(57)【要約】【課題】様々な光学濃度における電気泳動表示装置用前面板をデジタル画像情報として高速に入力し、その入力画像を元に各光学濃度における電気泳動表示装置用前面板の粒状度を短時間で評価する粒状度評価装置を提供することを目的とする。【解決手段】電気泳動表示装置用前面板の、ざらつきの程度を客観的に測定した数値で評価する物理評価と補正係数を結合させて、任意の中間調を表示した電気泳動表示装置用前面板のざらつきとして感じる粒状度を求める電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置を提供する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気泳動表示装置用前面板の、ざらつきの程度を客観的に測定した数値で評価する物理評価と補正係数を結合させて、任意の中間調を表示した電気泳動表示装置用前面板のざらつきとして感じる粒状度を求める電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置。
【請求項２】
補正係数が心理評価結果の相関が高くなる係数であることを特徴とする、請求項１記載の電気泳動表示装置用前面板のざらつきとして感じる粒状度を求める電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置。
【請求項３】
請求項２記載の補正係数が、視覚に感じるざらつきの程度を表した心理評価に基づいて求められた係数であることを特徴とする、請求項２記載の電気泳動表示装置用前面板のざらつきとして感じる粒状度を求める電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置。
【請求項４】
請求項１〜３何れかに記載の電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置において、
電気泳動表示装置用前面板の表示状態を変化させるための駆動電圧供給装置と、
各々の表示状態における電気泳動表示装置用前面板をデジタル画像情報として高速に入力する画像情報入力装置と、
上記駆動電圧供給装置と同期して上記画像情報入力装置に電気信号を送る制御装置と、
照明装置を具備することを特徴とする電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置。
【請求項５】
請求項１〜４何れかに記載の電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置において、
電気泳動表示装置用前面板の光学的な濃度レベルを用いて決定される電気泳動表示装置用前面板の粒状度を物理評価とすることを特徴とする電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置において、
光学的な濃度レベルが、人の視覚特性を反映した光学的な濃度レベルであることを特徴とする電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置において、
二次元的な位置情報として入力する画像情報入力手段と、
上記二次元画像情報入力手段により入力された画像情報から均一光が照射されている評価エリアを選択し、この評価エリア内に複数のサンプリングエリアを設定し、各サンプリングエリア内の光学的な濃度レベルの平均値を求め、上記評価エリアの光学的な濃度レベル平均値との差の絶対値を計算し、その総和を上記評価エリア内部に設けたサンプリングエリアの数で除して物理評価を得ることを特徴とする電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置において、
被評価画像を、人の視覚特性を反映した光学的な濃度レベルと、二次元的な位置情報として入力する画像情報入力手段と、
上記二次元画像情報入力手段により入力されたざらつき感の少ない標準サンプルの画像情報から均一光が照射されている評価エリアを選択する選択手段と、
上記選択手段により選択された評価エリア内部に複数のサンプリングエリアを設定する設定手段と、
上記サンプリングエリア内の光学的な濃度レベルの平均値を求め、上記評価エリアの光学的な濃度レベル平均値との差の絶対値を計算し、その総和を上記評価エリア内部に設けたサンプリングエリアの数で除した値に補正係数を掛けて、粒状度を得る画像処理手段を備えたことを特徴とする電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気泳動表示装置用前面板の、ざらつきの程度（粒状度）を評価する粒状度評価装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
視認性が高く、書き換え可能で低消費電力といった優れた特徴を有する電気泳動表示装置、例えば電子ペーパーディスプレイを実現するための技術として、様々な方式の開発が進んでいる。
【０００３】
電気泳動現象を利用した表示装置は、電荷を帯びた粒子が電界の印加によって溶媒中を移動する現象を利用している。その中のひとつの技術として、マイクロカプセル型電気泳動方式が実用化されている。このマイクロカプセル型電気泳動方式は、透明な溶媒が満たされたマイクロカプセル中に正、負に帯電した白い粒子と黒い粒子を収容し、外部電圧の印加によってそれぞれの粒子を表示面に引き上げて画像を形成するものである。
【０００４】
マイクロカプセルのサイズは、径が数十μｍ〜数百μｍと小さいので、このマイクロカプセルを透明なバインダ中に分散させると、インクのように基材上にコーティングすることができる。このインクは外部から電圧を印加することで画像を描くことができるので、電子インクと呼ばれる。透明電極を形成した透明フィルムにこの電子インクをコーティングし、これをアクティブマトリクス駆動用の電極回路を備える基板に貼り合わせると、アクティブマトリクスディスプレイパネルを形成することができる。
【０００５】
ここで、透明フィルムに透明電極を形成したフィルム上に電子インクをコーティングした部品を「前面板」と呼び、この前面板と接合される、アクティブマトリクス駆動用の電極回路を形成した基板を「背面板」と呼んでいる。
【０００６】
前面板には様々な欠陥が発生するが、それらの欠陥の一つに視覚に感じるざらつき感（粒状度）が挙げられる。しかし、前面板と背面板を貼り合わせてから粒状度の評価を行うと、前面板の不良により、高価な背面板の正常品をも廃棄しなければならないというロスが生じる。従って、前面板の、部品段階での粒状度評価を行うことが望まれている。
【０００７】
しかし、前面板の粒状度の評価を行う場合、マイクロカプセルに電圧を印加するための電極が片側にしか無いという問題がある。そこで、高価な背面板の代わりに、安価な導電性フィルムを使用し、マイクロカプセルの両側に電極がある状態にして前面板の表示状態を変化させることができる。
【０００８】
粒状度を評価する方法としては、人の視覚に感じる程度を数量化する心理評価と、画像構造の性質を客観的に測定した量で評価する物理評価とがある。粒状度の物理評価値としては、濃度変化の標準偏差を用いるＲＭＳ粒状度、濃度の変化分をフーリエ変換して求められるウイナースペクトル等が挙げられる。
【０００９】
しかし、これらの評価方法には被評価物をマイクロデンシトメーターで一次元的に走査し、膨大な数のデータを得る必要があるため、多くの処理時間を要してしまう問題があった。
【００１０】
さらに、図１のように前面板の粒状感はその光学濃度によって変化するため、様々な光学濃度状態におけるデータを得る必要があった。
【００１１】
そこで、前面板に駆動電圧を印加し、光学濃度を変化させる度にデータを取る方式が考えられるが、図２のように、前面板の光学濃度は僅かではあるが経時的な変化を示すため、前面板をマイクロデンシトメーターで走査している最中に被評価物の粒状感そのものが変化してしまい、再現性のある評価結果が得られないという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは様々な光学濃度における電気泳動表示装置用前面板をデジタル画像情報として高速に入力し、その入力画像を元に各光学濃度における電気泳動表示装置用前面板の粒状度を短時間で評価する粒状度評価装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る粒状度評価装置は、電気泳動表示装置用前面板の、ざらつきの程度を客観的に測定した数値で評価する物理評価と補正係数を結合させて、任意の中間調を表示した電気泳動表示装置用前面板のざらつきとして感じる粒状度を求める電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置としたものである。
【００１４】
また、本発明の請求項２に係る粒状度評価装置は、補正係数が心理評価結果の相関が高くなる係数であることを特徴とする、請求項１記載の電気泳動表示装置用前面板のざらつきとして感じる粒状度を求める電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置としたものである。
【００１５】
また、本発明の請求項３に係る粒状度評価装置は、請求項２記載の補正係数が、視覚に感じるざらつきの程度を表した心理評価に基づいて求められた係数であることを特徴とする、請求項２記載の電気泳動表示装置用前面板のざらつきとして感じる粒状度を求める電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置としたものである。
【００１６】
また、本発明の請求項４に係る粒状度評価装置は、請求項１〜３何れかに記載の電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置において、
電気泳動表示装置用前面板の表示状態を変化させるための駆動電圧供給装置と、
各々の表示状態における電気泳動表示装置用前面板をデジタル画像情報として高速に入力する画像情報入力装置と、
上記駆動電圧供給装置と同期して上記画像情報入力装置に電気信号を送る制御装置と、
照明装置を具備することを特徴とする電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置としたものである。
【００１７】
また、本発明の請求項５に係る粒状度評価装置は、請求項１〜４何れかに記載の電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置において、
電気泳動表示装置用前面板の光学的な濃度レベルを用いて決定される電気泳動表示装置用前面板の粒状度を物理評価とすることを特徴とする電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置としたものである。
【００１８】
また、本発明の請求項６に係る粒状度評価装置は、請求項５に記載の電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置において、
光学的な濃度レベルが、人の視覚特性を反映した光学的な濃度レベルであることを特徴とする電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置としたものである。
【００１９】
また、本発明の請求項７に係る粒状度評価装置は、請求項６に記載の電気泳動表示装置
用前面板の粒状度評価装置において、
二次元的な位置情報として入力する画像情報入力手段と、
上記二次元画像情報入力手段により入力された画像情報から均一光が照射されている評価エリアを選択し、この評価エリア内に複数のサンプリングエリアを設定し、各サンプリングエリア内の光学的な濃度レベルの平均値を求め、上記評価エリアの光学的な濃度レベル平均値との差の絶対値を計算し、その総和を上記評価エリア内部に設けたサンプリングエリアの数で除して物理評価を得ることを特徴とする電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置としたものである。
【００２０】
また、本発明の請求項８に係る粒状度評価装置は、請求項７に記載の電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置において、
被評価画像を、人の視覚特性を反映した光学的な濃度レベルと、二次元的な位置情報として入力する画像情報入力手段と、
上記二次元画像情報入力手段により入力されたざらつき感の少ない標準サンプルの画像情報から均一光が照射されている評価エリアを選択する選択手段と、
上記選択手段により選択された評価エリア内部に複数のサンプリングエリアを設定する設定手段と、
上記サンプリングエリア内の光学的な濃度レベルの平均値を求め、上記評価エリアの光学的な濃度レベル平均値との差の絶対値を計算し、その総和を上記評価エリア内部に設けたサンプリングエリアの数で除した値に補正係数を掛けて、粒状度を得る画像処理手段を備えたことを特徴とする電気泳動表示装置用前面板の粒状度評価装置としたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、様々な光学濃度などの客観的に測定した数値に基づき電気泳動表示装置用前面板をデジタル画像情報として高速に入力し、その入力画像を元に各光学濃度などの客観的に測定した数値に基づいた電気泳動表示装置用前面板のざらつき感を短時間で高精度に評価することができ、例えば各光学濃度における官能評価値との間に高い相関を有する物理評価値を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
この粒状度評価の原理は以下の通りである。
【００２３】
まず、均一照明が照射されている領域を評価エリアとして設定するために、ざらつき感の少ない均一な標準サンプルを画像情報として入力し、画像処理ソフト等で前記画像のヒストグラムの最頻値を調べ、前記ヒストグラムの最頻値の付近で疑似カラー表示する。図３は８ビット（２５６階調）カメラで撮像した標準サンプルの画像と、その疑似カラー画像である。この疑似カラー画像を元に均一照明が照射されている領域を評価エリアとして設定する。
【００２４】
次に、分光測色計等によりグレースケールを測色し、この測色計の出力値と画像入力機器の入力値から変換式を作成し、これを用いて、画像情報をより人の心理的な量に近い均等色空間へ変換する。この例では、公知の次式によって、０〜２５５の値からなるモノクローム画像の階調値をＣＩＥ１９７６のＬ＊ａ＊ｂ＊空間の明度Ｌ＊（ｘ、ｙ）に変換する。ｘ、ｙは、データがサンプリングされた座標位置を示し、Ｙｎは完全拡散反射面における輝度値を示す。なお、図４は０〜２５５の階調値を明度Ｌ＊（ｘ、ｙ）に変換したときの較正結果である。
【００２５】
Ｌ＊（ｘ、ｙ）＝１１６｛Ｙ（ｘ，ｙ）／Ｙｎ｝＾（１／３）−１６
：  Ｙ（ｘ，ｙ）／Ｙｎ＞０．００８８５６
Ｌ＊（ｘ、ｙ）＝９０３．２９｛Ｙ（ｘ，ｙ）／Ｙｎ｝
：  Ｙ（ｘ，ｙ）／Ｙｎ  ≦０．００８８５６
さらに、視覚の解像度に合わせ、画像解像度は５０μｍ／画素に近い値に設定しておくことが望ましい。
【００２６】
このように輝度較正された上記評価エリア内部に、円形のサンプリングエリアをＮ個設定し、以下の式によりＬ＊（ｘ、ｙ）の標準偏差を算出する。
【００２７】
【数１】
2006084260.tif 000003
ここで、Ｎはサンプリング数、Ｌｉ＊は各サンプリングエリア内部に含まれる画素全体の平均Ｌ＊値である。また、＜Ｌ＊＞はＮ個のＬｉ＊値の平均値としてもよいが、設定評価エリア内部に含まれる画素全体の平均Ｌ＊値としてもよい。
【００２８】
このとき、Ｓｅｌｗｙｎが走査アパーチャ内の銀粒子が十分多い場合にはＲＭＳ粒状度と走査面積の平方根の積が一定になることを見出し、Ｓｅｌｗｙｎ粒状度を提案したのに倣い、円形のサンプリングエリア内部に十分多くの画素が入るようにサンプリングエリアの直径を定め、以下の式により粒状度Ｇを算出する。
ここで、Ａは円形のサンプリングエリアの面積である。
【００２９】
【数２】
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上記Ｇの値が心理評価結果と近い値となるように、Ｇに補正係数ｋを掛けた値ｋＧを粒状度の物理評価値とする。
【００３０】
図５は本発明の装置の概略構成図であり、図６はその画像評価値演算処理部５の構成の詳細を示すものである。
【００３１】
電気泳動表示装置用前面板７に駆動電圧波形を供給し、様々な光学濃度レベルにおける表示状態を連続的に撮像するために、電圧供給部２は電気泳動表示装置用前面板７に印加する駆動電圧波形と同期して撮像部４にトリガー信号を送る。
【００３２】
電圧供給部２と撮像部４は供給電圧制御部６に接続され、ここで、電気泳動表示装置用前面板７に印加する駆動電圧波形および撮像部４に送るトリガー信号の設定が行われる。これらの設定概念図を図７に示す。なお、撮像タイミングはトリガー信号の立下りである。
【００３３】
撮像部４はＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ２．０、ＣａｍｅｒａＬｉｎｋ等の高速転送可能なインターフェースを備え、さらに、画像の必要な範囲を任意の長方形として出力できる部分読み出し機能を持つ。この機能により、通常よりも高いフレームレートの設定が可能となり、必要な映像部分を効率的に撮影することができる。本装置においては１０２４×３８４画素からなるモノクローム画像情報を２５ｍｓ間隔で撮影可能である。
【００３４】
画像情報入力部３は撮像部４から出力された画像情報を、パーソナルコンピューター、キーボード、マウス、ディスプレイモニター等から構成される画像評価値演算処理部５に入力する。
【００３５】
図６において、５１は画像情報入力部３により入力された二次元画像情報を格納する画像濃度メモリであり、５２は画像情報入力部３による画像の階調値を、人の視覚特性が反映されるような光学的な濃度レベルに較正する輝度較正手段であり、５３は輝度較正手段５２の出力である画像情報の中から均一照明が照射されている領域を選び出す評価エリア選択手段であり、５４は評価エリア選択手段５３により選択された画像内部に指定した個数の円形のサンプリングエリアを設定するサンプリングエリア設定手段であり、５５はサ
ンプリングエリア設定手段５４により設定されたサンプリングエリア内の情報を元に標準偏差を演算する標準偏差演算手段であり、５６は標準偏差演算手段５５の出力を元に、電気泳動表示装置用前面板（被評価物）７の粒状度を算出する画像評価値演算手段であり、８は画像評価値演算処理部５の一連の処理手順を記憶している演算処理手順記憶部であり、９は演算処理手順記憶部８に記憶された手順に従って、画像評価値演算処理部５を制御する演算制御部である。
【実施例】
【００３６】
次に、画像評価値演算手段５６により、上記に説明した本実施の形態の各電気泳動表示装置用前面板のざらつき感を評価する粒状度評価装置を実際に使用した結果の一例について説明する。
【００３７】
初めに、各電気泳動表示装置用前面板サンプルを白黒点灯させ、様々な中間調表示におけるざらつきレベル、あるいは点灯中に感じるざらつきレベルを、複数名の被験者により、１から５の間の値でランク付けを行い、その結果を平均化した心理評価値を求めた。その結果を図８に示す。
【００３８】
次に、上記各電気泳動表示装置用前面板サンプルの、様々な中間調表示における画像情報を元に、画像評価値演算手段５６による物理評価結果を図９に示す。
【００３９】
ここで、心理評価結果は、各電気泳動表示装置用前面板サンプルを白黒点灯させ、様々な中間調表示におけるざらつきレベル、あるいは点灯中に感じるざらつきレベルを総合的に反映したものであることは明らかである。よって、図９の様々なＬ＊値における画像評価値の最大値を、その電気泳動表示装置用前面板のざらつき感を代表する物理評価値とした。
【００４０】
このようにして算出した各電気泳動表示装置用前面板サンプルのざらつき感を代表する物理評価値と複数名の被験者による心理評価値との間に、図１０に示すように高い相関関係が認められた。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】様々な光学濃度における電気泳動表示装置用前面板の外観を示した図である。
【図２】電気泳動表示装置用前面板の光学濃度の経時変化を示した図である。
【図３】標準サンプルの画像と、その疑似カラー画像である。
【図４】階調値をＬ＊に変換したときの較正結果である。
【図５】本実施の形態による粒状度評価装置の主要な構成を示す構成概略図である。
【図６】図５における粒状度評価装置の画像評価値演算処理部の構成を示す構成概略図である。
【図７】前面板の光学応答と前面板を駆動させるための駆動電圧波形と撮像部に送るトリガー信号のタイミングについて示した図である。
【図８】複数の被験者による心理評価（ざらつきの程度）を示す図である。
【図９】本実施の形態による各前面板の画像評価値をＬ＊との関係として示した図である。
【図１０】本発明の実施例における心理評価値と物理評価値との相関を示した図である。
【符号の説明】
【００４２】
１：照明部
２：電圧供給部
３：画像情報入力部
４：撮像部
５：画像評価値演算処理部
５１：画像濃度値
５２：輝度較正手段
５３：評価エリア選択手段
５４：サンプリングエリア設定手段
５５：標準偏差演算手段
５６：画像評価値演算手段
６：供給電圧制御部
７：電気泳動表示装置用前面板（被評価物）
８：演算処理手順記憶部
９：演算制御部
【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】
2006084260.tif 000011
【図８】
2006084260.tif 000012
【図９】
2006084260.tif 000013
【図１０】
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