。
【００５０】
輝度計３の測定ポイントである測定部ＳＰは、例えば、表示部１１の略中央部に固定することができる。そして、測定する所定階調の出力画像をこの測定領域１０Ａに移動させて、所望の階調の出力画像の輝度を測定する構成としている。
【００５１】
測定部ＳＰを表示部１１の中央部以外に設定することもでき、例えば、表示部１１の周辺部に測定部ＳＰを設定して、画像端部の見易さを検証することも可能である。
【００５２】
所定階調の出力画像を測定領域１０Ａに移動させるためには、表示パターンを入れ替えればよい。この方法としては、各階調の出力画像をスクロールして、前記測定領域に順に移動させる方法が好ましい。また、測定領域１０Ａの出力画像を、次に測定する階調の出力画像と入れ替えるようにして順に移動させることも可能である。
【００５３】
このように、一旦画像処理された各階調の出力画像を、そのまま全て表示する表示パターンを出力すると共に、測定する所定階調の画像を前記測定領域に移動させるように表示パターンを入れ替えて各階調の輝度を測定することで、表示パターン全体の平均画像レベルを一定とし、測定階調のヒストグラムを変化させない状態で輝度特性を測定することができる。
【００５４】
本実施形態の輝度特性測定方法は、例えば図３に示すフローチャートにより実行される。まず、輝度特性測定がスタートされると、ステップＳ１にてパターン信号発生部から画像処理部にパターン信号０が入力される。このパターン信号０とは、前述した通り、測定する複数階調の画像情報およびこれらの各階調画像を表示装置に表示する配置情報を含む表示パターン信号であり、さらに測定する所定階調の画像を測定領域に表示する信号である。
【００５５】
次に、入力される表示パターン信号を画像処理して所定の表示パターンを出力して表示面に表示する。この際に、入力信号に従い表示パターンを入れ替え（ステップＳ２）、表示面の輝度を輝度計で測定し（ステップＳ３）、測定された輝度を輝度測定部に保存し（ステップ４）、測定する表示階調が２５５（第２５６階調）に達したか判定し（ステップ５）、第２５６階調に達したら測定終了する。また、ステップＳ５で第２５６階調に達していないときには、上の階調にインクリメントした信号を入力して（ステップ６）、ステップＳ２に戻って測定を続行する。
【００５６】
上記したように、本実施形態に係る輝度特性測定方法は、測定する複数階調の出力画像を全て同時に分割表示する表示パターンを出力し、測定領域に測定する階調の出力画像を順に表示するように表示パターンを入れ替えて各階調の輝度を測定し、得られた各階調の輝度から輝度特性を測定する輝度特性測定方法である。
【００５７】
次に、図４および図５を用いて、各階調の出力画像を同時に表示する場合（本発明方法に相当）と、それぞれ別々に表示する場合（従来方法に相当）の平均画像レベルとヒストグラムについて説明する。
【００５８】
例えば、図４（ａ）に示すように、０−２５５の２５６階調を１６分割して、各階調の出力画像を同時に表示する場合は、その平均画像レベルＡＰＬは、図４（ｂ）に示すように一定となる。また、各階調の出力画像を常に同時に表示しているので、図４（ｃ）に示すヒストグラムのように、常に同じヒストグラムとなって、各階調の測定時にヒストグラムが変化しない構成となる。
【００５９】
しかし、それぞれ別々に表示する図５に示す従来方法においては、その表示パターンは図５（ａ）に示すように、所定階調の単一画像であって、その平均画像レベルＡＰＬは、階調毎に異なり、表示画像としての平均画像レベルが変化する。また、ヒストグラムも図５（ｃ）に示すように、単一の階調毎に表示するので、測定の度に異なることになる。
【００６０】
次に、この本発明方法による輝度特性測定結果と、従来方法による輝度特性測定結果について図６を用いて説明する。
【００６１】
図６（ａ）に示すように、本発明方法により得られる輝度特性測定結果は、滑らかな曲線となっており、所定のガンマカーブに設定されていることを示している。図６（ｂ）に示す従来方法により得られる輝度特性測定結果は、滑らかな曲線とはならず、歪な曲線となる。
【００６２】
このように、測定する複数階調の出力画像を全て同時に分割表示する表示パターンを出力し、測定領域に測定する階調の出力画像を順に表示するように表示パターンを入れ替えて各階調の輝度を測定し、表示装置の輝度特性を測定する輝度特性測定方法とすることで、表示パターンの平均画像レベルやヒストグラムが変化せず、安定した誤差のすくない輝度測定が可能となる。そのために、表示パターンの平均画像レベルやヒストグラムに応じた画像処理を行う画像処理部１２の影響を受けない輝度測定方法となる。
【００６３】
測定する複数階調の出力画像を全て同時に分割表示する表示パターンとしては、例えば図７に示すように縦縞状に分割表示する表示パターンを用いることができる。ここでは５分割の表示例を示しているが、この分割数は特に限定されるものではなく、１６分割でも、これ以上の分割数であってもよい。
【００６４】
また、分割領域に別々の階調の画像を表示するだけでなく、測定階調の出力画像を全て含むと共に、所定階調の出力画像を複数領域に表示してもよい。例えば、前記分割数をＳ分割とし、表示する階調数をＮとして、最も暗い階調と最も明るい階調とこれらの中間の明るさの階調とを同時に表示してそれぞれの輝度を順次測定することができる。
【００６５】
例えば前記分割数をＳ分割とし、表示可能な階調数をＮとしたときに、表示装置に第ａd階調から第ｂd階調まで計ｎd階調の画像を表示し、最も暗い第ａm階調と最も明るい第ｂm階調とこれらの中間の明るさの計ｎm階調での輝度を測定することになる。ただし、１≦ａd≦ａm＜ｂm≦ｂd≦Ｎ、ｎd≦ｂd−ａd＋１、ｎm≦ｂm−ａm＋１、ｎm≦ｎd≦Ｓである。
【００６６】
上記したように、測定する複数階調Ｎを全て含むＳ分割された表示パターンを用い、測定する複数階調の出力画像を、順次測定領域に移動してそれぞれの輝度を測定し、最も暗い第ａm階調と最も明るい第ｂm階調とこれらの中間の明るさの計ｎm階調での測定から、予め設定されている輝度特性を正確に測定することができる。
【００６７】
たとえば、レベル０（第１階調）の輝度を測定するときは、第１階調の画像を測定部ＳＰが位置する測定領域に配置し、レベル６４（第６５階調）の輝度を測定するときは、第６５階調の画像を測定領域に配置し、レベル１２８（第１２９階調）の輝度を測定するときは、第１２９階調の画像を測定領域に配置し、レベル１９２（第１９３階調）の輝度を測定するときは、第１９３階調の画像を測定領域に配置し、レベル２５５（第２５６階調）の輝度を測定するときは、第２５６階調の画像を測定領域に配置する。
【００６８】
また、ここでは、それぞれの階調の画像をスクロール移動させた例を示しているが、前述したように、測定領域にある画像と次に測定する階調の画像とを入れ替えるように移動させてもよい。
【００６９】
さらに、同一階調の出力画像が複数あるときは、当該階調の出力画像を全て測定領域および測定領域近辺に移動させてもよい。この構成であれば、測定領域に測定階調の出力画像を集めることになって、所定階調の輝度測定の誤差を小さくすることができる。また、この入れ替え方法においても、表示パターンの平均画像レベルおよびヒストグラムを変化させることなく、輝度特性を測定することができる。
【００７０】
また、測定領域に次に測定する出力画像を移動させる際に、この測定領域の出力画像と次に測定する出力画像以外の出力画像同士を同時に入れ替えてもよい。この構成であれば、測定階調の出力画像との輝度バランスを考慮して、測定領域近辺に所定階調の出力画像を表示することができ、誤差の少ない輝度測定が可能となる。また、このように、測定領域以外の表示領域の出力画像同士を入れ替えても、表示パターンの平均画像レベルおよびヒストグラムを変化させることなく、輝度特性を測定することができる。
【００７１】
上記したように、本実施形態では、測定する複数階調の出力画像を全て同時に分割表示する表示パターンを出力し、測定領域に測定する階調の出力画像を順に表示するように表示パターンを入れ替えてそれぞれの階調の輝度を測定し、得られた複数階調の輝度から表示装置の輝度特性を測定する構成としている。しかし、従来の測定方法では、レベル０（第１階調）の輝度を測定するときは、第１階調の画像のみを表示し、レベル６４（第６５階調）の輝度を測定するときは、第６５階調の画像のみを表示するように、所定の測定階調毎に表示画像を入れ替えている。
【００７２】
そのために、従来方法では、表示部の平均画像レベルＡＰＬとヒストグラムが一定ではなく変化して画像処理の影響を受ける場合があるが、本発明方法では、表示部の平均画像レベルＡＰＬとヒストグラムが変化しないので画像処理の影響を受けないことは前述した通りである。
【００７３】
また、分割表示する形態は種々変更可能であって、例えば、図８に示す各種の表示パターンが提案される。
【００７４】
まず、図８（ａ）に示す縦縞状の表示パターン１０１がある。また、図８（ｂ）に示す横縞状の表示パターン１０２、図８（ｃ）に示す格子状の表示パターン１０３を用いることができる。全てのパターンにおいて、表示面の平均画像レベルを増減することが可能であり、画像レベルが低い状態の輝度特性を確認する際には、低い階調部分の画像領域を増やし、画像レベルが高い状態の輝度特性を確認する際には、高い階調部分の画像領域を増やして、所望される平均画像レベルに応じて、表示部の各画像レベルの領域を増減して測定することが可能となる。また、例えば、図８（ｄ）に示す表示パターン１０４のように、中央部領域を測定領域１４Ａとし、周辺部領域に平均画像レベルを増減するための画像レベル調整領域１４Ｂを設けることができる。
【００７５】
画像レベル調整領域１４Ｂを設ける構成の表示パターン１０４であれば、周辺部に画像レベルの低い階調の画像を表示して、表示面の平均画像レベルを低くし、この所定の画像レベルにおける輝度特性を測定し検証することが可能となる。そのために、測定する所定階調の測定を阻害せず、所望の画像レベルに応じた輝度特性を確実に測定することができる。
【００７６】
また、輝度特性をグレースケールで測定することも、三原色それぞれの色の輝度特性を測定し検証することができる。さらに、図８（ｅ）に示すように、格子状部分を４列構成とし、上の列から下の列に向けて、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、グレースケールの４色の出力画像を一体にした表示パターン１０５を採用することも可能である。
【００７７】
上記した４色の表示パターン１０５であっても、測定領域は一箇所の升目に設定し、この測定領域に各色の各階調の出力画像を順に表示し、輝度測定して、保存された複数の輝度データから各色の輝度特性を測定することができる。
【００７８】
この場合であっても、測定する複数階調の出力画像を全て同時に分割表示する表示パターンを出力し、測定領域に測定する階調の出力画像を順に表示するように表示パターンを入れ替えて輝度を測定し輝度特性を測定するので、平均画像レベルＡＰＬとヒストグラムを一定に維持して、正確な輝度測定が可能な輝度特性測定方法となる。
【００７９】
また、図９に示すように、測定部ＳＰを露出して測定部周囲の表示領域をマスクするマスク部材１３を用いる構成とすると、測定部以外の領域からの輝度の影響を受けず、より正確に輝度を測定することができる。このマスク部材１３は、表示部１１の前面に装着することも、表示部１１と輝度計３の中間に配設することも可能であり、その配設位置および配設方法は特に限定されない。
【００８０】
前記マスク部材１３は、遮光性と反射防止性を備え、測定部ＳＰに相当する部分を露出する開口窓部１３ａを設けた板材から形成することが好ましい。この構成であれば、測定部以外の表示面からの影響と、測定する輝度計側からの反射光の影響をも防止することができ、さらに正確な輝度測定が可能となって好適である。
【００８１】
さらに、輝度計３に、測定部ＳＰからの画像入力は許可し、測定部外からの画像入力を許可しない遮光用外筒（不図示）を装着すると、輝度計３の周辺からの光の侵入を抑制することができ、さらに誤差の少ない輝度測定が可能となる。
【００８２】
図１０に、１６分割の表示パターンを縦縞状に表示して本発明方法により測定された輝度特性ラインＬ１と従来方法により得られた輝度特性ラインＬ２を示す。ここで、横軸は、０〜２５５の２５６階調を示し、縦軸は、測定された輝度から得られる輝度比を示す。輝度比とは、輝度を最大輝度により規格化したもので、輝度比の範囲は０から１までとなる。また、予め設定される輝度特性の一例を示すガンマカーブＬ３を示す。このガンマカーブＬ３は、ガンマ指数２．２の例を示しており、平均画像レベルなどの変化による画像処理を受けていない滑らかな曲線である。この図から明らかなように、本発明方法によれば、滑らかな曲線の輝度特性ラインＬ１が得られ、一般に用いられるガンマ指数２．２のガンマカーブＬ３に近い輝度特性ラインとなる。
【００８３】
しかし、従来方法により得られる輝度特性ラインＬ２は、滑らかでなく歪な曲線となって、実際に視認される映像とは合致しない測定結果となることが判る。
【００８４】
そのために、本発明方法により得られた輝度特性ラインＬ１を基に、イメージ画像を再現すると、図１１に示すような再現画像を得ることができる。ここで、図１１（ａ）は輝度の濃淡を表示したグラデーションを示し、図１１（ｂ）には、日の出の画像を示している。
【００８５】
図１１（ａ）に示す再現画像Ｇ１Ａ、および、図１１（ｂ）に示す再現画像Ｇ２Ａは、ともに滑らかな濃淡表示を備える画像であり、グラデーションが連続的に変化していることが明らかであって、実際に表示面上に表示される画像を忠実に再現しているものと思われる。
【００８６】
また、従来方法により得られた輝度特性ラインＬ２を基に、イメージ画像を再現すると、図１２に示すような再現画像が得られる。図１２（ａ）に示す再現画像Ｇ１Ｂは輝度の濃淡を表示したグラデーション画像であり、図１２（ｂ）に示す再現画像Ｇ２Ｂは日の出の画像である。
【００８７】
図１２（ａ）、図１２（ｂ）の再現画像Ｇ１Ｂ、Ｇ２Ｂは、ともに歪な濃淡表示であり、縞模様の濃淡が表示されグラデーションが不連続に変化していて、実際に表示面上に表示される画像とは明らかに異なっている。つまり、従来方法では、表示装置に予め設定されている輝度特性を正確に測定することはできない。
【００８８】
これらの再現画像の相違について図１３にその摸式図を示す。図１３（ａ）に示すように、従来方法によって得られる再現画像Ｇ１Ｂは、縞状の境界が明確で不連続なグラデーション画像１４Ｂであるが、本発明方法によれば、境界が不明瞭で輝度が連続的に変化するグラデーション画像１４Ａの実際の画像に一致した再現画像Ｇ１Ａが得られる。また、図１３（ｂ）に示すように、従来方法によって得られる日の出の再現画像Ｇ２Ｂは弧状の境界が明確で不連続なグラデーション画像１５Ｂであるが、本発明方法によれば、輝度の境界が不明瞭で連続的に変化するグラデーション画像１５Ａの実際の画像に一致した再現画像Ｇ２Ａを得ることができる。
【００８９】
このように、測定する複数階調の出力画像を全て同時に分割表示する表示パターンを出力し、測定領域に測定する階調の出力画像を順に表示するように表示パターンを入れ替えて輝度を測定し輝度特性を測定する本発明方法によれば、輝度が連続的に変化する実際の画像に一致した再現画像Ｇ１Ａ、Ｇ２Ａを得ることができる。
【００９０】
次に、輝度計３と制御装置４を備えて、所定の表示パターン信号を出力し、入力されるこの表示パターン信号を画像処理して各階調に適した輝度の出力画像として表示する表示装置の輝度特性を測定する輝度特性測定装置２について、図１を用いてさらに説明する。
【００９１】
制御装置４は、測定する複数階調の画像情報およびこれらの各階調画像を表示装置１に表示する配置情報を含む表示パターン信号７を供給し、前記配置情報に従って、表示装置１に、画像処理された各階調の出力画像を全て同時に分割表示させ、測定する階調の画像を順に表示させるパターン信号発生部６と、前記輝度計３が測定した輝度を保存し測定保存された輝度から輝度特性を測定する輝度測定部５を備えている。また、輝度計３の測定部を、分割表示させた所定の測定領域１０Ａ（図２参照）に設け、この測定領域に各階調の出力画像を順に表示し、順次表示される各階調の出力画像の輝度を測定して表示装置の輝度特性を測定している。
【００９２】
上記したように、パターン信号発生部６と輝度測定部５を有する制御装置４と輝度計３を備える構成とし、パターン信号発生部６が、測定する複数階調の画像情報とこれらの配置情報を含む表示パターン信号を供給する構成とすることで、測定する複数階調の測定画像を表示装置１の表示部１１に一括表示することができる。また、一括表示した複数階調の測定画像の輝度を順に測定する。そのために、表示部１１全体の平均画像レベルが一定の状態で各階調画像の輝度を測定することになって、正確な輝度特性を測定可能となる輝度測定装置２を得ることができる。
【００９３】
また、前記パターン信号発生部６が、分割表示する階調数および階調範囲を変更自在であり、表示装置に表示する分割領域の配置も変更自在であることが好ましい。この構成であれば、所望される精度に応じて、分割表示する階調数を増減して、効率のよい輝度特性測定が可能な輝度特性測定装置を得ることができる。
【００９４】
上記したように、本実施形態に係る輝度特性測定装置は、信号処理された各階調の出力画像を全て含む表示パターンを表示する分割表示機能と、測定する所定階調の出力画像を前記測定領域に移動させて輝度を測定する順次測定機能とを有している。また、測定する複数階調の出力画像を全て含む表示パターン全体の平均画像レベルを一定とし、測定階調のヒストグラムを変化させない状態で輝度特性を測定している。
【００９５】
そのために、分割表示機能と順次測定機能を介して、測定する複数階調の平均画像レベルとヒストグラムを変えずに輝度測定を行うので、測定する階調を切り替える度に平均画像レベルとヒストグラムが変化せず、画像処理の影響を受けない構成となって、正確な輝度特性の測定が可能な輝度測定装置を得ることができる。
【００９６】
また、パターン信号発生部から画像処理部に入力される画像の入力信号を画像処理して各階調に適した輝度の出力画像として表示する表示部の輝度特性を測定する際の信号処理システムは、前記入力信号が、測定する複数階調の画像情報、および、これらの画像の表示装置における表示領域の配置情報を含む表示パターン信号であることが好ましい。また、前記出力画像が、前記画像処理部にて所定の画像処理を行い、表示部を所定の表示領域に分割して、画像処理された各階調の出力画像を全て含む表示パターンであることが好ましい。さらに、予め定められる測定領域に各階調の出力画像を順に表示するように表示パターンを入れ替えて、各階調の輝度を測定する構成の信号処理システムであることが好ましい。
【００９７】
上記の信号処理システムであれば、輝度を測定する各階調の出力画像を表示面に一括表示して、表示面に設ける測定領域に測定する出力画像を順に移動して、その輝度を測定するシステムとなるので、表示面全体の平均画像レベルが一定となり、測定画像のヒストグラムが変化しない構成となる。そのために、測定画像の平均画像レベルやヒストグラムに応じて実施される画像処理の影響を受けない構成となって、安定した誤差のすくない輝度特性の測定が可能な信号処理システムとなる。
【００９８】
また、上記した信号処理システムを備える表示装置とすれば、各階調の出力画像を一括表示して順にその輝度を測定する画像処理システムを構成するパターン信号発生部と画像処理部を備える構成となって、輝度を測定する輝度計を用いて、測定画像の平均画像レベルやヒストグラムに応じて実施される画像処理の影響を受けずに正確な輝度特性が測定可能な表示装置となって好ましい。
【００９９】
例えば、図２に示すように、パターン信号発生部６Ａと画像処理部１２を備える表示装置１Ａとし、パターン信号発生部６Ａが、測定する複数階調の画像情報、および、これらの画像の表示装置における表示領域の配置情報を含む表示パターン信号を発信する機能を有し、画像処理部１２が、入力された表示パターン信号に所定の画像処理を行い、表示部１１を所定の表示領域に分割して、画像処理された各階調の出力画像１０を全て同時に分割表示する表示パターンを出力し、予め定められる測定領域１０Ａに各階調の出力画像を順に表示するように表示パターンを入れ替える機能を有する構成とすることで、正確な輝度特性が測定可能な表示装置となる。
【０１００】
そのために、本発明に係る信号処理システムを備える表示装置１Ａであれば、所定の画像レベルに応じた輝度特性を正確に測定して検証可能となって、所望される画像レベルに応じた適正な画像表示が可能な表示装置となって好ましい。
【０１０１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。例えば、予め定められる測定領域に各階調の出力画像を順に表示させる際に、この測定領域の周囲には画像レベルの低い画像を配置する構成として、測定領域の輝度測定に及ぼす影響を最小限に抑制する構成としてもよい。
【０１０２】
また、分割表示する出力画像は２５６階調全ての２５６画像であってもよく、求められる測定精度により適宜変更することができる。ただし、２５６階調の画素濃度を１６分割することで、十分な精度で輝度特性を測定することが可能である。
【０１０３】
上記したように、本発明に係る輝度特性測定方法によれば、測定する複数階調の出力画像を全て同時に分割表示する表示パターンを出力し、測定する階調の出力画像を測定領域に順に表示するように表示パターンを入れ替えて各階調の輝度を測定して表示装置の輝度特性を測定する輝度特性測定方法としたので、表示される表示パターン全体の平均画像レベルやヒストグラムが変化せず、画像処理の影響を受けない安定した誤差のすくない輝度特性を測定することができる。
【０１０４】
また、本発明に係る輝度特性測定装置によれば、測定する複数階調の画像情報およびこれらの各階調画像を表示装置に表示する配置情報を含む表示パターン信号を供給する制御装置を備えて、表示装置に分割表示させた各階調の出力画像を順に表示して輝度を順次測定する分割表示機能と順次測定機能を発揮して、表示装置の輝度特性を測定する輝度特性測定装置としたので、表示装置の輝度特性を正確に測定可能な輝度特性測定装置を得ることができる。
【０１０５】
また、本発明に係る信号処理システムによれば、表示パターン信号をパターン信号発生部から画像処理部に入力し、この入力信号を画像処理して各階調の出力画像を全て同時に分割表示する表示パターンを出力し、予め定められる測定領域に各階調の出力画像を順に表示するように表示パターンを入れ替えて各階調の輝度を測定する画像処理システムとしたので、測定画像の平均画像レベルやヒストグラムの変化を抑制して、安定した誤差の少ない輝度特性の測定が可能な信号処理システムとなる。
【０１０６】
また、本発明に係る表示装置によれば、上記信号処理システムを備えているので、正確な輝度特性が測定可能な表示装置となる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明に係る輝度特性測定方法および輝度特性測定装置は、画像処理の影響を受けずに輝度特性を正確に測定可能であるので、平均画像レベルやヒストグラムに応じた画像処理を施している表示装置の輝度特性を確認する際、及び、輝度特性を検証したいときに適用可能となる。また、本発明に係る信号処理システムは、輝度特性を正確に測定したいときに適用可能な信号処理システムとなる。さらに、本発明に係る表示装置は、輝度特性を正確に検証する必要がある表示装置に好適に適用される。
【符号の説明】
【０１０８】
１    表示装置
２    輝度特性測定装置
３    輝度計
４    制御装置
５    輝度測定部
６    パターン信号発生部
７    表示パターン信号（画像信号）
１０    出力画像
１０Ａ  測定領域
１１    表示部
１２    画像処理部
ＳＰ    測定部
【図１】
2010119588.tif 000003
【図３】
2010119588.tif 000004
【図５】
2010119588.tif 000005
【図６】
2010119588.tif 000006
【図１０】
2010119588.tif 000007
【図１３】
2010119588.tif 000008
【図２】
2010119588.tif 000009
【図４】
2010119588.tif 000010
【図７】
2010119588.tif 000011
【図８】
2010119588.tif 000012
【図９】
2010119588.tif 000013
【図１１】
2010119588.tif 000014
【図１２】
2010119588.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成23年8月23日(2011.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の入力信号を画像処理して各階調に応じた輝度の出力画像として表示してその輝度を測定し、測定される各階調の輝度から表示装置の輝度特性を測定する輝度特性測定方法であって、
測定する複数階調の画像情報、および、これらの各階調画像を表示装置に表示する配置情報を含む表示パターン信号を供給し、
供給される前記表示パターン信号を信号処理して、各階調の出力画像を全て同時に一括して分割表示する表示パターンを出力し、該表示パターンを表示装置の表示部に表示し、
表示される表示パターンの所定の分割領域を測定領域として測定部を設け、
前記測定領域に測定する階調の出力画像を順に表示するように前記表示パターンを入れ替え、前記表示部全体の平均画像レベルおよびヒストグラムを一定の状態として、各階調の輝度を測定することを特徴とする輝度特性測定方法。
【請求項２】
輝度計と制御装置を備える輝度特性測定装置を用いて輝度特性を測定すると共に、
前記輝度計が前記測定領域の輝度を測定し、
前記制御装置が、前記表示パターン信号を供給し、表示装置に分割表示させ、測定する階調の画像を順に表示させ、測定される輝度から輝度特性を測定することを特徴とする請求項１に記載の輝度特性測定方法。
【請求項３】
前記表示パターンが、信号処理された各階調の出力画像を、そのまま全て分割表示すると共に、測定する所定階調の画像を前記測定領域に移動させた表示パターンであって、該表示パターンを用いて輝度を測定することで、前記表示パターン全体の平均画像レベルを一定とし、測定階調のヒストグラムを変化させない状態で輝度特性を測定することを特徴とする請求項１または２に記載の輝度特性測定方法。
【請求項４】
各階調の出力画像をスクロールして、前記測定領域に順に移動させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の輝度特性測定方法。
【請求項５】
前記測定領域の出力画像を、次に測定する階調の出力画像と入れ替えるようにして順に移動させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の輝度特性測定方法。
【請求項６】
同一階調の出力画像が複数あるときは、当該階調の出力画像を全て前記測定領域および測定領域近辺に移動させることを特徴とする請求項４または５に記載の輝度特性測定方法。
【請求項７】
前記測定領域に次に測定する出力画像を移動させる際に、前記測定領域の出力画像と次に測定する出力画像以外の出力画像同士を同時に入れ替えることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の輝度特性測定方法。
【請求項８】
前記分割がＳ分割であって、表示可能な階調数がＮである表示装置に第ａｄ階調から第ｂｄ階調まで計ｎｄ階調の画像を表示し、最も暗い第ａｍ階調と最も明るい第ｂｍ階調とこれらの中間の明るさの計ｎｍ階調での輝度を測定することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の輝度特性測定方法。
ただし、１≦ａｄ≦ａｍ＜ｂｍ≦ｂｄ≦Ｎ、ｎｄ≦ｂｄ−ａｄ＋１、ｎｍ≦ｂｍ−ａｍ＋１、ｎｍ≦ｎｄ≦Ｓである。
【請求項９】
画像レベルが低い状態の輝度特性を確認する際には、低い階調部分の画像領域を増やし、画像レベルが高い状態の輝度特性を確認する際には、高い階調部分の画像領域を増やして、所望される画像レベルに応じて、表示部の平均画像レベルを増減して測定することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の輝度特性測定方法。
【請求項１０】
前記測定部を表示部の中央部領域に設け、周辺部領域に平均画像レベルを増減するための輝度レベル調整領域を設けたことを特徴とする請求項９に記載の輝度特性測定方法。
【請求項１１】
前記表示パターン信号が、ＲＧＢの三原色とグレースケールとをそれぞれ所定の階調に分割したものであって、これらの各階調の出力画像を全て同時に分割表示したことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の輝度特性測定方法。
【請求項１２】
前記測定部を露出して、測定部周囲の表示領域をマスクするマスク部材を用いることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の輝度特性測定方法。
【請求項１３】
前記マスク部材が、遮光性と反射防止性を備え、前記測定部に相当する部分を露出する開口窓部を設けた板材からなることを特徴とする請求項１２に記載の輝度特性測定方法。
【請求項１４】
前記輝度計に、前記測定部からの画像入力は許可し、測定部外からの画像入力を許可しない遮光用外筒を装着したことを特徴とする請求項２から１３のいずれかに記載の輝度特性測定方法。
【請求項１５】
輝度計と制御装置を備えて、画像の入力信号を画像処理して各階調に適した輝度の出力画像として表示する表示装置の輝度特性を測定する輝度特性測定装置であって、
画像処理された各階調の出力画像を全て含む表示パターンを同時に一括して分割表示する分割表示機能と、測定する所定階調の出力画像を測定領域となる所定の分割領域に順に移動させ、この所定の分割領域の輝度を測定する順次測定機能とを有し、前記表示パターン全体の平均画像レベルを一定とし、測定階調のヒストグラムを変化させない状態で輝度特性を測定することを特徴とする輝度特性測定装置。
【請求項１６】
輝度計と制御装置を備えて、画像の入力信号を画像処理して各階調に適した輝度の出力画像として表示する表示装置の輝度特性を測定する輝度特性測定装置であって、
前記制御装置が、測定する複数階調の画像情報およびこれらの各階調画像を表示装置に表示する配置情報を含む表示パターン信号を供給し、前記配置情報に従って、表示装置に、信号処理された各階調の出力画像を全て同時に一括して分割表示させ、測定する階調の画像を順に表示させるパターン信号発生部と、前記輝度計が測定した輝度を保存し測定保存された輝度から輝度特性を測定する輝度測定部を備え、
前記輝度計の測定部を、分割表示させた所定の分割領域に設け、この分割領域に各階調の出力画像を順に表示し、順次表示される各階調の出力画像の輝度を測定して表示装置の輝度特性を測定することを特徴とする輝度特性測定装置。
【請求項１７】
前記パターン信号発生部が、分割表示する階調数および階調範囲を変更自在であり、表示装置に表示する分割領域の配置も変更自在としたことを特徴とする請求項１６に記載の輝度特性測定装置。
【請求項１８】
パターン信号発生部から画像処理部に入力される画像の入力信号を信号処理して各階調に適した輝度の出力画像として表示する表示部の輝度特性を測定する際の画像処理システムであって、
前記入力信号が、測定する複数階調の画像情報、および、これらの画像の表示装置における表示領域の配置情報を含む表示パターン信号であり、
前記出力画像が、前記画像処理部にて所定の画像処理を行い、表示部を所定の表示領域に分割して、画像処理された各階調の出力画像を全て同時に一括して含む表示パターンであり、
予め定められる所定の分割領域を測定領域とし、この測定領域に各階調の出力画像を順に表示するように前記表示パターンを入れ替えて、各階調の輝度を測定することを特徴とする信号処理システム。
【請求項１９】
請求項１８に記載の信号処理システムを備えていることを特徴とする表示装置。
【国際調査報告】
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